Astăzi, tehnologiile digitale au pătruns aproape în toate domeniile vieții noastre: în câteva clicuri facem achiziții pe internet, depunem și retragem numerar pe un card bancar, efectuăm diverse operațiuni cu conturi virtuale și, de asemenea, stocăm fotografiile și alte date în Stocare in cloud. Cu toată globalizarea tehnologiilor digitale, problema privind protecția datelor cu caracter personal rămâne în continuare relevantă.
Nu este un secret pentru nimeni că atacatorii moderni avansați nu mai folosesc o rangă și chei principale, ci folosesc cu măiestrie aceleași tehnologii digitale și software în propriile lor scopuri egoiste. Smartphone-urile rămân în continuare vulnerabile, deoarece cu ajutorul lor utilizatorul se conectează adesea la diferite servicii online. Și, dacă chiar ieri datele de pe un smartphone au fost protejate printr-un model sau parole, atunci în ultimii ani mulți producători au început să introducă diferite tipuri de protecție biometrică, care se bazează pe structura unică a anumitor părți ale corpului uman. În special, vorbim de amprente, geometrie facială, retină, identificare vocală. Autentificarea biometrică este o metodă de protecție destul de fiabilă și convenabilă. Și, cel mai important, nu vei uita o astfel de „parolă”, nu o vei spiona și, în plus, este întotdeauna la îndemână, ca să spunem așa. Astăzi vom vorbi despre scanerul de amprente dintr-un smartphone sau, cu alte cuvinte, despre un scaner de amprente. Este interesant de știut ce este acest dispozitiv, ce tipuri de scanere există și, de asemenea, cum funcționează.
Trebuie remarcat faptul că procesul de identificare folosind amprentele digitale este la egalitate cu cele mai fiabile metode prin care poate fi confirmată identitatea unui utilizator. În ceea ce privește acuratețea autentificării, scanarea amprentei este a doua după metoda care implică scanarea retinei ochiului, precum și analiza ADN-ului. Amprentele umane sunt reprezentate de modele papilare pe piele, care sunt unice pentru fiecare persoană, și apar în uter, la a douăsprezecea săptămână, sincron cu sistemul nervos. Interesant, modelele papilare pot fi influențate de diverși factori, de exemplu, acest lucru se referă la codul genetic al copilului și alte lucruri. Cu alte cuvinte, modelele papilare sunt creste și șanțuri pe piele care formează un model unic și unic. Chiar și o rănire minoră sau o deteriorare a pielii nu poate „șterge” amprenta, deoarece aceasta se va recupera în timp, cu excepția cazului în care, desigur, o jumătate de deget este suflată ca urmare a rănirii.
Cum funcționează un scaner de amprente într-un smartphone modern?
Scanerele de amprente au două funcții principale. Folosind primul dintre ele, scanerul citește imaginea amprentei, în timp ce a doua funcție verifică potrivirea amprentei cu cele existente în baza de date. Aproape toate smartphone-urile moderne folosesc scanere optice. Principiul funcționării lor este similar cu camerele digitale. Poza este realizată folosind un microcircuit care include fotodiode sensibile la lumină, precum și o sursă de lumină autonomă sub forma unei matrice de LED-uri, cu ajutorul căreia sunt evidențiate modelele de pe deget.
Când lumina atinge modelul papilar care poate fi citit, se creează o sarcină electrică folosind fotodiode, ceea ce duce la imprimarea unui pixel individual pe o imagine viitoare. Folosind pixeli de intensitate diferită, pe scaner se formează o imagine de amprentă. În plus, înainte de a verifica amprenta cu baza de date, scanerul verifică calitatea imaginii.
După primirea unei imagini cu amprenta digitală, aceasta este analizată de un software special folosind algoritmi complecși. Apropo, sunt analizate trei tipuri de modele de amprentă: arc, buclă și curl. După ce software-ul a determinat tipul de model, se identifică terminațiile liniilor tiparelor (rupturi sau bifurcații, care se numesc detalii), deoarece sunt unice și pot fi folosite pentru a identifica proprietarul dispozitivului. Urmează o analiză destul de complexă, în care scanerul analizează poziția detaliilor unul față de celălalt, împărțind imprimarea în microblocuri. Este de remarcat faptul că în timpul procesului de potrivire scannerul nu analizează o singură linie a modelului. Scanerul detectează potrivirile în blocuri individuale și le folosește pentru a determina asemănarea.
Ce tipuri de scanere de amprente există?
