Đầu đọc vân tay hoạt động như thế nào ?

Máy quét vân tay không chỉ dành riêng cho loại điện thoại thông minh hàng đầu hiện nay, thậm chí cả nhân viên kiểm soát giữa giá cả hợp lý của bạn có thể đóng gói phần cứng bảo mật bổ sung. Ngay cả một số thiết bị phụ trợ, trong những ngày sắp tới sẽ đóng gói công nghệ. Công nghệ đã tiến triển rất nhiều kể từ những ngày đầu, trở nên nhanh hơn và chính xác hơn trong các đầu đọc của họ.

Với tất cả những điều đó, chúng ta hãy xem các máy quét vân tay mới nhất hoạt động như thế nào và sự khác biệt là gì.

Máy quét quang học

Máy quét vân tay quang học là phương pháp nắm bắt và so sánh dấu vân tay lâu đời nhất. Như tên cho thấy, kỹ thuật này dựa vào việc chụp hình ảnh quang học, về cơ bản là một bức ảnh, và sử dụng các thuật toán để phát hiện các mẫu độc đáo trên bề mặt, chẳng hạn như rặng núi hoặc các dấu hiệu độc đáo, bằng cách phân tích các vùng tối và tối nhất của hình ảnh.

Giống như các máy ảnh thông minh, những cảm biến này có thể có độ phân giải hữu hạn và độ phân giải càng cao, chi tiết càng tốt, bộ cảm biến có thể phân biệt được ngón tay của bạn, tăng mức độ bảo mật. Tuy nhiên, các bộ cảm biến này chụp những hình ảnh tương phản cao hơn nhiều so với máy ảnh thông thường. Những máy quét thường có một số lượng rất cao điốt trên mỗi inch để nắm bắt những chi tiết này gần. Tất nhiên, nó rất tối khi ngón tay của bạn được đặt trên máy quét, do đó, máy quét quang học cũng kết hợp các mảng của đèn LED như một đèn flash để làm sáng lên hình ảnh đi quét thời gian. Thiết kế như vậy là một chút cồng kềnh cho một điện thoại thông minh mặc dù, nơi yếu tố hình dạng mỏng là quan trọng.

Hạn chế lớn nhất với máy quét quang học là họ không phải là khó khăn để đánh lừa. Vì công nghệ này chỉ chụp được một bức tranh 2D, các bộ phận giả tạo giả và thậm chí các hình ảnh khác có chất lượng tốt cũng có thể được sử dụng để đánh lừa thiết kế đặc biệt này. Loại máy quét này thực sự không đủ an toàn để tin cậy những chi tiết nhạy cảm nhất của bạn tới. Nó cũng đang dần được loại bỏ trong những ngày này.

Máy quét vân tay trên điện thoại thông minh có nhiều hình dạng và kích cỡ khác nhau nhưng bạn sẽ không tìm thấy bất kỳ máy quét quang học nào ở đây.

Giống như những ngày đầu tiên của màn hình cảm ứng điện trở, bạn sẽ không tìm thấy các máy quét quang học được sử dụng trong bất cứ thứ gì nhưng hầu hết các phần cứng hiệu quả nhất của phần cứng những ngày này. Với nhu cầu ngày càng tăng về an ninh, điện thoại thông minh đã nhất trí thông qua các máy quét dung lượng cao và chi phí công nghệ giảm đã tạo ra những lựa chọn khả năng cho các sản phẩm tầm trung.

Tuy nhiên, khi di chuyển theo hướng hiển thị ít hơn, các mô-đun quang học nhỏ hơn có thể trở lại, vì chúng có thể được nhúng bên dưới kính hiển thị và chỉ cần một dấu chân nhỏ. Synaptics, hãng phát triển một loạt các máy quét cho điện thoại thông minh và các sản phẩm khác, đã công bố cảm biến quang học FS9100 tự nhiên của nó với ý tưởng này. Mô-đun này có thể hoạt động thành công dưới kính cường lực 1mm và với các ngón tay ướt, điều này làm rối tung các dung dịch điện dung. Vì vậy, không viết tắt máy quét máy quét được nêu ra.

Máy quét điện dung.

Loại máy quét dấu vân tay phổ biến nhất được sử dụng ngày nay là máy quét dung. Bạn sẽ tìm thấy loại máy quét này bên trong các hạng mục khác nhau, bao gồm Galaxy S8, HTC U11, LG G6 và các loại khác. Một lần nữa cái tên cho đi các thành phần cốt lõi, cung cấp cho bạn đã quen thuộc với một điện tử nhỏ, tụ điện.

