В этот раз Qualcomm заявляет, что её ультразвуковой сканер отпечаток пальцев сможет работать под металлом, стеклом или дисплеем. Также они смогут работать и под водой, так как рассчитаны на стандарт IP68, с которым выходят большинство современных флагманских устройств. Заявлена работа через масло. При этом, датчик сможет чётко определить ваш отпечаток пальца. Так что, если вы готовите, и нальёте на свой телефон масла – его всё равно можно будет разблокировать и посмотреть, что идёт дальше по рецепту.
Интересным является факт, что эти датчики могут определить ваше сердцебиение. Больше не нужно тянуться к вспышке камеры. Это откроет новые возможности для приложений безопасности. Также ультразвуковой сканер отпечатков пальцев сможет распознать жесты.
Эта технология позволит размещать сканер мод металлом или стеклом, не делая для этого никаких специальных вырезов. Компания отмечает, что эти ультразвуковые датчики отпечатков пальцев будут работать с текущими и будущими процессорами Snapdragon 200, 400, 600 и 800 серий, включая недавно анонсированные Snapdragon 630 и 660. Кроме того, они также будут совместимы с чипами от MediaTek, Samsung и NVIDIA.
В статье мы поговорим о считывателях отпечатков пальцев. Это совершенно новый способ защиты, который используется относительно недавно. Правда, впервые такой тип защиты начал использоваться на ноутбуках и ПК, затем он плавно перешел в телефоны. И сегодня можно встретить множество моделей смартфонов, в которых предусмотрена блокировка с помощью отпечатков пальцев.
Что такое сканер отпечатков
Это такой вид технологии безопасности, основанный на Она позволяет использовать комбинацию программных и аппаратных методов для того, чтобы распознавать отпечатки пальцев конкретного пользователя. С помощью такого метода получается идентифицировать и проверить подлинность отпечатка человека, для того чтобы запретить или разрешить доступ к определенному приложению, смартфону, ноутбуку, а также иным местам, нуждающимся в защите от вмешательства.
Стоит отметить, что существует множество иных вариантов защиты информации, например:
- сканирование радужной оболочки глаза;
- биометрия;
- сканирование сетчатки глаз;
- сканирование черт лица;
- даже специальный анализ походки или крови.
Но это на сегодняшний день не используется в бытовой технике. Правда, существуют смартфоны, в которых производится сканирование радужной оболочки глаз. Но реализация такой защиты сложна, поэтому функционирование системы далеко до идеала.
Почему отпечатки?
Стоит задаться вопросом, а почему используются именно отпечатки пальцев? А упирается все в стоимость и простоту изготовления. Во-первых, платы для сканеров очень дешевые. Во-вторых, их очень просто изготовить. А самое главное - с ними очень легко работать при эксплуатации конечного оборудования. Достаточно прикоснуться к сканеру телефона или ноутбука, как он будет сразу же разблокирован. Существует три типа датчиков, которые позволяют анализировать отпечатки пальцев:
- Ультразвуковые.
- Оптические.
- Емкостные.
Положительные стороны применения сканеров
Существует несколько плюсов, которые можно выделить при использовании таких устройств в телефонах и другой технике:
- Заблокировать и разблокировать гаджет можно с помощью одного лишь пальца.
- Это неплохой способ для идентификации людей.
- Дублировать или подделать эту методику очень сложно.
- Если пин-код или пароль можно подобрать, то взломать или угадать отпечаток почти невозможно.
- Пароль можно забыть, но отпечаток пальца всегда останется при вас (если его не отрежут, конечно).
Недостатки использования сканеров
Но можно выявить и минусы, которые все равно присутствует в таких датчиках:
- Работа не надежна, при большом желании можно обмануть сканер при помощи фальшивок либо же отпечатков, снятых с любой поверхности.
- Нет возможности получить новые образцы отпечатков. Если вы используете пароли, коды, карты, то их можно при необходимости заменить. Но если кому-то станет доступен ваш отпечаток пальца, сделать новый не получится.