Scanerele optice sunt disponibile în două tipuri principale. În ceea ce privește primul dintre ele, elimină zona dorită a degetului atingând-o direct de scaner. Acest tip este folosit pe smartphone-urile Apple, începând cu iPhone 5s. În ceea ce privește cel de-al doilea tip, observăm că în acest caz utilizatorul glisează degetul peste un scaner optic. Rezultatul este o serie de imagini care sunt combinate într-una singură prin software. Samsung a folosit acest tip în produsele sale de ceva timp, însă, cu timpul a trecut la primul tip pentru că este mai comod, deși mai scump. Principalul dezavantaj al unui scaner optic de amprentă este vulnerabilitatea acestuia la zgârieturi și contaminare. De asemenea, îl puteți „încercui în jurul degetului” folosind o ghipsă a falangei degetului.
De asemenea, merită remarcat tipul de scaner de amprente cu semiconductor, care nu este utilizat în smartphone-uri din mai multe motive. Este imposibil să-l înșeli cu ajutorul unei amprente cu degetul. Un alt tip de scaner de amprente este un scaner cu ultrasunete. Are perspective mari de dezvoltare și funcționează pe principiul ecografiei medicale. Este aproape imposibil să-l înșeli, deoarece este capabil să pătrundă în stratul epidermic al pielii, care este unic.
Trebuie remarcat faptul că scanerele pot fi amplasate în diferite părți ale smartphone-ului. Mulți producători instalează un scanner de amprentă pe panoul din spate, recent a existat o modă pentru marginea laterală, iar HMD își pregătește noul flagship cu un scanner integrat în afișaj.
Aproape fiecare smartphone cu buget redus este acum echipat cu un scaner de amprente. Majoritatea producătorilor susțin că utilizarea senzorilor de amprentă nu este doar convenabilă, ci și sigură.
Cu toții suntem obișnuiți să folosim această tehnologie pentru a ne debloca smartphone-urile, dar poate îndeplini mult mai multe funcții utile. Mulți cred că această tehnologie a fost folosită pentru prima dată de Apple în iPhone 5S. De altfel, între 2002 și 2011 au fost puse în vânzare aproximativ 30 de telefoane echipate cu senzor de amprentă. În 2011, Motorola a lansat un smartphone pe sistemul de operare Android, care includea un scaner de amprente cu drepturi depline pe coperta din spate. Cu toate acestea, dispozitivul și noua tehnologie au fost uitate aproape imediat și doar angajații Apple au reușit să-și recapete interesul pentru el.
Ce tipuri de scanere de amprente există?
Există mai multe tipuri de scanere, cele mai comune fiind cele optice. Majoritatea producătorilor folosesc acest tip - nu este doar cel mai prietenos cu bugetul, ci și cel mai ușor de implementat. Principiul de funcționare este să „fotografiezi” și să reții amprenta. Astfel de scanere de amprentă au o serie de dezavantaje, deoarece calitatea și viteza de răspuns sunt afectate de contaminarea scanerului, de curățarea și umiditatea degetului, precum și de prezența deteriorării mecanice pe acesta. În plus, sunt cei mai ușor de înșelat.
Scanerele de amprente cu ultrasunete își înlocuiesc treptat predecesorii. Ei scanează suprafața degetului folosind unde sonore. Această tehnologie este mai sigură, timpul de răspuns este mai scurt, murdăria și deteriorarea pielii nu sunt periculoase. În acest moment, mai multe smartphone-uri de top de la producători chinezi sunt echipate cu acest tip de senzor.
Caracteristicile scanerului de amprente
Nu uitați că astăzi smartphone-ul joacă un rol cu adevărat extrem de important în viața aproape oricărei persoane. Acesta nu este doar un dispozitiv pentru efectuarea de apeluri și scrierea mesajelor, ci și o adevărată stocare a datelor personale, fotografii, amintiri, note și informații financiare. Toate acestea necesită o protecție fiabilă, care este oferită de scanerul de amprente. Astfel, prima sa funcție este de a putea deblocarea smartphone-ului.
A doua funcție poate fi apelată acces la fișierele personale. Pe unele smartphone-uri Android, puteți seta cererea de amprentă nu doar la deblocarea dispozitivului, ci și la deschiderea anumitor aplicații, precum galerie, calendar sau documente. În plus, această funcție va fi utilă pentru restricționarea accesului la anumite aplicații financiare. Amintește-ți doar câți copii au cumpărat lucruri sau rezervoare în jocuri online folosind smartphone-urile părinților?
În unele modele Huawei, folosind un senzor de amprentă, puteți răspunde la apel- trebuie doar să puneți degetul pe scaner și să așteptați să înceapă conversația. La prima vedere, această funcție pare convenabilă, dar, pe de altă parte, există o probabilitate mare de a ridica accidental telefonul.
Plata pe internet. Folosind aplicații speciale, puteți face achiziții în magazine online, transferuri de bani, plăti facturile de utilități și multe altele. Folosind un scaner de amprentă, puteți reduce semnificativ timpul de tranzacție și puteți confirma plata prin simpla atingere a amprentei.
