Как работает отпечаток пальца на Xiaomi

Больше ста лет назад человечество научилось устанавливать личность по отпечаткам пальцев. Теперь эта технология используется в каждом втором телефоне и значительно повышает уровень безопасности в сравнении с ПИН-кодами. Но как именно работают эти сканеры? Мне стало интересно, и, разобравшись, расскажу об этом и тебе.

Типы сканеров отпечатка пальца

Существует несколько разных способов получить изображение отпечатка пальца. Давай разберем их по порядку.

Оптический сканер

Этот вид сенсора работает по простому принципу: есть фоточувствительная матрица (в большинстве случаев это ПЗС, которая используется во многих современных камерах) и несколько небольших светоизлучателей, которые подсвечивают поверхность пальца.

Свет отражается от папиллярного узора, и в зависимости от того, попал луч света на гребень или на впадину, интенсивность его варьируется.

Внешнее стекло такого сканера тонкое, чтобы вызвать эффект полного нарушенного внутреннего отражения. Из-за этого эффекта свет в местах контакта кожи со стеклом — на гребнях — полностью отражается в фотосенсор.

Пропал тач айди телефон Xiaomi Redmi, 4 способа как решить эту проблему, нет отпечатка пальцев

Ты можешь наблюдать этот феномен с помощью стакана с водой: приложи палец с одной стороны стекла и посмотри с другой — ты четко увидишь свой отпечаток.

Датчики такого типа весьма громоздкие: нужна большая камера и маленький излучатель света, — а поэтому они почти не применяются. Есть и другая проблема: свет может одинаково отражаться от кожи и другого материала, а потому подделать отпечаток пальца становится слишком легко.

Полупроводниковые сканеры

В таких сканерах используются полупроводники, которые меняют свои свойства при касании. Они реагируют на различные параметры: тепло, проводимость, давление.

Термические сенсоры реагируют на изменение проводимости полупроводника в зависимости от температуры. Воздух и кожа с разной скоростью передают тепло, датчики фиксируют это, и мы получаем изображение отпечатка.

Сенсоры давления реагируют на давление каждого маленького участка кожи на поверхность проводника, регистрируют разницу в давлении впадин и гребней. Но такие сканеры очень хрупкие и поэтому практически бесполезны: любое излишнее давление на поверхность способно полностью вывести из строя часть сенсоров, делая весь сканер неработоспособным.

Емкостные сенсоры используют датчики КМОП, которые выступают в роли маленьких конденсаторов, чтобы пропустить небольшой заряд через поверхность пальца. Способность воздуха и кожи изолировать электрический ток различается: чем больше емкость конденсатора, тем больше воздуха попало между сенсором и кожей.

Последний метод — самый универсальный: такой сенсор компактен и вмещает в себя до сорока тысяч датчиков на квадратный сантиметр. Именно этот тип сенсоров установлен в большинстве устройств Apple, Xiaomi, Samsung и других лидеров мобильного рынка.

Секреты Сканера Отпечатка Xiaomi

И пусть сканеры такого типа обмануть сложнее, чем оптические, возможность создать муляж все еще остается: не только кожа обладает всеми эффектами, на которые полагаются эти сканеры. Подделка такого уровня уже на порядок сложнее: необходима тонкая работа с материалами, качественный отпечаток и небольшая лаборатория.

Ультразвуковой сканер

Ультразвуковые сенсоры используют точные часы и схожий с эхолотом принцип: излучатель испускает высокочастотный импульс, который отражается от поверхности пальца и регистрируется датчиком. Сигнал, который попал в область впадины, проходит больший путь, и, соответственно, ему требуется больше времени, чтобы вернуться, чем сигналу, который отразился от гребня.

Такое устройство сенсора позволяет получить четкое изображение папиллярного узора, которое учитывает не только сам факт касания, но и глубину каждого отдельного участка кожи. Это позволяет изображению быть еще точнее, хотя на сканирование уходит больше времени, а себестоимость устройства выше.

Присоединяйся к сообществу «Xakep.ru»!

