Como funcionam os scanners de impressão digital?

Wie funktionieren Fingerabdruckscanner?
⏱️ 7 min read

Desde que os leitores de impressão digital apareceram pela primeira vez em smartphones em 2011, eles se tornaram praticamente um recurso padrão. Eles são rápidos, convenientes e relativamente seguros, já que as impressões digitais são únicas o suficiente para que as chances de alguém ter uma impressão semelhante o suficiente para desbloquear seu telefone sejam muito baixas, a menos que alguém se importe o suficiente para criar uma cópia convincente de sua impressão digital.

Não há apenas um tipo: alguns scanners dependem de luz, outros de eletricidade e outros ainda de som para mapear as cristas e vales de seus dedos. Capacitivos (sensores eletrônicos) são populares em smartphones porque são precisos, pequenos e rápidos, mas as tecnologias óticas e ultrassônicas têm a vantagem de permitir a varredura no display. Mas o que realmente está acontecendo nesses milissegundos logo depois que você coloca o dedo no scanner?

Scanners ópticos de impressão digital

Scanners ópticos de impressão digital

O tipo mais básico de scanner de impressão digital funciona da mesma forma que uma câmera digital. Para simplificar um pouco o processo, basta tirar uma foto do seu dedo e enviá-la para processamento. O seguinte é a ideia geral:

  1. O scanner ilumina seu dedo usando LEDs e tira uma foto.
  2. Se o valor médio de pixels da foto for muito escuro ou claro, ele ajusta a exposição e tenta novamente.
  3. Ele também verifica a boa resolução ao ver se as áreas escuras e claras estão se alternando de uma forma que seja consistente com cumes e vales claramente definidos.
  4. Se a imagem estiver nítida, a imagem pode ser processada!

Esse tipo de scanner é mais comum em locais como delegacias de polícia, aeroportos e entradas seguras, mas não costuma ser usado em smartphones, o que favorece sensores capacitivos menores e mais seguros.

A exceção são os smartphones que possuem leitores de impressão digital no display, alguns dos quais usam sensores óticos ou ultrassônicos sob a tela para obter uma imagem. Mesmo aqui, porém, os sensores ópticos tendem a perder para os leitores ultrassônicos, que são mais lentos, mas têm a vantagem de não serem vulneráveis ​​a imagens 2D de impressões digitais.

Scanners capacitivos de impressão digital

Diagrama capacitivo de scanners de impressão digital

Quando você coloca o dedo em um scanner capacitivo, ele está usando pequenas quantidades de eletricidade para medir a distância entre as diferentes partes do seu dedo e o scanner. Dentro do scanner, há fileiras de pequenos capacitores, cada um dos quais pode carregar uma carga elétrica. Se um dos capacitores estiver abaixo de uma das pontas do dedo, ele pode reter mais carga, pois está entrando em contato com a pele. Se estiver abaixo de um vale, o capacitor permanecerá em contato com o ar, o que não permite armazenar muita carga extra.

Exemplo capacitivo de scanners de impressão digital

De certa forma, você pode pensar nesses capacitores como pixels em uma câmera. Se um estiver segurando mais carga, isso pode ser interpretado como uma área de crista, enquanto os outros são lidos como vales. Como um todo, isso dá a você a imagem de uma impressão digital tão precisa quanto a de um sensor óptico e ainda mais segura, já que para enganá-la seria necessário um modelo 3D da impressão digital em vez de apenas 2D. Isso, combinado com seu tamanho menor, o torna uma escolha popular entre os fabricantes de smartphones.

Scanners ultrassônicos de impressão digital

Scanners de impressão digital Qualcomm Ultrasonic

Se você pode ler impressões digitais com luz e eletricidade, por que não com som? Os scanners ultrassônicos emitem um pulso de som de alta frequência que então ricocheteia na ponta do dedo do usuário de volta para o receptor, um sensor que pode medir o estresse mecânico. Esse sensor está observando a intensidade do pulso de retorno em diferentes pontos do dedo e pode usar esses dados para calcular onde estão as cristas e vales. É um pouco parecido com a forma como um morcego navega, fazendo ruídos agudos e ouvindo os ecos – o som de retorno carrega alguns dados importantes sobre distância e tamanho.

Como as ondas sonoras podem medir a profundidade dos vales em uma impressão digital, o mapa resultante é 3D, o que torna os scanners ultrassônicos ainda mais precisos e seguros (embora um pouco mais lentos) do que os modelos capacitivos. Eles também podem funcionar como scanners de impressão digital sob o display, pois as ondas sonoras podem viajar facilmente através do vidro, tornando-os uma alternativa mais segura às versões ópticas.

Analisar, armazenar e usar a impressão digital

Fingerprint Scanners Analysis Encoding.png

Depois que a imagem é capturada, seja por meio de luz, eletricidade ou som, o software precisa verificar se a impressão digital corresponde a de um usuário autorizado. Descobrir as correspondências de impressão digital, seja você um humano ou um computador, é em grande parte feito procurando por coisas chamadas “minúcias” – pontos da impressão digital onde algo relativamente interessante acontece, como um lugar onde os sulcos terminam ou se dividem.

Cada um desses recursos é atribuído a uma posição em relação às outras minúcias detectadas e, usando a distância e o ângulo entre cada item, o software do scanner pode fazer uma espécie de mapa que pode ser representado como um número. Esse número é essencialmente a impressão digital codificada.

Quaisquer dados que seu telefone armazena sobre sua impressão digital, mesmo que sejam apenas mapas de minúcias, geralmente são bloqueados em um ambiente seguro, isolado de outros aplicativos que podem tentar obter acesso a essas informações. Quaisquer aplicativos ou sites para os quais você usa sua impressão digital para acessar nunca realmente receberão seus dados de impressão digital. Eles só receberão uma confirmação do seu dispositivo de que a impressão digital lida corresponde a uma das que estão armazenadas.

Os scanners de impressão digital são seguros?

Os scanners de impressão digital não são a maneira mais infalível de controlar o acesso a algo, pois muitas vezes podem ser enganados por bons modelos, desde uma imagem 2D a uma prótese 3D. Eles estão melhorando e os protocolos de segurança para lidar com dados de impressão digital são bastante fortes (desde que estejam sendo seguidos), mas se você estiver realmente preocupado com alguém tendo acesso físico ao seu telefone, as impressões digitais não são o bloqueio mais forte. À medida que os sensores ultrassônicos melhorarem, eles provavelmente ficarão mais rápidos e seguros, e tê-los embutidos sob a tela é uma vantagem muito legal.

Créditos da imagem: Impressão digital (PSF), Impressão digital da cena do crime, sensor capacitivo de impressão digital, Xiaomi Redmi Note 3, Leitor de impressão digital, Qualcomm

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.

Você pode gostar...

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