Senzori otiska prsta prevazišli su premium segment pametnih telefona danas; dodatna hardverska sigurnosna tehnologija može se implementirati čak iu relativno jeftinim uređajima srednjeg ranga. Tehnologija je doživjela značajne evolucijske promjene od svog uvođenja na tržište, pa evo pregleda senzora otiska prsta dostupnih na tržištu i razlika između njih.

Optički skeneri

Najstariji način za snimanje i upoređivanje otisaka prstiju. Kao što ime govori, tehnologija se zasniva na optičkoj slici, u suštini fotografiji, i koristi posebne algoritme za identifikaciju jedinstvenih uzoraka na površini, kao što su izbočine ili jedinstvene oznake, analizom najsvjetlijih i najtamnijih područja na slici.

Po analogiji sa kamerama u pametnim telefonima, takvi senzori imaju specifičnu rezoluciju, što je veća, to će finiji detalji biti dostupni za obradu od strane skenera, što će povećati nivo zaštite. Međutim, takvi senzori dobijaju kontrastniju sliku od konvencionalne kamere. Obično uključuju veliki broj diode po inču za jasnije detalje izbliza. U trenutku skeniranja prsta, skener je u mraku, tako da optički skeneri imaju i LED diode „na ploči“ koje se ponašaju kao blic tokom skeniranja. Slično unutrašnja organizacijaće pametnom telefonu dati dodatne milimetre debljine i negativno će utjecati na konačni oblik.

Glavni nedostatak optičkih skenera je njihova nepouzdanost. Uz njihovu pomoć dobiva se samo dvodimenzionalna slika, takav skener se može "prevariti" drugom slikom dobra kvaliteta ili umjetno stvoreni otisak sa njega. Ne vjerujte ovom tipu skenera, nije dovoljno siguran da zaštiti najvažnije informacije.

Danas, senzori otiska prsta u pametnim telefonima dolaze u različitim oblicima i veličinama, ali nemaju optičke skenere. Po analogiji s početkom distribucije otpornih ekrana osjetljivih na dodir, danas se optički skeneri mogu naći samo u najjeftinijim hardverskim rješenjima. Potreba za povećanom sigurnošću dovela je do jednoglasnog prelaska pametnih telefona na kondenzatorske skenere.

Kondenzatorski skeneri

Najčešći tip senzora otiska prsta. I opet, ime odaje glavnu komponentu, ako ste, naravno, malo upućeni u elektroniku - kondenzator. Umjesto stvaranja tradicionalne slike otiska prsta, kondenzatorski skeneri koriste nizove sićušnih kondenzatora za prikupljanje informacija o otisku prsta. Ako spojite kondenzatore koji mogu pohraniti električni naboj na vodljivu ploču, to će vam omogućiti da ih koristite za čitanje detalja otiska. Naboj u kondenzatorima će se neznatno promijeniti kada prst dodirne ploču, a istovremeno će zračni jaz ostaviti naboj relativno nepromijenjen. Integracijski lanac se koristi za praćenje promjena operacioni pojačivač, kasnije promjene mogu se snimiti pretvaračem signala iz analognog u digitalni.

Jednom skenirane, digitalne informacije mogu se analizirati za karakteristične i jedinstvene karakteristike otiska, koje se mogu pohraniti za kasnije poređenje. Takav senzor je mnogo teže "prevariti" od optičkog. Rezultati se ne mogu reproducirati na slici i vrlo ih je teško lažirati bilo kakvim umjetnim otiskom: različitih materijalaće uzrokovati različite promjene u naelektrisanju kondenzatora. Jedini sigurnosni rizik može proizaći iz mogućnosti hakovanja softvera ili hardvera.

Stvaranjem dovoljno velikog niza takvih kondenzatora (stotine, ako ne i hiljade kondenzatora u jednom skeneru), moguće je dobiti vrlo detaljnu sliku izbočina i žljebova otiska prsta koristeći samo električne signale. Slično optičkim senzorima, više kondenzatora će dati višu rezoluciju skenera i povećati zaštitu na određeni nivo.

Zbog više komponente u skeneru kondenzatora kola mogu koštati više. Neki rani dizajni pokušali su da smanje broj potrebnih kondenzatora korištenjem skenera "prevlačenjem", koji su preuzimali informacije iz manjeg broja kondenzatorskih elemenata, brzo ažurirajući rezultate dok prstom prelazite preko senzora. Metoda je bila prilično sofisticirana i često je zahtijevala nekoliko pokušaja za uspješno skeniranje. Srećom, danas je uobičajena jednostavnija shema za rad senzora: dovoljno je jednostavno pritisnuti i držati.

