指紋セキュリティ技術の仕組みを学ぶ

指紋スキャン技術は新しいものではなく、最初の指紋リーダーが誕生してから数十年が経過し、この技術は大きく変化しました。しかし、指紋セキュリティが実際に爆発的に普及し、広く知られるようになったのは、スマートフォンやラップトップなどのモバイル デバイスに適用されてからです。今日の指紋スキャン技術は、もはや高価な主力スマートフォン専用の「おもちゃ」ではなく、低価格製品にも登場し、徐々にセキュリティ技術になりつつあります。

このような種類のデバイスに毎日触れているにもかかわらず、私たちの多くはおそらく、指紋スキャン技術の動作原理や、さまざまなタイプの指紋スキャン技術の違いをまだ理解していません。この記事は、この高度なセキュリティ テクノロジをより深く理解するのに役立ちます。

指紋セキュリティ

• 指紋スキャン技術とは何ですか?
• 指紋技術はどのように機能しますか?
  • 光学式指紋スキャナー
  • 静電容量式指紋スキャナー
  • 超音波指紋スキャナー
• 指紋セキュリティのメリットとデメリット
  • アドバンテージ
  • 欠陥

指紋スキャン技術とは何ですか?

指紋スキャンは、人の指紋を使用してその人の身元を特定するセキュリティ技術です。誰もが知っているように、各人は独自の指紋構造を持っています。言い換えれば、私たちの指紋は完全に異なります。これは一般に生体認証指紋認証として知られています。バイオメトリクスは、各人の指紋がどのように異なるかなど、生物学的要因に基づいて人々がどのように異なるかを研究するものです。一卵性双生児であっても、同じ指紋セットを共有するわけではありません。人の指紋は身分証明書のようなもので、指紋セキュリティ技術を生み出すための中核基盤でもあります。この技術はセキュリティ システムだけでなく、法医学や犯罪研究の分野でも使用されています。私たちがよく使う一部のラップトップやスマートフォンなどの家庭用ガジェットや、職場の指紋スキャン システムにもこの情報が含まれていることがあります。

指紋技術はどのように機能しますか?

動作原理に基づいて、指紋センサーは主に 3 つのタイプに分類できます。ここでは、その動作原理について説明します。

光学式指紋スキャナー

光学式指紋スキャンは、現在までに指紋を取得して比較する最も古い方法です。名前が示すように、この技術は識別のために指紋の光学イメージングに依存しています。基本的に、このデバイスはアルゴリズムを使用して写真を処理し、画像の最も明るい領域と最も暗い領域を分析し、それによって指紋の構造の違いを検出し、既に取得されている他のデータと比較します。

スマートフォンのカメラと同様に、これらのセンサーは特定の解像度を持つことができ、解像度が高いほど写真の詳細が向上し、センサーが指を区別できるようになり、ファイルをより速く、より正確に認識できるようになり、セキュリティ レベルの向上に役立ちます。 。ただし、これらのセンサーは従来のカメラよりもはるかに高いコントラストで画像をキャプチャし、指紋スキャナーは低レベルの近距離でこれらの詳細をキャプチャできるように、1 インチあたりのダイオードの数が非常に多いことがよくあります。もちろん、スキャナーに指を置くと外部環境からの光が遮られるため、光学式スキャナーにはセンサー用の光源を提供するフラッシュとして使用される LED アレイも組み込まれています。しかし、そのような設計は、携帯電話やラップトップ、つまり絶対的な携帯性を重視するデバイスにとっては大きすぎることがわかります。そこで人々は、よりコンパクトな指紋スキャナを開発しました。

静電容量式指紋スキャナー

静電容量式指紋スキャナーは、現在最も人気のある指紋読み取りテクノロジーの 1 つです。このタイプのスキャナは、Galaxy S9、HTC U12、LG G6 など、さまざまなメーカーの主力製品に搭載されています。繰り返しになりますが、名前から、よく知られた電子機器やコンデンサーなど、このセンサーのコアコンポーネントを想像することもできます。

