Sõrmejäljeandurid on tänapäeval nutitelefonide esmaklassilisest segmendist kaugemale jõudnud; täiendavat riistvara kaitsetehnoloogiat saab rakendada isegi suhteliselt odavate keskklassi seadmete puhul. Alates selle turuletoomisest on tehnoloogia läbi teinud olulisi evolutsioonilisi muutusi, nii et siin on ülevaade turul saadaolevatest sõrmejäljeanduritest, mis näitavad nende erinevusi.

Optilised skannerid

Vanim viis sõrmejälgede jäädvustamiseks ja võrdlemiseks. Nagu nimigi ütleb, põhineb tehnoloogia optilisel pildil, sisuliselt fotol, ja kasutab spetsiaalseid algoritme, et tuvastada pinna unikaalseid mustreid, nagu muhke või unikaalseid märgistusi, analüüsides pildi heledaimaid ja tumedamaid alasid.

Analoogselt nutitelefonide kaameratega on sellistel anduritel spetsiifiline eraldusvõime, mida kõrgem see on, seda täpsemad andmed on skanneri jaoks töötlemiseks saadaval, mis suurendab kaitsetaset. Sellised andurid saavad aga kontrastsemaid pilte kui tavaline kaamera. Tavaliselt sisaldavad need suurel hulgal dioode tolli kohta, et kuvada üksikasju selgemalt lähedalt. Sõrme skaneerimise ajal on skanner pimedas, nii et optiliste skannerite pardal on ka LED -id, mis toimivad skannimise ajal välklambina. Selline sisemine paigutus annab nutitelefonile täiendava millimeetri paksuse ja mõjutab negatiivselt lõplikku vormitegurit.

Optiliste skannerite peamine puudus on nende ebausaldusväärsus. Nende abiga saadakse ainult kahemõõtmeline pilt; sellist skannerit saab "petta" teise hea kvaliteediga kujutisega või kunstlikult loodud trükisega. Ärge usaldage seda tüüpi skannerit, see pole piisavalt turvaline, et kaitsta kõige olulisemat teavet.

Tänapäeval on nutitelefonides sõrmejäljeandureid erineva kuju ja suurusega, kuid neil pole optilisi skannereid. Analoogselt takistuslike puuteekraanide leviku algusega võib optilisi skannereid leida tänapäeval vaid kõige odavamatest riistvaralahendustest. Vajadus suurema turvalisuse järele on viinud nutitelefonide üksmeelsele üleminekule kondensaatoriskanneritele.

Kondensaatorite skannerid

Kõige tavalisem sõrmejäljeandurite tüüp. Ja jälle annab nimi välja põhikomponendi, kui muidugi teate elektroonikast natuke - kondensaator. Traditsioonilise sõrmejäljepildi loomise asemel kasutavad kondensaatoriskannerid sõrmejälje kohta teabe kogumiseks pisikeste kondensaatorite massiive. Elektrilist laengut säilitavate kondensaatorite ühendamine juhtiva plaadiga võimaldab neid kasutada trükise üksikasjade lugemiseks. Kondensaatorite laeng muutub veidi, kui puudutate plaati sõrmega, ja samal ajal jätab õhupilu laengu suhteliselt muutumatuks. Muudatuste jälgimiseks kasutatakse operatsioonivõimendi integreerimisahelat, seejärel saab muudatused salvestada signaalimuunduriga analoogist digitaalseks.

Pärast skannimist saab digitaalset teavet analüüsida sõrmejälje eristavate ja ainulaadsete omaduste osas, mille saab salvestada hilisemaks võrdlemiseks. Sellist andurit on palju keerulisem "trikitada" kui optilist. Tulemusi ei saa pildil reprodutseerida ja neid on kunstliku trükiga väga raske võltsida: erinevad materjalid põhjustavad kondensaatori laengus erinevaid muutusi. Ainus turvarisk võib tuleneda tarkvara või riistvara rikkumise võimalusest.

Luues piisavalt suure hulga selliseid kondensaatoreid (sadu, kui mitte tuhandeid kondensaatoreid ühes skanneris), on võimalik saada sõrmejälje löökidest ja soontest üksikasjalik pilt, kasutades ainult elektrisignaale. Analoogselt optiliste anduritega annab rohkem kondensaatoreid suurema skanneri eraldusvõime ja suurendab kaitset teatud tasemeni.

Kuna vooluahelas on rohkem komponente, võivad kondensaatoriskannerid olla kallimad. Mõned varasemad versioonid üritasid kärpida vajalike kondensaatorite arvu, kasutades pühkimiskannereid, mis said teavet vähemate kondensaatorielementide käest, värskendades kiiresti tulemusi, kui libistate sõrmega üle anduri. Meetod oli üsna keerukas ja nõudis eduka skannimise jaoks sageli mitmeid katseid. Õnneks on tänapäeval levinud anduri lihtsam toimimisskeem: piisab lihtsast vajutamisest ja hoidmisest.