- Степень шифрования также может вызвать сомнение. Безопасность всех данных, которые хранятся на вашем компьютере, полностью зависит от того, кто производит программное обеспечение или оборудование.
- Наличие даже небольшого дефекта на коже пальца может вызвать затруднения при сканировании, в результате чего будет запрещен доступ к ресурсам.
Поэтому такая технология используется исключительного в простой электронике. Она новая, поэтому работает далеко не идеально.
Проблемы со считыванием
Существует несколько причин, по которым может не произойти авторизация пользователя. В том случае, если датчик перестал работать, нужно искать проблему. А она может крыться в следующих моментах:
- Руки пользователя жирные или влажные.
- Произошел сбой в электронике, для этого потребуется выключить и заново включить устройство.
- На пальце имеется какой-либо дефект. Достаточно небольшой царапины, чтобы биометрический считыватель отпечатков пальцев перестал работать.
Как правило, производители телефонов и иной техники предусмотрели такие моменты, поэтому в большинстве своем можно разблокировать устройство при помощи ввода пин-кода или пароля.
Оптические сканеры
Оптические являются самыми старыми, такая методика захвата и сравнения отпечатков используется довольно давно. Этот метод основан на том, что происходит захват изображения отпечатка. Это фотоснимок отпечатка пальца, который после захвата подвергается обработке с использованием специальных алгоритмов, которые позволяют обнаружить уникальные узоры на поверхности (гребни, уникальные завитки). При этом происходит анализ самых светлых и темных участков изображения.
У датчиков имеется конечное разрешение, чем оно выше, тем более мелкие элементы узора он сможет различить на пальце, тем выше и степень безопасности. Сенсоры этих датчиков имеют больший контраст, нежели у простого фотоаппарата. У них большее количество диодов на каждый дюйм. Это необходимо для того, чтобы захватывать изображения на очень близком расстоянии.
В оптических сканерах также имеются массивы светодиодов, работающих в качестве вспышки. Они освещают область сканирования. Конструкция очень громоздкая для телефонов, так как толщина корпуса имеет большое значение. Но даже считыватель отпечатков пальцев для СКУД по такой технологии нельзя построить - степень защиты информации в этом случае крайне низкая. Подделать отпечаток можно различными способами.
Основным недостатком сканеров такого типа является то, что их очень легко обмануть. Сканеры позволяют захватывать только 2D-картинку. Наверное, вы видели, как с помощью несложных манипуляций с клеем ПВА или даже с фотографией пальца высокого качества взламывается сканер, доступ ко всем важным документам у злоумышленника появляется. Поэтому такой тип безопасности не подходит для современных смартфонов.
Емкостные сканеры
Это часто встречающийся вид сканера отпечатков. Как можно видеть из названия, в качестве основного модуля используется конденсатор. Емкостные сканеры применяют массивы малых цепей конденсатора, чтобы собирать данные об отпечатках. В конденсаторах хранится электрический заряд и, когда прикладываете палец к сканеру, накапливаемый в конденсаторе заряд будет изменен в местах, в которых гребень узора прикасается к пластине. И остается заряд относительно неизменным в местах, в которых впадины на узоре. Такой считыватель отпечатков пальцев для компьютера может эффективно использоваться для защиты информации, но она все равно не будет идеальной.
После захвата отпечатка данные преобразуются в цифровой вид и уже в этом массиве начинается поиск отличительных и уникальных особенностей отпечатка. Они могут быть сохранены для того, чтобы проводить сравнение на более поздних этапах. Главный плюс такой технологии заключается в том, что она существенно лучше, нежели оптические сканеры.
Ультразвуковые сканеры
Ультразвуковые сканеры отпечатков пальцев на данный момент являются новейшими технологиями распознавания отпечатков. Для распознавания отпечатка ультразвуковой сканер использует передатчик и приемник. Импульс передается непосредственно на палец, который помещен перед сканером. Существуют модели считывателей отпечатков пальцев HP, которые подключаются к компьютеру. И при установке соответствующего ПО можно ограничить доступ к тем или иным папкам на устройстве.