Thay vì tạo một hình ảnh truyền thống của một dấu vân tay, các máy quét vân tay dung tích sử dụng các mạch tụ điện nhỏ để thu thập dữ liệu về dấu vân tay. Khi tụ điện có thể lưu trữ điện tích, kết nối chúng với các tấm dẫn trên bề mặt của máy quét cho phép chúng được sử dụng để theo dõi chi tiết của một dấu vân tay. Lệ phí lưu trữ trong tụ điện sẽ thay đổi một chút khi một ngón tay được đặt trên các tấm dẫn điện, trong khi một khoảng cách không khí sẽ để lại phí tại tụ điện tương đối không thay đổi. Một mạch tích hợp op-amp được sử dụng để theo dõi các thay đổi này, sau đó có thể được ghi lại bằng bộ chuyển đổi tương tự sang số.

 

Lý thuyết và kiến ​​trúc đằng sau một chip quét vân tay điện dung.

Sau khi bị bắt, dữ liệu số này có thể được phân tích để tìm các thuộc tính dấu vân tay đặc biệt và đặc biệt, có thể được lưu để so sánh vào một ngày sau đó. Điều đặc biệt thông minh về thiết kế này là nó khó khăn hơn nhiều so với máy quét quang học. Các kết quả không thể được nhân bản với một hình ảnh và cực kỳ khó khăn để đánh lừa với một số loại giả tạo, vì các vật liệu khác nhau sẽ ghi lại những thay đổi khác nhau có tính phí tại tụ điện. Các rủi ro bảo mật thực sự duy nhất xuất phát từ phần cứng hoặc phần mềm hacking.

Tạo ra một mảng lớn các tụ điện này, thường là hàng trăm nếu không phải là hàng ngàn trong một máy quét, cho phép hình ảnh chi tiết về các rặng núi và thung lũng của một dấu vân tay được tạo ra từ những tín hiệu điện. Giống như máy quét quang học, nhiều tụ điện kết quả trong một máy quét độ phân giải cao hơn, tăng mức độ bảo mật, đến một điểm nhất định.

Do có số lượng lớn hơn các thành phần trong mạch phát hiện, các máy quét dung có thể là một chút pricey. Một số triển khai ban đầu đã cố gắng giảm số lượng tụ điện cần thiết bằng cách sử dụng các máy quét "vuốt", có thể thu thập dữ liệu từ một số ít các thành phần tụ điện bằng cách nhanh chóng làm mới kết quả khi ngón tay được kéo qua cảm biến. Như nhiều người tiêu dùng than phiền vào thời điểm đó, phương pháp này rất tinh xảo và thường đòi hỏi một vài lần thử quét đúng kết quả. May mắn thay, những ngày này, báo chí đơn giản và thiết kế giữ là phổ biến hơn rất nhiều.

Nhìn về phía trước, Synaptics cũng đã công bố máy quét điện dung mới nhất FS4600 hỗ trợ các tính năng UI mới. Chúng bao gồm hỗ trợ nút mềm để hoạt động như phím điều hướng, khả năng cảm nhận lực lượng và hỗ trợ cử chỉ vuốt. Tất nhiên, đây không phải là máy quét đầu tiên hỗ trợ geastures, Nexus 5X, 6P và Google Pixel hỗ trợ các tính năng tương tự, cũng như Huawei Mate S và một số mô hình Meizu. Trong tương lai, nhiều thiết bị khác có thể hỗ trợ nhiều tính năng vuốt và điều hướng hơn bằng cách sử dụng máy quét vân tay của họ.

Máy quét siêu âm

Công nghệ quét dấu vân tay mới nhất để xâm nhập vào không gian điện thoại thông minh là một cảm biến siêu âm, được công bố lần đầu tiên bên trong điện thoại thông minh Le Max Pro. Qualcomm và công nghệ ID cảm giác của nó cũng là một phần quan trọng trong thiết kế của điện thoại này.

Để thực sự nắm bắt được chi tiết của một dấu vân tay, phần cứng bao gồm cả máy phát siêu âm và máy thu. Một xung siêu âm được truyền đi trên ngón tay được đặt trên máy quét. Một số xung này được hấp thụ và một số của nó được bật lên trở lại cảm biến, tùy thuộc vào các rặng núi, lỗ chân lông và các chi tiết khác nhau mà là duy nhất cho mỗi dấu vân tay.

Không có micrô nghe ra những tín hiệu quay trở lại này, thay vào đó một cảm biến có thể phát hiện được áp lực cơ học được sử dụng để tính cường độ của xung siêu âm trở lại tại các điểm khác nhau trên máy quét. Quét trong khoảng thời gian dài hơn cho phép thu thập thêm dữ liệu độ sâu, dẫn đến việc tái tạo lại độ nét cao 3D của dấu vân tay được quét. Bản chất 3D của kỹ thuật chụp này làm cho nó trở thành một thay thế an toàn hơn cho các máy quét dung.

