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Face ID


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||<tablebordercolor=#fff,#ddd><tablebgcolor=#fff,#ddd> 파일:Apple 로고.svg||파일:애플 워드마크.svg
생체 인식
||
||
파일:touchid.png 파일:faceid.png 파일:opticid.png
Touch ID Face ID Optic ID

Face ID
파일:faceid.png
개발
Apple
출시
2017년 9월 12일
지원 OS 버전
iOS 11 이상
지원 기기
iPhone X 이후 모델[1]
iPad Pro 11 이후 모델
iPad Pro 12.9(3세대) 이후 모델
링크
iPhone 또는 iPad Pro에서 Face ID 사용법

1. 개요2. 구조 및 원리3. 신뢰성 및 장단점
3.1. 장점3.2. 단점
4. 논란 및 문제점
4.1. Face ID가 뚫린 사례4.2. 발매 직후 매체들의 평가
5. 마스크 착용6. 여담7. Face ID 탑재 모델
[clearfix]

1. 개요

파일:FACEID.gif
Face ID
iPhone 15 - Nice Try!

iPhone X 이후 출시된 iPhone[2]iPad[3]에서 사용되는 얼굴 인식 보안 기술. 간단히 설명하자면 iPhone과 iPad의 다양한 센서가 Secure Enclave에 등록되어 있던 사용자의 얼굴 데이터와 현재 인식되고 있는 얼굴과 대조해 즉시 사용자를 인식하는 시스템이다.

2. 구조 및 원리

파일:iPhone X - Face ID.jpg
파일:Face ID얼굴.jpg
왼쪽이 iPhone X의 TrueDepth 카메라 구조, 오른쪽이 도트 프로젝터를 이용해 사용자의 얼굴을 매핑한 모습이다.
전면 카메라와 별개로 있는 적외선 도트 프로젝터와 적외선 카메라를 통해 동작한다.

등록 단계에서는 사용자가 얼굴을 빙글 돌리는 동안 도트 프로젝터를 통해 보이지 않는 3만 개의 적외선 점을 지속적으로 투사하고 이를 적외선 카메라로 촬영하여 사용자의 얼굴 패턴을 매핑한다. 이 3차원 안면 데이터는 Secure Enclave에 저장되며, 저장된 데이터를 Neural Engine으로 분석하고 학습한다. 3차원 안면 분석과 뉴럴 엔진 분석까지 거치기 때문에 외모[4]가 어느 정도 바뀌어도 인식에 실패하지 않는다.

얼굴을 인식할 때는 적외선 일루미네이터[5]와 TrueDepth 카메라를 통해 안면을 스캔한 뒤 보유한 데이터와 대조해 얼굴을 식별한다. 단순한 카메라 촬영이 아니라 투사한 적외선 도트를 스캔하는 방식이기 때문에 빛이 전혀 없는 어두운 곳에서도 인식이 가능하며,[6] 평면이 아니라 얼굴의 곡면을 스캔하기 때문에 사진으로는 무력화되지 않는다.

이 방법은 바로 초기형 키넥트가 쓰던 방식으로, Apple이 키넥트의 성공을 본 뒤 아예 원천 기술을 가진 회사를 인수해 버렸기 때문에 가능했다.

3. 신뢰성 및 장단점

iPhone X 문서에도 나와 있듯 초창기에는 신뢰성과 인식속도에 대한 의견이 분분했다. 2017년 9월 Apple 스페셜 이벤트 당시 iPhone X으로 Face ID를 시연하자, 제대로 인식하지 못하고 패스코드 입력 창을 띄우는 해프닝이 벌어져 바로 백업 기기에서 다시 시연하는 모습을 보였기 때문이다. 위 해프닝에 관해 Apple은 로그 확인 결과 'Face ID에 등록하지 않은 다른 직원들을 리허설 때 iPhone X이 계속 인식하려 하였고, 여러 차례 Face ID 인식에 실패하자 아예 처음부터 PIN 화면으로 넘어간 것이다'라고 해명했다. 실제로 출시 이후에는 딱히 문제가 되지 않았으며, 오히려 보안 상의 장점으로 작용하는 경우도 있는데 iPhone이 압수된 상황에서 다른 사람이 잠금 해제를 하기 위해서 iPhone을 몇 번 쳐다보기만 해도 Face ID 인증이 비활성화되어버리기 때문에 일부 수사 기관은 Face ID를 탑재한 장치는 쳐다도 보지 말라는 지시를 하고 있다.#

