Os sensores de impressão digital foram além do segmento premium de smartphones hoje; tecnologia de segurança de hardware adicional pode ser implementada mesmo em dispositivos de médio porte relativamente baratos. A tecnologia passou por mudanças evolutivas significativas desde sua introdução no mercado, então aqui está uma visão geral dos sensores de impressão digital disponíveis no mercado e as diferenças entre eles.

Leitores ópticos

A maneira mais antiga de capturar e comparar impressões digitais. Como o nome sugere, a tecnologia é baseada em uma imagem óptica, essencialmente uma fotografia, e usa algoritmos especiais para identificar padrões únicos em uma superfície, como saliências ou marcas únicas, analisando as áreas mais claras e mais escuras da imagem.

Por analogia com câmeras em smartphones, tais sensores possuem uma resolução específica, quanto maior, mais detalhes estarão disponíveis para processamento pelo scanner, o que aumentará o nível de proteção. No entanto, tais sensores recebem mais imagens de contraste do que uma câmera convencional. Eles geralmente incluem um grande número de diodos por polegada para detalhes mais claros de perto. No momento de escanear um dedo, o scanner está no escuro, então os scanners ópticos também possuem LEDs “on board” que atuam como flash durante o escaneamento. Semelhante organização interna dará ao smartphone milímetros adicionais de espessura e afetará negativamente o formato final.

A principal desvantagem dos scanners ópticos é sua falta de confiabilidade. Com a ajuda deles, apenas uma imagem bidimensional é obtida; esse scanner pode ser “enganado” por outra imagem de boa qualidade ou uma impressão criada artificialmente a partir dela. Não confie nesse tipo de scanner, ele não é seguro o suficiente para proteger as informações mais importantes.

Hoje, os sensores de impressão digital em smartphones vêm em várias formas e tamanhos, mas não possuem scanners ópticos. Por analogia com o início da propagação da resistência telas sensíveis ao toque, os scanners ópticos hoje só podem ser encontrados nas soluções de hardware mais baratas. A necessidade de maior segurança levou a uma transição unânime de smartphones para scanners de capacitores.

Scanners de capacitor

O tipo mais comum de sensores de impressão digital. E, novamente, o nome fornece o componente principal, se, é claro, você é um pouco versado em eletrônica - um capacitor. Em vez de criar uma imagem de impressão digital tradicional, os scanners de capacitores usam conjuntos de pequenos capacitores para coletar informações sobre a impressão digital. Se você conectar capaz de salvar carga elétrica capacitores à placa condutora, isso permitirá que eles sejam usados ​​para ler os detalhes da impressão. A carga nos capacitores mudará ligeiramente quando o dedo tocar a placa e, ao mesmo tempo, o entreferro deixará a carga relativamente inalterada. A cadeia de integração é usada para rastrear mudanças amplificador operacional, as alterações posteriores podem ser gravadas por um conversor de sinal de analógico para digital.

Uma vez digitalizadas, as informações digitais podem ser analisadas quanto a características distintas e exclusivas da impressão, que podem ser armazenadas para comparação posterior. Tal sensor é muito mais difícil de "enganar" do que um sensor óptico. Os resultados não podem ser reproduzidos em uma imagem e são muito difíceis de falsificar com qualquer impressão artificial: materiais diferentes causará diferentes mudanças na carga do capacitor. O único risco de segurança pode vir da possibilidade de software ou hardware ser hackeado.

Ao criar uma matriz suficientemente grande de tais capacitores (centenas, senão milhares de capacitores em um scanner), é possível obter uma imagem altamente detalhada das saliências e ranhuras da impressão digital usando apenas sinais elétricos. Semelhante aos sensores ópticos, mais capacitores fornecerão mais uma alta resolução scanner e até um certo nível aumentará a proteção.

por causa de mais componentes em um scanner de capacitor de circuito podem custar mais. Alguns projetos iniciais tentaram reduzir o número de capacitores necessários usando scanners "swipe", que recuperavam informações de menos elementos do capacitor, atualizando rapidamente os resultados à medida que você passava o dedo pelo sensor. O método era bastante sofisticado e muitas vezes exigia várias tentativas para escanear com sucesso. Felizmente, hoje é mais comum circuito simples funcionamento do sensor: basta premir e manter premido.

