Senzorii de amprentă astăzi au depășit segmentul premium al smartphone-urilor; tehnologia suplimentară de protecție hardware poate fi implementată chiar și pe dispozitive de gamă medie relativ ieftine. De la introducerea sa pe piață, tehnologia a suferit modificări evolutive semnificative, așa că iată o prezentare generală a senzorilor de amprentă de pe piață, indicând diferențele dintre aceștia.

Scannere optice

Cel mai vechi mod de a captura și compara amprentele digitale. După cum sugerează și numele, tehnologia se bazează pe o imagine optică, în esență o fotografie, și folosește algoritmi speciali pentru a identifica modele unice pe o suprafață, cum ar fi denivelări sau marcaje unice, prin analizarea celor mai deschise și întunecate zone din imagine.

Prin analogie cu camerele din smartphone-uri, astfel de senzori au o rezoluție specifică, cu cât este mai mare, cu atât detaliile mai fine vor fi disponibile pentru procesare de către scaner, ceea ce va crește nivelul de protecție. Cu toate acestea, astfel de senzori primesc imagini mai contrastante decât o cameră convențională. Acestea includ de obicei un număr mare de diode pe inch pentru a afișa detalii mai clar de aproape. În momentul scanării unui deget, scanerul se află în întuneric, astfel încât scanerele optice au și LED-uri la bord, care acționează ca un bliț în timpul scanării. Un astfel de aranjament intern va oferi smartphone-ului milimetri suplimentari de grosime și va afecta negativ factorul final de formă.

Principalul dezavantaj al scanerelor optice este fiabilitatea lor. Cu ajutorul lor, se obține doar o imagine bidimensională; un astfel de scaner poate fi „înșelat” cu o altă imagine de bună calitate sau cu o imprimare creată artificial din aceasta. Nu aveți încredere în acest tip de scaner, nu este suficient de sigur pentru a proteja cele mai importante informații.

Astăzi, senzorii de amprentă din smartphone-uri vin în diferite forme și dimensiuni, dar nu au scanere optice. Prin analogie cu începutul răspândirii ecranelor tactile rezistive, scanerele optice pot fi găsite astăzi numai în cele mai ieftine soluții hardware. Nevoia de securitate sporită a dus la tranziția unanimă a smartphone-urilor la scanere de condensatoare.

Scanere condensatoare

Cel mai frecvent tip de senzori de amprentă. Și din nou, numele indică componenta principală, dacă, desigur, știți puțin despre electronică - un condensator. În loc să creeze o imagine tradițională a unei amprente digitale, scanerele de condensatoare folosesc tablouri de condensatoare mici pentru a colecta informații despre amprenta digitală. Conectarea condensatoarelor capabile să rețină o încărcare electrică la placa conductoare le permite să fie utilizate pentru a citi detaliile tipăririi. Încărcarea condensatorilor se va schimba ușor atunci când atingeți placa cu degetul și, în același timp, decalajul va lăsa încărcarea relativ neschimbată. Pentru a urmări modificările, se utilizează circuitul de integrare al amplificatorului operațional, ulterior modificările pot fi înregistrate cu un convertor de semnal de la analog la digital.

După scanare, informațiile digitale pot fi analizate pentru caracteristici distinctive și unice ale amprentei digitale, care pot fi salvate pentru o comparație ulterioară. Un astfel de senzor este mult mai dificil de „păcălit” decât unul optic. Rezultatele nu pot fi reproduse în imagine și sunt foarte dificil de contrafăcut cu orice imprimare artificială: materiale diferite vor provoca modificări diferite ale încărcării condensatorului. Singurul risc de securitate ar putea proveni din posibilitatea unei încălcări software sau hardware.

Datorită creării unei game suficient de mari de astfel de condensatori (sute, dacă nu chiar mii de condensatori într-un singur scaner), este posibil să se obțină o imagine a denivelărilor și canelurilor unei amprente în detaliu, folosind doar semnale electrice. Prin analogie cu senzorii optici, mai mulți condensatori vor oferi o rezoluție mai mare a scanerului și vor crește protecția la un anumit nivel.

Datorită numărului mai mare de componente din circuit, scanerele cu condensatoare pot fi mai scumpe. Unele modele timpurii au încercat să reducă numărul de condensatori necesari prin utilizarea scanerelor care au primit informații de la mai puține elemente ale condensatorului prin actualizarea rapidă a rezultatelor pe măsură ce treceți degetul pe senzor. Metoda a fost destul de sofisticată și deseori a necesitat mai multe încercări pentru o scanare reușită. Din fericire, astăzi este obișnuită o schemă mai simplă de funcționare a senzorului: o simplă apăsare și apăsare este suficientă.

