Sõrmejäljeandurid on tänapäeval ületanud nutitelefonide esmaklassilist segmenti; täiendavat riistvarakaitsetehnoloogiat saab rakendada isegi suhteliselt odavates keskklassi seadmetes. Alates turule toomisest on tehnoloogia läbi teinud olulisi evolutsioonilisi muutusi, seega on siin ülevaade turul olevatest sõrmejäljeanduritest, mis näitavad nendevahelisi erinevusi.

Optilised skannerid

Vanim viis sõrmejälgede jäädvustamiseks ja võrdlemiseks. Nagu nimigi ütleb, põhineb tehnoloogia optilisel kujutisel, sisuliselt fotol, ning kasutab spetsiaalseid algoritme, et tuvastada pinnal ainulaadsed mustrid, näiteks konarused või unikaalsed märgid, analüüsides pildi heledamaid ja tumedamaid kohti.

Analoogiliselt nutitelefonide kaameratega on sellistel anduritel kindel eraldusvõime, mida kõrgem see on, seda peenemad detailid on skanneri töötlemiseks saadaval, mis tõstab kaitsetaset. Sellised andurid saavad aga kontrastsemaid pilte kui tavaline kaamera. Tavaliselt sisaldavad need suur hulk dioodid tolli kohta selgemate detailide jaoks. Sõrme skaneerimise ajal on skanner pimedas, seega on optilistel skanneritel pardal ka LED-id, mis skaneerimisel välguna toimivad. Sarnased sisemine korraldus annab nutitelefonile täiendavaid millimeetreid paksuseks ja mõjutab negatiivselt lõplikku vormitegurit.

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

Tänapäeval on nutitelefonide sõrmejäljeandureid erineva kuju ja suurusega, kuid neil pole optilisi skannereid. Analoogiliselt resistiivsete puuteekraanide leviku algusega võib tänapäeval leida optilisi skannereid vaid kõige odavamates riistvaralahendustes. Turvalisuse suurendamise vajadus on viinud nutitelefonide ühehäälse üleminekuni kondensaatorskänneritele.

Kondensaatori skannerid

Kõige tavalisem sõrmejäljeanduri tüüp. Ja jällegi annab nimi välja põhikomponendi, kui muidugi elektroonikast pisut tead - kondensaatorit. Selle asemel, et luua traditsioonilist sõrmejälje kujutist, kasutavad kondensaatoriskannerid sõrmejälje kohta teabe kogumiseks väikeseid kondensaatoreid. Elektrilaengut säilitavate kondensaatorite ühendamine juhtiva plaadiga võimaldab neid kasutada trükise detailide lugemiseks. Kondensaatorite laeng muutub veidi, kui sõrm puudutab tahvlit, ja samal ajal jätab õhuvahe laengu suhteliselt muutumatuks. Muutuste jälgimiseks kasutatakse integratsiooniahelat operatsioonivõimendi, saab muudatused hiljem salvestada signaali muunduriga analoogilt digitaalseks.

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

Tänu piisavalt suure hulga selliste kondensaatorite loomisele (sadu, kui mitte tuhandeid kondensaatoreid ühes skanneris) on võimalik ainult elektriliste signaalide abil saada sõrmejälje konarustest ja soontest väga üksikasjalik pilt. Analoogiliselt optiliste anduritega annab rohkem kondensaatoreid skanneri eraldusvõimet ja kaitset teatud tasemeni.

Sest rohkem kondensaatoriskannerite ahela komponendid võivad olla kallimad. Mõned varased kujundused üritasid kärpida vajalike kondensaatorite arvu, kasutades swipe-skannereid, mis said teavet vähematelt kondensaatorielementidelt, värskendades tulemusi kiiresti, kui libistate sõrmega üle anduri. Meetod oli üsna keerukas ja nõudis edukaks skannimiseks sageli mitut katset. Õnneks on täna olemas lihtsam anduri tööskeem: piisab lihtsast vajutamisest ja all hoidmisest.

Ultraheli skannerid

Le Max Pro nutitelefonis esmakordselt kasutusele võetud uusim sõrmejäljetehnoloogia. Selles mängisid olulist rolli Qualcomm ja Sense ID tehnoloogia. Prindi üksikasjade kogumiseks sisaldab riistvaraplatvorm ultrahelisaatjat ja vastuvõtjat. Ultraheli impulss edastatakse skannerile asetatud sõrme kaudu. See imendub osaliselt, kandub osaliselt tagasi sensorile, olenevalt igale trükisele ainulaadsetest konarustest, pooridest ja muudest detailidest.

Tagasipöörduva signaali vastuvõtmiseks ei ole mikrofoni; selle asemel kasutatakse andurit, mis suudab lugeda mehaanilist pinget, et arvutada tagastatava signaali intensiivsus anduri erinevates kohtades. Pikema aja jooksul skaneerimine võimaldab lugeda Lisainformatsioon, mis omakorda võib anda skannitud sõrmejälje üksikasjaliku kolmemõõtmelise mudeli. Tehnoloogia 3D olemus muudab selle veelgi turvalisemaks alternatiiviks kondensaatorskänneritele.