Ultrazvučni skeneri

Najnovija tehnologija otiska prsta, prvi put predstavljena sa Le Max Pro pametnim telefonom. Tehnologija Qualcomm i Sense ID odigrala je važnu ulogu u tome. Za prikupljanje detalja o otisku, hardverska platforma uključuje ultrazvučni predajnik i prijemnik. Ultrazvučni puls se prenosi kroz prst postavljen na skener. Djelomično se apsorbira, djelimično se prenosi nazad na senzor, u zavisnosti od izbočina, pora i drugih detalja jedinstvenih za svaki otisak.

Nije predviđen mikrofon za očitavanje povratnog signala, umjesto toga se koristi senzor koji može očitati mehanički napon kako bi izračunao intenzitet povratnog signala na različitim lokacijama na senzoru. Skeniranje u dužem vremenskom periodu vam omogućava da brojite Dodatne informacije, što zauzvrat može pružiti detaljan 3D model skeniranog otiska. 3D priroda tehnologije čini je još sigurnijom alternativom kondenzatorskim skenerima.

Algoritmi i kriptografija

Većina senzora otiska prsta zasnovana je na vrlo sličnim principima, ali dodatnim komponentama i softvera može igrati glavnu ulogu u razlikovanju proizvoda u smislu performansi i funkcionalnosti dostupnih potrošačima.

Fizički skener prati namjenski čip koji tumači skenirane informacije i prenosi ih u potrebnom formatu do procesora pametnog telefona. Različiti proizvođači koriste malo drugačije algoritme za identifikaciju ključnih karakteristika otiska prsta u smislu brzine i tačnosti.

Tipično, ovi algoritmi "traže" mjesto gdje se neravnine i linije završavaju, ili gdje se izbočina dijeli na dva dijela. Zajedno, ove i druge karakteristike koje se razlikuju se nazivaju šablonom otiska prsta ili detaljnim protokolom za unos otiska prsta. Ako se nekoliko od ovih karakteristika podudara u skeniranom otisku, onda će se otisak računati kao podudaranje. Umjesto poređenja cijelog otiska svaki put, usklađivanje uzoraka smanjuje količinu procesorske snage koja je potrebna za identifikaciju otiska, pomaže u izbjegavanju grešaka u zamrljanju otiska, a također omogućava skeniranje prsta koji nije centriran ili samo dijela otiska.

Bez sumnje, takve informacije treba bezbedno pohraniti na uređaju i držati dalje od koda koji ga može ugroziti. Umjesto učitavanja korisničkih informacija na mrežu, ARM procesori ih mogu sigurno pohraniti na namjenski fizički čip koristeći svoju tehnologiju TrustZone-based Trusted Execution Environment (TEE). Ovo sigurno skladište se također koristi za druge kriptografske procese i komunicira direktno sa sigurnim hardverskim komponentama kao što je senzor otiska prsta kako bi se spriječili pokušaji prisluškivanja od strane softvera. Odobrenim neličnim informacijama, kao što je lozinka, mogu pristupiti samo aplikacije koje koriste TEE klijentski API.

Slično rešenje kompanije Qualcomm ugrađeno je u Secure MSM arhitekturu, Apple sličan projekat naziva "Secure Enclave", ali se svi zasnivaju na istom principu - skladištenje informacija na posebnom delu procesora, kojem ne mogu pristupiti aplikacije koje se pokreću. u normalnom okruženju operativni sistem. Kao dio FIDO (Fast Identity Online) alijanse, razvijeni su jaki kriptografski protokoli koji omogućavaju korištenje ovih hardverski zaštićenih zona za autentifikaciju bez lozinke između hardvera i usluga. Stoga možete ući na web stranicu ili u online prodavnicu pomoću otiska prsta, a vaši lični podaci neće napustiti pametni telefon. Ovo se postiže prenosom digitalnih ključeva, a ne biometrijskih informacija na server.

Senzori otiska prsta postali su prilično sigurna alternativa pamćenju bezbrojnih lozinki i korisničkih imena i dalji razvoj sigurni sistemi mobilnog plaćanja znače da će ovi skeneri postati češći i bitni sigurnosni alati u budućnosti.

30. mart 2011. u 04:01

Skeneri otiska prsta. Klasifikacija i metode implementacije

• kompjuterski hardver

Prije otprilike godinu dana, dok sam pisao seminarski rad, morao sam se suočiti licem u lice sa skenerima otiska prsta. Jasno se sjećam koliko sam bio neugodno iznenađen njihovom raznolikošću – naravno, jer sam za svaki morao tražiti kanale curenja informacija i napisati metodologiju za njihovu evaluaciju. A ipak ostaje činjenica da trenutno postoje suštinski Različiti putevi dobijanje otisaka prstiju sa različitim stepenom pouzdanosti i efikasnosti.