Transfer de date . Telefoanele inteligente sunt echipate cu multe funcții, dintre care una vă permite să transferați un fișier de la dispozitiv la dispozitiv prin aer, de exemplu, prin Bluetooth. Pentru a nu introduce parola din nou, puteți confirma acțiunea folosind un scaner de amprentă.
Folosind un scaner poți opriți alarma. Principiul de funcționare este exact același ca în toate cazurile de mai sus - de îndată ce se aude sunetul alarmei, trebuie doar să puneți degetul pe senzor și alarma se va opri automat. Doar nu uitați să setați repetarea automată, altfel s-ar putea să dormiți prea mult.
Cât de fiabil este scanerul de amprente?
Senzorii de amprentă pot fi considerați de încredere. Cu toate acestea, hackerii au învățat deja cum să le pirateze. Cea mai obișnuită modalitate este de a face o fotografie a imprimării (de exemplu, pe o vază de sticlă transparentă), de a o tipări folosind o imprimantă cu jet de cerneală și de a o atașa la scaner. Această metodă poate funcționa doar cu primele generații de senzori de amprentă.
Pentru a debloca noile generații, va trebui să deveniți inteligent - faceți o turnare din silicon. Desigur, aceste metode sunt mai asemănătoare cu exemplele din filme, dar tot trebuie să fii atent și să ai grijă de smartphone-ul tău.
Salutări tuturor fanilor Xiaomi! Lansăm o nouă serie de publicații despre detaliile smartphone-urilor tale și cum funcționează acestea!
Aproape toate smartphone-urile moderne sunt echipate cu un scanner de amprente. Dar nu toată lumea știe cum funcționează. Astăzi vă vom vorbi despre această componentă.
Trăim într-o lume în care tehnologia digitală a pătruns în fiecare aspect al vieții. Facem cumpărături online, stocăm bani pe carduri și conturi virtuale și, de asemenea, stocăm fotografii personale în stocarea online. Prin urmare, problema protecției datelor cu caracter personal este mai presantă ca niciodată. În cele din urmă, dacă atacatorii obțin acces la datele personale, acest lucru poate duce la mari probleme. Smartphone-urile sunt deosebit de vulnerabile în acest sens, deoarece oferă acces la multe servicii online. În acest scop, majoritatea producătorilor produc smartphone-uri cu o funcție de scanare a amprentei pentru a proteja datele personale ale utilizatorilor. Un smartphone poate fi pierdut cu ușurință și, în acest caz, atacatorii pot obține acces temporar la el. În cele mai multe cazuri, datele de pe un smartphone sunt protejate folosind parole sau chei de model. Dar acest lucru nu este întotdeauna sigur și de încredere. Protecția biometrică este o nouă etapă în protecția gadgeturilor moderne, bazată pe unicitatea unor părți ale corpului nostru. De exemplu, pupile, retina, geometria feței, vocea, amprentele digitale. Cu ajutorul autentificării biometrice, puteți oferi protecție fiabilă și convenabilă. Dar acest lucru nu este întotdeauna potrivit și nu întotdeauna sigur (mai multe despre asta mai târziu). O astfel de „parolă” nu poate fi uitată sau spionată, este extrem de dificil de falsificat și este întotdeauna în apropiere. Să vorbim despre principiul de funcționare și capabilitățile scanerului de amprente. Această metodă de identificare se bazează pe modelul papilar unic al degetelor.
Este ușor de utilizat, fiabil și versatil, este dificil de contrafăcut (folosind o imprimare sau o fotografie (a 2-a metodă este și mai dificilă)). Recunoașterea amprentei se realizează folosind un scaner special care citește modelul papilar, îl convertește și îl compară cu un eșantion. Există trei metode principale de scanare.
Tipuri de scanere de amprente
1. Optică.
Acest scaner este o cameră digitală mică. Lumina LED-ului este reflectată de deget și lovește o matrice sensibilă la lumină, care transformă semnalul optic într-unul digital. Aparatul citește, analizează și compară nu imprimarea, ci geometria: distanța dintre linii, formă și rotunjire. Există două tipuri de scanere optice.Primul face o fotografie a zonei dorite a degetului atunci când utilizatorul atinge scanerul. 
Dacă utilizați al doilea tip de scaner optic, trebuie să glisați degetul peste scaner. Scanerul preia o serie de imagini și le combină într-una singură la nivel de software. Această metodă este cunoscută ca metoda acțiunii întârziate (alunecare). Este folosit în Galaxy S5 de la Samsung, dar compania a abandonat acest scaner în modelele ulterioare. Primul tip de scaner optic este mai scump decât al doilea (acțiune lentă), deoarece folosește un senzor mai mare pentru a crea o imagine completă a amprentei, dar, în același timp, este mai convenabil pentru utilizatorul final. Cel mai frecvent dezavantaj al scanerelor optice este susceptibilitatea lor la murdărie, zgârieturi și starea fizică a degetului (de exemplu, umiditatea). În plus, un astfel de scaner poate fi înșelat folosind o imagine cu amprentă, care a fost dovedită cu succes de grupul de hackeri Chaos Computer Club. Au fotografiat o amprentă pe sticlă la rezoluție înaltă, au imprimat-o pe o imprimantă laser, au umplut-o cu latex lichid, iar după uscare, scanerul a recunoscut amprenta nu mai rău decât o amprentă reală. Astfel, a fost posibilă ocolirea protecției dispozitivului creat de Samsung și Apple.
