Scaner de amprente pe un smartphone: configurare și utilizare. Scanere optice de amprente. Prezentare generală a senzorului R308

Ne-am obișnuit de mult timp cu capacitățile aproape nelimitate ale smartphone-urilor moderne. Sistemele de operare mobile oferă un set bogat de funcții, iar aplicațiile vă permit să rezolvați aproape orice problemă. În același timp, performanța dispozitivelor emblematice este de fapt excesivă: chiar și cele mai mari sarcini de resurse și jocurile solicitante nu pot încărca complet cipurile de top de la Qualcomm, Samsung și Mediatek. Ei bine, nu poți converti videoclipuri 4K pe telefonul tău, până la urmă. Deși smartphone-urile pot face față și asta. Cu toate acestea, unele funcții indisponibile anterior au început să se răspândească. De exemplu, smartphone-urile cu un scaner de amprentă încorporat au devenit acum disponibile pe scară largă. Dar sunt necesare deloc? Astăzi vom răspunde la această întrebare și vom descoperi, de asemenea, care sunt aceste scanere.

Pionierii

Astăzi, identificarea amprentelor este prezentată ca o inovație, iar Apple este considerat un pionier în industria mobilă cu iPhone 5S.  Cu toate acestea, așa cum este cazul multor alte inovații, „gigantul măr” a jucat rolul unui popularizator. Mulți l-au uitat deja pe adevăratul pionier: în 2004, pe telefonul Pantech GI100 a apărut un scaner de amprente. Desigur, acesta nu era un smartphone, astfel încât capacitățile de identificare biometrică au fost semnificativ limitate. De exemplu, a fost posibil să se înregistreze până la zece numere secrete în agenda telefonică.

În 2006, a fost lansat modelul Pantech PG6200, care în multe privințe a devenit succesorul Pantech GI100. A folosit și un scaner de amprente. Poate că Apple iPhone 5S a fost primul smartphone cu acest plus frumos? Și din nou, apropo: în 2011, Motorola Atrix 4G a fost lansat pe Android 2.2, care avea și un scanner.

Cu toate acestea, compararea acestor dispozitive cu smartphone-urile moderne poate fi doar formală. Da, chiar aveau senzori de amprentă, dar au fost fabricați folosind o tehnologie fundamental diferită. Pentru a scana, a trebuit să treceți cu degetul la o viteză strict specificată și, de asemenea, a durat ceva timp pentru a procesa informațiile. Este puțin probabil ca în astfel de condiții să se poată vorbi despre comoditate și confort.

Așa că, deși Apple iPhone 5S nu este de facto primul dispozitiv mobil cu scaner de amprente, a fost cel care a făcut populară această funcție.

Posibilitati

Anterior, scanerele de amprente puteau fi văzute în principal în filmele științifico-fantastice, unde erau folosite pentru a identifica personalul de la o bază militară secretă. În general, senzorii din dispozitivele mobile moderne îndeplinesc aceeași funcție - determinând utilizatorul căruia i se permite accesul. Numai că acum nu se va deschide camera cu valiza nucleară, ci smartphone-ul care va fi deblocat.

Senzorii de amprentă vă permit să deblocați rapid. Și aici efectuează două acțiuni deodată. În primul rând, ele indică intenția de a folosi un smartphone (adică, de fapt, sunt înlocuite prin apăsarea tastei mecanice centrale sau a butonului de blocare). În al doilea rând, efectuează o acțiune de „glisare pentru a debloca”, adică confirmă dorința de a debloca dispozitivul.

Desigur, trebuie să vorbim separat despre securitate. Anterior, dacă ți-a pasat de confidențialitatea datelor stocate pe telefonul tău, foloseai o parolă. În multe cazuri, a fost înlocuită cu o parolă grafică care putea fi introdusă mai rapid. Totuși, accesul la dispozitiv a fost obținut și de persoana căreia i-ați furnizat această parolă sau care a reușit să o spioneze. Cu amprentele, totul este mult mai complicat. Sunt destul de greu de falsificat, iar prietenul sau colegul tău probabil nu va reuși. Singura persoană care va avea acces deplin la gadgetul tău va fi geamănul tău identic, deoarece amprentele sale, ca întregul set de cromozomi, sunt complet identice cu ale tale.

