Parmak izi sensörleri, günümüzde akıllı telefonların birinci sınıf segmentinin ötesine geçti; nispeten ucuz orta sınıf cihazlarda bile ek donanım güvenlik teknolojisi uygulanabilir. Teknoloji, piyasaya sunulmasından bu yana önemli evrimsel değişiklikler geçirdi, bu nedenle burada piyasada bulunan parmak izi sensörlerine ve aralarındaki farklara genel bir bakış yer alıyor.

Optik tarayıcılar

Parmak izlerini yakalamanın ve karşılaştırmanın en eski yolu. Adından da anlaşılacağı gibi, teknoloji optik bir görüntüye, esasen bir fotoğrafa dayanıyor ve görüntüdeki en açık ve en karanlık alanları analiz ederek bir yüzeydeki tümsekler veya benzersiz işaretler gibi benzersiz desenleri tanımlamak için özel algoritmalar kullanıyor.

Akıllı telefonlardaki kameralara benzeterek, bu tür sensörlerin belirli bir çözünürlüğü vardır, ne kadar yüksekse, tarayıcı tarafından işlenmek üzere daha ince ayrıntılar mevcut olacak ve bu da koruma seviyesini artıracaktır. Bununla birlikte, bu tür sensörler, geleneksel bir kameradan daha fazla kontrastlı görüntü alır. Genellikle içerirler çok sayıda Yakından daha net ayrıntılar için inç başına diyotlar. Parmağınızı tararken, tarayıcı karanlıktadır, bu nedenle optik tarayıcılarda ayrıca tarama sırasında flaş görevi gören "yerleşik" LED'ler bulunur. Benzer iç organizasyon akıllı telefona ek milimetre kalınlık kazandıracak ve nihai form faktörünü olumsuz yönde etkileyecektir.

Optik tarayıcıların ana dezavantajı güvenilmez olmalarıdır. Onların yardımı ile sadece iki boyutlu bir görüntü elde edilir, böyle bir tarayıcı başka bir görüntüyle “aldatılabilir” iyi kalite ya da ondan yapay olarak yaratılmış bir baskı. Bu tür tarayıcılara güvenmeyin, en önemli bilgileri korumak için yeterince güvenli değildir.

Günümüzde akıllı telefonlardaki parmak izi sensörleri çeşitli şekil ve boyutlarda gelir, ancak optik tarayıcıları yoktur. Dirençli dokunmatik ekranların dağıtımının başlamasına benzeterek, bugün optik tarayıcılar yalnızca en ucuz donanım çözümlerinde bulunabilir. Artan güvenlik ihtiyacı, akıllı telefonların oybirliğiyle kapasitör tarayıcılara geçişine yol açtı.

Kapasitör Tarayıcılar

Parmak izi sensörlerinin en yaygın türü. Ve yine, isim ana bileşeni verir, tabii ki elektronikte biraz bilginiz varsa - bir kapasitör. Geleneksel bir parmak izi görüntüsü oluşturmak yerine, kapasitör tarayıcılar, parmak izi hakkında bilgi toplamak için küçük kapasitör dizilerini kullanır. İletken bir panoya elektrik yükü depolayabilen kapasitörler bağlarsanız, bu onları baskının ayrıntılarını okumak için kullanmanıza olanak tanır. Parmak panoya dokunduğunda kapasitörlerdeki yük biraz değişecek ve aynı zamanda hava boşluğu yükü nispeten değişmeden bırakacaktır. Değişiklikleri izlemek için entegrasyon zinciri kullanılır işlemsel yükselteç, sonraki değişiklikler bir sinyal dönüştürücü tarafından analogdan dijitale kaydedilebilir.

Dijital bilgiler tarandıktan sonra, baskının ayırt edici ve benzersiz özellikleri için analiz edilebilir ve daha sonra karşılaştırma için saklanabilir. Böyle bir sensörü "aldatmak" optik olandan çok daha zordur. Sonuçlar bir görüntüde yeniden oluşturulamaz ve herhangi bir yapay baskı ile taklit edilmesi çok zordur: farklı malzemeler kapasitörün şarjında ​​farklı değişikliklere neden olur. Tek güvenlik riski, yazılım veya donanımın saldırıya uğrama olasılığından kaynaklanabilir.

Yeterince geniş bir bu tür kapasitörler dizisi oluşturarak (bir tarayıcıda yüzlerce, hatta binlerce kapasitör), yalnızca elektrik sinyallerini kullanarak parmak izinin tümseklerinin ve oyuklarının oldukça ayrıntılı bir görüntüsünü elde etmek mümkündür. Optik sensörlere benzer şekilde, daha fazla kapasitör, daha yüksek bir tarayıcı çözünürlüğü sağlayacak ve korumayı belirli bir düzeye kadar artıracaktır.

çünkü daha fazla devre kapasitör tarayıcılarındaki bileşenler daha pahalıya mal olabilir. Bazı erken tasarımlar, daha az kapasitör öğesinden bilgi alan ve parmağınızı sensör üzerinde kaydırırken sonuçları hızla güncelleyen "kaydırma" tarayıcıları kullanarak ihtiyaç duyulan kapasitör sayısını azaltmaya çalıştı. Yöntem oldukça karmaşıktı ve başarılı bir şekilde taramak için genellikle birkaç deneme gerektiriyordu. Neyse ki, bugün sensörün çalışması için daha basit bir şema yaygındır: basit bir basıp tutma yeterlidir.

