Πώς λειτουργεί ο σαρωτής δακτυλικών αποτυπωμάτων σε smartphone

Για πρώτη φορά με το iPhone 5S, ο σαρωτής δακτυλικών αποτυπωμάτων έγινε κέντρο έλξης για πολλούς λάτρεις της τεχνολογίας. Αργότερα, η τεχνολογία υιοθετήθηκε και από άλλους κατασκευαστές smartphone.

Τώρα, ένας σαρωτής δακτυλικών αποτυπωμάτων δεν περιορίζεται μόνο σε τηλέφωνα προηγμένης τεχνολογίας και διατίθεται και με άλλα τηλέφωνα. Υπάρχουν διάφοροι τύποι σαρωτών δακτυλικών αποτυπωμάτων που διατίθενται στην αγορά, οι οποίοι περιλαμβάνουν έναν οπτικό σαρωτή, χωρητικό σαρωτή και σαρωτή υπερήχων και ανάλογα με την τεχνολογία, διαφορετικά smartphone χρησιμοποιούν διαφορετικούς τύπους σαρωτή δακτυλικών αποτυπωμάτων. Οι σαρωτές δακτυλικών αποτυπωμάτων που χρησιμοποιούνται κυρίως σε smartphone είναι Χωρητικοί σαρωτές και Σαρωτές υπερήχων . Ακολουθεί μια σύντομη περιγραφή του τρόπου λειτουργίας των δύο ευρέως χρησιμοποιούμενων σαρωτών:

Χωρητικός σαρωτής

Τηλέφωνα με οθόνη αφής

Αυτό είναι ένα από τα ευρέως χρησιμοποιούμενοι σαρωτές δακτυλικών αποτυπωμάτων σε ένα smartphone , που χρησιμοποιεί μια σειρά πυκνωτών για τη συλλογή πληροφοριών σχετικά με ένα δακτυλικό αποτύπωμα.

Η συλλογή πληροφοριών γίνεται με σύνδεση αυτών των σειρών πυκνωτών σε αγώγιμες πλάκες και καθώς οι πυκνωτές είναι σε θέση να αποθηκεύουν ηλεκτρικό φορτίο, οι πληροφορίες αποθηκεύονται εύκολα.

Το φορτίο που είναι αποθηκευμένο στον πυκνωτή αλλάζει με την κίνηση του δακτύλου και με ένα κενό αέρα η φόρτιση παραμένει αμετάβλητη. Οι αλλαγές στη φόρτιση του πυκνωτή παρακολουθούνται μέσω του κυκλώματος ολοκληρωτή op-amp και καταγράφονται από έναν μετατροπέα αναλογικού σε ψηφιακό.

Μετά τη λήψη των ψηφιακών δεδομένων, μπορεί να αναλυθεί για μοναδικά χαρακτηριστικά δακτυλικών αποτυπωμάτων που μπορούν να αποθηκευτούν για σύγκριση σε μεταγενέστερο στάδιο.

Η μοναδική πτυχή του χωρητικού σαρωτή είναι ότι το Οι απαντήσεις που γίνονται με δακτυλικό αποτύπωμα δεν μπορούν να αναπαραχθούν με μια εικόνα και είναι δύσκολο να ξεγελαστούν με προσθετική επίσης . Αυτό συμβαίνει κυρίως επειδή χρησιμοποιούνται διαφορετικά υλικά για την καταγραφή διαφορετικών μεταβολών του πυκνωτή. ο ο μόνος τρόπος για να παραβιάσετε την ασφάλεια είναι μέσω εισβολής υλικού ή λογισμικού . Με τη δημιουργία μιας μεγάλης σειράς σαρωτή πυκνωτών βοηθά στη δημιουργία μιας σαφούς και εξαιρετικά λεπτομερούς εικόνας των κορυφών και των κοιλάδων ενός δακτυλικού αποτυπώματος. Ο υψηλότερος αριθμός σαρωτών σημαίνει καλύτερη σαφήνεια και περισσότερη ασφάλεια .

Σαρωτής υπερήχων

Τηλέφωνο σαρωτή δακτυλικών αποτυπωμάτων

Ο υπερηχητικός σαρωτής είναι ο τελευταίος που εισήλθε στον κόσμο των smartphone και μπορεί να φανεί στα περισσότερα τηλέφωνα τελευταίας τεχνολογίας στις μέρες μας. Το υλικό αποτελείται από πομπό και δέκτη για την καταγραφή των δεδομένων δακτυλικών αποτυπωμάτων.