Dacă vorbim despre funcția Touch ID realizată de Apple, atunci poți folosi și identificarea biometrică în aplicațiile standard iTunes și App Store. Acolo înlocuiește introducerea unei parole, dar această procedură poate deveni plictisitoare dacă trebuie să descărcați și să instalați mai multe programe sau piese simultan. Dezvoltatorii terți s-au grăbit și ei să profite de noile funcții. În special, multe servicii bancare mobile identifică acum utilizatorul după modelul de pe degete.

În cazul smartphone-urilor Android, există mult mai multe variante, deoarece producătorii încearcă adesea să vină cu o varietate de funcții noi. De exemplu, pe unele modele puteți atribui o sarcină separată fiecărei amprente. De exemplu, dacă cel index pur și simplu deblochează dispozitivul, cel din mijloc va lansa camerele, iar cel fără nume va porni playerul audio. În unele cazuri, acest lucru poate fi foarte convenabil, deoarece economisește timp. Dar multe depind și de locația senzorului.

Preocupări

Ca orice inovație, un scaner de amprentă ridică multe întrebări și chiar îngrijorări în rândul celor care nu l-au folosit încă sau și-au achiziționat abia recent un smartphone cu o astfel de funcție. Există o varietate de mituri cu privire la această tehnologie, dintre care unele vom încerca să le dezmințim.

Primul mit se referă la posibilitatea de hacking. L-am infirmat deja parțial în paragraful anterior: este foarte dificil să falsificați amprentele digitale. Utilizatorul mediu cu siguranță nu va putea face acest lucru, mai ales fără pregătire prealabilă, în domeniu.

Cu toate acestea, cu abilitățile corespunzătoare, puteți obține acces la conținutul dispozitivului altcuiva. De exemplu, un grup de hackeri biometrici germani, Chaos Computer Club, a spart odată cu succes securitatea iPhone 5S și Samsung Galaxy S5. Pentru aceasta, o cameră, o imprimantă, un lipici și o serie de alte substanțe chimice au fost folosite pentru a crea o impresie a degetului proprietarului smartphone-ului. Adevărat, este necesar să se țină cont de faptul că toate acestea necesită timp, muncă minuțioasă, abilități și materiale specifice. Și, desigur, aveți nevoie de eșantionul în sine, adică de degetul care este deja înregistrat în dispozitivul mobil.

Al doilea mit se referă la accesul neautorizat al terților folosind direct degetul proprietarului. De exemplu, un soț gelos sau un soț gelos vrea să verifice corespondența pasiunii lor și, pentru a face acest lucru, aduc smartphone-ul la degetul celeilalte jumătăți adormite. Ei bine, o astfel de teamă este destul de valabilă, mai ales că nu există bariere tehnice în implementarea unei astfel de proceduri. La urma urmei, telefonul nu poate ști că proprietarul său doarme în prezent. Deci, dacă vă este deja atât de frică de un astfel de caz, atunci puteți găsi alte metode de protecție, de exemplu, o parolă sau un scanner retinian. Este și mai ușor să preveniți astfel de situații sau pur și simplu să ștergeți informațiile suspecte din memoria dispozitivului.

De asemenea, puteți veni cu o versiune criminală a celui de-al doilea mit. Atacatorii au pus stăpânire pe dispozitivul dvs. și încearcă să taie degetul proprietarului pentru a avea acces la el. Nu numai că toate acestea sună comic, dar astfel de acțiuni nu au apărut niciodată în știri. Ca ultimă soluție, puteți specifica o parolă care vă permite să ocoliți procedura de identificare sau să dezactivați complet o astfel de protecție în setări dacă infractorii o solicită.

De aici rezultă și un al treilea mit, care spune că un smartphone, fiind un lucru viclean, poate într-o zi să nu recunoască proprietarul după amprente și să nu-l permită dincolo de ecranul de blocare. Acest lucru se poate întâmpla de fapt, deoarece degetele murdare, umede sau, dimpotrivă, prea curate nu pot fi citite de senzor. În plus, imprimările pot fi deteriorate ca urmare a unei arsuri sau a unui alt impact fizic. Totuși, în acest caz, din nou, tot ce rămâne este să introduceți parola setată anterior.

Locația de instalare a senzorului

Producătorii de smartphone-uri folosesc diferite abordări pentru a alege unde să instaleze un scaner de amprente. De exemplu, Apple îl integrează în mod tradițional în tasta mecanică Acasă instalată sub ecran. În acest caz, cel mai convenabil este să folosiți degetul mare pentru a debloca și a efectua alte acțiuni.