Ultrasonik tarayıcılar

En yeni parmak izi teknolojisi, ilk olarak Le Max Pro akıllı telefonla tanıtıldı. Qualcomm ve Sense ID teknolojisi bunda önemli bir rol oynadı. Baskıyla ilgili ayrıntıları gerçekten toplamak için, donanım platformu bir ultrasonik verici ve alıcı içerir. Tarayıcıya yerleştirilen parmak aracılığıyla ultrasonik bir darbe iletilir. Darbelere, gözeneklere ve her baskıya özgü diğer ayrıntılara bağlı olarak kısmen emilir, kısmen sensöre geri aktarılır.

Dönüş sinyalini okumak için bir mikrofon sağlanmaz, bunun yerine sensör üzerinde farklı konumlarda dönen sinyalin yoğunluğunu hesaplamak için mekanik stresi okuyabilen bir sensör kullanılır. Daha uzun bir süre boyunca tarama, saymanızı sağlar Ek bilgi, bu da taranan baskının ayrıntılı bir 3D modelini sağlayabilir. Teknolojinin 3 boyutlu yapısı, onu yoğunlaştırıcı tarayıcılara daha da güvenli bir alternatif haline getiriyor.

Algoritmalar ve kriptografi

Çoğu parmak izi sensörü çok benzer ilkelere dayanır, ancak ek bileşenler ve yazılım Tüketicilere sunulan performans ve işlevsellik açısından ürünleri farklılaştırmada önemli bir rol oynayabilir.

Fiziksel tarayıcıya, taranan bilgileri yorumlayan ve akıllı telefonun işlemcisine gerekli formatta ileten özel bir çip eşlik ediyor. Farklı üreticiler, hız ve doğruluk açısından temel parmak izi özelliklerini belirlemek için biraz farklı algoritmalar kullanır.

Tipik olarak, bu algoritmalar tümseklerin ve çizgilerin bittiği veya tümseğin ikiye ayrıldığı yeri "arar". Toplu olarak, bu ve diğer ayırt edici özellikler, bir parmak izi şablonu veya ayrıntılı bir parmak izi giriş protokolü olarak adlandırılır. Bu özelliklerden birkaçı taranan baskıyla eşleşirse, baskı bir eşleşme olarak sayılır. Desen eşleştirme, her seferinde tüm baskıyı karşılaştırmak yerine, bir baskıyı tanımlamak için gereken işlem gücü miktarını azaltır, baskının bulaşmasında hataların önlenmesine yardımcı olur ve ayrıca ortalanmamış bir parmağın veya baskının yalnızca bir kısmının taranmasına izin verir.

Kuşkusuz bu tür bilgiler cihazda güvenli bir şekilde saklanmalı ve onu tehlikeye atabilecek kodlardan uzak tutulmalıdır. ARM işlemcileri, kullanıcı bilgilerini ağa yüklemek yerine, TrustZone tabanlı Güvenilir Yürütme Ortamı (TEE) teknolojisini kullanarak bu bilgileri özel bir fiziksel çip üzerinde güvenli bir şekilde depolayabilir. Bu güvenli depolama, diğer şifreleme işlemleri için de kullanılır ve yazılım tarafından herhangi bir gizli dinleme girişimini önlemek için parmak izi sensörü gibi güvenli donanım bileşenleriyle doğrudan iletişim kurar. Parola gibi kişisel olmayan onaylı bilgilere yalnızca TEE istemci API'sini kullanan uygulamalar tarafından erişilebilir.

Qualcomm'un benzer bir çözümü Secure MSM mimarisinde yerleşiktir, Apple benzer bir projeye "Secure Enclave" adını verir, ancak hepsi aynı prensibe dayanmaktadır - çalışan uygulamalar tarafından erişilemeyen işlemcinin ayrı bir bölümünde bilgi depolamak normal bir ortamda işletim sistemi. FIDO (Fast Identity Online) ittifakının bir parçası olarak, donanım ve hizmetler arasında parolasız kimlik doğrulama için bu donanım korumalı bölgelerin kullanımına izin vermek için güçlü şifreleme protokolleri geliştirilmiştir. Bu nedenle, parmak izinizi kullanarak bir web sitesine veya çevrimiçi bir mağazaya girebilirsiniz ve kişisel bilgileriniz akıllı telefondan çıkmaz. Bu, biyometrik bilgiler yerine dijital anahtarların sunucuya iletilmesiyle sağlanır.

Parmak izi sensörleri, sayısız parola ve kullanıcı adını hatırlamaya oldukça güvenli bir alternatif haline geldi ve Daha fazla gelişme güvenli mobil ödeme sistemleri, bu tarayıcıların gelecekte daha yaygın ve temel güvenlik araçları haline geleceği anlamına gelir.

30 Mart 2011 04:01

Parmak izi tarayıcıları. Sınıflandırma ve uygulama yöntemleri

• bilgisayar donanımı

Yaklaşık bir yıl önce dönem ödevi yazarken parmak izi tarayıcıları ile karşı karşıya gelmek zorunda kaldım. Çeşitliliklerine ne kadar tatsız bir şekilde şaşırdığımı açıkça hatırlıyorum - elbette, çünkü her biri için bilgi sızıntısı kanalları aramam ve bunların değerlendirilmesi için bir metodoloji yazmam gerekiyordu. Ve yine de, şu anda temelde Farklı yollar değişen derecelerde güvenilirlik ve verimlilikle parmak izleri elde etmek.