O skeniranju

Prije nešto više od godinu dana na Habréu je pokrenuto pitanje biometrijske identifikacije, dakle opće informacije Daću ukratko. Fiziološki, otisak prsta je takozvani papilarni uzorak - konfiguracija izbočina (grebena) koja sadrži pojedinačne pore razdvojene udubljenjima. Ispod kože prsta nalazi se mreža krvnih sudova. Takođe, otisak prsta je povezan sa određenim električnim i termičkim karakteristikama kože. To znači da se svjetlost, toplina ili električni kapacitet (ili njihova kombinacija) mogu koristiti za proizvodnju slike otiska prsta. Otisak prsta nastaje tokom razvoja fetusa i ne mijenja se tijekom života osobe, osim toga, ako je oštećen nakon nekog vremena, vraća svoju prvobitnu strukturu. Čak i identični blizanci nemaju identične otiske prstiju. Što se tiče pouzdanosti, skeniranje otiska prsta je drugo nakon DNK analize, kao i skeniranje šarenice ili retine.

Svi postojeći skeneri otiska prsta mogu se podijeliti u tri grupe: optički, poluvodički i ultrazvučni. Osim toga, u svakoj metodi postoji nekoliko načina da se ona implementira.

Optički skeneri

Optički skeneri se zasnivaju na upotrebi optičkih metoda za dobijanje slike. Postoji nekoliko glavnih načina implementacije optičke metode:

Reflekcijska optička metoda

Ova metoda koristi efekat frustrirane ukupne unutrašnje refleksije (Frusted Total Internal Reflection). Efekat leži u činjenici da kada svetlost padne na interfejs između dva medija, svetlosna energija se deli na dva dela - jedan se reflektuje od interfejsa, drugi prodire kroz interfejs u drugi medij. Deo reflektovane energije zavisi od upadnog ugla svetlosnog toka. Počevši od određene vrednosti ovog ugla, sva svetlosna energija se reflektuje od interfejsa.

Ovaj fenomen se naziva totalna unutrašnja refleksija. U slučaju kontakta gušćeg optičkog medija (površine prsta) sa manje gustim u tački ukupne unutrašnje refleksije, svjetlosni snop prolazi kroz ovu granicu. Dakle, od granice će se reflektovati samo snopovi svjetlosti koji pogode određene tačke totalne unutrašnje refleksije, na koje nije primijenjen papilarni uzorak prsta. Za snimanje rezultirajuće svjetlosne slike površine prsta koristi se poseban senzor slike (CMOS ili CCD, ovisno o implementaciji skenera).

Nedostaci metode:

Osetljivost na zagađenje

Vodeći proizvođači ovakvih skenera su BioLink, Digital Persona, Identix.

Optička metoda u prijenosu

Skeneri ovog tipa predstavljaju optičku matricu u kojoj su svi talasovodi na izlazu povezani sa foto senzorima.

Osetljivost svakog senzora omogućava snimanje preostale svetlosti koja prolazi kroz prst na mestu gde prst dodiruje površinu matrice. Slika cijelog otiska se formira prema podacima očitanim sa svakog foto senzora.

At ovu metodu mnogo više prednosti:
Visoka pouzdanost čitanja
otpor prevari

Međutim, ova metoda ima i značajan nedostatak - složenost njegove implementacije:

Ovaj tip skenera proizvodi Security First Corp.

Optički blizinski skeneri

Sa optičkim beskontaktnim skenerima nećete vjerovati da ne zahtijeva direktan kontakt prsta s površinom uređaja za skeniranje. Prst se nanosi na rupu u skeneru, nekoliko izvora svjetlosti ga osvjetljava odozdo sa različitih strana, u sredini skenera nalazi se sočivo kroz koje, prikupljene informacije projektuje na CMOS kameru koja konvertuje primljene podatke u sliku otiska prsta.

Vodeći proizvođač skenera ovog tipa je Touchless Sensor Technology.
(Iz nekog razloga nema ništa o prednostima / nedostacima)

Poluprovodnički skeneri

Poluprovodnički skeneri se zasnivaju na korišćenju poluprovodničkih svojstava za dobijanje slike površine prsta, koja se menjaju na mestima kontakta grebena papilarnog uzorka sa površinom skenera.

Kapacitivni skeneri

Kapacitivni skeneri su danas najčešći poluvodički uređaji za snimanje slika otiska prsta. Njihov rad se zasniva na efektu promene kapacitivnosti p-n spoja poluprovodnika kada greben papilarnog uzorka dođe u kontakt sa elementom poluprovodničke matrice. Postoje modifikacije kapacitivnih skenera, u kojima svaki poluvodički element u matrici djeluje kao jedna ploča kondenzatora, a prst kao drugi. Kada se prst nanese na senzor, između svakog osjetljivog elementa i izbočine šupljine papilarnog uzorka formira se kapacitivnost, čija je vrijednost određena razmakom između reljefne površine prsta i elementa. Matrica ovih kontejnera se pretvara u sliku otiska prsta.

Prednosti zbog njegove popularnosti su:
Jeftino
Pouzdanost

Nedostaci:
Neefikasna zaštita od lutki

Vodeći proizvođači ove vrste skenera su Infineon, STMicroelectronics, Veridicom.