Scanere cu ultrasunete

Cea mai recentă tehnologie de amprentă introdusă pentru prima dată în smartphone-ul Le Max Pro. Tehnologia Qualcomm și Sense ID au jucat un rol important în ea. Pentru a colecta de fapt detaliile despre tipărire, platforma hardware include un transmițător și un receptor cu ultrasunete. Un impuls cu ultrasunete este transmis printr-un deget plasat pe scaner. Este parțial absorbit, parțial transferat înapoi la senzor, în funcție de umflături, pori și alte detalii unice pentru fiecare imprimare.

Nu este furnizat niciun microfon pentru a prelua semnalul de revenire; în schimb, este utilizat un senzor care poate citi tensiunea mecanică pentru a calcula intensitatea semnalului returnat în diferite locații ale senzorului. Scanarea pe o perioadă mai lungă de timp permite citirea informațiilor suplimentare, care, la rândul lor, pot oferi un model 3D detaliat al amprentei scanate. Natura 3D a tehnologiei o face o alternativă și mai sigură la scanerele de condensatoare.

Algoritmi și criptografie

Majoritatea senzorilor de amprentă se bazează pe principii foarte similare, dar componentele și software-urile suplimentare pot juca un rol major în diferențierea produselor în ceea ce privește performanța și funcționalitatea disponibile consumatorilor.

Scannerul fizic este însoțit de un microcircuit dedicat care interpretează informațiile scanate și le transmite în formatul necesar procesorului smartphone-ului. Diferiti producatori folosesc algoritmi usor diferiti pentru identificarea caracteristicilor cheie ale unei amprente digitale in ceea ce priveste viteza si precizia.

De obicei, acești algoritmi „caută” unde se termină umflăturile și liniile sau unde umflătura se împarte în două. În mod colectiv, aceste și alte caracteristici distinctive sunt denumite șablon de amprentă digitală sau protocol detaliat de captare a amprentelor digitale. Dacă mai multe dintre aceste caracteristici sunt potrivite într-o imprimare scanată, tipărirea va fi numărată ca potrivită. Mai degrabă decât să comparați de fiecare dată întreaga amprentă digitală, compararea caracteristicilor șablonului reduce cantitatea de putere de procesare necesară pentru identificarea unei amprente digitale, evită erorile de împrăștiere și vă permite, de asemenea, să scanați un deget descentrat sau doar o parte din amprenta digitală.

Fără îndoială, astfel de informații ar trebui stocate în siguranță pe dispozitiv și păstrate departe de coduri care ar putea să le compromită. În loc să încarce informații de utilizator în rețea, procesoarele ARM le pot stoca în siguranță pe un cip fizic dedicat folosind tehnologia Trusted Execution Environment (TEE) bazată pe TrustZone. Acest seif securizat este, de asemenea, utilizat pentru alte procese criptografice și comunică direct cu componente hardware sigure, cum ar fi un senzor de amprentă, pentru a preveni orice încercare de ascultare de către software. Informațiile non-personale aprobate, cum ar fi o parolă, pot fi accesate numai de aplicații care utilizează API-ul client TEE.

O soluție similară de la Qualcomm este integrată în arhitectura Secure MSM, Apple numește un astfel de proiect „Secure Enclave”, dar toate se bazează pe același principiu - stocarea informațiilor pe o parte separată a procesorului, care nu poate fi accesată de aplicațiile care rulează într-un mediu de operare normal.sisteme. Alianța FIDO (Fast Identity Online) a dezvoltat protocoale criptografice puternice care permit utilizarea acestor zone protejate hardware pentru autentificarea între hardware și servicii fără o parolă. Prin urmare, puteți intra pe site sau magazinul online folosind amprenta dvs., iar informațiile dvs. personale nu vor părăsi smartphone-ul. Acest lucru se realizează prin transmiterea cheilor digitale către server, mai degrabă decât prin informații biometrice.

Senzorii de amprentă digitală au devenit o alternativă destul de sigură pentru amintirea nenumăratelor parole și nume de utilizator, iar dezvoltarea în continuare a sistemelor de plată securizate mobile înseamnă că aceste scanere vor deveni instrumente de securitate mai răspândite și esențiale în viitor.

Când utilizați smartphone-ul în fiecare zi, nu vă gândiți cu adevărat la modul în care funcționează această funcție. Luați același scaner de amprente pe smartphone-urile Meizu: deblocați dispozitivul prima dată, este bine. Nu toată lumea știe că există mai multe tipuri de scanere care diferă între ele. Să umplem golul de cunoștințe.

De ce aveți nevoie de un scaner de amprentă

Protecția informațiilor personale este acum problema principală în lumea noastră digitală, este important nu numai să dețineți date, ci și să le protejați. Nu trebuie să mergeți departe pentru exemple, puțini oameni sunt mulțumiți atunci când un coleg de clasă la o prelegere ia telefonul să „răsucească și să vadă”, și apoi începe să sape prin galeria foto. Desigur, dacă aveți Meizu și aveți acces închis la aplicație cu o parolă, nu vă puteți face griji în această privință, dar nu toată lumea este conștientă de această posibilitate.

