¿Qué son los ataques de presentación (PAD) y cómo detectarlos?

¿Qué son los ataques de presentación?

Los ataques de presentación, también conocidos como ataques de suplantación, son intentos fraudulentos de engañar a los sistemas de autenticación biométrica mediante la presentación de muestras biométricas falsas o alteradas en lugar de rasgos biológicos auténticos. A diferencia de los ciberataques tradicionales, que se dirigen a vulnerabilidades de software o a la infraestructura de red, los ataques de presentación se dirigen específicamente al sensor biométrico o al dispositivo de captura mediante la presentación de representaciones artificiales de características biométricas legítimas.

Estos ataques se aprovechan de la suposición fundamental en la que se basan los sistemas biométricos: que la muestra biométrica presentada procede de una persona viva y auténtica. Los atacantes eluden esta suposición utilizando diversos materiales artificiales, reproducciones digitales o muestras manipuladas para suplantar a usuarios autorizados y obtener acceso no autorizado a sistemas protegidos.

Tipos comunes de ataques de presentación

Ataques con fotografías e impresiones

• Fotografías en 2D: uso de fotos impresas o imágenes digitales mostradas en pantallas para engañar a los sistemas de reconocimiento facial
• Impresiones de alta resolución: empleo de materiales impresos de alta calidad para imitar huellas dactilares u otros patrones biométricos
• Recortes de revistas: uso de fotografías existentes en publicaciones para intentar suplantar la identidad facial

Ataques físicos en 3D

• Máscaras de silicona: Creación de réplicas faciales detalladas utilizando materiales de silicona o látex
• Modelos impresos en 3D: Fabricación de representaciones físicas de rasgos biométricos mediante tecnología de impresión 3D
• Prótesis: uso de dedos, ojos u otras partes del cuerpo artificiales para imitar rasgos biométricos auténticos

Ataques digitales y de vídeo

• Ataques de reproducción de vídeo: reproducción de grabaciones de vídeo para engañar a los sistemas de reconocimiento facial
• Tecnología «deepfake»: uso de contenidos sintéticos generados por IA para crear representaciones biométricas realistas pero falsas
• Manipulación digital: Alteración de señales de vídeo en directo o de imágenes digitales en tiempo real durante la autenticación

Ataques basados en documentos

• Documentos de identidad falsificados: creación de carnés de identidad, pasaportes u otros documentos oficiales falsos con datos biométricos fraudulentos
• Manipulación de documentos: Modificación de documentos legítimos para sustituir la información biométrica auténtica por los datos del atacante

Cómo funcionan los ataques de presentación

Metodología de ataque

1. Identificación del objetivo: los atacantes identifican sistemas biométricos vulnerables y estudian sus procesos de autenticación
2. Obtención de muestras: Obtención de muestras biométricas a través de diversos medios, como fotos de redes sociales, materiales desechados o grabaciones encubiertas
3. Creación de réplicas: Fabricación o creación digital de muestras biométricas falsas utilizando los datos adquiridos
4. Ejecución de la presentación: intento de autenticación utilizando la muestra biométrica falsificada
5. Aprovechamiento del sistema: obtención de acceso no autorizado si el ataque logra eludir con éxito las medidas de seguridad

Herramientas y técnicas

• Materiales básicos: papel, plástico, silicona y otros materiales fácilmente disponibles para crear falsificaciones físicas
• Herramientas digitales: software de edición de imágenes, aplicaciones de procesamiento de vídeo y herramientas de generación basadas en IA
• Equipo especializado: impresoras 3D, cámaras de alta resolución y materiales de calidad profesional para ataques sofisticados
• Ingeniería social: Combinación de ataques técnicos con manipulación psicológica para aumentar las tasas de éxito

Detección (PAD) y prevención de ataques de presentación

La detección de ataques de presentación (PAD) hace referencia a la tecnología y las técnicas utilizadas para identificar y prevenir intentos fraudulentos durante el funcionamiento de los sistemas biométricos. Los sistemas biométricos utilizan atributos biológicos únicos y fiables, como huellas dactilares, patrones del iris o rasgos faciales, para verificar la identidad de las personas. Sin embargo, estos sistemas son susceptibles de sufrir diversos tipos de ataques en los que los impostores intentan engañar al sistema presentando muestras biométricas falsas o alteradas.