RF skeneri

Skeneri RF polja koriste matricu elemenata, od kojih svaki djeluje kao minijaturna antena. RF modul generiše signal niskog intenziteta i usmjerava ga na skeniranu površinu prsta. Svaki od osjetljivih elemenata matrice prima signal reflektiran od papilarnog uzorka. Vrijednost EMF inducirane u svakoj minijaturnoj anteni zavisi od prisustva ili odsustva grebena papilarnog uzorka u blizini nje. Tako dobijena matrica naprezanja pretvara se u digitalnu sliku otiska prsta.

Prednosti:
Budući da se analiziraju fiziološka svojstva kože, vjerovatnoća prevare ovog skenera teži nuli

Nedostaci:
Nestabilan rad zbog slabog kontakta prstiju

Poznati proizvođač RF skenera je Authentec.

Skeneri koji koriste metodu pritiska

Skeneri pritiska koriste niz piezoelektričnih elemenata osjetljivih na pritisak u svom dizajnu. Kada se prst nanese na površinu skeniranja, izbočene izbočine papilarnog uzorka vrše pritisak na podskup matričnih elemenata. Šupljine kožnog uzorka ne vrše nikakav pritisak. Tako se skup napona primljenih od piezoelektričnih elemenata pretvara u sliku otiska prsta.

Ova metoda ima niz nedostataka:
niska osetljivost
neefikasna zaštita od lutki
podložnost oštećenju od prekomjerne sile

BMF proizvodi skenere osjetljive na pritisak.

Termalni skeneri

Termalni skeneri - takvi uređaji koriste senzore koji se sastoje od piroelektričnih elemenata koji vam omogućuju da snimite temperaturnu razliku i pretvorite je u napon.
Kada se prst nanese na skener, na osnovu temperature izbočina papilarnog uzorka koji dodiruju piroelektrične elemente i temperature zraka u udubljenjima, gradi se temperaturna mapa površine prsta, koja se potom pretvara u digitalna slika.

Temperaturna metoda ima mnoge prednosti:
- visoka otpornost na elektrostatičko pražnjenje
stabilan rad u širini temperaturni opseg
efikasna zaštita od lutki.

Nedostaci ove metode uključuju činjenicu da slika brzo nestaje. Prilikom nanošenja prsta u prvom trenutku, temperaturna razlika je značajna i nivo signala je shodno tome visok. Nakon kratkog vremena (manje od jedne desetinke sekunde), slika nestaje kako prst i senzor dolaze u termičku ravnotežu.

Ultrazvučna metoda

Do sada postoji samo jedna metoda u ovoj grupi koja se zove tzv. Ultrazvučni skeneri (Ultrazvučni skeneri) ultrazvučnim talasima skeniraju površinu prsta. Udaljenosti između izvora valova i nazubljenih izbočina i šupljina papilarnog uzorka mjere se ehoom koji se odbija od njih.

Kvaliteta dobivene slike je deset puta bolja od bilo koje druge biometrijske metode na tržištu. osim toga, ovu metodu gotovo potpuno zaštićen od lutki, jer omogućava, osim otiska papilarnog uzorka prsta, da se dobiju informacije o nekim drugim karakteristikama, na primjer, o pulsu.

Nedostaci:
 Visoka cijena

Vodeći proizvođač ovog tipa skenera je Ultra-Scan Corporation.

Svake godine digitalne tehnologije sve više prodiru u naše živote. Novac, dokumenti, lični video zapisi i fotografije, zapisi čine nizove podataka o svim aspektima ljudskog života. U teoriji, uz dužnu upornost, uz njihovu pomoć moguće je izgraditi iscrpan psihološki portret osobe, ukrasti novac, ući u tuđu kuću. Zaštita ličnih podataka u savremeni svet postaje sve relevantnija.

Preduvjeti za razvoj

Ova petominutna paranoja nije bila potrebna da vas uplaši (mada ako sada razmišljate o promjeni lozinki u jače, to je odlično), već da objasni zašto su proizvođači pametnih telefona gotovo svuda u svojim proizvodima počeli koristiti metode biometrijske autentifikacije – zaštitu, koja zasniva se na jedinstvenosti parametara dijelova ljudskog tijela.

Postoji mnogo takvih opcija, ali nisu sve prikladne za zaštitu podataka. Neki se s vremenom dosta mijenjaju, drugi su teški i nezgodni za čitanje sa tehničke tačke gledišta. Na primjer, kriminolozi ponekad identifikuju ljude po ugrizu ili DNK, ali nećete uzimati odljevke čeljusti svaki put kada se morate prijaviti na poštu. Takođe je nezgodno donirati kap krvi za otključavanje pametnog telefona.

Ako uzmete u obzir sve "ali" ostaju: šara šarenice, oblik lica i lubanje, kao i otisci prstiju - najmanji uzorci koji pokrivaju kožu.