Algoritmid ja krüptograafia

Enamik sõrmejäljeandureid põhinevad väga sarnastel põhimõtetel, kuid lisakomponendid ja tarkvara võib mängida olulist rolli toodete eristamisel tarbijatele kättesaadava jõudluse ja funktsionaalsuse poolest.

Füüsilise skanneriga on kaasas spetsiaalne mikroskeem, mis tõlgendab skaneeritud infot ja edastab selle vajalikus formaadis nutitelefoni protsessorisse. Erinevad tootjad kasutavad sõrmejälje põhiomaduste kiiruse ja täpsuse tuvastamiseks veidi erinevaid algoritme.

Tavaliselt "otsivad" need algoritmid, kus konarused ja jooned lõpevad või kus konarus kaheks jaguneb. Neid ja muid eristavaid tunnuseid nimetatakse ühiselt sõrmejäljemalliks või üksikasjalikuks sõrmejälgede püüdmise protokolliks. Kui skannitud prindil kattuvad mitmed neist funktsioonidest, loetakse väljatrükk sobivaks. Selle asemel, et võrrelda iga kord kogu sõrmejälge, vähendab malli funktsioonide võrdlemine sõrmejälje tuvastamiseks vajalikku töötlemisvõimsust, väldib määrdumisvigu ja võimaldab skannida ka keskmest eemal asuvat sõrme või ainult osa sõrmejäljest.

Kahtlemata tuleks sellist teavet seadmes turvaliselt salvestada ja hoida eemal koodist, mis võib seda kahjustada. Selle asemel, et kasutajateavet võrku üles laadida, saavad ARM-protsessorid selle turvaliselt talletada spetsiaalsele füüsilisele kiibile, kasutades oma TrustZone'i-põhist Trusted Execution Environment (TEE) tehnoloogiat. Seda turvalist varahoidlat kasutatakse ka muude krüptograafiliste protsesside jaoks ja see suhtleb otse turvaliste riistvarakomponentidega, näiteks sõrmejäljeanduriga, et vältida tarkvara pealtkuulamiskatseid. Heakskiidetud mitteisiklikule teabele, nagu parool, pääsevad juurde ainult rakendused, mis kasutavad TEE kliendi API-d.

Sarnane lahendus Qualcommilt on ehitatud Secure MSM arhitektuuri sisse, Apple nimetab sellist projekti "Secure Enclave", kuid need kõik põhinevad samal põhimõttel – info salvestamine protsessori eraldi osale, kuhu jooksvad rakendused ligi ei pääse. normaalses keskkonnas operatsioonisüsteem... Fast Identity Online (FIDO) liit on välja töötanud tugevad krüptoprotokollid, mis võimaldavad neid riistvaraga kaitstud tsoone kasutada riistvara ja teenuste vaheliseks autentimiseks ilma paroolita. Seetõttu saate saidile või veebipoodi siseneda oma sõrmejälje abil ja teie isikuandmed ei lahku nutitelefonist. See saavutatakse biomeetrilise teabe asemel digitaalsete võtmete edastamisega serverisse.

Sõrmejäljeandurid on muutunud üsna turvaliseks alternatiiviks lugematute paroolide ja kasutajanimede meeldejätmisele ning edasine areng turvalised mobiilimaksesüsteemid tähendavad, et need skannerid muutuvad tulevikus peavoolu ja kriitilisemaks turvatööriistadeks.

30. märts 2011, kell 04:01

Sõrmejäljeskannerid. Klassifitseerimise ja rakendamise meetodid

• Arvutiriistvara

Umbes aasta tagasi pidin kursusetööd kirjutades silmitsi seisma sõrmejäljeskanneritega. Mäletan selgelt, kui ebameeldivalt mind nende mitmekesisus üllatas – loomulikult, sest pidin igaühe jaoks otsima infolekke kanaleid ja kirjutama nende hindamise metoodika. Ja ometi on tõsiasi, et praegu on neid põhimõtteliselt erinevaid viise erineva usaldusväärsuse ja tõhususega sõrmejälgede saamine.

Skaneerimise kohta

Seetõttu tõstatati Habré osas veidi üle aasta tagasi biomeetrilise tuvastamise küsimus Üldine informatsioon Ma teen teile lühikese kokkuvõtte. Füsioloogiliselt on sõrmejälg nn papillaarne muster - üksikuid poore sisaldavate ribide (harjade) konfiguratsioon, mis on eraldatud süvenditega. Sõrme naha all paikneb veresoonte võrk. Samuti seostatakse sõrmejälge teatud naha elektriliste ja termiliste omadustega. See tähendab, et sõrmejäljekujutise saamiseks saab kasutada valgust, soojust või elektrilist mahtuvust (või nende kombinatsiooni). Sõrmejälg moodustub loote arengu käigus ja see ei muutu kogu inimese elu jooksul, lisaks taastab kahjustumise korral mõne aja pärast oma esialgse struktuuri. Isegi identsetel kaksikutel pole identseid sõrmejälgi. Usaldusväärsuse poolest on sõrmejälgede skaneerimine DNA analüüsi järel teisel kohal, samuti vikerkesta või võrkkesta skaneerimine.