Identificarea amprentei digitale este una dintre cele mai fiabile modalități de a verifica identitatea proprietarului. În ceea ce privește acuratețea, această metodă este a doua doar după scanarea retinei și analiza ADN-ului, dar aceasta este înainte. De acord, este dificil să ne imaginăm în condiții reale necesitatea unui test de sânge pentru a debloca un smartphone.

Ce trebuie să știți despre amprentele digitale

În primul rând, amprenta este formată dintr-un model papilar pe piele, o puteți vedea pe degete. Acestea sunt proeminențe și depresiuni pe piele care formează un model unic.

În al doilea rând, modelul fiecărei persoane este unic, chiar și în rândul rudelor apropiate și al gemenilor. Se formează la fătul nenăscut și rămâne neschimbată pe tot parcursul vieții.

În al treilea rând, chiar dacă epiderma este deteriorată, modelul se restabilește în timp, singura întrebare este timpul și gradul de afectare a pielii. Prin urmare, filmele în care personajele principale își elimină amprentele nu sunt altceva decât ficțiune.

În al patrulea rând, fiecare tipărit conține nu numai caracteristici vizuale, ci și propriile caracteristici termice și electrice.

Toate aceste proprietăți au stat la baza metodelor de identificare a proprietarilor de smartphone-uri moderne, laptopuri și alte echipamente. Senzorii sunt împărțiți în trei grupe: optic, semiconductor și ultrasonic.

Senzori optici

După cum sugerează și numele, principiul recunoașterii se bazează pe analiza imaginii tiparelor papilare. La rândul lor, metodele de obținere a unei imagini sunt împărțite în mai multe tipuri bazate pe: reflecție, lumen sau recunoaștere fără contact.

Senzori reflectorizanti

Astfel de scanere folosesc efectul reflexiei interne totale perturbate. Esența sa este simplă: atunci când lumina lovește marginea diferitelor suprafețe, fluxul este împărțit în două părți, una este reflectată de la margine, iar a doua pătrunde prin margine într-un alt mediu. Care sunt suprafețele? Acestea sunt înălțimile modelului aplicat senzorului și partea liberă a senzorului, care conține indentările din model.

Dacă vă jucați cu valoarea unghiului, puteți obține reflectarea întregului flux din interfața dintre suport, în cuvinte simple, lumina este reflectată din locuri în care pielea nu atinge senzorul, construind astfel o imagine de modelul din memoria dispozitivului.

Aceasta este cea mai simplă metodă, dar cu dezavantaje: poate fi înșelată cu un manechin, astfel de senzori sunt sensibili la poluare.

Senzori translucizi

Acești senzori funcționează folosind o matrice de fibre optice în care o fotocelula este atașată la un capăt al fiecărui canal. Un deget este aplicat senzorului, lumina este emisă de sus pe el și senzorii înregistrează fluxul luminos rezidual la punctele de contact ale elevațiilor de pe model cu suprafața senzorului. Un astfel de senzor este greu de înșelat, manechinul nu va mai funcționa, dar această metodă nu poate fi numită mobilă.

Senzori fără contact

Cel mai comun dintre toți senzorii optici de pe platformele mobile. Conceptul este similar cu senzorii reflectorizanți, cu o singură excepție, nu este necesar contactul direct cu degetele cu suprafața senzorului. Degetul este aplicat pe sticla de protecție, sub care se află lentila senzorului și sursele de lumină de pe părțile laterale ale acestuia. Lumina este reflectată din modelul degetelor, matricea este focalizată prin obiectiv. Principiul de funcționare este foarte similar cu cel al unei camere digitale. Un astfel de senzor este, de asemenea, sensibil la contaminarea sticlei de protecție, dacă se dorește, poate fi înșelat cu o imprimare fictivă.

Senzori semiconductori

Astfel de senzori utilizează o modificare a proprietăților semiconductoarelor la punctul de contact al crestei modelului cu suprafața senzorului în sine.

Scannere capacitive

Lucrează la schimbarea capacității unui semiconductor în zona de contact a doi semiconductori cu tipuri diferite de permeabilitate. Diferența apare în locurile în care creasta modelului papilar atinge matricea semiconductoare. Datele primite sunt convertite într-o amprentă digitală de un procesor securizat separat. Astfel de senzori sunt ieftini și fără pretenții, dar pot fi păcăliți și de un manechin.

Scannere RF

O altă subspecie care utilizează semnale radio de intensitate redusă. Senzorul fixează semnalul reflectat în locul în care se aplică creasta modelului, formând astfel o imagine digitală a amprentei. Un astfel de senzor este greu de înșelat, deoarece proprietățile reflectante ale pielii, combinate cu un model unic, sunt aproape imposibil de falsificat, dar cu un contact slab al degetului cu suprafața senzorului, recunoașterea amprentei devine dificilă.

