Sistema de Prevención de Deepfake en Características Biométricas de Vídeos

BENEFICIARIO
INTEGRANTES
- Yenifer Andrea Viteri
Riascos
- Miguel Felipe Cifuentes
AÑO
2024
PALABRAS CLAVE
Deepfake, redes neuronales convolucionales, dataset FaceForensics++ y LipForensics
CONTEXTO
Uno de los desafíos
emergentes que han generado riesgos significativos para la seguridad la
información dentro las organizaciones es el Deepfake, estas técnicas permiten
manipular identidades en videos con un realismo impactante, lo que ha sido
explotado para realizar fraudes corporativos, como suplantaciones de altos
ejecutivos en videollamadas, con esta investigación se destaca la
vulnerabilidad de muchas organizaciones debido a la falta de controles
adecuados, lo que pone en riesgo la reputación y la seguridad empresarial.
Para mitigar este
problema, se propone desarrollar un sistema de detección y prevención de
deepfakes en tiempo real, enfocado en proteger la autenticidad de los
participantes durante videollamadas. Este sistema emplea análisis biométricos y
aprendizaje automático, integrándose con plataformas corporativas existentes
para alertar sobre posibles manipulaciones y fortalecer la seguridad en las
interacciones digitales.
El proyecto también
considera los aspectos legales y éticos del tratamiento de datos biométricos,
alineándose con normativas como la Ley de Protección de Datos Personales en
Colombia y estándares internacionales como GDPR y CCPA. De esta manera, se
garantiza que la solución no solo sea efectiva, sino también respetuosa con los
derechos de los usuarios.
PROPUESTA
El sistema propuesto utiliza redes neuronales convolucionales (CNN) entrenadas con datasets especializados que son FaceForensics++ y LipForensics, teniendo como opción adicionar un dataset corporativo que será tendrá datos más personalizados, entre sus características clave destacan:
- Captura y preprocesamiento de video: Captura en tiempo real de videollamadas a través de una extensión para navegadores Chromium, asegurando la uniformidad en los fotogramas para su análisis.
- Análisis biométrico y predicción: Segmentación y análisis detallado de patrones faciales y de audio para diferenciar videos reales de manipulados, alertando en tiempo real a los participantes y sistemas de monitoreo.
- Escalabilidad y robustez: Diseño que permite un aprendizaje continuo, adaptándose a nuevos patrones de ataque, y capacidad para manejar altos volúmenes de datos sin comprometer el rendimiento.
Adicionalmente,
el sistema se integra con herramientas corporativas como SIEM y SOC o la que
utilice la empresa para sus procesos de monitoreo, generando reportes
detallados y facilitando medidas de respuesta inmediatas. Su implementación
busca una disponibilidad de la herramienta de detección de deepfake del 99.9% y
garantiza la protección de datos mediante cifrado avanzado y protocolos de
seguridad robustos.
RESULTADOS
En los entrenamientos
realizados al prototipo se evidenció una precisión promedio del 0.95 en la
detección de deepfakes durante pruebas iniciales, esto se logró mediante el uso
de los datasets mencionado anteriormente y técnicas de optimización en las
redes neuronales, las métricas de medición que se registraron son:
- Accuracy: 0.9977
- Precision: 0.9980
- Recall: 0.9972
- F1 Score: 0.9976
- AUC-ROC: 0.9999
Aunque el
modelo presentó casos de sobreajuste, la incorporación de datos más diversos y
sesiones de entrenamiento adicionales permitieron mejorar su capacidad de generalización.
Los resultados sugieren que con mayores recursos y optimización, el sistema
puede alcanzar niveles de detección cercanos al 0.9999 en escenarios prácticos.
Este
enfoque garantiza la eficacia de la solución al identificar y prevenir amenazas
en tiempo real, ofreciendo un nivel de protección avanzado para las empresas en
su lucha contra los riesgos asociados a los deepfakes.