Kõik olemasolevad sõrmejäljeskannerid võib jagada kolme rühma: optilised, pooljuht- ja ultraheliskannerid. Lisaks on iga meetodi rakendamiseks mitu võimalust.

Optilised skannerid

Optilised skannerid – põhinevad optilise kujutise tehnikate kasutamisel. Optilise meetodi rakendamiseks on mitu peamist viisi:

Optilise peegelduse meetod

See meetod kasutab Frusted Total Internal Reflection efekti. Mõju seisneb selles, et kui valgus langeb kahe meediumi vahelisele liidesele, jaguneb valgusenergia kaheks osaks – üks peegeldub piirilt, teine ​​tungib läbi piiri teise keskkonda. Peegeldunud energia osakaal sõltub valgusvoo langemisnurgast. Alates antud nurga teatud väärtusest peegeldub liideselt kogu valgusenergia.

Seda nähtust nimetatakse täielikuks sisemiseks peegelduseks. Tihedama optilise kandja (sõrme pinna) kokkupuutel vähemtiheda optilise kandjaga täieliku sisepeegelduse punktis läbib valguskiir seda piiri. Seega peegelduvad piirilt ainult valguskiired, mis langevad teatud sisemise täieliku peegelduse punktidesse, millele ei ole rakendatud sõrme papillaarmustrit. Saadud sõrmepinna heleda kujutise jäädvustamiseks kasutatakse spetsiaalset pildiandurit (CMOS või CCD, olenevalt skanneri teostusest).

Meetodi puudused:

Tundlik mustuse suhtes

Juhtivad selliste skannerite tootjad on BioLink, Digital Persona, Identix.

Optilise ülekande meetod

Skannerid seda tüüpi on fiiberoptiline maatriks, milles kõik väljundlainejuhid on ühendatud fotosensoritega.

Iga anduri tundlikkus võimaldab tuvastada jääkvalgust, mis läbib sõrme sõrme kokkupuutepunktis maatriksi pinnaga. Igalt fotosensorilt loetud andmete järgi moodustub kogu trükisest pilt.

On seda meetodit palju rohkem plusse:
Kõrge lugemiskindlus
Vastupidav pettusele

Sellel meetodil on aga ka märkimisväärne puudus - selle rakendamise keerukus:

Seda tüüpi skannereid toodab Security First Corp.

Optilised lähedusskannerid

Optiliste puutevabade skannerite puhul ei usu te, et see ei nõua otsest sõrmekontakti skannimisseadme pinnaga. Sõrm asetatakse skanneri avasse, mitmed valgusallikad valgustavad seda altpoolt erinevatest külgedest, skanneri keskel on lääts, mille kaudu kogutud teave projitseeritakse CMOS-kaamerale, mis teisendab saadud andmed sõrmejäljepildiks.

Seda tüüpi skannerite juhtiv tootja on Touchless Sensor Technology.
(Millegipärast pole eeliste/miinuste kohta midagi öeldud)

Pooljuhtskannerid

Pooljuhtskannerid põhinevad pooljuhtide omaduste kasutamisel sõrmepinna kujutise saamiseks, mis muutuvad papillaarmustri servade kokkupuutepunktides skanneri pinnaga.

Mahtuvuslikud skannerid

Mahtuvuslikud skannerid on tänapäeval kõige levinumad pooljuhtseadmed sõrmejäljekujutise saamiseks. Nende töö põhineb pooljuhi p-n-siirde mahtuvuse muutumisel, kui papillaarmustri hari puudutab pooljuhtmaatriksi elementi. Olemas on mahtuvuslike skannerite modifikatsioonid, kus iga pooljuhtelement maatriksis toimib ühe kondensaatorplaadina ja sõrm teisena. Kui andurile asetada sõrm, moodustub iga andurielemendi ja papillaarmustri eend-surve vahele mahtuvus, mille väärtuse määrab sõrme reljeefse pinna ja elemendi vaheline kaugus. Nende konteinerite maatriks teisendatakse sõrmejäljekujutiseks.

Selle populaarsuse eelised on järgmised:
Odav
Töökindlus

Puudused:
Ebatõhus kaitse mannekeenide eest

Juhtivad seda tüüpi skannerite tootjad on Infineon, STMicroelectronics, Veridicom.