Unatoč činjenici da su se pametni telefoni sa senzorima otiska prsta pojavili relativno nedavno, sama tehnologija je daleko napredovala. Neću se osvrnuti na istoriju forenzičke nauke, u kojoj se otisak prsta koristi od 1902. godine, već ću odmah preći na primenu njenih dostignuća u raznim napravama.

Gurati razvoj

Jedan od prvih uređaja koji je primio senzor otiska prsta bio je laptop kompanije Acer - TravelMate 739. Trebalo mu je nešto više od 12 sekundi da obradi dodir na skeneru, ali za početak 2000-ih to je bilo nevjerovatno.

Već 2002. godine svijet je vidio prvi mobilni uređaj sa skenerom otiska prsta - ručni računar od HP - iPAQ Pocket PC h5400. Ekran 320×240 piksela, Intel PXA250 400 MHz procesor, 64 MB RAM-a i 20 MB za skladištenje fajlova - sanjao sam o ovome.

Već sljedeće godine, Fujitsu objavljuje svoj prvi mobilni telefon sa skenerom otiska prsta i od tada, do 2011. godine, oko 30 razne telefone sa skenerima otiska prsta.

Apple je patentirao otključavanje otiskom prsta 2008. godine, ali dok je kompanija fino prilagođavala tehnologiju, Motorola je predstavila prvi Android pametni telefon na svijetu s omogućenim otiskom prsta, Atrix 4G.

Nažalost po Motorolu, ovaj uređaj je ostao uglavnom nezapažen na tržištu. Do početka prodaje, interesovanje kupaca i industrije za skenere je konačno zamrlo, da bi ponovo oživelo nakon najave iPhone 5S 10. septembra 2013. godine. Nakon ovog događaja, svaka kompanija koja poštuje sebe smatrala je svojom obavezom da što prije integriše skener otiska prsta u svoj uređaj.

Vrste skenera otiska prsta

Čitaju se otisci prstiju Različiti putevi. Postoji nekoliko tipova skenera: optički, kapacitivni, ultrazvučni, radiofrekventni, termalni i prepoznavanje obrazaca pritiska. Nema smisla govoriti o svim ovim varijantama, jer se samo neke od njih koriste u mobilnim uređajima.

Sada su u potrošačkoj elektronici najčešći optički i kapacitivni senzori.

Optički senzori otiska prsta- najstarija od sadašnjih tehnologija. Možda se sećate kako u nekim filmovima, da bi ušao iza zaključanih vrata, junak stavlja prst ili dlan na staklenu ploču, a snop svetlosti koji se polako puže skenira kožu. Naravno, u stvarnosti se sve ne dešava tako jasno, ali princip je isti. U suštini, optički skener otiska prsta je mali, ali izuzetno osjetljiv digitalni fotoaparat. Prst je osvijetljen kroz prozirno područje, a senzori u dubini senzora hvataju svjetlost reflektovanu od površine kože. Po prirodi refleksije stvara se ideja o obliku uzorka, o naborima kože.

Uobičajeni nedostatak optičkih skenera otiska prsta je njihova osjetljivost na prljavštinu. Vrijedi se zaprljati na kontaktnoj ploči ili na samom prstu, a broj kvarova se značajno povećava.

Osim toga, takav skener je lako prevariti, što hakeri rado demonstriraju. Dovoljno je odštampati fotografiju prsta visoka rezolucija a skener je "kupljen" za zamjenu.

Druga uobičajena tehnologija je kapacitivni senzori. Oni razlikuju prste koristeći niz poluvodičkih elemenata. Ovo je vrlo slično ekran na dodir, ali mnogo suptilnije. Kada osoba dodirne takav senzor, distribucija se mijenja električnih naboja na senzorskoj ploči načičkanoj masom sićušnih kondenzatora. U udubljenjima i na grebenima koji formiraju šaru na koži, naboj je drugačiji. Promjene se prate i pohranjuju u memoriju uređaja u obliku uzorka po kojem se može identificirati uzorak određenog prsta. Ali ni ovo nije lijek. Koristeći 3D štampanje i provodljive materijale moguće je napraviti lažnjak koji se ne razlikuje od originala čak ni po kapacitivnom senzoru.

Ostala je najnaprednija i još uvijek vrlo slabo distribuirana tehnologija u mobilnoj elektronici ultrazvučno prepoznavanje otiska prsta.

Kod optičkih skenera mjeri se ugao refleksije svjetlosnih zraka od reljefa prsta. U ultrazvučnom skeneru se primjenjuje isti princip, ali informacije o reljefu kože dobivaju se zvukom. Senzor mjeri kako koža stupa u interakciju s ultrazvukom. Štaviše, ne reflektuje se samo od površine prsta, već prodire duboko u kožu. Rezultat nije dvodimenzionalna slika, već trodimenzionalna mapa refleksije zvuka, koju je vrlo teško lažirati.