Scanners ultrassônicos

A mais recente tecnologia de impressão digital, introduzida pela primeira vez com o smartphone Le Max Pro. A tecnologia Qualcomm e Sense ID desempenhou um papel importante nisso. Para realmente coletar detalhes sobre a impressão, a plataforma de hardware inclui um transmissor e receptor ultrassônico. Um pulso ultrassônico é transmitido através do dedo colocado no scanner. Ele é parcialmente absorvido, parcialmente transferido de volta ao sensor, dependendo das saliências, poros e outros detalhes exclusivos de cada impressão.

Nenhum microfone é fornecido para ler o sinal de retorno, em vez disso é usado um sensor que pode ler o estresse mecânico para calcular a intensidade do sinal retornado em diferentes locais do sensor. A digitalização por um longo período de tempo permite que você conte Informação adicional, que por sua vez pode fornecer um modelo 3D detalhado da impressão digitalizada. A natureza 3D da tecnologia a torna uma alternativa ainda mais segura aos scanners de condensação.

Algoritmos e criptografia

A maioria dos sensores de impressão digital são baseados em princípios muito semelhantes, mas componentes e softwares adicionais podem desempenhar um papel importante na diferenciação de produtos em termos de desempenho e funcionalidade disponíveis para os consumidores.

O scanner físico é acompanhado por um chip dedicado que interpreta as informações digitalizadas e as transmite no formato necessário para o processador do smartphone. Diferentes fabricantes usam algoritmos ligeiramente diferentes para identificar as principais características da impressão digital em termos de velocidade e precisão.

Normalmente, esses algoritmos "procuram" o local onde as saliências e as linhas terminam ou onde a saliência se divide em duas. Coletivamente, esses e outros recursos distintivos são chamados de modelo de impressão digital ou protocolo detalhado de entrada de impressão digital. Se vários desses recursos corresponderem na impressão digitalizada, a impressão será contada como uma correspondência. Em vez de comparar toda a impressão a cada vez, a correspondência de padrões reduz a quantidade de poder de processamento necessária para identificar a impressão, ajuda a evitar erros ao borrar a impressão e também permite a digitalização de um dedo descentralizado ou apenas parte da impressão.

Sem dúvida, tais informações devem ser armazenadas com segurança no dispositivo e mantidas longe de códigos que possam comprometê-lo. Em vez de carregar as informações do usuário para a rede, os processadores ARM podem armazená-las com segurança em um chip físico dedicado usando sua tecnologia Trusted Execution Environment (TEE) baseada em TrustZone. Esse armazenamento seguro também é usado para outros processos criptográficos e se comunica diretamente com componentes de hardware seguros, como um sensor de impressão digital, para evitar tentativas de espionagem por software. As informações não pessoais aprovadas, como uma senha, só podem ser acessadas por aplicativos usando a API do cliente TEE.

Uma solução semelhante da Qualcomm é incorporada à arquitetura Secure MSM, a Apple chama um projeto semelhante de "Secure Enclave", mas todos são baseados no mesmo princípio - armazenar informações em uma parte separada do processador, que não pode ser acessada por aplicativos em execução em um ambiente normal sistema operacional. Como parte da aliança FIDO (Fast Identity Online), protocolos criptográficos fortes foram desenvolvidos para permitir o uso dessas zonas protegidas por hardware para autenticação sem senha entre hardware e serviços. Portanto, você pode entrar em um site ou loja online usando sua impressão digital e suas informações pessoais não sairão do smartphone. Isso é obtido pela transmissão de chaves digitais em vez de informações biométricas para o servidor.

Os sensores de impressão digital tornaram-se uma alternativa bastante segura para lembrar inúmeras senhas e nomes de usuário e desenvolvimento adicional sistemas de pagamento móvel seguros significa que esses scanners se tornarão ferramentas de segurança mais comuns e essenciais no futuro.

Quando você usa seu smartphone todos os dias, você realmente não pensa em como essa ou aquela função funciona. Leve o mesmo scanner de impressão digital em Smartphones Meizu: desbloqueia o dispositivo pela primeira vez, isso é bom. Nem todo mundo sabe que existem vários tipos de scanner que diferem entre si. Vamos preencher a lacuna de conhecimento.

Por que você precisa de um scanner de impressão digital

A proteção de informações pessoais é hoje a principal questão em nosso mundo digital, é importante não apenas possuir dados, mas também protegê-los. Você não precisa procurar muito para obter exemplos, poucas pessoas ficam satisfeitas quando um colega de classe em uma palestra pega o telefone “gira e olhe” e então começa a cavar na galeria de fotos. Claro, se você tem o Meizu e bloqueou o acesso ao aplicativo com uma senha, não pode se preocupar com isso, mas nem todos estão cientes dessa possibilidade.

