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¿Cómo funcionan los escáneres de huellas dactilares?
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¿Cómo funcionan los escáneres de huellas dactilares?

Desde que los escáneres de huellas dactilares aparecieron por primera vez en los teléfonos inteligentes en 2011, se han convertido casi en una característica estándar. Son rápidos, convenientes y relativamente seguros, ya que las huellas digitales son lo suficientemente únicas como para que cualquier persona con una huella digital lo suficientemente similar para desbloquear su teléfono sea muy pequeña, a menos que alguien se preocupe lo suficiente por diseñar un duplicado convincente de su huella digital.

Sin embargo, no hay un solo tipo: algunos escáneres dependen de la luz, otros de la electricidad y otros del sonido para alimentar las crestas y los huecos de los dedos. Los condensadores (sensores electrónicos) son populares en los teléfonos inteligentes porque son precisos, pequeños y rápidos, pero las tecnologías ópticas y ultrasónicas tienen la ventaja de permitir el escaneo en pantalla. Pero, ¿qué sucede realmente en esos milisegundos justo después de poner el dedo en un escáner?

Lectores ópticos de huellas dactilares

Lectores ópticos de huellas dactilares

El tipo más básico de escáner de huellas dactilares funciona en la misma línea que una cámara digital. Para facilitar un poco el proceso, todo lo que necesita es una foto de su dedo y enviarla para su procesamiento. Esta es la idea general:

  1. El escáner ilumina su dedo con una luz brillante mediante LED y toma una foto.
  2. Si el valor de píxel promedio en la foto es demasiado oscuro o demasiado claro, ajustará la exposición y volverá a intentarlo.
  3. También verifique la resolución correcta para ver si las áreas oscuras y claras se alternan consistentemente con las crestas y valles claramente definidos.
  4. Si la imagen es nítida, ¡la imagen se puede procesar!

Este tipo de escáner es más común en lugares como estaciones de policía, aeropuertos y entradas seguras, pero no se usa a menudo en teléfonos inteligentes, que favorecen sensores capacitivos más pequeños y seguros.

Las excepciones son los teléfonos inteligentes que tienen escáneres de huellas dactilares en la pantalla, algunos de los cuales usan sensores ópticos o ultrasónicos debajo de la pantalla para obtener una imagen. Incluso aquí, sin embargo, los sensores ópticos tienden a confundirse con los escáneres ultrasónicos, que son más lentos, pero tienen la ventaja de no ser vulnerables a las imágenes de huellas digitales en 2D.

Lectores capacitivos de huellas dactilares

Diagrama capacitivo de escáneres de huellas dactilares

Cuando coloca su dedo en un escáner capacitivo, utiliza pequeñas cantidades de electricidad para medir la distancia entre las diferentes partes de su dedo y el escáner. Dentro del escáner hay filas de pequeños condensadores, cada uno de los cuales puede transportar una carga eléctrica. Si uno de los condensadores está debajo de una de las crestas de la yema del dedo, puede contener más carga porque entra en contacto con la piel. Si está debajo de un valle, el condensador permanecerá en contacto con el aire, lo que no le permite almacenar demasiada carga adicional.

Lectores de huellas dactilares Ejemplo capacitivo

Puede pensar en estos condensadores como píxeles en una habitación. Si uno tiene una carga mayor, se puede interpretar como un área de cresta, mientras que los demás se leen como valles. Juntos, esto le brinda una imagen de una huella digital que es tan precisa como la de un sensor óptico e incluso más segura, porque para probarla necesitaría un modelo 3D de la huella digital, en lugar de un modelo 2D. . Esto, combinado con su pequeño tamaño, lo convierte en una opción popular entre los fabricantes de teléfonos inteligentes.

Escáneres ultrasónicos de huellas dactilares

Lectores de huellas dactilares ultrasónicos de Qualcomm

Si puede leer huellas dactilares con luz y electricidad, ¿por qué no suena? Los escáneres de ultrasonido activan un pulso de sonido de alta frecuencia que luego regresa de la punta del dedo del usuario al receptor, un sensor que puede medir el estrés mecánico. Este sensor analiza la intensidad del pulso de retorno en diferentes puntos del dedo y puede usar estos datos para calcular dónde están las crestas y los valles. Es un poco como un murciélago navegando ruidos fuertes y escuchando ecos: el sonido devuelto contiene datos importantes sobre la distancia y el tamaño.

Dado que las ondas sonoras pueden medir la profundidad de los valles en una huella digital, el mapa resultante es 3D, lo que hace que los escáneres ultrasónicos sean aún más precisos y seguros (aunque un poco más lentos) que los modelos capacitivos. También pueden funcionar como escáneres de huellas dactilares debajo de la pantalla, ya que las ondas de sonido pueden atravesar el vidrio fácilmente, lo que los convierte en una alternativa más segura a las versiones ópticas.

Análisis, almacenamiento y uso de huellas dactilares

Encoding.png Análisis del escáner de huellas dactilares

Después de capturar la imagen, ya sea con luz, electricidad o sonido, el software debe verificar que la huella dactilar coincida con un usuario autorizado. El descubrimiento de coincidencias de huellas dactilares, ya sea que sea un ser humano o una computadora, se realiza principalmente buscando cosas llamadas «detalles»: puntos en la huella dactilar donde está sucediendo algo relativamente interesante, como una ubicación donde las líneas de ascensor terminan o se separan.

A cada una de estas características se le asigna una posición relativa a los otros detalles detectados y, utilizando la distancia y el ángulo entre cada elemento, el software del escáner puede crear una especie de mapa que se puede representar con un número. Este número es básicamente la huella digital codificada.

Cualquier dato que su teléfono almacene con respecto a su huella digital, incluso si son solo miniaturas, generalmente está bloqueado en un entorno seguro, aislado de otras aplicaciones que podrían intentar acceder a esa información. Cualquier aplicación o sitio web que utilice para acceder a su huella dactilar nunca recibirá sus datos de huellas dactilares. Solo recibirán la confirmación de su dispositivo de que la huella digital que se ha escaneado coincide con una de las huellas digitales almacenadas.

¿Son seguros los escáneres de huellas dactilares?

Los escáneres de huellas dactilares no son la forma más infalible de controlar el acceso a algo, ya que a menudo pueden ser engañados por buenos modelos, desde una imagen 2D hasta una prótesis 3D. Estos están mejorando, y los protocolos de seguridad para administrar los datos de huellas dactilares son bastante sólidos (siempre que se sigan), pero si realmente le preocupa que alguien tenga acceso físico a su teléfono, las huellas dactilares no son el bloqueo más fuerte. Sin embargo, a medida que los sensores ultrasónicos mejoran, es probable que se vuelvan más rápidos y seguros, e incorporarlos debajo de la pantalla es una gran ventaja.

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