reconnaissance faciale ​

Reconnaissance faciale, une biométrie qui fascine autant qu'elle interroge

Parmi les nouvelles technologies propres à révolutionner notre quotidien, rares sont celles qui font autant fantasmer que la reconnaissance faciale

Quand elle n'effraie pas, mais nous verrons ce point plus tard.

Dans ce dossier, vous découvrirez les 7 principales tendances qui vont façonner le paysage de la reconnaissance faciale pour 2020.

  1. Les meilleures technologies du moment
  2. L'arrivée de l'intelligence artificielle
  3. Sécurité, santé et commerce – le trio de têtes des utilisations
  4. Cartographie des nouveaux utilisateurs – Chine, Inde, Etats Unis, Russie
  5. Les grandes questions du moment: laisser-faire, interdire ou légiférer ?
  6. Les hackers de la reconnaissance faciale
  7. Vers une hybridation des solutions

#1 Une technologie de science-fiction… sans la fiction​

​Depuis son invention dans les années 70, la reconnaissance faciale a progressé à pas de géant. Elle s'impose aujourd'hui comme la plus naturelle des mesures biométriques.

Et pour cause : nous nous reconnaissons en regardant notre visage.

Reconnaissance du visage

Les technologies biométriques sont un sujet sensible. Thales en a fait un sujet majeur depuis bientôt 30 ans, en s'associant avec les acteurs du secteur en matière de recherche, d'applications et d'éthique.

 

Comment ça marche ?

La biométrie permet d'identifier et d'authentifier une personne sur la base d'un ensemble de données reconnaissables et vérifiables, uniques et spécifiques à celles-ci.

L'identification répond à la question « qui êtes-vous ? ».

Dans ce cas, la personne est identifiée parmi d'autres (vérification 1:N). Ses données personnelles sont comparées aux données d'autres personnes contenues dans la même base de données ou dans d'éventuelles bases de données reliées.

L'authentification répond à la question : « Etes-vous bien celui que vous prétendez être ? ».

La biométrie permet ici de certifier l'identité d'une personne en comparant les données qu'elle va présenter avec les données préenregistrées de la personne qu'elle prétend être (vérification 1:1).

Voici quelques exemples :

  • Dans le cas de la biométrie faciale, un capteur 2D ou 3D « saisit » un visage,  puis le transforme en données numériques par l'opération d'un algorithme et le compare à une base de données. C'est en quelques sortes une réplique fidèle et « augmentée » du processus à l'œuvre dans le cerveau humain.
  • Ces systèmes automatisés permettent d'identifier ou de vérifier l'identité d'individus en quelques secondes seulement à partir des caractéristiques de leur visage : écartement des yeux, des arêtes du nez, des commissures des lèvres, des oreilles, du menton, etc., y compris au milieu d'une foule, au sein d'environnements dynamiques et instables. Pour preuve, les performances du système de reconnaissance faciale de Thales, solution de pointe née de notre haut niveau d'expertise dans le domaine de la biométrie.
  • Les porteurs d'un iPhone X sont eux déjà rompus à la technologie de la reconnaissance faciale. Même si la solution biométrique Face ID développée par Apple a fait l'objet de vives critiques en Chine fin 2017. On lui reproche son incapacité à différencier certains visages chinois.

​Bien sûr, d'autres signatures biométriques existent : empreintes digitales, scan de l'iris, voix, numérisation des veines de la paume ou analyse du comportement. Elles permettent notamment de sécuriser les paiements dématérialisés dans un environnement où la cybercriminalité prolifère.

À ce jour, la reconnaissance faciale reste pourtant la reine des références en matière de mesures biométriques.

Elle est facile à déployer et à mettre en œuvre. Il n'y a pas d'interaction physique requise par l'utilisateur final. De plus, les processus de détection et de correspondance du visage (pour la vérification / identification) sont très rapides.

DeepFace

Dans cette course à l'innovation biométrique, plusieurs projets se disputent le haut de l'affiche. 

Les GAFA ne sont pas en reste. 

Tous les géants du Web ont pris pour habitude de publier leurs découvertes théoriques dans le secteur de l'intelligence artificielle et de la reconnaissance d'image pour faire avancer au plus vite l'état de l'art.