Mặc dù công nghệ này vẫn chưa xuất hiện trong một chiếc điện thoại thương mại, Vivo đã giới thiệu một mô hình khái niệm bao gồm máy quét vân tay siêu âm của Qualcomm. Mặc dù không giống như các máy quét khác, một phần do những lý do nêu trên, nguyên mẫu của Vivo đã giấu máy quét dưới màn hình của điện thoại thông minh, điều này có thể là một tính năng đặc biệt hữu ích khi thiết bị cầm tay di chuyển sang các mép nhỏ hơn và nhỏ hơn. Phát biểu dưới các cảm biến màn hình, cả Samsung và LG đều đang làm việc trong công nghệ riêng của họ.

Thuật toán và mật mã

Trong khi hầu hết các máy quét vân tay dựa trên các nguyên tắc phần cứng tương tự, các thành phần bổ sung và phần mềm cũng có thể đóng vai trò quan trọng trong việc phân biệt cách thức sản phẩm hoạt động và những tính năng nào có sẵn cho người tiêu dùng.

Kèm theo máy quét vật lý là một IC chuyên dụng giải quyết các thông tin đã được quét và truyền tải dưới dạng hữu ích cho bộ xử lý chính của điện thoại thông minh. Các nhà sản xuất khác nhau sử dụng các thuật toán khác nhau để xác định các đặc điểm dấu vân tay quan trọng, có thể khác nhau về tốc độ và độ chính xác.

Thông thường các thuật toán tìm kiếm nơi rặng núi và đường kết thúc, hoặc nơi một sườn núi chia thành hai phần. Nói chung, những tính năng đặc biệt và khác biệt này được gọi là minutiae. Nếu một dấu vân tay được quét sẽ khớp với một số các chi tiết vụn vặt này thì nó sẽ được coi là một kết hợp. Thay vì so sánh toàn bộ dấu vân tay mỗi lần, so sánh chi tiết vụn vặt làm giảm lượng điện xử lý cần thiết để nhận diện mỗi dấu vân tay, giúp tránh những lỗi nếu dấu vân tay đã quét bị bẩn và cũng cho phép ngón tay được đặt ở vị trí ngoài trung tâm hoặc chỉ được xác định với một phần in.

Tất nhiên, thông tin này cần được giữ an toàn trên thiết bị của bạn và được lưu lại cách xa mã số có thể làm hại nó. Thay vì tải trực tuyến dữ liệu người dùng này, bộ vi xử lý ARM có thể giữ an toàn thông tin này trên con chip vật lý bằng công nghệ TrustZone Trustedone (TEE). Khu vực an toàn này cũng được sử dụng cho các quy trình mã hoá khác và để liên lạc trực tiếp với các nền tảng phần cứng an toàn, chẳng hạn như máy quét dấu vân tay, để ngăn chặn bất kỳ phần mềm snooping nào. Các phần thông tin cá nhân được chấp thuận chẳng hạn như mật khẩu chỉ có thể được truy cập bằng các ứng dụng sử dụng các API của khách hàng TEE.

Qualcomm đảm nhận việc này được xây dựng trong kiến ​​trúc MSM bảo mật của nó, trong khi Apple nói nó là "Secure Enclave", nhưng tất cả dựa trên cùng một nguyên tắc giữ dữ liệu an toàn trên một phần riêng biệt của bộ vi xử lý mà các ứng dụng không thể truy cập hoạt động trong môi trường hệ điều hành thông thường. Liên minh FIDO (Fast IDentity Online) đã phát triển các giao thức mã hóa mạnh sử dụng các vùng phần cứng được bảo vệ này để cho phép bắt tay xác thực mật khẩu giữa phần cứng và dịch vụ. Vì vậy, bạn có thể đăng nhập vào trang web https://www.bigapptech.com để biết thêm các phần mềm quản lý sửa dụng tích hợp vân tay. Bằng cách sử dụng dấu vân tay mà không có dữ liệu duy nhất của bạn bao giờ phải rời khỏi điện thoại thông minh của bạn. Điều này được thực hiện bằng cách truyền các phím số chứ không phải là dữ liệu sinh trắc học tới các máy chủ.

Máy quét vân tay đã trở thành một giải pháp thay thế an toàn để ghi nhớ vô số tên người dùng và mật khẩu, và hệ thống thanh toán di động an toàn hơn nữa có nghĩa là những máy quét này có thể trở thành công cụ bảo mật phổ biến và quan trọng hơn trong tương lai. Chính vì những điều ở trên BigAppTech đã tích hợp công nghệ này trên tất cả các giải pháp phần mềm quản lý của mình nhằm đáp ứng nhu cầu của các Tổ Chức, Doanh Nghiệp...bigapptech luôn luôn sẵn sàng nhận tư vấn hỗ trợ cho các bạn

Hotline 0931 311 911.