Drahtlose Biometrie WhoFi - Neue KI kann Personen nur per WLAN-Signal identifizieren

Sicherheitskameras stoßen bei der Identifizierung von Menschen bei schlechter Beleuchtung, verdeckten Personen oder ungünstigen Kamerawinkeln schnell an ihre Grenzen. Italienische Forscher der La Sapienza Universität in Rom haben jetzt eine alternative Methode vorgestellt, die es ermöglichen soll, Personen nur anhand von WLAN-Signalen zu identifizieren und wiederzuerkennen.

Der "WhoFi" getaufte KI-Algorithmus nutzt die Tatsache, dass jeder menschliche Körper, der von WLAN-Signalen durchdrungen wird, diese auf eine ganz spezifische Weise absorbiert und so eine individuelle biometrische Funk-Signatur, quasi einen persönlichen "Fingerabdruck" erzeugt. So ist es möglich, eine Person in Bewegung über mehrere WLAN-Netzwerke zu tracken oder zu erkennen, ob eine schon bekannte Person wiederkehrt - auch wenn sie kein Smartphone mit sich trägt, das sonst zur indirekten Identifikation im WLAN-Netz genutzt werden könnte.

Die Erkennung per WLAN hat gleich mehrere Vorteile, denn im Vergleich zu Sicherheitskameras funktioniert sie auch bei schlechten Lichtverhältnissen und kann sogar durch Wände oder andere im Weg stehende Hindernisse "sehen". Auch löst sie das Problem, eine Person wiederzuerkennen, also sicherzustellen, dass eine Person wirklich schon bekannt ist. Die visuelle Identifizierung per Kamera ist fehleranfällig und kann leicht getäuscht werden, z.B. durch eine Sonnenbrille. Wie leicht oder schwer die Identifizierung per WLAN ausgetrickst werden kann, muss sich erst noch zeigen - wie kann die Körpersignatur grundlegend manipuliert werden - reicht ein gefüllter Rucksack dafür aus?

Einen weiteren Vorteil sehen die Forscher darin, dass die bei der Personenerkennung per WLAN anfallenden Rohdaten anonym sind und so z.B. bei einem Diebstahl oder Hack für den Angreifer nutzlos sind - ohne das spezifisch trainierte KI-Modell und die dazugehörige Systemarchitektur kann niemand aus diesen Daten Rückschlüsse auf die erkannten Personen ziehen. Allerdings kann das System auch genutzt werden zur Überwachung von Menschen, wenn die biometrische Signatur einmal anhand weiterer Daten mit einer echten Person verknüpft wird, zum Beispiel, um die Bewegungen eines Kunden in einem Laden exakt zu verfolgen.

Die Forscher verwenden ein neuronales Netzwerk mit Transformer-Struktur, das die WLAN-Daten, genauer gesagt die Channel State Information (CSI) auswertet. Diese Daten spiegeln wieder, wie sich die Wellenform eines jeden Unterträgers eines WLAN-Netzes durch Anwesenheit und Bewegung von Personen im Raum verändern. Das System erreichte eine 95.5% Genauigkeit bei der korrekten Identifizierung einer Person durch ihre biometrische WLAN-Signatur. Notwendig ist dafür allerdings zusätzlich vom WLAN-Router ein getrennter WLAN-Empfänger mit drei Antennen.

Schon vor über 2 Jahren demonstrierten Forscher der Carnegie Mellon Universität, wie WLAN-Router quasi als Raum-Radar genutzt werden können, um die Haltungen und Positionen mehrerer Personen in einem Zimmer zu rekonstruieren URL (https://www.slashcam.de/news/single/KI-verwandelt-WLAN-Router-in-Raum-Radar-17788.html). Eine weitere Studie zeigte, dass die Auflösung eines solchen WLAN-Radars sogar dafür ausreicht, um Gesten einzelner Personen zu erkennen - in diesem Fall konnte das System zwischen 276 Finger- und Handgesten der Gebärdensprache unterscheiden.

Zusammen mit dem neuen WhoFi-Algorithmus könnten also einzelne Personen identifiziert und deren jeweilige Bewegungen bis hin zu ihrer Gestik genauestens verfolgt, aufgezeichnet und analysiert werden - auch durch Wände hindurch. Ausreichend wäre dafür eine Analyse der nahezu allgegenwärtigen WLAN-Signale.

Die Einsatzzwecke für solche Verfahren sind vielfältig - von legitimen Anwendungen zum Beispiel im Bereich Sicherheitstechnik wie einer Fernüberwachung der eigenen Wohnung oder des Büros auf illegale Eindringlinge bis hin zur medizinischen Überwachung, wo etwa die Räume eines Altenheims darauf gescannt werden könnten, ob ein Mensch gestürzt ist. Gleichwohl birgt das WhoFi-Verfahren auch ein erhebliches Missbrauchspotenzial. Die Technologie könnte für kriminelle Anwendungen wie Spionage oder dem Ausspähen privater Räume bis hin zum Stalking einzelner Personen genutzt werden. Hier die Pre-Print Studie ("WhoFi: Deep Person Re-Identification via Wi-Fi Channel Signal Encoding.").