Les derniers résultats des tests (Biometric Tehnology Rally) conduits en mars 2018, pilotés par le Ministère de l'Intérieur américain, ainsi que ceux du NIST (Institut National des normes et de la technologie des Etats Unis) de 2018 et 2019 donnent aussi une excellente image des meilleures technologies de reconnaissance faciale disponibles sur le marché.

Voyons cela.

  • L'algorithme GaussianFace développé dès 2014 par des chercheurs de l'université de Hong Kong affichait des scores d'identification faciale de 98,52% contre 97,53% pour les humains. Et ce malgré des progrès à réaliser quant à la capacité de mémoire requise et au temps de calcul.
     
  • En 2014 toujours, Facebook annonçait le lancement de son programme baptisé DeepFace, capable de déterminer si deux visages photographiés appartiennent à la même personne, avec une précision de 97,25%. Soumis au même test, les humains répondent correctement dans 97,53% des cas, soit à peine 0,28% de mieux que le programme de Facebook.
     
  • ​En juin 2015, Google renchérissait avec FaceNet, nouveau système de reconnaissance faciale aux scores jamais égalés : 99,63% % de précision au test de référence Labeled Facebooks in The Wild ; 95 % sur la base YouTube Faces DB. En utilisant un réseau neuronal artificiel et un nouvel algorithme, la firme de Mountain View est parvenue à rapprocher un visage et son propriétaire à la quasi-perfection. Une technologie intégrée dans Google Photos pour trier les clichés et les tagger automatiquement en fonction des personnes reconnues et, preuve de sa pertinence, devenue rapidement disponible en ligne dans une version open-source officieuse, OpenFace.
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  • En mai 2018, Ars Technica a annoncé qu'Amazon faisait déjà activement la promotion de son service de reconnaissance faciale basé sur le cloud, appelé Rekognition, auprès des forces de l'ordre. La solution peut reconnaître jusqu'à 100 personnes dans une seule image et peut effectuer des comparaisons avec des bases de données contenant des dizaines de millions de visages. Et, malgré les critiques, Amazon continue à faire évolution son logiciel pour y intégrer la reconnaissance des émotions comme la peur, la joie, la surprise, la tristesse...selon France 24 du 15 aout 2019.
  • ​Fin mai 2018, la Direction Science et Technologie du Ministère de l'intérieur des Etats-Unis (Homeland Security Science and Technology Directorate) a publié les résultats des tests sur son site du Maryland en mars. Ces tests en environnement réel ont mesuré les performances de douze logiciels de reconnaissance faciale dans un couloir de 2m sur 2,5m. La solution de reconnaissance faciale de Thales (LFIS) a révélé toutes ses performances avec un taux d'acquisition de 99,44% d'un visage en moins de 5 secondes (pour une moyenne de 68%) et un taux réel d'identification en moins de 5 secondes (Vendor True Identification Rate) de 98% pour une moyenne de 66% et un taux d'erreur de 1% contre 32% pour la moyenne.​

reconnaissance faciale aéroport

Mars 2018 – Les tests du Ministère de l'Intérieur américain en grandeur nature avec plus de 300 vo​lontaires ont révélé les technologies de reconnaissance faciale les plus performantes. 

  • Les tests du NIST de novembre 2018 comparent 127 algorithmes et leurs performances. Ceux de fin 2019 (FRVT 3)  apportent des résultats complémentaires.
Le NIST prouve aussi que les meilleurs algorithmes n'ont plus aucun biais raciste ou sexiste comme le précise le site ITIF dans une publication du 27 janvier 2020.

#2 L'intelligence artificielle, un accélérateur de performance

Quel est le point commun de toutes ces technologies disruptives? L'intelligence artificielle.

Ce processus est au cœur des algorithmes de dernière génération développés par Thales et les acteurs majeurs du marché.

Le résultat? Les algorithmes s'auto-améliorent et cela, en permanence.

La preuve? Selon le NIST, l'organisation américaine des standards et normes, la précision des logiciels de reconnaissance a été multipliée par 20 en l'espace de quatre ans seulement.

En 2014, le taux d'échec moyen des logiciels était de 4% sur une base de 26,6 millions de visages. Il est tombé à 0,4% à fin 2018.