Elemente piezoelectrice

Senzorii sensibili la presiune de suprafață detectează modelul de imprimare atunci când aplicați degetul: crestele modelului aplică presiune, dar nu există depresiune. Astfel de senzori sunt, de asemenea, ușor de condus, iar sensibilitatea lor generală este scăzută, dar sunt relativ ieftini.

Senzori de temperatură

Au citit o hartă unică a temperaturii suprafeței de imprimare. Elementele piroelectrice sunt responsabile pentru conversia temperaturii într-o imprimare digitală. Este dificil să înșelăm astfel de senzori, mai ales că sunt rezistenți la electrostatice și funcționează în orice condiții de temperatură. Există un singur dezavantaj, harta temperaturii dispare rapid, deoarece suprafața senzorului și degetul ajung rapid la echilibru de temperatură.

Senzori cu ultrasunete

Acești senzori sunt cei mai avansați și mai rapizi, scanează suprafața degetului aplicat. Diferența de nivel a semnalului reflectat de pe crestele și văile modelului este înregistrată de senzor, după care se construiește o imagine digitală completă a imprimării. Astfel de senzori sunt aproape imposibil de înșelat, deoarece pe lângă harta suprafeței aplicate, pot citi atât pulsul, cât și alți indicatori ai activității biologice. Mai mult, astfel de senzori răspund bine chiar și atunci când atingeți un deget umed, iar acest lucru este valabil mai ales în utilizarea zilnică a smartphone-urilor. Dintre toate cele descrise, acestea sunt cele mai scumpe, dar acesta este tipul folosit în ultimele dispozitive Meizu.

Concluzie

Micul nostru program educațional privind scanerele de degete este finalizat, acum, ridicând dispozitivul și punând degetul pe senzor, știți cum funcționează și cum acest lucru mic vă protejează datele personale. Ce pot face scanerele de amprente, puteți citi într-un articol separat pe acest subiect.

Trăim într-o eră a pătrunderii totale a tehnologiilor digitale în toate sferele vieții - facem achiziții pe Internet, stocăm bani pe carduri, conturi virtuale și fotografii și documente personale - în depozitele de rețea. În același timp, protecția datelor cu caracter personal devine mai relevantă ca niciodată. La urma urmei, accesul intrușilor la informațiile personale ne poate amenința cu mari probleme. Un smartphone devine deosebit de vulnerabil în acest sens, cu ajutorul căruia are loc autorizarea în multe servicii online. Este ușor de pierdut, este relativ frumos să ai acces temporar la el. În majoritatea cazurilor, smartphone-urile folosesc parole sau chei de model pentru a proteja datele. Dar nu este întotdeauna sigur și convenabil. O nouă etapă în securitatea gadgeturilor moderne este protecția biometrică, care se bazează pe unicitatea unor părți ale corpului nostru. De exemplu - irisul și retina ochiului, geometria feței, vocea, amprentele digitale. Utilizarea procesului de autentificare biometrică este o siguranță fiabilă și convenabilă. La urma urmei, o astfel de „parolă” nu poate fi uitată, ascunsă, este extrem de dificil de falsificat și este întotdeauna „la îndemână”))).

În cel de-al doilea tip de scaner optic, trebuie să glisăm degetul peste scaner. Scannerul ia o serie de imagini și le îmbină programatic într-una singură. Această metodă se numește glisare. A fost implementat de Samsung în Galaxy S5. Dar în modelele ulterioare, ea a abandonat această metodă. Datorită necesității de a utiliza un senzor mai mare pentru o imagine completă a unei amprente digitale, primul tip de scaner optic este mai scump decât unul de broșare, dar în același timp, este mai convenabil pentru utilizatorul final. Un dezavantaj obișnuit al scanerelor optice este susceptibilitatea lor la murdărie, zgârieturi și starea fizică a degetului (umezeală, de exemplu). În plus, un astfel de scaner poate fi păcălit cu o amprentă digitală, după cum a demonstrat cu succes grupul de hackeri Chaos Computer Club. Au fotografiat o amprentă digitală pe sticlă la rezoluție înaltă, au imprimat-o pe o imprimantă laser, au umplut-o cu latex lichid și, după uscare, o astfel de impresie a fost recunoscută de sistemul de scanare ca fiind nativă. Astfel, a fost posibil să se ocolească protecția creaturilor atât ale Samsung, cât și ale Apple.

2. Semiconductor. Pe baza proprietăților semiconductoarelor de a-și schimba proprietățile la punctele de contact. Aceste scanere sunt capacitive, cu frecvență radio, termice. Scannerele cu semiconductoare nu și-au găsit un loc în smartphone-urile moderne. Probabil datorită complexității implementării, având în vedere dimensiunea redusă a gadgeturilor mobile, precum și costul ridicat. Un mare plus al acestei tehnologii este că nu poate fi păcălită cu ajutorul unei distribuții.