RF skannerid

RF-välja skannerid kasutavad mitmesuguseid elemente, millest igaüks toimib miniatuurse antennina. RF-moodul genereerib madala intensiivsusega signaali ja suunab selle sõrme skaneeritud pinnale. Kõik maatriksi tundlikud elemendid saavad signaali, mis peegeldub papillaarmustrist. Igas miniatuurses antennis indutseeritud EMF-i suurus sõltub selle läheduses oleva papillaarse harja olemasolust või puudumisest. Saadud pingemaatriks teisendatakse sõrmejälje digitaalseks kujutiseks.

Eelised:
Kuna analüüsitakse naha füsioloogilisi omadusi, kipub selle skanneri petmise tõenäosus olema null.

Puudused:
Kehv sõrmekontakt

Tuntud raadiosageduslike skannerite tootja on Authentec.

Rõhuskannerid

Rõhuskannerid kasutavad oma disainis mitmesuguseid rõhutundlikke piesoelektrilisi elemente. Kui skaneerimispinnale asetatakse sõrm, avaldavad papillaarmustri harja eendid survet maatriksi elementide alamhulgale. Naha mustri lohud ei avalda mingit survet. Seega muudetakse piesoelektrilistest elementidest saadud pingete kogum sõrmejäljekujutiseks.

Sellel meetodil on mitmeid puudusi:
madal tundlikkus
ebatõhus kaitse mannekeenide eest
vastuvõtlikkus kahjustumisele liigse jõuga

Survetundlikud skannerid on saadaval firmalt BMF.

Termoskannerid

Termoskannerid – nendes seadmetes kasutatakse püroelektrilistest elementidest koosnevaid andureid, mis salvestavad temperatuuri erinevuse ja muudavad selle pingeks.
Kui skannerile sõrm asetatakse, koostatakse sõrme pinna temperatuurikaart vastavalt püroelektrilisi elemente puudutava papillaarmustri eendite temperatuurile ja süvendites oleva õhu temperatuurile, mis seejärel muudetakse digitaalne pilt.

Temperatuurimeetodil on palju eeliseid:
 kõrge vastupidavus elektrostaatilisele lahendusele
stabiilne töö lai temperatuuri vahemik
tõhus kaitse mannekeenide eest.

Selle meetodi puudused hõlmavad asjaolu, et pilt kaob kiiresti. Esimesel hetkel näppu vajutades on temperatuuride erinevus märkimisväärne ja signaalitase vastavalt kõrge. Lühikese aja pärast (vähem kui kümnendik sekundist) pilt kaob, kui sõrm ja andur jõuavad termilise tasakaaluni.

Ultraheli meetod

Siiani on selles rühmas ainult üks meetod, mida nimetatakse nii. Ultraheli skannerid skaneerivad sõrme pinda ultrahelilainetega. Laineallika ja papillaarmustri eendite ja süvendite vahelisi kaugusi mõõdetakse nendelt peegelduva kaja järgi.

Saadud pildi kvaliteet on kümme korda parem kui mis tahes muul biomeetrilise turu meetodil. Enamgi veel, nii mannekeenide eest peaaegu täielikult kaitstud, kuna see võimaldab lisaks sõrme papillaarse mustri sõrmejäljele saada teavet ka mõne muu omaduse, näiteks pulsi kohta.

Puudused:
 Kõrge hind

Seda tüüpi skannerite juhtiv tootja on Ultra-Scan Corporation.

Igal aastal tungivad digitehnoloogiad meie ellu üha enam. Raha, dokumendid, isiklikud videod ja fotod, salvestised moodustavad andmekogumeid inimelu kõigi aspektide kohta. Teoreetiliselt on nende abiga võimalik korraliku hoolsusega luua inimesest ammendav psühholoogiline portree, varastada raha ja siseneda kellegi teise majja. Isikuandmete kaitse sisse kaasaegne maailm muutub üha aktuaalsemaks.

Arengu eeldused

Seda viieminutilist paranoiat oli vaja mitte selleks, et teid hirmutada (kuigi kui te praegu mõtlete paroolide vahetamisele tugevamate vastu, on see suurepärane), vaid selleks, et selgitada, miks nutitelefonide tootjad hakkasid peaaegu kõikjal oma toodetes kasutama biomeetrilisi autentimismeetodeid – kaitset, mis põhineb inimkehaosade parameetrite unikaalsusel.

Selliseid parameetreid on palju, kuid mitte kõik neist ei sobi andmekaitse eesmärgil. Mõned muutuvad aja jooksul suuresti, samas kui teisi on tehnilisest vaatenurgast raske ja ebamugav lugeda. Näiteks tuvastavad kohtumeditsiini teadlased mõnikord inimesi hammustuse või DNA järgi, kuid iga kord, kui peate kirja sisse logima, ei võta te lõugadest jäljendeid. Nutitelefoni avamiseks tilga verd loovutada on ebamugav.

Kui võtta arvesse kõik "aga" jäävad alles: silma vikerkesta muster, näo- ja koljukuju, aga ka sõrmejäljed – vähimadki nahka katvad mustrid.