Tarama hakkında

Bir yıldan biraz daha uzun bir süre önce, Habre'de biyometrik kimlik konusu gündeme geldi, bu yüzden Genel bilgi kısaca vereceğim. Fizyolojik olarak, bir parmak izi sözde papiller modeldir - çöküntülerle ayrılmış ayrı gözenekler içeren çıkıntıların (sırtların) bir konfigürasyonu. Parmağın derisinin altında bir kan damarı ağı bulunur. Ayrıca parmak izi, cildin belirli elektriksel ve termal özellikleriyle ilişkilidir. Bu, bir parmak izi görüntüsü oluşturmak için ışık, ısı veya elektrik kapasitansının (veya ikisinin bir kombinasyonunun) kullanılabileceği anlamına gelir. Parmak izi fetüsün gelişimi sırasında oluşur ve bir kişinin hayatı boyunca değişmez, ayrıca bir süre sonra zarar görürse orijinal yapısını geri yükler. Tek yumurta ikizleri bile aynı parmak izlerine sahip değildir. Güvenilirlik açısından, parmak izi taraması, yalnızca DNA analizinin yanı sıra iris veya retina taramasından sonra ikinci sıradadır.

Mevcut tüm parmak izi tarayıcıları üç gruba ayrılabilir: optik, yarı iletken ve ultrasonik. Ek olarak, her yöntemde onu uygulamanın birkaç yolu vardır.

Optik tarayıcılar

Optik tarayıcılar, bir görüntü elde etmek için optik yöntemlerin kullanımına dayanır. Optik yöntemi uygulamanın birkaç ana yolu vardır:

Yansıma optik yöntemi

Bu yöntem, hüsrana uğramış toplam iç yansımanın etkisini kullanır (Öfkeli Toplam İç Yansıma). Etki, ışık iki ortam arasındaki arayüze düştüğünde, ışık enerjisinin iki kısma bölünmesidir - biri arayüzden yansır, diğeri arayüzden ikinci ortama nüfuz eder. Yansıyan enerjinin oranı, ışık akısının geliş açısına bağlıdır. Bu açının belirli bir değerinden başlayarak, tüm ışık enerjisi arayüzden yansır.

Bu fenomene toplam iç yansıma denir. Toplam iç yansıma noktasında daha yoğun bir optik ortamın (parmak yüzeyi) daha az yoğun olanla teması durumunda, ışık huzmesi bu sınırdan geçer. Böylece, sınırdan yalnızca parmak papiller paterninin uygulanmadığı, toplam iç yansımanın belirli noktalarına çarpan ışık demetleri yansıtılacaktır. Parmak yüzeyinin elde edilen hafif görüntüsünü yakalamak için özel bir görüntü sensörü (tarayıcının uygulanmasına bağlı olarak CMOS veya CCD) kullanılır.

Yöntemin dezavantajları:

Kirliliğe karşı duyarlılık

Bu tür tarayıcıların önde gelen üreticileri BioLink, Digital Persona, Identix'tir.

İletimde optik yöntem

tarayıcılar bu türdençıkıştaki tüm dalga kılavuzlarının foto sensörlere bağlı olduğu bir fiber optik matrisi temsil eder.

Her sensörün hassasiyeti, parmağın matris yüzeyine temas ettiği noktada parmaktan geçen artık ışığın kaydedilmesini mümkün kılar. Tüm baskının görüntüsü, her bir foto sensörden okunan verilere göre oluşturulur.

saat Bu method daha birçok avantaj:
Yüksek okuma güvenilirliği
aldatmaya karşı direnç

Bununla birlikte, bu yöntemin de önemli bir dezavantajı vardır - uygulamasının karmaşıklığı:

Bu tarayıcı türü, Security First Corp. tarafından üretilmiştir.

Optik yakınlık tarayıcıları

Optik temassız tarayıcılarla, tarama cihazının yüzeyiyle doğrudan parmak teması gerektirmediğine inanmayacaksınız. Parmak, tarayıcıdaki deliğe uygulanır, birkaç ışık kaynağı onu farklı yönlerden aşağıdan aydınlatır, tarayıcının merkezinde içinden bir mercek vardır, toplanan bilgiler alınan verileri bir parmak izi görüntüsüne dönüştüren bir CMOS kameraya yansıtılır.

Bu tür tarayıcıların lider üreticisi, Temassız Sensör Teknolojisidir.
(Nedense avantajları / dezavantajları hakkında hiçbir şey yok)

Yarı İletken Tarayıcılar

Yarı iletken tarayıcılar, papiller desenin çıkıntılarının tarayıcı yüzeyi ile temas noktalarında değişen parmak yüzeyinin bir görüntüsünü elde etmek için yarı iletken özelliklerinin kullanımına dayanmaktadır.

Kapasitif Tarayıcılar

Kapasitif tarayıcılar, günümüzde parmak izi görüntülerini yakalamak için en yaygın yarı iletken cihazlardır. Çalışmaları, bir yarı iletkenin p-n bağlantısının kapasitansının, papiller desenin sırtı yarı iletken matrisin bir elemanı ile temas ettiğinde değiştirilmesinin etkisine dayanmaktadır. Matristeki her bir yarı iletken elemanın bir kapasitör plakası olarak hareket ettiği ve parmağın bir diğeri olarak hareket ettiği kapasitif tarayıcıların modifikasyonları vardır. Sensöre bir parmak uygulandığında, her bir hassas eleman ile papiller desenin çıkıntı-boşluğu arasında, değeri parmağın kabartma yüzeyi ile eleman arasındaki mesafe ile belirlenen bir kapasitans oluşur. Bu kapların matrisi bir parmak izi görüntüsüne dönüştürülür.

