כיצד פועלים סורקי טביעות אצבע?

Wie funktionieren Fingerabdruckscanner?
⏱️ 1 min read

מאז שקוראי טביעות אצבע הופיעו לראשונה בסמארטפונים ב-2011, הם הפכו למעשה לתכונה סטנדרטית. הם מהירים, נוחים ומאובטחים יחסית, מכיוון שטביעות אצבע ייחודיות מספיק כדי שהסיכוי שלמישהו יש הדפסה דומה מספיק כדי לפתוח את הטלפון שלך הוא די נמוך, אלא אם כן למישהו אכפת מספיק כדי ליצור עותק רושם משכנע של טביעת האצבע שלך.

אין רק סוג אחד: סורקים מסוימים מסתמכים על אור, אחרים על חשמל, ואחרים על קול כדי למפות את הרכסים והעמקים של האצבעות שלך. קבלים (חיישנים אלקטרוניים) פופולריים בסמארטפונים מכיוון שהם מדויקים, קטנים ומהירים, אך לטכנולוגיות אופטיות וקוליות יש יתרון לאפשר סריקת תצוגה. אבל מה באמת קורה באלפיות השניות האלה מיד אחרי שאתה שם את האצבע על הסורק?

סורקי טביעות אצבע אופטיים

סורקי טביעות אצבע אופטיים

הסוג הבסיסי ביותר של סורק טביעות אצבע פועל באותו אופן כמו מצלמה דיגיטלית. כדי לפשט מעט את התהליך, פשוט צלם תמונה של האצבע ושלח אותה לעיבוד. להלן הרעיון הכללי:

  1. הסורק מאיר את האצבע שלך באמצעות נוריות LED ומצלם תמונה.
  2. אם ערך הפיקסלים הממוצע של התמונה כהה מדי או בהיר מדי, הוא מתאים את החשיפה ומנסה שוב.
  3. הוא גם בודק רזולוציה טובה בכך שהוא רואה שאזורים כהים ובהירים מתחלפים באופן שעולה בקנה אחד עם רכסים ועמקים מוגדרים בבירור.
  4. אם התמונה חדה, ניתן לעבד את התמונה!

סוג זה של סורק נפוץ ביותר במקומות כמו תחנות משטרה, שדות תעופה וכניסות מאובטחות, אך אינו משמש לעתים קרובות בסמארטפונים, מה שמעדיף חיישנים קיבוליים קטנים ומאובטחים יותר.

היוצא מן הכלל הוא סמארטפונים בעלי קוראי טביעות אצבע בתצוגה, שחלקם משתמשים בחיישנים אופטיים או קוליים מתחת למסך כדי לקבל תמונה. עם זאת, אפילו כאן, חיישנים אופטיים נוטים להפסיד לסורקים קוליים, שהם איטיים יותר אך יש להם יתרון שהם אינם פגיעים להדמיית טביעות אצבע דו-ממדיות.

סורקי טביעות אצבע קיבוליים

תרשים קיבולי של סורקי טביעות אצבע

כאשר אתה מניח את האצבע שלך על סורק קיבולי, הוא משתמש בכמויות קטנות של חשמל כדי למדוד את המרחק בין חלקים שונים של האצבע שלך לבין הסורק. בתוך הסורק יש שורות של קבלים זעירים, שכל אחד מהם יכול לשאת מטען חשמלי. אם אחד מהקבלים נמצא מתחת לאחת מקצות האצבעות שלך, הוא עשוי להחזיק יותר טעינה כאשר הוא יוצר מגע עם העור שלך. אם הוא נמצא מתחת לעמק, הקבל יישאר במגע עם האוויר, מה שלא מאפשר לו לאחסן הרבה מטען נוסף.

דוגמה קיבולית של סורקי טביעות אצבע

במובן מסוים, אתה יכול לחשוב על הקבלים האלה בתור פיקסלים במצלמה. אם אחד מחזיק יותר מטען, זה יכול להתפרש כאזור פסגה, בעוד שהאחרים נקראים כעמקים. בסך הכל, זה נותן לך תמונה של טביעת אצבע מדויקת כמו חיישן אופטי ואפילו מאובטח יותר, מכיוון שלטעות זה ידרוש מודל תלת מימד של טביעת האצבע במקום רק דו-ממדי. זה, בשילוב עם גודלו הקטן יותר, הופך אותו לבחירה פופולרית בקרב יצרני סמארטפונים.