Jedan od prvih pametnih telefona sa ultrazvučnim skenerom otiska prsta napravio je LeEco, ali u njegovom senzoru otiska prsta nije bilo ništa izvanredno osim tehnologije. Ali ultrazvuk dobro prodire kroz staklo i metal. U teoriji, ovo omogućava dizajnerima da sakriju senzor otiska prsta duboko u kućištu pametnog telefona ispod drugih dijelova.

Kombinirajte ovu funkciju sa trenutnom ludilom bez okvira i imate koncept pametnog telefona sa senzorom otiska prsta ispod ekrana. Prototipovi s takvim rasporedom senzora su već dostupni, ostaje nam samo čekati puštanje tehnologije u punopravni proizvod. Odavno je predviđeno, ali je moguće da će Korejci biti zaobiđeni na cilju.

Hardverska implementacija skeniranja otiska prsta samo je polovina onoga što je potrebno učiniti da zaštitite svoje podatke. Mnogo je važnije kako pametni telefon pohranjuje podatke o otisku prsta i kako njima upravlja.

Ali prije nego što pređemo na nijanse softverske implementacije biometrijske provjere autentičnosti otiskom prsta, mali savjet. Ako želite da povećate brzinu prepoznavanja otiska prsta od strane vašeg pametnog telefona - dvaput dodajte isti prst sistemu.

Gvožđe nije sve

Govorit ću i o programskom dijelu hronološkim redom. U pametnim telefonima na Androidu u početku nije postojao jedinstven pristup otključavanju uređaja otiskom prsta. Svaki proizvođač je organizirao ovaj proces u skladu sa vlastitim idejama o sigurnosti. Ponekad vrlo čudno.

Na primjer, priča o HTC One Max, gdje su u memoriji telefona bili pohranjeni pune kopije otisak prsta kakav jeste, čak i bez enkripcije.

Appleova Touch ID tehnologija postala je mjerilo. Pametni telefoni kompanije ne pamte otiske prstiju. Umjesto toga, podaci sa senzora u vrijeme skeniranja se pretvaraju u jednosmjernu hash funkciju - bitni niz iz kojeg se ne može povratiti otisak prsta.

Ilustrovaću princip na primeru jednačine a+b=4. Koji parovi brojeva daju četiri nije teško pogoditi. Ako lijevo od znaka "jednako" umjesto a + b postoji poseban matematički niz - jednosmjerna hash funkcija. Možete zamijeniti brojeve primljene od senzora otiska prsta u njega i dobiti određenu vrijednost na desnoj strani. Lako je izračunati takvu funkciju u jednom smjeru, ali je gotovo nemoguće izvršiti obrnutu operaciju.

Koristeći brojeve desno od znaka jednakosti da saznate koje je podatke senzor otiska prsta zamijenio u hash funkciju, uz trenutni nivo brzine računara, trebat će vrijeme uporedivo sa starošću svemira.

U memoriji pametnog telefona pohranjuju se samo hash funkcije, osim toga, dodatno se šifriraju i preuzimaju iz sigurne memorije pametnog telefona samo kada to korisnik zahtijeva.

Pojavio se sličan algoritam pod nazivom Nexus Imprint Android korisnici samo zajedno sa 6. verzijom ovog operativnog sistema. Istovremeno, Google je predstavio Fingerprint API za programere treće strane i uključio zahtjeve za senzor otiska prsta u program sertifikacije uređaja.

Ali večno android problem- fragmentacija i ovdje nameće greške u kucanju. Ako proizvođači dobiju sve potrebne certifikate za prodaju uređaja u Europi, onda to nije potrebno za ulazak na tržišta poput Kine i Indije. Toliko uređaja bez Google Playa, koji na rusko tržište ulaze neslužbenim kanalima, posebno nisu dobro zaštićeni.

Osim toga, entuzijasti flešovanja trebali bi biti svjesni da otključavanje bootloadera pametnog telefona zapravo onemogućava sve sigurnosne mjere koje je preduzeo programer operativnog sistema.

Nije sigurnije, ali praktičnije

Kao što vidite, za pametni telefon, vaši otisci prstiju se ne razlikuju mnogo od obične lozinke - isti niz brojeva, čak i ako se ne unose sa tastature na ekranu, već pomoću posebnog senzora. Nisu sigurnije, ali su mnogo praktičnije od lozinki. Ne mogu se izgubiti ili zaboraviti, brže se uvode i što je najvažnije, s njima su vlasnici pametnih telefona počeli mnogo češće štititi svoje uređaje. Ovo je bila kalkulacija kada je Apple predstavio Touch ID - da pažljivo pripremi platformu za implementaciju i implementaciju vlasničkog beskontaktnog sistema plaćanja - Apple Pay.

