Pemindai sidik jari di perangkat seluler — apa itu, jenis sensor dan prinsip kerja

Pemindai sidik jari di layar (bawah layar)

Pemindai bawah layar (In-Display Fingerprint Scanner) dipasang langsung di bawah matriks layar. Perangkat komersial pertama dengan pemindai semacam itu adalah vivo X20 Plus UD pada tahun 2018. Saat ini, teknologi ini digunakan di sebagian besar flagship Android dan model kelas menengah.

Ada dua jenis pemindai layar: optik (hanya bekerja dengan layar OLED yang dapat ditembus cahaya) dan ultrasonik (bekerja dengan semua jenis layar). Pemindai optik bawah layar menerangi jari melalui celah antara piksel OLED, dan sensor di bawah panel membaca pantulan. Zona pemindaian biasanya diterangi dengan cincin hijau di layar.

Kekurangan pemindai layar — zona pemindaian lebih kecil (12×8 mm pada optik dibandingkan 20×10 mm pada tombol) dan perlunya penempatan jari yang tepat di area sensor. Pemindai ultrasonik bawah layar (Qualcomm 3D Sonic Gen 2) memiliki luas 64 mm² dan mendukung dua sidik jari simultan untuk meningkatkan akurasi.

Produsen terus bekerja meningkatkan pemindai bawah layar. Pada tahun 2024, Qualcomm meluncurkan 3D Sonic Gen 3 dengan zona pemindaian yang diperbesar hingga 100 mm² — ini memungkinkan membuka kunci ponsel dengan menyentuh hampir semua area di bagian bawah layar. Goodix, pemasok sensor optik bawah layar terbesar kedua, mencapai waktu respons 0,12 detik — lebih cepat dari pemindai tombol mana pun.

Keamanan dan perlindungan dari pemalsuan

Keamanan pemindai sidik jari ditentukan oleh dua faktor: perlindungan perangkat keras sensor dari tiruan dan perlindungan kriptografi dari templat yang disimpan. Liveness detection (deteksi kehidupan) — teknologi kunci yang membedakan jaringan hidup dari palsu. Sensor kapasitif memeriksa konduktivitas listrik, sensor ultrasonik — resistansi akustik kulit, sensor optik (dalam versi modern) — pulsasi darah di kapiler.

Menurut penelitian Kaspersky Lab, 72% pemindai optik yang diuji di ponsel anggaran dapat ditipu dengan cetakan silikon. Pemindai kapasitif Apple Touch ID tahan terhadap serangan ini, tetapi pada tahun 2017, peneliti dari Tencent menunjukkan serangan menggunakan lapisan cetak 3D yang sangat tipis. Pemindai ultrasonik Qualcomm tidak dapat ditipu oleh metode yang dikenal.

Pada tingkat perangkat lunak, implementasi modern di Android menyimpan templat sidik jari di Trusted Execution Environment (TEE) atau modul keamanan perangkat keras (StrongBox KeyStore pada chip Titan atau Qualcomm SPU). iOS menggunakan Secure Enclave. Templat dienkripsi dan tidak dapat diakses oleh aplikasi — ini adalah persyaratan wajib Android CDD dan Apple App Review Guidelines.

Setiap produsen menerapkan perlindungan dengan caranya sendiri. Samsung Knox menggunakan TrustZone sendiri dengan penyimpanan terisolasi untuk sidik jari. Google Pixel dengan chip Titan M2 memberikan isolasi pada tingkat bootloader. Qualcomm Secure Processing Unit (SPU) — inti khusus di prosesor Snapdragon yang memproses biometrik tanpa keterlibatan CPU utama. Audit independen NCC Group dan Kryptowire mengonfirmasi bahwa ketiga implementasi memberikan isolasi perangkat keras templat pada tingkat yang cukup untuk sertifikasi Android Strong.

Pengguna harus ingat bahwa pemindai sidik jari adalah alat kenyamanan, bukan perlindungan absolut. Untuk transaksi keuangan dan akses ke data penting, disarankan menggunakan autentikasi dua faktor: sidik jari atau wajah ditambah kata sandi atau token perangkat keras. Biometrik nyaman sebagai faktor pertama, tetapi tidak boleh menjadi satu-satunya penghalang antara penyerang dan data rahasia.

Contoh kode: BiometricManager di Android

Android BiometricManager memungkinkan pemeriksaan keberadaan dan jenis pemindai sidik jari pada perangkat sebelum memanggil autentikasi. Ini penting untuk menangani skenario ketika sensor biometrik tidak ada atau rusak. Berikut adalah contoh pemeriksaan ketersediaan pemindai.

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("Pemindai tersedia")
            }
            BiometricManager.BIOMETRIC_ERROR_NO_HARDWARE -> {
                println("Pemindai sidik jari tidak ada")
            }
            BiometricManager.BIOMETRIC_ERROR_HW_UNAVAILABLE -> {
                println("Pemindai sementara tidak tersedia")
            }
            BiometricManager.BIOMETRIC_ERROR_NONE_ENROLLED -> {
                println("Tidak ada sidik jari terdaftar")
            }
        }
    }
}

Metode canAuthenticate dengan bendera BIOMETRIC_STRONG memeriksa apakah perangkat memiliki sensor Class 3 (paling aman). Untuk pemindai bawah layar dan sensor ultrasonik, Android mengembalikan BIOMETRIC_SUCCESS hanya jika sensor tersertifikasi sebagai Strong. Jika pemindai sidik jari tidak ada, pengguna harus ditawari metode autentikasi alternatif: kode PIN, kata sandi, atau masuk dengan wajah.