2. Scanner bazat pe semiconductori (siliciu).
Acest scanner este conceput ținând cont de faptul că semiconductorii își pot schimba proprietățile la punctele de contact. Aceste scanere pot fi de diferite tipuri: capacitive, radiofrecvență, termice. Ele nu sunt folosite în smartphone-urile moderne, poate din cauza complexității implementării, având în vedere dimensiunea mică a gadgeturilor mobile și costul ridicat. Marele avantaj al acestei tehnologii este că nu poate fi păcălit de amprentă. 
3. Scaner cu ultrasunete.
În opinia noastră, acesta este cel mai promițător scaner de amprente de până acum. Scanerele cu ultrasunete funcționează pe principiul ultrasunetelor și creează o imagine vizuală a unei amprente. Undele sonore sunt generate folosind un senzor piezo. Ele cad pe deget și semnalul de eco reflectat este înregistrat de senzori speciali. Spre deosebire de imagistica optică, aceste scanere folosesc unde sonore de înaltă frecvență care pot pătrunde în structura unică a stratului epidermic al pielii. 
Acest lucru nu necesită ca degetul să fie curat, uscat sau intact. Un scaner cu ultrasunete nu poate fi păcălit de o imagine a amprentei deoarece creează o imagine tridimensională a pielii și, de asemenea, înregistrează pulsul. În martie 2018, Qualcomm și-a prezentat dezvoltarea bazată pe această tehnologie.
Un procesor suplimentar este responsabil pentru procesarea amprentei scanate, iar codul convertit este stocat exclusiv într-un loc special izolat. Folosind un scaner de amprentă, vă puteți debloca smartphone-ul și vă puteți conecta la diferite sisteme de plată, puteți face o fotografie și multe altele. Este, de asemenea, însoțit de diverse aplicații terțe. S-au adăugat funcții de plată în G Pay folosind o amprentă și folosind un scaner pentru a proteja datele de programe terțe.
Concluzie
În smartphone-urile cu Android, un scaner de amprentă a fost adăugat pentru prima dată în Motorola Atrix 4G, dar din cauza designului său ciudat, nu a fost popular. Galaxy S5 de vârf a Samsung a fost o descoperire. Folosind un scaner de amprentă, nu numai că ați putea să vă deblocați smartphone-ul, ci și să vă conectați la sistemul de plată PayPal. De asemenea, datorită funcționalității sale, scanerul ar putea folosi aplicații terțe. Dar din cauza modului în care sunt scanate amprentele (metoda cu acțiune lentă), soluția folosită în Samsung S5 nu avea caracteristica de conectare cu amprentă. 
Datorită naturii sistemelor de operare Apple, soluția sa anti-malware este mai robustă. Trebuie remarcat faptul că sistemele Android înainte de versiunea 6 nu aveau suport nativ pentru această metodă de autentificare. Doar cu Android Marshmallow Google a implementat suport nativ pentru un scaner de amprentă direct în sistem. În noua versiune a sistemului de operare, dezvoltatorilor le-a fost mai ușor să implementeze aplicații care să suporte scanerul, deoarece a fost suficient să adăugați suport pentru API-urile de sistem. Acum producătorul nu a fost nevoit să dezvolte soluții de la zero sau să adapteze software gata făcut, care nu era de înaltă calitate sau ușurință în utilizare.
În prezent, modulul de scanare a amprentei nu mai reprezintă un avantaj al flagship-urilor jucătorilor de top de pe piața smartphone-urilor. Această tendință a fost preluată de aproape toți producătorii și scanerul a început să apară chiar și în modelele bugetare.
Dar acum nu mai recomandăm folosirea unui astfel de sistem biometric de securitate pentru sistemele de plată sau stocarea informațiilor personale. Dovadă în acest sens sunt numeroasele exemple de ocolire a acestui tip de protecție. Poate că introducerea tehnologiei ecografiei cu ultrasunete va ajuta la corectarea acestei probleme. Dar ca o modalitate de a vă debloca smartphone-ul și de a vă proteja de străinii indiscretori, un scaner de amprente este o opțiune excelentă.
Senzorii de amprentă de astăzi au depășit segmentul premium al smartphone-urilor; tehnologia suplimentară de protecție a hardware-ului poate fi implementată chiar și în dispozitive relativ ieftine din gama de prețuri medii. De când tehnologia a intrat pe piață, a suferit schimbări evolutive semnificative, așa că iată o imagine de ansamblu asupra senzorilor de amprentă disponibili pe piață, indicând diferențele dintre ei.
