С XVII века, когда появились первые паспорта, технология проверки личности прошла путь от бумажных удостоверений со штампами, которые можно было легко подделать, до системы, позволяющей точно определить, что перед вами человек.
Сегодня эти системы импортируются в документы, удостоверяющие личность. Биометрические данные используются в российских паспортах и импортируются при переводе их на электронные внутренние паспорта. Разработки также широко используются в различных системах безопасности. Современные устройства устанавливают личность, анализируя отпечатки пальцев и рук, сетчатку и радужную оболочку глаза, графические символы и голос.
По сути, все биометрические технологии для идентификации человека выполняют одни и те же действия. Сначала записывается информация о признаках, которые устройство впоследствии будет использовать для идентификации личности. Эти данные преобразуются в распознаваемый компьютером формат, например, в цифровой код. Затем определяются уникальные характеристики записанных функций. В дальнейшем это используется подробной системой на основе договора о передаче данных. Впоследствии, после сохранения данных в памяти устройства, система сравнивает уже имеющиеся в базе данные с введенными и решает, подходит ли идентификатор.
В первую очередь при разговоре о биометрических элементах на ум приходят отпечатки пальцев. Эта техника идентификации используется в криминалистике. Отпечатки пальцев фиксируются при получении российского паспорта, а почти все современные смартфоны можно разблокировать одним нажатием пальца. Распознавая незначительные различия в отпечатках пальцев, присущие каждому, оптические, емкостные или ультразвуковые датчики преобразуют рисунок пальца в набор точек и кодов. При этом рисунок отпечатка пальца невозможно восстановить по коду. Это обеспечивает безопасность данных в случае их возможной утечки.
Реже, чем в сканерах отпечатков пальцев, используются более широкие технологии распознавания, основанные на геометрии руки. Основными данными для считывания в таких условиях являются размер ладони, ее длина, ширина и толщина пальцев. Сканер создает трехмерную модель руки. Это позволяет учитывать такие мелкие детали, как изгибы пальцев, расстояния между суставами и костными структурами, а также морщины на коже. Системы идентификации личности с использованием современных устройств очень популярны, поскольку модели легко извлекаются, а данные занимают очень мало места в памяти устройства. Это ускоряет поиск.
Глаза могут многое сказать о человеке, по крайней мере, если он сам это говорит. Радужка и сетчатка глаза уникальны для каждого человека, и технологии научились фиксировать и анализировать эту информацию.
Радужная оболочка, расположенная между роговицей и хрусталиком, — это своего рода естественная диафрагма, регулирующая поток света в глаз, а количество пигмента определяет ее цвет. Уникальность радужной оболочки заключается в интеграции ее структуры. Она состоит из сетчатого соединительного образования, называемого трапециевидной сеткой. Впадины, бороздки, морщины и контейнеры трапециевидной сетки образуют уникальный рисунок, который фиксируется прибором. С помощью камеры делается снимок глаза, который затем анализируется по отдельным элементам — выявляется радужная оболочка, ее внутренние и внешние границы. При наложении фильтров с изображения снимается фазовая информация. Это модель для сравнения с другими образцами.
Другой способ идентификации людей по глазам — анализ сетчатки. Ее структура уникальна благодаря различному расположению кровеносных сосудов и практически не меняется в течение жизни человека, за исключением серьезных травм. Инфракрасный луч освещает сетчатку и собирает сложные изображения, из которых извлекаются уникальные характеристики. Из сетчатки можно извлечь до 400 уникальных параметров, чтобы сформировать шаблон для последующего анализа и сравнения.
Когда вам нужно найти людей в толпе, например в метро, вам поможет технология анализа лица. Она является одним из основных методов распознавания, но часто выступает в качестве вспомогательного.
Можно анализировать геометрию лица как биометрический идентификатор со значительно большего расстояния. Система автоматически выбирает и использует для сравнения наиболее выразительные и репрезентативные части лица, такие как глубина глазной ниши, высота скул, контур губ и расстояние между чертами лица. Чтобы создать уникальный стандарт для конкретного человека, необходимо использовать до 40 признаков. В то же время стандарт должен функционировать при изменении положения головы или освещения. Недостатком системы называют чувствительность — если вы носите очки или оставляете бороду, система может не работать с готовым стандартом.
Экспериментальным методом поиска личности по лицу является термографический анализ. Лица облучают инфракрасным светом, чтобы создать температурную карту лица. Уникальность термографии заключается в различной структуре человеческих вен и тканей. В отличие от распознавания геометрии лица, этот метод позволяет отличить близнецов. На точность не влияют ни пластические операции, ни температура тела, ни старение. Однако пока этот метод не получил широкого распространения во всем мире.
Ученые продолжают создавать биометрические технологии, основанные на новых параметрах, которые еще не до конца покорены в этой области. Так, некоторые ученые предполагают, что запах тела можно использовать в качестве идентификатора личности. Исследователи утверждают, что ни болезнь, ни возраст, ни образ жизни не меняют уникальный мотив «запаха» каждого человека. Эксперименты с использованием специальных датчиков показали, что мыло и ароматы не помогают обмануть систему.
