بسم الله الرحمان الرحيم .
يعتبر قارئ البصمة أحد أهم وسائل الحماية وأصبحت أكثر دقة وسرعة ومع التطور التكنولوجي أصبحت أغلب الأجهزة كالهواتف الذكية والأجهزة الحاسوبية المحمولة تحتوي على قارئ بصمة الأصبع ،كما أن الكثير من الشركات باتت تستعملها مع العمال، فهل فكرت يوما كيف يعمل قارئ البصمة ؟
يأتي قارئ البصمة في ثلاثة أنواع أساسية :
* قارئات البصمة بالأمواج فوق الصوتية Ultrasonic
* قارئات البصمة بالحقل الكهربائي Capacitive
* قارئات البصمة بالماسحات الضوئية Optical
بالإضافة إلى أنواع أخرى مثل :
* الماسحات الثابتة والمُتحرّكة
* الماسحات الحرارية Thermal
* الماسحات العاملة عن طريق الضغط
* ماسحات أمواج الراديو Radio Frequency
عن طريق الحقل الكهربائي Capacitive
وبالحديث عن الأنواع المُختلفة، فإن النوع الأشهر و الأكثر شيوعًا هو قارئات البصمة عن طريق الحقل الكهربائي Capacitive ،و يشير الاسم إلى المكون الأساسي للماسح، وهو المكثف capacitor ،هذا النوع هو المُستخدم تقريبًا في معظم الأجهزة الذكية اليوم .حيث يعمل هذا النوع على قراءة بصمة الإصبع من خلال إنشاء حقل كهربائي بين المُستشعر وجلد الإنسان.
عند إنشاء التيار الكهربائي يُمكن رصد الفروق في سطح الإصبع، أي تفاصيل البصمة المؤلّفة من مناطق مرتفعة وأُخرى منخفضة ويتم تحويل تلك البيانات لخارطة رقمية يتم تقديمها للنظام لمعالجتها بالشكل الأمثل.
ولا يُمكن خداع هذا النوع بسهولة، فهو لا يقوم بإنشاء صورة تقليدية لبصمات الأصابع ، ولا حتى مُجسم لإصبع ببصمة محفورة على الأطراف الاصطناعية. لأن استشعار تفاصيل البصمة يتم من خلال التمييز بين المناطق التي تنقل التيّار،الخطوط المُرتفة في والخطوط الفارغة في البصمة.
المُشكلة الوحيدة في هذا النوع تتمثّل بصعوبة قراءة البصمة إذا كانت اليد مُبلّلة أو مُتّسخة لأن هذا يؤدّي إلى تغيير في نقل التيار، وبالتالي أخذ صورة غير واضحة عن بصمة الإصبع.
عن طريق الأمواج فوق الصوتية Ultrasonic
النوع الثاني هو قارئات البصمة عن طريق الأمواج فوق الصوتية Ultrasonic،وهو أحدث تكنولوجيا قارئ البصمة في عالم الهواتف الذكية
يمكن لهذا النوع قراءة البصمة دون ضرورة وضع البصمة على المُستشعر بشكل مُباشر،حيث يتكون جهاز قارئ البصمة من جهاز الإرسال بالموجات فوق الصوتية وجهاز استقبال و يتم رصد الأمواج التي تصطدم بالمرتفعات والمنخفضات الموجودة على البصمة، وبالتالي تقدير تفاصيل البصمة وتحويلها لبيانات رقمية. كما أن ميّزته الأساسية الدقّة العالية، فهو قادر حتى على قراءة المسام وتحويلها لبيانات رقمية أيضًا.
عن طريق الماسحات الضوئية Optical
تعد الماسحات الضوئية هي أقدم أنواع قارئ البصمة ، وكما يوحي اسمها ينطوي هذا النوع على التقاط صورة بصرية –فوتوغرافية تحديدًا- ، واستخدام خوارزميات للكشف عن أنماط فريدة على سطح الهاتف، مثل نتوءات الأصابع أو العلامات المميزة ،بإختصار يقوم بالتقاط ومقارنة صور بصمات الأصابع. وبالطبع تزود الماسحات الضوئية بصفائف من المصابيح تعمل كفلاش لتضيء صورة بصمة الإصبع أثناء عمل قارئ البصمة عند وضعه على الماسح الضوئي
من العيوب الرئيسية في الماسحات الضوئية هي أنها سهلة الخداع من خلال طباعة صورة للبصمة أو عن طريق إنشاء مُجسّم للإصبع.
الماسحات الثابتة والمُتحرّكة
هناك أنواع أُخرى مثل القارئات الثابتة، أو تلك التي يحتاج المستخدم لتحريك إصبعه بعد وضعه على المُستشعر.
النوع الأول شائع الاستخدام في الشركات، فالموظّف يضع إصبعه على شريحة تقوم بقراءة المُستشعر بشكل فوري، لكن العيب في هذا النوع هو تكلفته العالية وحجمه الكبير، ولهذا السبب لا يُستخدم في الأجهزة الذكية.