iPhone X 출시 직후부터 오랜 세월이 지난 지금까지도 '매우 빠르며 정확하다'는 평이 지배적이다. 오히려 Touch ID보다 좋은 부분도 보여서 Touch ID를 후면이나 잠금 버튼에 넣지 않고[7] 제거한 게 이해가 간다는 의견도 드물지 않게 보인다. 기존에 있던 보안 시스템의 질이 떨어져 다른 보안 시스템을 추가적으로 넣으려는 기타 스마트폰 업체에 비해 Apple이 잘나가던 Touch ID를 아예 빼버린 것을 볼 때 Face ID가 Touch ID를 완전히 대체할 수 있을 것이라 확신한 것으로 보인다.

다만 안면인식이라는 특징 탓에 쌍둥이는 Face ID를 통과하는 것이 가능하다.#

Touch ID와 마찬가지로 Face ID 카메라와 Logic Board가 고유 번호로 1:1 매칭되기 때문에 로직보드나 Face ID 카메라 중 하나라도 교체한다면 Face ID 기능이 작동하지 않는다. 만약 해당 적외선 카메라가 손상될 경우, 사설 수리로 Face ID 기능을 되살리는 건 메인보드와 적외선 카메라 부품을 통으로 교체하지 않는 이상 힘들다.

iOS 18 업데이트 이후 iPhone 12 이후 모델에서 해당 문제점이 해결되었다. 부품체결이 제대로 되어있고, 활성화 잠금이 걸린 기기에서 추출한 부품이 아닐 경우, 새로운 부품으로 교체 후 사용자가 수리 후 설정앱에서 부품구성요소 프로그램을 이용하여 Face ID를 다시 복구 시킬 수 있다.

3.1. 장점

3.2. 단점

4. 논란 및 문제점

iPhone X 출시 당시에는 비슷한 기술을 탑재한 스마트폰이 전무했다보니 Touch ID를 Face ID가 대체하는 것에 대해 이런저런 말이 많았다.

가장 주된 논란거리는 Face ID의 인식률과 인식속도를 신뢰하지 못하는 의견들이었다. 특히 인식률이 각도에 따라 크게 변한다면 상당히 번거로운 절차가 될 수 있으며, 이 경우에는 삼성전자가 과거에 지문인식을 대체하기 위해 안면인식, 홍채인식 기능을 도입했으나 온갖 단점으로 인해 결국 지문인식을 대체하지 못했던 전례가 주된 근거로 끌려나왔다. 때문에 Apple도 같은 전철을 밟을 수 있으며 애플의 경우 지문인식을 아예 탑재하지 않아 대안이 존재하지 않으므로 더 심각한 문제라는 주장이다.

더불어 상술하였듯 키노트에서의 시연 과정에서 Face ID가 작동하지 않아 예비용 기기를 사용하는 해프닝이 발생하기까지 하여 Face ID의 신뢰성에 대한 엄청난 갑론을박이 있었다. 이 사건으로 인해 경쟁사인 화웨이가 이를 비꼬는 듯한 마케팅을 진행해 논란이 되기도 했었다. 화웨이는 그러면서 자사는 더 훌륭한 보안 기능을 준비 중이라고 주장하였으나, 화웨이는 스마트폰 백도어 탑재 의혹이 사실로 드러난 회사이다 보니 웃음거리만 됐다.

결국 이 논쟁은 기기가 실제로 출시된 뒤에는 높은 인식률과 빠른 인식속도를 보여주며 설레발로 판명났다. 이후 세대를 거듭하면서 Face ID의 센서도 세대가 바뀌고, Neural Engine의 성능도 비약적으로 좋아지면서 단점으로 꼽히는 부분들도 없어졌다. 다만 코로나19로 온 세상이 마스크를 쓰기 시작하자 Face ID는 사실상 무용지물이 되어버려 불편함이 컸으나, 현재는 마스크 착용 시에도 인식이 가능하도록 업데이트가 배포된 상태이다.

