Mobilizujeme.cz

Čtečky otisku prstů pod drobnohledem – jak fungují?

20. 2. 2016  |  článek  |  autor:

Chytrých telefonů se čtečkou otisků prstů nám stále přibývá. Už dávnou nejsou výsadou jen top modelů, ale rozšiřují se i mezi telefony střední třídy. Tato biometrická technologie prošla během posledních let významným vývojem. Staré způsoby snímání jsou nahrazovany novými a účinnějšími metodami. Jak tyto poslední technologie snímání fungují? Na to si odpovíme v dnešním článku.

Tip: Věděli jste, že mobil už dnes můžete odemykat i pomocí ucha?

Optické skenery

Optické skenery jsou nejstarší používanou metodou pro snímání otisků prstů. Jak již samotný název naznačuje, tato technologie se spoléhá na získávání obrazů (resp. fotografií) daného prstu. Následně pomocí algoritmů zjišťuje, kde na prstu jsou prohlubně a kde naopak hřebeny (papilární linie). Tyto algoritmy pracují tím způsobem, že analyzují světlá a tmavá místa na získané fotografii.

Čím je tedy získaná fotografie vašeho prstu detailnější, s tím větší přesností dokáží algoritmy vypočítat, kde přesně vaše papilární linie jsou (a tím přesněji vás tedy rozpoznat). Snímání fotografií je zde ale poněkud odlišné od běžných fotoaparátů a jejich způsobu fungování. Optické snímače musejí být mnohem více kontrastní, tak aby uměly zachytit rozdíl několika málo milimetrů mezi výstupky (papilárami) a prohlubněmi. Další věc, se kterou si tyto snímače musí poradit je to, že když na snímač přiložíme prst, zamezíme tak prakticky veškerému přílivu světla. Je zde tedy nutnost mít u snímače několik diod, které prst dostatečně osvětlí. S tím, jak se smartphony neustále ztenčují, je však toto řešení pro výrobce telefonů málo atraktivní. Jde zkrátka o technologii, která v telefonu zabere více místa, než klasický fotoaparát.

Velkou nevýhodou optických čteček je i to, že jdou poměrně jednoduše oklamat. Obraz je zachycován pouze ve 2D podobě a tak, pokud se vám podaří vyfocenou kopii otisku prstu dobře vytisknout, systém oklamete. Tento typ čteček tedy opravdu nelze zařadit mezi ty nejbezpečnější.

Právě z těchto důvodů se optické čtečky v dražších přístrojích nevyskytují. Lze je ale nalézt v levnějších přístrojích, u kterých je snaha minimalizovat jejich prodejní cenu.

Kapacitní skenery

Dnes nejčastěji používaným typem skenerů využívaných v mobilních telefonech pro čtení otisku prstu jsou kapacitní skenery. Pokud se alespoň trochu orientujete v elektronických součástkách, samotný název vám již dá hrubou představu, na jakém principu by mohly fungovat.

Klasický obraz otisku prstu zde není vytvářen, namísto toho je pomocí maličkých kondenzátorů spojených do „velkého skeneru“ uchováván elektrický náboj. Tento skener má takovou citlivost, že dokáže po přiložení prstu rozpoznat, kde jsou papilární linie právě díky změně elektrického náboje. Když bychom vše sledovali v dostatečném detailu, viděli bychom, že v místě doteku prohlubně a skeneru by mezi kondenzátorem a prstem nedocházelo ke změně náboje, zatímco v případě doteku papilární linie (hřebenu) se skenerem, by ke změně náboje došlo. Změny mezi místy, kde ke změně náboje dochází a kde ne, jsou zaznamenávány a pomocí převodníků z analogového na digitální signál jsou posílány k dalšími zpracování a porovnání s danými vzory.

Čím více kondenzátorů je na skeneru umístěno, tím přesnější „otisk“ prstu bude. Rozptyl kvality kapacitních čteček se pohybuje od stovek kondenzátorů u těch nejjednodušších, až po tisíce kondenzátorů u těch nejpřesnějších. Platí tedy zároveň i pravidlo, že čím více kondenzátorů, tím bezpečnější skener čtečky otisku prsů je.

Hlavním plusem tohoto typu skeneru je, oproti optickému typu, jeho vyšší bezpečnost. Už jej tak jednoduše neošálíte. Pokud byste však přesto dokázali vytisknout 3D mapu povrchu vašeho prstu na nějaký neživý druh materiálu, čtečka by vás stejně nerozpoznala, protože různé materiály mění velikost náboje v kondenzátorech různými způsoby. Ty v mobilních telefonech jsou uzpůsobeny pro „materiál“ lidského prstu. Jediným způsobem, jak tento typ čteček prolomit, tak v podstatě zůstává softwarový útok.