Popülaritesinden kaynaklanan avantajlar:
Düşük maliyetli
Güvenilirlik

Dezavantajları:
Aptallara karşı etkisiz koruma

Bu tür tarayıcıların önde gelen üreticileri Infineon, STMicroelectronics, Veridicom'dur.

RF Tarayıcılar

RF Alan Tarayıcıları, her biri minyatür bir anten gibi davranan bir eleman matrisi kullanır. RF modülü, düşük yoğunluklu bir sinyal üretir ve bunu parmağın taranan yüzeyine yönlendirir. Matrisin hassas elemanlarının her biri, papiller modelden yansıyan bir sinyal alır. Her minyatür antende indüklenen EMF'nin değeri, yakınında bir papiller desen çıkıntısının varlığına veya yokluğuna bağlıdır. Bu şekilde elde edilen stres matrisi, bir dijital parmak izi görüntüsüne dönüştürülür.

Avantajlar:
Derinin fizyolojik özellikleri analiz edildiğinden, bu tarayıcıyı aldatma olasılığı sıfıra meyillidir.

Dezavantajları:
Zayıf parmak teması nedeniyle dengesiz çalışma

Tanınmış bir RF tarayıcı üreticisi Authentec'tir.

Basınç yöntemini kullanan tarayıcılar

Basınç Tarayıcılar, tasarımlarında bir dizi basınca duyarlı piezoelektrik eleman kullanır. Tarama yüzeyine bir parmak uygulandığında, papiller desenin tarak şeklinde çıkıntıları, matris elemanlarının bir alt kümesi üzerinde baskı uygular. Deri deseninin boşlukları herhangi bir baskı uygulamaz. Böylece piezoelektrik elemanlardan alınan voltaj seti parmak izi görüntüsüne dönüştürülür.

Bu yöntemin bir takım dezavantajları vardır:
düşük hassasiyet
mankenlere karşı etkisiz koruma
aşırı güçten kaynaklanan hasara duyarlılık

Basınca duyarlı tarayıcılar BMF tarafından üretilmektedir.

Termal tarayıcılar

Termal Tarayıcılar - bu tür cihazlar, sıcaklık farkını kaydetmenize ve voltaja dönüştürmenize izin veren piroelektrik elemanlardan oluşan sensörler kullanır.
Tarayıcıya bir parmak uygulandığında, piroelektrik elemanlara dokunan papiller desenin çıkıntılarının sıcaklığına ve girintilerdeki havanın sıcaklığına bağlı olarak, parmak yüzeyinin bir sıcaklık haritası oluşturulur ve bu daha sonra bir şekle dönüştürülür. Dijital görüntü.

Sıcaklık yönteminin birçok avantajı vardır:
- elektrostatik deşarja karşı yüksek direnç
geniş bir alanda kararlı çalışma sıcaklık aralığı
mankenlere karşı etkili koruma.

Bu yöntemin dezavantajları arasında görüntünün hızla kaybolması sayılabilir. Parmağı ilk anda uygularken, sıcaklık farkı önemlidir ve buna bağlı olarak sinyal seviyesi yüksektir. Kısa bir süre sonra (saniyenin onda birinden daha az), parmak ve sensör termal dengeye geldiğinde görüntü kaybolur.

ultrasonik yöntem

Şimdiye kadar, bu grupta adı verilen tek bir yöntem var. Ultrasonik tarayıcılar (Ultrasonik Tarayıcılar) parmak yüzeyini ultrasonik dalgalarla tarar. Dalgaların kaynağı ile papiller paternin taraklı çıkıntıları ve boşlukları arasındaki mesafeler, onlardan yansıyan eko ile ölçülür.

Ortaya çıkan görüntünün kalitesi, piyasadaki diğer biyometrik yöntemlerden on kat daha iyidir. Ayrıca, Bu taraftan papiller parmak deseninin parmak izine ek olarak, örneğin nabız hakkında diğer bazı özellikler hakkında bilgi edinilmesine izin verdiği için, aptallardan neredeyse tamamen korunur.

Dezavantajları:
 Yüksek maliyet

Bu tür tarayıcının lider üreticisi Ultra-Scan Corporation'dır.

Her yıl dijital teknolojiler hayatımıza daha fazla giriyor. Para, belgeler, kişisel videolar ve fotoğraflar, kayıtlar, insan yaşamının tüm yönleriyle ilgili veri dizileri oluşturur. Teoride, gerekli azim ile, onların yardımıyla bir kişinin kapsamlı bir psikolojik portresini oluşturmak, para çalmak, başka birinin evine girmek mümkündür. Kişisel verilerin korunması modern dünya giderek daha alakalı hale geliyor.

Geliştirme için ön koşullar

Bu beş dakikalık paranoya sizi korkutmak için gerekli değildi (her ne kadar şimdi şifreleri daha güçlü şifrelerle değiştirmeyi düşünüyorsanız, bu harika), ancak akıllı telefon üreticilerinin ürünlerinde neredeyse her yerde neden biyometrik kimlik doğrulama yöntemleri kullanmaya başladığını açıklamak için gerekliydi - koruma, bu insan vücudunun bölümlerinin parametrelerinin benzersizliğine dayanır.

Bu tür birçok seçenek vardır, ancak bunların tümü veri koruma amaçlarına uygun değildir. Bazıları zamanla çok değişir, bazıları ise teknik açıdan okunması zor ve zahmetlidir. Örneğin, kriminologlar bazen insanları ısırık veya DNA ile tanımlar, ancak postaya her giriş yapmanız gerektiğinde çene dökümleri almazsınız. Akıllı telefonun kilidini açmak için bir damla kan bağışlamak da sakıncalıdır.

