Дактилоскопические датчики смартфонов можно обмануть!

При разработке мобильных устройств их производители уделяют много внимания защите от несанкционированного доступа, применяя различные новшества на грани фантастики. Это, зачастую, оправдано, ведь на телефоне может храниться много информации, которую нежелательно и небезопасно показывать посторонним. И пользователи готовы, в большинстве случаев, платить за это немалые деньги.

Одним из изысков, применяемым во многих современных флагманах, является дактилоскопический датчик. Это средство защиты позиционируется, как надежное и обеспечивающее доступ только владельцу. Но практика показывает и доказывает, что это далеко не так, как описывают производители и рассказывает реклама.

Много нареканий вызывают дактилоскопы из-за некорректности срабатывания. Многие мучаются, пытаясь получить доступ к своему гаджету. Это говорит о том, что технология распознавания отпечатков пальцев на мобильных устройствах далека от совершенства и требует доработки. Более того, найдены способы обмана встроенных дактилоскопов, что открывает широкие возможности для мошенников.

Исследованиями в этом направлении занимались специалисты из университета Мичигана и достигли немалых успехов. Для обмана датчика крутого смартфона нужно не очень много — струйный принтер с разрешением 300 dpi и более, качественная глянцевая фотобумага и немного выдумки и фантазии. Единственное, что изменили инженеры, это чернила. Вместо обычных, они применили проводящие электрический ток. Суть этого способа в том, что на бумаге печатается отпечаток владельца и последовательно прикладывается к сканеру до срабатывания последнего и разблокировки устройства.

Данный способ успешно отработан на двух сравнительно дорогих устройствах, снабженных дактилоскопическими датчиками — Huawei Honor 7 и Samsung Galaxy S6. Это дает основания полагать, что и другие модели можно взломать таким образом.

Спасибо, что Вы с нами! Или ещё нет? Яндекс.Дзен, GoogleNews, Яндекс.Новости,

Распознавание лица с помощью технологии FaceID и сканирование отпечатков пальцев — считаются самыми безопасными средствами защита доступа к устройствам. Однако, как для FaceID можно применить объемную маску лица человека, так и для дактилоскопического датчика нашелся свой обходной путь.

В публикации на Imgur пользователь под псевдонимом darkshark рассказал как он смог обмануть дактилоскопический сканер на смартфоне Samsung Galaxy S10 при помощи созданного на 3D-принтере отпечатка пальца.

Пользователь сделал снимок своего отпечатка пальца на бокале, обработал его в Photoshop и создал модель с использованием 3ds Max, которая позволила сделать линии на изображении объёмными.

После 13-минутной 3D-печати (и трёх попыток с некоторыми изменениями) он смог распечатать версию своего отпечатка пальца, которая обманула сенсор телефона. Отметим, что в Galaxy S10 используется не ёмкостный сканер отпечатков пальцев, который применялся ранее, а ультразвуковой, который, теоретически, сложнее обмануть. Проблема безопасности дактилоскопических датчиков в том, что всё, что нужно для доступа к телефону, — это фотография отпечатка, скромные умения и доступ к 3D-принтеру.

14 июня 2018

Привет. С самого момента появления сканеров отпечатков пальцев в смартфонах меня интересовало, как они устроены. Да, в сети несложно найти и описание принципа работы разных типов сканеров, и их подробные технические характеристики, но согласитесь, читать про это – не то же самое, что разобрать и посмотреть. Поэтому не будем ходить вокруг да около – разбираем. В процессе написания этого материала меня посетила мысль, что статью можно назвать не «Записки мастера», а «Записки вандала», так как оба исследуемых объекта в процессе изучения оказались полностью уничтожены (так изначально и задумывалось, но всё же). 🙂

В качестве подопытных выступят сканер отпечатка пальца от Apple iPhone 6 и сканер отпечатка пальца от Samsung Galaxy S7 Edge.

Описывать внешний вид нет смысла, так как он давно всем известен, поэтому просто сравнение на фото.

По конструкции, кроме формы, на первый взгляд явных отличий не видно.

Для начала проверяем заявления о том, что кнопка Samsung легко царапается.

Этот факт я проверил ранее, и утверждение подтвердилось – кнопка очень легко царапается. Это не очень хорошо.

