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数年後、バックルームのプロトタイプや、すぐに忘れられていたいくつかの携帯電話に潜み込んだ後、超音波指紋センサーの準備が整いました。このテクノロジーはサムスンの主力製品であるGalaxy S10およびGalaxy S10 Plusに組み込まれているため、年末までに何百万もの指紋を保護することがほぼ確実になります。
2018年12月、クアルコムは3D超音波インディスプレイ指紋センサーを発表しました。メーカーが追加のハードウェアを含めることを希望する場合、このテクノロジーは、会社のSnapdragon 855プラットフォームをオプションとして使用するデバイスで有効になります。超音波指紋技術には、従来の静電容量式スキャナーや他のインディスプレイ指紋設計と比べて、長所と短所があります。知っておくべきことはすべてここにあります。
超音波指紋スキャナーの仕組み
Qualcommの3Dインディスプレイ超音波指紋スキャナーは、かつてSense IDと呼ばれていたものに基づいています。超音波指紋スキャナーは、既存の写真式または静電容量式の指紋スキャナーではなく、非常に高い周波数の超音波音を利用します。聞こえませんが、これらの波はユーザーの指紋の詳細をマッピングするために使用されます。幸いなことに、スワイプする必要はありません。ライン上の静電容量式指紋スキャナーのように指をセンサーにタッチするだけです。
指紋の詳細を実際にキャプチャするために、ハードウェアは送信機と受信機の両方で構成されています。スキャナーの上に置かれた指に対して超音波パルスが送信されます。このパルスの圧力の一部は吸収され、一部は指紋に固有の尾根、毛穴、その他の詳細に応じてセンサーに戻されます。
これらの戻り信号を聞くマイクはありません。代わりに、機械的ストレスを検出できるセンサーを使用して、スキャナーのさまざまなポイントで戻る超音波パルスの強度を計算します。長時間スキャンすると、追加の深度データをキャプチャできるため、スキャンした指紋の非常に詳細な3D再現が可能になります。
クアルコムは、ロック解除に約250ミリ秒の遅延があることを指摘しています。これは、静電容量式指紋スキャナーとほぼ同等です。センサーのエラー率は約1％であり、これも他のスキャナーとほぼ同等です。
超音波指紋と容量性スキャナーの長所
超音波指紋テクノロジーは、2D画像しか再現できない静電容量式指紋スキャナーとは非常に異なる動作をします。 3Dの詳細は、2D画像よりも偽造や欺きがはるかに難しく、超音波システムの安全性がはるかに高くなります。言うまでもないことですが、超音波は光学式指紋スキャナーよりもはるかに安全です。
OnePlus 6TやHuawei Mate 20 Proの内部にあるようなディスプレイ内スキャナーは、超音波ではなく光学式です。
この超音波指紋スキャナー技術のもう1つの追加された利点は、指紋スキャナーがガラス、アルミニウム、またはプラスチックなどの薄い素材でも動作できることです。センサーの厚さはわずか0.15ミリメートルで、最大800 µmのガラスと最大650 µmのアルミニウムをスキャンできます。そのため、Samsung Galaxy S10に見られるように、スキャナーをケースの下またはディスプレイの下に埋め込むことができ、より目立たない外観とベゼルをより薄くすることができます。
センサーは超音波を使用するため、センサーは心拍数と血流を記録できるヘルストラッカーとしても機能します。さらに、センサーを損傷したり、外部の改ざんにさらされたりする可能性が低くなり、指の汗や湿気がスキャンプロセスを妨げることもありません。
スキャンはプロセスの半分に過ぎません
もちろん、この指紋データにはまだやることがたくさんあります。それを安全に保つことは、システムの同様に重要な部分です。
すべての生体認証セキュリティシステムと同様に、処理およびセキュリティの非常に機密性の高い個人情報セキュリティが重要です。クアルコムのプロセッサは、暗号化アクセラレータ、キープロビジョニングセキュリティ、Trusted Execution Environmentなどの専用セキュリティツールで構築されています。これにより、機密データの処理と保存が悪意のあるアプリケーションから十分に遠ざけられます。他のArmベースのプロセッサは、同様のレベルの保護のためにTrustZoneハードウェア分離を提供します。
クアルコムのセットアップは、オンラインパスワードなしの認証に使用できるFast Identity Online（FIDO）Allianceプロトコルをサポートするようにも設計されています。 FIDOは、機密指紋情報をクラウドに転送したり、侵害される可能性のあるネットワークを介して転送したりすることなくこれを行います。
超音波指紋スキャナーは確かに、既存の容量性実装の多くの利点を持ち、モバイル製品でのQualcommプロセッサーの普及を考えます。 3D超音波指紋スキャナーはプライムタイムの準備ができており、2019年中にこのテクノロジーを採用するメーカーがさらに増える可能性があります。