Όταν τοποθετείται ένα δάχτυλο στο σαρωτή, μεταδίδεται ένα υπερηχητικό κύμα. Κάποιο μέρος του μεταδιδόμενου κύματος απορροφάται, ενώ άλλο πεθαίνει, ανάλογα με τις κορυφογραμμές, τους πόρους και άλλες λεπτομέρειες που είναι μοναδικές στο δακτυλικό αποτύπωμα. Η ένταση του αναπήδητου κύματος ελέγχεται μέσω ενός αισθητήρα που χρησιμοποιεί μηχανική τάση για να υπολογίσει την ένταση των παλμών υπερήχων που επιστρέφουν σε διαφορετικά σημεία του σαρωτή.

Η σάρωση για μεγαλύτερο χρονικό διάστημα οδηγεί σε μια πολύ λεπτομερή αναπαραγωγή 3D του σαρωμένου δακτυλικού αποτυπώματος . Αυτή η τρισδιάστατη αναπαραγωγή των εικόνων το καθιστά πιο ασφαλές σε σύγκριση με άλλους σαρωτές .

Αλγόριθμοι και κρυπτογραφία

ο Τα σαρωμένα δεδομένα δακτυλικών αποτυπωμάτων υποβάλλονται σε επεξεργασία μέσω διαφορετικών αλγορίθμων που ποικίλλουν ως προς την ταχύτητα και την ακρίβεια . Οι σαρωτές συνοδεύονται από ειδικό IC που βοηθά στην ερμηνεία των δεδομένων και στη συνέχεια τα μεταδίδει στον επεξεργαστή για χρήση με διαφορετικούς τρόπους.

Οι περισσότεροι από τους αλγόριθμους αναζητούν κορυφογραμμές, γραμμές τελειώνουν ή όπου μια κορυφογραμμή χωρίζεται σε δύο. Με τη συλλογή διαφορετικών μοτίβων και διακριτικών χαρακτηριστικών, δημιουργείται μια λεπτομέρεια και όταν ένα σαρωμένο δακτυλικό αποτύπωμα ταιριάζει με οποιοδήποτε από τα λεπτά, εκτελείται μια συγκεκριμένη λειτουργία. Η σύγκριση των λεπτομερειών όχι μόνο μειώνει την ισχύ επεξεργασίας που απαιτείται για τον εντοπισμό διαφορετικών δακτυλικών αποτυπωμάτων, αλλά και εξοικονομεί πολύ χρόνο.

Μειώνει επίσης τις πιθανότητες σφάλματος εάν το σαρωμένο δακτυλικό αποτύπωμα είναι ασαφές και επιτρέπει ακόμη και τη μερική εκτύπωση να κάνει κάποια ενέργεια. Τώρα, για να διατηρήσετε τα καταγεγραμμένα δεδομένα ασφαλή, αντί να τα τοποθετήσετε στο διαδίκτυο, Οι επεξεργαστές ARM διατηρούν αυτές τις πληροφορίες στο φυσικό chip χρησιμοποιώντας την τεχνολογία TrustZone που βασίζεται στο Trusted Execution Environment (TEE) .

πώς να ρυθμίσετε τον ήχο ειδοποίησης στο android

Αυτή η ασφαλής περιοχή χρησιμοποιείται επίσης για άλλες κρυπτογραφικές διαδικασίες. Τα smartphone με Qualcomm αποθηκεύουν αυτά τα δεδομένα στην αρχιτεκτονική Secure MSM, ενώ η Apple μεταφέρει αυτά τα δεδομένα στο 'Secure Enclave', αλλά, η βασική αρχή είναι ίδια και για τα δύο.

συμπέρασμα

Οι σαρωτές δακτυλικών αποτυπωμάτων έχουν γίνει μια αποτελεσματική εναλλακτική μέθοδος για την ασφάλεια των δεδομένων και είναι πιθανό να υιοθετηθούν από περισσότερες εταιρείες στις συσκευές τους στο εγγύς μέλλον. Όχι μόνο για τη λειτουργία του τηλεφώνου, αλλά, αυτή η τεχνολογία υιοθετείται ευρέως για ασφαλή κινητά συστήματα πληρωμής.