A identificação por impressão digital é uma das formas mais confiáveis ​​de confirmar a identidade do proprietário. Em termos de precisão, esse método perde apenas para a varredura da retina e a análise de DNA, mas está à frente. Concordo, é difícil imaginar em condições reais a necessidade de um exame de sangue para um smartphone desbloqueado.

O que você precisa saber sobre impressões digitais

Primeiro, a impressão é formada por um padrão papilar na pele, pode ser visto em seus dedos. São saliências e depressões na pele, formando um padrão único.

Em segundo lugar, o padrão para cada pessoa é único, mesmo para parentes próximos e gêmeos. É formado no feto e permanece inalterado ao longo da vida.

Em terceiro lugar, mesmo que a epiderme esteja danificada, o padrão é restaurado ao longo do tempo, a única questão é o tempo e o grau de dano à pele. Portanto, filmes em que os personagens principais retiram suas pegadas não passam de ficção.

Em quarto lugar, cada impressão contém não apenas características visuais, mas também suas próprias características térmicas e elétricas.

Todas essas propriedades formaram a base dos métodos para identificar os proprietários de smartphones, laptops e outros equipamentos modernos. Os sensores são divididos em três grupos: ópticos, semicondutores e ultrassônicos.

Sensores ópticos

Como o nome indica, o princípio do reconhecimento baseia-se na análise da imagem dos padrões papilares. Por sua vez, os métodos de obtenção de uma imagem são divididos em vários tipos com base em: reflexão, lúmen ou reconhecimento sem contato.

Sensores refletivos

Esses scanners usam o efeito de reflexão interna total frustrada. Sua essência é simples: quando a luz atinge o limite de diferentes superfícies, o fluxo é dividido em duas partes, uma é refletida do limite e a segunda penetra através do limite em outro meio. Quais são as superfícies? Estas são as elevações do padrão aplicado ao sensor e a parte livre do sensor, que contém as depressões no padrão.

Se você brincar com o valor do ângulo, poderá obter o reflexo de todo o fluxo da interface entre a mídia, em palavras simples, a luz é refletida de locais onde a pele não toca o sensor, construindo assim uma imagem do padrão na memória do aparelho.

Este é o método mais simples, mas com desvantagens: pode ser enganado por um manequim, tais sensores são sensíveis à contaminação.

Sensores translúcidos

Tais sensores funcionam utilizando uma matriz de fibra óptica, na qual uma fotocélula é fixada em uma extremidade de cada canal. O dedo é aplicado ao sensor, a luz é emitida de cima e os sensores registram o fluxo de luz residual nos pontos de contato das elevações no padrão com a superfície do sensor. Esse sensor é difícil de enganar, o manequim não funcionará mais, mas esse método não pode ser chamado de móvel.

Sensores de proximidade

O mais comum de todos os sensores ópticos em plataformas móveis. A essência é semelhante aos sensores refletivos, com uma exceção, o contato direto do dedo com a superfície do sensor não é necessário. O dedo é aplicado ao vidro protetor, sob o qual há uma lente do sensor e fontes de luz nas laterais. A luz é refletida a partir do padrão do dedo, a matriz é focada através das lentes. O princípio de funcionamento é muito semelhante ao funcionamento de uma câmera digital. Este sensor também é sensível à contaminação. vidro protetor, se desejado, pode ser enganado por uma impressão fictícia.

Sensores semicondutores

Tais sensores usam uma mudança nas propriedades dos semicondutores no ponto de contato do cume do padrão com a superfície do próprio sensor.

Scanners capacitivos

Eles trabalham em uma mudança na capacitância de um semicondutor na área de contato de dois semicondutores com tipos diferentes permeabilidade. A diferença ocorre nos pontos de contato da crista do padrão papilar com a matriz semicondutora. Os dados recebidos são convertidos em uma impressão digital por um processador seguro separado. Esses sensores são baratos e despretensiosos, mas também podem ser enganados por um manequim.

Leitores de RF

Outra subespécie que usa sinais de rádio de baixa intensidade. O sensor capta o sinal refletido no local onde a crista do padrão é aplicada, formando assim uma imagem digital da impressão. É difícil enganar esse sensor, porque as propriedades reflexivas da pele, juntamente com um padrão único, são quase impossíveis de falsificar, mas se o dedo entrar em contato com a superfície do sensor, o reconhecimento da impressão digital se tornará difícil.

Elementos piezoelétricos

Sensores sensíveis à pressão na superfície determinam o padrão da impressão quando você coloca o dedo: as saliências do padrão aplicam pressão, mas as cavidades não. Esses sensores também são fáceis de conduzir e sua sensibilidade geral é baixa, mas são relativamente baratos.