Scanere optice
Cea mai veche metodă de captare și comparare a amprentelor 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, analizând zonele cele mai luminoase și cele mai întunecate din imagine.
Prin analogie cu camerele din smartphone-uri, astfel de senzori au o rezoluție specifică; cu cât aceasta 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 produc imagini mai contrastante decât o cameră convențională. Acestea includ de obicei un număr mare de diode pe inch pentru a afișa mai clar detaliile apropiate. Când scanați un deget, scanerul este în întuneric, astfel încât scanerele optice au, de asemenea, LED-uri la bord care acționează ca un bliț în timpul scanării. Un astfel de dispozitiv intern va adăuga milimetri suplimentari de grosime smartphone-ului și va afecta negativ factorul de formă final.
Principalul dezavantaj al scanerelor optice este nefiabilitatea lor. Cu ajutorul lor, se obține doar o imagine bidimensională; un astfel de scaner poate fi „înșelat” de o altă imagine de bună calitate sau de o imprimare creată artificial din aceasta. Nu ar trebui să 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 diverse forme și dimensiuni, dar nu au scanere optice. Prin analogie cu începutul răspândirii ecranelor tactile rezistive, scanerele optice de astăzi pot fi găsite doar în cele mai ieftine soluții hardware. Necesitatea de a consolida securitatea a dus la trecerea unanimă a smartphone-urilor la scanere cu condensator.
Scanere cu condensator
Cel mai comun tip de senzor de amprentă. Și din nou, numele dezvăluie componenta principală, dacă, desigur, știți puțin despre electronică - un condensator. În loc să creeze o imagine tradițională a unei amprente, scanerele cu condensatoare folosesc rețele de condensatoare minuscule pentru a colecta informații despre o amprentă. Dacă conectați condensatori capabili să stocheze sarcina electrică la o placă conductivă, acest lucru vă va permite să le utilizați pentru a citi detaliile amprentei. Încărcarea condensatoarelor se va schimba ușor atunci când degetul atinge placa și, în același timp, spațiul de aer va lăsa încărcarea relativ neschimbată. Un circuit de integrare op-amp este utilizat pentru a urmări modificările, iar modificările pot fi ulterior înregistrate de un convertor de semnal analog-digital.
Odată scanate, informațiile digitale pot fi analizate pentru caracteristici distinctive și unice ale amprentei digitale, care pot fi stocate pentru comparare ulterioară. Un astfel de senzor este mult mai greu de „înșelat” decât unul optic. Rezultatele nu pot fi reproduse într-o imagine și sunt foarte greu de falsificat cu orice amprentă artificială: diferite materiale vor provoca diferite modificări ale încărcării condensatorului. Singurul risc de securitate poate proveni din posibilitatea piratarii software sau hardware.
Prin crearea unei game suficient de mari de astfel de condensatoare (sute, dacă nu mii de condensatoare într-un singur scaner), este posibil să se obțină imagini foarte detaliate ale crestelor și canelurilor unei amprente 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 condensator pot fi mai scumpe. Unele modele timpurii au încercat să reducă numărul de condensatori necesari utilizând scanere cu „glisare”, care au primit informații de la mai puține elemente de condensator și au actualizat rapid rezultatele pe măsură ce un deget a fost trecut peste senzor. Metoda a fost destul de sofisticată și a necesitat adesea mai multe încercări pentru a scana cu succes. Din fericire, o schemă mai simplă de funcționare a senzorului este comună astăzi: o simplă apăsare și menținere apăsată 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 aceasta. Pentru a colecta efectiv detalii despre amprentă, platforma hardware include un transmițător și un receptor cu ultrasunete. Un impuls ultrasonic este transmis printr-un deget plasat pe scaner. Este parțial absorbit și parțial transmis înapoi la senzor, în funcție de tuberculi, pori și alte detalii unice pentru fiecare amprentă.
Nu există microfon pentru a citi semnalul de întoarcere; în schimb, se folosește un senzor care poate citi solicitarea mecanică pentru a calcula intensitatea semnalului de întoarcere în diferite locații ale senzorului. Scanarea pe o perioadă mai lungă de timp permite citirea unor informații 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 cu condensator.
Algoritmi și criptografie
Majoritatea senzorilor de amprentă se bazează pe principii foarte asemănătoare, dar componentele suplimentare și software-ul pot juca un rol major în diferențierea produselor în performanța și funcționalitatea disponibilă consumatorilor.
Scannerul fizic este însoțit de un cip dedicat care interpretează informațiile scanate și le transmite în formatul necesar procesorului smartphone-ului. Diferiți producători folosesc algoritmi pentru identificarea caracteristicilor cheie ale amprentei digitale care diferă ușor în ceea ce privește viteza și precizia.