Tecnologías y métodos de PAD

El objetivo de la detección de ataques de presentación es diferenciar de forma fiable entre muestras biométricas auténticas y ataques de presentación. Para lograrlo, se emplean diversos métodos:

Detección basada en software

• Análisis de texturas: examen de los patrones y características superficiales que distinguen los rasgos biológicos reales de las reproducciones artificiales
• Detección de movimiento: análisis de los patrones de movimiento naturales que son difíciles de replicar artificialmente
• Análisis temporal: seguimiento de los cambios a lo largo del tiempo que indican procesos biológicos auténticos

Detección basada en hardware

• Sensores de detección de vida: uso de hardware especializado para detectar signos vitales como el pulso, la temperatura o el flujo sanguíneo
• Imágenes multiespectrales: empleo de diferentes longitudes de onda de luz para revelar características invisibles para las cámaras estándar
• Detección de profundidad: uso de sensores 3D para detectar la profundidad física y la estructura de las muestras biométricas presentadas

Enfoques híbridos

• Biometría multimodal: combinación de múltiples modalidades biométricas para crear una defensa más sólida contra los ataques de suplantación
• Sistemas de desafío-respuesta: exigir a los usuarios que realicen acciones o respuestas específicas que resulten difíciles de replicar para los atacantes
• Análisis del comportamiento: supervisión de los patrones de comportamiento de los usuarios durante los procesos de autenticación

Detección de vida

La detección de vida es un componente fundamental de la PAD que se centra específicamente en determinar si una muestra biométrica procede de una persona viva. Esto incluye:

• Vividність fisiológica: Detectar procesos biológicos como la circulación sanguínea, la elasticidad de la piel o el movimiento ocular
• Vitalidad conductual: análisis de los comportamientos y respuestas humanas naturales durante la autenticación
• Vitalidad interactiva: Exigir una interacción del usuario en tiempo real que no pueda replicarse fácilmente mediante ataques estáticos

Normas del sector y cumplimiento

Norma ISO/IEC 30107-3

La Organización Internacional de Normalización (ISO) ha establecido la norma ISO/IEC 30107-3 como la principal norma para evaluar los sistemas de detección de ataques de presentación. Esta norma establece:

• Métricas de rendimiento: métodos estandarizados para medir la eficacia de los sistemas PAD
• Protocolos de prueba: procedimientos de evaluación coherentes para diferentes modalidades biométricas
• Niveles de clasificación: niveles de seguridad definidos en función de la sofisticación de los ataques y las capacidades de detección

Requisitos de cumplimiento

Las organizaciones que implementen sistemas biométricos deben tener en cuenta diversos requisitos normativos:

• Normativa de protección de datos: garantizar que los sistemas de PAD cumplan con las leyes de privacidad, como el RGPD o la CCPA
• Normas específicas del sector: Cumplir con los requisitos específicos de cada sector para aplicaciones de servicios financieros, sanitarios o gubernamentales
• Procesos de certificación: Obtener las certificaciones necesarias para los sistemas PAD utilizados en entornos regulados

Párametros de rendimiento

Entre los indicadores clave de rendimiento de los sistemas PAD se incluyen:

• Tasa de error en la clasificación de presentaciones de ataque (APCER): porcentaje de ataques de presentación clasificados erróneamente como auténticos
• Tasa de error de clasificación de presentaciones auténticas (BPCER): porcentaje de presentaciones auténticas clasificadas erróneamente como ataques
• Tasa de error de detección igual (D-EER): punto en el que el APCER y el BPCER son iguales, lo que indica el rendimiento general del sistema

El objetivo final del PAD es garantizar la integridad y la seguridad de los sistemas biométricos, proporcionando una forma fluida y fiable de detectar y bloquear los ataques de presentación, lo que contribuye a mantener la privacidad de los usuarios y a prevenir posibles actividades fraudulentas.