Sedan fingeravtrycksscannrar först dök upp 2011, har smartphones blivit en ganska standardfunktion. De är snabba, bekväma och relativt säkra, eftersom fingeravtryck är tillräckligt unika för att chansen att människor har utskrifter som är tillräckligt lika för att låsa upp din mobiltelefon är mycket låga, såvida inte någon bryr sig tillräckligt för att utforma ett övertygande duplikat av ditt fingeravtryck.
Men det finns inte bara en typ: vissa skannrar litar på ljus, andra på el och andra på ljud för att kartlägga ryggen och fingrarnas dal. Kapacitiva (elektroniska sensorer) är mycket populära i indonesiska smartphones eftersom de är exakta, små och snabba, men optisk och ultraljudsteknologi har fördelen att möjliggöra skanning på skärmen. Men vad händer egentligen på millisekunder efter att du satt fingret på skannern?
Optisk fingeravtrycksscanner
Den mest grundläggande typen av fingeravtrycksskanner fungerar på samma sätt som digitalkameror. För att förenkla processen lite tar den bara en bild av fingret och skickar bilden för bearbetning. Följande är allmänna idéer:
Skannern tänder starkt ljus på fingret med en LED och tar bilder. Om det genomsnittliga pixelvärdet för ett foto är för mörkt eller ljust justerar det exponeringen och försöker igen. Han kontrollerar också för god upplösning genom att se om de mörka och ljusa områdena växlar på ett sätt som är förenligt med klara åsar och dalar. Om bilden är klar kan bilden bearbetas!
Denna typ av skanner är vanligast på platser som polisstationer, flygplatser och säkra entréer, men används inte ofta i smartphones, som stöder mindre och säkrare kapacitiva sensorer.
Undantaget är smartphones som har fingeravtrycksskannrar på skärmen, av vilka vissa använder optiska eller ultraljudssensorer under skärmen för att få bilder. Även här tenderar optiska sensorer dock att vara sämre än ultraljudsskannrar, som är långsammare men har fördelen att de inte är mottagliga för 2D-fingeravtrycksbilder.
Kapacitiv fingeravtrycksscanner
När du placerar fingret på den kapacitiva skannern använder den en liten mängd el för att mäta avståndet mellan de olika delarna av fingret och skannern. Inuti skannern finns en rad små kondensatorer, som var och en kan ha en elektrisk laddning. Om en av kondensatorerna är under en av dina fingertoppar, kan kondensatorn hålla mer kraft eftersom den kommer i kontakt med din hud. Om under dalen kommer kondensatorn att förbli i kontakt med luft, vilket inte tillåter den att spara en massa extra kostnader.
Du kan tänka på dessa kondensatorer som pixlar i kameran. Om den ena har mer belastning kan den tolkas som ett åsområde, medan den andra läses som en dal. Sammantaget ger detta dig en fingeravtrycksbild som är lika exakt som en optisk sensor och ännu säkrare, för att lura den kräver en 3D-fingeravtrycksmodell snarare än bara 2D. Detta i kombination med sin mindre storlek gör det till ett populärt val bland smarttelefontillverkarna.
Ultraljudsfingeravtrycksscanner
Om du kan läsa fingeravtryck med ljus och elektricitet, varför låter det inte? Ultraljudscannern avger en högfrekvent ljudpuls som sedan studsar från användarens fingertoppar tillbaka till mottagaren, en sensor som kan mäta mekaniskt tryck. Sensorn ser intensiteten hos pulseringen vid olika punkter på fingret och kan använda data för att beräkna var kanten och dalen är. Det här är ungefär det sätt som en fladdermus navigerar genom att ljuda högt och lyssna efter ekon – ljudet som returnerar innehåller viktiga uppgifter om avstånd och storlek.
Eftersom ljudvågor kan mäta djupet på dalarna i fingeravtryck, är den resulterande kartan 3D, vilket gör ultraljudsskannrar mer exakta och säkra (om det är lite långsammare) än kapacitiva modeller. De kan också fungera som fingeravtrycksskannrar under skärmen, eftersom ljudvågor lätt kan korsa glaset, vilket gör det till ett säkrare alternativ till den optiska versionen.
Analysera, spara och använda fingeravtryck
När bilden har tagits, antingen genom ljus, elektricitet eller ljud, måste programvaran kontrollera om fingeravtrycket matchar den auktoriserade användaren. Att ta reda på fingeravtrycksmatchningen, oavsett om du är en människa eller en dator, görs mest genom att söka efter saker som kallas “minutiae” – fingeravtryckspunkter där något relativt intressant händer, till exempel den plats där ridgelinen slutar eller bryts upp.
Var och en av dessa funktioner ges en position i förhållande till andra små saker som upptäcks, och med avstånd och vinklar mellan varje objekt kan skannerprogramvaran skapa en typ av karta som kan representeras som ett nummer. Det numret är i princip ett kodat fingeravtryck.
Oavsett vilken information din telefon lagrar om ditt fingeravtryck, även om det bara är en liten karta, är i allmänhet låst i en säker miljö, isolerad från andra applikationer som kan försöka få tillgång till den informationen. Alla applikationer eller webbplatser som du använder fingeravtryck för att komma åt kommer aldrig att få dina fingeravtrycksdata. De får bara bekräftelse från din enhet att det skannade fingeravtrycket matchar det i lagringsutrymmet.
Är fingeravtrycksskannern säker?
Fingeravtrycksscannrar är inte det enklaste sättet att kontrollera åtkomst till något eftersom de ofta kan luras av bra modeller, från 2D-bilder till 3D-proteser. De förbättras och säkerhetsprotokollet för hantering av fingeravtrycksdata är ganska starkt (så länge de följs), men om du verkligen är orolig för att någon ska få fysisk åtkomst till din telefon är fingeravtrycket inte den starkaste nyckeln. Men när ultraljudssensorer ökar kan de bli snabbare och säkrare, och att placera dem under skärmen är ett väldigt snyggt sätt.
Bildkredit: Fingeravtryck (PSF), Fingerprint Crime Scene, kapacitiv fingeravtryckssensor, Xiaomi Redmi Not 3, fingeravtrycksläsare, Qualcomm
var den här artikeln hjälpsam? Ja Nej
