منذ ظهرت بصمات الأصابع لأول مرة smartphones في عام 2011 ، أصبحت ميزة قياسية إلى حد كبير. إنها سريعة ومريحة وآمنة نسبيًا ، نظرًا لأن بصمات الأصابع فريدة من نوعها بما فيه الكفاية بحيث تكون احتمالات أي شخص لديه طبعة مماثلة كافية لإلغاء قفل هاتفك منخفضة للغاية ، ما لم يهتم شخص ما بما يكفي لتصميم نسخة مقنعة من بصمة إصبعك.
ليس هناك نوع واحد فقط ، على الرغم من أن بعض الماسحات الضوئية تعتمد على الضوء ، والبعض الآخر على الكهرباء ، والبعض الآخر على الصوت لتعيين أطراف وأودية أصابعك. بالسعة (أجهزة الاستشعار الإلكترونية) تحظى بشعبية في smartphones نظرًا لأنها تقنيات دقيقة وصغيرة وسريعة ، إلا أن التقنيات الضوئية والموجات فوق الصوتية تتمتع بميزة تمكين الفحص داخل الشاشة. ولكن ما الذي يحدث فعليًا في تلك الألف من الثانية بعد وضع إصبعك على الماسح الضوئي مباشرةً؟
بصمات الأصابع الضوئية
يعمل أبسط نوع من الماسحات الضوئية لبصمات الأصابع على نفس خطوط الكاميرا الرقمية. ولتبسيط العملية قليلاً ، فإنها تأخذ فقط صورة إصبعك وترسل تلك الصورة للتجهيز. ما يلي هو الفكرة العامة:
تضيء الماسحة الضوئية الضوء الساطع على إصبعك باستخدام المصابيح وتلتقط صورة. إذا كان متوسط قيمة البكسل للصورة مظلمة جدًا أو فاتحًا ، فإنه يضبط التعرض ويحاول مرة أخرى. تتناوب المساحات بطريقة تتوافق مع التلال والوديان المحددة بوضوح. إذا كانت الصورة واضحة ، يمكن معالجة الصورة!
هذا النوع من الماسحات الضوئية هو الأكثر شيوعًا في أماكن مثل مراكز الشرطة والمطارات والمداخل الآمنة ، ولكن لا يتم استخدامه في الغالب smartphones، والتي تفضل أجهزة استشعار بالسعة أصغر حجما وأكثر أمنا.
الاستثناء هو smartphones التي تحتوي على ماسحات ضوئية لبصمات الأصابع داخل الشاشة ، يستخدم بعضها أجهزة استشعار بصرية أو فوق صوتية تحت الشاشة للحصول على صورة. حتى هنا ، على الرغم من ذلك ، تميل أجهزة الاستشعار الضوئية إلى فقد الماسحات الضوئية بالموجات فوق الصوتية ، والتي تكون أبطأ ولكنها تتمتع بميزة عدم التعرض للصور ثنائية الأبعاد لبصمات الأصابع.
ماسحات البصمات بالسعة
عندما تضع إصبعك على ماسحة ضوئية سعوية ، فإنها تستخدم كميات ضئيلة من الكهرباء لقياس المسافة بين أجزاء مختلفة من إصبعك والماسح الضوئي. توجد داخل الماسح الضوئي صفوف من المكثفات الصغيرة ، يمكن لكل منها شحن شحنة كهربائية. إذا كان أحد المكثفات أقل من أحد أطراف أطراف أصابعك ، فيمكنه تحمل قدر أكبر من الشحن لأنه يتلامس مع بشرتك. إذا كان أسفل الوادي ، فسيظل المكثف على اتصال بالهواء ، مما لا يسمح له بتخزين الكثير من الرسوم الإضافية.
يمكنك التفكير إلى حد ما في هذه المكثفات كبكسلات في الكاميرا. إذا كان الشخص يحمل أكثر من تهمة ، يمكن تفسير ذلك على أنه منطقة من التلال ، في حين تتم قراءة الآخر على أنه وديان. إذا أخذنا هذه الصورة ككل ، فإنها تحصل على صورة لبصمة الأصابع تكون بنفس دقة صورة من جهاز استشعار بصري وأكثر أمانًا ، حيث أن الحصول عليها يتطلب نموذجًا ثلاثي الأبعاد لبصمة الإصبع بدلاً من صورة ثنائية الأبعاد. هذا ، بالإضافة إلى حجمه الصغير ، يجعله خيارًا شائعًا بين مصنعي الهواتف الذكية.