Tüm "ama"ları hesaba katarsanız: irisin deseni, yüzün ve kafatasının şekli ve ayrıca parmak izleri - cildi kaplayan en ufak desenler.

Parmak izi sensörlü akıllı telefonların nispeten yakın zamanda ortaya çıkmasına rağmen, teknolojinin kendisi çok yol kat etti. 1902'den beri parmak izinin kullanıldığı adli bilim tarihine değinmeyeceğim, ancak başarılarının çeşitli araçlarda uygulanmasına hemen geçeceğim.

Geliştirme için itin

Parmak izi sensörü alan ilk cihazlardan biri Acer - TravelMate 739'dan bir dizüstü bilgisayardı. Tarayıcıda bir dokunuşu işlemesi 12 saniyeden biraz fazla sürdü, ancak 2000'lerin başında inanılmazdı.

Zaten 2002'de, dünya parmak izi tarayıcılı ilk mobil cihazı gördü - el bilgisayarı HP'den - iPAQ Cep Bilgisayarı h5400. Ekran 320×240 piksel, Intel PXA250 400 MHz işlemci, 64 MB RAM ve dosya depolama için 20 MB - Bunu hayal ettim.

Ertesi yıl, Fujitsu ilk cep telefonu bir parmak izi tarayıcı ile ve o zamandan beri, 2011 yılına kadar yaklaşık 30 çeşitli telefonlar parmak izi tarayıcıları ile.

Apple, 2008'de parmak iziyle kilit açma patentini aldı, ancak şirket teknolojide ince ayarlar yaparken Motorola dünyanın ilk parmak izi etkin Android akıllı telefonu Atrix 4G'yi tanıttı.

Ne yazık ki Motorola için bu cihaz piyasada büyük ölçüde fark edilmedi. Satışların başlamasıyla birlikte, alıcıların ve endüstrinin tarayıcılara olan ilgisi nihayet ortadan kalkmış, ancak 10 Eylül 2013'te iPhone 5S'nin duyurulmasının ardından yeniden canlanmıştı. Bu olaydan sonra, kendine saygısı olan her şirket, bir parmak izi tarayıcısını en kısa sürede cihazlarına entegre etmeyi görev kabul etti.

Parmak izi tarayıcı türleri

Parmak izleri okunur Farklı yollar. Birkaç tarayıcı türü vardır: optik, kapasitif, ultrasonik, radyo frekansı, termal ve basınç düzeni tanıma. Mobil cihazlarda sadece bir kısmı kullanıldığı için tüm bu çeşitlerden bahsetmenin bir anlamı yok.

Artık tüketici elektroniğinde optik ve kapasitif sensörler en yaygın olanlarıdır.

Optik parmak izi sensörleri- mevcut teknolojilerin en eskisi. Bazı filmlerde, kilitli bir kapının arkasına geçmek için kahramanın parmağını veya avucunu cam bir tabağa koyduğunu ve yavaşça sürünen bir ışık huzmesinin teni nasıl taradığını hatırlarsınız. Tabii ki, gerçekte, her şey o kadar net değil, ama prensip aynı. Özünde, optik parmak izi tarayıcı, küçük ama son derece hassas bir dijital kameradır. Parmak yarı saydam bir alandan aydınlatılır ve sensörün derinliğindeki sensörler cilt yüzeyinden yansıyan ışığı yakalar. Yansımanın doğası gereği, desenin şekli, cildin kıvrımları hakkında bir fikir yaratılır.

Optik parmak izi tarayıcılarının ortak bir dezavantajı, kire karşı hassasiyetleridir. Kontak yüzeyinde veya parmağın kendisinde kirlenmeye değer ve arıza sayısı önemli ölçüde artıyor.

Ek olarak, böyle bir tarayıcıyı aldatmak kolaydır, ki bu, bilgisayar korsanlarının göstermekten mutluluk duyar. Bir parmağın fotoğrafını basmak yeterlidir. yüksek çözünürlük ve tarayıcı değiştirilmek üzere "satın alınır".

İkinci yaygın teknoloji, kapasitif sensörler. Bir dizi yarı iletken eleman kullanarak parmaklar arasında ayrım yaparlar. Bu çok benzer dokunmatik ekran, ama çok daha ince. Bir kişi böyle bir sensöre dokunduğunda dağılım değişir. elektrik ücretleri küçük kapasitörlerle dolu bir sensör plakasında. Deride desen oluşturan girinti ve çıkıntılarda yük farklıdır. Değişiklikler, belirli bir parmağın modelinin tanımlanabileceği bir model biçiminde izlenir ve cihazın belleğinde saklanır. Ama bu da her derde deva değil. 3D baskı ve iletken malzemeler kullanarak, kapasitif bir sensörle bile orijinalinden ayırt edilemeyen bir sahte yapmak mümkündür.

Mobil elektronikte en gelişmiş ve hala çok zayıf dağıtılmış teknoloji kalır ultrasonik parmak izi tanıma

Optik tarayıcılarda, ışık ışınlarının parmak kabartmasından yansıma açısı ölçülür. Bir ultrason tarayıcıda aynı prensip geçerlidir, ancak cilt rahatlaması hakkında bilgi ses kullanılarak elde edilir. Sensör, cildin ultrasonla nasıl etkileşime girdiğini ölçer. Üstelik sadece parmak yüzeyinden yansımakla kalmaz, cildin derinliklerine de nüfuz eder. Sonuç, iki boyutlu bir görüntü değil, sahte olması çok zor olan, ses yansımalarının üç boyutlu bir haritasıdır.