Apple은 만 13세 이하의 사용자의 얼굴은 아직 완전히 성장한 얼굴이 아니며, Neural Engine이 빠르게 성장하는 청소년의 얼굴을 학습하는 것은 어렵기 때문에 Face ID를 쓰기에는 아직 적합하지 않다고 밝혔다. Apple은 만 13세 이하의 사용자는 암호를 사용하도록 권장하고 있다.

4.1. Face ID가 뚫린 사례

4.2. 발매 직후 매체들의 평가

이는 미국에서 인지도 있는 10개의 리뷰 사이트의 Face ID 평가를 정리한 항목이다.

대부분의 리뷰어들의 평가 내용을 정리하자면 Face ID가 Touch ID를 대체할 수는 있는 수준이나 인식 속도 면에서 Touch ID와 동일한 수준까지 따라오진 못했다고 평한다. 다만 홈 화면에서 알람을 눌러 어플리케이션에 접근하는 최신 iOS 인터페이스에는 Face ID가 더 적합하다고 평하고 있다.[21][22]또한 본인에게 부모님조차 착각할 만한 쌍둥이가 있는 경우라면 Face ID가 착각하는 경우가 종종 있으니 Touch ID를 추천한다는 내용인데[23] 반대로 말하면 부모님 조차 혼동할 정도로 똑같이 생긴 사람이 없는 경우는 해제될 걱정은 불필요하다. 얼굴을 복제하는 문제의 경우, 미국의 페이스 마스크를 전문적으로 만드는 기업에서 본을 뜨고 인식을 시도했으나 실패하였다. 여담으로 Apple은 9월 12일 개최된 키노트에서 이미 똑같이 생긴 쌍둥이는 구별하지 못하므로 비밀번호를 사용해야 한다고 발표했다.[24]

5. 마스크 착용

iPhone 12 시리즈 이후 한정으로 iOS 15.4에서 이 문제가 개선됐다.[25] 마스크를 착용하지 않은 상태로 Face ID를 등록해도, 눈 주변의 특징과 곡률을 인식하여 잠금이 해제되도록 설정할 수 있다. 기존의 대체 외모 기능을 이용한 편법으로 마스크를 학습시키는 방식과 달리, 학습 없이도 어떤 마스크를 착용하든 모두 잠금이 해제된다. 이와 더불어 별개로 눈 주위에 도트를 찍는 것이기 때문에 업데이트 이후에는 어떤 종류의 안경을 착용하든 잠금이 해제된다. 곡률을 알 수 없게 렌즈가 어두운 선글라스는 제외. 하지만 보안이 기존보다 약해지는 건 사실로, Apple 공식 홈페이지에도 얼굴 전체를 스캔하는 Face ID가 더 안전하다고 설명하고 있다. 전체적으로 준수한 인식 속도를 보여주고 있다. 단, 마스크를 착용한 상태로 iPhone을 정면으로 눈을 뜨고 주시하고 있어야 하며, iPhone을 얼굴보다 내려서 잠금 해제를 시도하면, 마스크에 눈이 가려져서인지 인식이 잘되지 않는다.
자세한 사항은 다음 링크 참고. iOS 15 설명 / 마스크를 쓴 상태로 Face ID 사용 방법

6. 여담

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파일:face-id-logo.jpg
* Face ID의 인식 이미지는 매킨토시 시절 플로피 디스크를 넣거나 시작할때 나오는 아이콘[30]을 모티브로 해서 디자인되었다.

7. Face ID 탑재 모델

F는 개선된 Secure Enclave와 알고리즘으로 속도가 향상된 모델을, S는 전 방향 얼굴인식 지원을 뜻한다.[31][iOS16]
Face ID는 다음 기기와 호환됩니다.
iPhone
iPad


