Mobil cihazlarda barmaq izi skaneri — bu nədir, sensor növləri və iş prinsipi

Ekran (displeyaltı) barmaq izi skanerləri

Displeyaltı skanerlər (In-Display Fingerprint Scanner) birbaşa ekran matrisinin altına quraşdırılır. Belə skanerə malik ilk kommersiya cihazı 2018-ci ildə vivo X20 Plus UD oldu. Hal-hazırda texnologiya əksər Android flaqmanlarında və orta büdcəli modellərdə istifadə olunur.

Ekran skanerlərinin iki növü var: optik (yalnız işığı keçirən OLED ekranlarla işləyir) və ultrasəs (istənilən displey növü ilə işləyir). Optik ekranaltı skanerlər barmağı OLED pikselərləri arasındakı boşluqdan işıqlandırır, panel altındakı sensor isə əks olunan işığı oxuyur. Skaner zonası adətən ekranda yaşıl halqa ilə işıqlandırılır.

Ekran skanerlərinin çatışmazlıqları — daha kiçik skaner sahəsi (optiklərdə 12×8 mm, düməli skanerlərdə isə 20×10 mm) və barmağın dəqiq sensor sahəsinə düşməsi zərurətidir. Ultrasəs ekranaltı skanerlər (Qualcomm 3D Sonic Gen 2) 64 mm² sahəyə malikdir və dəqiqliyi artırmaq üçün iki eyni vaxtlı barmaq izini dəstəkləyir.

Istehsalçılar davamlı olaraq ekranaltı skanerləri təkmilləşdirir. 2024-cü ildə Qualcomm skaner sahəsi 100 mm²-yə qədər artırılmış 3D Sonic Gen 3-ü təqdim etdi — bu, telefonu ekranın aşağı yarısının demək olar ki, istənilən sahəsinə toxunmaqla açmağa imkan verir. İkinci ən böyük optik ekranaltı sensor tədarüqçüsü olan Goodix 0,12 saniyə işləmə müddətinə çatdı — bu, istənilən düməli skanerdən daha sürətlidir.

Təhlükəsizlik və saxtalaşdırmadan qorunma

Barmaq izi skanerinin təhlükəsizliyi iki amillə müəyyənləşir: sensorun maketlərdən aparat qorunması və saxlanılan şablonların kriptoqrafik qorunması. Liveness detection (canlılıq aşkarlanması) — canlı toxumanı saxtadan ayıran əsas texnologiyadır. Tutumlu sensorlar elektrik keçiriciliyini, ultrasəs sensorlar dərinin akustik müqavimətini, optik sensorlar (müasir versiyalarda) kapilyarlarda qanın pulsasiyasını yoxlayır.

Kaspersky Lab tərəfindən aparılan araşdırmaya görə, büdcə telefonlarında sınaqdan keçirilmiş optik skanerlərin 72%-i silikon tökmə ilə aldadılır. Apple Touch ID-nin tutumlu skanerləri bu hücuma davamlıdır, lakin 2017-ci ildə Tencent tədqiqatçıları ultra nazik 3D çap edilmiş örtükdən istifadə edərək hücum nümayiş etdirdilər. Qualcomm-un ultrasəs skanerləri məlum heç bir üsulla aldadılmayıb.

Proqram səviyyəsində müasir Android tətbiqləri barmaq izi şablonlarını Trusted Execution Environment (TEE) və ya aparat təhlükəsizlik modulunda (Titan çipində StrongBox KeyStore və ya Qualcomm SPU) saxlayır. iOS Secure Enclave istifadə edir. Şablon şifrələnir və tətbiqlər üçün əlçatan deyil — bu, Android CDD və Apple App Review Guidelines-in məcburi tələbidir.

Hər istehsalçı qorumamı özü tətbiq edir. Samsung Knox barmaq izləri üçün izolyasiya edilmiş anbarı olan öz TrustZone-dan istifadə edir. Titan M2 çipi olan Google Pixel bootloader səviyyəsində izolyasiyanı təmin edir. Qualcomm Secure Processing Unit (SPU) — Snapdragon prosessorunda biometriyanı əsas CPU olmadan emal edən xüsusi nüvədir. NCC Group və Kryptowire müstəqil auditləri təsdiqləyir ki, hər üç tətbiq Android Strong sertifikatı üçün kifayət səviyyədə aparat izolyasiyası təmin edir.

İstifadəçilər yadda saxlamalıdır ki, barmaq izi skaneri ilk növbədə rahatlıq vasitəsidir, mütləq qoruma deyil. Maliyyə əməliyyatları və kritik əhəmiyyətli məlumatlara giriş üçün iki faktorlu autentifikasiyadan istifadə etmək tövsiyə olunur: barmaq izi və ya üz üstəlik şifrə və ya aparat tokeni. Biometriya birinci faktor kimi rahatdır, lakin hücumçu ilə məxfi məlumatlar arasında yeganə maneə olmamalıdır.

Kod nümunəsi: Android-də BiometricManager

Android BiometricManager autentifikasiyadan əvvəl cihazda barmaq izi skanerinin olub-olmadığını və növünü yoxlamağa imkan verir. Bu, biometrik sensor olmadıqda və ya zədələndikdə ssenariləri düzgün idarə etmək üçün vacibdir. Aşağıda skanerin əlçatanlığını yoxlamaq nümunəsi verilmişdir.

class FingerprintChecker {

    fun checkSensor(context: Context) {
        val biometricManager =
            context.getSystemService(BiometricManager::class.java)

        val authenticators =
            BiometricManager.Authenticators.BIOMETRIC_STRONG

        when (biometricManager.canAuthenticate(authenticators)) {
            BiometricManager.BIOMETRIC_SUCCESS -> {
                println("Sensor mövcuddur")
            }
            BiometricManager.BIOMETRIC_ERROR_NO_HARDWARE -> {
                println("Barmaq izi skaneri yoxdur")
            }
            BiometricManager.BIOMETRIC_ERROR_HW_UNAVAILABLE -> {
                println("Sensor müvəqqəti olaraq əlçatan deyil")
            }
            BiometricManager.BIOMETRIC_ERROR_NONE_ENROLLED -> {
                println("Qeydiyyatdan keçmiş barmaq izi yoxdur")
            }
        }
    }
}

canAuthenticate metodu BIOMETRIC_STRONG bayrağı ilə cihazda Class 3 sensorunun (ən təhlükəsiz) olub-olmadığını yoxlayır. Ekranaltı skanerlər və ultrasəs sensorlar üçün Android yalnız sensor Strong kimi sertifikatlaşdırıldıqda BIOMETRIC_SUCCESS qaytarır. Barmaq izi skaneri yoxdursa, istifadəçiyə alternativ autentifikasiya üsulları təklif edilməlidir: PIN-kod, şifrə və ya üz ilə giriş.