Пробуем поцарапать кнопку iPhone – это тоже оказывается очень просто. Странно, насколько я помню, прикрывать сканер должен сапфир. Но тут банальный, легко царапающийся пластик, хотя кнопка снята с оригинального телефона (кнопка очень похожа на неоригинальную, хотя Touch ID с ней работал, странно).

Однако из-за того, что окрашена кнопка с внутренней стороны, даже глубокие царапины видны лишь под определенным углом. Глядя на кнопку iPhone, задаешься вопросом, чем думали в Samsung, делая такое ненадежное покрытие на сканерах своих смартфонов.

Touch ID

Начнем со сканера iPhone. Разбираем кнопку, откидывая шлейф с кликером и крышкой, и заглядываем внутрь.

Я ожидал увидеть сложную конструкцию из большого количества элементов, а на деле – просто черная поверхность с небольшим окошком, в котором видны золотистые контакты.

И всё… Негусто. Продолжаем разбирать, отклеиваем от крышки, чтобы посмотреть, что там изнутри.

Может быть, все элементы там? А вот и нет. С обратной стороны нас ожидает то же самое. Мда, негусто.

Ну, необходимо довести дело до конца. Пробуем счистить черное изоляционное покрытие. Под этим покрытием обнаруживаются те же самые токопроводящие шлейфы, которые, судя по всему, играют роль генератора сигнала.

С обратной стороны – тоже без сюрпризов. Всё очень и очень просто, даже немного скучно.

Пожалуй этот тот самый случай, когда уместно будет сказать, что все гениальное просто.

Samsung

Теперь разбираем сканер Samsung. Идем по тому же пути, отклеивая шлейф с кликером от маталлической рамки, чтобы добраться до внутренностей.

Тут все собрано гораздо крепче и монолитнее и разбирается намного сложнее (как и телефоны Samsung в сравнении с Apple).

Отклеиваем от рамки и видим необычную ребристую текстуру, а слоеная конструкция при взгляде с торца больше всего напоминает фанеру.

Но раз есть слои, значит, есть что-то и между ними.

Теперь пробуем добраться до электроники, для чего пытаемся вскрыть саму площадку сканера.

Получается это только после приложения изрядных усилий. При ближайшем рассмотрении становится понятно, что корпус не открылся, а разломился, и структура внутри больше всего напоминает кевларовое волокно.

Если внимательно присмотреться, становятся видны контакты, которые проходят по всему периметру, от внутренней стороны к внешней, через всю толщу корпуса сканера.

Продолжаем совершенствоваться в вандализме и снимаем оболочку, чтобы добраться до шлейфов.

В какой-то момент появляется ощущение, что вот сейчас, еще чуть-чуть, но при очередном нажиме сканер просто ломается на части.

Судя по всему, никто в Samsung не предполагал, что я буду разбирать эту, по сути, монолитную конструкцию. Эх, корейцы, недоработка…

А вот на сломе виднеется что-то интересное.

Видно плату, от которой сквозь толщу материала к внешнему излучателю идут контакты в виде оловянных шариков, а на излучателе изнутри расположена так называемая «стекляшка», которая, судя по всему, служит фильтром сигнала от антенны.

Увы, рассмотреть все более детально не представляется возможным ввиду монолитности конструкции и жесткости материала корпуса сканера.

Очень сложная, многоуровневая конструкция у сканера Samsung. Наверное, еще и весьма недешевая в производстве. Только вот непонятно, зачем было городить весь этот огород? И ладно бы результат был от всех этих усилий, но нет, элементарная конструкция сканера iPhone на деле оказывается и быстрее, и точнее.

Вместо заключения

На самом деле, всю информацию о том, как работают дактилоскопические сканеры в разных смартфонах, можно прочесть в документации к этим самым сканерам. Кроме этого, описания технологий, применяемых в таких сканерах, также есть в свободном доступе в сети. Но одно дело – читать теорию, пусть даже и со схематическими изображениями, и совсем другое дело, когда есть возможность потрогать все своими  руками, заглянув внутрь устройства, пусть даже и таким вандальным способом. Пишите в комментариях, о чем бы вам еще хотелось узнать с похожей точки зрения, или, проще говоря, что бы мне еще разобрать на составляющие части?