Ultraheli skannerid

Le Max Pro nutitelefonis esmakordselt kasutusele võetud uusim sõrmejälgede tehnoloogia. Selles mängisid olulist rolli Qualcomm ja Sense ID tehnoloogia. Prindi üksikasjade tegelikuks kogumiseks sisaldab riistvaraplatvorm ultraheli saatjat ja vastuvõtjat. Ultraheli impulss edastatakse skannerile asetatud sõrme kaudu. See imendub osaliselt, kantakse osaliselt tagasi andurile, sõltuvalt iga trükise ainulaadsetest muhkudest, pooridest ja muudest detailidest.

Tagasisignaali vastuvõtmiseks ei ole mikrofoni; selle asemel kasutatakse andurit, mis suudab lugeda mehaanilist pinget, et arvutada tagastatud signaali intensiivsus anduri erinevates kohtades. Pikema aja jooksul skaneerimine võimaldab lugeda lisateavet, mis omakorda võib anda skannitud sõrmejälje üksikasjaliku 3D -mudeli. Tehnoloogia 3D -olemus muudab selle kondensaatoriskannerite jaoks veelgi turvalisemaks alternatiiviks.

Algoritmid ja krüptograafia

Enamik sõrmejäljeandureid põhineb väga sarnastel põhimõtetel, kuid lisakomponendid ja tarkvara võivad mängida olulist rolli toodete eristamisel jõudluse ja tarbijatele kättesaadavate funktsioonide osas.

Füüsilise skanneriga on kaasas spetsiaalne mikroskeem, mis tõlgendab skannitud teavet ja edastab selle vajalikus vormingus nutitelefoni protsessorile. Erinevad tootjad kasutavad sõrmejälje põhiomaduste tuvastamiseks kiiruse ja täpsuse osas veidi erinevaid algoritme.

Tavaliselt need algoritmid "otsivad", kus konarused ja jooned lõpevad või kus muhk jaguneb kaheks. Neid ja muid eristavaid tunnuseid nimetatakse ühiselt sõrmejälgede malliks või üksikasjalikuks sõrmejälgede jäädvustamise protokolliks. Kui skannitud prindil on mitu neist funktsioonidest sobitatud, loetakse trükis sobivaks. Selle asemel, et võrrelda kogu sõrmejälge iga kord, vähendab mallifunktsioonide võrdlemine sõrmejälje tuvastamiseks vajalikku töötlemisvõimsust, väldib määrdumisvigu ja võimaldab skannida ka tsentrist väljas olevat sõrme või ainult osa sõrmejäljest.

Kahtlemata tuleks selline teave seadmesse turvaliselt salvestada ja hoida eemal koodist, mis võiks seda kahjustada. Selle asemel, et kasutajateavet võrku üles laadida, saavad ARM-i protsessorid selle turvaliselt salvestada spetsiaalsele füüsilisele kiibile, kasutades oma TrustZone-põhist usaldusväärse täitmise keskkonna (TEE) tehnoloogiat. Seda turvalist võlvi kasutatakse ka muude krüptograafiliste protsesside jaoks ja see suhtleb otse turvaliste riistvarakomponentidega, näiteks sõrmejäljeanduriga, et vältida tarkvara pealtkuulamist. Kinnitatud mitteisiklikule teabele, näiteks paroolile, pääsevad juurde ainult TEE kliendi API-d kasutavad rakendused.

Sarnane Qualcommi lahendus on sisse ehitatud turvalisse MSM -i arhitektuuri, Apple nimetab sellist projekti "Secure Enclave", kuid need kõik põhinevad samal põhimõttel - teabe salvestamine protsessori eraldi osas, millele ei pääse juurde töötavad rakendused tavalises töökeskkonnas. FIDO (Fast Identity Online) liit on välja töötanud tugevad krüptograafilised protokollid, mis võimaldavad neid riistvaraga kaitstud tsoone kasutada riistvara ja teenuste vahelise autentimiseks ilma paroolita. Seetõttu võite saidile või veebipoodi siseneda sõrmejälje abil ja teie isiklikud andmed ei lahku nutitelefonist. See saavutatakse biomeetrilise teabe asemel serverisse digitaalsete võtmete edastamisega.

Sõrmejäljeandurid on muutunud üsna turvaliseks alternatiiviks lugematute paroolide ja kasutajanimede meeldejätmisele ning turvaliste mobiilimaksesüsteemide edasiarendamine tähendab, et need skannerid muutuvad tulevikus üha enam levinud ja olulisteks turvavahenditeks.

Kui kasutate oma nutitelefoni iga päev, ei mõtle te tegelikult sellele, kuidas see või teine ​​funktsioon töötab. Võtke sama sõrmejäljeskanner ka Meizu nutitelefonides: avab seadme esmakordselt, see on hea. Mitte kõik ei tea, et on olemas mitut tüüpi skannerit, mis erinevad üksteisest. Täidame teadmiste lünga.

Miks vajate sõrmejäljeskannerit?

Isikuandmete kaitse on nüüd meie digitaalse maailma põhiküsimus, oluline on mitte ainult andmete olemasolu, vaid ka nende kaitsmine. Näidete otsimiseks ei pea kaugele minema, vähesed on rahul, kui klassivend loengus võtab telefoni "keerutama ja nägema" ning hakkab seejärel pildigaleriid uuristama. Muidugi, kui teil on Meizu ja teil on parooliga juurdepääs rakendusele suletud, ei saa te selle pärast muretseda, kuid mitte kõik pole sellest võimalusest teadlikud.