Членство в сообществе в течение указанного срока откроет тебе доступ ко ВСЕМ материалам «Хакера», позволит скачивать выпуски в PDF, отключит рекламу на сайте и увеличит личную накопительную скидку! Подробнее

Источник: xakep.ru

Зачем на Android сканер отпечатков

Мобильное устройство быстро превратилось из обычного телефона в мощное средство коммуникаций, хранения конфиденциальной информации и даже платежный инструмент. Обилие размещенных на смартфонах важных данных заставляет задуматься об их безопасности. Если совсем недавно пользователи полагались на PIN-коды, пароли и графические ключи, то сегодня чаще используют новые способы идентификации, в том числе сканер отпечатков пальцев на Android.

Плюсы и минусы сканера отпечатков

Как любая другая новая технология на смартфоне, дактилоскопический датчик имеет свои преимущества и недостатки. Пользователь сразу может отметить три основных положительных момента:

• удобство;
• новые возможности;
• безопасность.

Действительно, пользоваться сканером легко. Кроме того, не нужно придумывать и держать в памяти пароли, коды и прочие ключи. Время разблокировки заметно меньше. Одно касание – и устройством можно пользоваться.

Получив новую функцию, пользователь открывает для себя и новые возможности.

Помимо разблокировки смартфона, сканер можно использовать для авторизации на сайтах или подтверждения покупок в онлайн-магазинах.

Достаточно вспомнить, что система бесконтактных платежей Samsung Pay использует именно эту технологию.

На многих моделях смартфонов по умолчанию включена функция съемки при прикосновении к сканеру, что весьма удобно. Датчик отпечатка в Android чаще встроен в центральную кнопку, и фото можно сделать без разблокировки. Так же выключается будильник.

Что касается безопасности, здесь не все однозначно, хотя идентификация по отпечатку считается одной из самых надежных. Использование дактилоскопического сенсора имеет свои минусы. Дело в том, что образы отпечатков хранятся на устройстве, и, если не шифруются, доступ к ним слабо защищен. Однажды попав в чужие руки, отпечаток станет постоянным пропуском для злоумышленников, поскольку сменить его, как пароль, не получится. Кроме того, используемые на смартфонах оптические сканеры легко загрязняются и царапаются.

Как функционирует сканер отпечатков

Разберемся, как работает сканер отпечатков пальцев на Android. Независимо от типа используемого датчика он получает фактическое изображение папиллярных узоров на кончиках пальцев, сравнивает их с образцом, забитым в память, и снимает блокировку.

Пока самым массовым является оптический сенсор, который работает подобно фотоаппарату. Когда прикладывается палец, специальная микросхема с матрицей с фотодиодами и автономным источником света копирует графический образ поверхности пальца.

Свет попадает на фотодиоды, создается электрический заряд, а разность потенциалов формирует картинку. От количества попавшего света зависит интенсивность свечения пикселя, а их совокупность и создает изображение с разрешением 1200 dpi и более. До того, как сравнить с «оригиналом», сканер проверит снимок на качество. Если четкость или яркость неудовлетворительны, устройство изменит выдержку и попробует повторить процесс, а затем проанализирует изображение специальным софтом.

В работе программы сканирования использован сложный алгоритм. Сначала определяется тип узора, затем расположение линий, их окончаний, разрывов, раздвоений и т. д. По минуциям и идентифицируется владелец. Каждый снимок разбивается на фрагменты размером 9 на 9 пикселей, которые сопоставляются с идентичными блоками в памяти устройства. Линии узора в отдельности не анализируется, обнаруживаются закономерности (углы, повороты), по которым устанавливается сходство.

Кроме оптических, используются полупроводниковые (емкостные) и ультразвуковые сканеры, отличающиеся повышенной сложностью и надежностью. Первые работают как сенсорные дисплеи: палец проводит ток, изменяющий заряд микроскопических конденсаторов в зависимости от силы нажатия, которая, в свою очередь, зависит от конфигурации узоров кожного покрова. Во втором случае разблокировка экрана по отпечатку пальца для Android включает процесс сканирования подушечки пальца ультразвуком. Такие сенсоры работают быстрее и не зависят от чистоты контактной площадки или повреждений кожи, но пока смартфонов с ними совсем немного.

