Inhalt

• So funktionieren Ultraschall-Fingerabdruckscanner
• Vorteile des Ultraschall-Fingerabdrucks gegenüber kapazitiven Scannern
• Das Scannen ist nur die Hälfte des Prozesses

Nach ein paar Jahren im Hinterzimmer und in einigen schnell vergessenen Mobilteilen sind die Ultraschall-Fingerabdrucksensoren bereit für die Hauptsendezeit. Die Technologie ist in Samsungs Flaggschiff Galaxy S10 und Galaxy S10 Plus integriert, sodass die Sicherheit von Millionen von Fingerabdrücken zum Jahresende nahezu gewährleistet ist.

Im Dezember 2018 kündigte Qualcomm seinen 3D-Ultraschall-Fingerabdrucksensor an. Diese Technologie wird auf Geräten mit der Snapdragon 855-Plattform des Unternehmens als Option aktiviert, wenn der Hersteller die zusätzliche Hardware hinzufügen möchte. Die Ultraschall-Fingerabdrucktechnologie hat ihre eigenen Vor- und Nachteile gegenüber herkömmlichen kapazitiven Scannern und sogar anderen Fingerabdruckdesigns im Display. Hier finden Sie alles, was Sie wissen müssen.

So funktionieren Ultraschall-Fingerabdruckscanner

Der 3D-In-Display-Ultraschall-Fingerabdruckscanner von Qualcomm basiert auf dem, was früher als Sense ID bezeichnet wurde. Ultraschall-Fingerabdruckscanner verwenden anstelle vorhandener fotografischer oder kapazitiver Fingerabdruckscanner sehr hochfrequenten Ultraschall. Sie können es nicht hören, aber diese Wellen werden verwendet, um die Details des Fingerabdrucks des Benutzers abzubilden. Glücklicherweise müssen Sie nicht wischen. Berühren Sie den Sensor einfach mit dem Finger wie den oberen Rand der kapazitiven Fingerabdruckscanner.

Um die Details eines Fingerabdrucks tatsächlich zu erfassen, besteht die Hardware sowohl aus einem Sender als auch einem Empfänger. Ein Ultraschallimpuls wird gegen den Finger gesendet, der über den Scanner gelegt wird. Ein Teil des Drucks dieses Pulses wird absorbiert und ein Teil wird zurück zum Sensor geleitet, abhängig von den Rippen, Poren und anderen Details, die für jeden Fingerabdruck einzigartig sind.

Es gibt kein Mikrofon, das diese zurückkommenden Signale abhört. Stattdessen wird ein Sensor verwendet, der mechanische Beanspruchungen erfassen kann, um die Intensität des zurückkommenden Ultraschallimpulses an verschiedenen Punkten des Scanners zu berechnen. Durch längeres Scannen können zusätzliche Tiefendaten erfasst werden, was zu einer sehr detaillierten 3D-Reproduktion des gescannten Fingerabdrucks führt.

Qualcomm merkt an, dass es für das Entsperren eine Latenz von etwa 250 Millisekunden gibt, was in etwa kapazitiven Fingerabdruckscannern entspricht. Der Sensor hat eine Fehlerrate von etwa 1 Prozent, was wiederum mit anderen Scannern vergleichbar ist.

Vorteile des Ultraschall-Fingerabdrucks gegenüber kapazitiven Scannern

Die Ultraschall-Fingerabdrucktechnologie funktioniert ganz anders als kapazitive Fingerabdruckscanner, die nur 2D-Bilder reproduzieren können. 3D-Details sind viel schwieriger zu fälschen oder zu täuschen als ein 2D-Bild, wodurch das Ultraschallsystem viel sicherer wird. Es versteht sich von selbst, dass Ultraschall auch viel sicherer ist als optische Fingerabdruckscanner, die so gut wie in Ungnade gefallen sind.

In-Display-Scanner wie der OnePlus 6T und der Huawei Mate 20 Pro sind optisch und nicht ultraschall.

Ein weiterer Vorteil dieser Ultraschall-Fingerabdruckscanner-Technologie besteht darin, dass der Fingerabdruckscanner weiterhin mit dünnen Materialien wie Glas, Aluminium oder Kunststoff arbeiten kann. Der Sensor ist nur 0,15 Millimeter dick und kann bis zu 800 µm Glas und bis zu 650 µm Aluminium abtasten. Daher kann der Scanner wie beim Samsung Galaxy S10 unter dem Gehäuse oder unter dem Display integriert werden, um ein diskreteres Erscheinungsbild und dünnere Blenden zu ermöglichen.

Da der Sensor Ultraschallwellen verwendet, kann er auch als Gesundheits-Tracker verwendet werden, der die Herzfrequenz und den Blutfluss aufzeichnet. Darüber hinaus besteht eine geringere Wahrscheinlichkeit, dass der Sensor beschädigt oder von außen manipuliert wird. Schweiß oder Feuchtigkeit auf dem Finger beeinträchtigen den Scanvorgang ebenfalls nicht.

Das Scannen ist nur die Hälfte des Prozesses

Natürlich gibt es noch viel zu tun mit diesen Fingerabdruckdaten, und ihre Sicherheit ist ein ebenso wichtiger Teil des Systems.

Wie bei allen biometrischen Sicherheitssystemen ist die Verarbeitung und Sicherheit von hochsensiblen persönlichen Informationen von entscheidender Bedeutung. Die Prozessoren von Qualcomm sind mit speziellen Sicherheitstools ausgestattet, darunter Cryptographic Accelerators, Key Provisioning Security und eine Trusted Execution Environment. Dies stellt sicher, dass die Verarbeitung und Speicherung sensibler Daten von böswilligen Anwendungen ferngehalten wird. Andere armbasierte Prozessoren bieten TrustZone-Hardware-Isolation für ähnliche Schutzstufen.

Das Setup von Qualcomm unterstützt auch die Fast Identity Online (FIDO) Alliance-Protokolle, die für die kennwortlose Online-Authentifizierung verwendet werden können. FIDO führt dies aus, ohne dass vertrauliche Fingerabdruckinformationen in die Cloud oder über Netzwerke übertragen werden, die kompromittiert werden könnten.

Ultraschall-Fingerabdruckscanner haben sicherlich eine Reihe von Vorteilen gegenüber vorhandenen kapazitiven Implementierungen und angesichts der Verbreitung von Qualcomm-Prozessoren in mobilen Produkten. 3D-Ultraschall-Fingerabdruckscanner sind jetzt für die Hauptsendezeit bereit und es ist möglich, dass im Laufe des Jahres 2019 viel mehr Hersteller diese Technologie einsetzen.