Sensores de temperatura

Eles lêem um mapa de temperatura exclusivo da superfície da impressão. Os elementos piroelétricos são responsáveis ​​por converter a temperatura em uma impressão digital. É difícil enganar esses sensores, especialmente porque são resistentes à eletrostática e funcionam em qualquer condição de temperatura. Há apenas uma desvantagem, o mapa de temperatura desaparece rapidamente, porque. a superfície do sensor e o dedo rapidamente atingem o equilíbrio térmico.

Sensores ultrassônicos

Esses sensores são os mais avançados e rápidos, eles escaneiam a superfície do dedo anexado. A diferença no nível do sinal refletido das cristas e vales do padrão é registrada pelo sensor, após o que uma imagem digital completa da impressão é construída. Esses sensores são quase impossíveis de enganar, porque. além de um mapa da superfície aplicada, eles também podem ler o pulso e outros indicadores de atividade biológica. Além disso, esses sensores respondem bem mesmo quando tocados com o dedo molhado, e isso é especialmente verdadeiro no uso diário de smartphones. Entre todos os descritos, eles são os mais caros, mas é esse tipo que é usado nos dispositivos Meizu mais recentes.

Conclusão

Nosso pequeno programa educacional sobre scanners de impressões digitais está concluído, agora, pegando o aparelho e colocando o dedo no sensor, você sabe como funciona e como essa coisinha protege seus dados pessoais. O que os scanners de impressão digital podem fazer, você pode ler em um separado sobre este tópico.

Vivemos em uma era de penetração total das tecnologias digitais em todas as esferas da vida - compramos na Internet, armazenamos dinheiro em cartões, contas virtuais e fotos e documentos pessoais em armazenamentos de rede. Ao mesmo tempo, a proteção de dados pessoais torna-se mais relevante do que nunca. Afinal, o acesso de intrusos a informações pessoais pode nos ameaçar com grandes problemas. Um smartphone torna-se especialmente vulnerável a esse respeito, com a ajuda de que a autorização ocorre em muitos serviços online. É fácil perdê-lo, é relativamente bom chegar a ele acesso temporário. Na maioria dos casos, senhas ou senhas são usadas para proteger dados em smartphones. teclas gráficas. Mas nem sempre é seguro e conveniente. Um novo passo em segurança gadgets modernos está surgindo a proteção biométrica, que se baseia na singularidade de algumas partes do nosso corpo. Por exemplo - a íris e a retina do olho, geometria facial, voz, impressões digitais. Usar o processo de autenticação biométrica é uma segurança confiável e conveniente. Afinal, essa "senha" é impossível de esquecer, espiar, é extremamente difícil de forjar e está sempre "à mão"))).

No segundo tipo de scanner óptico, temos que passar o dedo pelo scanner. O scanner tira uma série de fotos e as combina programaticamente em uma. Esse método é chamado de persistente (deslizar). Foi implementado pela Samsung no Galaxy S5. Mas em modelos subsequentes, ela abandonou esse método. Devido à necessidade de usar um sensor maior para uma imagem de impressão digital completa, o primeiro tipo de scanner óptico é mais caro que um pull-through, mas ao mesmo tempo mais conveniente para o usuário final. Desvantagem comum scanners ópticos é suscetibilidade à sujeira, arranhões, a influência da condição física do dedo (umidade, por exemplo). Além disso, esse scanner pode ser enganado com um instantâneo de uma impressão digital, que foi demonstrado com sucesso pelo grupo de hackers Chaos Computer Club. Eles tiraram uma foto de alta resolução de uma impressão digital no vidro, imprimiram em impressora a laser, preenchido com látex líquido, e após a secagem, tal impressão foi reconhecida pelo sistema do scanner como nativa. Assim, foi possível contornar a proteção da prole tanto da Samsung quanto da Apple.

2. Semicondutor. Com base nas propriedades dos semicondutores para alterar suas propriedades nos pontos de contato. Esses scanners são capacitivos, RF, térmicos. NO smartphones modernos scanners de semicondutores não encontraram um lugar. Provavelmente devido à complexidade de implementação dadas as pequenas dimensões dispositivos móveis, além de alto custo. Uma grande vantagem dessa tecnologia é que você não pode enganá-la com a ajuda de um elenco.