3. Ultrasonic.În opinia mea, cea mai promițătoare metodă de operare a unui scaner de amprentă. Scannerele cu ultrasunete folosesc principiul ultrasunetelor medicale pentru a crea o imagine vizuală a unei amprente digitale. Undele sonore sunt generate folosind traductoare piezoelectrice. Apoi cad pe deget și ecoul reflectat de acesta este înregistrat de senzori speciali. Spre deosebire de imagistica optică, aceste scanere utilizează frecvențe foarte mari ale undelor sonore care pot pătrunde în stratul epidermic al pielii. Și are o structură unică.

Aceasta elimină necesitatea unui deget curat, uscat și nedeteriorat. Un ultrasunete nu poate fi păcălit cu o imagine de amprentă, deoarece formează o imagine 3D a structurii pielii și știe, de asemenea, să înregistreze pulsul. În luna martie a acestui an, Qualcomm și-a prezentat dezvoltarea pe baza acestei tehnologii și există zvonuri că, pentru prima dată, vom vedea implementarea sa în smartphone-ul Xiaomi Mi5.

Apoi, să abordăm subiectul implementării software și hardware a scanerului de amprentă digitală în diferite sisteme. Pentru prima dată, Apple a introdus o metodă de identificare biometrică pe iPhone 5s sub marca Touch ID. A fost un scaner optic bazat pe 500 ppi. A fost încorporat în butonul de acasă și acoperit cu un cristal de safir rezistent la zgârieturi.

Coprocesorul a fost responsabil pentru procesarea amprentei scanate, iar codul digital deja convertit a fost stocat doar într-un spațiu izolat special. Folosind scanerul de amprentă iPhone 5s, ai putea să deblochezi doar smartphone-ul și să te conectezi la iTunes. Nu a acceptat aplicații de la terți. Deja în iOS 8, s-a implementat plata folosind Touch ID în ApplePay, a devenit posibilă utilizarea scanerului pentru a proteja datele programelor terțe.

În smartphone-urile bazate pe sistemul de operare Android, scanerul de amprentă a apărut pentru prima dată pe Motorola Atrix 4G, dar din cauza inconvenientelor de implementare, a fost folosit de puțini utilizatori. Amiralul Samsung Galaxy S5 a fost o descoperire calitativă, cu utilizarea unui scaner de amprentă digitală nu numai pentru deblocarea smartphone-ului, ci și pentru conectarea la sistemul de plăți PayPal. De asemenea, funcționalitatea scanerului ar putea fi utilizată de aplicații terțe. Dar, datorită metodei de scanare a amprentelor digitale (extrasă), soluția Samsung S5 a fost inferioară Touch ID.

Datorită particularităților sistemelor de operare, soluția Apple este mai fiabilă în ceea ce privește protecția împotriva hackingului de către malware.

Merită spus că în sistemele Android până la versiunea 6 nu a existat suport nativ pentru această metodă de autentificare și doar în Android Marshmallow Google a introdus suport pentru un scaner de amprente direct în sistem. În noua versiune a sistemului de operare, este mai ușor pentru dezvoltatori să implementeze aplicații pentru lucrul cu scanerul, deoarece este suficient să adăugați suport pentru API-urile de sistem. Vânzătorii, pe de altă parte, nu trebuie să creeze de la zero sau să adapteze soluții software gata făcute, adesea de calitate slabă sau comoditate redusă.

În acest moment, modulul de scanare a amprentelor digitale nu mai este privilegiul flagship-urilor celor mai importanți jucători de pe piața smartphone-urilor. Această modă a fost preluată de aproape toți producătorii, iar scanerul a început să apară chiar și în modele bugetare. Dezvoltatorii experimentează cu plasarea acestui modul (butonul „Acasă”, pornit / oprit, sub camera principală), cu software-ul și funcționalitatea.

Dar astăzi nu aș recomanda utilizarea unui astfel de sistem de securitate biometrică pentru plăți, stocarea informațiilor personale importante. Exemple de hacking folosind amprente digitale și Touch ID și scanere pe Android sunt dovada acestui lucru. Poate că dezvoltarea bazată pe ultrasunete va corecta această problemă. Însă, ca metodă de deblocare a unui smartphone - pentru a proteja împotriva curiozității excesive a terților, ideal este un scaner de amprentă.

Deci, ce este un scaner de amprentă?

Este un tip de tehnologie de securitate biometrică care folosește o combinație de metode hardware și software pentru a recunoaște amprenta utilizatorului. Identifică și verifică autenticitatea amprentelor unei persoane pentru a permite sau refuza accesul la smartphone, aplicație și alte locuri care necesită protecție împotriva manipulării nedorite. Există multe alte modalități de a proteja informațiile personale, cum ar fi: biometrie, scanarea irisului ochiului, scanarea retinei ochiului, scanarea trăsăturilor faciale și așa mai departe până la un test de sânge special sau mers. Apropo, analiza mersului a fost demonstrată în seria de filme Mission: Impossible cu Tom Cruise. Unele smartphone-uri folosesc chiar și un scaner iris, dar implementarea acestei caracteristici este în mod firesc departe de a fi ideală. De ce să alegeți un scaner de amprentă? Este simplu: plăcile pentru scanarea imprimărilor sunt destul de ieftine și ușor de fabricat și de utilizat. Am atins scanerul și Redmi Note 3 este deblocat instantaneu și gata de pornire.

