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Haben Sie schon einmal Ihr Telefon per Gesichtsscan entsperrt oder wurden an der Flughafenkontrolle fotografiert? Dann hatten Sie bereits Erfahrung mit Gesichtserkennung. Gesichtserkennungstechnologie wird heute immer ausgereifter und beliebter. Lesen Sie weiter, um zu erfahren, wie Gesichtserkennung funktioniert und wie spezielle Software hilft, Ihre Privatsphäre und Identität zu schützen.
Gesichtserkennung ist ein technologisches Verfahren, um die Gesichtszüge einer Person zu erfassen, zu identifizieren oder zu verifizieren. Mithilfe von Gesichtserkennungstechnologie lässt sich ein eindeutiger numerischer Code erstellen, der sogenannte Faceprint (Gesichtsabdruck). Diese Faceprints werden in einer Gesichtserkennungsdatenbank gespeichert. Wenn Sie ein Foto in der Datenbank eingeben, werden alle übereinstimmenden Faceprints darin gefunden.
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Gesichtserkennungstechnologie wurde laufend weiterentwickelt. Mittlerweile gibt es verschiedene Methoden, um Gesichtsdaten mit unterschiedlicher Genauigkeit oder Effizienz zu erfassen und zu speichern. Im Folgenden erfahren Sie, wie Gesichtserkennung funktioniert, wie die ermittelten Daten gespeichert werden und wer im Allgemeinen darauf zugreifen kann.
Für Gesichtserkennung gibt es drei Methoden:
Herkömmliche Gesichtserkennung: Eine Person auf einem Foto identifizieren.
3D-Gesichtserkennung: Das Aussehen einer Person mithilfe von 3D-Scannern in Echtzeit erfassen.
Biometrische Gesichtserkennung: Einzigartige Gesichtszüge, Merkmale und Maße analysieren, um die Identität der Person zu bestimmen.
Die herkömmliche Gesichtserkennung wird in zwei Hauptkategorien unterteilt: ganzheitlich oder merkmalsbasiert.
Bei der ganzheitlichen Gesichtserkennung wird das gesamte Gesicht analysiert, um Merkmale zu finden, die mit der gesuchten Person übereinstimmen.
Bei der merkmalsbasierten Gesichtserkennung werden relevante Gesichtskomponenten einzeln auf eine Vorlage angewandt und dann mit möglichen Matches verglichen.
Zum Identifizieren der gesuchten Person durchläuft ein herkömmliches Gesichtserkennungssystem in der Regel folgende Schritte.
Gesichtserkennungssoftware findet Ihr Gesicht auf einem Bild. Beispiele dafür sind die kleinen Rahmen, die beim Taggen von Facebook-Fotos erscheinen. Oder die Rechtecke auf Ihrer Handy-Kamera, wenn Sie ein Bild ausrichten.
Mithilfe von Gesichtserkennungsalgorithmen werden die einzigartigen biometrischen Daten und Merkmale Ihres Gesichts ermittelt. Dazu gehören der Abstand zwischen Nase und Mund, die Größe der Augenbrauen, die Breite der Stirn und viele weitere Eigenschaften.
Diese besonderen Merkmale werden als Knotenpunkte bezeichnet. Das durchschnittliche menschliche Gesicht zählt rund 80 davon. Diese analogen Informationen werden in digitalen Code umgesetzt – das ist Ihr Faceprint.
Nun kann die Gesichtserkennungssoftware Ihren Faceprint mit anderen in der Datenbank vergleichen, um Übereinstimmungen zu finden.
Gesichtserkennungssoftware vergleicht Ihren Faceprint mit anderen in der Datenbank.
Bei der 3D-Gesichtserkennung werden Sensoren eingesetzt, um die Gesichtszüge präziser zu erfassen.
Im Gegensatz zu herkömmlichen Gesichtserkennungsmethoden spielt Beleuchtung für die Genauigkeit von 3D-Gesichtserkennung keine Rolle. Scans können sogar im Dunkeln ausgeführt werden. Ein weiterer Vorteil der 3D-Gesichtserkennung: Die Person kann aus mehreren Blickwinkeln erkannt werden, nicht nur von vorne.