Настройка сканера на телефоне

Включается датчик на большинстве устройств Android примерно одинаково. Для этого необходимо:

1. Войти в настройки.
2. Перейти в раздел «Безопасность», затем – в «Блокировку экрана». На некоторых моделях выключатель функции расположен в «Расширенных настройках».
3. Найти что-нибудь типа Fingerprint, «Управление отпечатками пальцев», «Замок приложений», «Экран блокировки и отпечаток пальца», «Безопасность и отпечаток», «Жесты сканера отпечатков» или «Блокировка и отпечаток».
4. Задать PIN-код, который будет использоваться в случае несрабатывания.
5. Выбрать «Отпечаток №1» (если нужно несколько, потом можно нажать на «Добавить отпечаток»).
6. Несколько раз прикоснуться к сканеру одним пальцем, пока не появится подтверждение готовности или разблокировки экрана (вид сообщения тоже зависит от модели).

На некоторых устройствах реализована функция менеджера отпечатков, войдя в который можно задать несколько образцов.

В качестве рекомендации можно посоветовать немного изменять положение пальца на площадке сканера так, чтобы он имел возможность охватить максимум площади. Тогда ошибок срабатывания будет меньше. И еще – не используйте большой и указательные пальцы. Их отпечатки злоумышленники легко могут найти, а вот мизинец и безымянный отпечатков на предметах почти не оставляют. Если владелец правша, лучше использовать отпечаток пальца левой руки и наоборот.

Настройка отпечатка для подтверждения платежей в Google Play

Подтверждение платежей с помощью отпечатка пальца уже становится трендом. Чтобы подключить функцию, нужно:

1. Войти в магазин Google Play.
2. Открыть настройки.
3. Найти пункт «Аутентификация по отпечатку» и поставить рядом галочку.
4. Включить обязательную аутентификацию для покупок.

Такая аутентификация удобнее и безопаснее, чем традиционные способы подтверждения оплаты. Но все же не рекомендуется пользоваться сканером для авторизации в платежных сервисах и банковских приложениях.

Как установить сканер отпечатков пальцев

Хотя сканеры отпечатков уже довольно распространены на новых моделях, пока далеко не все пользователи имеют смартфон с поддержкой интерфейса Fingerprint API (нужен Android 6.0 и выше). Если его нет на устройстве «из коробки» и апгрейд ОС невозможен, а фишку заполучить очень хочется, применяется специальный софт, который легко найти в Google Play. Причем использовать такой сканер можно не только для разблокировки, но и для решения других задач на девайсе с любой версией Android.

Утилиты для распознавания отпечатков пальцев

Найти подходящее приложение для отпечатков пальцев на Android можно в официальном магазине или на сторонних ресурсах в сети. Подобные программы стали очень популярными, поэтому предложений в избытке. Разумеется, не все утилиты работают корректно, поэтому мы представляем список лучших.

App Lock

Данная утилита позволяет заблокировать доступ к любому отдельному приложению, но может использоваться только на устройствах Samsung. После запуска можно пролистать список установленных на устройстве программ и отметить требуемые. При следующем открытии они попросят представить отпечаток пальца.

Весьма удобное решение, если нужно на время передать гаджет в чужие руки. Имеет неплохо работающий режим энергосбережения, а сенсор срабатывает всегда и в любых условиях. Также с помощью программы возможно отключить блокировку на время.

Dactyl

Dactyl позволяет использовать сканер как кнопку фотоаппарата. Если нужно сделать селфи, а на смартфоне физических кнопок нет, проще пользоваться кнопкой этого приложения. При желании сделать снимок основной камерой это единственная альтернатива.

Fingerprint Quick Action

Данная многофункциональная программа не имеет аналогов. Приложение дает возможность использовать свайпы для разблокировки или подъема шторки уведомлений.

Это незаменимая функция, когда размер экрана слишком большой. В настройках имеются опции сворачивания всех приложений, быстрого перехода на рабочий стол и другие.

Privacy Ace AppLock

Эта программа тоже позволяет ставить лок на отдельные приложения. После установки появляется в меню в виде пиктограммы будильника, без названия – для маскировки. Вес утилиты небольшой, как и потребление заряда. Кроме того, она фотографирует потенциального взломщика.