Deoarece există diferite tipuri de tehnologii de securitate biometrice, la fel și tipurile de scanere de amprentă au tehnologii și metode de implementare diferite. În total, există trei tipuri de scanere digitale:

1. Scannere optice;
2. Scannere capacitive;
3. Scanere cu ultrasunete.

Scannere optice

Scanerele optice de amprentă sunt cea mai veche metodă de captare și comparare a amprentelor digitale. După cum ați putea ghici din nume, această metodă se bazează pe captarea unei imagini optice a unei amprente digitale. Practic, este o fotografie a unei amprente care, după ce a fost capturată, este procesată folosind algoritmi speciali pentru a detecta modele unice la suprafață, cum ar fi crestele și buclele unice, prin analizarea celor mai deschise și întunecate zone ale imaginii.

La fel ca o cameră dintr-un smartphone, acești senzori au o rezoluție finală și cu cât această rezoluție este mai mare, cu atât detaliile mai fine ale modelului pe care le poate distinge senzorul pe deget, cu atât este mai mare securitatea. Cu toate acestea, senzorii acestor senzori au un contrast mult mai mare decât o cameră convențională. De obicei, au un număr foarte mare de diode pe inch pentru a capta o imagine la distanță mică. Dar când puneți degetul pe scaner, camera lui nu vede nimic, deoarece este întuneric, vă certați. Dreapta. Prin urmare, scanerele optice au, de asemenea, matrice întregi de LED-uri ca bliț pentru a ilumina zona scanată. Evident, un astfel de design este prea voluminos pentru un telefon, unde subțirile carcasei joacă un rol important.

Principalul dezavantaj al scanerelor optice este că sunt destul de ușor de păcălit. Scanerele optice captează doar imagini 2D. Mulți au văzut cum, folosind manipulări simple cu același adeziv PVA sau pur și simplu cu o fotografie de înaltă calitate, scanerul este spart și se obține accesul la documentele sau pisicile dvs. importante. Prin urmare, acest tip de securitate nu este potrivit pentru smartphone-uri.

La fel ca acum, puteți găsi smartphone-uri cu ecrane rezistive, puteți găsi și scanere optice pentru degete. Acestea sunt încă utilizate în multe domenii, cu excepția celor în care este necesară o securitate reală. Recent, odată cu avansarea tehnologiei și creșterea cererii de securitate mai serioasă, smartphone-urile au adoptat și au folosit în unanimitate scanere capacitive. Acestea vor fi discutate mai jos.

Scannere capacitive

Acesta este cel mai frecvent tip de scaner de amprente din ziua de azi. După cum sugerează și numele, un condensator este modulul principal de scanare într-un scaner capacitiv. În loc să genereze o imagine tradițională de amprentă digitală, scanerele capacitive folosesc tablouri de circuite condensatoare mici pentru a colecta date de amprentă. Condensatoarele stochează o încărcare electrică și, plasând un deget pe suprafața scanerului, acumulate în condensator vor fi ușor modificate în acele locuri în care creasta de pe model atinge placa și va rămâne relativ neschimbată, unde, dimpotrivă, , există depresiuni în tipar. Pentru a urmări aceste modificări este utilizat un circuit integrator de amplificator op, care poate fi apoi înregistrat folosind un convertor analog-digital.

Odată ce datele de amprentă au fost capturate, datele sunt digitalizate și căutate pentru atribute distinctive și unice ale amprentei, care la rândul lor pot fi stocate pentru comparație într-o etapă ulterioară. Principalul avantaj al acestei tehnologii este că este mult mai bun decât scanerele optice. Rezultatele scanării nu pot fi reproduse cu imaginea și este incredibil de dificil să înșeli cu ajutorul protezelor, adică cu impresia tiparului. Așa cum s-a scris mai sus, acest lucru se datorează faptului că atunci când recunoașteți o amprentă digitală, sunt înregistrate date ușor diferite, și anume modificări ale încărcării condensatorului. Singura amenințare reală pentru securitate vine de la orice manipulare hardware sau software.

Scanerele capacitive folosesc tablouri destul de mari ale acestor condensatori, de obicei un centurion, dacă nu chiar mii într-un singur scaner. Acest lucru permite un grad ridicat de detaliu în imaginea crestelor și depresiunilor amprentei digitale. La fel ca în scanerele optice, mai mulți condensatori oferă o rezoluție mai mare a scanerului, crescând precizia recunoașterii și, în consecință, nivelul de securitate, până la recunoașterea celor mai mici puncte.