​Pour en savoir plus :

 

​#3 Sécurité, santé et commerce

Les marchés de la reconnaissance faciale ​​​

​Une étude publiée en juin 2019, estime qu'en 2024, le marché mondial de la reconnaissance faciale devrait générer 7 Md de dollars de revenus, porté par un taux de croissance annuel moyen de 16% sur la période 2019-2024.

Selon la même étude, les principaux fournisseurs sont : Accenture, Aware, BioID, Certibio, Fujitsu, Fulcrum Biometrics, Gemalto (maintenant Thales), HYPR, Idemia, Leidos, M2SYS, NEC, Nuance, Phonexia, and Smilepass.

Les applications de reconnaissance faciale entrent dans trois catégories majeures:

1. La Sécurité

Le marché est porté par l'augmentation des activités de lutte contre la criminalité et le terrorisme et par une concurrence économique exacerbée.

  • La reconnaissance faciale est utilisée dans la délivrance de documents d'identité, le plus souvent couplée à d'autres technologies biométriques telles que les empreintes digitales.
  • On la retrouve dans le contrôle aux frontières pour comparer le portrait figurant sur un passeport biométrique à un portrait numérisé et le visage de son titulaire.
    En 2017, Gemalto (maintenant Thales) signe l'équipement de nouveaux sas de contrôle automatisés du système PARAFE (Passage Automatisé Rapide aux Frontières Extérieures) au sein des aéroports de Paris. La solution a évolué de la reconnaissance des empreintes digitales à la reconnaissance faciale en 2018 et à réduit le temps moyen de passage de 30-45 secondes à 10-15 secondes selon le journal les Echos du 15 octobre 2019.
     
  • Le contrôle policier peut y avoir recours bien qu'il reste très encadré en Europe. En 2016, « l'homme au chapeau » des attentats de Bruxelles aurait été identifié grâce à un logiciel de reconnaissance faciale du FBI.
  • Les drônes équipés de caméra offrent une combinaison intéressante pour la reconnaissance faciale lors de grands évènements, par exemple. Les drônes, en position fixe jusqu'à 100 mètres de haut, peuvent porter des optiques lourdes (10kg) et identifier une personne à 800 mètres. De plus comme ils sont reliés par cable, l'autonomie électrique est illimitée et les communications (par cable aussi) sont sécurisées. (source Keesing Journal de juin 2018).
  • Associée aux systèmes de vidéo des villes, des gares ou des aéroports, la reconnaissance faciale permet d'aider la police à retrouver les enfants disparus (par comparaison avec une photo apportée par les parents), et les personnes égarées ou désorientées. L'analyse de la séquence vidéo sur laquelle l'enfant est repéré permet en particulier de déterminer la position et l'heure. Une alarme automatique peut être aussi demandée lors que l'enfant (ou la personne égarée) est détecté par le flux vidéo des caméras. C'est le même processus qui peut être mise en place pour le suivi de criminels récidivistes. La reconnaissance faciale permet enfin de retrouver des personnes non identifiées sur différentes séquences vidéo et de mieux comprendre une scène de crime. Le cas du marathon de Boston de 2013 est emblématique à cet égard.

2. La Santé

Les avancées sont considérables dans ce domaine.

Grâce au Deep Learning et à la reconnaissance faciale et des émotions, il est déjà possible :

  • de suivre plus précisément la consommation de médicaments d'un patient ;
  • de détecter une maladie génétique telle que le syndrome de DiGeorge avec un taux de réussite de 96,6% ;
  • d'accompagner les procédures de prise en charge de la douleur.​

reconnaissance faciale santé 
 

3. Le Commerce

C'est assurément ici que la reconnaissance faciale est le moins attendu et le plus prometteur. Le sujet sera sur toutes les lèvres en 2018 : Know Your Customer (KYC). Une tendance lourde qui rejoint les dernières avancées du marketing en matière d'expérience client.

En plaçant des caméras dans les points de vente, il devient possible d'analyser le comportement des visiteurs et d'améliorer le parcours client.

Comment ? À l'image du système récemment conçu par Facebook, en fournissant au personnel des informations clients issues de leurs profils sociaux pour imaginer des réponses hyper-personnalisées. 