3. Ultrassônico. Na minha opinião, o método mais promissor de operação do scanner de impressão digital. Os scanners de ultrassom usam o princípio do ultrassom médico para criar uma imagem visual de uma impressão digital. As ondas sonoras são geradas usando transdutores piezoelétricos. Em seguida, eles caem no dedo e o eco refletido é registrado por sensores especiais. Ao contrário da imagem óptica, esses scanners usam frequências muito altas. ondas sonoras que são capazes de penetrar na camada epidérmica da pele. E tem uma estrutura única.

Isso elimina a necessidade de um dedo limpo, seco e intacto. Um scanner de ultrassom não pode ser enganado com um instantâneo de uma impressão, pois forma uma imagem 3D da estrutura da pele e também pode registrar o pulso. Em março deste ano, a Qualcomm apresentou seu desenvolvimento baseado nessa tecnologia e há rumores de que pela primeira vez veremos sua implementação em smartphone Xiaomi mi5.

Em seguida, vamos abordar o tópico de implementação de software e hardware do scanner de impressão digital em sistemas diferentes. Pela primeira vez, a Apple introduziu um método de identificação biométrica no iPhone 5s sob a marca Touch ID. Era um scanner óptico com uma resolução de 500 ppi. Ele foi embutido no botão home e coberto com um cristal de safira resistente a arranhões.

O coprocessador era responsável pelo processamento da impressão digitalizada, e o código digital já convertido era armazenado apenas em um armazenamento especial isolado. Com um scanner de impressão digital iPhone de dedo 5s, você só poderia desbloquear seu smartphone e fazer login no iTunes. Não suporta aplicativos de terceiros. Já no iOS 8, foi implementado o pagamento usando Touch ID no ApplePay, tornou-se possível usar um scanner para proteger os dados de programas de terceiros.

Em smartphones com sistema operacional Android, o scanner de impressão digital apareceu pela primeira vez no Motorola Atrix 4G, mas devido ao inconveniente de implementação, foi usado por poucos usuários. O carro-chefe tornou-se um avanço qualitativo galáxia samsung S5.Nele, usando um scanner de impressão digital, era possível não apenas desbloquear o smartphone, mas também fazer login no sistema de pagamento PayPal. Além disso, a funcionalidade do scanner pode ser usada aplicativos de terceiros. Mas devido ao método de digitalização de impressões digitais (stretch), a solução no Samsung S5 perdeu o Touch ID.

Devido às peculiaridades dos sistemas operacionais, a solução da Apple em termos de proteção contra hackers malware mais confiável.

Vale dizer que nos sistemas Android até a versão 6 não havia suporte nativo para esse método de autenticação, e somente no Android Marshmallow o Google implementou o suporte ao scanner de impressão digital diretamente no sistema. NO nova versãoÉ mais fácil para os desenvolvedores de SO implementar aplicativos para trabalhar com um scanner, pois basta adicionar suporte para APIs do sistema. Os fornecedores não precisam criar do zero ou adaptar produtos prontos Soluções de software, muitas vezes não melhor qualidade ou baixa conveniência.

No este momento o módulo do scanner de impressão digital não é mais privilégio dos carros-chefe dos principais players do mercado de smartphones. Essa moda foi adotada por quase todos os fabricantes, e o scanner começou a aparecer mesmo em modelos de orçamento. Os desenvolvedores estão experimentando a colocação deste módulo (o botão "Home", liga / desliga, sob a câmera principal), com a parte de software e funcionalidade.

Mas hoje eu não recomendaria usar esse sistema de segurança biométrica para pagamentos, armazenando informações pessoais importantes. Prova disso são exemplos de hackers usando impressões digitais e Touch ID e scanners no Android. Talvez o desenvolvimento baseado em varredura ultrassônica resolva esse problema. Mas como método de desbloqueio de um smartphone - para proteger contra a curiosidade excessiva de terceiros, um scanner de impressão digital é o ideal.

Então, o que é um scanner de impressão digital?

É um tipo de tecnologia de segurança biométrica que usa uma combinação de métodos de hardware e software para reconhecer a impressão digital de um usuário. Ele identifica e autentica as impressões digitais de uma pessoa para permitir ou negar acesso a um smartphone, aplicativo e outros locais que precisam ser protegidos contra invasões indesejadas. Existem muitas outras maneiras de proteger informações pessoais, como: biometria, exames de íris, exames de retina, exames faciais e assim por diante, até um teste especial de sangue ou marcha. Aliás, a análise da marcha foi demonstrada na série de filmes Missão Impossível com Tom Cruise. Alguns smartphones até usam um scanner de íris, mas a implementação desse recurso está, obviamente, longe de ser o ideal. Por que scanner de impressão digital? É simples: as placas de digitalização de impressões digitais são bastante baratas e fáceis de fabricar e usar. Tocou o scanner e seu Nota do Redmi 3 é instantaneamente desbloqueado e pronto para uso.