I tu moramo odati priznanje kompaniji. Slijedeći komercijalne interese, ponovno je djelovala kao lokomotiva, izazivajući promjene koje su koristile cijeloj industriji.

Ne tako davno, tehnologija čitača otiska prsta bila je uglavnom povezana sa naučno-fantastičnim filmovima. Sada čak i jeftini Xiaomi pametni telefoni imaju skener otiska prsta. Čitaocima ćemo objasniti kako to funkcionira.

Skener otiska prsta (Touch ID) vam omogućava da identifikujete korisnika na osnovu jedinstvenog uzorka kože na vrhu prsta. Svaka osoba ima svoj otisak i "šablon", koji se ne ponavlja ni u slučaju jednojajčanih blizanaca.

Otisak prsta (otisak prsta) vam omogućava da identifikujete bilo koju osobu, na primjer, u slučaju potrage za kriminalcima. Kako se ispostavilo, Touch ID funkcija je korisna i za korisnike pametnih telefona. Uz njegovu pomoć možete zaštititi svoj pametni telefon od neovlaštenog pristupa.

Trenutno postoji nekoliko vrsta skenera na tržištu. Svi oni rade na istom principu - skener očitava otisak prsta vlasnika pametnog telefona i, kada pokušava da ga otključa, upoređuje "šablon" sa unapred programiranim u uređaju. Ako se otisak prsta podudara, uređaj će biti otključan. U suprotnom će se pojaviti poruka o grešci.

Zanimljivo je da skeneri ne analiziraju cijeli uzorak otiska prsta. Provjeravaju se samo neke od karakterističnih karakteristika ili uzoraka. Ovo, na primjer, grananje, bifurkacija ili lomljenje otisaka prstiju.

Skeneri konvertuju sliku u šablon (template), a algoritam uspoređuje rastojanje između krivulja i linija. To čini proces verifikacije mnogo kraćim nego da morate analizirati cijeli otisak prsta.

Algoritmi potvrđuju ispis ako se približno 40% detalja podudara sa sačuvanim uzorkom. U praksi je to dovoljno da se identifikuje određeni korisnik i obezbedi tolerancija grešaka.

Minucije (ili "Galtonove tačke") su područja uzorka kože (tačke) jedinstvene za svaki prst, koje pokazuju gdje se papilarne linije spajaju, račvaju ili odvajaju.

Vrste skenera otiska prsta

1. optički skener"skida" ceo panel sa prstima i koristi CCD senzor (kao većina kamera) da to uradi. Na mjestima gdje svjetlost ne dopire (grebeni), matrica ispisuje "crne" piksele, stvarajući precizno prikazanu sliku prsta. Često optički skeneri imaju ugrađen izvor svjetlosti (obično LED) kako bi slika bila što transparentnija.

2. kapacitivni skener- umjesto matrice, posebna minijaturna kola kondenzatori (kapacitivni senzori). Kada stavimo prst na ovaj čitač, kapacitivnost pojedinačnih kondenzatora se trenutno mijenja. Kapacitivni skeneri su mnogo precizniji i efikasniji od optičkih skenera jer ih je teže prevariti.

3. termalni skener– radi slično kao i kapacitivni čitač, ali umjesto mikrokondenzatora koriste mikroskopske termalne senzore koji detektuju temperaturnu razliku između grebena i režnjeva jastučića prsta. Takav skener se ne može zavarati imitacijom prsta (tj. fragmenta sa kožnim pokrivačem).

4. Ultrazvučni skener- koristi fenomen difrakcije, odnosno refleksije i raspršenja zvučni talasi. Kada stavimo prst na čitač, on za nas počinje stvarati nečujne zvukove. Ponašanje zvučnih talasa na kontaktnim tačkama „grebeta” oblasti štampanja sa skenerom je potpuno drugačije nego u „koritima” (gde ima vazduha). Ovo omogućava ultrazvučnom skeneru da kreira tačan otisak vašeg prsta.

Koji je skener otiska prsta bolji?

Trenutno većina Xiaomi pametni telefoni koristite kapacitivne čitače, poput popularnih Redmi note 3 ili Mi 5. Međutim, velike nade su povezane sa ultrazvučni skeneri, montiran direktno ispod ekrana i vjerovatno će biti najpopularnija tehnologija u bliskoj budućnosti.

Funkcija Touch ID u pametnom telefonu, iako je vrlo sigurna, nije 100% sigurna. Uz odgovarajuću tehnologiju i alate, možete krivotvoriti otisak prsta koji može prevariti skener.

Čovjek se uvijek trudio da svoje lične podatke zadrži privatnim. I to uopće nije iznenađujuće - zato je lično! Pojavom prvih računara, korisnici su svoje podatke počeli štititi lozinkama i raznim PIN kodovima. Međutim, prvi računari nisu stvoreni za kućnu upotrebu, već za razne proizvodne firme. Iako nisu imali lične podatke, držali su razne algoritme rada, koje takođe niko nije želio da otkrije.