Sõrmejälgede tuvastamine on üks usaldusväärsemaid viise omaniku identiteedi kontrollimiseks. Täpsuse poolest on see meetod võrkkesta skaneerimise ja DNA analüüsi järel teisel kohal, kuid see on ees. Nõus, on reaalsetes tingimustes raske ette kujutada nutitelefoni blokeeringu tühistamiseks vereanalüüsi vajadust.

Mida peate teadma sõrmejälgede kohta

Esiteks, trükise moodustab papillaarne muster nahal, seda näete sõrmedel. Need on naha väljaulatuvad osad ja süvendid, mis moodustavad ainulaadse mustri.

Teiseks on iga inimese muster ainulaadne isegi lähisugulaste ja kaksikute seas. See moodustub sündimata lootel ja jääb muutumatuks kogu elu.

Kolmandaks, isegi kui epidermis on kahjustatud, taastatakse muster aja jooksul, küsimus on ainult nahakahjustuse ajal ja astmes. Seetõttu pole filmid, kus peategelased prindid eemaldavad, midagi muud kui väljamõeldis.

Neljandaks sisaldab iga trükk mitte ainult visuaalseid omadusi, vaid ka oma soojus- ja elektrilisi omadusi.

Kõik need omadused moodustasid kaasaegsete nutitelefonide, sülearvutite ja muude seadmete omanike tuvastamise meetodite aluse. Andurid on jagatud kolme rühma: optilised, pooljuhid ja ultraheli.

Optilised andurid

Nagu nimigi ütleb, põhineb äratundmispõhimõte papillaarsete mustrite kujutise analüüsil. Pildi saamise meetodid jagunevad omakorda mitmeks tüübiks: peegeldus, luumen või kontaktivaba äratundmine.

Peegeldavad andurid

Sellised skannerid kasutavad häiritud täieliku sisepeegelduse mõju. Selle olemus on lihtne: kui valgus tabab erinevate pindade piiri, jaguneb vool kaheks osaks, üks peegeldub piirilt ja teine ​​tungib läbi piiri teise keskkonda. Millised on pinnad? Need on andurile rakendatud mustri tõusud ja anduri vaba osa, mis sisaldab mustri taandeid.

Kui mängite nurga väärtusega, saate saavutada kogu voolu peegelduse meediavahelisest liidesest, lihtsate sõnadega peegeldub valgus kohtadest, kus nahk ei puutu anduriga kokku, luues seega pildi muster seadme mälus.

See on lihtsaim meetod, kuid puudustega: seda saab mannekeeniga petta, sellised andurid on reostuse suhtes tundlikud.

Läbipaistvad andurid

Need andurid töötavad kiudoptilise massiivi abil, milles iga kanali ühe otsa külge on kinnitatud fotoelement. Andurile rakendatakse sõrm, sellele väljastatakse valgust ülalt ja andurid registreerivad jääkvalgusvoo mustri kõrguste ja anduri pinnaga kokkupuutekohtades. Sellist andurit on raske petta, näiv ei tööta enam, kuid seda meetodit ei saa nimetada mobiilseks.

Kontaktivabad andurid

Kõige tavalisem kõigist mobiilplatvormide optilistest anduritest. Kontseptsioon sarnaneb peegeldavate anduritega, ühe erandiga ei ole otsest sõrmekontakti anduri pinnaga vaja. Sõrme rakendatakse kaitseklaasile, mille all on anduri lääts ja selle külgedel asuvad valgusallikad. Valgus peegeldub sõrmemustrist, maatriks fokuseeritakse läbi läätse. Tööpõhimõte on väga sarnane digitaalse kaameraga. Selline andur on tundlik ka kaitseklaasi saastumise suhtes, soovi korral saab seda võltsprindiga petta.

Pooljuhtandurid

Sellised andurid kasutavad pooljuhtide omaduste muutumist mustri harja kokkupuutepunktis anduri enda pinnaga.

Mahtuvuslikud skannerid

Nad töötavad pooljuhi mahtuvuse muutmisel kahe erineva läbilaskvusega pooljuhi kokkupuute piirkonnas. Erinevus tekib kohtades, kus papillaarse mustri harja puudutab pooljuhtmaatriksit. Vastuvõetud andmed teisendatakse eraldi turvalise protsessori abil sõrmejäljeks. Sellised andurid on odavad ja tagasihoidlikud, kuid neid saab ka mannekeeniga petta.

RF -skannerid

Teine alamliik, mis kasutab madala intensiivsusega raadiosignaale. Andur fikseerib peegeldunud signaali mustriharja rakendamise kohas, moodustades nii sõrmejäljest digitaalse pildi. Sellist andurit on raske petta, sest naha peegeldavaid omadusi koos ainulaadse mustriga on peaaegu võimatu võltsida, kuid sõrme halva kontakti korral anduripinnaga muutub sõrmejälgede tuvastamine keeruliseks.

Piesoelektrilised elemendid

Pinna survetundlikud andurid tuvastavad sõrme rakendades prindimustri: mustri harjad avaldavad survet, kuid depressiooni pole. Selliseid andureid on ka lihtne juhtida ja nende üldine tundlikkus on madal, kuid need on suhteliselt odavad.