Hoolimata asjaolust, et sõrmejäljeanduritega nutitelefonid ilmusid suhteliselt hiljuti, on tehnoloogia ise arenenud pika tee. Ma ei viita kohtuekspertiisi ajaloole, milles sõrmejälgede võtmist on kasutatud alates 1902. aastast, vaid lähen otse selle saavutuste rakendamise juurde erinevates vidinates.

Arengutõuge

Üks esimesi seadmeid, mis sai sõrmejäljeanduri, oli Aceri sülearvuti - TravelMate 739. Skanneri puudutuse töötlemiseks kulus veidi rohkem kui 12 sekundit, kuid 2000. aastate alguses oli see uskumatu.

Juba 2002. aastal nägi maailm esimest sõrmejäljeskanneriga mobiilseadet - taskuarvuti HP-lt - iPAQ Pocket PC h5400. Ekraan on 320 × 240 pikslit, Intel PXA250 400 MHz protsessor, 64 MB muutmälu ja 20 MB failide salvestamiseks – unistasin sellest.

Järgmisel aastal toob Fujitsu turule oma esimese mobiiltelefon sõrmejäljeskanneriga ja sellest ajast kuni 2011. aastani umbes 30 erinevad telefonid sõrmejäljeskanneritega.

Apple patenteeris sõrmejäljega avamise 2008. aastal, kuid samal ajal kui ettevõte tehnoloogiat viimistles, avalikustas Motorola maailmas esimese sõrmejäljeanduriga Android-nutitelefoni Atrix 4G.

Motorola kahjuks jäi see seade turul peaaegu märkamatuks. Müügi alguse ajaks kadus lõpuks ostjate ja tööstuse huvi skannerite vastu, mis pärast iPhone 5S-i väljakuulutamist 10. septembril 2013 taaselustati. Pärast seda sündmust pidas iga endast lugupidav ettevõte oma kohuseks integreerida võimalikult kiiresti oma seadmesse sõrmejäljeskanner.

Erinevad sõrmejäljeskannerid

Loetakse sõrmejälgi erinevaid viise... Skannereid on mitut tüüpi: optiline, mahtuvuslik, ultraheli-, raadiosagedus-, termiline ja rõhumustrite tuvastamine. Kõigist neist sortidest pole mõtet rääkida, kuna mobiilseadmetes kasutatakse ainult mõnda neist.

Optilised ja mahtuvuslikud andurid on praegu tarbeelektroonikas kõige levinumad.

Optilised sõrmejäljeandurid- praegustest tehnoloogiatest vanim. Võib-olla mäletate, kuidas mõnes filmis paneb kangelane lukustatud ukse taha pääsemiseks oma sõrme või peopesa klaasplaadile ning aeglaselt hiiliv valgusvihk skaneerib tema nahka. Muidugi, tegelikkuses ei juhtu kõik nii selgelt, kuid põhimõte on sama. Põhimõtteliselt on optiline sõrmejäljeskanner väike, kuid äärmiselt tundlik digikaamera. Sõrm valgustatakse läbi poolläbipaistva ala ja anduri sügavuses olevad andurid püüavad kinni nahapinnalt peegelduva valguse. Peegelduse olemuse järgi tekib ettekujutus mustri kujust, nahavoltidest.

Optiliste sõrmejäljeskannerite tavaline puudus on nende tundlikkus mustuse suhtes. Niipea kui kontaktpadi või sõrm ise määrdub, suureneb keeldumiste arv oluliselt.

Lisaks on sellist skannerit lihtne petta, mida häkkerid hea meelega demonstreerivad. Piisab oma sõrme foto printimisest kõrglahutus ja skanner "ostab" asendust.

Teine levinud tehnoloogia on mahtuvuslikud andurid... Nad eristavad sõrmi pooljuhtelementide massiivi abil. See on väga sarnane puuteekraan aga palju peenemalt. Kui inimene puudutab sellist andurit, muutub jaotus elektrilaengud andurplaadil, mis on täis tillukeste kondensaatorite massi. Nahale mustrit moodustavates lohkudes ja kaljuharjadel on laeng erinev. Muudatused jälgitakse ja salvestatakse seadme mällu mustrina, mille abil saab tuvastada konkreetse sõrme joonise. Kuid ka see pole imerohi. 3D-printimist ja juhtivaid materjale kasutades on võimalik teha võltsing, mida mahtuvussensoriga originaalist ei erista.

Mobiilelektroonikas on endiselt kõige arenenum ja veel väga vähe levinud tehnoloogia ultraheli sõrmejälgede tuvastamine.

Optilised skannerid mõõdavad valguskiirte peegeldusnurka sõrme reljeefist. Ultraheli skanneris töötab sama põhimõte, kuid teavet naha leevenduse kohta saadakse heli abil. Andur mõõdab, kuidas nahk ultraheliga suhtleb. Pealegi ei peegeldu see lihtsalt sõrme pinnalt, vaid tungib sügavale nahka. Tulemuseks ei ole kahemõõtmeline pilt, vaid kolmemõõtmeline heli peegelduste kaart, mida on väga raske võltsida.