У незнающего человека складывается впечатление, что покупка девайса с дактилоскопическим датчиком вызовет у него только положительные эмоции. Но практика показывает, что это не всегда так. В сегодняшней статье мы объясним, почему некоторые люди не используют сканер отпечатков пальцев — почему он им кажется бесполезным. Но нельзя не заметить, что у датчика есть и ряд преимуществ — о них мы тоже поговорим.

Суть датчика

Под словами «дактилоскопический датчик» мы подразумеваем маленький сканер, который распознаёт узор на коже прикладываемого к нему пальца. Раньше подобный датчик был слишком дорогим, в связи с чем он применялся только в банках, а также в каких-нибудь правительственных и военных учреждениях. Да и размеры сканера были чересчур велики, из-за чего никто из производителей смартфонов даже не помышлял о его внедрении. Но технологии развиваются — примерно с 2015 года этим элементом начали оснащаться все флагманы. Более того, стоимость сканера отпечатков пальцев резко снизилась, из-за чего он стал появляться и в не самых дорогих устройствах.

Pantech GI100 – первый мобильный телефон со сканером отпечатков пальцев

В первую очередь дактилоскопический датчик призван защитить содержимое смартфона от посторонних глаз. Если другой человек возьмет ваше устройство в руки, то дальше экрана блокировки он зайти не сможет. Отпечаток любого из его пальцев будет другим, в связи с чем разблокировать аппарат он не сможет. В теории сканер можно обмануть. Но это настолько трудоёмкий процесс, что справиться с ним могут только спецслужбы, да и то не всегда.

Именно с iPhone 5S началось массовое внедрение дактилоскопических датчиков

Также такой датчик используется в обеспечении безопасности платежей. Если раньше для подтверждения оплаты вводился пароль, то теперь его запоминать не нужно — достаточно приложить палец к сканеру. Это очень удобно! В том же Play Market люди не включают подтверждение платежа паролем, так как они его попросту забывают. В результате потом они сталкиваются с тем, что их дети порой совершенно неосознанно совершают множество покупок платных приложений и игр. С помощью сканера отпечатков пальцев такая проблема решается в корне!

Основные преимущества

Давайте выясним, чем хороши смартфоны со сканером отпечатков пальцев.

• Как уже сказано выше, ваш ребенок не сможет неосознанно что-то купить в Google Play, так как для этого ему понадобится приложить ваш палец к датчику. Конечно, умный ребенок обойдет проблему, воспользовавшись вашей рукой, когда вы спите. Но детям в таком возрасте лучше предоставить их собственный планшет или смартфон, к аккаунту которого не будет привязана банковская карта.
• Время разблокировки при помощи отпечатка пальца значительно сокращается. Удивительно, но некоторые дактилоскопические датчики срабатывают очень быстро. Гораздо быстрее, чем если бы вы проводили пальцем по экрану.
• Посторонний человек не сможет получить доступ к информации, содержащейся в памяти смартфона. А если вы задействуете функцию шифрования, то злоумышленнику будет недоступна и карта памяти, даже если он её вставит в кардридер своего компьютера.
• В Android 6.0 поддержка дактилоскопического датчика внедрена на уровне операционной системы. Это значит, что вы можете использовать отпечаток пальца в самых разных приложениях. Например, это можно делать в браузере, авторизовываясь на сайтах без ввода логина и пароля. Опять же, это идеальный вариант для тех людей, которые не хотят держать в памяти множество различных паролей — отпечаток пальца заменяет собой их все.

Недостатки датчика

Конечно же, как и любая новая технология, сканер отпечатков пальцев обладает рядом недостатков.

• В недорогие смартфоны встраиваются бюджетные датчики, принадлежащие к первым поколениям данной технологии. Они обрабатывают информацию достаточно долго — порой вплоть до одной или даже полутора секунд. Бывают случаи, когда отпечаток не распознаётся с первого раза. Если в распоряжении вашего девайса именно такой датчик, то вам быстро надоест использовать для разблокировки именно его. Уже через несколько дней вы предпочтёте другие способы, так как они позволяют тратить на процесс меньше времени.
• Сканер отпечатков пальцев не нужен планшету, если им пользуется несколько членов семьи. Конечно, современные датчики позволяют внести в память отпечатки нескольких пальцев. Но даже с такой возможностью могут возникнуть проблемы, когда устройством захочет воспользоваться ребенок. Каждая разблокировка будет требовать прикладывание пальца к сканеру. И не факт, что маленькие мальчики малыша будут стабильно распознаваться. Если устройство предназначено для всей семьи, то в большинстве случаев сканер отпечатков пальцев будет отключаться, так как он привносит дополнительные сложности.
• В том, что вашим смартфоном не сможет воспользоваться другой человек, кроются не только достоинства. Если с вами что-то случится, то оказавшиеся рядом люди, медицинская бригада или полицейские не смогут позвонить вашим родственникам, так как они попросту не смогут разблокировать ваш телефон. Впрочем, о всяческих неприятностях думать никому не хочется.
• В смартфонах от Apple все отпечатки пальцев хранятся в зашифрованном виде. А вот на устройствах с Android до некоторых пор ситуация обстояла гораздо хуже. Все эти данных на них хранились в локальной памяти, в незащищенном виде. Некоторые хакеры при большом желании могут получить доступ к этой информации. К счастью, в новых смартфонах эта проблема решена.