De obicei, acești algoritmi „căută” locul unde se termină denivelările și liniile sau unde denivelările se împart în două. În mod colectiv, aceste și alte caracteristici distinctive sunt numite șablon de amprentă sau protocol detaliat de introducere a amprentei. Dacă mai multe dintre aceste caracteristici se potrivesc într-o amprentă digitală scanată, amprenta digitală va fi socotită ca o potrivire. În loc să compari întreaga amprentă de fiecare dată, compararea caracteristicilor unui șablon reduce cantitatea de putere de procesare necesară pentru a identifica o amprentă, ajută la evitarea erorilor atunci când amprenta este pătată și, de asemenea, permite scanarea unui deget decentrat sau doar a unei părți a acestuia. o amprentă.
Desigur, astfel de informații ar trebui stocate în siguranță pe dispozitiv și ținute departe de codul care l-ar putea compromite. În loc să încarce informații despre utilizator în rețea, procesoarele ARM le pot stoca în siguranță pe un cip fizic dedicat folosind tehnologia Trusted Execution Environment (TEE) bazată pe TrustZone. Această stocare securizată este folosită și pentru alte procese criptografice și comunică direct cu componente hardware securizate, cum ar fi senzorul de amprentă digitală, pentru a preveni orice încercare de interceptare software. Informațiile nepersonale aprobate, cum ar fi parola, pot fi accesate numai de aplicațiile care utilizează API-ul client TEE.
O soluție similară de la Qualcomm este încorporată în arhitectura Secure MSM, Apple numește un proiect similar „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 în mediul de operare normal sisteme. Ca parte a alianței FIDO (Fast Identity Online), au fost dezvoltate protocoale criptografice puternice care permit utilizarea acestor zone protejate de hardware pentru autentificarea între hardware și servicii fără o parolă. Prin urmare, vă puteți conecta la un site web sau la un magazin 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 informații biometrice.
Senzorii de amprentă au devenit o alternativă destul de sigură la nevoia de a-ți aminti nenumărate parole și nume de utilizator, iar dezvoltarea continuă a sistemelor de plată mobile sigure înseamnă că aceste scanere vor deveni instrumente de securitate mai comune și esențiale în viitor.
Deci, ce este un scaner de amprente?
Acesta este un tip de tehnologie de securitate biometrică care utilizează o combinație de metode hardware și software pentru a recunoaște amprenta unui utilizator. Identifică și autentifică amprentele unei persoane pentru a permite sau a interzice accesul la un smartphone, o aplicație și alte locuri care au nevoie de protecție împotriva interferențelor nedorite. Există multe alte modalități de a proteja informațiile personale, cum ar fi: biometrie, scanarea irisului, scanarea retinei, scanarea caracteristicilor faciale și așa mai departe, până la un test special de sânge sau de mers. Apropo, analiza mersului a fost demonstrată în seria de filme Mission Impossible cu Tom Cruise. Unele smartphone-uri folosesc chiar și un scanner de iris, dar implementarea acestei caracteristici este în mod natural departe de a fi ideală. De ce un scaner de amprente? Este simplu: plăcile de scanare a amprentelor sunt destul de ieftine și ușor de fabricat și utilizat. Atingeți scanerul și Redmi Note 3 este deblocat instantaneu și gata de utilizare.
Așa cum există diferite tipuri de tehnologii de securitate biometrică, tipurile de scanere de amprente au tehnologii și metode de implementare diferite. Există trei tipuri de scanere de amprente:
- Scanere optice;
- Scanere capacitive;
- Scanere cu ultrasunete.
Scanere optice
Scanerele optice de amprentă sunt cea mai veche metodă de captare și comparare a amprentelor. După cum ați putea ghici din nume, această metodă se bazează pe capturarea unei imagini optice a unei amprente. În esență, este o fotografie a unei amprente care, odată capturată, este procesată folosind algoritmi speciali pentru a detecta modele unice la suprafață, cum ar fi crestele și buclele unice, prin analizarea zonelor cele mai luminoase și cele mai întunecate ale imaginii.
La fel ca o cameră pentru smartphone, acești senzori au o rezoluție finită și cu cât rezoluția este mai mare, cu atât detaliile modelului mai fine pe care senzorul le poate discerne pe degetul tău, cu atât este mai mare securitatea. Cu toate acestea, acești senzori au un contrast mult mai mare decât o cameră obișnuită. De obicei, au un număr foarte mare de diode pe inch pentru a captura imagini la distanță apropiată. Dar când pui degetul pe scaner, camera lui nu vede nimic, pentru că este întuneric, obiectezi. Dreapta. Prin urmare, scanerele optice au, de asemenea, matrice întregi de LED-uri ca bliț pentru a ilumina zona de scanare. Evident, acest design este prea voluminos pentru un telefon, unde subțirea corpului 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, cu ajutorul unor simple manipulări cu același adeziv PVA sau pur și simplu cu o fotografie de înaltă calitate, un scaner este piratat și se obține accesul la documentele tale importante sau la pisici. Prin urmare, acest tip de securitate nu este potrivit pentru smartphone-uri.