Üks esimesi ultraheli sõrmejäljeskanneriga nutitelefone valmistas LeEco, kuid selle sõrmejäljeanduris polnud peale tehnoloogia midagi silmapaistvat. Kuid ultraheli tungib hästi läbi klaasi ja metalli. Teoreetiliselt võimaldab see disaineritel peita sõrmejäljeanduri sügavale nutitelefoni korpusesse teiste osade alla.

Ühendage see funktsioon praeguse raamita ekraanide hullusega ja hankige ekraanialuse sõrmejäljeanduriga nutitelefoni kontseptsioon. Sellise anduri paigutusega prototüübid on juba olemas, peame lihtsalt ootama tehnoloogia väljalaskmist täisväärtuslikus tootes. Teda on pikalt kallutatud, kuid võimalik, et finišisirgel sõidetakse korealastest mööda.

Sõrmejälgede skannimise riistvaraline juurutamine on vaid pool sellest, mida tuleb teie andmete kaitsmiseks teha. Olulisem on see, kuidas nutitelefon sõrmejälgede andmeid salvestab ja kuidas see neid haldab.

Kuid enne biomeetrilise sõrmejälje autentimise tarkvara juurutamise nüansside juurde liikumist - väike nõuanne. Kui soovite nutitelefoni abil sõrmejälje tuvastamise kiirust suurendada, lisage sama sõrm süsteemi kaks korda.

Raud pole veel kõik

Samuti räägin tarkvaraosast kronoloogilises järjekorras. Alguses ei olnud Android-nutitelefonidel ühtset lähenemist seadme sõrmejäljega avamiseks. Iga tootja on selle protsessi korraldanud vastavalt oma ohutusprobleemidele. Mõnikord väga kummaline.

Näiteks lugu koos Htc üks Max, kuhu telefoni mällu salvestati täiskoopiaid sõrmejälg sellisena, nagu see on, isegi ilma krüptimata.

Apple'i Touch ID tehnoloogiast on saanud etalon. Ettevõtte nutitelefonid sõrmejälgi ei mäleta. Selle asemel muudetakse anduri andmed skannimise ajal ühesuunaliseks räsifunktsiooniks – bitistingiks, millest sõrmejälge ei saa taastada.

Illustreerin põhimõtet võrrandi a + b = 4 näitel. Millised arvupaarid annavad kokku neli, pole raske arvata. Kui võrdusmärgist vasakul on a + b asemel spetsiaalne matemaatiline jada - ühesuunaline räsifunktsioon. Saate sellesse asendada sõrmejäljeandurilt saadud numbrid ja saada paremalt teatud väärtuse. Sellist funktsiooni on lihtne ühes suunas arvutada, kuid pöördoperatsiooni teha on peaaegu võimatu.

Universumi vanusega võrreldavalt kulub aega, et teada saada, millised andmed on sõrmejäljeandur võrdusmärgist paremal olevate numbrite abil räsifunktsiooni asendanud arvuti praeguse jõudluse taseme juures.

Nutitelefoni mällu salvestatakse ainult räsifunktsioonid, lisaks on need täiendavalt krüptitud ja tuuakse nutitelefoni kaitstud mälust välja ainult siis, kui kasutaja seda nõuab.

aastal ilmus sarnane algoritm nimega Nexus Imprint Androidi kasutajad ainult koos selle operatsioonisüsteemi 6. versiooniga. Samal ajal tutvustas Google kolmandate osapoolte arendajatele mõeldud Fingerprint API-t ja lisas seadmete sertifitseerimisprogrammi nõuded sõrmejäljeandurile.

Aga igavene android probleem- killustatus paneb ka siin kirjavea. Kui tootjad saavad kõik vajalikud sertifikaadid seadmete müümiseks Euroopas, siis sellistele turgudele nagu Hiina ja India sisenemiseks pole see vajalik. Nii mõnigi Google Playta seade, mis siseneb Venemaa turule mitteametlike kanalite kaudu, pole piisavalt hästi kaitstud.

Lisaks peaksid vilkumise entusiastid meeles pidama, et nutitelefoni alglaaduri avamine keelab tõhusalt kõik operatsioonisüsteemi arendaja võetud turvameetmed.

Mitte turvalisem, aga mugavam

Nagu näete, ei erine nutitelefoni puhul teie sõrmejäljed palju tavalisest paroolist - sama numbrijada, isegi kui need sisestatakse mitte ekraaniklaviatuurilt, vaid spetsiaalse anduri abil. Need ei ole turvalisemad, kuid on palju mugavamad kui paroolid. Neid ei saa kaotada ega unustada, neid tutvustatakse kiiremini ja mis kõige tähtsam, nendega hakkasid nutitelefonide omanikud oma seadmeid palju sagedamini kaitsma. See oli arv, kui Apple tutvustas Touch ID-d, et valmistada hoolikalt ette platvorm patenteeritud viipemaksesüsteemi Apple Pay juurutamiseks ja juurutamiseks.