Temperatuuri andurid

Nad loevad prindipinna ainulaadset temperatuuri kaarti. Püroelektrilised elemendid vastutavad temperatuuri digitaaltrükiks muutmise eest. Selliseid andureid on raske petta, eriti kuna need on elektrostaatikale vastupidavad ja töötavad mis tahes temperatuuritingimustes. On ainult üks puudus, temperatuurikaart kaob kiiresti, sest anduri pind ja sõrm jõuavad kiiresti temperatuuri tasakaalu.

Ultraheli andurid

Need andurid on kõige arenenumad ja kiiremad, nad skaneerivad rakendatud sõrme pinda. Andur registreerib mustri harjadest ja orgudest peegeldunud signaali taseme erinevuse, mille järel luuakse trükist täielik digitaalne pilt. Selliseid andureid on peaaegu võimatu petta, sest lisaks kantud pinna kaardile saavad nad lugeda nii pulssi kui ka muid bioloogilise aktiivsuse näitajaid. Pealegi reageerivad sellised andurid hästi isegi märja sõrme puudutamisel ja see kehtib eriti nutitelefonide igapäevase kasutamise kohta. Kõigi kirjeldatud kirjelduste hulgas on need kõige kallimad, kuid seda tüüpi kasutatakse viimastes Meizu seadmetes.

Järeldus

Meie väike sõrme skannerite haridusprogramm on lõpule jõudnud, nüüd, kui võtate seadme kätte ja panete sõrme andurile, teate, kuidas see töötab ja kuidas see väike asi teie isikuandmeid kaitseb. Mida sõrmejäljeskannerid saavad teha, saate selle teema kohta eraldi lugeda.

Elame ajastul, mil digitehnoloogiad tungisid täielikult kõigisse eluvaldkondadesse - ostame Internetist, hoiame raha kaartidel, virtuaalsetel kontodel ning isiklikel fotodel ja dokumentidel - võrguhoidlates. Samal ajal muutub isikuandmete kaitse aktuaalsemaks kui kunagi varem. Lõppude lõpuks võib sissetungijate juurdepääs isiklikule teabele ähvardada meid suurte probleemidega. Nutitelefon muutub selles osas eriti haavatavaks, mille abil toimub autoriseerimine paljudes võrguteenustes. Seda on lihtne kaotada, suhteliselt tore on sellele ajutiselt juurde pääseda. Enamikul juhtudel kasutavad nutitelefonid andmete kaitsmiseks paroole või mustrivõtmeid. Kuid see pole alati ohutu ja mugav. Kaasaegsete vidinate turvalisuse uus etapp on biomeetriline kaitse, mis põhineb meie keha osade ainulaadsusel. Näiteks - silma iiris ja võrkkest, näo geomeetria, hääl, sõrmejäljed. Biomeetrilise autentimisprotsessi kasutamine on usaldusväärne ja mugav turvalisus. Lõppude lõpuks ei saa sellist "parooli" unustada, järele nuhkida, seda on äärmiselt raske võltsida ja see on alati "käepärast")).

Teist tüüpi optilises skanneris peame libistama sõrme üle skanneri. Skanner võtab pildiseeria ja liidab need programmiliselt üheks. Seda meetodit nimetatakse pühkimiseks. Selle rakendas Samsung Galaxy S5 -s. Kuid järgmistes mudelites loobus ta sellest meetodist. Kuna sõrmejälgede täielikuks pildistamiseks on vaja kasutada suuremat andurit, on esimest tüüpi optiline skanner kallim kui avamine, kuid samal ajal on see lõppkasutajale mugavam. Optiliste skannerite tavaline puudus on nende vastuvõtlikkus mustusele, kriimustustele ja sõrme füüsiline seisund (näiteks niiskus). Lisaks saab sellist skannerit sõrmejäljega petta, nagu Chaos Computer Club häkkerite rühm edukalt demonstreeris. Nad pildistasid suure eraldusvõimega klaasi sõrmejälje, printisid selle laserprinterile, täitsid vedela lateksiga ja pärast kuivatamist tunnistas skanneri süsteem sellise mulje omasoodu. Seega oli võimalik mööda minna nii Samsungi kui ka Apple’i ajulapste kaitsest.

2. Pooljuht. Põhineb pooljuhtide omadustel, et muuta nende omadusi kokkupuutepunktides. Need skannerid on mahtuvuslikud, raadiosageduslikud, termilised. Kaasaegsetes nutitelefonides pole pooljuhtskannerid oma kohta leidnud. Tõenäoliselt on see tingitud rakendamise keerukusest, arvestades mobiilsete vidinate väiksust ja suuri kulusid. Selle tehnoloogia suur pluss on see, et seda ei saa kipsi abil petta.

3. Ultraheli. Minu arvates kõige lootustandvam meetod sõrmejäljeskanneri kasutamiseks. Ultraheli skannerid kasutavad sõrmejälje visuaalse pildi loomiseks meditsiinilise ultraheli põhimõtet. Heli laineid genereeritakse piesoelektriliste andurite abil. Siis langevad nad sõrmele ja sellest peegelduv kaja salvestatakse spetsiaalsete andurite abil. Erinevalt optilisest pildistamisest kasutavad need skannerid väga kõrgeid helilainete sagedusi, mis võivad tungida läbi naha epidermise kihi. Ja sellel on ainulaadne struktuur.