Un principiu similar este folosit de compania sud-coreeană Samsung. Smartphone-urile sale sunt echipate și cu o cheie mecanică centrală de mulți ani, așa că este cea mai potrivită casă pentru un senzor de amprentă. În plus, toată lumea este deja obișnuită cu faptul că pentru a debloca trebuie să apăsați acest buton și apoi să glisați pe ecran sau să introduceți o parolă. În acest caz, nici nu trebuie să îl apăsați, ci doar să îl atingeți ușor: va fi suficient.

Astăzi, nici cele mai avansate modele Samsung nu au primit un scanner. De exemplu, este echipat nu doar cu dispozitivele emblematice Galaxy S5, S6/S6 Edge, Galaxy S7/S7 Edge și Galaxy Note 4/5, ci și cu linia actualizată Galaxy A a anului model 2016: Galaxy A5, Galaxy A7 și Galaxy A9/A9 Pro.

De asemenea, scanerul de amprentă frontal este folosit de mulți alți producători care își echipează smartphone-urile cu o cheie mecanică centrală. Printre acestea se numără Meizu (Meizu MX5, Meizu PRO 5), Lenovo (Lenovo Vibe P1), Xiaomi (Xiaomi Mi 5, deși în același Xiaomi Redmi Note 3 și Xiaomi Mi 4s scannerul este instalat pe spate), Oppo (Oppo F1). Plus), HTC (HTC One M10, HTC One A9), Lenovo (Lenovo Vibe P1) și așa mai departe.

Un alt loc popular pentru a instala senzorul este spatele smartphone-ului. În acest caz, este mai logic să folosiți degetul arătător sau mijlociu. De obicei, scanerul este o mică adâncitură rotundă sau, mai rar, pătrată în corp, instalată în centru, chiar sub camera principală. Aceasta este metoda de instalare folosită pe multe modele LG (LG G5, LG V10, LG Nexus 5X), Huawei (Huawei Honor 5X, Huawei G8, Huawei Nexus 6P), Xiaomi (Xiaomi Redmi Note 3, Xiaomi Redmi 3 Pro) etc. pe .

Sony oferă o alternativă la cele mai populare două locații pentru instalarea scanerelor de amprente. Ea a construit senzorul direct în cheia de blocare laterală. Pentru a face acest lucru, a trebuit să-i schimbăm forma: unul mare oval a luat locul butonului rotund din metal. În orice caz, este convenabil de utilizat, deoarece degetul mare al mâinii drepte se sprijină pe acesta, sau degetul arătător al mâinii stângi în cazul unui stângaci. În general, o astfel de schemă este, de asemenea, destul de convenabilă, deoarece suntem deja obișnuiți să folosim butonul de blocare instalat acolo pe marea majoritate a smartphone-urilor. Astăzi, o schemă similară este utilizată pe smartphone-urile emblematice Sony Xperia Z5, Xperia Z5 Premium, Xperia Z5 Compact, Sony Xperia X și X Performance.

Despre prețul de emisiune

Inițial, scanerele de amprentă au fost instalate doar în modelele emblematice. Prin urmare, pragul de aderare la clubul proprietarilor de astfel de dispozitive a fost destul de mare. Cu toate acestea, producătorii au început deja să folosească această funcție pe smartphone-uri mai accesibile.

Dacă vorbim despre mărcile de top din lume, atunci puteți achiziționa un dispozitiv mobil cu senzor de amprentă încorporat pentru aproximativ 15-20 de mii de ruble. Printre exemple se numără Lenovo A7010, Lenovo Vibe X3, Samsung Galaxy S5 mini, Huawei Honor 5X și Huawei G7 Plus.

În același timp, tinerele companii chineze oferă smartphone-uri cu scaner de amprente chiar și la prețuri de până la 10.000 de ruble. Printre noile produse se numără Doogee Y200, UMI Fair, Oukitel U8 și Cubot S550. Cu toate acestea, trebuie amintit că nu toate aceste dispozitive din Regatul Mijlociu sunt vândute oficial în Rusia, iar în unele dintre cele mai ieftine dispozitive, scanerele ar putea să nu funcționeze la fel de rapid și corect.