Часть этого импульса поглощается, часть возвращается обратно к приемнику и распознается. В зависимости от впадин, гребней и других деталей отпечатка, которые являются уникальными для каждого пальца, составляется "рисунок" отпечатка владельца. В ультразвуковых сканерах датчик, обнаруживающий механическое напряжение, используется для того чтобы осуществить расчет интенсивности ультразвукового импульса в различных точках на сканере.
Идентификация по отпечатку пальца — один из самых надежных способов для подтверждения личности человека. По точности такой метод уступает лишь сканированию сетчатки глаза и анализу ДНК. Отпечаток пальца — это не что иное, как папиллярные узоры на коже, которые являются уникальными для каждого человека и формируются у плода уже на 12 неделе одновременно с нервной системой. При этом на узоры влияет генетический код ребенка, положение плода в матке, питание матери во время беременности, состояние окружающей среды и прочие случайные факторы. Простым языком, папиллярные узоры — это выступы и углубления на коже, образующие единственный в своем роде рисунок. Даже при повреждении эпидермиса со временем узор восстанавливается, это лишь вопрос времени и, конечно, степени повреждения. Как же работает сканер отпечатков пальцев современного смартфона — об этом в сегодняшнем выпуске.
У любого сканера отпечатков пальцев есть две функции: получить изображение отпечатка и проверить его узор на совпадение с другими узорами в базе данных. В современных смартфонах используются оптические сканеры. Они работают по тому же принципу, что и небольшие цифровые фотоаппараты. Снимок делается с использованием микросхемы, состоящей из светочувствительных фотодиодов и автономного источника освещения — матрицы светодиодов, которая подсвечивает узоры на пальце.
При попадании света фотодиоды создают электрический заряд, запечатлевая отдельный пиксель на будущем снимке. В зависимости от количества попадающего света, интенсивность цвета пикселя меняется. Совокупность пикселей разной интенсивности и образует на сканере снимок отпечатка пальца. Перед тем как начать сверять отпечаток, сканер проверяет качество изображения, а именно его яркость и четкость. Если снимок слишком яркий или темный, настраивается длительность выдержки сканера, и процесс повторяется вновь.
После того как отпечаток получен, он анализируется с помощью специального программного обеспечения. Для определения особенностей папиллярных узоров ПО использует сложные алгоритмы. Всего выделяют три типа узоров: дуговые, петлевые и завитковые. Определив тип узора, сканер идентифицирует окончания линий узоров, например, разрывы и раздвоения — именуемые минуциями. Именно они и являются уникальными и позволяют по отпечатку пальца идентифицировать его владельца. Сканер определяет положение минуций относительно друг друга на каждом снимке: он разбивает отпечаток на небольшие блоки 9х9 пикселей, каждый из которых содержит определенное число минуций. Координаты обнаруженных минуций и их углы ориентации записываются в вектор. Затем идентичные блоки со сканера и снимков из базы данных сопоставляются, и если узоры в них идентичны, то отпечатки пальцев принадлежат одному и тому же владельцу. Стоит отметить, что сканеры не анализируют каждую линию узора: они находят лишь одинаковые закономерности в небольшом количестве блоков и по ним устанавливают сходство.
Существует два основных типа оптических сканеров. Первый делает снимок нужной области пальца при прикосновении к сканеру. Этот тип используется в смартфонах Apple, начиная с iPhone 5s.

Второй тип оптического сканера предполагает проведение по нему пальцем. Он делает серию снимков и программно объединяет их воедино. Такой сканер нашел свое применение в Samsung Galaxy S5. Но в последующих моделях он был заменен на первый тип, который является более удобным, но и более дорогим в силу необходимости использования большей матрицы.
Общим недостатком оптических сканеров является подверженность загрязнению и царапинам. Кроме того, такой сканер можно обмануть с помощью слепка фаланги пальца.
Сканером отпечатка пальца сейчас оборудован практически каждый небюджетный смартфон. Большинство производителей уверяет, что использовать дактилоскопические датчики не только удобно, но и безопасно.