Como existem tipos diferentes tecnologias de segurança biométrica e tipos de scanners de impressão digital têm diferentes tecnologias e métodos de implementação. Existem três tipos de scanners de impressão digital:

1. Scanners ópticos;
2. Scanners capacitivos;
3. scanners ultrassônicos.

Leitores ópticos

Os scanners ópticos de impressão digital são o método mais antigo de captura e comparação de impressões digitais. Como o nome sugere, este método é baseado na captura de uma imagem óptica de uma impressão. É essencialmente uma fotografia de uma impressão digital que, uma vez capturada, é processada usando algoritmos especiais para detectar padrões únicos na superfície, como sulcos e curvas únicas, analisando as áreas mais claras e mais escuras da imagem.

Assim como uma câmera em um smartphone, esses sensores têm uma resolução finita, e quanto maior essa resolução, mais detalhes do padrão o sensor conseguirá distinguir em seu dedo, maior será a segurança. No entanto, os sensores desses sensores possuem contraste muito maior do que uma câmera convencional. Como regra, eles têm um número muito alto de diodos por polegada para capturar uma imagem de perto. Mas quando você coloca o dedo no scanner, a câmera dele não vê nada, porque está escuro, você se opõe. Certo. Portanto, os scanners ópticos também possuem matrizes inteiras de LEDs como um flash para iluminar a área digitalizada. Obviamente, esse design é muito volumoso para um telefone, onde a espessura do case desempenha um papel importante.

A principal desvantagem dos scanners ópticos é que eles são muito fáceis de enganar. Os scanners ópticos capturam apenas imagens 2D. Muitos viram como, com a ajuda de manipulações simples com a mesma cola PVA ou simplesmente com uma fotografia de alta qualidade, um scanner é hackeado e obtém-se acesso aos seus documentos importantes ou gatos. Portanto, esse tipo de segurança não é adequado para smartphones.

Assim como agora você pode encontrar smartphones com tela resistiva, também pode encontrar scanners ópticos de impressão digital. Eles ainda são usados ​​em muitas áreas, exceto naquelas onde a segurança real é necessária. Recentemente, com o desenvolvimento da tecnologia e o aumento da demanda por segurança mais séria, os smartphones adotaram de forma unânime e utilizam scanners capacitivos. Eles serão discutidos a seguir.

Scanners capacitivos

Este é o tipo de scanner de impressão digital mais comumente visto hoje. Como o nome sugere, o capacitor é a principal unidade de varredura em um scanner capacitivo. Em vez de criar uma imagem de impressão digital tradicional, os scanners capacitivos usam conjuntos de pequenos circuitos de capacitores para coletar dados de impressão digital. Os capacitores armazenam uma carga elétrica e, colocando um dedo na superfície do scanner, o acumulado no capacitor será ligeiramente alterado nos locais onde a crista do padrão toca a placa e permanecerá relativamente inalterado onde, ao contrário , há depressões no padrão. Um circuito integrador de amplificador operacional é usado para rastrear essas alterações, que podem ser gravadas usando um conversor analógico-digital.

Uma vez que os dados da impressão digital foram capturados, os dados são digitalizados e pesquisados ​​pelos atributos distintos e exclusivos da impressão digital, que por sua vez podem ser armazenados para comparação em um estágio posterior. A principal vantagem desta tecnologia é que é muito melhor do que os scanners ópticos. Os resultados do escaneamento não podem ser reproduzidos com uma imagem e é incrivelmente difícil enganá-lo com próteses, ou seja, um molde de impressão. Conforme descrito acima, isso ocorre porque quando uma impressão digital é reconhecida, dados ligeiramente diferentes são registrados, ou seja, alterações na carga do capacitor. A única ameaça real à segurança vem de qualquer interferência de hardware ou software.

Os scanners de impressão digital capacitivos usam matrizes bastante grandes desses capacitores, geralmente centenas, senão milhares, em um scanner. Isso permite um alto grau de detalhe na imagem das cristas e vales da impressão digital. Assim como nos scanners ópticos, mais capacitores proporcionam uma maior resolução do scanner, aumentando a precisão do reconhecimento e, consequentemente, o nível de segurança, até o reconhecimento dos menores pontos.