Viitor

În viitorul apropiat, numărul modelelor cu senzor de amprentă încorporat va crește rapid. Poate că unii producători vor veni cu noi caracteristici interesante. De exemplu, Qualcomm a început să-și promoveze propria tehnologie Snapdragon Sense ID.  Aceasta implică utilizarea undelor ultrasonice pentru a crea o „hartă” tridimensională a suprafeței degetului. Acest lucru poate îmbunătăți semnificativ acuratețea identificării. În plus, devine posibil să folosiți nu numai plastic și sticlă de safir în combinație cu senzorul, ci și alte materiale, inclusiv metalul. Primul smartphone de producție care a folosit Snapdragon Sense ID a fost LeTV Le Max Pro.

Următorul pas poate fi folosirea altor metode de identificare biometrică. Scanerele retiniene pot fi împrumutate din aceleași filme science fiction. De altfel, primele dispozitive cu această tehnologie sunt deja disponibile: Microsoft, Fujitsu, ZTE și Homtom și-au prezentat modelele inovatoare.

În ceea ce privește senzorii de amprentă, aceștia pot apărea pe alte dispozitive. De exemplu, zilele trecute SmartMetric a introdus primul card bancar din plastic din lume cu un scaner de amprentă încorporat. Este folosit pentru a identifica proprietarul pentru fiecare plată. Așadar, în viitor, soțul tău nu va mai putea face cumpărături nelegate cu cardul tău. Iar hoții nu vor putea folosi o bucată de hârtie cu un cod PIN atașat la o agrafă.

concluzii

Astăzi este deja evident că în fiecare an vor fi lansate tot mai multe smartphone-uri echipate cu scanere de amprente. Mulți și-au apreciat deja comoditatea, așa că atunci când își vor alege următorul dispozitiv, această funcție va deveni obligatorie. Se pare că astfel de senzori fac dispozitivele mobile nu numai mai sigure, ci și mai convenabile.

O persoană ignorantă are impresia că cumpărarea unui dispozitiv cu senzor de amprentă îi va provoca doar emoții pozitive. Dar practica arată că nu este întotdeauna cazul. În articolul de astăzi, vom explica de ce unii oameni nu folosesc scanerul de amprentă - de ce simt că este inutil. Dar nu se poate să nu observi că senzorul are și o serie de avantaje - vom vorbi și despre ele.

Prin „sensor de amprentă” înțelegem un mic scaner care recunoaște modelul de pe pielea degetului aplicat pe acesta. Anterior, un astfel de senzor era prea scump și, prin urmare, era folosit numai în bănci, precum și în unele instituții guvernamentale și militare. Și dimensiunea scanerului era prea mare, motiv pentru care niciunul dintre producătorii de smartphone-uri nu s-a gândit măcar să-l introducă. Dar tehnologia se dezvoltă - în jurul anului 2015, toate flagship-urile au început să fie echipate cu acest element. Mai mult, costul unui scaner de amprentă a scăzut drastic, motiv pentru care a început să apară în dispozitivele nu cele mai scumpe.

Pantech GI100 – primul telefon mobil cu scaner de amprente

În primul rând, senzorul de amprentă este conceput pentru a proteja conținutul smartphone-ului de privirile indiscrete. Dacă o altă persoană vă ridică dispozitivul, nu va putea depăși ecranul de blocare. Amprenta oricăruia dintre degetele lui va fi diferită și, prin urmare, nu va putea debloca dispozitivul. În teorie, scanerul poate fi păcălit. Dar acesta este un proces atât de intensiv în muncă încât numai serviciile speciale îi pot face față și chiar și atunci nu întotdeauna.

Cu iPhone 5S a început introducerea în masă a senzorilor de amprentă

Acest senzor este folosit și pentru a asigura securitatea plăților. Dacă anterior a fost introdusă o parolă pentru a confirma plata, acum nu trebuie să o amintiți - doar puneți degetul pe scaner. Este foarte confortabil! În aceeași Play Market, oamenii nu includ confirmarea plății cu o parolă, deoarece pur și simplu o uită. Drept urmare, ei se confruntă apoi cu faptul că uneori copiii lor fac, în totalitate, fără să știe, multe achiziții de aplicații și jocuri plătite. Cu ajutorul unui scaner de amprentă, această problemă este complet rezolvată!

Principalele avantaje

Să aflăm de ce smartphone-urile cu scaner de amprente sunt bune.