Ja siin peame ettevõttele austust avaldama. Kommertshuvide taotlemisel tegutses ta taas vedurina, kutsudes esile muutusi, millest oli kasu kogu tööstusele.

Mitte väga ammu seostati sõrmejäljelugeja tehnoloogiat peamiselt ulmefilmidega. Nüüd on isegi soodsal Xiaomi nutitelefonil sõrmejäljeskanner. Selgitame lugejatele, kuidas see toimib.

Sõrmejäljeskanner (Touch ID) võimaldab teil tuvastada kasutaja sõrmeotsas oleva ainulaadse nahamustri järgi. Igal inimesel on oma jäljend ja "muster", mis ei kordu isegi identsete kaksikute puhul.

Sõrmejälg võimaldab tuvastada iga isiku, näiteks kurjategijate otsimise korral. Nagu selgub, on Touch ID funktsioon kasulik ka nutitelefonide kasutajatele. Selle abiga saate kaitsta oma nutitelefoni volitamata juurdepääsu eest.

Praegu on turul mitut tüüpi skannereid. Kõik nad töötavad sama põhimõtte järgi - skanner loeb nutitelefoni omaniku sõrmejälge ja proovides seda avada, võrdleb "mustrit" seadmesse eelprogrammeerituga. Kui sõrmejälg ühtib, avatakse seade. Vastasel juhul kuvatakse veateade.

Huvitaval kombel ei analüüsi skannerid kogu sõrmejäljemustrit. Kontrollitakse ainult mõnda tunnust või mustrit. Need on näiteks sõrmejälgede hargnemine, hargnemine või äralõikamine.

Skannerid teisendavad pildi malliks (malliks) ja algoritm võrdleb kõverate ja joonte vahelist kaugust. See muudab kinnitamisprotsessi palju lühemaks kui siis, kui peaksite analüüsima kogu sõrmejälge.

Algoritmid kinnitavad sõrmejälje, kui ligikaudu 40% üksikasjadest vastab salvestatud mustrile. Praktikas on see piisav konkreetse kasutaja tuvastamiseks ja veataluvuse tagamiseks.

Minutia (või "Galtoni punkt") on iga sõrme jaoks ainulaadsed nahamustri piirkonnad (täpid), mis näitavad papillaarsete joonte ühinemist, hargnemist või katkemist.

Sõrmejäljeskannerite tüübid

1. Optiline skanner Pildistab kogu sõrmeriba ja kasutab selleks CCD-d (nagu enamiku kaamerate puhul). Kohtades, kuhu valgust ei tule (harjad), salvestab andur “mustad” pikslid, luues täpselt kuvatava sõrmepildi. Sageli on optilistel skanneritel sisseehitatud valgusallikas (tavaliselt LED), et pilt oleks võimalikult läbipaistev.

2. Mahtuvuslik skanner- maatriksi asemel eriline miniatuursed ahelad kondensaatorid (mahtuvusandurid). Kui paneme näpu sellele lugejale, muutub üksikute kondensaatorite mahtuvus hetkega. Mahtuvuslikud skannerid on palju täpsemad ja tõhusamad kui optilised skannerid, kuna neid on raskem petta.

3. Termoskanner- see töötab sarnaselt mahtuvusliku lugejaga, kuid mikrokondensaatorite asemel kasutavad nad mikroskoopilisi termoandureid, mis tuvastavad temperatuuri erinevuse sõrmepadja harjade ja labade vahel. Sellist skannerit ei saa petta sõrme jäljendamisega (s.o killuke nahaga).

4. Ultraheli skanner- kasutab difraktsiooni ehk peegelduse ja hajumise nähtust helilained... Kui paneme näpu lugejale, hakkab see meile kuuldamatuid helisid tekitama. Helilainete käitumine prindiala "harja" kokkupuutepunktides skanneriga on täiesti erinev kui "õõnsustes" (kus on õhk). See võimaldab ultraheliskanneril luua täpset sõrmejälge.

Milline sõrmejäljeskanner on parem?

Praegu enamus Xiaomi nutitelefonid kasutage mahtuvuslikke lugejaid, näiteks populaarseid Redmi märkus 3 või Mi 5. Suured lootused on aga seotud ultraheliskannerid paigaldatakse otse ekraani alla ja see tehnoloogia on lähitulevikus tõenäoliselt kõige populaarsem.

Kuigi nutitelefoni Touch ID funktsioon on väga turvaline, pole see 100% turvaline. Õige tehnoloogia ja tööriistadega saate võltsida sõrmejälje, mis võib skannerit petta.