סורקי טביעות אצבע אולטראסוניים

סורקי טביעות אצבע של קוואלקום אולטרסאונד

אם אתה יכול לקרוא טביעות אצבע עם אור וחשמל, למה לא עם קול? סורקים אולטרסאונדים פולטים דופק קול בתדר גבוה שמקפיץ את קצה האצבע של המשתמש בחזרה למקלט, חיישן שיכול למדוד לחץ מכני. חיישן זה מסתכל על עוצמת הדופק החוזר בנקודות שונות על האצבע ויכול להשתמש בנתונים האלה כדי לחשב היכן נמצאים הרכסים והעמקים. זה קצת כמו האופן שבו עטלף מנווט, משמיע קולות גבוהים ומאזין להדים – הצליל החוזר נושא כמה נתונים חשובים לגבי מרחק וגודל.

מכיוון שגלי קול יכולים למדוד את עומק העמקים בטביעת אצבע, המפה המתקבלת היא תלת מימד, מה שהופך את הסורקים האולטראסוניים למדויקים ובטוחים אפילו יותר (אם כי קצת יותר איטיים) מדגמים קיבוליים. הם יכולים גם לתפקד כסורקי טביעות אצבע מתחת לתצוגה שכן גלי קול יכולים לעבור בקלות דרך זכוכית, מה שהופך אותם לחלופה בטוחה יותר לגרסאות אופטיות.

נתח, אחסן והשתמש בטביעת אצבע

ניתוח סורקי טביעות אצבע Encoding.png

לאחר צילום התמונה, בין אם באמצעות אור, חשמל או קול, התוכנה צריכה לוודא שטביעת האצבע תואמת לזו של משתמש מורשה. גילוי התאמות של טביעות אצבע, בין אם אתה אדם או מחשב, נעשה בעיקר על ידי חיפוש אחר דברים שנקראים “minutiae” – נקודות על טביעת האצבע שבהן קורה משהו מעניין יחסית, כמו מקום שבו החריצים מסתיימים או מתפצלים.

לכל אחת מהתכונות הללו מוקצית מיקום ביחס לפרטים האחרים שזוהו, ובאמצעות המרחק והזווית בין כל פריט, תוכנת הסורק יכולה ליצור מעין מפה שיכולה להיות מיוצגת כמספר. מספר זה הוא בעצם טביעת האצבע המקודדת.

כל נתונים שהטלפון שלך מאחסן לגבי טביעת האצבע שלך, גם אם זה רק מפות דקויות, ננעל בדרך כלל בסביבה מאובטחת, מבודדת מיישומים אחרים שעשויים לנסות לקבל גישה למידע זה. כל אפליקציות או אתרי אינטרנט שאליהם אתה משתמש בטביעת האצבע שלך כדי לגשת אליהם לעולם לא יקבלו את נתוני טביעת האצבע שלך. הם יקבלו רק אישור מהמכשיר שלך שקריאת טביעת האצבע תואמת לזו שנשמרה.

האם סורקי טביעות אצבע בטוחים?

סורקי טביעות אצבע הם לא הדרך הכי חסינת תקלות לשלוט בגישה למשהו, מכיוון שלעתים קרובות הם יכולים להיות שולל על ידי דגמים טובים, מתמונה דו-ממדית ועד לתותבת תלת-ממדית. הם משתפרים ופרוטוקולי האבטחה לטיפול בנתוני טביעות אצבע די חזקים (כל עוד עוקבים אחריהם), אבל אם אתה באמת מודאג מכך שלמישהו יש גישה פיזית לטלפון שלך, טביעות אצבע אינן המנעול החזק ביותר. ככל שחיישנים קוליים ישתפרו, סביר להניח שהם יהיו מהירים יותר ובטוחים יותר, ולבנות אותם ממש מתחת למסך זו הטבה ממש מגניבה.

קרדיט תמונה: טביעת אצבע (PSF), טביעת אצבע של זירת הפשע, חיישן טביעת אצבע קיבולי, Xiaomi Redmi Note 3, קורא טביעות אצבעות, קוואלקום

Join our Newsletter and receive offers and updates! ✅

0 0 votes
Article Rating
Avatar of Routech

Routech

Routech is a website that provides technology news, reviews and tips. It covers a wide range of topics including smartphones, laptops, tablets, gaming, gadgets, software, internet and more. The website is updated daily with new articles and videos, and also has a forum where users can discuss technology-related topics.

You may also like...

Subscribe
Notify of
guest
0 Comments
Inline Feedbacks
View all comments
0
Would love your thoughts, please comment.x