See välistab vajaduse puhta, kuiva, vigastamata sõrme järele. Ultraheli skannerit ei saa sõrmejäljega petta, kuna see moodustab naha struktuurist 3D -pildi ja oskab ka pulssi salvestada. Selle aasta märtsis esitles Qualcomm oma tehnoloogiat sellel tehnoloogial põhinevalt ja on kuulujutud, et esimest korda näeme selle rakendamist nutitelefonis Xiaomi Mi5.

Järgmisena puudutame sõrmejäljeskanneri tarkvara ja riistvara rakendamise teemat erinevates süsteemides. Esmakordselt tutvustas Apple Touch ID kaubamärgi all iPhone 5s biomeetrilist tuvastusmeetodit. See oli 500 ppi põhine optiline skanner. See oli sisse ehitatud kodunuppu ja kaetud kriimustuskindla safiirkristalliga.

Kaasprotsessor vastutas skaneeritud sõrmejälje töötlemise eest ja juba teisendatud digitaalset koodi hoiti ainult spetsiaalses isoleeritud salvestusruumis. Kasutades iPhone 5s sõrmejäljeskannerit, saate avada ainult oma nutitelefoni ja sisse logida iTunes'i. See ei toeta kolmandate osapoolte rakendusi. Juba iOS 8-s rakendati Apple ID-s Touch ID-ga makse, skannerit sai kasutada kolmanda osapoole programmide andmete kaitsmiseks.

Androidi operatsioonisüsteemil põhinevates nutitelefonides ilmus sõrmejäljeskanner esmakordselt Motorola Atrix 4G -s, kuid rakendamise ebamugavuste tõttu kasutasid seda vähesed kasutajad. Lipulaev Samsung Galaxy S5 oli kvalitatiivne läbimurre - sõrmejäljeskanner mitte ainult ei võimaldanud nutitelefoni lukust lahti saada, vaid ka logis sisse PayPali maksesüsteemi. Samuti võiksid skanneri funktsionaalsust kasutada kolmanda osapoole rakendused. Kuid sõrmejälgede skaneerimise meetodi (välja tõmmatud) tõttu jäi Samsung S5 lahendus Touch ID-le alla.

Operatsioonisüsteemide iseärasuste tõttu on Apple'i lahendus pahavara häkkimise eest usaldusväärsem.

Tasub öelda, et Android -süsteemides kuni versioonini 6 puudus selle autentimismeetodi loomulik tugi ja ainult Android Marshmallow'is tutvustas Google sõrmejäljeskanneri tuge otse süsteemi. OS -i uues versioonis on arendajatel lihtsam rakendada rakendusi skanneriga töötamiseks, kuna piisab süsteemi API -de toe lisamisest. Müüjad seevastu ei pea looma nullist ega kohandama valmis tarkvaralahendusi, sageli halva kvaliteediga või vähese mugavusega.

Hetkel pole sõrmejäljelugeja moodul enam nutitelefonituru juhtivate mängijate lipulaevade privileeg. Seda moodi valisid peaaegu kõik tootjad ja skanner hakkas ilmuma isegi eelarvemudelites. Arendajad katsetavad selle mooduli paigutamist (nupp "Kodu", sisse / välja, põhikaamera all), tarkvaraosa ja funktsionaalsust.

Aga täna ma ei soovitaks kasutada sellist biomeetrilist turvasüsteemi maksete tegemiseks, oluliste isikuandmete salvestamiseks. Näited häkkimisest sõrmejälgede ja Touch ID ning Android -skannerite abil on selle tõestuseks. Ehk parandab selle probleemi ultraheliuuringul põhinev areng. Kuid nutitelefoni avamise meetodina - et kaitsta kolmandate osapoolte liigse uudishimu eest, on sõrmejäljeskanner ideaalne.

Mis siis on sõrmejäljelugeja?

See on teatud tüüpi biomeetriline turvatehnoloogia, mis kasutab kasutaja sõrmejälje tuvastamiseks riist- ja tarkvarameetodite kombinatsiooni. See tuvastab ja kontrollib inimese sõrmejälgede ehtsust, et lubada või keelata juurdepääs nutitelefonile, rakendusele ja muudele kohtadele, mis vajavad kaitset soovimatu rikkumise eest. Isikuandmete kaitsmiseks on palju muid võimalusi, näiteks: biomeetria, silma vikerkesta skaneerimine, silma võrkkesta skaneerimine, näojoonte skaneerimine ja nii edasi kuni spetsiaalse vereanalüüsi või kõnnakuni. Muide, kõnnaku analüüsi demonstreeriti Tom Cruise’iga filmisarjas Mission: Impossible. Mõned nutitelefonid kasutavad isegi iirise skannerit, kuid selle funktsiooni rakendamine pole loomulikult ideaalist kaugel. Miks valida sõrmejäljelugeja? See on lihtne: trükiste skaneerimiseks mõeldud tahvlid on üsna odavad ning neid on lihtne valmistada ja kasutada. Puudutasin skannerit ja teie Redmi Note 3 on koheselt lukust lahti ja kasutamiseks valmis.