Negativem těchto senzorů oproti předchozímu typu je pak logicky vyšší cena. Z tohoto důvodu byla u prvních mobilních kapacitních senzorů prováděna úprava, kdy bylo po senzoru nutné prstem „přejet“ (např. Samsung Galaxy S5). Pro vyhotovení senzoru bylo tedy zapotřebí méně kondenzátorů, ale uživatelská přívětivost však ve výsledku nebyla příliš vysoká. Obvyklé u tohoto typu bylo nutnost prstem přes senzor přejíždět několikrát. Naštěstí, kvalitnější metoda s vyšším množstvím kondenzátorů postupem času vítězí.

Ultrazvukové skenery

Nejnovější typ senzorů určených pro čtečky otisku prstů v mobilních telefonech jsou senzory ultrazvukové. První telefon kde je tento typ používán je čínské LeTV Le Max Pro. Podstatnou část čtečky pak tvoří hardware od společnosti Qualcomm (Sense ID).

Pro získání skenu otisku prstu je senzor vybaven jak ultrazvukovým vysílačem, tak ultrazvukovým přijímačem. V praxi tento typ funguje tak, že je ultrazvukový signál vyslán směrem k prstu, který je ke snímači přiložen. Většina signálu je následně od prstu odražena nazpět (některé signály se ale mohou třeba v určitých typech pórů ztratit).

Následně přijímač vyhodnotí, za jak dlouhou dobu se signál vrátí nazpět. Pokud to zobecníme, lze říci, že signály, které se vracejí o malou chviličku dříve, jsou odráženy z papilárních linií. Čím déle budete mít prst přiložen, tím detailnější otisk prstu se podaří získat. Podle dostupných zdrojů dokonce ani nevadí, když máte prst špinavý nebo mokrý. Tato technologie je odborníky považována jako dokonce ještě bezpečnější, než kapacitní senzory. Její prolomení lze rovněž prakticky zajistit pouze na softwarové úrovni.

Kryptografie

Zatímco samotný hardware čteček otisek prstů je tedy založen na některém ze tří základních principů popsaných výše, dodatečné komponenty a software jsou tím, čím se od sebe jednotlivé čtečky ve finále odlišují. Každý výrobce používá své algoritmy, kterými získaný sken převede na jedničky a nuly.

Typickým příkladem je to, jak někteří výrobci porovnávají získaný scan. Zatímco jedni výrobci jej porovnávají do detailu celý, jiní výrobci pouze hledají místa, kde jednotlivé linie splývají v jednu, či úplně končí. Tato splývající nebo konečná místa jsou pak porovnána s předlohou, který byla zaznamenána stejným principem. Tím, že není porovnáván celek, je ušetřen jak výpočetní výkon, tak čas.

Co se týče ukládání samotné šifrované informace, různí výrobci k tomuto problému přistupují rovněž po svém. Ukládáním na online úložiště by došlo ke ztrátě kouzla (tzn. jistoty) zabezpečení a tak např. ARM procesory jsou schopné držet tuto informaci schovanou na fyzickém čipu pomocí tzv. TrustZone technologie. Tato zabezpečená oblast je mimochodem používaná i pro jiné kryptografické procesy.

Biometrie má před sebou velkou budoucnost. Uvědomíme-li si budoucí potenciál třeba takových mobilních plateb a zároveň neochotu uživatelů zapamatovat si větší množství různých hesel, je právě čtečka otisků prstů tím prvním řešením, po kterém většina výrobců ráda sáhne.

via: Androidauthority

 

Témata:, , , ,

Diskuze k článku (zatím žádný komentář)

Přidat komentář

Jak vybrat telefon v roce 2016, nezapomeňte na těchto 5 věcí

Jak vybrat telefon v roce 2016, nezapomeňte na těchto 5 věcí

18. 4. 2016  |    |  46 komentářů

Technologie mobilních telefonů, dnes bychom spíše řekli smartphonů, se každým měsícem, každou tiskovou konferencí, posunují kupředu. Je tedy zcela běžné,…

Recenze Huawei Mate 8: dokonalý po všech směrech (exkluzivně)

Recenze Huawei Mate 8: dokonalý po všech směrech (exkluzivně)

12. 2. 2016  |    |  60 komentářů

Hledáte to nejlepší na poli superphabletů? Tak už dál nemusíte. Huawei Mate 8 je přímo mistrovským dílem, ze kterého čiší…

7 vlastností, které má údajně přinést iPhone 7

7 vlastností, které má údajně přinést iPhone 7

9. 11. 2015  |    |  39 komentářů

I když iPhony 6S a 6S Plus jsou na trhu jen krátce, tak se již příznivci této značky těší, co přinese…

