كيف يعمل حساس بصمة الأصابع؟

كيف يعمل حساس بصمة الأصابع؟

 

مع تقدم التكنولوجيا وطرق الحماية، لم تبق أي جهة حكومية أو جهة خاصة مثل الشركات والبنوك المصرفية إلا وتستخدم حساسات بصمة الأصابع لحماية البيانات وحماية أسرار الشركة، وحتى من أجل استخدامات الموظفين اليومية، فبدلًا من الأعمال الكتابية وتسجيل الحضور والإنصراف عن طريق الإمضاءات، باتت الشركات تستخدم قارئ البصمة كحل أكثر مصداقية، ثم تطور الأمر ليذهب إلى الهواتف الذكية، فلجأت كبرى الشركات إلى إدماج مستشعرات بصمة الأصابع في هواتفها وذلك لتوفير تجربة آمنة وسلسة لمستخدميها، ولم يتوقف الأمر عند ذلك، فحتى الشركة العالمية شركة Mastercard باتت تفكر بإدماج حساسات بصمة الأصابع على البطاقات الإئتمانية.

 

فائدة حساسات بصمة الأصابع:

لا يوجد شخص في الكون لديه نفس بصمتك، حتى لو كان توأمك الشقيق، لذا فإن تقنية الحماية باستخدام البصمة تعد الأكثر أمنًا على الإطلاق لأن أي طرق أخرى قد يتم خرقها، فإن باسورد حساباتك أو بطاقتك الائتمانية جميعها قابلة للإختراق على عكس حساسات بصمة الأصابع والتي من المستحيل فك ألغازها إلا باستخدام بصمة أصابعك.

 

كيف تعمل حساسات بصمة الأصابع؟

هناك أنواع كثيرة وطرق كثيرة لطريقة عمل حساسات بصمة الأصابع، ولكن ياتي أشهرها كما يلي:

 

 

• حساس بصري – Optical:

 

هو أقدم أنواع حساسات البصمة المتعارف عليها، ويتواجد على بوابات الشركات وفكرته بسيطة جدًا، فهو يقوم بقراءة بصمة أصبعك ضوئيًا عن طريق تسليط شعاع ضوئي على اصبعك ومن ثم قراءة انعكاس هذا الضوء على العدسة ثم الشروع بتحليله، حيث يرى الضوء الأماكن الفاتحة والأماكن الأقل فتحانًا في بصمتك، أي الارتفاعات والانخفاضات الموجودة، ويتوفر هذا النوع من الحساسات حتى وقتنا هذا نظرًا لسهولة إنتاجها و ثمنه الرخيص نسبيًا.

 

 

• الـ Scanner:

 

إن هذا النوع من الحساسات هو عبارة عن كاميرا معدلة تلتقط صور 2D – ثنائية الأبعاد للبصمة ولكن لهذا النوع العديد من العيوب لأن حجمه كبير جدًا وبالتالي يصعب استخدامه في الأجهزة اللوحية والهواتف الذكية، كما أن الآلية التي يعمل بها تجعل خداعه أمرًا سهلًا، حيث يمكنك إعطاءه صورة للبصمة وسيتعامل الحساس معها على إنها حقيقية.

 

 

• الـ CAPACITIVE:

 

وهو النوع الأكثر انتشارًا في الهواتف الذكية، وتقوم فكرته على وجود عدد كبير من المكثفات الكهربائية الصغيرة التي عندما يتم توصيلها بأي شئ موصل للكهرباء تقوم هي باستقبال تلك الإشارات، فتقوم تباعًا بتوصيل الكهرباء في أماكن ارتفاعات البصمة في جلد الإنسان، ولا تقوم بالتوصيل في أماكن الانخفاضات، كما أن حجمها الصغير جدًا يجعلها مثالية للهواتف الذكية ويجعل التحايل عليها أمرًا صعبًا لأنها غاية في الدقة وتعتمد على تضاريس البصمة.

ولا يتوقف الأمر عند ذلك، فهي موفرة للطاقة بشكل كبير، وتعمل بمجرد لمس اصبعك لها، كما تقوم بقراءة البصمة من أي زاوية.

 

 

• قارئ البصمة ثلاثي الأبعاد:

 

 

وهي تقنية جديدة مقدمة من شركة كوالكوم الشهيرة بصناعة معالجات الهواتف الذكية، وقامت كوالكوم بتقديم النوع الأحدث في مجال حساسات بصمة الأصابع وهو Sense ID والتي تعتمد على تقنية ثلاثية الأبعاد في التقاط البصمة.

 

إن حساسات البصمات التقليدية تقوم بالتقاط شريحة واحدة فقط من طبقة الجلد الملامسة للحساس، أما هذه التقنية فتقوم بالتقاط أكثر من طبقة، أي أنها تقوم بالتقاط جميع التفاصيل الدقيقة والعميقة الخاصة بالجلد.