După cum sa menționat mai sus, dvs un copil nu va putea să cumpere fără să știe ceva de pe Google Play, deoarece pentru a face acest lucru va trebui să pună degetul pe senzor. Desigur, un copil inteligent va rezolva problema folosindu-ti mana in timp ce dormi. Dar pentru copiii de la această vârstă, este mai bine să le oferiți propria tabletă sau smartphone, care nu va avea un card bancar conectat la contul lor.
Timpul de deblocare folosind o amprentă este redus semnificativ.În mod surprinzător, unii senzori de amprentă răspund foarte repede. Mult mai rapid decât glisarea pe ecran.
O persoană neautorizată nu va putea accesa informațiile conținute în memoria smartphone-ului.Și dacă activați funcția de criptare, atunci și cardul de memorie va fi inaccesibil atacatorului, chiar dacă acesta îl introduce în cititorul de carduri al computerului său.
În Android 6.0, suportul pentru senzorul de amprentă este implementat la nivelul sistemului de operare. Asta înseamnă că poți folosiți-vă amprenta într-o mare varietate de aplicații. De exemplu, acest lucru se poate face într-un browser, conectându-se la site-uri fără a introduce un nume de utilizator și o parolă. Din nou, acest lucru este ideal pentru acei oameni care nu doresc să-și amintească multe parole diferite - o amprentă le înlocuiește pe toate.

Dezavantajele senzorului

Desigur, ca orice tehnologie nouă, scanerul de amprente are o serie de dezavantaje.

Senzorii de buget aparținând primelor generații ale acestei tehnologii sunt încorporați în smartphone-uri ieftine. Ei procesează informații pentru o lungă perioadă de timp- uneori până la o secundă sau chiar o secundă și jumătate. Sunt momente când amprenta nu este recunoscută prima dată. Dacă dispozitivul tău are doar un astfel de senzor, atunci te vei sătura rapid să-l folosești pentru a-l debloca. După doar câteva zile, veți prefera alte metode, deoarece vă permit să petreceți mai puțin timp procesului.
O tabletă nu are nevoie de un scaner de amprentă dacă este folosită de mai mulți membri ai familiei. Desigur, senzorii moderni vă permit să stocați mai multe amprente în memorie. Dar chiar și cu această opțiune, pot apărea probleme atunci când un copil dorește să folosească dispozitivul. Fiecare deblocare va necesita plasarea degetului pe scaner. Și nu este un fapt că băieții bebelușului vor fi recunoscuți în mod constant. Dacă dispozitivul este destinat întregii familii, atunci în majoritatea cazurilor scanerul de amprente va fi dezactivat, deoarece introduce complicații suplimentare.
Nu există doar avantaje ale faptului că smartphone-ul tău nu poate fi folosit de o altă persoană. Dacă ți se întâmplă ceva, atunci persoanele din apropiere, echipa medicală sau poliția nu vă vor putea suna rudele, deoarece pur și simplu nu vă vor putea debloca telefonul. Cu toate acestea, nimeni nu vrea să se gândească la tot felul de necazuri.
În smartphone-urile Apple, toate amprentele sunt stocate în formă criptată. Dar pe dispozitivele Android, până acum ceva timp situația era mult mai gravă. Toate aceste date au fost stocate pe ele în memoria locală, într-o formă neprotejată. Unii hackeri, dacă doresc cu adevărat, pot avea acces la aceste informații. Din fericire, noile smartphone-uri au rezolvat această problemă.

Rezumând

Pentru unii oameni, dezavantajele de mai sus pot părea exagerate. Dar de fapt nu este. Deși nimeni nu va argumenta că smartphone-urile cu scaner de amprentă au mai multe avantaje. Nu degeaba Google a integrat suportul pentru senzorul de amprentă în sistemul său de operare la cel mai profund nivel. Este posibil ca în viitor chiar și cele mai ieftine smartphone-uri să fie echipate cu acesta.

Între timp, asigurați-vă că citiți recenziile despre dispozitivul pe care doriți să-l achiziționați. Dacă este echipat cu un senzor vechi, atunci utilizatorii vor observa cu siguranță faptul că este nevoie de mult timp pentru a se debloca folosind o amprentă. În acest caz, este mai bine să luați în considerare un alt model, puțin mai modern.