Das iPhone X (und spätere Versionen) verfügen über Face ID-Technologie auf Basis von 3D-Gesichtserkennung, um den Eigentümer zu identifizieren.
Die 3D-Gesichtserkennung besteht im Wesentlichen aus sechs Schritten.
Ihr Gesicht kann von Gesichtserkennungskameras direkt als 3D-Bild erfasst werden (z. B. wenn Sie Ihr Gesicht mit dem Telefon scannen). Das Scannen eines 2D-Fotos ist ebenfalls möglich.
Nun bestimmt die Gesichtserkennungssoftware die Position und den Winkel Ihres Gesichts sowie seine Größe. Solange Ihr Gesicht innerhalb von 90 Grad zur Kamera ausgerichtet ist, wird es von 3D-Gesichtserkennungssoftware identifiziert.
Nachdem Ihr Gesicht erfasst wurde, vermisst das System (bis auf Millimeterbruchteile genau) Ihre besonderen Gesichtszüge. Im Anschluss an diese hochpräzise Messung wird eine Vorlage erstellt.
Genau wie im Analyseschritt herkömmlicher Gesichtserkennung wird die einzigartige Vorlage, die aus Ihren Gesichtszügen erstellt wurde, in Code konvertiert.
Wie Sie sich schon denken können, erfolgt im Abgleichschritt eine Datenbanksuche nach Übereinstimmungen mit der neu konvertierten Vorlage. Wenn die Datenbank ausschließlich 3D-Bilder enthält, kann ohne weitere Schritte ein Match gefunden werden.
Umfasst die Datenbank auch 2D-Bilder, verwandelt die Software Ihr 3D-Gesichtsbild mit einem Algorithmus in 2D, um Übereinstimmungen zu finden.
Nun können Sie von der 3D-Gesichtserkennung je nach Bedarf entweder verifiziert oder identifiziert werden. Bei der Verifizierung wird Ihre Identität bestätigt, indem der Scan mit einem Bild verglichen wird, auf dem Sie zu sehen sind (z. B. ein Führerscheinfoto).
Die Software kann auch zur Identifizierung einer Person genutzt werden. Dabei wird der Scan mit allen Fotos in der Datenbank auf mögliche Übereinstimmungen verglichen.
Haut- und Gesichtsbiometrie gewinnt innerhalb der Gesichtserkennung immer mehr an Bedeutung und kann wesentlich zur Genauigkeit dieser Technologie beitragen. In einer Hautstrukturanalyse wird ein Hautbereich der Person mit einem Algorithmus untersucht, der minutiöse Messungen der Falten, Beschaffenheit und Poren ermöglicht.
Biometrische Gesichtserkennung ist so präzise, dass sie sogar eineiige Zwillinge unterscheiden kann.
Wahrscheinlich haben Sie Gesichtserkennungsdaten gerade in der Hand oder in der Tasche. Viele Smartphones bieten biometrische Anmeldeoptionen wie Fingerabdrücke und Faceprints. Die Daten werden auf dem Gerät selbst gespeichert, damit sie sich ohne Senden an eine externe Quelle verifizieren lassen.
Obwohl Apple und Samsung Ihren Faceprint nicht (systematisch) in einer riesigen Datenbank ablegen, ist er wahrscheinlich irgendwo da draußen zu finden.
Viele Strafverfolgungsbehörden besitzen eine Gesichtserkennungsdatenbank. In den USA pflegt das FBI eine wachsende Datenbank für den Abgleich mit über 640 Millionen Fotos. Wer in China einen Handyvertrag mit mobilen Daten abschließen möchte, muss seit Kurzem sein Gesicht scannen lassen. Außerdem verwaltet das Land eine Gesichtserkennungsdatenbank zur Identifizierung und Verifizierung von fast allen seiner 1,4 Milliarden Einwohner.
Ferner gibt es eine Reihe öffentlicher Gesichtserkennungsdatenbanken, die kostenlos zugänglich sind, aber weniger Bilder als private oder offizielle Datenbanken enthalten.
Zu den besorgniserregenderen Entwicklungen in diesem Bereich zählen Datenvermittlungsunternehmen wie Clearview AI, das über eine Gesichtserkennungsdatenbank mit mehr als drei Milliarden Bildern verfügt. Diese stammen aus sozialen Medien, Karriereplattformen und Nachrichtenseiten im gesamten Internet.