Все мы привыкли пользоваться этой технологией для разблокировки смартфона, но она может выполнять еще множество полезных функций. Многие считают, что впервые данная технология была использована компанией Apple в iPhone 5S. На самом деле в период с 2002 по 2011 год в продаже появилось около 30 телефонов, оснащенных дактилоскопическим датчиком. В 2011 году Motorola выпустила смартфон на операционной системе Android, на задней крышке которого размещался полноценный сканер отпечатка пальца. Тем не менее, про устройство и новую технологию практически сразу забыли, а вернуть интерес к ней смогли только сотрудники Apple.
Какие бывают сканеры отпечатков?
Есть несколько видов сканеров, самым распространенным считает оптический . Большинство производителей используют именно этот тип - он не только является самым бюджетным, но и самым простым в реализации. Принцип работы заключается в «фотографировании» и запоминании отпечатка пальца. У таких дактилоскопов есть ряд минусов, ведь на качество и скорость отклика влияют загрязненность сканера, чистота и влажность пальца, а также наличие на нем механических повреждений. Кроме того, именно их проще всего обмануть.
Ультразвуковые сканеры отпечатков понемногу приходят на смену предшественникам. Они сканируют поверхность пальца с помощью звуковых волн. Такая технология более безопасна, время отклика меньше, загрязнения и повреждения на коже не страшны. На данный момент, этим видом датчика оснащены несколько топовых смартфонов китайских производителей.
Функции сканера отпечатков пальцев
Не стоит забывать, что сегодня смартфон играет действительно крайне важную роль в жизни практически каждого человека. Это не только устройство для совершения звонков и написания сообщений, но и настоящее хранилище личных данных, фото, воспоминаний, заметок и финансовой информации. Все это требует надежной защиты, которую и обеспечивает сканер отпечатка пальцев. Таким образом, первая его функция заключается в возможности разблокировки смартфона .
Второй функцией можно назвать доступ к личным файлам . На некоторых Android-смартфонах можно установить запрос отпечатка не только при разблокировке устройства, но и при открытии некоторых приложений, например, галереи, календаря или документов. Кроме того, такая функция будет полезна и для ограничения доступа к некоторым финансовым приложениям. Только вспомните, сколько детей приобрели вещи или танки в онлайн-играх, пользуясь смартфонами родителей?
В некоторых моделях Huawei с помощью дактилоскопического датчика можно ответить на звонок - нужно просто приложить палец к сканеру и дождаться начала разговора. На первый взгляд эта функция кажется удобной, но, с другой стороны, существует большая вероятность взять трубку случайно.
Оплата в интернете . С помощью специальных приложений можно совершать покупки в интернет-магазинах, денежные переводы, оплату коммунальных услуг и многое другое. С помощью сканера отпечатка пальцев можно существенно уменьшить время операции и подтвердить оплату простым касанием дактилоскопа.
Передача данных . Смартфоны оснащены множеством функций, одна из которых позволяет передавать файл с устройства на устройство «по воздуху», например, через Bluetooth. Чтобы не вводить лишний раз пароль, можно подтвердить действие с помощью дактилоскопа.
Используя сканер, можно отключить будильник . Принцип действия точно такой же, как и во всех вышеперечисленных случаях - как только слышен звук будильника, достаточно поднести палец к датчику, и сигнал автоматически выключится. Только не забудьте настроить автоповтор, иначе можно проспать.
Насколько надежен сканер отпечатков пальцев?
Дактилоскопические датчики по праву могут считаться надежными. Тем не менее, хакеры уже научились взламывать и их. Самый банальный способ заключается в том, чтобы сделать фото отпечатка (например, на прозрачной стеклянной вазе), распечатать его с помощью струйного принтера и приложить к сканеру. Этот способ может сработать только с первыми поколениями дактилоскопов.
Чтобы разблокировать новые поколения потребуется исхитриться - сделать слепок из силикона. Конечно, эти методы больше похожи на примеры из кино, но все равно нужно быть начеку и беречь свой смартфон.
