Użytkownicy iPhone’ów z funkcją Face ID mogą być zaskoczeni informacją o obecności niewielkiego układu scalonego o nazwie MamaBear w ich urządzeniach.
Ten mały chip ma zdolność wyłączenia systemu rozpoznawania twarzy. Informację tę podał do wiadomości publicznej użytkownik platformy Habr, ukrywający się pod pseudonimem acc0unt.
Każdy iPhone wyposażony w Face ID zawiera zaawansowany moduł kamery TrueDepth. To skomplikowany system, w którego skład wchodzi kilka precyzyjnych czujników. Najważniejszym z nich jest projektor podczerwieni. Jego zadaniem jest wyświetlanie na twarzy użytkownika gęstej siatki niewidocznych punktów podczerwonych. Dzięki temu możliwe jest dokładne odwzorowanie trójwymiarowej struktury twarzy.
Budowa tego modułu obejmuje trzy główne części: elastyczny przewód drukowany (FPC), zespół emitujący oraz układ optyczny. Przewód FPC łączy się z zespołem emitującym i przekazuje sygnały do specjalnego złącza na płycie głównej telefonu. To niestandardowe złącze, z odstępem między stykami wynoszącym tylko 0,35 mm, zostało wyprodukowane dla Apple przez firmę JAE.
Układ optyczny kryje w sobie emiter, a w nim wspomniany wcześniej chip MamaBear oraz sterowany przez niego tranzystor MOSFET. Te elementy odgrywają kluczową rolę w działaniu i zabezpieczeniu systemu Face ID.
MamaBear przechowuje ważne informacje, takie jak numer seryjny urządzenia czy parametry kalibracyjne. Jednocześnie kontroluje pojemność wiązki laserowej. Jeśli wykryje nieprawidłowości, może nakazać tranzystorowi MOSFET przerwanie zasilania lasera i wyłączenie projektora podczerwieni.
Ciekawostką jest nazewnictwo używane w systemie iOS. Projektor podczerwieni nosi nazwę Romeo, kamera podczerwieni – Juliet, a sam emiter nazywany jest Rosaline. Te odniesienia do literatury nadają technicznym rozwiązaniom dodatkowego uroku.
Najważniejszym elementem układu optycznego jest dyfrakcyjny rozdzielacz wiązki. To precyzyjne urządzenie optyczne, które rozdziela pojedynczą wiązkę światła na setki mniejszych promieni. Ta rozproszona wiązka tworzy charakterystyczny wzór punktów podczerwonych, niezbędny do dokładnego skanowania twarzy.
Właśnie tutaj dochodzimy do głównego powodu zastosowania chipu MamaBear przez Apple. Gdyby rozdzielacz dyfrakcyjny został usunięty lub uszkodzony, zamiast rozproszonej wiązki setek promieni, emitowana byłaby pojedyncza, bardzo silna wiązka laserowa. Chociaż niewidoczna dla oka, mogłaby ona poważnie zagrozić wzrokowi użytkownika, potencjalnie prowadząc do uszkodzenia siatkówki.
Aby zapobiec takiej niebezpiecznej sytuacji, chip MamaBear stale monitoruje pojemność elementu dyfrakcyjnego. Jeśli wykryje, że pojemność przekracza ustalone normy, co może wskazywać na uszkodzenie lub manipulację przy rozdzielaczu, natychmiast uruchamia zabezpieczenie. Polega ono na wyłączeniu tranzystora MOSFET, co prowadzi do odcięcia zasilania lasera VCSEL (Vertical-Cavity Surface-Emitting Laser).
Co więcej, po takim awaryjnym wyłączeniu, MamaBear zapisuje w swojej pamięci nieulotnej (OTP – One-Time Programmable) specjalny znacznik. Oznacza on trwałe uszkodzenie projektora, co skutkuje stałym odcięciem zasilania i wyłączeniem funkcji Face ID.
Ta zaawansowana procedura bezpieczeństwa chroni użytkowników przed potencjalnie groźnymi skutkami uszkodzenia lub nieautoryzowanej modyfikacji systemu Face ID. Jednakże, jak to często bywa z zabezpieczeniami, znaleźli się specjaliści, którzy opracowali metody obejścia tego mechanizmu.
Niektóre nieautoryzowane serwisy opanowały sztukę przywracania funkcjonalności Face ID bez wymiany całego modułu. Proces ten wymaga jednak ogromnej precyzji i specjalistycznych narzędzi. Obejmuje on mikrolutowanie drobnych elementów w projektorze oraz użycie specjalnych programatorów, dostępnych głównie na rynku chińskim, do odczytu i modyfikacji danych.
Dodatkowo, proces ten często wiąże się z wymianą oryginalnego układu zabezpieczającego i manipulacją przy tranzystorze MOSFET. Niektórzy decydują się na montaż alternatywnych obwodów zabezpieczających, które uniemożliwiają chipowi MamaBear wyłączenie projektora.
Należy podkreślić, że wszelkie tego typu modyfikacje, choć mogą przywrócić działanie Face ID, jednocześnie wyłączają ważne mechanizmy bezpieczeństwa. W efekcie, w sytuacji awaryjnej, zmodyfikowany system nie ochroni wzroku użytkownika tak, jak zostało to pierwotnie zaprojektowane przez inżynierów Apple.
Obecność chipu MamaBear w systemie Face ID iPhone’ów obrazuje zaawansowane podejście Apple do bezpieczeństwa użytkowników. Chociaż w pewnych okolicznościach może on spowodować wyłączenie funkcji rozpoznawania twarzy, jego głównym zadaniem jest ochrona przed potencjalnie niebezpiecznymi skutkami uszkodzenia lub nieautoryzowanej modyfikacji systemu. Ukazuje to złożoność współczesnych rozwiązań technologicznych, gdzie innowacyjność musi iść w parze z bezpieczeństwem użytkowania.