Kuna biomeetrilisi turvatehnoloogiaid on erinevat tüüpi, on sõrmejäljeskannerite tüüpidel erinevad tehnoloogiad ja rakendusmeetodid. Kokku on kolme tüüpi sõrmeskannerit:

1. Optilised skannerid;
2. Mahtuvuslikud skannerid;
3. Ultraheli skannerid.

Optilised skannerid

Optilised sõrmejäljeskannerid on vanim meetod sõrmejälgede jäädvustamiseks ja võrdlemiseks. Nagu nimest arvata võite, põhineb see meetod sõrmejälje optilise kujutise jäädvustamisel. Põhimõtteliselt on see sõrmejälje foto, mida pärast jäädvustamist töödeldakse spetsiaalsete algoritmide abil, et tuvastada pinnale ainulaadseid mustreid, nagu harjad ja unikaalsed lokid, analüüsides pildi heledaimaid ja tumedamaid alasid.

Nagu nutitelefoni kaameral, on ka nendel anduritel piiratud eraldusvõime ja mida suurem on see eraldusvõime, seda peenemad on mustri üksikasjad, mida andur suudab teie sõrmel eristada, seda suurem on turvalisus. Nende andurite anduritel on aga palju suurem kontrastsus kui tavalisel kaameral. Tavaliselt on neil väga suur hulk dioode tolli kohta, et jäädvustada pilt lähedalt. Aga kui paned sõrme skannerile, ei näe selle kaamera midagi, sest on pime, vaidled vastu. Õige. Seetõttu on optilistel skanneritel skaneeritud ala valgustamiseks välklampidena ka terve hulk LED -e. Ilmselgelt on selline disain telefoni jaoks liiga mahukas, kus korpuse õhukesus mängib olulist rolli.

Optiliste skannerite peamine puudus on see, et neid on üsna lihtne petta. Optilised skannerid jäädvustavad ainult 2D -pilte. Paljud on näinud, kuidas lihtsaid manipuleerimisi kasutades sama PVA-liimiga või lihtsalt kvaliteetse fotoga häkkitakse skannerit ja saadakse juurdepääs teie olulistele dokumentidele või kassidele. Seetõttu ei sobi seda tüüpi turvalisus nutitelefonidele.

Nii nagu praegu, võite leida ka takistuslike ekraanidega nutitelefone, samuti ka optilisi sõrmeskannereid. Neid kasutatakse endiselt paljudes valdkondades, välja arvatud need, kus on vaja tõelist turvalisust. Viimasel ajal, kui tehnoloogia areneb ja suureneb nõudlus tõsisema turvalisuse järele, on nutitelefonid ühehäälselt kasutusele võtnud ja kasutanud mahtuvuslikke skannereid. Neid arutatakse allpool.

Mahtuvuslikud skannerid

See on tänapäeval kõige sagedamini leitud sõrmejäljelugeja tüüp. Nagu nimigi ütleb, on kondensaator mahtuvusliku skanneri peamine skaneerimismoodul. Traditsioonilise sõrmejäljepildi loomise asemel kasutavad mahtuvuslikud skannerid sõrmejälgede andmete kogumiseks väikeste kondensaatoriahelate massiive. Kondensaatorid salvestavad elektrilaengu ja asetades sõrme skanneri pinnale, muudetakse kondensaatorisse kogunenud kohti pisut nendes kohtades, kus mustriharja puudutab plaati, ja need jäävad suhteliselt muutumatuks, kus vastupidi , mustris on depressioone. Nende muutuste jälgimiseks kasutatakse op-amp integraatoriahelat, mida saab seejärel analoog-digitaalmuunduri abil salvestada.

Kui sõrmejälgede andmed on jäädvustatud, digiteeritakse need ja otsitakse sõrmejälje eristavaid ja ainulaadseid atribuute, mida saab hiljem võrdlemiseks salvestada. Selle tehnoloogia peamine eelis on see, et see on palju parem kui optilised skannerid. Skaneerimistulemusi ei saa kujutisega taasesitada ja proteesimise, st trükimulje abil on seda uskumatult raske petta. Nagu eespool kirjutatud, on see tingitud sellest, et sõrmejälje tuvastamisel salvestatakse veidi erinevad andmed, nimelt kondensaatori laengu muutused. Ainus tõeline turvarisk tuleneb riistvara või tarkvara rikkumisest.

Mahtuvuslikud sõrmeskannerid kasutavad neid kondensaatoreid üsna suures koguses, tavaliselt sajandiku, kui mitte tuhandeid ühes skanneris. See võimaldab sõrmejälje servade ja süvendite kujutisel kujutada suurt detailsust. Nagu optiliste skannerite puhul, pakuvad rohkem kondensaatoreid skanneri suuremat eraldusvõimet, suurendades äratundmise täpsust ja vastavalt ka turvalisuse taset kuni väikseimate punktide tuvastamiseni.