بصمات الأصابع بالموجات فوق الصوتية
إذا كنت تستطيع قراءة بصمات الأصابع مع الضوء والكهرباء ، فلماذا لا يبدو الصوت؟ تطلق الماسحات الضوئية بالموجات فوق الصوتية نبضًا عالي التردد من الصوت ينعكس بعد ذلك على أطراف الأصابع للمستخدم ، وهو جهاز استشعار يمكنه قياس الضغط الميكانيكي. يبحث هذا المستشعر في شدة النبض المرتد عند نقاط مختلفة من الإصبع ويمكنه استخدام تلك البيانات لحساب أماكن التلال والوديان. يشبه إلى حد ما الطريقة التي يتنقل بها الخفافيش عن طريق إصدار أصوات عالية النبرة والاستماع إلى الأصداء – يحمل الصوت المرتجع بعض البيانات المهمة حول المسافة والحجم.
نظرًا لأن الموجات الصوتية يمكنها قياس عمق الوديان في بصمة الإصبع ، فإن الخريطة الناتجة هي ثلاثية الأبعاد ، مما يجعل الماسحات الضوئية فوق الصوتية أكثر دقة وأمانًا (إذا كانت أبطأ قليلاً) من النماذج ذات السعة. يمكنهم أيضًا العمل كمسحات ضوئية لبصمات الأصابع تحت الشاشة ، حيث يمكن لموجات الصوت الانتقال بسهولة عبر الزجاج ، مما يجعلها بديلاً أكثر أمانًا للإصدارات البصرية.
تحليل وتخزين واستخدام البصمة
بعد التقاط الصورة ، سواء من خلال الإضاءة أو الكهرباء أو الصوت ، يحتاج البرنامج إلى التحقق مما إذا كانت البصمة تتطابق مع مستخدم مصرح له. يتم اكتشاف تطابقات بصمات الأصابع ، سواء كنت إنسانًا أو كمبيوترًا ، إلى حد كبير من خلال البحث عن أشياء تسمى "minutiae" – نقاط لبصمات الأصابع حيث يحدث شيء مثير للاهتمام نسبيًا ، مثل المكان الذي يتم فيه إنهاء أو تقسيم خطوط إزالة الخطوط.
يتم تعيين كل من هذه الميزات على موقع ذي صلة بالدقائق الأخرى المكتشفة ، وباستخدام المسافة والزاوية بين كل عنصر ، يمكن لبرنامج الماسح الضوئي أن يصنع نوعًا من الخريطة التي يمكن تمثيلها كرقم. هذا الرقم هو في الأساس بصمة مشفرة.
أي بيانات يخزّنها هاتفك عن بصمة إصبعك ، حتى لو كانت خرائط التفصيلات ، يتم غلقها عمومًا في بيئة آمنة ، معزولة عن التطبيقات الأخرى التي قد تحاول الوصول إلى تلك المعلومات. أي تطبيقات أو مواقع ويب تستخدم بصمة إصبعك للوصول إليها لن تتلقى بالفعل بيانات بصمتك. سيحصلون فقط على تأكيد من جهازك بأن بصمة الأصابع التي تم مسحها ضوئيًا تتطابق مع واحدة من تلك المخزنة.
هل ماسحات البصمات آمنة؟
ليست ماسحات البصمات الضوئية الطريقة الأكثر أمانًا للتحكم في الوصول إلى شيء ما ، حيث يمكن غالبًا أن تخدعها نماذج جيدة ، أي شيء من صورة ثنائية الأبعاد إلى أطراف اصطناعية ثلاثية الأبعاد. إنها تتحسن ، وبروتوكولات الأمان للتعامل مع بيانات بصمات الأصابع قوية إلى حد ما (طالما يتم متابعتها) ، ولكن إذا كنت قلقًا حقًا من وصول شخص ما إلى هاتفك ، فإن بصمات الأصابع ليست هي أقوى قفل. ومع تحسن المستشعرات فوق الصوتية ، فمن المحتمل أن تصبح أسرع وأكثر أمانًا ، وجعلها مضمنة تحت الشاشة ميزة رائعة للغاية.
اعتمادات الصورة: بصمة (PSF)، مسرح الجريمة بصمة، استشعار بصمة بالسعة، شياومي ريدمي Note 3، قارئ بصمات الأصابع، كوالكوم
هل هذه المقالة مفيدة؟ نعم لا