Așa cum puteți găsi acum smartphone-uri cu ecrane rezistive, este posibil să găsiți și scanere optice de amprente. Ele sunt încă folosite în multe domenii, cu excepția celor în care este nevoie de securitate reală. Recent, odată cu dezvoltarea tehnologiei și cererea tot mai mare pentru o securitate mai serioasă, smartphone-urile au adoptat în unanimitate și folosesc scanere capacitive. Ele vor fi discutate mai jos.
Scanere capacitive
Acesta este cel mai comun tip de scaner de amprente în prezent. După cum sugerează și numele, condensatorul este modulul principal de scanare într-un scaner capacitiv. În loc să creeze o imagine tradițională de amprentă digitală, scanerele capacitive folosesc rețele de circuite de condensatoare minuscule pentru a colecta date de amprentă. Condensatorii stochează sarcina electrică și, dacă puneți degetul pe suprafața scanerului, cantitatea acumulată în condensator va fi ușor modificată în acele locuri în care creasta de pe model atinge placa și va rămâne relativ neschimbată acolo unde depresiunile de pe modelele sunt opuse. Un circuit integrator op-amp este utilizat pentru a urmări aceste modificări, care pot fi apoi înregistrate de un convertor A/D.
Odată ce datele de amprentă au fost capturate, datele sunt convertite în date digitale și căutate atribute distinctive și unice ale amprentei, care la rândul lor pot fi stocate pentru comparare într-o etapă ulterioară. Principalul avantaj al acestei tehnologii este că este mult mai bună decât scanerele optice. Rezultatele scanării nu pot fi reproduse cu imaginea și este incredibil de greu de înșelat folosind proteze, adică o turnare a amprentei. După cum a fost scris mai sus, acest lucru se datorează faptului că atunci când o amprentă este recunoscută, sunt înregistrate date ușor diferite, și anume, modificări ale încărcării condensatorului. Singura amenințare reală de securitate provine din orice manipulare hardware sau software.
Scanerele capacitive de amprentă folosesc rețele destul de mari de acești condensatori, de obicei sute, dacă nu mii, într-un singur scaner. Acest lucru permite o imagine foarte detaliată a crestelor și văilor amprentei. La fel ca la scanerele optice, un număr mai mare de condensatori asigură o rezoluție mai mare a scanerului, crescând acuratețea recunoașterii și, în consecință, nivelul de securitate, până la recunoașterea celor mai mici puncte.
Datorită numărului mai mare de componente din circuitul de recunoaștere a amprentei, scanerele capacitive sunt de obicei puțin mai scumpe decât scanerele optice. În primele iterații ale scanerelor capacitive, mulți producători au încercat să reducă costurile reducând numărul de condensatori necesari pentru recunoașterea amprentelor digitale. Asemenea soluții nu au avut aproape întotdeauna prea mult succes și mulți utilizatori s-au plâns de calitatea recunoașterii, deoarece au fost nevoiți să pună degetul pe ea de mai multe ori pentru a scana amprenta. Din fericire, în aceste zile această tehnologie a fost deja perfecționată și chiar și un utilizator pretențios va fi mulțumit. Este demn de remarcat faptul că, dacă degetul tău este murdar sau prea ud/gras, atunci scanerul capacitiv uneori nu va putea recunoaște amprenta. Totuși, se mai spală pe mâini? :)
Scanere cu ultrasunete
Scanerele de amprentă cu ultrasunete sunt cele mai recente în tehnologie de recunoaștere a amprentei în acest moment. Acest tip de scaner a fost folosit pentru prima dată pe smartphone-ul Le Max Pro. Acest telefon folosește tehnologii de la compania americană Qualcomm cu Sense ID.
Un scaner cu ultrasunete folosește un transmițător și un receptor ultrasonic pentru a recunoaște o amprentă digitală. Pulsul cu ultrasunete este transmis direct degetului, care este plasat în fața scanerului. O parte din acest impuls este absorbit, iar o parte se întoarce la receptor și este recunoscut în continuare în funcție de crestele, văile și alte detalii ale amprentei care sunt unice pentru fiecare deget. La scanerele cu ultrasunete, un senzor care detectează stresul mecanic este utilizat pentru a calcula intensitatea impulsului ultrasonic care revine în diferite puncte de pe scaner. Scanarea pentru o perioadă mai lungă de timp permite captarea datelor suplimentare despre adâncimea amprentei, rezultând imagini 3D foarte detaliate ale amprentei scanate. Utilizarea tehnologiei 3D în această metodă de scanare o face cea mai sigură alternativă la scanerele capacitive. Singurul dezavantaj al acestei tehnologii este că momentan nu a fost încă dezvoltată 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 flagship-ul său Mi5.