أما الثاني، الذي يتطلّب تحريك الإصبع، فهو موجود في بعض الحواسب ، لكن عيبه عدم دقّته وعدم إمكانية الاعتماد عليه دائمًا لأن تشوّهات قد تُصيب البصمة أثناء القراءة لو حرّك المُستخدم إصبعه بسرعة.
الماسحات الحرارية Thermal
وتتوفّر أنواع تُستخدم على استحياء منها الحراري Thermal، وهو مثل الأول الذي يقرأ البصمة عن طريق الحقل الكهربائي، إذ يقوم باستشعار درجة حرارة الجسم التي ستكون بطبيعة الحال أعلى في مرتفعات البصمة من درجتها في المُنخفضات.
ماسحات عن طريق الضغط :
أما النوع الآخر في تعمل عن طريق الضغط، فالجزء المرتفع من البصمة سيتسبّب بضغط أعلى على المُستشعر، لكن عيب هذا النوع عدم إمكانية وضعه أسفل الشاشة، ويُمكن استخدام مُجسّم لتزوير البصمة. كما أن السطح قد يتعرّض لتصدّعات بسهولة مع كثرة الضغط، لذا تحتاج الشركات لاستخدام مواد تصنيع عالية الجودة ومرنة.
عن طريق أمواج الراديو Radio Frequency
النوع الأخير للقراءة يتم عن طريق أمواج الراديو Radio Frequency، وهو نوع قادر على قراءة تفاصيل البصمة وما يتواجد أسفلها كذلك، تمامًا مثل الأجهزة الطبّية القادرة على رصد حركة الجنين. وبحسب بعض المصادر، اعتمدت آبل على مُستشعر مبني باستخدام الحقل الكهربائي وأمواج الراديو لقراءة البصمة في أجهزتها.
الجانب الأمني في إستعمال البصمة كوسيلة حماية :
تلتزم جميع الشركات التقنية، بناءً على اتفاقية الاستخدام، بضمان عدم تخزين معلومات البصمة. وعند ضبط البصمة للمرّة الأولى، يقوم النظام باستلام البيانات الرقمية من المُستشعر ومن ثم تشفيرها باستخدام بروتوكولات مُختلفة. هذا يعني أن المُخترق حتى لو حصل على البيانات المُشفّرة لن يتمكّن من فك تشفيرها.
عندما يضع المُستخدم إصبعه على المُستشعر يقوم بقراءة التفاصيل وتحويلها لبيانات رقمية وتمريرها للخوارزميات التي تقوم بالتشفير. بعدها يتم مُطابقة الناتج المُشفّر مع البيانات المُشفّرة المُخزّنة في المنطقة الآمنة وبناء عليه يتم التأكّد من هوّية المُستخدم.
ويجب التنويه إلى أن بعض الشركات تمنع حتى نظام التشغيل من الوصول لتلك المنطقة التي تحتوي على البيانات المُشفّرة للبصمة. كما أن تشفير بيانات البصمة يضمن بدرجة عالية عدم إمكانية تحويلها فيما بعد لمُجسّم وانتحال شخصية المُستخدم.
* الماسحات الحرارية Thermal
* الماسحات العاملة عن طريق الضغط
* ماسحات أمواج الراديو Radio Frequency
عن طريق الحقل الكهربائي Capacitive
وبالحديث عن الأنواع المُختلفة، فإن النوع الأشهر و الأكثر شيوعًا هو قارئات البصمة عن طريق الحقل الكهربائي Capacitive ،و يشير الاسم إلى المكون الأساسي للماسح، وهو المكثف capacitor ،هذا النوع هو المُستخدم تقريبًا في معظم الأجهزة الذكية اليوم .حيث يعمل هذا النوع على قراءة بصمة الإصبع من خلال إنشاء حقل كهربائي بين المُستشعر وجلد الإنسان.
عند إنشاء التيار الكهربائي يُمكن رصد الفروق في سطح الإصبع، أي تفاصيل البصمة المؤلّفة من مناطق مرتفعة وأُخرى منخفضة ويتم تحويل تلك البيانات لخارطة رقمية يتم تقديمها للنظام لمعالجتها بالشكل الأمثل.
ولا يُمكن خداع هذا النوع بسهولة، فهو لا يقوم بإنشاء صورة تقليدية لبصمات الأصابع ، ولا حتى مُجسم لإصبع ببصمة محفورة على الأطراف الاصطناعية. لأن استشعار تفاصيل البصمة يتم من خلال التمييز بين المناطق التي تنقل التيّار،الخطوط المُرتفة في والخطوط الفارغة في البصمة.
المُشكلة الوحيدة في هذا النوع تتمثّل بصعوبة قراءة البصمة إذا كانت اليد مُبلّلة أو مُتّسخة لأن هذا يؤدّي إلى تغيير في نقل التيار، وبالتالي أخذ صورة غير واضحة عن بصمة الإصبع.