Recenze Honor 7: reparát na výbornou

Recenze Honor 7: reparát na výbornou

25. 10. 2015  |    |  15 komentářů

Nový přístroj z dílny odnože značky Huawei opět nabízí skvělý poměr ceny a výkonu. K tomu návdavkem i několik velmi praktických zlepšováků…

Recenze Lenovo Vibe Shot: Levná stylovka mezi fotomobily

Recenze Lenovo Vibe Shot: Levná stylovka mezi fotomobily

12. 8. 2015  |    |  39 komentářů

Lenovo vyrobilo s trochou nadsázky smartphone, který nemá konkurenci. Kdo jiný totiž přináší stylový fotomobil a ještě k tomu za…

5 funkcí, které už dnes na mobilu nikdo nepotřebuje

5 funkcí, které už dnes na mobilu nikdo nepotřebuje

6. 8. 2015  |    |  45 komentářů

Před lety se podle nich rozlišovaly jednotlivé kategorie mobilních telefonů a připlácely se za ně tisíce korun. Dnes byste je…

7 aplikací, které zázračně fungují, ačkoliv byste to možná nečekali

7 aplikací, které zázračně fungují, ačkoliv byste to možná nečekali

25. 5. 2015  |    |  4 komentáře

Mezi aplikacemi, které využíváme každý den, se často objevují unikáty vypadající, jako by byly z jiného světa. Když většina uživatelů…

Jak snadno dostat Flash Player do Androidu

Jak snadno dostat Flash Player do Androidu

23. 11. 2012  |    |  129 komentářů

Nestihli jste si do 15. srpna 2012 stáhnout Flash Player z obchodu Google Play? Nevadí. Existuje jednoduchá možnost, jak Flash…

iPhone by brzy mohl využívat MicroLED technologii

iPhone by brzy mohl využívat MicroLED technologii

DNES  |    |  5 komentářů

Ačkoliv jsme stále zvědaví na to, co si pro nás Apple chystá na září, internet se už začíná hemžit tipy,…

Coolpad Modena 2: atraktivní vzhled, plné LTE a cena jen 3 990 Kč

Coolpad Modena 2: atraktivní vzhled, plné LTE a cena jen 3 990 Kč

DNES  |    |  3 komentáře

Nový Coolpad Modena 2 vylepšuje loňský populární model Modena (recenze) asi tak o tisíc procent, cena přitom zůstává na velmi…

IFA 2016 je tady. Jaké přinese mobilní novinky?

IFA 2016 je tady. Jaké přinese mobilní novinky?

DNES  |    |  diskuze (1)

Veletrh spotřební elektroniky, IFA 2016, se oficiálně koná v termínu od 2. do 7. září, ovšem pro novináře akce začíná…

Apple čelí žalobě kvůli „dotykové nemoci“ iPhonu 6

Apple čelí žalobě kvůli „dotykové nemoci“ iPhonu 6

DNES  |    |  3 komentáře

Minulý týden vyplul na povrch údajně aktuální problém dva roky starých iPhonů 6 a 6 Plus od Applu, přezdívaný „dotyková…

Výměna rozbitého displeje není levná, natož u vlajkových lodí

Výměna rozbitého displeje není levná, natož u vlajkových lodí

VČERA  |    |  3 komentáře

Rozbil se vám displej na chytrém telefonu? Střepy sice přinášejí štěstí, ale říkejte to někomu, kdo právě přišel o svůj…

Klon iPhonu od HTC bude mít nástupce, model One A9s

Klon iPhonu od HTC bude mít nástupce, model One A9s

VČERA  |    |  5 komentářů

HTC se chystá vydat nástupce loňského modelu One A9 (recenze), tedy telefonu považovaného prakticky za dvojníka iPhonu 6 od Applu.…

"Oficiálně": nová generace iPhonů bude představena 7. září

„Oficiálně“: nová generace iPhonů bude představena 7. září

VČERA  |    |  diskuze (1)

Pomalu nám končí léto, prázdniny a okurková sezóna s létem spjatá. Přichází podzim a mnoho novinek před námi. Jako první…

Američané kontrují Číňanům. Vyrobili vlajkovou loď za 299 dolarů

Američané kontrují Číňanům. Vyrobili vlajkovou loď za 299 dolarů

VČERA  |    |  7 komentářů

Číňané nejsou jediní, kdo dokáže vyrobit vlajkovou loď snů za pakatel. Zdatným konkurentem dokáží být i Američané, konkrétně floridská společnost…

Mobilní zobrazení