Datenvermittler sammeln aber nicht nur Bilder. Nahezu Ihr gesamtes Online-Verhalten – von angeschauten Videos über getätigte Einkäufe bis hin zu besuchten Webseiten – wird von Werbetreibenden mit Cookies verfolgt. Diese Daten werden oft mit Browser-Fingerprinting kombiniert, einem weiterreichenden Online-Tracking, das verborgene Skripte nutzt, um Sie über eindeutige Eigenschaften Ihres Browsers und Computers zu identifizieren.
Beim Browser-Fingerprinting werden Ihre Browsereinstellungen, Standardsprache und Zeitzone, installierte Browsererweiterungen, Betriebssystem, Grafikkarte und viele weitere Eigenschaften zu einem Profil vereint, über das Sie mit extrem hoher Genauigkeit zu identifizieren sind.
Sie können diese Art der Datensammlung stören oder verhindern, indem Sie einen privaten, sicheren Browser mit Anti-Fingerprinting-Technologie verwenden. Avast Secure Browser wurde speziell entwickelt, um neugierige Web-Tracker abzuhalten, Browser-Fingerprinting-Skripte zu verwirren und Werbung zu blockieren. Testen Sie unseren kostenlosen sicheren Browser noch heute – für rundum privates Surfen.
Die Genauigkeit von Gesichtserkennungstechnologie ist in den letzten Jahren deutlich gestiegen. Wurde 2014 für den leistungsstärksten Algorithmus noch eine Fehlerrate von 4,1 % berichtet, besticht der beste Algorithmus 2020 durch eine winzige Fehlerrate von 0,08 %. Trotzdem weist die Technologie weiterhin wesentliche Schwachstellen auf, insbesondere in Bezug auf ethnische Herkunft und Geschlecht.
Hellhäutige Männer werden von Gesichtserkennung treffsicher identifiziert, Frauen oder Personen mit anderer Hautfarbe allerdings weniger.
Da diese Technologie immer beliebter wird, müssen wir uns fragen: Wie präzise funktioniert Gesichtserkennung überhaupt? Durch die Analyse eines gestochen scharfen Bilds lässt sich eine Person mit bis zu 99,97 % Trefferquote identifizieren.
Bilder sind jedoch selten gestochen scharf. In der Realität entstehen Fotos oft unter mangelhaften Bedingungen (schlechte Beleuchtung, ungünstiger Winkel usw.). Dadurch kommt es beim Gesichtsabgleich schnell zu Fehlern.
Insbesondere wird die Genauigkeit durch ethnische Herkunft und Geschlecht beeinträchtigt. Es hat sich gezeigt, dass hellhäutige Männer von Gesichtserkennung treffsicher identifiziert werden, Frauen oder Personen mit anderer Hautfarbe allerdings weniger. In einer MIT-Studie von 2018 wurde für einen Gesichtserkennungsalgorithmus beim Abgleich dunkelhäutiger Frauen eine Fehlerrate von 34,7 % festgestellt! Die maximale Fehlerrate beim Abgleich hellhäutiger Männer beträgt hingegen verschwindend geringe 0,8 %.
Weil Gesichtserkennung immer beliebter wird, möchten zahlreiche Branchen das Potenzial dieser Technologie ausschöpfen. Die Einsatzbereiche für Gesichtserkennungssoftware reichen von Strafverfolgung und Flughafensicherheit bis hin zu Smartphones und anderer Verbrauchertechnologie. Im Folgenden sind ein paar der zahlreichen Anwendungen von Gesichtserkennungstechnologie aufgeführt.
Gesichtserkennungskameras in SmartphonesNeuere Smartphones lassen sich mit Gesichtserkennungssoftware entsperren. Faceprints machen es Hackern genauso schwer wie Fingerabdruck-Scans, in Ihr Telefon einzudringen – außer das Gerät wird Ihnen direkt vors Gesicht gehalten. Das erzwungene Entsperren eines Telefons mit Gesichtserkennung durch die Polizei wurde in den USA 2019 verboten.