このデバイスは、指紋サンプルの画像コピーを作成する代わりに、小さなコンデンサ回路基板を使用してサンプルを保存し、指紋に関するすべての詳細を完全に記憶します。コンデンサは電荷を蓄積できるため、コンデンサをスキャナ表面の導電板に接続すると、コンデンサを使用して指紋の詳細を追跡できるようになります。コンデンサーに蓄えられた電荷は、指の端を導電性プレートの上に置くとわずかに変化しますが、指紋の溝の間の空隙により、コンデンサーの電荷はほぼ変化しません。オペアンプ集積回路を使用してこれらの変化を監視し、アナログデジタルコンバータを使用して記録できます。

この指紋スキャン方式の利点は、処理速度が速く、多くの指紋属性を識別できるため、高いセキュリティが確保できることにあります。指紋構造の凹凸を分析するプロセスはさらに詳細になります。さらに、静電容量式指紋スキャナーは構造が複雑なため、上記の光学式指紋スキャナーよりも高価になります。コンデンサの数が増えるほど指紋認識スコアは高くなり、価格も高くなりますが、センサーがより多くのパラメーターをスキャンする必要があるため、処理速度は少し遅くなります。このため、メーカーはセキュリティを確保しながらデバイスを簡素化する必要があります。

超音波指紋スキャナー

超音波指紋スキャナーは、特にスマートフォンやハイエンド電子機器全般の指紋認識における最新の新しいテクノロジーです。超音波指紋スキャナーは、クアルコムの Sense ID テクノロジーを使用して、Le Max Pro スマートフォンで初めて発表されました。

指紋の詳細を正確に捕捉するために、このデバイスは超音波の送信機と受信機を使用します。指先をスキャナーに置くと、超音波パルスが指先に送信されます。反射波を分析することで、システムは個々の指紋の詳細な固有の特徴を識別できます。

スマート センサーのおかげで、指紋の構造の 3D バージョンが非常に詳細な深さと浅さでリアルに再現されます。これは、デバイスのセキュリティを強化するための静電容量センサーのアップグレードのようなものです。

指紋セキュリティのメリットとデメリット

指紋スキャナーはすべて同じハードウェア プラットフォーム上に構築されていますが、ユーザーにとって優れた機能を提供しながら、違いをもたらすことができます。ただし、指紋スキャンが常にメリットをもたらすわけではありません。

アドバンテージ

指紋セキュリティ技術に関連するいくつかの利点は非常に明白です。たとえば、泥棒はパスワード、PIN、またはキーを盗むことはできますが、指紋を偽造することはできません。指紋セキュリティを使用すると、パスワードのように指紋が検出されることを心配する必要がなく、パスワードを忘れる可能性があるように指紋を忘れることを心配する必要もありません。これらすべての要素により、指紋セキュリティが高レベルのセキュリティを提供するだけでなく、デバイスと資産をより厳密に制御できるようになります。たとえば、ほとんどの指紋スキャン デバイスに付属するソフトウェアを使用すると、誰かに建物のエリアへのアクセスを許可したり、そのエリアに出入りするタイミングを制御したりできます。この機能は現在多くの職場にも適用されており、時間管理や時間管理がより効果的に行えるようになります。

欠陥

指紋スキャン技術の使用にはいくつかの欠点があります。 1 つ目はコストです。テクノロジー デバイスや企業や組織などの大規模な組織に指紋を装備するには、当然ながら一定の追加コストがかかります。ただし、技術の進歩により、この種のセキュリティのコストは大幅に削減されています。たとえば、今日では静電容量式指紋セキュリティが多くの低価格スマートフォン モデルに搭載されています。

指紋セキュリティのもう 1 つの欠点は、信頼性と安定性のレベルです。一部の低品質デバイスは、ユーザーの指が汗をかいたり汚れたりすると認識されないことがよくあります。したがって、指紋スキャンが統合されたデバイスを使用する場合は、比較的小型のものを選択する必要があります。それ以外の場合は、通常のセキュリティ タイプを使用するのが最善ですが、これは大きな問題ではありません。

以上、指紋認証技術と指紋セキュリティについての基本的な情報をご紹介しましたが、この便利なセキュリティについて必要な知識を習得していただけたでしょうか。

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