Scanner de amprente în dispozitive mobile — ce este, tipuri de senzori și principiul de funcționare

Scannere de amprente în ecran (sub display)

Scannerele sub display (In-Display Fingerprint Scanner) sunt încorporate direct sub matricea ecranului. Primul dispozitiv comercial cu un astfel de scanner a fost vivo X20 Plus UD în 2018. Astăzi, tehnologia este utilizată în majoritatea flagship-urilor Android și a modelelor de buget mediu.

Există două tipuri de scannere în ecran: optice (funcționează doar cu ecrane OLED, prin care lumina poate pătrunde) și ultrasonice (funcționează cu orice tip de display). Scannerele optice sub ecran iluminează degetul prin spațiul dintre pixelii OLED, iar senzorul sub panou citește reflexia. Zona de scanare este de obicei iluminată printr-un inel verde pe ecran.

Dezavantajele scannerelor în ecran — zona de scanare mai mică (12×8 mm la cele optice față de 20×10 mm la cele cu buton) și necesitatea de a poziționa precis degetul în zona senzorului. Scannerele ultrasonice sub ecran (Qualcomm 3D Sonic Gen 2) au o suprafață de 64 mm² și suportă două amprente simultane pentru o precizie sporită.

Producătorii lucrează constant la îmbunătățirea scannerelor sub ecran. În 2024, Qualcomm a prezentat 3D Sonic Gen 3 cu zona de scanare mărită la 100 mm² — ceea ce permite deblocarea telefonului prin atingerea aproape oricărei zone a jumătății inferioare a ecranului. Goodix, al doilea mare furnizor de senzori optici sub ecran, a atins un timp de răspuns de 0,12 secunde — mai rapid decât orice scanner cu buton.

Securitate și protecție împotriva falsificării

Securitatea scannerului de amprente este determinată de doi factori: protecția hardware a senzorului împotriva mulajelor și protecția criptografică a șabloanelor stocate. Liveness detection (detectarea vitalității) — tehnologia cheie care diferențiază țesutul viu de o falsificare. Senzorii capacitivi verifică conductivitatea electrică, cei ultrasonici — rezistența acustică a pielii, iar cei optici (în versiunile moderne) — pulsația sângelui în capilare.

Potrivit cercetării Kaspersky Lab, 72% din scannerele optice testate în telefoanele bugetare pot fi înșelate cu un mulaj din silicon. Scannerele capacitive Apple Touch ID sunt rezistente la acest atac, dar în 2017, cercetătorii de la Tencent au demonstrat un atac folosind o folie ultra-subțire tipărită 3D. Scannerele ultrasonice Qualcomm nu au fost înșelate prin nicio metodă cunoscută.

La nivel software, implementările moderne pe Android stochează șabloanele de amprente în Trusted Execution Environment (TEE) sau în modulul hardware de securitate (StrongBox KeyStore pe cipul Titan sau Qualcomm SPU). iOS utilizează Secure Enclave. Șablonul este criptat și inaccesibil aplicațiilor — aceasta este o cerință obligatorie a Android CDD și Apple App Review Guidelines.

Fiecare producător implementează protecția în felul său. Samsung Knox folosește propria TrustZone cu stocare izolată pentru amprente. Google Pixel cu cipul Titan M2 asigură izolarea la nivel de bootloader. Qualcomm Secure Processing Unit (SPU) — un nucleu dedicat în procesorul Snapdragon care procesează biometria fără implicarea CPU-ului principal. Auditurile independente NCC Group și Kryptowire confirmă că toate cele trei implementări asigură izolare hardware a șabloanelor la un nivel suficient pentru certificarea Android Strong.

Utilizatorii ar trebui să țină minte că scannerul de amprente este în primul rând un instrument de confort, nu o protecție absolută. Pentru operații financiare și acces la date critice, se recomandă utilizarea autentificării cu doi factori: amprentă sau față plus parolă sau token hardware. Biometria este convenabilă ca prim factor, dar nu ar trebui să fie singura barieră între un atacator și datele confidențiale.

Exemplu de cod: BiometricManager pe Android

Android BiometricManager permite verificarea prezenței și tipului scannerului de amprente pe dispozitiv înainte de apelarea autentificării. Acest lucru este important pentru a gestiona corect scenariile în care senzorul biometric lipsește sau este deteriorat. Mai jos este un exemplu de verificare a disponibilității scannerului.

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 disponibil")
            }
            BiometricManager.BIOMETRIC_ERROR_NO_HARDWARE -> {
                println("Scannerul de amprente lipsește")
            }
            BiometricManager.BIOMETRIC_ERROR_HW_UNAVAILABLE -> {
                println("Scanner temporar indisponibil")
            }
            BiometricManager.BIOMETRIC_ERROR_NONE_ENROLLED -> {
                println("Nicio amprentă înregistrată")
            }
        }
    }
}

Metoda canAuthenticate cu flag-ul BIOMETRIC_STRONG verifică dacă dispozitivul are un senzor Class 3 (cel mai sigur). Pentru scannerele sub ecran și senzorii ultrasonici, Android returnează BIOMETRIC_SUCCESS doar dacă senzorul este certificat ca Strong. Dacă scannerul de amprente lipsește, ar trebui să i se ofere utilizatorului metode alternative de autentificare: cod PIN, parolă sau autentificare facială.