Kuna sõrmejälgede tuvastamise ahelas on rohkem komponente, on mahtuvuslikud skannerid tavaliselt pisut kallimad kui optilised. Mahtuvuslike skannerite esimestel kordustel püüdsid paljud tootjad kulusid vähendada, vähendades sõrmejälgede tuvastamiseks vajalike kondensaatorite arvu. Sellised lahendused ei olnud peaaegu alati eriti edukad ja paljud kasutajad kurtsid äratundmise kvaliteedi üle, sest nad pidid sõrmejälje skannimiseks mitu korda sõrme panema. Õnneks on tänapäeval seda tehnoloogiat juba täiustatud ja isegi nõudlik kasutaja on rahul. Väärib märkimist, et kui sõrm on määrdunud või liiga märg / rasvane, ei suuda mahtuvuslik skanner mõnikord sõrmejälge ära tunda. Kas nad siiski pesevad käsi? :)

Ultraheli skannerid

Ultraheli sõrmejäljeskannerid on praegu uusim sõrmejälgede tuvastamise tehnoloogia. Seda tüüpi skannerit kasutati esmakordselt Le Max Pro nutitelefonis. See telefon kasutab Sense ID -ga Ameerika ettevõtte Qualcomm tehnoloogiaid.

Ultraheli skanner kasutab sõrmejälje tuvastamiseks ultraheli saatjat ja vastuvõtjat. Ultraheli impulss edastatakse otse sõrmele, mis asetatakse skanneri ette. Osa sellest impulsist imendub ja osa naaseb vastuvõtja juurde ning seda tuntakse edasi, tuginedes harjadele, orgudele ja muudele sõrmele iseloomulikele trükise detailidele. Ultraheli skannerites kasutatakse tagasituleva ultraheli impulsi intensiivsuse arvutamiseks skanneri erinevates punktides mehaanilist pinget tuvastavat andurit. Pikema aja jooksul skaneerimine võimaldab tuvastada täiendavaid jäädvustatud sõrmejälje sügavuse andmeid, mille tulemuseks on skannitud sõrmejäljest väga üksikasjalikud 3D -kujutised. 3D -tehnoloogia kasutamine selles skaneerimismeetodis muudab selle mahtuvuslike skannerite jaoks kõige turvalisemaks alternatiiviks. Selle tehnoloogia ainus puudus on see, et hetkel pole seda veel välja töötatud ja see on liiga kallis. Esimesed selliste skanneritega nutitelefonid on selles valdkonnas pioneerid. Samal põhjusel ei kasutanud Xiaomi oma lipulaevas Mi5 ultraheli skannerit.

Sõrmejälgede töötlemise algoritmid

Kuigi enamik sõrmeskannereid põhineb väga sarnastel riistvarapõhimõtetel, võivad lisakomponendid ja tarkvara mängida sõrmejälgede tuvastamisel olulist rolli. Erinevad tootjad kasutavad mitmeid erinevaid algoritme, mis on konkreetse protsessormudeli ja operatsioonisüsteemi jaoks kõige mugavamad. Sellest tulenevalt võib sõrmejälgede põhiomaduste määratlus eri tootjatel kiiruse ja täpsuse osas erineda.

Tavaliselt otsivad need algoritmid, kus harjad ja künnid lõpevad, lõikuvad ja jagunevad kaheks. Üheskoos nimetatakse trükimustri funktsioone “väikesteks asjadeks”. Kui skannitud trükk vastab mitmele pisiasjale, loetakse see vasteks. Mille jaoks see on? Selle asemel, et võrrelda iga kord terveid sõrmejälgi, vähendab väikeste detailide võrdlus iga sõrmejälje töötlemiseks ja tuvastamiseks vajalikku töötlemisvõimsust. Samuti aitab see meetod vältida vigu sõrmejälje skaneerimisel ja mis kõige tähtsam - on võimalik sõrme mitte täielikult rakendada. Lõppude lõpuks ei pane te kunagi sõrme täpselt samamoodi? Muidugi mitte.

Seda teavet tuleb hoida teie seadme turvalises kohas ja piisavalt kaugel koodist, mis võib kahjustada skanneri töökindlust. Selle asemel, et kasutajaandmeid Internetti salvestada, salvestab protsessor sõrmejälgede teabe turvaliselt füüsilisele kiibile TEE -sse (Trusted Environment for Task Execution). Seda turvalist tsooni kasutatakse ka muude krüptograafiliste protsesside jaoks ja see käsitleb otseselt turvaseadmete platvorme, nagu sama sõrmejäljelugeja, et vältida tarkvara nuhkimist ja sissetungimist. Need erinevate tootjate algoritmid võivad erineda või olla korraldatud erineval viisil, näiteks Qualcommil on turvaline MCM -i arhitektuur ja Apple'il turvaline enklaav, kuid need kõik põhinevad samal põhimõttel selle teabe eraldi osas salvestamiseks. protsessor.

Inimene on alati püüdnud oma isikuandmeid privaatsena hoida. Ja see pole üldse üllatav - sellepärast on ta isiklik! Esimeste arvutite tulekuga hakkasid kasutajad oma andmeid kaitsma paroolide ja erinevate PIN -koodidega. Kuid esimesed arvutid ei loodud mitte koduseks kasutamiseks, vaid erinevate tootmisettevõtete jaoks. Kuigi neil puudus isiklik teave, säilitasid nad erinevaid tööalgoritme, mida ka keegi avaldada ei soovinud.