Datorită numărului mai mare de componente din lanțul de recunoaștere a amprentelor digitale, scanerele capacitive sunt de obicei puțin mai scumpe decât cele optice. În iterațiile timpurii ale scanerelor capacitive, mulți producători au încercat să reducă costurile prin reducerea numărului de condensatori necesari pentru recunoașterea amprentelor digitale. Astfel de soluții nu au avut aproape întotdeauna un mare succes, iar mulți utilizatori s-au plâns de calitatea recunoașterii, deoarece au trebuit să pună degetul de mai multe ori pentru a scana amprenta. Din fericire, în zilele noastre, această tehnologie a fost deja perfecționată și chiar și utilizatorul fastidios va fi mulțumit. Este demn de remarcat faptul că, dacă degetul este murdar sau prea umed / gras, atunci scanerul capacitiv uneori nu va putea recunoaște amprenta. Totuși, se mai spală pe mâini? :)

Scanere cu ultrasunete

Scannerele cu amprente cu ultrasunete sunt în prezent cele mai noi tehnologii de recunoaștere a amprentelor. Pentru prima dată, acest tip de scaner a fost utilizat în smartphone-ul Le Max Pro. Acest telefon folosește tehnologiile companiei americane Qualcomm cu Sense ID-ul său.

Scannerul cu ultrasunete utilizează un emițător și un receptor cu ultrasunete pentru a recunoaște amprenta. Un impuls cu ultrasunete este transmis direct degetului, care este plasat în fața scanerului. O parte din acest impuls este absorbită, iar unele se întorc la receptor și sunt recunoscute în continuare pe baza crestelor, văilor și a altor detalii ale amprentei, care sunt unice pentru fiecare deget. În scanerele cu ultrasunete, un traductor care detectează stresul mecanic este utilizat pentru a calcula intensitatea impulsului ultrasunete care revine în diferite puncte ale scanerului. Scanarea pentru o perioadă mai lungă de timp permite recunoașterea datelor suplimentare despre adâncimea de amprentă care vor fi capturate, rezultând imagini 3D foarte detaliate ale amprentei scanate. Utilizarea tehnologiei 3D în această metodă de scanare îl face cea mai sigură alternativă la scanerele capacitive. Singurul dezavantaj al acestei tehnologii este că în acest moment nu a fost încă elaborată și este prea scumpă. Primele smartphone-uri cu astfel de scanere sunt pionieri în acest domeniu. Din același motiv, Xiaomi nu a folosit un scaner cu ultrasunete în modelul său pilot Mi5.

Algoritmi de procesare a amprentelor digitale

Deși majoritatea scanerelor de degete se bazează pe principii hardware foarte similare, componentele și software-urile suplimentare pot juca un rol important în recunoașterea amprentelor digitale. Diferitii producători folosesc mai mulți algoritmi diferiți, care vor fi cei mai „confortabili” pentru un anumit model de procesor și un sistem de operare. În consecință, definiția caracteristicilor cheie ale amprentelor digitale poate varia de la producător la producător în ceea ce privește viteza și precizia.

De obicei, acești algoritmi caută unde se sfârșesc, se intersectează și se împart crestele și jgheaburile în două. În mod colectiv, caracteristicile tiparului de imprimare se numesc „lucruri mici”. Dacă tipărirea scanată se potrivește cu mai multe „lucruri mici”, atunci va fi considerată o potrivire. Pentru ce e asta? În loc să compare amprentele digitale de fiecare dată, comparația cu detalii mici reduce cantitatea de putere de procesare necesară procesării și identificării fiecărei amprente. De asemenea, această metodă ajută la evitarea erorilor la scanarea unei amprente digitale și, cel mai important, devine posibilă aplicarea degetului nu complet. La urma urmei, nu ai pus niciodată degetul exact? Desigur că nu.

Aceste informații trebuie păstrate în siguranță pe dispozitivul dvs. și suficient de departe de cod care ar putea compromite fiabilitatea scanerului. În loc să stocheze datele utilizatorului pe Internet, procesorul stochează în siguranță informațiile despre amprente digitale pe un cip fizic într-un TEE (Trusted Task Environment). Această zonă securizată este, de asemenea, utilizată pentru alte procese criptografice și se adresează direct platformelor hardware de securitate, cum ar fi același cititor de amprente, pentru a preveni orice spionaj software și orice intruziune. Acești algoritmi de la diferiți producători pot diferi sau pot fi organizați în moduri diferite, de exemplu, Qualcomm are o arhitectură Secure MCM, iar Apple are o Seclavă Enclavă, dar toți se bazează pe același principiu de stocare a acestor informații într-o parte separată a procesorul.

Persoana a încercat întotdeauna să-și păstreze informațiile personale private. Și acest lucru nu este deloc surprinzător - de aceea este personală! Odată cu apariția primelor computere, utilizatorii au început să își protejeze datele cu parole și diverse coduri PIN. Cu toate acestea, primele computere nu au fost create pentru uz casnic, ci pentru diverse firme producătoare. Chiar dacă nu existau informații personale asupra lor, ei păstrau diferiți algoritmi de lucru, pe care nimeni nu voia să-i divulge.