​À quand un paiement par selfie ?

Depuis 2017, KFC, le roi du poulet frit américain, et le géant chinois de la livraison de produits frais à domicile, testent une solution de paiement par reconnaissance faciale à Hangzhou en Chine.

#4 Chine et Inde en tête : cartographie des nouveaux utilisateurs​

Si les Etats-Unis offrent actuellement le plus vaste marché de débouchés à la reconnaissance faciale, la zone Asie-Pacifique s'impose comme la région du monde où sa croissance est la plus rapide. Chine et Inde en tête.

La Chine et la reconnaissance faciale

La reconnaissance faciale est le nouveau grand sujet techno en Chine, des banques aux aéroports mais aussi les forces de l'ordre. Maintenant, les autorités étendent le programme de reconnaissance faciale des « lunettes de soleil », la police les utilisant déjà dans la banlieue de Pékin.

La Chine met également en place et perfectionne un réseau de vidéo-surveillance sur tout le territoire. 

Plus de 200 millions de caméras de surveillance étaient utilisées à la fin de 2018 et 626 millions sont prévues d'ici à fin 2020. Les tours de reconnaissance faciale, cibles de certains manifestants à Hong Kong sont emblématiques à cet égard.

Ce réseau est un des éléments du système de crédit ou notation sociale ( 社会信用体系) qui est mis en place dans le pays.

Dans le 10 top des villes qui ont le plus de caméras par personne, nous trouvons Chongqing, Shenzhen, Shanghai, Tianjin, et Ji’nan. 

Londres est numéro 6 et Atlanta numéro 10 selon le journal anglais The Guardian du 2 décembre 2019. 

La police métropolitaine de Londres a clairement annoncé d'ailleurs, début 2020, la mise en place de la reconnaissance faciale qui va devenir la norme dans la capitale.

La Chine a également une ambition très forte en matière d'Intelligence artificielle puisque le pays cible la première place pour 2030. 

La police chinoise travaille en particulier avec les champions nationaux du domaine comme Yitu, Megvii, SenseTime, et CloudWalk, selon le The New York Times (14 avril 2019). 

La reconnaissance faciale en Asie

La reconnaissance faciale sera un sujet d'actualité pendant les jeux olympiques au Japon en 2021 (décalés pour cause de Coronavirus). Elle sera utilisée pour identifier les personnes autorisées à accéder à certaines zones.

En Inde, le projet Aadhaar est la plus grande base de données biométriques au monde. Il fournit déjà un numéro d'identité numérique unique à 1,27 milliard de résidents. UIDAI, l'autorité responsable, a mis en place la reconnaissance faciale en septembre 2018. La reconnaissance faciale est disponible en tant que service d'authentification complémentaire conjointement avec un autre facteur  comme l'empreinte digitale, l'Iris ou l'OTP.

L'Inde pourrait aussi déployer le système de reconnaissance faciale le plus grand du monde pour sa police dès 2020.

Le bureau national de collecte de données criminelles (National Crime Records Bureau - NCRB) a lancé en aout 2019, un appel d'offre pour la mise en place d'une infrastructure nationale de reconnaissance faciale. Selon le document, le système sera centralisé dans les bureaux du NCRB à Delhi et ses services web seront disponibles pour tous les postes de police du pays. 

Il servira à améliorer la recherche des criminels, des personnes disparues et identifier les personnes décédées.

Autres grands projets

Voici quelques autres initiatives majeures sur d'autres continents :

  • Au Brésil, le tribunal supérieur électoral (Tribunal Superior Eleitoral) s'est engagé dans une collecte de données biométriques à l'échelle nationale.
    Objectif : la création d'une base de données biométriques et d'une carte d'identité unique d'ici 2020, recensant les informations de 140 millions de citoyens.
     
  • En Afrique, le Gabon le Cameroun et le Burkina ont choisi Thales pour relever le défi de l'identité biométrique.
     