Hexlock

Hexlock позволяет ставить пароль не на устройство целиком, а на отдельные приложения, причем даже установленные из сторонних источников. Программа включает шесть профилей настройки с разными списками блокируемых приложений для разных локаций. Настройка предполагает выбор сетей Wi-Fi, при подключении к которым будет срабатывать тот или иной профиль. Это действительно красивый и мощный блокировщик с поддержкой сканера.

MaxLock

Эта утилита тоже может залочить отдельное приложение. В отличие от большинства аналогов, использует метод распознавания, не основанный на поллинге.

Установка блокировки по отпечатку с помощью App Lock

С помощью данного приложения блокировка на Android по отпечатку пальца превращается в незаметно, но быстро и эффективно действующую функцию. Поддерживает 10 языков и даже после перезагрузки гаджета запускается автоматически и защищает заблокированные приложения.

Детальная инструкция

Использование утилиты предполагает следующий порядок действий:

1. Сначала программу нужно скачать и установить. Она бесплатна и представлена в Google Play.
2. При первом входе утилита предлагает установить PIN-код или графический пароль, а затем добавить email.
3. Появится список всех программ, установленных на устройстве, а также не/заблокированных. Рядом с каждой находится переключатель в виде ползунка, сдвинув который можно включить или снять блокировку.
4. Войти в настройки приложения и включить сканер отпечатков.

В настройках можно задать время повторного включения (автоматического) после разблокировки. Здесь же есть вкладка «Скрыть фото», которая открывает доступ в магазин, чтобы скачать программу Keepsafe фотосейф. Она позволяет сделать то, чего не может вышеуказанная программа отпечаток пальца на Android – защитить папки с фото и видео. Но сканера в ней нет.

Приложения со сканером отпечатков пальцев

Есть масса программ, повышающих уровень защиты за счет сканера. Речь идет не только о фото и видео. Появились дневники и менеджеры паролей с дактилоскопическими сканерами.

Focus Gallery

Программа решает вопрос защиты фотоальбома от любопытных глаз. Помимо того, что это функциональная галерея сама по себе, она имеет папку, доступ к которой возможен только через сканер.

LastPass

Самый популярный онлайн-менеджер паролей теперь предлагается бесплатно. Утилита способна синхронизировать пароли доступа к учётным записям между устройствами и позволяет надежно защитить доступ к хранилищу.

LastPass сохраняет пароли локально, в телефонной базе и даже в облаке. Она видит пароли, невидимые другими менеджерами, в том числе AJAX-формы. Программа способна импортировать и экспортировать данные почти из всех известных систем хранения, заполнять формы, автоматизировать ввод, генерировать безопасные пароли и многое другое.

Journey

Это прекрасный личный дневник с удобным и функциональным интерфейсом, к тому же надежно защищенный блокировкой, которую можно снять только сканером. С его помощью можно сразу отправлять готовые записи в облако Google Drive, где их тоже никто не прочитает.

Solo Photo

Solo Photo – аналог Focus Gallery. Приложение позволяет включить сканер в разблокировку существующих в галерее папок. Достаточно указать те из них, которые нужно защитить. Чтобы в них зайти, придется прикладывать палец к сканеру.

Другие способы блокирования экрана

Помимо дактилоскопических сенсоров, некоторые производители пытаются внедрить другие виды биометрической идентификации. Распознавание голоса и радужной оболочки глаза имеют определенные перспективы. Технологии и примеры использования есть, но пока эти функции не получили реализацию на смартфонах. По-прежнему основными способами блокировки остаются PIN-код, пароль и графический ключ.

• Экран блокировки и датчик отпечатков пальцев
• Приложение Android System Webview – зачем оно нужно?
• Блокировка и защита смартфона Xiaomi
• Зачем нужны менеджеры паролей для Android
• Шифрование устройства: как включить и зачем это нужно?

Источник: v-androide.com

Как работает сканер отпечатка пальца

Сканер отпечатка пальца — удобная штука, но не самая надёжная. Иногда обычный пароль защитит ваши данные гораздо лучше, чем сканер. В этой статье — по какому принципу он работает и в чём уязвимость.

