نحوه کار قفل اثر انگشتی چگونه است؟ قبل از پاسخ به این پرسش، باید بگوییم: «یکی از بهترین روش‌ها برای افزایش امنیت محیط داخل، استفاده از قابلیت بیومتریک است.»
تا همین چند وقت پیش، از اثر انگشت افراد برای جرم‌شناسی استفاده می‌شد، اما اکنون این ویژگی انسانی در ساخت قفل هوشمند کاربرد دارد.
امروزه به راحتی می‌توان قفل‌های اثرانگشتی را در ساختمان‌ها با کاربری مسکونی، اداری و تجاری مشاهده کرد. با این حال، نحوه کارکرد این قفل‌ها همچنان مورد پرسش است، پس بیایید نگاهی دقیق‌تر به نحوه عملکرد قفل اثر انگشتی بیندازیم؛ با یوکـا همراه باشید.
نحوه کار قفل اثر انگشتی چگونه است؟
گرفتن اثر انگشت در مراکز پلیس شامل فشار دادن انگشتان به روی پد جوهر و سپس چرخاندن انگشتتان روی کاغذ است تا نقشه اثر انگشت در صفحه باقی بماند. اثر انگشت شما سپس در یک پایگاه داده کامپیوتری ذخیره میشود تا پلیس بتواند بررسی کند که اکنون یا در گذشته شما مرتکب جرمی شده‌اید یا خیر!
اما هنگامی که از اثر انگشت برای کنترل دسترسی به ساختمان‌ها و سیستم‌های رایانه‌ای استفاده میشود، باید از روش‌های پیچیده‌تری استفاده کرد. برای مثال، یک کامپیوتر مجبور است سطح انگشت شما را خیلی سریع اسکن کند و سپس نمایه اسکن شده را به کدی تبدیل کند که بتواند در پایگاه داده خود آن را بررسی کند، چگونه این اتفاق می‌افتد؟
یک انسان دست خود را بر روی اسکنر نوری روشن روی قفل درب قرار میدهد تا اجازه ورود به او داده شود. دو روش اصلی برای اسکن انگشتان وجود دارد:
اولی اسکنر نوری با چراغ روشنایی است که یک عکس دیجیتالی از انگشت شما می‌گیرد. اگر تاکنون از اثر انگشت خود فتوکپی گرفته باشید، دقیقاً می‌دانید نحوه کار قفل اثر انگشتی چگونه خواهد بود.
به جای تولید یک کپی سیاه و سفید کاغذی! قفل، تصویر اثرانگشت فرد را در کامپیوتر خود ذخیره می‌کند (کامپیوتر در داخل قفل قرار دارد). اسکنر برای تولید یک تصویر دیجیتالی از یک میکروچیپ حساس به نور (یا یک CCD، یک دستگاه شارژ شده یا یک سنسور تصویر CMOS) استفاده می‌کند.
کامپیوتر تصویر را به طور خودکار تجزیه و تحلیل می‌کند و تنها اثر انگشت را انتخاب کرده و سپس از نرم افزار پیچیده تطبیقِ الگو برای تبدیل آن به یک کد استفاده می‌کند.
نوع دیگری از اسکنر، که به عنوان یک اسکنر خازنی شناخته میشود، انگشت شما را به صورت الکتریکی مورد پردازش قرار میدهد.
هنگامی که انگشت شما روی سطح اسکنر قرار می‌گیرد، برآمدگی‌های (خطوط روی پوست) موجود در اثر انگشت روی سطح لمس می‌شوند، در حالی که شکاف بین برآمدگی‌ها ایجاد فاصله می‌کنند.
به عبارت دیگر، اثر انگشت دارای پستی و بلندی‌های مشخصی است. یک اسکنر خازنی با اندازه گیری این پستی و بلندی‌ها، تصویری از اثر انگشت فرد را می‌سازد. اسکنرهایی مانند این، کمی شبیه به صفحه نمایش لمسی گوشی‌های همراه عمل می‌کنند.
بعد از آن‌که اطلاعات از طریق اسکنر در حافظه کامپیوتر قفل ذخیره شد، هر بار که کاربر اقدام به ورود کند، قفل با مطابقت قرار دادن داده‌های ذخیره شده با اطلاعات ورودی از نوک انگشتان دست کاربر، به او اجازه دسترسی به داخل را میدهد.