Smartphone-uri populare cu senzor de amprentă

Este de așteptat ca în viitor telefoanele cu scaner de amprentă să devină mult mai ieftine și, prin urmare, dispozitivele fără acest senzor vor dispărea practic. Și chiar și acum lista cu astfel de smartphone-uri este destul de mare. Iată doar câteva dispozitive:

Apple iPhone 7- unul dintre cele mai scumpe smartphone-uri. Popularitatea sa este atât de mare încât nu are rost să vorbim despre asta în detaliu.
Apple iPhone 7 Plus- Diagonala afișajului acestui smartphone a fost mărită de la 4,7 la 5,5 inci. Dispozitivul are și o cameră duală.
Xiaomi Redmi 4 Pro- un dispozitiv relativ ieftin cu un ecran de cinci inchi a cărui rezoluție este de 1920 x 1080 pixeli. Lățimea ramelor de pe părțile laterale ale afișajului este menținută la minimum.
Xiaomi Redmi 3S- un smartphone ieftin echipat cu un display HD și o cameră de 13 megapixeli. Există suport pentru LTE-Advanced.
Samsung Galaxy S7 Edge- un dispozitiv care este vândut în toată lumea în cantități uriașe. Oamenilor le plac atât specificațiile tehnice, cât și afișajul AMOLED curbat. Smartphone-ul are o cameră excelentă, a cărei deschidere se deschide până la f/1.7.
Samsung Galaxy S7- al doilea flagship al companiei sud-coreene. Ecranul său de 5,1 inchi este plat - colțurile nu sunt curbate. În caz contrar, dispozitivul nu este complet diferit de fratele său cu postscriptul „Edge”.
Apple iPhone SE- un produs „măr” bugetar, dacă îl puteți numi așa, la un cost de 25-30 de mii de ruble. Acesta este unul dintre cele mai compacte smartphone-uri dintre cele dotate cu caracteristici decente. Singurul lucru dezamăgitor aici este lipsa unui slot pentru un card de memorie.
Xiaomi Redmi Note 4- un dispozitiv cu o cameră de 13 megapixeli (apertura f/2.0) și trei gigabytes de memorie RAM. Capacitatea bateriei a fost mărită la un impresionant 4100 mAh.
Samsung Galaxy A5 (2017)- cel mai bun raport preț-calitate, dacă luăm în considerare smartphone-urile sud-coreene. Spre deosebire de predecesorul său, dispozitivul este rezistent la apă și are o cameră îmbunătățită (rezoluție de 16 megapixeli și deschidere f/1.9).
OnePlus 3T- un phablet cu o cantitate mare de memorie. Totul este în regulă cu el și cu toate celelalte caracteristici. Multe publicații de specialitate îl consideră cel mai bun smartphone chinezesc.

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 s-a 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 utilizează 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 iterațiile timpurii 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 pionierii 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 a procesa și identifica fiecare amprentă. De asemenea, această metodă ajută la evitarea erorilor la scanarea unei amprente și, cel mai important, devine posibil să plasați degetul incomplet. Nu ai pus niciodată degetul exact corect, 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 de 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.

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 stocarea de rețea. În același timp, protecția datelor cu caracter personal devine mai relevantă ca niciodată. La urma urmei, accesul atacatorilor la informațiile personale ne poate amenința cu mari probleme. Smartphone-ul, care este folosit pentru a se conecta la multe servicii online, devine deosebit de vulnerabil în acest sens. Este ușor de pierdut, dar este relativ bine să ai acces temporar la el. În cele mai multe cazuri, parolele sau modelele sunt folosite pentru a proteja datele de pe smartphone-uri. Dar acest lucru 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, geometria facială, vocea, amprentele digitale. Utilizarea unui proces de autentificare biometrică oferă securitate fiabilă și convenabilă. La urma urmei, o astfel de „parolă” este imposibil de uitat, spionat, extrem de dificil de falsificat și este întotdeauna „la îndemână”).

În al doilea tip de scaner optic, trebuie să trecem degetul peste scaner. Scanerul preia o serie de imagini și software-ul le combină într-una singură. Această metodă se numește măturare. A fost implementat de Samsung în Galaxy S5. Dar în modelele ulterioare ea a abandonat această metodă. Datorită necesității de a utiliza o matrice mai mare pentru a capta o amprentă completă, primul tip de scaner optic este mai scump decât un scaner cu broșă, dar în același timp mai convenabil pentru utilizatorul final. Un dezavantaj comun al scanerelor optice este susceptibilitatea lor la contaminare, zgârieturi și influența stării fizice a degetului (umiditate, de exemplu). În plus, un astfel de scaner poate fi înșelat folosind o amprentă, așa cum a demonstrat cu succes 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, o astfel de turnat a fost recunoscută de sistemul de scanare ca fiind nativă. În acest fel, a fost posibil să ocoliți protecția creștilor atât ai Samsung, cât și ai Apple.