Algoritmi de procesare a amprentelor
Deși majoritatea scanerelor de amprentă se bazează pe principii hardware foarte asemănătoare, componentele și software-ul suplimentar pot juca un rol important în recunoașterea amprentei. Diferiți producători folosesc câțiva algoritmi diferiți care vor fi cei mai „convenienți” pentru un anumit model de procesor și sistem de operare. În consecință, viteza și acuratețea identificării caracteristicilor cheie ale amprentei pot varia între producători.
De obicei, acești algoritmi caută unde se termină crestele și jgheaburile, se intersectează și se împart în două. În mod colectiv, caracteristicile unui model de imprimare sunt numite „minutiae”. Dacă amprenta digitală scanată se potrivește cu mai multe „lucuri mici”, va fi considerată o potrivire. Pentru ce e asta? În loc să compare amprentele întregi de fiecare dată, comparațiile minut cu bucată reduc cantitatea de putere de procesare necesară pentru procesarea și identificarea fiecărei amprente. De asemenea, această metodă ajută la evitarea erorilor la scanarea unei amprente și, cel mai important, devine posibil să nu aplicați complet degetul. Nu-ți pui niciodată degetul exact, nu-i așa? Desigur că nu.
Aceste informații ar trebui să fie stocate într-o locație sigură pe dispozitiv și suficient de departe de cod care ar putea compromite fiabilitatea scanerului. În loc să stocheze datele utilizatorului online, procesorul stochează în siguranță informațiile despre amprentă pe cipul fizic într-un TEE (Trusted Execution Environment). Această zonă securizată este folosită și pentru alte procese criptografice și accesează direct platformele hardware de securitate, cum ar fi același scaner de amprente, pentru a preveni orice supraveghere software și orice intruziune. Acești algoritmi pot diferi de la un producător la altul sau pot fi chiar organizați diferit, de exemplu, Qualcomm are arhitectura Secure MCM, iar Apple are Secure Enclave, dar toți se bazează pe același principiu de stocare a acestor informații într-o parte separată. a procesorului.
Scanerele de amprente au devenit o alternativă destul de sigură pentru reamintirea a nenumărate autentificări și parole, iar pentru tranzacțiile de plată sigure, scanerele vor deveni în cele din urmă un instrument de securitate foarte comun și important.
Produse care te pot interesa:
Versiunea globală înseamnă că produsul este lansat pentru piața globală și îndeplinește standardele internaționale de calitate.
Rostest este o marcă de certificare care garantează că dispozitivul respectă toate normele și standardele rusești pentru protecția mediului și sănătatea utilizatorilor. Acest semn nu implică diferențe sau avantaje suplimentare față de alte dispozitive.
Versiunea globală înseamnă că produsul este lansat pentru piața globală și îndeplinește standardele internaționale de calitate.
Rostest este o marcă de certificare care garantează că dispozitivul respectă toate normele și standardele rusești pentru protecția mediului și sănătatea utilizatorilor. Acest semn nu implică diferențe sau avantaje suplimentare față de alte dispozitive.
Versiunea globală înseamnă că produsul este lansat pentru piața globală și îndeplinește standardele internaționale de calitate.
Rostest este o marcă de certificare care garantează că dispozitivul respectă toate normele și standardele rusești pentru protecția mediului și sănătatea utilizatorilor. Acest semn nu implică diferențe sau avantaje suplimentare față de alte dispozitive.
Versiunea globală înseamnă că produsul este lansat pentru piața globală și îndeplinește standardele internaționale de calitate.
Rostest este o marcă de certificare care garantează că dispozitivul respectă toate normele și standardele rusești pentru protecția mediului și sănătatea utilizatorilor. Acest semn nu implică diferențe sau avantaje suplimentare față de alte dispozitive.
Versiunea globală înseamnă că produsul este lansat pentru piața globală și îndeplinește standardele internaționale de calitate.
Rostest este o marcă de certificare care garantează că dispozitivul respectă toate normele și standardele rusești pentru protecția mediului și sănătatea utilizatorilor. Acest semn nu implică diferențe sau avantaje suplimentare față de alte dispozitive.
Versiunea globală înseamnă că produsul este lansat pentru piața globală și îndeplinește standardele internaționale de calitate.
Rostest este o marcă de certificare care garantează că dispozitivul respectă toate normele și standardele rusești pentru protecția mediului și sănătatea utilizatorilor. Acest semn nu implică diferențe sau avantaje suplimentare față de alte dispozitive.
Versiunea globală înseamnă că produsul este lansat pentru piața globală și îndeplinește standardele internaționale de calitate.