بنابراین احتمال یکی بودن اثر انگشت و اشتباهات سهوی به هیچ عنوان اتفاق نخواهند افتاد.
در طی اسکنِ اثر انگشت چه اتفاقی می‌افتد؟
برخلاف عکس‌های دیجیتالی معمولی، قفل اثرانگشتی باید دقیقاً مقدار مناسبی از جزئیات – روشنایی و کنتراست – را ضبط کنند تا برآمدگی‌ها و سایر جزئیات موجود در اثر انگشت فرد به طور دقیق با اسکن‌های قبلی تطابق داده شوند.
به یاد داشته باشید که از اثر انگشت ممکن است به عنوان مدرک در محاکمات کیفری استفاده شود، جایی که محکومیت می‌تواند به حبس طولانی یا حتی مجازات اعدام منجر شود. به همین دلیل است که «کنترل کیفیت» بخش مهمی از روند اسکن اثر انگشت است.
در اینجا نحوه کار قفل اثر انگشتی با یک اسکنر نوری ساده آورده شده است:
- یک ردیف از چراغ‌های LED، نور روشن را روی سطح شیشه (یا پلاستیک) که انگشت شما روی آن قرار می‌گیرد (که گاهی اوقات به نام پلاتین) می‌تابانند.
- کیفیت تصویر با توجه به میزان فشار انگشت فرد، چرب یا خیس بودن سر انگشتان، تمیز بودن سطح اسکنر، میزان سطح نور در اتاق و موارد دیگر متفاوت خواهد بود.
- نور منعکس شده از انگشت، از طریق شیشه بر روی حسگر تصویر CCD یا CMOS باز می‌گردد.
- هر چه این روند ضبط تصویر طولانی‌تر شود، تصویری که روی سنسور ایجاد میشود، روشن‌تر و واضح‌تر میشود.
- اگر تصویر خیلی روشن است، قسمت‌هایی از اثر انگشت (شامل جزئیات مهم) ممکن است کاملاً شسته شوند، مانند یک عکس دیجیتالی داخلی که در آن فلش خیلی نزدیک یا خیلی روشن است. اگر بیش از حد تاریک باشد، تمام تصویر سیاه به نظر می‌رسد و جزئیات آن به دلیل مخالف، نامرئی خواهد بود.
- یک الگوریتم تست می‌کند که آیا تصویر خیلی روشن است یا خیلی تاریک! در این صورت، یک نشانگر بوق یا LED قابل شنیدن به اپراتور هشدار میدهد و ما دوباره به مرحله اول برمی گردیم تا دوباره اثر انگشت خود را روی اسکنر قرار دهیم.
- اگر تصویر تقریباً قابل قبول باشد، الگوریتم دیگری سطح جزئیات را آزمایش می‌کند، به طور معمول با شمارش تعداد برآمدگی‌ها و اطمینان از وجود مناطق تاریک (همانطور که انتظار دارید در تصویر اثر انگشت مناسب داشته باشید). اگر تصویر در این تست شکست بخورد، ما به مرحله اول برمی‌گردیم تا دوباره انگشت خود را روی اسکنر قرار دهیم.
- با گذر کردن از این دو مرحله، اسکنر علامت میدهد که تصویر مطابق با داده‌های ذخیره شده است. تصویر به عنوان یک اسکن قابل قبول در حافظه فلش ذخیره میشود و آماده برای انتقال (توسط کابل USB، بی‌سیم، بلوتوث یا روش‌های مشابه) به رایانه است که در آنجا مورد پردازش قرار می‌گیرد. به طور معمول، تصاویر گرفته شده از این روش ۵۱۲ در ۵۱۲ پیکسل (ابعاد استفاده شده توسط FBI) و تصویر استاندارد مربع ۲.۵ سانتی متر (۱ اینچ) ، ۵۰۰ نقطه در اینچ و ۲۵۶ سایه خاکستری است.
- کامپیوتر میزبان می‌تواند تصویر را در یک پایگاه داده (به طور موقت یا نامحدود) ذخیره کند یا به طور خودکار آن را در برابر یک یا بسیاری از اثر انگشت‌های دیگر مورد مقایسه قرار دهد.
چرا ما اثر انگشت داریم؟
کاملاً واضح است که چرا ما اثر انگشت داریم، لبه‌های اصطکاکی کوچک که پستی و بلند‌های مشخصی را ایجاد کرده‌اند باعث می‌شوند تا نیروی اصطکاک بین دستان ما و اشیایی که در دست گرفته‌ایم افزایش یابد و امکان افتادن وسائل کاهش یابد.