Apoi computerele au început treptat să se „domesticească” și, în paralel, au apărut telefoanele mobile. Și deja fiecare persoană, folosind o combinație cunoscută numai de el, a reușit să-și securizeze datele. De mult timp, diferite combinații de caractere au fost folosite ca parole. Cu toate acestea, acestea sunt înlocuite de un scaner de amprente. A fost popular în America la mijlocul anilor '90. Ideea a fost că puteți accesa dispozitivul cu o singură atingere. Și în loc să trebuiască să introducă o parolă de fiecare dată, utilizatorul trebuie doar să atingă site-ul corespunzător.

Scanner de amprente digitale în Rusia

Cu toate acestea, în Rusia, o astfel de inovație nu era foarte răspândită în acel moment. Abia pe 20 septembrie 2013, când a fost lansat iPhone 5s, care are doar un scaner de amprente încorporat și un set de instrumente (Touch ID) pentru a-și asigura munca, un grup larg de utilizatori a putut aprecia o tehnologie atât de interesantă . După apariția smartphone-ului de la Cupertino, o grămadă de modele deasupra segmentului de preț mediu, care erau echipate cu un scaner de amprentă, s-au turnat pe piață. Astăzi, chiar și smartphone-urile bugetare au în cea mai mare parte un senzor biometric pentru identificarea utilizatorului.

Cât de sigur este scanerul de amprentă?

În timp ce biometria umană nu este ușor de falsificat, un scaner de amprentă nu este atât de sigur pe cât ar părea. Echipa Kaspersky Lab a efectuat o verificare de securitate a acestui dispozitiv. S-a dovedit că pe unele dispozitive, informațiile despre tipăriri sunt stocate în formă necriptată și în formatul unei imagini. Deci, în teorie, orice aplicație pe care o oferiți acces la internet și la fișiere locale poate transfera informații despre imprimările dvs. oriunde. Prin urmare, Kaspersky a recomandat utilizarea numai a aplicațiilor și programelor dovedite. Oricum ar fi, pe majoritatea dispozitivelor moderne aceste informații sunt stocate criptate și într-un folder protejat în siguranță.

Alternative de scanare a amprentelor digitale

Samsung a decis să urmeze exemplul Apple cu Touch ID și să vină cu un senzor biometric unic care poate fi încorporat într-un smartphone. Firma a decis să dezvolte un scaner de iris. Esența sa constă în faptul că pentru a debloca dispozitivul, trebuie să vă uitați în cameră, astfel încât sistemul, după ce a analizat datele primite, să vă recunoască. Captează irisul ochiului, care, la fel ca amprentele digitale, este diferit pentru fiecare persoană. Cu toate acestea, acest tip de identificare biometrică este departe de a fi ideal. Tehnologia necesită mai mult de 90% din iris pentru a fi vizibilă. Unele persoane cu ochi asiatici se plâng că dispozitivul cere să deschidă ochii mai larg, dar datorită caracteristicilor anatomice, acest lucru nu este atât de ușor de făcut.

De asemenea, Apple a decis să nu se oprească la scanerul de amprente digitale cu Face ID. Acesta este un set de programe care vă analizează fața și își construiește modelul virtual volumetric. Ea, pe lângă relieful unic al feței, poartă și informații despre ochii, buzele și nasul. Acești indicatori sunt stocați pe smartphone într-un format codat. Dar această tehnologie de identificare biometrică nu ar putea garanta o protecție sută la sută. La o săptămână după lansarea iPhone X, care a fost primul care a primit Face ID, a fost postat un videoclip pe rețea în care unul dintre specialiștii companiei folosea o mască.

Unde se afla

Cel mai adesea, două locuri sunt utilizate pentru poziționarea scanerului: butonul Acasă de pe partea din față a smartphone-ului sau capacul din spate al dispozitivului. Scanerul arată ca o suprafață netedă, cel mai adesea puțin încadrată de o mică jantă. Rar este un scaner de amprente încorporat în butonul lateral de alimentare.

Cum se configurează

Pentru a configura funcționarea scanerului de amprentă pe un dispozitiv Android, trebuie să accesați setările, apoi să selectați „Blocare ecran” (uneori „Blocare ecran și amprentă digitală”), faceți clic pe „Gestionare amprentă digitală” și puteți efectua în siguranță setări . Și anume - adăugați o amprentă digitală sau ștergeți din cele deja stocate în memorie.

Practic, smartphone-urile pot stoca până la 10 amprente digitale (mai rar, mai puțin). Pentru a introduce o amprentă, trebuie să selectați elementul corespunzător și să puneți degetul pe scaner (fără a apăsa butonul „Acasă”, dacă este încorporat în el), punând degetul în diferite poziții. De asemenea, după introducerea unei amprente în memoria dispozitivului, este recomandabil să îi atribuiți un anumit nume, pentru a nu vă confunda dacă sunt introduse mai multe amprente în sistem.