Скенер отисака прстију у мобилним уређајима — шта је, врсте сензора и принцип рада

Екрански (поддисплејни) скенери отисака прстију

Поддисплејни скенери (In-Display Fingerprint Scanner) уграђују се директно испод матрице екрана. Први комерцијални уређај са таквим скенером био је vivo X20 Plus UD 2018. Данас се технологија користи у већини Android флагмана и средње буџетских модела.

Постоје два типа екранских скенера: оптички (раде само са OLED екранима кроз које светло пролази) и ултразвучни (раде са било којим типом дисплеја). Оптички подекрански скенери осветљавају прст кроз процеп између OLED пиксела, а сензор испод панела очитава одбијено светло. Зона скенирања се обично осветљава зеленим прстеном на екрану.

Недостаци екранских скенера — мања зона скенирања (12×8 mm код оптичких наспрам 20×10 mm код дугмада) и потреба за прецизним погоџком прста у област сензора. Ултразвучни подекрански скенери (Qualcomm 3D Sonic Gen 2) имају површину 64 mm² и подржавају два истовремена отиска за повећање прецизности.

Произвођачи континуирано раде на побољшању подекранских скенера. 2024. године Qualcomm је представио 3D Sonic Gen 3 са повећаном зоном скенирања од 100 mm² — што омогућава откључавање телефона дотиром скоро било које области доње половине екрана. Goodix, други највећи добављач оптичких подекранских сензора, достигао је време одзива од 0,12 секунди — брже од било којег дугмета за скенирање.

Сигурност и заштита од кривотворења

Сигурност скенера отисака одређују два фактора: хардверска заштита сензора од имитација и криптографска заштита сачуваних образаца. Liveness detection (детекција живота) — кључна технологија која разликује живо ткиво од кривотворине. Капацитивни сензори проверавају електричну проводљивост, ултразвучни — акустички отпор коже, оптички (у савременим верзијама) — пулсацију крви у капиларима.

Према истраживању Kaspersky Lab, 72% тестираних оптичких скенера у буџетским телефонима може се преварити силиконским одливком. Капацитивни скенери Apple Touch ID су отпорни на овај напад, али су 2017. истраживачи Tencent-а приказали напад коришћећем ултратанке 3D штампане накладке. Ултразвучни скенери Qualcomm нису преварени ниједном од познатих метода.

На софтверском нивоу, савремене имплементације на Android-у чувају обрасце отисака у Trusted Execution Environment (TEE) или хардверском модулу сигурности (StrongBox KeyStore на Титан чипу или Qualcomm SPU). iOS користи Secure Enclave. Образац је шифрован и недоступан апликацијама — то је обавезан захтев Android CDD и Apple App Review Guidelines.

Сваки произвођач примењује заштиту на свој начин. Samsung Knox користи сопствену TrustZone са изолованим складиштем за отиске. Google Pixel са Titan M2 чипом осигурава изолацију на нивоу bootloader-а. Qualcomm Secure Processing Unit (SPU) — посебно језгро у Snapdragon процесору које обрађује биометрију без учешћа главног CPU-а. Независни аудити NCC Group и Kryptowire потврђују да све три имплементације осигуравају хардверску изолацију образаца на нивоу довољном за Android Strong сертификацију.

Корисници треба да запамте да је скенер отисака пре свега средство удобности, а не апсолутна заштита. За финансијске трансакције и приступ критично важним подацима препоручује се коришћење двофакторске аутентификације: отисак или лице плус лозинка или хардверски токен. Биометрија је згодна као први фактор, али не би требало да буде једина препрека између нападача и поверљивих података.

Пример кода: BiometricManager на Android-у

Android BiometricManager омогућава проверу присуства и типа скенера отисака на уређају пре позивања аутентификације. Ово је важно да би се правилно обрадили сценарији када биометријски сензор недостаје или је оштећен. Испод је примјер провере доступности скенера.

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("Скенер је доступан")
            }
            BiometricManager.BIOMETRIC_ERROR_NO_HARDWARE -> {
                println("Скенер отисака недостаје")
            }
            BiometricManager.BIOMETRIC_ERROR_HW_UNAVAILABLE -> {
                println("Скенер је привремено недоступан")
            }
            BiometricManager.BIOMETRIC_ERROR_NONE_ENROLLED -> {
                println("Нема регистрованих отисака")
            }
        }
    }
}

Метода canAuthenticate са BIOMETRIC_STRONG заставицом проверава да ли уређај има Class 3 сензор (најсигурнији). За подекранске скенере и ултразвучне сензоре, Android враћа BIOMETRIC_SUCCESS само ако је сензор сертификован као Strong. Ако скенер отисака недостаје, кориснику треба понудити алтернативне методе аутентификације: PIN код, лозинку или пријаву лицом.