Современная электроника №1/2023

СОВРЕМЕННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ 16 WWW.SOEL.RU СОВРЕМЕННАЯ ЭЛЕКТРОНИКА • № 1 / 2023 Датчики - сканеры отпечатков пальцев в устройствах биоидентификации . Обзор и перспективы В современном « турбулентно меняющемся » мире системы аутентификации и безопасности сталкиваются с новыми вызовами . Повсеместно растут требования по совершенствованию устройств идентификации личности . В связи с этим биометрические технологии стремительно развиваются . Среди них особое место занимают устройства сканирования и преобразования в цифровой вид отпечатков пальцев ( далее – сканеры ). Андрей Ласорла За 20 лет от оптической FTIR и ёмкостной , и позже технологии FingerChip ( тепловые датчики ), эво - люция сканеров достигла апогея в наши дни , когда сканеры вмонтиро - ваны в СКУД и электронные замки разного назначения , а сканирование может осуществляться бесконтакт - ным , в том числе ультразвуковым методом . На бытовом уровне с помо - щью программно - реализованных ска - неров идентифицируют доступ к функ - ционалу компьютеров и смартфонов , КПК ( функционал – контроль доступа , защита персональных данных и моде - ли электронного бизнеса ), к электрон - ному оборудованию бытового назна - чения с программируемым доступом и индивидуальными настройками – телевизоры , банкоматы и POS ( в том числе для замены PIN), доступ в дома , помещения , автомобили и др . Биометрия отпечатков пальцев эффективна ввиду её уникальности и постоянства образцов . Есть небольшой ( до 3%) процент пользователей , кото - рые не могут воспользоваться биоме - трической аутентификацией и быть идентифицированы по дактилоскопи - ческому принципу оттого , что у них не читается отпечаток пальца . Для этих случаев , а также в сочетании со ска - нированием отпечатков , предусмо - трена комплексная аутентификация с помощью видеоконтроля , распоз - навания лица , сетчатки глаз , рисунка вен ладони , голосовых и других спек - тро - анализаторов . Аутентификация активно используется не только в быту ( частных ), коммерческих ( СКУД и элек - тронные замки ), но и государственных структурах – для контроля доступа к информации , через персонализацию пользователя , контроля перемещения лиц , к примеру , пограничный и тамо - женный контроль , и во многих других случаях . Комплексная аутентификация с помощью биометрического сканиро - вания и « ручного » введения PIN много лет применяется в банковской сфере , на удалённых терминалах - банкома - тах , везде , где ошибки аутентификации слишком дорого обходятся , а потому должны быть минимизированы . Ошибки идентификации условно можно разделить на две категории . Первая из них – FAR (False Access Rate) – когда человека нет в базе , но элек - тронная система - анализатор опреде - ляет и относит отсканированный код к человеку , присутствующему в базе . И вторая – FRR (False Reject Rate) – ошибки другого рода , когда в электрон - ном виде данные человека имеются в базе , но он не определён по техниче - ским причинам , в частности , из - за неу - довлетворительного качества ( загряз - нения ) оборудования . Отказы системы доступа и идентификации зависят от некачественной работы сканера . При этом задачи идентификации и задачи верификации , стоящие перед систе - мой , – разные . По - разному устанав - ливаются пороги чувствительности оборудования , по - разному организо - вана оптимизация и поиск ключевых точек при биометрическом сканирова - нии . Отсюда очевидно , что комплекс - ная аутентификация решает эти зада - чи лучше , поэтому она и используется в ответственных случаях , а не только биометрическая . И , в частности , не только сканирование по дактилоско - пическому принципу . Сканирование отпечатков – отдель - ный тип биометрии , характеризую - щийся тем , что данные конкретного пользователя считываются сканером , папиллярный индивидуальный рису - нок с помощью электронного обору - дования преобразуется в электри - ческий ток , с помощью встроенного АЦП « картинка » уже в цифровом виде поступает на сервер ( совмещённый или удалённый ), где анализируется – сопоставляется с цифровым видом « картинки »- эталона ( сравниваются два отпечатка пальца ), имеющейся в базе данных . При совпадении дан - ных ординара и считанного отпечатка вырабатывается команда на разреше - ние доступа конкретной персоналии . И ( или ) в зависимости от задач – дан - ные о персоналии с добавлением в реальном времени момента и места сканирования фиксируются и далее хранятся в памяти удалённого сервера . По определению дактилоскопическо - го принципа идентификации ошибки сравнения двух последовательностей цифровых кодов минимальны . Так работает система электронного скани - рования и сравнения отпечатков , важ - ным элементом которой является тер - минал - считыватель непосредственно с датчиком . Для стабильности и надёж - ности всей системы к датчику предъ - являются определённые требования . Для контактных датчиков устойчи - вость к « истиранию » определяет дол - говременность эксплуатации : совре - менные датчики имеют ресурс более 1 000 000 сканирований . Это обеспе - чивается нанесением специального защитного слоя на рабочую поверх - ность датчика . Принцип работы ска - нера отпечатков представлен на рис . 1. Для иллюстрации к популярным портативным считывателям на рис . 2 представлен внешний вид сканера отпечатков пальцев по технологии FingerChip Digital Persona. Датчик выглядит как чип - на - плате (COB) с 20-pin разъёмом . Технические характеристики рассма - триваемого датчика AT77C101B Atmel