Scanner de impressão digital em dispositivos móveis — o que é, tipos de sensores e princípio de funcionamento

Scanners de impressão digital na tela (sob o display)

Scanners sob o display (In-Display Fingerprint Scanner) são integrados diretamente sob a matriz da tela. O primeiro dispositivo comercial com esse scanner foi o vivo X20 Plus UD em 2018. Hoje, a tecnologia é usada na maioria dos flagships Android e modelos de médio orçamento.

Existem dois tipos de scanners na tela: ópticos (funcionam apenas com telas OLED, através das quais a luz passa) e ultrassônicos (funcionam com qualquer tipo de display). Scanners ópticos sob a tela iluminam o dedo através dos espaços entre os pixels OLED, e o sensor sob o painel lê o reflexo. A área de digitalização geralmente é iluminada por um anel verde na tela.

Desvantagens dos scanners na tela — área de digitalização menor (12×8 mm para ópticos contra 20×10 mm para botão) e necessidade de posicionar o dedo precisamente na área do sensor. Scanners ultrassônicos sob a tela (Qualcomm 3D Sonic Gen 2) têm área de 64 mm² e suportam duas impressões simultâneas para aumentar a precisão.

Os fabricantes trabalham constantemente na melhoria dos scanners sob a tela. Em 2024, a Qualcomm apresentou o 3D Sonic Gen 3 com área de digitalização aumentada para 100 mm² — isso permite desbloquear o telefão tocando em quase qualquer área da metade inferior da tela. A Goodix, segundo maior fornecedor de sensores ópticos sob a tela, alcançou tempo de resposta de 0,12 segundos — mais rápido que qualquer scanner de botão.

Segurança e proteção contra falsificação

A segurança do scanner de impressão digital é determinada por dois fatores: proteção de hardware do sensor contra réplicas e proteção criptográfica dos modelos armazenados. Liveness detection (detecção de vivacidade) — a tecnologia chave que distingue tecido vivo de falsificação. Sensores capacitivos verificam a condutividade elétrica, ultrassônicos — a resistência acústica da pele, ópticos (em versões modernas) — a pulsação sanguínea nos capilares.

De acordo com o estudo do Kaspersky Lab, 72% dos scanners ópticos testados em telefones de baixo custo são enganados por réplicas de silicone. Os scanners capacitivos do Apple Touch ID são resistentes a esse ataque, mas em 2017 pesquisadores da Tencent demonstraram um ataque usando uma cobertura ultrafina impressa em 3D. Os scanners ultrassônicos da Qualcomm não foram enganados por nenhum dos métodos conhecidos.

No nível de software, as implementações modernas no Android armazenam os modelos de impressão digital no Trusted Execution Environment (TEE) ou módulo de segurança de hardware (StrongBox KeyStore no chip Titan ou Qualcomm SPU). O iOS usa o Secure Enclave. O modelo é criptografado e inacessível a aplicativos — este é um requisito obrigatório do Android CDD e das Apple App Review Guidelines.

Cada fabricante implementa a proteção à sua maneira. O Samsung Knox usa sua própria TrustZone com armazenamento isolado para impressões digitais. O Google Pixel com chip Titan M2 fornece isolamento no nível do bootloader. O Qualcomm Secure Processing Unit (SPU) — um núcleo dedicado no processador Snapdragon que processa a biometria sem a participação da CPU principal. Auditorias independentes da NCC Group e Kryptowire confirmam que todas as três implementações fornecem isolamento de hardware dos modelos em nível suficiente para a certificação Android Strong.

Os usuários devem lembrar que o scanner de impressão digital é principalmente um meio de conveniência, não uma proteção absoluta. Para operações financeiras e acesso a dados críticos, recomenda-se usar autenticação de dois fatores: impressão digital ou rosto mais senha ou token de hardware. A biometria é conveniente como primeiro fator, mas não deve ser a única barreira entre um invasor e dados confidenciais.

Exemplo de código: BiometricManager no Android

O Android BiometricManager permite verificar a presença e o tipo do scanner de impressão digital no dispositivo antes de chamar a autenticação. Isso é importante para lidar corretamente com cenários em que o sensor biométrico está ausente ou danificado. Abaixo está um exemplo de verificação da disponibilidade do scanner.

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("Scanner disponível")
            }
            BiometricManager.BIOMETRIC_ERROR_NO_HARDWARE -> {
                println("Scanner de impressão digital ausente")
            }
            BiometricManager.BIOMETRIC_ERROR_HW_UNAVAILABLE -> {
                println("Scanner temporariamente indisponível")
            }
            BiometricManager.BIOMETRIC_ERROR_NONE_ENROLLED -> {
                println("Nenhuma impressão digital registrada")
            }
        }
    }
}

O método canAuthenticate com a flag BIOMETRIC_STRONG verifica se o dispositivo possui um sensor Classe 3 (o mais seguro). Para scanners sob a tela e sensores ultrassônicos, o Android retorna BIOMETRIC_SUCCESS apenas se o sensor for certificado como Strong. Se o scanner de impressão digital estiver ausente, deve-se sugerir métodos alternativos de autenticação ao usuário: código PIN, senha ou login facial.