2. Semiconductor. Pe baza proprietăților semiconductorilor de a-și schimba proprietățile la punctele de contact. Astfel de scanere sunt capacitive, cu frecvență radio și termice. Scanerele cu semiconductor nu au locul în smartphone-urile moderne. Probabil din cauza complexității implementării, având în vedere dimensiunea mică a gadgeturilor mobile, precum și costul ridicat. Marele avantaj al acestei tehnologii este că nu poate fi păcălită cu ajutorul unui ghips.

3. Ultrasunete. După părerea mea, cea mai promițătoare metodă de operare este un scanner de amprente. Scanerele cu ultrasunete folosesc principiul ultrasunetelor medicale pentru a crea o imagine vizuală a unei amprente. 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 folosesc unde sonore de foarte înaltă frecvență care sunt capabile să pătrundă în stratul epidermic al pielii. Și are o structură unică.

Acest lucru elimină necesitatea unui deget curat, uscat și nedeteriorat. Un scaner cu ultrasunete nu poate fi păcălit folosind o imagine de amprentă, deoarece formează o imagine 3D a structurii pielii și poate înregistra și pulsul. În luna martie a acestui an, Qualcomm și-a prezentat dezvoltarea bazată pe această tehnologie și există zvonuri că pentru prima dată vom vedea implementarea acesteia în smartphone-ul Xiaomi Mi5.

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

Coprocesorul era responsabil de procesarea amprentei scanate, iar codul digital deja convertit a fost stocat doar într-un depozit izolat special. Folosind scanerul de amprente pentru iPhone 5s, puteți doar să vă deblocați smartphone-ul și să vă conectați la iTunes. Nu a acceptat aplicații terțe. Deja în iOS 8, plata folosind Touch ID în ApplePay a fost implementată și a devenit posibilă utilizarea unui scaner pentru a proteja datele de programe terțe.

În smartphone-urile care rulează sistemul de operare Android, un scaner de amprentă a apărut pentru prima dată în Motorola Atrix 4G, dar din cauza inconvenientului implementării, a fost folosit de puțini utilizatori. Samsung Galaxy S5 a fost o descoperire calitativă. Folosind un scaner de amprente, nu numai că ați putut să vă deblocați smartphone-ul, ci și să vă conectați la sistemul de plată PayPal. De asemenea, funcționalitatea scanerului ar putea fi utilizată de aplicații terțe. Dar datorită metodei de scanare a amprentei (tragerea), soluția din Samsung S5 a fost inferioară Touch ID.

Datorită naturii sistemelor de operare, soluția Apple este mai fiabilă în ceea ce privește protecția împotriva hacking-ului 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 implementat suport pentru un scaner de amprentă direct în sistem. În noua versiune a sistemului de operare, dezvoltatorilor le este mai ușor să implementeze aplicații pentru lucrul cu scanerul, deoarece este suficient să adăugați suport pentru API-urile de sistem. Furnizorii nu trebuie să creeze de la zero sau să adapteze soluții software gata făcute, adesea de proastă calitate sau de confort scăzut.

În acest moment, modulul de scanare a amprentei nu mai este un privilegiu al flagship-urilor liderilor jucători de pe piața smartphone-urilor. Această modă a fost preluată de aproape toți producătorii, iar scanerul a început să apară chiar și în modelele bugetare. Dezvoltatorii experimentează cu plasarea acestui modul (buton Home, pornit/oprit, sub camera principală), cu software-ul și funcționalitatea.

Dar astăzi nu aș recomanda utilizarea unui astfel de sistem biometric de securitate pentru plăți sau stocarea informațiilor personale importante. Dovadă în acest sens sunt exemple de hacking folosind amprentele digitale și Touch ID și scanere pe Android. Poate că dezvoltarea bazată pe scanarea cu ultrasunete va corecta această problemă. Dar ca metodă de deblocare a unui smartphone - pentru a proteja împotriva curiozității excesive a terților, scanerul de amprente este ideal.