عن طريق الأمواج فوق الصوتية Ultrasonic
النوع الثاني هو قارئات البصمة عن طريق الأمواج فوق الصوتية Ultrasonic،وهو أحدث تكنولوجيا قارئ البصمة في عالم الهواتف الذكية
يمكن لهذا النوع قراءة البصمة دون ضرورة وضع البصمة على المُستشعر بشكل مُباشر،حيث يتكون جهاز قارئ البصمة من جهاز الإرسال بالموجات فوق الصوتية وجهاز استقبال و يتم رصد الأمواج التي تصطدم بالمرتفعات والمنخفضات الموجودة على البصمة، وبالتالي تقدير تفاصيل البصمة وتحويلها لبيانات رقمية. كما أن ميّزته الأساسية الدقّة العالية، فهو قادر حتى على قراءة المسام وتحويلها لبيانات رقمية أيضًا.
عن طريق الماسحات الضوئية Optical
تعد الماسحات الضوئية هي أقدم أنواع قارئ البصمة ، وكما يوحي اسمها ينطوي هذا النوع على التقاط صورة بصرية –فوتوغرافية تحديدًا- ، واستخدام خوارزميات للكشف عن أنماط فريدة على سطح الهاتف، مثل نتوءات الأصابع أو العلامات المميزة ،بإختصار يقوم بالتقاط ومقارنة صور بصمات الأصابع. وبالطبع تزود الماسحات الضوئية بصفائف من المصابيح تعمل كفلاش لتضيء صورة بصمة الإصبع أثناء عمل قارئ البصمة عند وضعه على الماسح الضوئي
من العيوب الرئيسية في الماسحات الضوئية هي أنها سهلة الخداع من خلال طباعة صورة للبصمة أو عن طريق إنشاء مُجسّم للإصبع.
الأنواع الأخرى :
الماسحات الثابتة والمُتحرّكة
هناك أنواع أُخرى مثل القارئات الثابتة، أو تلك التي يحتاج المستخدم لتحريك إصبعه بعد وضعه على المُستشعر.
النوع الأول شائع الاستخدام في الشركات، فالموظّف يضع إصبعه على شريحة تقوم بقراءة المُستشعر بشكل فوري، لكن العيب في هذا النوع هو تكلفته العالية وحجمه الكبير، ولهذا السبب لا يُستخدم في الأجهزة الذكية.
أما الثاني، الذي يتطلّب تحريك الإصبع، فهو موجود في بعض الحواسب ، لكن عيبه عدم دقّته وعدم إمكانية الاعتماد عليه دائمًا لأن تشوّهات قد تُصيب البصمة أثناء القراءة لو حرّك المُستخدم إصبعه بسرعة.
الماسحات الحرارية Thermal
وتتوفّر أنواع تُستخدم على استحياء منها الحراري Thermal، وهو مثل الأول الذي يقرأ البصمة عن طريق الحقل الكهربائي، إذ يقوم باستشعار درجة حرارة الجسم التي ستكون بطبيعة الحال أعلى في مرتفعات البصمة من درجتها في المُنخفضات.
ماسحات عن طريق الضغط :
أما النوع الآخر في تعمل عن طريق الضغط، فالجزء المرتفع من البصمة سيتسبّب بضغط أعلى على المُستشعر، لكن عيب هذا النوع عدم إمكانية وضعه أسفل الشاشة، ويُمكن استخدام مُجسّم لتزوير البصمة. كما أن السطح قد يتعرّض لتصدّعات بسهولة مع كثرة الضغط، لذا تحتاج الشركات لاستخدام مواد تصنيع عالية الجودة ومرنة.
عن طريق أمواج الراديو Radio Frequency
النوع الأخير للقراءة يتم عن طريق أمواج الراديو Radio Frequency، وهو نوع قادر على قراءة تفاصيل البصمة وما يتواجد أسفلها كذلك، تمامًا مثل الأجهزة الطبّية القادرة على رصد حركة الجنين. وبحسب بعض المصادر، اعتمدت آبل على مُستشعر مبني باستخدام الحقل الكهربائي وأمواج الراديو لقراءة البصمة في أجهزتها.
الجانب الأمني في إستعمال البصمة كوسيلة حماية :
تلتزم جميع الشركات التقنية، بناءً على اتفاقية الاستخدام، بضمان عدم تخزين معلومات البصمة. وعند ضبط البصمة للمرّة الأولى، يقوم النظام باستلام البيانات الرقمية من المُستشعر ومن ثم تشفيرها باستخدام بروتوكولات مُختلفة. هذا يعني أن المُخترق حتى لو حصل على البيانات المُشفّرة لن يتمكّن من فك تشفيرها.
عندما يضع المُستخدم إصبعه على المُستشعر يقوم بقراءة التفاصيل وتحويلها لبيانات رقمية وتمريرها للخوارزميات التي تقوم بالتشفير. بعدها يتم مُطابقة الناتج المُشفّر مع البيانات المُشفّرة المُخزّنة في المنطقة الآمنة وبناء عليه يتم التأكّد من هوّية المُستخدم.
ويجب التنويه إلى أن بعض الشركات تمنع حتى نظام التشغيل من الوصول لتلك المنطقة التي تحتوي على البيانات المُشفّرة للبصمة. كما أن تشفير بيانات البصمة يضمن بدرجة عالية عدم إمكانية تحويلها فيما بعد لمُجسّم وانتحال شخصية المُستخدم.
noscript>
>
>
0 تعليقات