Всё дело в минуциях

Самое главное для сканера — это минуции. Минуции — это те места в узорах на пальцах, где изменяются линии. Например:

• линии раздваиваются,
• заканчиваются,
• обрываются и продолжаются снова,
• резко поворачивают,
• закручиваются в петли.

Именно минуции делают наши отпечатки уникальными и позволяют отличить один отпечаток от другого. Задача сканера — распознать их как можно точнее.

Как сканер получает данные

Самые первые сканеры работали по принципу фотоаппарата: фотографировали приложенный палец крупным планом, а потом сравнивали это изображение с тем, что есть в памяти. Сложность была в том, что для успешного распознавания нужно было прикладывать палец точно так же, как при первоначальном сканировании. Если приложить на полсантиметра ниже или выше — ничего не сработает.

Второй минус такого визуального подхода — этот сканер легко обмануть, приложив фотографию отпечатка. Сканер сфотографирует её, получит то же изображение, что и на отпечатке, и разрешит доступ. По этой причине такие оптические сканеры для серьёзной защиты почти не используются.

Современные сканеры работают не с общим видом отпечатка, а с минуциями. Задача сканера теперь такая:

1. Сканировать приложенный палец.
2. Выделить на нём все минуции.
3. Закодировать информацию о них и их взаимном расположении в виде цифровой матрицы.
4. Сравнить эту матрицу с теми, что уже есть в базе.
5. Если процент пересечения данных больше определённого значения — значит, мы нашли отпечаток. Например, можно открыть доступ к телефону.

Какие бывают сканеры отпечатков пальцев

Оптические — под экраном. OLED-матрицы, которые используются в современных смартфонах, могут пропускать свет изнутри и снаружи. Это свойство производители используют для того, чтобы поставить простой оптический сканер прямо под экраном. Технически такой сканер просто делает фотографию отпечатка, да ещё и плохого качества — сделать отличный снимок мешают пиксели на матрице. Поэтому такие сканеры могут ошибаться, работать медленно и срабатывать даже на простейший муляж отпечатка (например, на скотче или на пакете).

Оптические бесконтактные. Кроме оптических сканеров есть и оптические бесконтактные. Это значит, что палец кладётся не на сам сканер, а на стекло. Под этим стеклом есть несколько камер, которые снимают изображение с разных сторон. Теоретически этот сканер уже нельзя обмануть фотографией, потому что с нескольких камер получается стереоизображение.

Но если палец изготовили на 3D-принтере — можно и обмануть.

Ёмкостные. Именно такие сканеры стояли в первых телефонах с датчиками отпечатков, и с разными модификациями они используются до сих пор.Работают они так: на поверхности сканера есть очень много миниатюрных полупроводников. Когда прикладывается палец, то выступающие линии на пальце замыкают эти проводники и их ёмкость в цепи меняется. По изменению ёмкости и составляется картина отпечатка сразу в цифровом виде.

Минусы ёмкостного сканера:

1. Плохо сканируются мокрые пальцы, потому что вода замыкает много лишних датчиков и мешает распознаванию.
2. Такой датчик тоже легко обманывается 3D-моделью отпечатка.

Ультразвуковые. Теоретически это самые передовые и надёжные сканеры отпечатков, потому что они могут собирать не только данные о линиях на пальце, но и проверять пульс и строить трёхмерную модель линий и впадин. На практике такое можно встретить пока только у некоторых телефонов Samsung — ультразвуковой сканер дороже остальных в производстве.

Что лучше — отпечаток или пароль

Если вам важнее скорость и удобство разблокировки телефона или ноутбука — используйте отпечаток. Или если вы считаете, что на вашем устройстве нет ничего ценного и даже если кто-то получит доступ ко всем данным, то тоже ничего страшного не случится. Ещё один вариант, когда отпечатка будет достаточно — если вам просто нужна защита от детей.

Во всех остальных случаях лучше использовать пароль. Есть много способов обмануть сканер отпечатка пальцев, и только два способа обойти пароль: подсмотреть или взломать. Если вы выберете сложный пароль и убедитесь, что никто не следит за вводом, то взломать такой пароль будет очень сложно.

Источник: thecode.media