Ultrasonik parmak izi tarayıcısına sahip ilk akıllı telefonlardan biri LeEco tarafından yapıldı, ancak parmak izi sensöründe teknolojiden başka olağanüstü bir şey yoktu. Ancak ultrason cam ve metalden iyi nüfuz eder. Teoride bu, tasarımcıların parmak izi sensörünü akıllı telefon gövdesinin derinliklerinde diğer parçaların altına gizlemelerine olanak tanır.

Bu özelliği mevcut çerçevesiz çılgınlıkla birleştirin ve ekran altı parmak izi sensörlü bir akıllı telefon konseptine sahip olun. Sensörün böyle bir düzenlemesine sahip prototipler zaten mevcut, teknolojinin tam teşekküllü bir üründe piyasaya sürülmesini beklememiz gerekiyor. Uzun zamandır tahmin ediliyordu, ancak Korelilerin bitiş çizgisinde atlanması mümkün.

Parmak izi taramasının donanım uygulaması, verilerinizi korumak için yapılması gerekenlerin yalnızca yarısıdır. Çok daha önemli olan, akıllı telefonun parmak izi verilerini nasıl depoladığı ve onu nasıl yönettiğidir.

Ancak biyometrik parmak izi kimlik doğrulamasının yazılım uygulamasının nüanslarına geçmeden önce, küçük bir tavsiye. Akıllı telefonunuzun parmak izi tanıma hızını artırmak istiyorsanız - aynı parmağı sisteme iki kez ekleyin.

Demir her şey değildir

Program kısmından da kronolojik sırayla bahsedeceğim. Android'deki akıllı telefonlarda, ilk başta cihazın kilidini parmak izi ile açmak için tek bir yaklaşım yoktu. Her üretici bu süreci güvenlikle ilgili kendi fikirlerine göre organize etti. Bazen çok garip.

Örneğin, hikayesi HTC One Max, telefonun hafızasında nerede saklandı tam kopyalar olduğu gibi parmak izi, şifreleme olmadan bile.

Apple'ın Touch ID teknolojisi bir ölçüt haline geldi. Şirketin akıllı telefonları parmak izlerini hatırlamıyor. Bunun yerine, tarama sırasında sensörden gelen veriler, parmak izinin kurtarılamayacağı bir bit dizisi olan tek yönlü bir karma işlevine dönüştürülür.

İlkeyi a+b=4 denklemi örneğinde göstereceğim. Hangi sayı çiftlerinin toplamının dörde çıktığını tahmin etmek zor değil. a + b yerine “eşittir” işaretinin solunda özel bir matematiksel dizi varsa - tek yönlü bir karma işlevi. Parmak izi sensöründen gelen sayıları onun içine yerleştirebilir ve sağ tarafta belirli bir değer elde edebilirsiniz. Böyle bir fonksiyonu tek yönde hesaplamak kolaydır, ancak ters işlemi yapmak neredeyse imkansızdır.

Parmak izi sensörünün karma işlevine hangi verileri değiştirdiğini bulmak için eşittir işaretinin sağındaki sayıları kullanarak, mevcut bilgisayar hızı düzeyiyle, evrenin yaşıyla karşılaştırılabilir zaman alacaktır.

Akıllı telefonun belleğinde yalnızca karma işlevler saklanır, ayrıca bunlar ayrıca şifrelenir ve yalnızca kullanıcı tarafından istendiğinde akıllı telefonun güvenli belleğinden alınır.

Nexus Imprint adlı benzer bir algoritma ortaya çıktı. Android kullanıcıları yalnızca bu işletim sisteminin 6. sürümüyle birlikte. Aynı zamanda Google, üçüncü taraf geliştiriciler için Parmak İzi API'sini tanıttı ve cihaz sertifika programına parmak izi sensörü için gereksinimleri dahil etti.

Ama sonsuz android sorunu- parçalanma burada da yazım hataları getirir. Üreticiler Avrupa'da cihaz satmak için gerekli tüm sertifikaları alırlarsa, Çin ve Hindistan gibi pazarlara girmek için buna gerek yoktur. Özellikle resmi olmayan kanallardan Rusya pazarına giren Google Play'siz bu kadar çok cihaz iyi korunmuyor.

Ek olarak, yanıp sönme meraklıları, bir akıllı telefonun önyükleyicisinin kilidinin açılmasının, işletim sistemi geliştiricisi tarafından alınan tüm güvenlik önlemlerini gerçekten devre dışı bıraktığının farkında olmalıdır.

Daha güvenli değil, daha uygun

Gördüğünüz gibi, bir akıllı telefon için parmak izleriniz normal bir şifreden çok farklı değil - ekran klavyesinden değil, özel bir sensör kullanılarak girilmiş olsalar bile aynı sayı dizileri. Daha güvenli değiller, ancak şifrelerden çok daha kullanışlılar. Kaybolmaz ya da unutulamazlar, daha hızlı tanıtılırlar ve en önemlisi onlarla birlikte akıllı telefon sahipleri cihazlarını çok daha sık korumaya başladılar. Apple Touch ID'yi tanıttığında hesaplama buydu - tescilli bir temassız ödeme sisteminin - Apple Pay'in dağıtımı ve uygulanması için bir platformu dikkatli bir şekilde hazırlamak için.

Ve burada şirkete kredi vermek zorundayız. Ticari çıkarlar peşinde koşarken, bir kez daha lokomotif olarak hareket etti ve tüm endüstriye fayda sağlayan değişiklikleri kışkırttı.

