Современность диктует свои правила к технике. Одной из ниш которой стали мобильные устройства. Их можно использовать не только для связи с другими людьми. Аппараты позволяют создавать и хранить снимки, музыку, документы и прочую информацию владельца. Но, при всех положительных чертах смартфонов, телефонов, планшетов или ноутбуков есть у них и довольно существенный минус. Их могут украсть. Соответственно правонарушитель не только получит сам аппарат, но и доступ ко всем сохраненным данным. Среди которых может быть информация, не предназначенная для чужого просмотра. К примеру, коды доступа к банковским счетам, документы или приватные видео и фото файлы.
Есть много решений проблемы. Часто используется пароль или графический ключ, которые нужно ввести, чтобы получить доступ к памяти устройства. Тем не менее такую защиту достаточно просто обойти, подсмотрев что делает человек при включении аппарата.
Выходом стали системы дактилоскопии, которые дают доступ только при совпадении отпечатка пальца с заложенным владельцем шаблоном. Технология пока молода, и имеет свои проблемы. Но уже сейчас обеспечивает достаточно надежное ограничение доступа к конечному устройству.
В статье будут представлены ключевые варианты сенсора и описано, как работает сканер отпечатка пальца. С информацией о конкретных плюсах и минусах рассматриваемых технологий.
Контрольные точки
Принцип работы дактилоскопического сканера отпечатка пальца построен на сравнении узловых точек — минуций. Папиллярная сеть на каждом представляет собой десятки вложенных в друг-друга овалов и сетки пересекающихся линий. Сама их форма и прерывистость строения индивидуальны для каждого человека. Все линии, составляющие уникальный узор, периодически разветвляются и прерываются. В точках, где происходит изменение и находятся минуции — ключевые места. Сравнивая их положение с заложенным пользователем эталоном, система принимает решение о доступе к конечному устройству или его блокировке.
Ультразвуковой сканер отпечатка пальца
Ультразвуковые технологии считаются будущем дактилоскопических систем. Принцип действия сканера отпечатков пальцев такого типа построен на получении изображения от возврата отраженных ультразвуковых волн от поверхности кожи. Работа датчика напоминает своеобразный радар для малых дистанций. Генератор на основе пьезоэлемента выпускает звуковые волны в направлении приложенного пальца. В соответствии с рельефом кожи происходит отражение ультразвуковых волн. На ближних частях к сканеру, на выпуклостях рисунка кожи луч рассеивается меньше, возвращаясь с большей энергией, чем попавший в папиллярную впадину. Детектор определяет разность мощности получаемых волн для каждой части сенсорной матрицы, что и дает итоговое изображение.
Преимущество ультразвуковой системы по сравнению с прочими — аппарат «видит» именно разницу плотности и высоты. То есть, приложить к датчику фотографию отпечатка пальца для его обмана будет недостаточно.
Сейчас технология ультразвуковой дактилоскопии разрабатывается только фирмой Quadcom. Именно датчики настоящего производителя устанавливают в топовые линейки смартфонов и планшетов Samsung. Их пока единственный минус в излишне долгом срабатывании. В остальном, ультразвуковая технология дает сплошные плюсы:
- Волны настоящего сенсора легко проникают сквозь любую поверхность (за редким исключением), а значит размещать его можно в любом месте конечного устройства, включая непосредственно за экраном. Последний не окажет практически никакого влияния на получение изображения папиллярных линий.
- В отношении качества результата нет помех в виде грязи или влаги, находящихся между исследуемым объектом и сенсором.
- Можно усилить безопасность на программном уровне определяя кроме внешнего вида кожных покровов внутреннее строение пальца. Настоящий сенсор — изначально представляет собой миниатюрный УЗИ.
Оптическая система дактилоскопии
Достаточно простая и недорогая технология. В качестве дактилоскопического датчика используется камера, которая фотографирует папиллярные линии. Для улучшения снимка в момент фиксации изображения, зачастую применяется яркая подсветка, обычно зеленого цвета. Низкая цена обеспечила распространение оптических сенсоров на смартфонах среднего ценового уровня. Среди минусов технологии — именно принцип фиксации изображения. Используется 2D снимок, который достаточно легко повторить на бумаге и предоставить аппарату вместо реального пальца. Еще одним отрицательным фактором в использовании оптических сенсоров служит наличие замутнения стекла камеры от царапин и различного мусора. Если его периодически не чистить, точность определения отпечатка сильно упадет.