Подведение итогов

Некоторым людям указанные выше недостатки могут показаться надуманными. Но на самом деле это не так. Хотя никто не будет спорить с тем, что достоинств у смартфонов со сканером отпечатков пальцев больше. Неспроста компания Google внедрила в свою операционную систему поддержку дактилоскопического датчика на самом глубоком уровне. Не исключено, что в будущем им будут оснащаться даже самые дешевые смартфоны.

Ну а пока обязательно читайте отзывы на тот аппарат, который вы желаете приобрести. Если он оснащен стареньким датчиком, то пользователи обязательно отметят факт долгой разблокировки при помощи отпечатка пальца. В таком случае лучше рассмотреть какую-нибудь другую модель, чуть более современную.

Популярные смартфоны с дактилоскопическим датчиком

Предполагается, что в будущем телефоны со сканером отпечатка пальца здорово подешевеют, в связи с чем аппараты без этого датчика практически исчезнут. Да уже и сейчас список таких смартфонов достаточно велик. Вот лишь немногие девайсы:

• Apple iPhone 7 — один из самых дорогих смартфонов. Популярность его настолько высока, что рассказывать о нём во всех подробностях нет никакого смысла.
• Apple iPhone 7 Plus — у этого смартфона диагональ дисплея увеличена с 4,7 до 5,5 дюйма. Также устройство способно похвастать двойной камерой.
• Xiaomi Redmi 4 Pro — относительно недорогой аппарат с пятидюймовым экраном, разрешение которого составляет 1920 x 1080 пикселей. Ширина рамок по бокам дисплея сведена к минимуму.
• Xiaomi Redmi 3S — недорогой смартфон, оснащенный HD-дисплеем и 13-мегапиксельной камерой. Имеется поддержка LTE-Advanced.
• Samsung Galaxy S7 Edge — аппарат, который продается по всему миру огромными тиражами. Людям нравятся и технические характеристики, и изогнутый по краям AMOLED-дисплей. У смартфона имеется отличная камера, диафрагма которой раскрывается до значения f/1.7.
• Samsung Galaxy S7 — второй флагман южнокорейской компании. Его 5,1-дюймовый дисплей является плоским — углы у него не изогнуты. В остальном же устройство совершенно не отличается от своего собрата с припиской «Edge».
• Apple iPhone SE — бюджетный «яблочный» продукт, если его можно назвать таким при стоимости в 25-30 тыс. рублей. Это один из самых компактных смартфонов среди тех, что оснащены достойными характеристиками. Огорчает же здесь лишь отсутствие слота для карты памяти.
• Xiaomi Redmi Note 4 — аппарат с 13-мегапиксельной камерой (диафрагма f/2.0) и тремя гигабайтами оперативной памяти. Ёмкость аккумулятора доведена до внушительных 4100 мАч.
• Samsung Galaxy A5 (2017) — лучшее соотношение цены и качества, если рассматривать именно южнокорейские смартфоны. В отличие от предшественника, девайс получил водозащиту и улучшенную камеру (разрешение 16 Мп и диафрагма f/1.9).
• Meizu M3 Note — устройство, присутствующее на рынке уже достаточно давно. Но оно наделено вполне достойными характеристиками, в связи с чем смартфон ещё долго не потеряет своей актуальности.
• Meizu MX6 — функционирует при помощи Android 6.0. Обладает неплохой камерой, экраном с разрешением Full HD, мощным десятиядерным процессором и большим числом беспроводных модулей.
• ASUS ZenFone 3 ZE520KL — аппарат с повышенной до 424 PPI плотностью пикселей. Построен на базе восьмиядерного чипсета от Qualcomm, а в число поддерживаемых смартфоном беспроводных технологий входит даже Wi-Fi 802.11ac.
• Huawei P9 Lite — этот девайс создавался на основе восьмиядерного процессора HiSilicon. Располагает 13-мегапиксельной камерой, которая способна писать видео с частотой 60 кадров/с.
• Vernee Thor — одно из самых недорогих устройств с поддержкой 4G и сканером отпечатков пальцев на задней панели. При этом создатели не стали экономить ни на объеме оперативной памяти (3 Гб), ни на процессоре (8 ядер).
• OnePlus 3T — фаблет, располагающий огромным количеством памяти. Всё в порядке у него и со всеми остальными характеристиками. Многие профильные издания считают его лучшим китайским смартфоном.