Çok uzun zaman önce, parmak izi okuyucu teknolojisi çoğunlukla bilim kurgu filmleriyle ilişkilendirildi. Şimdi, bütçe Xiaomi akıllı telefonlarında bile bir parmak izi tarayıcısı var. Okuyuculara nasıl çalıştığını açıklayacağız.

Parmak izi tarayıcı (Touch ID), parmak ucundaki benzersiz cilt desenine göre kullanıcıyı tanımlamanıza olanak tanır. Her insanın, tek yumurta ikizlerinde bile tekrarlanmayan kendi damgası ve "deseni" vardır.

Bir parmak izi (parmak izi), örneğin suçluların aranması durumunda herhangi bir kişiyi tanımlamanıza olanak tanır. Görünüşe göre Touch ID özelliği akıllı telefon kullanıcıları için de kullanışlı. Yardımı ile akıllı telefonunuzu yetkisiz erişime karşı koruyabilirsiniz.

Şu anda piyasada çeşitli tarayıcı türleri vardır. Hepsi aynı prensipte çalışır - tarayıcı akıllı telefonun sahibinin parmak izini okur ve kilidini açmaya çalışırken "deseni" cihazda önceden programlanmış olanla karşılaştırır. Parmak izi eşleşirse, cihazın kilidi açılır. Aksi takdirde, bir hata mesajı görünecektir.

İlginç bir şekilde, tarayıcılar tüm parmak izi modelini analiz etmez. Yalnızca bazı karakteristik özellikler veya desenler kontrol edilir. Bu, örneğin parmak izlerinin dallanması, çatallanması veya kırılması.

Tarayıcılar görüntüyü bir şablona (şablona) dönüştürür ve algoritma eğriler ve çizgiler arasındaki mesafeyi karşılaştırır. Bu, doğrulama sürecini, parmak izinin tamamını analiz etmeniz gerektiğinden çok daha kısa hale getirir.

Algoritmalar, minutiaların yaklaşık %40'ı kaydedilen modelle eşleşirse baskıyı doğrular. Pratikte bu, belirli bir kullanıcıyı tanımlamak ve hata toleransı sağlamak için yeterlidir.

Minucia (veya "Galton noktaları"), papiller çizgilerin nerede birleştiğini, çatallaştığını veya koptuğunu gösteren, her parmak için benzersiz olan cilt deseninin (noktaların) alanlarıdır.

Parmak izi tarayıcı türleri

1. optik tarayıcı Tüm parmak panelini "çıkarır" ve bunu yapmak için (çoğu kameranın yaptığı gibi) bir CCD sensörü kullanır. Işığın ulaşmadığı yerlerde (sırtlar), matris "siyah" pikseller yazar ve parmağın doğru şekilde görüntülenen bir görüntüsünü oluşturur. Çoğu zaman, optik tarayıcılarda, görüntüyü olabildiğince şeffaf hale getirmek için yerleşik bir ışık kaynağı (genellikle LED) bulunur.

2. kapasitif tarayıcı- matris yerine özel minyatür devreler kapasitörler (kapasitif sensörler). Parmağımızı bu okuyucuya koyduğumuzda, bireysel kapasitörlerin kapasitansı anında değişir. Kapasitif tarayıcılar, optik tarayıcılardan çok daha doğru ve daha verimlidir çünkü kandırılmaları daha zordur.

3. termal tarayıcı– kapasitif bir okuyucuya benzer şekilde çalışır, ancak mikro kapasitörler yerine parmak pedinin çıkıntıları ve lobları arasındaki sıcaklık farkını algılayan mikroskobik termal sensörler kullanırlar. Böyle bir tarayıcı, bir parmak taklidi ile aldatılamaz (yani, deri kaplı bir parça).

4. Ultrason Tarayıcı- kırınım fenomenini kullanır, yani yansıma ve saçılma ses dalgaları. Parmağımızı okuyucunun üzerine koyduğumuzda bizim için duyulmayan sesler üretmeye başlıyor. Baskı alanının "tepesinin" tarayıcı ile temas noktalarındaki ses dalgalarının davranışı, "oluklardan" (havanın olduğu yerde) tamamen farklıdır. Bu, ultrasonik tarayıcının parmağınızın doğru bir parmak izini oluşturmasını sağlar.

Hangi parmak izi tarayıcı daha iyi?

Şu anda çoğunluk Xiaomi akıllı telefonlar popüler gibi kapasitif okuyucular kullanın redmi notu 3 veya Mi 5. Bununla birlikte, yüksek umutlar ile ilişkilidir ultrason tarayıcıları, doğrudan ekranın altına monte edilmiştir ve yakın gelecekte en popüler teknoloji olması muhtemeldir.

Bir akıllı telefondaki Touch ID özelliği çok güvenli olsa da %100 güvenli değildir. Doğru teknoloji ve araçlarla, tarayıcıyı kandırabilecek bir parmak izi oluşturabilirsiniz.

İnsan her zaman kişisel bilgilerini gizli tutmaya çalışmıştır. Ve bu hiç de şaşırtıcı değil - bu yüzden kişisel! İlk bilgisayarların ortaya çıkmasıyla birlikte kullanıcılar verilerini şifreler ve çeşitli PIN kodları ile korumaya başladılar. Ancak, ilk bilgisayarlar ev kullanımı için değil, çeşitli imalat firmaları için yaratıldı. Kişisel bilgileri olmamasına rağmen, kimsenin ifşa etmek istemediği çeşitli çalışma algoritmaları tuttular.