Tada su se računari postepeno počeli "pripitomljavati", a paralelno s tim pojavili su se i mobilni telefoni. I već je svaka osoba, koristeći samo njemu poznatu kombinaciju, mogla osigurati svoje podatke. Dugo su se različite kombinacije znakova koristile kao lozinke u svakodnevnom životu. Međutim, zamjenjuje ih skener otiska prsta. Bio je popularan u Americi sredinom 90-ih. Ideja je bila da se uređaju može pristupiti "jednom dodirom". I umjesto da svaki put unese lozinku, korisnik treba samo da dodirne odgovarajuću stranicu.

Skener otiska prsta u Rusiji

U Rusiji takva inovacija u to vrijeme nije bila široko rasprostranjena. Tek 20. septembra 2013. godine, kada je lansiran iPhone 5s, koji ima samo ugrađeni skener otiska prsta i set alata (Touch ID) koji osiguravaju njegov rad, široka grupa korisnika mogla je cijeniti ovako zanimljivu tehnologiju. . Nakon pojave pametnog telefona iz Cupertina, na tržište je izašla gomila modela iznad prosječnog cjenovnog segmenta koji su bili opremljeni skenerom otiska prsta. Čak i danas jeftini pametni telefoni većina njih ima biometrijski senzor za identifikaciju korisnika.

Koliko je siguran skener otiska prsta?

Iako ljudsku biometriju nije lako lažirati, skener otiska prsta nije tako siguran kao što se čini. Tim kompanije Kaspersky Lab testirao je sigurnost ovog uređaja. Ispostavilo se da se na nekim uređajima informacije o otiscima prstiju pohranjuju u nešifriranom obliku iu slikovnom formatu. Dakle, teoretski, svaka aplikacija kojoj date pristup internetu i lokalnim datotekama moći će prenijeti informacije o vašim otiscima prstiju bilo gdje. Stoga je Kaspersky preporučio korištenje samo provjerenih aplikacija i programa. Bilo kako bilo, na većini modernih uređaja ove informacije se pohranjuju u šifriranom obliku iu sigurnoj mapi.

Alternative skeneru otiska prsta

Samsung je odlučio slijediti primjer Applea sa svojim Touch ID-om i osmisliti jedinstveni biometrijski senzor koji se može ugraditi u pametni telefon. Kompanija je odlučila razviti skener šarenice. Njegova suština leži u činjenici da za otključavanje uređaja morate pogledati u kameru kako bi vas sistem, nakon analize primljenih podataka, prepoznao. Precizno snima šarenicu oka, koja je, kao i otisci prstiju, različita za svaku osobu. Međutim, ova vrsta biometrijske identifikacije je daleko od idealne. Tehnologija zahtijeva da više od 90% šarenice bude vidljivo. Neki ljudi s azijskim očima žale se da uređaj traži da im oči otvore šire, ali zbog anatomskih karakteristika to nije tako lako učiniti.

Apple je također odlučio da se ne zaustavi na skeneru otiska prsta razvijajući Face ID. Ovo je skup programa koji analizira vaše lice i gradi njegov trodimenzionalni virtuelni model. Ona, pored jedinstvenog reljefa lica, nosi i informacije o vašim očima, usnama i nosu. Ovi indikatori su pohranjeni na pametnom telefonu u kodiranom formatu. Ali čak ni ova tehnologija biometrijske identifikacije ne može garantovati stopostotnu zaštitu. Već nedelju dana kasnije Lansiranje iPhonea X, koji je prvi dobio Face ID, na mreži je objavljen video na kojem jedan od stručnjaka kompanije koristi masku.

Gdje se nalazi

Za lociranje skenera najčešće se koriste dva mjesta: tipka Home na prednjoj strani pametnog telefona ili zadnji poklopac uređaja. Skener izgleda kao glatka površina, najčešće blago uokvirena malim rubom. Rijetko je skener otiska prsta ugrađen u bočno dugme za napajanje.

Kako postaviti

Da biste podesili skener otiska prsta na Android uređaju, morate otići na postavke, zatim odabrati "Zaključani ekran" (ponekad "Zaključani ekran i otisak prsta"), kliknuti na "Upravljanje otiscima prstiju" i možete bezbedno izvršiti podešavanja. Naime, dodajte otisak prsta ili ga uklonite iz onih koji su već pohranjeni u memoriji.

U osnovi, pametni telefoni mogu pohraniti do 10 otisaka prstiju (rijetko manje). Da biste uneli otisak prsta, morate odabrati odgovarajuću stavku i staviti prst na skener (bez pritiska na dugme "Home", ako je ugrađeno u njega), stavljajući prst u različite položaje. Također, nakon unosa otiska prsta u memoriju uređaja, preporučljivo je dati mu neko ime kako se ne bi zbunili ako se u sistem unese nekoliko otisaka prstiju.