  • ​En Russie, la Banque Centrale déploie depuis 2017 un programme biométrique visant à recueillir visages, voix, scan d'iris et empreintes digitales dans tout le pays. 
  • La ville de Moscou qui dispose d'une réseau de 160.000 caméras a annoncé le déploiement d'un système de reconnaissance faciale en janvier 2020. Le nombre de caméras équipées reste cependant confidentiel. Il n'y a pas de notion de consentement préalable dans la législation russe.

reconnaissance faciale et protection des données

#5 Quand la reconnaissance faciale dope le droit​​​

​Véritable enjeu éthique et sociétal, la protection des données est bousculée par l'explosion des technologies de reconnaissance faciale.

Ces prouesses technologiques, dignes de romans de science-fiction, menacent-t-elles nos libertés ? 

Et avec elle, notre anonymat ?

La protection des données biométriques en Europe

En Europe et au Royaume Uni, la Directive sur la protection des données (RGPD) encadre rigoureusement ces pratiques. Hors de question d'enquêter sur la vie privée du passager ou ses déplacements professionnels sous peine de très coûteuses sanctions. 

Applicable à partir du 25 mai 2018, la RGPD soutient le principe d'un cadre européen harmonisé qui défend en particulier le droit à l'oubli et  exige un consentement clair et affirmé. Cette directive a un impact international. 

Elle concerne 500 millions de personnes.

La protection des donnée biométriques aux Etats-Unis

Il n'y a pas aux Etats-Unis, une loi fédérale unique sur la protection des données biométriques, comme c'est le cas en Europe avec la directive européenne RGP.

Ce sont certains états voir des villes qui ont légiféré sur ce sujet, d'où un effet "patchwork" perceptiblent pour les observateurs étrangers et nationaux.

Les sénateurs américains en ont pris conscience. Mais le sujet ,débatu au début de l'année 2020, va sans doute être repoussé sur le calendrier législatif de 2021 selon le Magazine Fortune de mai 2020.

En voici les dernières avancées.

Avec la nouvelle loi de protection des données, en particulier biométriques, l'état de New York mise en place fin mars 2020 (SHIELD act), il faut comprendre que 45 états permettent la reconnaissance faciale sans consentement explicite.

En effet, aux Etats-Unis, l'état de Californie est avec New York, l'Illinois, le Texas et Washington, un des cinq états à protéger les données biométriques de façon formelle par une nouvelle loi de 2018 applicable au 1 janvier 2020. 

Pourquoi cette nouvelle loi est importante pour tous le pays ?

La Californie joue souvent le rôle de modèle et la CCPA (loi de protection des données privéees du consommateur) est présentée comme une référence pour un futur cadre fédéral.

Les villes de San Francisco (mai 2019), puis Sommerville en juin (Massachusetts) puis Oakland et San Diego en décembre ont interdit l'usage de la reconnaissance faciale pour ses services en particulier la police

En janvier, c'est encore la Californie qui interdit l'usage de cette technologie à des fin de surveillance en mettant en place un moratoire de trois ans.

Ces décisions ouvrent un large débat qui est loin dêtre clos dans le pays.

  • D'autres villes et états doivent ils suivre cet exemple ?
  • Faut-il une interdiction définitive, un moratoire, une pause pour faire le point ?
  • Est-ce une reculade face aux pressions de certains groupes ?
  • Est-ce un mauvais coup porté à l'ordre public ?
  • Y a-t-il un vide juridique? à quel niveau ?

Même en Europe, les premiers documents sur un encadrement de l'intelligence artificielle mentionnent un moratoire possible sur l'usage de la reconnaissance faciale par les acteurs du secteur privé et public dans les lieux publics.

En France, la CNIL appelle a un débat démocratique et apporte sa contribution à cette discussion avec un long document disponible depuis le 15 novembre 2019 sur son site.

La protection des données en Inde

En Inde, la cour suprême par un jugement du 27 aout 2017 (jugement Puttaswamy) vient de constitutionnaliser le droit à la vie privée. Il affirme le droit fondamental au respect de la vie privée des citoyens indiens. Cette décision progressiste permet de rééquilibrer la relation entre le citoyen et l'État et pose un nouveau défi aux extensions du projet Aadhaar pour 2018.

Effet rebond : le droit et ses métiers gagnent encore en suprématie. À la fois ambassadeurs et gardiens de la réglementation en matière de protection des données, la fonction de Data Protection Officer devient une fonction importante en Europe.