Siis hakkasid arvutid järk -järgult "kodustama" ja paralleelselt ilmusid mobiiltelefonid. Ja juba suutis iga inimene, kasutades ainult talle teadaolevat kombinatsiooni, oma andmeid turvata. Pikka aega on paroolidena kasutatud erinevaid tähemärkide kombinatsioone. Neid asendab aga sõrmejäljeskanner. See oli Ameerikas populaarne juba 90ndate keskel. Idee oli, et pääsete seadmele juurde ühe puudutusega. Ja selle asemel, et iga kord parooli sisestada, peab kasutaja puudutama ainult vastavat saiti.

Sõrmejäljelugeja Venemaal

Venemaal polnud aga selline uuendus tol ajal kuigi laialt levinud. Alles 20. septembril 2013, kui turule toodi iPhone 5s, millel on lihtsalt sisseehitatud sõrmejäljeskanner ja selle töö tagamiseks tööriistakomplekt (Touch ID), suutis lai kasutajate rühm sellist huvitavat tehnoloogiat hinnata . Pärast nutitelefoni ilmumist Cupertinost ilmus turule hunnik keskmise hinnasegmendi kohal olevaid mudeleid, mis olid varustatud sõrmejäljeskanneriga. Tänapäeval on isegi eelarvelistel nutitelefonidel enamasti biomeetriline andur kasutaja tuvastamiseks.

Kui turvaline on sõrmejäljelugeja?

Kuigi inimese biomeetrilisi andmeid pole kerge võltsida, pole sõrmejäljeskanner nii turvaline, kui võib tunduda. Kaspersky Labi meeskond viis selle seadme turvakontrolli. Selgus, et mõnes seadmes salvestatakse sõrmejälgede kohta teavet krüptimata kujul ja pildivormingus. Niisiis saab teoreetiliselt iga rakendus, millele annate juurdepääsu Internetile ja kohalikele failidele, edastada teavet teie trükiste kohta kõikjale. Seetõttu soovitas Kaspersky kasutada ainult tõestatud rakendusi ja programme. Olgu kuidas on, kuid enamikus kaasaegsetes seadmetes salvestatakse see teave krüptitud kujul ja usaldusväärselt kaitstud kausta.

Sõrmejäljelugeja alternatiivid

Samsung on otsustanud järgida Apple'i eeskuju oma Touch ID -ga ja pakkuda välja ainulaadne biomeetriline andur, mille saab nutitelefoni manustada. Ettevõte otsustas välja töötada iirise skanneri. Selle olemus seisneb selles, et seadme avamiseks peate vaatama kaamerasse, et süsteem, olles saadud andmeid analüüsinud, teid ära tunneks. See jäädvustab silma vikerkesta, mis sarnaselt sõrmejälgedega on iga inimese jaoks erinev. Seda tüüpi biomeetriline identifitseerimine pole aga kaugeltki ideaalne. Tehnoloogia nõuab, et rohkem kui 90% iirisest oleks nähtav. Mõned Aasia silmadega inimesed kurdavad, et seade palub silmad laiemalt avada, kuid anatoomiliste omaduste tõttu pole seda nii lihtne teha.

Samuti otsustas Apple mitte peatuda näo ID -ga sõrmejäljeskanneri juures. See on programmide komplekt, mis analüüsib teie nägu ja loob selle mahulise virtuaalse mudeli. Ta kannab lisaks näo ainulaadsele reljeefile ka teavet teie silmade, huulte ja nina kohta. Need indikaatorid salvestatakse nutitelefoni kodeeritud vormingus. Kuid isegi see biomeetriline identifitseerimistehnoloogia ei suutnud tagada sajaprotsendilist turvalisust. Nädal pärast iPhone X turuletoomist, mis sai esimesena näo ID, postitati võrku video, kus üks ettevõtte spetsialistidest kasutas maski.

Kus asub

Kõige sagedamini kasutatakse skanneri paigutamiseks kahte kohta: nutitelefoni esiküljel asuv nupp Kodu või seadme tagakaas. Skanner näeb välja nagu sile pind, enamasti väikese raamiga veidi raamitud. Harva on sõrmejäljeskanner sisseehitatud külgmisesse toitenuppu.

Kuidas seadistada

Android -seadmes sõrmejäljeskanneri töö konfigureerimiseks peate minema seadetesse, seejärel valima "Lukustuskuva" (mõnikord "Lukustuskuva ja sõrmejälg"), klõpsama nuppu "Sõrmejälgede haldamine" ja saate seadistusi turvaliselt teha . Nimelt - lisada sõrmejälg või kustutada need, mis on juba mällu salvestatud.

Põhimõtteliselt suudavad nutitelefonid salvestada kuni 10 sõrmejälge (harvemini vähem). Sõrmejälje sisestamiseks peate valima sobiva üksuse ja panema sõrme skannerile (ilma "Kodu" nuppu vajutamata, kui see on sisse ehitatud), pannes sõrme erinevatesse asenditesse. Samuti on pärast sõrmejälje sisestamist seadme mällu soovitav määrata sellele mõni nimi, et mitte segadusse sattuda, kui süsteemi sisestatakse mitu sõrmejälge.