Autenticação facial do Windows Hello

A autenticação facial da Microsoft no Windows 11 é um mecanismo de verificação de identidade de nível empresarial integrado no Windows Biometric Framework (WBF) como o componente central do Microsoft Windows chamado Windows Hello. A autenticação facial do Windows Hello utiliza uma câmara especialmente configurada para imagens no infravermelho próximo (IR) para autenticar e desbloquear dispositivos Windows, bem como desbloquear o seu Microsoft Passport.

Principais benefícios e capacidades da autenticação facial do Windows Hello

Estes são os principais benefícios de utilizar a autenticação facial do Windows Hello:

• Reconhecimento facial em todos os dispositivos e plataformas baseados em Windows 11 com hardware compatível (sensor IR próximo).
• Uma interface fácil de usar que fornece uma forma de verificação com sinal único para desbloquear o seu Microsoft Passport.
• Autenticação de nível empresarial e acesso a conteúdos suportados pelo Microsoft Passport Pro, incluindo recursos de rede, websites e instrumentos de pagamento.
• A capacidade de fornecer uma imagem consistente (usando infravermelhos) em diversas condições de iluminação, o que também permite alterações subtis na aparência, incluindo pelos faciais, maquilhagem estética, entre outros.

Cenários

Os dois principais cenários para a autenticação facial do Windows Hello no Windows 11 são autenticação para iniciar sessão ou desbloquear, e a reautenticação para provar que ainda está lá.

Authentication

Re-autenticação

Como funciona

O motor de reconhecimento facial do Windows Hello consiste em quatro passos distintos que permitem ao Windows perceber quem está à frente do sensor:

1. Encontre a face e descubra pontos de referência

   Neste primeiro passo, o algoritmo deteta o rosto do utilizador no stream da câmara e depois localiza pontos de referência faciais (também conhecidos como pontos de alinhamento), que correspondem aos olhos, nariz, boca, entre outros.

2. Orientação da cabeça

   Para garantir que o algoritmo tem uma visão suficiente do seu rosto para tomar uma decisão de autenticação, deve-se assegurar que o utilizador está virado para o dispositivo dentro de +/- 15 graus.

3. Vetor de representação

   Usando os pontos de referência como pontos de ancoragem, o algoritmo recolhe milhares de amostras de diferentes áreas da face para construir uma representação. A representação na sua forma mais básica é um histograma que representa as diferenças de luz e escuridão em torno de pontos específicos. Nenhuma imagem do rosto é alguma vez armazenada – é apenas a representação.

4. Motor de decisão

   Uma vez que existe uma representação do utilizador em frente ao sensor, esta é comparada com os utilizadores inscritos no dispositivo físico. A representação deve ultrapassar um limiar aprendido por máquina antes de o algoritmo a aceitar como correspondência correta. Se houver vários utilizadores inscritos no sistema, este limiar aumentará em conformidade para ajudar a garantir que a segurança não é comprometida.

Matrícula

A inscrição é o passo de gerar uma representação ou conjunto de representações de si próprio (por exemplo, se tiver óculos, pode ser necessário inscrever-se com eles e sem eles) e armazená-los no sistema para comparação futura. Este conjunto de representações chama-se o seu perfil de inscrição. A Microsoft nunca armazena uma imagem real e os seus dados de inscrição nunca são enviados para sites ou aplicações para autenticação.

A maioria dos utilizadores provavelmente terá de se inscrever uma vez por dispositivo. São necessárias inscrições adicionais para utilizadores que:

• Ocasionalmente usa certos tipos de óculos
• Tive mudanças significativas na forma ou textura do rosto
• Mude para ambientes com luz ambiente próxima de infravermelhos elevada (por exemplo, se levares o teu dispositivo para fora ao sol)

Benefícios do infravermelho próximo

Após o lançamento do reconhecimento facial com o primeiro Kinect na Xbox 360, a Microsoft aprendeu que depender da luz ambiente para fornecer uma imagem consistente proporcionava uma má experiência de utilizador. As pessoas vivem e trabalham numa variedade de ambientes, com uma variedade de condições de iluminação. Os sistemas tradicionais de reconhecimento de cor baseiam-se em aumentar o brilho, exposição ou outras definições para criar uma imagem utilizável – todos os quais expõem artefactos que afetam a robustez do sistema.

Em contraste, as imagens no infravermelho próximo são consistentes em cenários de iluminação ambiente, como pode ver abaixo.

Scenario	Imagem a cores da câmara integrada	Imagem IR do Microsoft Reference Sensor
Pouca luz representativa de ver televisão ou fazer uma apresentação em PowerPoint
Iluminação lateral quando estiver sentado perto de uma janela ou candeeiro de mesa

Usar IR também ajuda a prevenir spoofing, pois contribui para impedir os ataques mais acessíveis. Por exemplo, o IR não aparece nas fotos porque tem um comprimento de onda diferente, e como pode ver abaixo, as imagens não são exibidas nas fotos nem num ecrã LCD.

Como é medida a precisão

Quando a Microsoft fala sobre a precisão da autenticação facial do Windows Hello, utilizam-se três métricas principais: Falsos Positivos, Verdadeiros Positivos e Falsos Negativos.

Contabilizar erros na medição é importante, por isso a Microsoft categoriza-os de duas formas: erros de viés (erros sistemáticos) e erros aleatórios (amostragem).

Erros de viés

Erros de viés podem ocorrer como resultado da falta de utilização de dados representativos dos ambientes e das condições em que o algoritmo é utilizado. Este tipo de erro pode resultar de diferentes condições ambientais (como iluminação, ângulo em relação ao sensor, distância, etc.), bem como de hardware que não é representativo dos dispositivos de transporte.

Erros aleatórios

Erros aleatórios resultam do uso de dados que não correspondem à diversidade populacional que irá realmente usar a funcionalidade. Por exemplo, focar-se num pequeno conjunto de rostos sem óculos, barbas ou traços faciais únicos.

Segurança de câmaras externas

É fortemente encorajado a correr Windows Update constantemente e garantir que o seu sistema está atualizado com as últimas atualizações de segurança, incluindo as lançadas a 13 de julho de 2021 para melhorar a segurança ao utilizar Windows Hello câmara descrita em CVE-2021-34466. Além disso, se quiser proibir completamente o uso de câmaras Hello externas, pode adicionar um valor opcional de registo no seguinte caminho.
Caminho do registo: HKEY_LOCAL_MACHINE\Software\Microsoft\Windows\CurrentVersion\Authentication\LogonUI\FaceLogon
Valor DWORD: ShouldForbidExternalCameras
Valor: 1

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