​À ce jour pourtant, et grâce à l'expertise numérique d'acteurs tels que Thales, « les citoyens ont plus à craindre de la traçabilité de leur carte bleue quand ils paient au supermarché ! » déclarait récemment le Secrétaire Général du Syndicat des cadres de la sécurité intérieure en France.

tromper la reconnaissance faciale

#6 Les rebelles - Les hackers de la reconnaissance du visage​​

Peut-on déjouer la reconnaissance faciale?

​Malgré cet arsenal technique et juridique au service de la protection des données, des citoyens et de leur anonymat, des voix s'élèvent. Elles s'inquiètent et s'effraient de ces évolutions.

  • ​En Russie, Grigory Bakunov a inventé une solution pour échapper au regard de ces yeux braqués en permanence sur nos déplacements et brouiller les dispositifs de reconnaissance faciale. Il a développé un algorithme permettant de créer un maquillage spécial pour tromper les logiciels. Il ne mettra pas son produit sur le marché après avoir pris conscience qu'il pourrait être utilisé par des criminels.
  • En Allemagne, c'est l'artiste berlinois Adam Harvey, qui a imaginé un dispositif similaire baptisé CV Dazzle avant de se mettre à travailler sur des vêtements dont les motifs brouillent la détection.
  • Fin 2017, une société vietnamienne a réussi à hacker la fonction de reconnaissance faciale Face ID de l'iPhone X d'Apple avec un masque. Cette attaque reste cependant trop compliquée à réaliser pour être exploitable à grande échelle.
  • À la même date, des chercheurs d'une société allemande ont révélé une technique d'attaque permettant de contourner l'authentification faciale de Windows 10 Hello par impression d'une image de visage en infrarouge.​
  • En mai 2018, le magazine FORBES a annoncé que des chercheurs de l'université de Toronto ont développé un algorithme (filtre de confidentialité) qui brouille les logiciels de reconnaissance faciale. En clair, le logiciel change des pixels spécifiques sur l'image que vous allez mettre en ligne. Ces changements sont imperceptibles à l'oeuil mais perturbent les algorithmes de reconnaissance.
  • Bien sûr, l'actualité a montré que les masques portés, en particulier lors de la pandémie du Covid 19, empêchaient les logiciels de reconnaissance faciale de fonctionner efficacement.  Mais une socité chinoise a annoncé une reconnaissance possible avec 95% de taux de réussite en mars 2020 selon les Echos.

Deux sujets complémentaires ont été identifiés par les groupes de standardisation:

  • S'assurer que l'image capturée a été réalisée à partir d'une personne et non à partir d'une photo (2D), d'un écran vidéo (2D) ou d'un masque (3D), (liveness detection)
  • S'assurer que les images faciales (portraits superposés) de deux personnes ou plus n'ont pas été jointes à un document de référence tel qu'un passeport.

​#7 Plus loin ensemble - Vers une hybridation des solutions

Il apparait clairement que les solutions d'identification et d'authentification de demain emprunteront à toutes les dimensions de la biométrie. Ce sera grâce à une sorte de « biometrix » ou « biometric mix », c'est-à-dire à l'association de plusieurs modes d'authentification, que nous pourrons garantir une totale sécurité au monde de demain.

C'est l'ambition, par exemple, de la solution Gemalto Assurance Hub de Thales qui intègre de la biométrie comportementale et géolocalisation.

Cette 7ème tendance nous appartient. Il nous appartient de l'écrire ensemble et de lui donner vie à travers des projets biométriques à forte valeur ajoutée. 

Et maintenant c'est à vous

Les mois à venir annoncent de nombreux changements. Nous ne pouvons évidemment pas prétendre prévoir l'avenir de la reconnaissance faciale et savoir quels seront les enjeux majeurs qui émergeront tout au long de cette nouvelle année.

Mais, peut-être avez-vous des idées à ce sujet ?

Si vous avez des remarques sur ce sujet, une question à poser ou si vous avez trouvé cet article utile, laissez-nous  votre commentaire dans l'encadré ci-dessous. Nous apprécions également toutes les suggestions pour l'améliorer.

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