 

وتعتمد تلك التقنية على فكرة عبقرية للغاية، حيث بدلًا من استخدام المستقبل Capacitive الذي تحدثنا عن في السابق، تقوم باستخدام مستقبل ومرسل صوتي، وهما ببساطة ميكروفون وسبيكر بالغين في الصغر و حساسين للغاية، حيث يقوم المرسل بإرسال وبث موجات صوتية بتردد عالي، وتقوم تلك الموجات بالاصطدام مع البصمة ومن ثم ترتد إلى المستقبل، وفي خلال تلك العملية يقوم المعالج بحساب الزمن ما بين الإرسال والاستقبال ومن ثم رسم نموذج ثلاثي الأبعاد للبصمة.

 

وتعتبر تلك التقنية ثورة في عالم حساسات بصمات الأصابع لأسباب كثيرة، حيث أنها لا تتأثر بالماء أو العرق والكريمات مثل الحساسات الأخرى بل ويمكن استخدامها مع القفازات مما يجعلها ملائمة جدًا للدول الباردة والجليدية، كما ستعد تلك التقنية هي الأكثر أمنًا على الإطلاق، فحتى ومع دقة عمل حساسات بصمات الأصابع، استطاع بعض المخترقين بمحاكاة بصمات الأصابع الخاصة بأشخاص مختلفين عن طريق صور فوتوغرافية عالية الدقة مطبوعة على سطح سيليكون مماثل تمامًا للجلد البشري واستخدامها في فتح الحساسات، ولكن باستخدام التقنية الجديدة والتي تعتمد بالأساس على منظور ثلاثي الأبعاد لأعماق البصمة، سيكون من الصعب بل من المستحيل تقليدها او اختراقها.

 

الفيديو الترويجي للتقنية الجديدة من كوالكوم: 

 

تقنيات أخرى حديثة من سامسونج:

في إصدارها الأخير في هواتف Galaxy S8 و Galaxy S8 Plus، قامت شركة سامسونج بتعزيز حماية وتشفير هواتفها عن طريق دمج طرق حماية أخرى غير الرمز السري وحساسات البصمة والتي سنعرضها لكم كما يلي:

 

الطريقة الأولى:ماسح قزحية العين – Iris Scanner:

 

 

إن بصمة عين الإنسان تعتبر من أكثر المناطق تعقيدًا وصعوبة في التقليد، وتقوم تلك التقنية على تحويل منطقة قزحية العين -وهي المنطقة الملونة حول بؤبؤ العين والجزء الذي يتيح مرور الضوء-  إلى عدة أرقام، حيث تقوم التقنية بتحويل تلك المنطقة دوائر متحدة المركز يمكن حساب إحداثياتها القطبية، وبالطبع تختلف احداثيات كل بؤبؤ من شخص إلى شخص أخر.

 

فإذا ذهب إلى هاتف Galaxy S8 الجديد الخاص بك، ثم توجهت إلى إعدادات الأمان – Security Settings ثم اخترت قفل الشاشة – Lock Screen ومن ثم الماسح الضوئي للعين – iris Scanner كخيار لقفل الشاشة، ستقوم برفع الهاتف ليكون بمحاذاة عينيك وليكون بمحاذاة الدائرتين المعروضتين على الشاشة، سيتمكن الهاتف من قراءة بصمة العين الخاصة بك ومن ثم استخدامها لفتح وقفل الهاتف.

 

الطريقة الثانية: التعرف على الوجه – Face Recognition:

 

وهي ميزة شبيهة تمامًا بتقنية الماسح الضوئي لقزحية العين، حيث تقوم تقنية التعرف على الوجه بمسح وجه الشخص والتفاصيل الدقيقة الخاصة به لفتح قفل الشاشة، كل ما عليك هو رفع الهاتف لأعلى وكأنك ستقوم بالتقاط صورة سيلفي ومن ثم سيقوم الهاتف بالتعرف على وجهك وفتح قفل الشاشة، ولكن ظهرت بعض التقارير التي أشارت بأن تلك التقنية سهلة الخداع وأن استخدام رمز تعريف شخصي أو كلمة مرور سيكون أكثر أمانًا منها.

 

الطريقة الثالثة: القفل الذكي – Smart Lock:

 

 

وهي تقنية أخرى من سامسونج شبيهة بالتقنيات السابقة، حيث تحافظ تقنية Smart Lock على إبقاء هاتفك مغلقًا عندما لا يكون بحوزتك، وتقوم بإلغاء القفل مرة أخرى عندما يكون هاتفك آمنًا، حيث ستقوم التقنية بإلغاء القفل عندما يتعرف الهاتف على وجود وجهك وصوتك بالجوار، أو عندما تقوم بحمل الهاتف، أو بالاعتماد على تقنية البلوتوث أو NFC، أو حتى عن طريق المواقع الموثوق بها.

ولتفعيل تلك الخاصية يجب عليك التوجه إلى الإعدادات – Settings، ثم الأمان – Security، ثم إعدادات غلق الجهاز – Secure Lock Settings ثم اختار Smart Lock، وسيقوم الهاتف بطلب إدخال كلمة المرور أو نمط الحماية إذا قد قمت باستخدام أحدهم من قبل، وسيتوجب عليك تعيين طريقة منهم حيث سيتوجب عليك إدخاله في أي وقت وخاصة إذا أردت تغيير إعدادات Smart Lock.