FlughafensicherheitGesichtserkennungstechnologie wird auf Flughäfen weltweit genutzt. Fluggastüberprüfung mithilfe von Gesichtserkennung kann die Sicherheitskontrollen beschleunigen, gefährdet aber auch die Privatsphäre.
StrafverfolgungsbehördenWie zuvor erwähnt, arbeitet die Polizei immer häufiger mit Gesichtserkennung. Strafverfolgungsbehörden nutzen verschiedene Datenbanken, um Personen zu identifizieren oder zu verifizieren.
Erkennung von KrankheitenDem National Human Genome Research Institute gelang es, mithilfe von Gesichtserkennung das sogenannte DiGeorge-Syndrom frühzeitig zu diagnostizieren. In einer kleinen Studie kam der Gesichtserkennungsalgorithmus auf stolze 96,6 % Zuverlässigkeit.
Suche nach HaustierenFindingRover ist eine Gesichtserkennungs-App speziell für Tiere. Haustierbesitzer können sich registrieren und ein Bild ihres Haustiers hochladen. Sollte das Tier verloren gehen, überprüft das Unternehmen mithilfe von Gesichtserkennung, ob es in ein örtliches Tierheim gebracht wurde.
Werfen wir einen kurzen Blick auf die historische Entwicklung der Gesichtserkennungstechnologie.
Der Ursprung der Gesichtserkennung: Stücke von Obsidian, einem vulkanischen Gesteinsglas, wurden zu ersten Spiegeln poliert.
Zu lange her? Dann machen wir jetzt einen großen Sprung …
Woodrow W. Bledsoe leitete ein Team, das herausfinden sollte, ob Computer menschliche Gesichter erkennen können. Dafür wurde dem Computer beigebracht, Gesichtszüge zu identifizieren und sie dann zu vermessen und mit anderen Gesichtern zu vergleichen. Das Experiment schlug fehl, aber die Idee schien vielversprechend und weckte ein steigendes Interesse an Gesichtserkennungssoftware.
Auf der Basis von Bledsoes Arbeit entwickelten Goldstein, Harmon und Lesk 21 spezielle Gesichtsmerkmale, die Computer erkennen sollten. Genau wie Bledsoe vor ihnen scheiterten sie jedoch an den Grenzen der damaligen Technologie, die viel manuelles Computing erforderte.
Eigengesichter! Das hört sich erstmal lustig an. In 1988 entwickelten Surovich und Kirby die sogenannten „Eigengesichter“, d. h. standardisierte Gesichter, die aus zahlreichen anderen Gesichtern zusammengesetzt waren. Dies war der erste ganzheitliche (das gesamte Gesicht einbeziehende) Ansatz für Gesichtserkennung.
Turk und Pentland schlossen 1991 an diese Arbeit an und fanden eine Methode, um Gesichter in Bildern zu erkennen. Diese Experimente waren ebenfalls von der verfügbaren Technologie beschränkt, aber erfolgreich. Bis heute dienen Eigengesichter bei einigen Gesichtserkennungsmethoden zum Basisvergleich.
Um die Jahrhundertwende schritt die Gesichtserkennung weiter voran. 1993 starteten die Defense Advanced Research Projects Agency (DARPA) und das National Institute of Standards and Technology (NIST) das FERET-Programm mit dem Ziel, eine Gesichtserkennungsdatenbank zu entwickeln.
In den frühen 2000er-Jahren führte das National Institute of Standards and Technology eine Reihe von Bewertungen ein, die als Face Recognition Vendor Test bezeichnet wurden. Diese unabhängigen Bewertungen von Gesichtserkennungsdatenbanken werden bis heute angewandt.
Ab jetzt kam richtig Schwung in die Sache. Facebook stellte Gesichtserkennungssoftware bereit, die Nutzer markiert, wenn sie (oder andere) ein Foto hochladen.
Apple kündigte an, dass das iPhone X über Face ID verfügen wird, eine eigene Gesichtserkennungssoftware, mit der Nutzer ihr Telefon durch einfaches Anschauen entsperren können. Ebenfalls 2017 wurde das oben erwähnte Clearview AI gegründet, das über eine Datenbank mit mehr als drei Milliarden Fotos aus dem Internet verfügt.