Резистивно-емкостный датчик
Сканеры такого типа используют чувствительную поверхность, которая состоит из множества микроскопических контактных пластинок. Между поверхностью пальца и проводящей частью в воздухе образуется своеобразный конденсатор. Чем ближе кожа к контакту, тем его емкость меньше. Разница высот поверхности пальца обеспечивается папиллярными линиями.
Аналого-цифровой преобразователь снимает характеристики емкости на каждой пластинке и отправляет их в виде матрицы чисел для последующей обработки в процессор мобильного устройства.
Основной минус у емкостных датчиков — их зависимость от чистоты кожи и самой чувствительной части аппарата. Грязь, влага и пыль изменяют характеристики емкости на каждом участке поверхности, на который попадают. Что сильно влияет на точность определения папиллярного рисунка.
Где располагается
Местоположение, где находится сканер отпечатков пальцев на смартфоне, непосредственно зависит от его типа и желания производителя. Он может быть размещен на любой из граней смартфона или прятаться за его экраном. Последнее возможно для датчиков любого типа. Оптические «видят» поверхность кожи за счет подсветки экраном телефона сквозь полупрозрачный дисплей. Ультразвуковым вообще свет не нужен и стекло не препятствует прохождению колебаний. Что касается емкостных — в качестве них может применяется сбор информации с самого тачпада, с поверхностью которого постоянно работает человек.
В том случае, если производитель экономит, — дактилоскопический сенсор размещают отдельно на корпусе мобильного устройства. Зачастую в подэкранном пространстве. Принцип экономии прост — не нужно делать высокоточный тачпад, необходимый для резистивных датчиков, или выполнять экран полупрозрачным при оптических.
Проблемы технологии
Кроме уже упомянутых проблем, зависящих от самого вида сенсора, есть и другие. Не стоит забывать, что любую, даже зашифрованную информацию можно получить от всех видов аппаратуры ее хранящей. Для некоторых систем процесс займет большее время, у других — совсем недолгое. В результате злоумышленник в любом случае получит интересующие его данные. Среди которых будет и биометрический отпечаток пальца владельца. Теоретически, подделав его, можно получить доступ к другим местам хранения конфиденциальной информации или материальных ценностей.
Телефон, смартфон или планшет в разрезе сказанного более уязвимы. Преступник может похитить само устройство и не спеша «разобраться» с его защитой.
Есть и еще один минус всей технологии в которой используется распознавание отпечатков пальцев. В том случае, если структура линий кожи владельца будет повреждена, он сам не сможет разблокировать собственное устройство. Подобное вполне вероятно в результате травмы. Ему придется для разблокировки обратиться к сторонним специалистам. Которые, в свою очередь, могут быть не сильно честными и впоследствии воспользоваться полученной информацией из устройства или от владельца в корыстных целях.
Иные места применения дактилоскопического сенсора
Датчик отпечатка пальца встречается не только во встроенном формате для конечных устройств. Его можно приобрести и отдельно, с целью создания своего DIY аппарата защиты, наподобие запирающего замка или ключевой системы доступа к клавиатуре. Подобные применяются во всех тех местах, где требуется серьезное ограничение доступа посторонних к критическим объектам.
К примеру дактилоскопические датчики используют:
- В замках входных дверей;
- Для запорных механизмов сейфов;
- В качестве обеспечения логина для доступа к серверам;
- Ограничивают работу с пультом управляющих систем на опасных производствах;
- Для определения личности в деле учета рабочего времени;
- С целью снятия уникального цифрового ключа владельца, для последующего кодирования данных на его основе.
Используются сканеры отпечатков пальцев и в правоохранительных структурах. Причем не только для ограничения доступа посторонних. Их применяют и в отношении подозреваемых. Раньше, чтобы снять отпечатки пальцев с человека требовалось произвести множество действий: нанести специальную тушь на поверхность кожи, прижать каждый палец к бумаге, выполнить процедуру сканирования результата для перевода его в цифровой вид. Теперь все намного проще и быстрее. Бумага и краска полностью исключаются из процедуры.
Резюмируя
Технология дактилоскопии хороша для защиты конечных устройств от стороннего доступа. Все существующие минусы объясняются только «молодостью» датчиков распознающих отпечатки пальцев. Постепенное их развитие постоянно улучшает получаемые результаты.
На текущий момент малая распространенность технологии связана в первую очередь с ценой приборов и своеобразным отрицанием новшеств, свойственному большинству людей.
Загрузка...