22.06.2017,

Идентификация по отпечатку пальца — один из самых надежных способов для подтверждения личности человека. По точности такой метод уступает лишь сканированию сетчатки глаза и анализу ДНК. Отпечаток пальца — это не что иное, как папиллярные узоры на коже, которые являются уникальными для каждого человека и формируются у плода уже на 12 неделе одновременно с нервной системой. При этом на узоры влияет генетический код ребенка, положение плода в матке, питание матери во время беременности, состояние окружающей среды и прочие случайные факторы. Простым языком, папиллярные узоры — это выступы и углубления на коже, образующие единственный в своем роде рисунок. Даже при повреждении эпидермиса со временем узор восстанавливается, это лишь вопрос времени и, конечно, степени повреждения. Как же работает сканер отпечатков пальцев современного смартфона — об этом в сегодняшнем выпуске.

У любого сканера отпечатков пальцев есть две функции: получить изображение отпечатка и проверить его узор на совпадение с другими узорами в базе данных. В современных смартфонах используются оптические сканеры. Они работают по тому же принципу, что и небольшие цифровые фотоаппараты. Снимок делается с использованием микросхемы, состоящей из светочувствительных фотодиодов и автономного источника освещения — матрицы светодиодов, которая подсвечивает узоры на пальце. При попадании света фотодиоды создают электрический заряд, запечатлевая отдельный пиксель на будущем снимке. В зависимости от количества попадающего света, интенсивность цвета пикселя меняется. Совокупность пикселей разной интенсивности и образует на сканере снимок отпечатка пальца. Перед тем как начать сверять отпечаток, сканер проверяет качество изображения, а именно его яркость и четкость. Если снимок слишком яркий или темный, настраивается длительность выдержки сканера, и процесс повторяется вновь. После того как отпечаток получен, он анализируется с помощью специального программного обеспечения. Для определения особенностей папиллярных узоров ПО использует сложные алгоритмы. Всего выделяют три типа узоров: дуговые, петлевые и завитковые. Определив тип узора, сканер идентифицирует окончания линий узоров, например, разрывы и раздвоения — именуемые минуциями. Именно они и являются уникальными и позволяют по отпечатку пальца идентифицировать его владельца. Сканер определяет положение минуций относительно друг друга на каждом снимке: он разбивает отпечаток на небольшие блоки 9х9 пикселей, каждый из которых содержит определенное число минуций. Координаты обнаруженных минуций и их углы ориентации записываются в вектор. Затем идентичные блоки со сканера и снимков из базы данных сопоставляются, и если узоры в них идентичны, то отпечатки пальцев принадлежат одному и тому же владельцу. Стоит отметить, что сканеры не анализируют каждую линию узора: они находят лишь одинаковые закономерности в небольшом количестве блоков и по ним устанавливают сходство. Существует два основных типа оптических сканеров. Первый делает снимок нужной области пальца при прикосновении к сканеру. Этот тип используется в смартфонах Apple, начиная с iPhone 5s.  Второй тип оптического сканера предполагает проведение по нему пальцем. Он делает серию снимков и программно объединяет их воедино. Такой сканер нашел свое применение в Samsung . Но в последующих моделях он был заменен на первый тип, который является более удобным, но и более дорогим в силу необходимости использования большей матрицы.

Общим недостатком оптических сканеров является подверженность загрязнению и царапинам. Кроме того, такой сканер можно обмануть с помощью слепка фаланги пальца.