[1] iPhone SE(2세대), iPhone SE(3세대) 제외.[2] iPhone SE(2세대), iPhone SE(3세대) 제외[3] iPad는 현재까지 iPad Pro 3세대 이후 iPad Pro만 지원한다. iPad Pro 3세대 이후에 출시된 iPad Air 4세대iPad mini 6세대는 iPad Pro와 유사한 폼팩터를 채용했음에도 Face ID를 지원하지 않는 것을 보아 당분간은 최상위 라인업에서만 지원할 듯.[4] 헤어스타일과 화장, 표정 등[5] 사람의 눈으로는 볼 수 없지만 카메라로 보면 일루미네이터가 깜빡거리는 게 보인다.[6] 오히려 어두운 곳에서 인식률이 더 높다.[7] iPhone X 공개 전 지문 센서를 측면이나 후면으로 뺄 것이라는 루머가 상당했다.[8] 다한증이 있으면 인식률이 크게 떨어지고, 화상이나 큰 흉터로 지문이 손상되었으면 잠금해제 자체가 어렵다.[9] 기본값으로 해당 기능이 적용돼있고, 해제하면 시선이나 눈을 감은 것 까지 상관없이 잠금을 해제시킬 수 있다.[10] 입 안에 음식물이 있어서 볼이 빵빵해졌거나 하품을 하는 경우, 얼굴을 베게에 반쯤 파묻고 있을 때에도 인식하는 수준까지 간다.[11] 지문 인식기에 손가락을 가져다 대는 행위는 깊은 수면 중의 상대를 깨우지 않고 이루어질 수 있다. #[12] 현세대 iPhone 기기들은 인식 각도가 넓어져서 완전히 정면에서 보지 않아도 Face ID 인식이 가능하다. 다만 주시 기능 감지 옵션을 끄지 않았다면, 적어도 화면을 주시하는 눈이 보여야 한다.[13] 카메라까지 디스플레이 밑으로 집어넣는 UDC도 가능은 하지만, 이 경우에는 카메라 화질도 크게 나빠지고 디스플레이의 카메라 부분만 픽셀 밀도가 달라서 티가 확 나기 때문에 아직까지 극히 일부 기종에 한해서만 적용되고 있다. 자세한 사항은 UDC 항목 참조.[14] 노치 크기를 줄이는 데 있어서는 Face ID 인식을 위한 센서들의 소형화가 필수인데, 얼굴 인식의 정확도를 유지하면서 센서들을 소형화하는 것이 2020년 이후 시점에서도 꽤나 쉽지 않은 듯 하다.[15] 가로 폭은 크게 줄어들었고, 세로로는 미세하게 증가했다.[16] 그러므로 같은 이유로 본인이 언제고 위급상황이 올 수 있는 심각한 질환을 가지고 있거나 위험도가 높은 직업에 종사한다면(소방관 등) 긴급 연락처에 가족과 주변인들의 연락처를 등록해 놓아 타인이 잠금 상태에서도 본인의 주변인들과 신속한 연락이 가능하도록 미리 설정해 두는 것을 권장한다.[17] 결제 과정에서의 변심, 상품 선택 오류, 송금 대상 또는 금액 입력 실수, 피싱 또는 스캠임을 인지함 등[18] 상술한 장점 문항에서 있듯 Apple이 개입하는 결제(App Store, Apple Pay 등)는 Face ID 인식 전 전원 버튼을 두 번 누르는 프로세스가 있지만 대부분의 일반 쇼핑몰이나 은행 앱은 이런 과정 없이 바로 Face ID 인식으로 들어간다.[19] iPhone X는 Face ID에 950 nm 파장대역의 IR을 이용하는데, 강한 햇빛에 포함된 적외선이나 리모컨의 IR 파장과 간섭 현상을 일으키는 것으로 추정된다. 또한 개발도상국의 경우 공산품의 품질이 좋지 않아 형광등에서도 IR 대역의 파장이 나올 수 있는데 이런 경우에도 문제가 될 수 있다.[20] Face ID가 나온 지 한참 된 현재도 여름철 강한 햇빛 아래에선 인식률이 눈에 띄게 떨어진다.[21] 알람 읽는동안 잠금이 해제되고 누르기만 하면 바로 열리고 그대로 사용하면 되기 때문이다. 지문은 알람을 누르고, 홈 버튼에 또 손가락을 향하고, 잠금이 해제된 이후에 다시 손가락을 화면으로 이동시켜야 해서 동선이 복잡하다.[22] 물론 실현 가능성은 없었지만, 이 손가락의 동선(?)에 관한 문제는 Google Pixel이나 LG G6 같은 타 Android 기기 마냥 후면으로 Touch ID를 이동시켰으면 해결 됐을 사안이긴하다.