Sonra bilgisayarlar yavaş yavaş "evcilleşmeye" başladı ve buna paralel olarak cep telefonları ortaya çıktı. Ve zaten herkes, yalnızca kendisi tarafından bilinen bir kombinasyonu kullanarak verilerini güvence altına alabildi. Uzun bir süre, günlük hayatta şifre olarak çeşitli karakter kombinasyonları kullanıldı. Ancak, bir parmak izi tarayıcı ile değiştiriliyorlar. 90'ların ortalarında Amerika'da popülerdi. Fikir, cihaza "tek dokunuşla" erişilebilmesiydi. Ve her seferinde bir şifre girmek yerine, kullanıcının sadece ilgili siteye dokunması yeterlidir.

Rusya'da parmak izi tarayıcı

Rusya'da, böyle bir yenilik o zamanlar yaygın değildi. Sadece 20 Eylül 2013'te, yalnızca yerleşik bir parmak izi tarayıcısına ve çalışmasını sağlamak için bir dizi araca (Touch ID) sahip olan iPhone 5s piyasaya sürüldüğünde, geniş bir kullanıcı grubu böyle ilginç bir teknolojiyi takdir edebildi. . Cupertino'dan akıllı telefonun ortaya çıkmasından sonra, parmak izi tarayıcı ile donatılmış ortalama fiyat segmentinin üzerinde bir grup model piyasaya çıktı. bugün bile bütçe akıllı telefonlarçoğu, kullanıcı tanımlaması için bir biyometrik sensöre sahiptir.

Parmak izi tarayıcı ne kadar güvenli?

İnsan biyometrisini taklit etmek kolay olmasa da, parmak izi tarayıcı göründüğü kadar güvenli değil. Kaspersky Lab ekibi bu cihazın güvenliğini test etti. Bazı cihazlarda parmak izleriyle ilgili bilgilerin şifrelenmemiş biçimde ve görüntü biçiminde saklandığı ortaya çıktı. Yani teorik olarak, internete ve yerel dosyalara erişim izni verdiğiniz herhangi bir uygulama, parmak izleriniz hakkındaki bilgileri her yere aktarabilecektir. Bu nedenle Kaspersky, yalnızca kanıtlanmış uygulama ve programların kullanılmasını önerdi. Ancak çoğu modern cihazda bu bilgiler şifrelenmiş bir biçimde ve güvenli bir klasörde saklanır.

Parmak İzi Tarayıcı Alternatifleri

Samsung, Touch ID ile Apple örneğini takip etmeye ve bir akıllı telefona yerleştirilebilen benzersiz bir biyometrik sensör bulmaya karar verdi. Şirket bir iris tarayıcı geliştirmeye karar verdi. Özü, cihazın kilidini açmak için, alınan verileri analiz ettikten sonra sistemin sizi tanıması için kameraya bakmanız gerektiği gerçeğinde yatmaktadır. Parmak izleri gibi her insan için farklı olan gözün irisini tam olarak yakalar. Bununla birlikte, bu tür biyometrik tanımlama ideal olmaktan uzaktır. Teknoloji, görünür olması için irisin %90'ından fazlasını gerektirir. Asyalı gözlere sahip bazı kişiler, cihazın gözlerini daha geniş açmasını istediğinden şikayet ediyor, ancak anatomik özellikler nedeniyle bunu yapmak o kadar kolay değil.

Apple da Face ID geliştirerek parmak izi tarayıcısında durmamaya karar verdi. Bu, yüzünüzü analiz eden ve üç boyutlu sanal modelini oluşturan bir dizi programdır. Yüzün eşsiz rahatlamasının yanı sıra gözleriniz, dudaklarınız ve burnunuz hakkında da bilgi taşır. Bu göstergeler akıllı telefonda kodlanmış bir biçimde saklanır. Ancak bu biyometrik tanımlama teknolojisi bile yüzde yüz korumayı garanti edemezdi. Zaten bir hafta sonra iPhone lansmanı Face ID'yi ilk alan kişi olan X'in, şirket uzmanlarından birinin maske kullandığı ağda bir video yayınlandı.

nerede bulunur

Çoğu zaman, tarayıcının yerini belirlemek için iki yer kullanılır: akıllı telefonun önündeki Ana Sayfa düğmesi veya arka kapak cihazlar. Tarayıcı, genellikle küçük bir çerçeveyle hafifçe çerçevelenmiş pürüzsüz bir yüzeye benziyor. Nadiren, yan güç düğmesine bir parmak izi tarayıcı yerleştirilmiştir.

Nasıl kurulur

Bir Android cihazda parmak izi tarayıcıyı kurmak için, ayarlara gitmeniz, ardından "Ekranı kilitle" (bazen "Ekranı ve parmak izini kilitle") seçeneğini seçmeniz, "Parmak izlerini yönet"e tıklamanız ve ayarları güvenle yapabilirsiniz. Yani, bir parmak izi ekleyin veya zaten bellekte depolanmış olanlardan kaldırın.

Temel olarak, akıllı telefonlar 10'a kadar parmak izi saklayabilir (nadiren daha az). Bir parmak izi girmek için, uygun öğeyi seçmeli ve parmağınızı tarayıcıya koymalısınız (yerleşikse "Ana Sayfa" düğmesine basmadan), parmağınızı farklı konumlara yerleştirmelisiniz. Ayrıca cihazın hafızasına bir parmak izi girdikten sonra, sisteme birden fazla parmak izi girildiğinde kafanız karışmaması için bir isim verilmesi tavsiye edilir.