Еще одна идея, которой еще только предстоит найти масштабное применение, — использование человеческого пота в качестве биометрического параметра. Ученые предполагают, что уникальный химический состав аминокислот, выделяемых железами, может быть использован для создания устройств, записывающих и анализирующих информацию.
С помощью материалов с открытым исходным кодом.
Преимущества ультразвукового сканера отпечатков
Как уже выяснилось, ультразвуковая технология работает совершенно иначе, чем емкостная. Во-первых, можно создать объемную модель пальца, а во-вторых, объемную модель пальца. Разумеется, трехмерные модели гораздо сложнее подделать и обмануть сканирующие системы. Преимущества по сравнению с визуальными сканерами также являются одним из аспектов ультразвуковых сканеров.
В настоящее время существует только два привычных способа идентификации пользователя. Это отпечатки пальцев и сканирование лица. Все остальное — глупости.
Там, где сканеры отпечатков пальцев встроены в экран, ультразвуковая опция используется не всегда. Например, в OnePlus 6T и Huawei Mate 20 Pro используется технология оптического сканера.
Важной особенностью ультразвуковых сканеров с точки зрения производителя является то, что они отлично работают через тонкие материалы, такие как стекло, пластик и даже алюминий. Толщина датчика составляет всего 0,15 мм, при этом он может проникать в стекло толщиной до 800 мм, а в алюминий — до 650 мм. Таким образом, сканер может быть интегрирован в большее количество частей корпуса смартфона одновременно, оставаясь при этом эффективным. Именно поэтому пот и влага от пальцев не влияют на процесс сканирования, как это происходит в случае с емкостными или визуальными датчиками.
Как активировать новый механизм безопасности в GoogleChrome на Android
Сенсор имеет дополнительные функции, которые можно использовать при необходимости. Например, он может отслеживать параметры здоровья человека, такие как частота сердечных сокращений и пульс.
Ультразвуковые сканеры также могут определять частоту сердечных сокращений человека. И не только это.
Конечно, отсканировать палец с помощью сенсора — это только полдела. Кроме того, сам смартфон нуждается в сложных алгоритмах обработки информации и дополнительных степенях защиты, встроенных в то, что препятствует нарушению и доступу к личным данным пользователя. Также используются ускорители шифрования и системы разделения материалов.
Организации, эксплуатирующие ультразвуковые сканеры
Сканеры отпечатков пальцев работают с использованием высокочастотных звуковых волн. Когда палец касается экрана, датчик передает ультразвуковые импульсы, которые проходят через кожу и отражаются обратно. Эти отраженные волны создают трехмерное изображение отпечатка пальца. Это позволяет устройству «видеть» рисунок кожи, а также ее текстуру, что делает сканирование более дорогостоящим.
Преимущества ультразвуковой технологии:
Как работают визуальные сканеры?
При оптическом сканировании отпечатков пальцев используется камера и свет для создания двухмерного изображения отпечатка пальца. Когда палец помещается на экран, система освещает его, и камера записывает изображение. На основе этого изображения сканер реагирует на сохраненный образец.
Основными ограничениями технологии технического зрения являются
Преимущества ультразвуковых сканеров перед оптическими
Заключение.
Сканеры отпечатков пальцев — это шаг к биометрической безопасности. Они обеспечивают более точное считывание, более высокий уровень безопасности и лучшую совместимость с современными устройствами, чем соответствующие очки. Если требуется более надежная защита данных и простота использования, ультразвуковая технология идеально подходит для смартфонов.
Какие биометрические защиты есть в смартфоне?
Современные смартфоны содержат мало рамок. Многим нравится полноэкранный дизайн, но перед инженерами встают новые задачи. Как сделать биометрическую безопасность удобной и надежной?
Пароли больше не вариант — никто не хочет вручную вводить сложные комбинации каждый раз, когда разблокирует свой телефон. Пять лет назад на смартфонах начали массово появляться считыватели отпечатков пальцев, за ними последовали сканеры для распознавания лиц и IRIS. Однако нет ничего проще, чем разблокировать смартфон пальцем.
Где можно разместить сканер отпечатков в безрамочном смартфоне?
Если сканер отпечатков пальцев необходимо разместить на фасаде безрамочника, есть только один способ — поместить его под стекло. Многие производители так и поступают. Например, vivo и OnePlus используют визуальные экранные сканеры, но их недостатками являются медленное, ненадежное и незначительное распознавание пальцев. В холодную погоду оптический сканер отказывается работать, если пальцы мокрые или грязные. Это, конечно, очень раздражает. Но если потребители чего-то хотят, всегда найдутся компании, готовые удовлетворить спрос.
Благодаря совместным усилиям Qualcomm и Samsung в Galaxy S10 появился новый тип безопасного и надежного сканера. Он интегрирован прямо в экран смартфона, не занимает рабочее место на экране и не ощущается. Устройство излучает звуковые волны, улавливает отраженные и строит на их основе карту пальцев. Это сканер отпечатков пальцев.