Devido ao maior número de componentes na cadeia de reconhecimento de impressão digital, os scanners capacitivos costumam ser um pouco mais caros que os ópticos. Nas primeiras iterações de scanners capacitivos, muitos fabricantes tentaram reduzir custos reduzindo o número de capacitores necessários para o reconhecimento de impressões digitais. Tais soluções quase sempre não tiveram muito sucesso, e muitos usuários reclamaram da qualidade do reconhecimento, pois tiveram que colocar o dedo várias vezes para digitalizar a impressão digital. Felizmente, hoje essa tecnologia já foi lembrada e até usuário exigente ficará satisfeito. Vale a pena notar que, se o dedo estiver sujo ou muito molhado / gorduroso, o scanner capacitivo às vezes não poderá reconhecer a impressão. No entanto, eles ainda lavam as mãos? :)

Scanners ultrassônicos

Os scanners de impressão digital ultrassônicos são atualmente as mais recentes tecnologias reconhecimento de impressão digital. Primeiro determinado tipo scanner foi usado no smartphone Le Max Pro. Este telefone usa a tecnologia da empresa americana Qualcomm com seu Sense ID.

Para reconhecimento de impressão digital scanner de ultrassom usa um transmissor e receptor ultrassônico. O pulso ultrassônico é transmitido diretamente ao dedo, que é colocado na frente do scanner. Parte desse pulso é absorvido e parte é retornada ao receptor e posteriormente reconhecida com base nas cristas, vales e outras características da impressão que são exclusivas de cada dedo. Em scanners de ultrassom, um sensor que detecta estresse mecânico é usado para calcular a intensidade do pulso de ultrassom de retorno em vários pontos do scanner. A digitalização por períodos de tempo mais longos permite que dados adicionais de profundidade da impressão digital sejam capturados e resultará em imagens 3D muito detalhadas da impressão digital digitalizada. O uso da tecnologia 3D neste método de digitalização o torna a alternativa mais segura aos scanners capacitivos. A única desvantagem desta tecnologia é que no momento ainda não foi desenvolvida e é muito cara. Os primeiros smartphones com tais scanners são pioneiros nesta área. Pelo mesmo motivo, a Xiaomi não usou um scanner de ultrassom em seu carro-chefe Mi5.

Algoritmos para processamento de impressões digitais

Embora a maioria dos scanners de impressão digital sejam baseados em princípios de hardware muito semelhantes, componentes adicionais e Programas pode desempenhar um papel importante no reconhecimento de impressões digitais. Diferentes fabricantes usam vários algoritmos diferentes que serão mais "convenientes" para modelo específico processador e sistema operacional. Assim, em vários fabricantes a determinação das principais características da impressão digital pode variar em velocidade e precisão.

Como regra, esses algoritmos procuram onde as cristas e vales terminam, se cruzam e se dividem em duas partes. Coletivamente, os recursos do padrão de impressão são chamados de “pequenas coisas”. Se a impressão digitalizada corresponder a várias "pequenas coisas", ela será considerada uma correspondência. Para que serve isso? Em vez de comparar impressões digitais inteiras a cada vez, comparar "pouco" reduz a quantidade de poder de processamento necessária para processar e identificar cada impressão digital. Também Por aqui ajuda a evitar erros ao digitalizar uma impressão digital e, mais importante, torna possível aplicar um dedo de forma incompleta. Afinal, você nunca colocou o dedo exatamente exatamente? Claro que não.

Essas informações devem ser armazenadas em um local seguro em seu dispositivo e longe o suficiente de códigos que possam comprometer a confiabilidade do scanner. Em vez de armazenar os dados do usuário online, o processador armazena com segurança as informações da impressão digital em um chip físico em um TEE (trusted task environment). Esta zona segura também é usada para outros processos criptográficos e acessa diretamente as plataformas de hardware de segurança, como o mesmo scanner de impressão digital, para evitar qualquer espionagem de software e qualquer intrusão. Esses algoritmos para diferentes fabricantes podem diferir ou até mesmo ser organizados de maneira diferente, por exemplo, a Qualcomm possui a arquitetura Secure MCM e a Apple possui o Secure Enclave, mas todos são baseados no mesmo princípio de armazenar essas informações em uma parte separada do processador .

O homem sempre tentou manter suas informações pessoais privadas. E isso não é nada surpreendente - é por isso que é pessoal! Com o advento dos primeiros computadores, os usuários passaram a proteger seus dados com senhas e diversos códigos PIN. No entanto, os primeiros computadores não foram criados para uso doméstico, mas para várias empresas de manufatura. Mesmo não tendo informações pessoais, eles mantinham vários algoritmos de trabalho, que também ninguém quis divulgar.

