iPhone 5Sで最初に導入された指紋スキャナーは、多くのテクノロジー愛好家にとって魅力の中心になりました。その後、この技術は他のスマートフォンメーカーにも採用されました。
現在、指紋スキャナーはハイエンドの電話だけでなく、他の電話でも利用できます。市場には、光学スキャナー、容量スキャナー、超音波スキャナーなど、さまざまな種類の指紋スキャナーがあり、テクノロジーに応じて、さまざまなスマートフォンがさまざまな種類の指紋スキャナーを使用します。スマートフォンで主に使用されている指紋スキャナーは 静電容量式スキャナー そして 超音波スキャナー 。そこで、広く使用されている2つのスキャナーがどのように機能するかについて簡単に説明します。
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静電容量式スキャナー
これはの1つです スマートフォンで広く使用されている指紋スキャナー 、一連のコンデンサを使用して指紋に関する情報を収集します。
情報の収集は、これらの一連のコンデンサを導電性プレートに接続することによって行われ、コンデンサは電荷を蓄積できるため、情報を簡単に保存できます。
コンデンサに蓄積された電荷は指の動きに応じて変化し、エアギャップによって電荷は変化しません。コンデンサの電荷の変化は、オペアンプ積分回路を介して追跡され、アナログ-デジタルコンバータによって記録されます。
デジタルデータをキャプチャした後、後の段階で比較するために保存できる一意の指紋属性を分析できます。
静電容量式スキャナーのユニークな側面は、 指紋による応答は画像では再現できず、義肢を騙すのも困難です 。これは主に、コンデンサの電荷のさまざまな変化を記録するためにさまざまな材料が使用されているためです。ザ・ セキュリティを侵害する唯一の方法は、ハードウェアまたはソフトウェアのハッキングによるものです 。コンデンサスキャナーの大規模な配列を作成することにより、指紋の隆起と谷の鮮明で非常に詳細な画像を作成するのに役立ちます。 スキャナーの数が多いほど、明快さとセキュリティが向上します 。
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超音波スキャナー
超音波スキャナーはスマートフォンの世界に参入した最新のものです そして今日のほとんどのハイエンド携帯電話で見ることができます。ハードウェアは、指紋データをキャプチャするための送信機と受信機の両方で構成されています。
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スキャナーに指を置くと超音波が伝わります。指紋に固有の隆起、細孔、およびその他の詳細に応じて、送信された波の一部は吸収され、一部は通過します。跳ね返った波の強度は、機械的応力を使用してスキャナーのさまざまなポイントで返される超音波パルスの強度を計算するセンサーを介して検査されます。
長時間スキャンすると、スキャンした指紋が非常に詳細に3Dで再現されます。 。この画像の3D複製 他のスキャナーと比較してより安全になります 。
アルゴリズムと暗号化
ザ・ 指紋のスキャンデータは、速度と精度が異なるさまざまなアルゴリズムで処理されます 。スキャナーには、データを解釈してプロセッサーに送信し、さまざまな方法で使用するのに役立つ専用のICが付属しています。
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ほとんどのアルゴリズムは、尾根、線の終わり、または尾根が2つに分かれている場所を検索します。さまざまなパターンと特徴を収集することにより、特徴点が作成され、スキャンされた指紋が特徴点のいずれかに一致すると、特定の機能が実行されます。特徴点を比較すると、さまざまな指紋を識別するために必要な処理能力が低下するだけでなく、多くの時間を節約できます。
また、スキャンした指紋がちらついた場合のエラーの可能性を減らし、部分的な印刷でアクションを実行することもできます。キャプチャしたデータをオンラインにするのではなく、安全に保つために、 ARMプロセッサは、Trusted Execution Environment（TEE）ベースのTrustZoneテクノロジを使用して、この情報を物理チップに保持します。 。
この安全な領域は、他の暗号化プロセスにも使用されます。 Qualcommを搭載したスマートフォンはこのデータをSecureMSMアーキテクチャに保存し、Appleはこのデータを「SecureEnclave」に保存しますが、基本的な原則はどちらも同じです。
結論
指紋スキャナーは、データを保護するための効果的な代替方法になり、近い将来、より多くの企業が携帯電話に採用する可能性があります。この技術は、電話の操作だけでなく、安全なモバイル決済システムにも広く採用されています。