[23] 지문 형성은 유전정보 이외에도 환경의 영향을 받으므로 쌍둥이라도 구분할 수 있을 정도의 분화가 관찰된다. 즉 쌍둥이의 손가락으로 Touch ID는 뚫을 수 없으니 흔치는 않지만 이런 드문 경우에 해당된다면 명백한 보안 후퇴이긴 하다.[24] 직접 찾아보려면 키노트 영상 1시간 28분 50초 부분 참조. "if you happen to have an evil twin, you really need to protect your pass code or your sensitive data with a pass code."[25] iPhone 12 이전에 출시된 기기는 뉴럴 엔진의 성능 문제로 Apple Watch를 통한 잠금 해제밖에 지원하지 않는다.[26] 딥 러닝 기능을 이용하여 마스크를 턱에 걸친 상태부터 천천히 마스크를 올리며 반복적으로 인식시키면 어느 정도는 마스크를 착용해도 인식이 된다는 의견도 있으나, 코를 가리기 시작하면 눈만으로 사용자를 판별해야 하기 때문에 인식이 되지 않고 코를 가리지 않는다면 코로나 예방을 위해 마스크를 착용하는 의미가 없다.[27] 학습이 되어 마스크를 코까지 완벽히 착용한 상태로도 뚫리는 경우가 있다. 다만 100% 성공을 보장하진 못하며 마스크 형태가 바뀔 경우 인식되지 않는다. KF타입이라면 시간이 지나면 어느정도 뚫리는 편이나 덴탈형은 잘 뚫리지 않는다. 일반적인 육각형 KF보다는 부리형 KF의 인식 성공률이 좀 더 좋다고 한다. 이마저도 개인차가 있어서 아무리 학습시켜도 뚫리지 않는 유저도 많다. 단 학습이 된 경우엔 웬만하면 열린다.[28] 이 두 가지 잠금해제 기능에는 잘 알려지지 않은 문제점이 있다. 먼저 Apple Watch를 이용한 해제방법은 말 그대로 '잠금해제'만 가능하며, 시스템(키체인 등) 혹은 서드파티 앱에서 요구하는 Face ID는 반드시 얼굴을 인식해야된다. 이 문제점은 iPhone 12부터의 눈 주변부 인식이 완전한 Face ID 방식으로 동작하며 해결되었지만, 보안이 기존보다 약해지는 단점을 가지고 있다. 사람마다 성공률이 다르기도 하다. 즉, 두 방식 모두 마스크를 벗고 사용할 때만큼의 Face ID 기능성과 보안성을 제대로 활용하지 못하는 상태다.[29] 원래 카카오톡 이체만 생체 인증을 지원했으나, 2019년 12월 1.18.1 업데이트부터 타행 이체할 때도 지원한다.[30] 이름은 Happy Mac. 반대인 "Sad Mac"이 있는데, 현재 이 아이콘들은 Happy의 경우 Finder로 바리에이션 되었고, Sad는 Mac을 도무지 정상적으로 복구가 불가능 할 시 화면에 뜨는 아이콘이 되었다.[31] 기기를 가로로 돌린 상태에서도 인식이 된다. iPad에서는 센서를 2개(상단, 우측) 탑재하여 가로에서도 작동하지만, iPhone의 경우에는 뉴럴 엔진을 통해 작동한다는 차이점이 있다.[iOS16] iOS 16 이상, iPhone 13 및 이후 기기부터 가로 모드에서의 Face ID 잠금 해제가 가능해졌다. A15 Bionic부터 크게 향상된 뉴럴 엔진을 활용한 것.[F] 개선된 Secure Enclave와 알고리즘으로 속도가 향상됨.[F] [F] [F] [F] [F] [F] [F] [F] [F] [F] [S16] iOS 16 업데이트로 향상된 Nerual Engine(NPU) 성능을 통한 소프트웨어적 전 방향 얼굴인식 지원.[F] [S16] [F] [S16] [F] [S16] [F] [S] 센서 향상을 통한 전 방향 얼굴인식 지원.[F] [S] [F] [S] [F] [S] [F] [S] [F] [S] [F] [S] [F] [S] [F] [S] [F] [S] [F] [S] [F] [S] [F] [SD] 두 개의 Face ID 센서를 통한 광학적 전 방향 얼굴인식 지원.[F] [SD] [F] [SD] [F] [SD] [F] [SD] [F] [SD] [F] [SD] [F] [SD]

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