Astăzi, informatizarea societății ne obligă să căutăm diverse modalități de a limita accesul la informațiile stocate pe un computer. Mai mult, sistemul de autorizare și autentificare a utilizatorilor cu ajutorul unei parole este unul dintre cele mai des întâlnite, deși are multe dezavantaje. O alternativă la protecția prin parolă poate fi autentificarea folosind parametrii biometrici ai utilizatorului, în special o amprentă. Și pentru asta ai nevoie doar de un scaner de amprente și de software-ul corespunzător care vine cu dispozitivul.

Un scaner de amprente este un dispozitiv care citește o imagine a unui deget cu toate caracteristicile sale sub forma unui model papilar și transmite rezultatul scanării către software. O aplicație specializată compară imaginea rezultată cu proba creată în etapa generării parolei biometrice.

Tipuri de scanere de amprente

Toate scanerele de amprente utilizate astăzi pot fi clasificate în trei grupe, pe baza principiului fizic de funcționare:

Semiconductor (siliciu);

Optic;

cu ultrasunete.

Scanere cu semiconductori

Acest tip de scaner primește o imagine bazată pe proprietățile semiconductorilor, care se modifică în zona de contact dintre modelul papilar și scaner. Funcționarea acestui tip de dispozitive de scanare se poate baza pe mai multe tehnologii:

Scanere capacitive. Funcționarea unor astfel de scanere se bazează pe efectul când capacitatea joncțiunii pn se modifică atunci când crestele modelului papilar intră în contact cu elementele matricei semiconductoare.

Amprentele sensibile la presiune de acest tip folosesc o matrice specială de piezoelemente în activitatea lor. Când degetul intră în contact cu matricea, crestele exercită presiune asupra acesteia, dar, în consecință, nu există depresiuni. Pe baza presiunii exercitate asupra matricei se formează o imagine.

Dispozitivele de acest tip folosesc senzori formați din elemente piroelectrice. Acești senzori înregistrează diferența de temperatură și apoi o convertesc în tensiune.

Scanere cu radiofrecvență. Scanerele de acest tip constau din microantene care generează un semnal slab și, pe baza cantității de forță electromotoare primită ca răspuns de la modelul papilar, se formează imaginea finală a amprentei.

Scanere termice continue. La fel ca scanerele termice. Singura diferență este că degetul trebuie să fie mutat peste suprafața de scanare și nu apăsat.

Scanere capacitive cu broșă. Tehnologia de obținere a unei imagini este aceeași ca la cele capacitive, dar metoda de achiziție diferă prin faptul că degetul este trecut peste suprafața de scanare.

Scanere cu broșă cu radiofrecvență. Principiul de funcționare al acestor dispozitive este același ca și în cazul dispozitivelor cu frecvență radio, dar metoda de captare a unei imagini nu este prin plasarea unui deget pe dispozitiv, ci prin trecerea unui deget pe suprafața acestuia.

Scanere optice

Acest tip de scaner de amprentă primește o imagine a unui deget folosind o metodă optică. Funcționarea dispozitivelor de acest tip se bazează pe diverse tehnologii.

Scanere FTIR. Aceste dispozitive folosesc efectul reflexiei interne perturbate.

Scanere cu fibră optică. este o matrice de fibre optice, fiecare fibră conținând o fotocelulă.

- Scanere electro-optice. Imaginea este obținută dintr-un polimer electro-optic, care conține un strat emițător de lumină.

Scanere optice cu broșă. Acest tip de echipament este o modificare a dispozitivelor cu fibră optică în care, pentru a obține o imagine, trebuie să treceți degetul peste suprafață, mai degrabă decât să o aplicați.

Scanere cu role. Pentru a obține o imagine, trebuie să vă mișcați degetul de-a lungul videoclipului, unde sunt luate imagini ale degetului cu modele papilare.

Scanere fără contact. Scanarea degetelor este efectuată fără contact. Degetul este aplicat pe orificiu, unde este iluminat de mai multe surse, iar camera incorporata capteaza imaginea degetului.

Scanere cu ultrasunete

Acest tip de dispozitiv scanează suprafața degetului cu unde ultrasonice și, pe baza distanței măsurate a undelor reflectate de la depresiuni și proeminențe, se construiește o imagine. Acest tip de dispozitiv diferă de cele discutate mai sus prin faptul că rezultatul scanării este de o calitate superioară.