شما حتی قبل از تولد اثر انگشت دارید. در حقیقت، انگشت‌نگاری بعد از هفت ماهگی انسان در رحم مادر کاملاً شکل می‌گیرد.
آنچه که اثر انگشت را به روشی کاربردی برای تعیین هویت تبدیل کرده است، منحصربه فرد بودن آن است.
اثر انگشت از طریق یک فرآیند اساساً تصادفی طبق کد موجود در DNA شما (دستورالعمل ژنتیکی که به بدن شما می‌گوید چگونه توسعه یابد) ایجاد میشود. از آنجا که محیط موجود در رحم نیز تأثیر دارند، حتی اثر انگشت دوقلوهای یکسان نیز کمی متفاوت است.
در حالی که ممکن است دو نفر پیدا شوند که اثر انگشت یکسانی داشته باشند، باید بگوییم: «احتمال این اتفاق به حدی اندک است که تقریباً ناچیز شمرده میشود.»
در یک پرونده جنایی، معمولاً موارد دیگری از شواهد پزشکی قانونی وجود دارد که با استفاده از اثر انگشت می‌تواند گناه یا بی‌گناهی فرد را اثبات کند و این فراتر از شک و منطق است. این قابلیت در قفل‌های الکترونیکی جهت حفظ امنیت و مجوز دسترسی ورود به افراد مورد استفاده قرار می‌گیرد.
چرا باید از قفل اثر انگشتی استفاده کنیم؟
حال که نحوه کار قفل اثر انگشتی را آموختید، زمان آن است که دلایل استفاده از این قفل دیجیتال را نیز بدانید.
قفل دیجیتال اثر انگشت، محبوب‌ترین فناوری بیومتریک است (در بیش از نیمی از کل سیستم‌های امنیتی بیومتریک مورد استفاده قرار می‌گیرد) و به راحتی می‌توان دلیل آن را درک کرد.
ما اطلاعات بیشتر و بیشتری را در رایانه‌های خود ذخیره می‌کنیم و آن‌ها را به صورت آنلاین و به روش‌های خطرناک‌تر به اشتراک می‌گذاریم.
بیشتر اوقات، اطلاعات بانکی و شخصی ما فقط با معدود شماره‌های عددی محافظت میشود (مثل رمز کارت). هرکسی می‌تواند از کارت اعتباریتان استفاده کند تا بتواند از یک دستگاه خودپرداز حساب شما را خالی کند.
در آینده، این امر بسیار مرسوم است که باید هویت خود را با اطلاعات بیومتریک تأیید کنید؛ یا از طریق اثر انگشت، اسکن عنبیه چشم یا حتی تشخیص از طریق کف دست!
در حال حاضر بسیاری از محیط‌های مسکونی، اداری و تجاری از فواید بی‌نظیر قفل‌های اثر انگشتی استفاده می‌کنند. این قفل‌ها نه تنها امنیت محیط را تضمین می‌کنند، بلکه استفاده راحت را نیز برای کاربران مهیا می‌کنند.
شما در کسری از ثانیه می‌توانید درب ورودی خانه یا محیط کار خود را باز کنید، و دیگر نگرانی بابت گم شدن یا فراموش کردن کلیدهای فیزیکی خود را نداشته باشید.
حتی می‌توانید تعداد ورودها و خروج‌های افراد را هم بررسی و ردیابی کنید. برخورداری از قابلیت اتصال به گوشی همراه، قفل‌های هوشمند را در بازار تبدیل به محصولی بی‌رقیب کرده است.
کلام آخر
به طوی کلی، انسان‌ها همیشه برای شناسایی یکدیگر از بیومتریک استفاده کرده‌اند، ما با شناختن چهره و صدای افراد، آن‌ها را با یاد می‌آوریم. همین ویژگی حال به ابزاری برای حفظ امنیت تبدیل شده است؛ در قامت دستگاهی به نام قفل هوشمند بیومتریک!
در میان انواع قفل بیومتریک، قفل اثرانگشتی به دلیل فوایدش جایگاهی ویژه دارد. از این رو، پیشنهاد همیشگی ما یادگیری نحوه کار قفل اثر انگشتی و خرید این نوع قفل درب ورودی است.