Inimene on alati püüdnud oma isikuandmeid privaatsena hoida. Ja see pole sugugi üllatav - sellepärast on ta isiklik! Esimeste arvutite tulekuga hakkasid kasutajad kaitsma oma andmeid paroolide ja erinevate PIN-koodidega. Esimesed arvutid ei loodud aga koduseks kasutamiseks, vaid erinevatele tootmisettevõtetele. Kuigi neil polnud isikuandmeid, säilitasid nad erinevaid tööalgoritme, mida samuti ei tahtnud keegi avaldada.

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

Sõrmejäljeskanner Venemaal

Venemaal polnud aga selline uuendus tol ajal kuigi levinud. Alles 20. septembril 2013, kui turule tuli iPhone 5s, millel on töö tagamiseks sisseehitatud sõrmejäljeskanner ja tööriistade komplekt (Touch ID), sai lai kasutajate seltskond hinnata nii huvitavat tehnoloogiat. Pärast Cupertino nutitelefoni ilmumist ilmus turule hunnik keskmise hinnasegmendi kohal olevaid mudeleid, mis olid varustatud sõrmejäljeskanneriga. Täna isegi soodsa hinnaga nutitelefonid enamikul neist on kasutaja tuvastamiseks biomeetriline andur.

Kui turvaline on sõrmejäljeskanner?

Kuigi inimese biomeetriat pole lihtne võltsida, pole sõrmejäljeskanner nii turvaline, kui võib tunduda. Kaspersky Labi meeskond viis läbi selle seadme turvakontrolli. Selgus, et osades seadmetes salvestatakse sõrmejäljeinfot krüptimata kujul ja pildivormingus. Nii et teoreetiliselt võivad kõik rakendused, millele annate juurdepääsu Internetile ja kohalikele failidele, edastada teavet teie väljatrükkide kohta kõikjale. Seetõttu soovitas Kaspersky kasutada ainult tõestatud rakendusi ja programme. Olgu kuidas on, enamikus kaasaegsetes seadmetes salvestatakse see teave krüpteeritud kujul ja usaldusväärselt kaitstud kaustas.

Sõrmejäljeskanneri alternatiivid

Samsung on otsustanud järgida Apple'i eeskuju oma Touch ID-ga ja tulla välja ainulaadse biomeetrilise anduriga, mida saab nutitelefoni sisse lülitada. Ettevõte otsustas välja töötada vikerkesta skanneri. Selle olemus seisneb selles, et seadme avamiseks peate vaatama kaamerasse, et süsteem pärast saadud andmete analüüsimist teid ära tunneks. See jäädvustab silma vikerkesta, mis nagu sõrmejäljedki on igal inimesel erinev. Seda tüüpi biomeetriline tuvastamine pole aga kaugeltki ideaalne. Tehnoloogia nõuab, et rohkem kui 90% vikerkest oleks nähtaval. Mõned Aasia silmadega inimesed kurdavad, et seade palub silmad laiemalt avada, kuid anatoomiliste iseärasuste tõttu pole seda nii lihtne teha.

Apple otsustas ka mitte peatuda Face ID-ga sõrmejäljeskanneril. See on programmide komplekt, mis analüüsib teie nägu ja koostab selle mahulise virtuaalse mudeli. Lisaks näo ainulaadsele reljeefile kannab ta teavet ka teie silmade, huulte ja nina kohta. Need indikaatorid salvestatakse nutitelefoni kodeeritud vormingus. Kuid isegi see biomeetriline tuvastamise tehnoloogia ei suuda tagada sada protsenti turvalisust. Nädala jooksul pärast iPhone'i käivitamine X, kes sai esimesena Face ID, postitati võrku video, milles üks ettevõtte spetsialistidest kasutab maski.

Kus asub

Kõige sagedamini kasutatakse skanneri paigutamiseks kahte kohta: nutitelefoni esiküljel asuvat nuppu Kodu või tagakaas seadmeid. Skänner näeb välja nagu sile pind, mida enamasti raamib väike serv. Harva on sõrmejäljeskanner külgmise toitenupu sisse ehitatud.

Kuidas seadistada

Sõrmejäljeskanneri töö konfigureerimiseks Android-seadmes peate minema seadete juurde, seejärel valima "Lukustuskuva" (mõnikord "Lukustusekraan ja sõrmejälg"), klõpsama nuppu "Sõrmejäljehaldus" ja saate turvaliselt seadistusi teha. . Nimelt - lisage sõrmejälg või kustutage juba mällu salvestatutest.

Põhimõtteliselt suudavad nutitelefonid salvestada kuni 10 sõrmejälge (harvemini vähem). Sõrmejälje sisestamiseks tuleb valida sobiv üksus ja panna sõrm skannerile (ilma nuppu "Kodu" vajutamata, kui see on sisse ehitatud), asetades sõrme erinevatesse asenditesse. Samuti on soovitatav peale sõrmejälje seadme mällu sisestamist sellele mingi nimi anda, et mitte segadusse sattuda, kui süsteemi sisestatakse mitu sõrmejälge.