Kein Zweifel, mit Gesichtserkennung lassen sich tolle Dinge machen. Allerdings gibt es auch berechtigte Einwände, dass Gesichtsscans zweckentfremdet werden oder zu Fehlidentifizierung führen können. Glücklicherweise gibt es Möglichkeiten, Ihre Daten zu schützen.
Währen der COVID-19-Pandemie wurde mithilfe von Gesichtserkennungstechnologie überwacht, ob Mitarbeiter ihren Mund-Nasen-Schutz tragen. Hotels und Restaurants in ganz Europa und den USA setzten die Technologie heimlich für diesen Zweck ein. Kritische Stimmen sorgten sich daraufhin um die Privatsphäre.
In China werden durch Überwachungstechnologien wie Gesichtserkennung religiöse Minderheiten aufgespürt und verurteilt. Ferner verkauft die chinesische Regierung ihre Überwachungstools an autoritäre Staaten weltweit, darunter Venezuela und Simbabwe.
Regierungen können mit Gesichtserkennungstechnologie ihre Bürger*innen überwachen.
IBM möchte künftig keine Gesichtserkennungstechnologie mehr entwickeln oder anbieten. Google wird Gesichtserkennung erst bereitstellen, wenn es geeignete Richtlinien zur Missbrauchsverhinderung entwickelt hat. Selbst Amazon verbietet ein Jahr lang die Nutzung seiner Gesichtserkennungssoftware durch Polizei, weil mangelnde Genauigkeit und rassistische Tendenzen befürchtet werden.
Sollte Ihnen Gesichtserkennung nun Angst machen, können Sie mit ein paar einfachen Tricks die Wahrscheinlichkeit verringern, dass Ihr Bild in eine Datenbank aufgenommen wird.
Deaktivieren Sie die Gesichtserkennung in Facebook. Sie können Ihre Facebook-Einstellungen so ändern, dass Sie von der Facebook-Software für Gesichtsidentifizierung nicht mehr erkannt werden. Wenn Sie diese Option wählen, löscht Facebook auch die für Sie erstellte Gesichtsvorlage.
Verwandeln Sie sich nicht mehr in einen Außerirdischen oder einen Hund. Trotz der Aussagen von Snapchat, dass seine Gesichtsfiltertechnologie nicht an Gesichtserkennungsalgorithmen heranreicht, könnte eine solche App ihre Millionen gescannter Gesichter für zweifelhafte Zwecke nutzen. FaceApp erntete kritische Blicke, als letztes Jahr sein Alterungsfilter viral ging. Bedenklich ist, dass sich das Unternehmen in seinen Nutzungsbedingungen das Recht vorbehält, hochgeladene Fotos zu beliebigen Zwecken zu verwenden.
Bleiben Sie mit einem VPN (Virtual Private Network) im Internet anonym. VPNs verschlüsseln die Daten Ihrer Online-Aktivitäten und verbergen Ihre IP-Adresse, damit Ihre Identität vor Betrügern oder sogar Ihrem Internetdienstanbieter geschützt ist. Damit können Sie Web-Tracking vermeiden und die Menge der mit Ihrem Bild verknüpften Daten beschränken.
Doch selbst mit einem leistungsstarken und zuverlässigen VPN sollten Sie Bilder von sich selbst nur sparsam online stellen. Wie heißt es so schön: „Das Internet vergisst nichts.“
Datenvermittler, Unternehmen und andere Akteure sammeln Daten über alle Internetnutzer – also auch über Sie. Dann verkaufen sie diese Daten an Werbetreibende, Vermarkter und andere Interessenten, die aggregierte oder personalisierte Informationen benötigen. Noch schlimmer: Wenn die Datenbanken von Datenvermittlern gehackt werden, landen die Daten zum Verkauf im Darknet.
Avast BreachGuard verhilft Ihnen zu mehr Kontrolle über Ihre Online-Daten, indem bekannte Datenvermittler kontaktiert und aufgefordert werden, Ihre Daten aus ihren Beständen zu löschen. Gleichzeitig werden Marktplätze im Darknet überwacht und Sie erhalten einen Alarmmeldung, wenn Ihre persönlichen Daten dort auftauchen. So holen Sie sich Ihre Online-Privatsphäre zurück!
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