Então os computadores gradualmente começaram a "domesticar" e, paralelamente a isso, também existem Celulares. E já cada pessoa, usando uma combinação conhecida apenas por ele, conseguiu proteger seus dados. Por muito tempo, várias combinações de caracteres foram usadas como senhas na vida cotidiana. No entanto, eles estão sendo substituídos por um scanner de impressão digital. Era popular na América em meados dos anos 90. A ideia era que se pudesse acessar o dispositivo "com um toque". E em vez de digitar uma senha a cada vez, o usuário só precisa tocar no site correspondente.

Scanner de impressão digital na Rússia

Na Rússia, essa inovação não era difundida na época. Somente em 20 de setembro de 2013, quando foi lançado o iPhone 5s, que conta apenas com um scanner de impressão digital embutido e um conjunto de ferramentas (Touch ID) para garantir seu funcionamento, um amplo grupo de usuários pôde apreciar uma tecnologia tão interessante . Após o aparecimento do smartphone de Cupertino, chegaram ao mercado vários modelos acima do segmento de preço médio, equipados com um scanner de impressão digital. Hoje mesmo smartphones de orçamento a maioria deles possui um sensor biométrico para identificação do usuário.

Quão seguro é o scanner de impressão digital?

Embora a biometria humana não seja fácil de falsificar, o scanner de impressão digital não é tão seguro quanto parece. A equipe da Kaspersky Lab testou a segurança deste dispositivo. Descobriu-se que, em alguns dispositivos, as informações sobre impressões digitais são armazenadas de forma não criptografada e em formato de imagem. Então, teoricamente, qualquer aplicativo que você der acesso à Internet e a arquivos locais poderá transferir informações sobre suas impressões digitais para qualquer lugar. Portanto, a Kaspersky recomendou o uso apenas de aplicativos e programas comprovados. Seja como for, na maioria dos dispositivos modernos essas informações são armazenadas de forma criptografada e em uma pasta segura.

Alternativas de scanner de impressão digital

A Samsung decidiu seguir o exemplo da Apple com seu Touch ID e apresentar um sensor biométrico exclusivo que pode ser embutido em um smartphone. A empresa decidiu desenvolver um scanner de íris. Sua essência está no fato de que, para desbloquear o dispositivo, você precisa olhar para a câmera para que o sistema, depois de analisar os dados recebidos, o reconheça. Ele captura precisamente a íris do olho, que, como as impressões digitais, é diferente para cada pessoa. No entanto, esse tipo de identificação biométrica está longe de ser o ideal. A tecnologia exige que mais de 90% da íris seja visível. Algumas pessoas com olhos asiáticos reclamam que o aparelho pede para abrir mais os olhos, mas devido às características anatômicas, isso não é tão fácil de fazer.

A Apple também decidiu não parar no scanner de impressões digitais desenvolvendo o Face ID. Trata-se de um conjunto de programas que analisa seu rosto e constrói seu modelo virtual tridimensional. Ele, além do relevo único do rosto, também traz informações sobre seus olhos, lábios e nariz. Esses indicadores são armazenados no smartphone em um formato codificado. Mas mesmo essa tecnologia de identificação biométrica não poderia garantir cem por cento de proteção. Já uma semana depois lançamento do iPhone X, que foi o primeiro a receber o Face ID, foi publicado na rede um vídeo em que um dos especialistas da empresa utiliza uma máscara.

Onde está localizado

Na maioria das vezes, dois locais são usados ​​para localizar o scanner: o botão Home na frente do smartphone ou contracapa dispositivos. O scanner parece uma superfície lisa, na maioria das vezes levemente emoldurada por uma pequena borda. Raramente, um scanner de impressão digital é embutido no botão liga / desliga lateral.

Como configurar

Para configurar o scanner de impressão digital em um dispositivo Android, você precisa acessar as configurações, selecionar "Bloquear tela" (às vezes "Bloquear tela e impressão digital"), clicar em "Gerenciar impressões digitais" e fazer as configurações com segurança. Ou seja, adicione uma impressão digital ou remova-a daquelas já armazenadas na memória.

Basicamente, os smartphones podem armazenar até 10 impressões digitais (raramente menos). Para inserir uma impressão digital, você deve selecionar o item apropriado e colocar o dedo no scanner (sem pressionar o botão "Início", se estiver embutido), colocando o dedo em posições diferentes. Além disso, depois de inserir uma impressão digital na memória do dispositivo, é aconselhável dar-lhe algum nome para não se confundir se várias impressões digitais forem inseridas no sistema.