Как работает Touch ID в iPhone. Простыми словами
Впервые купертиновцы начали применять дактилоскопические датчики в модели iPhone 5s. Тогда символ «s» в названии означал «secure» (от англ. безопасность).
Это был 2013 год, а запатентована подобная технология была еще раньше — в конце 2008 года. Так в Apple только начали продавать iPhone первого поколения, но уже патентовали одну из фишек седьмого поколения смартфонов.
В 2012 году купертиновцы приобрели компанию AuthenTec, которая специализировалась на компьютерной и мобильной безопасности, что позволило завершить работы над первой генерацией Touch ID со всеми необходимыми возможностями и фишками.
Так одна из технологий AuthenTec легла в основу работы Touch ID с ёмкостным CMOS-датчиком, который способен сканировать отпечаток пальца с разрешением 500 пикселей на дюйм. Это позволяло получить довольно точный отпечаток, сводя риск ложных срабатываний к минимуму.
Как устроен Touch ID
Схема из первого патента сканера отпечатков пальцев в iPhone (2008 год)
Начиная с iPhone 5s сканер Touch ID встраивался в физическую кнопку Домой, находившуюся под дисплеем смартфона. Сверху клавиша покрывалась прочным сапфировым стеклом для хорошей защиты от царапин. Кроме этого стекло выполняло роль линзы, позволяя получить более крупный и точный снимок.
Металлическое кольцо по контуру кнопки было своего рода контактом для активации Touch ID. Это позволяло включить сенсор без нажатия на физическую кнопку.
При касании кнопки и замыкании контакта на кольце активируется сканер, который запоминает рисунок подкожного слоя пальца в разрешении 500 ppi. Именно эта технология изначально разрабатывалась компанией AuthenTec, которую купертиновцы приобрели незадолго до выпуска iPhone 5s.
Математический образ полученного изображения помещается в специальную область памяти процессора iPhone. Доступ к нему возможен только после ввода кода разблокировки гаджета. Всего в памяти iPhone может храниться до пяти подобных образов.
В Купертино утверждают, что получить готовый снимок отпечатка даже при наличии его математического образа невозможно
В каких гаджетах Apple применяется Touch ID
В новой клавиатуре 2021 года тоже есть Touch ID
Не все знают, что сканер отпечатков пальцев от Apple имеет два поколения. Первая генерация Touch ID использовалась в таких устройствах: iPhone 5s, iPhone 6/6 Plus, iPhone SE (первого поколения), iPad Mini ¾, iPad 5/6/7/8, iPad Air 2, iPad Pro 9.7/12.9.
Начиная с модели iPhone 6s купертиновцы начали использовать датчик Touch ID второго поколения. Он отличается лучшей скоростью срабатывания и возросшей точностью сканера.
Эта генерация использовалась во всех последующих моделях смартфонов Apple до появления iPhone X и в более позднем iPhone SE второго поколения. Такой же датчик применяется во всех следующих моделях iPad, компьютерах MacBook Pro с TouchBar 2016 года и новее, MacBook Air 2018 года и новее.
Кроме этого технология нашла применение в новой беспроводной клавиатуре для iMac на процессоре M1.
Устройство Touch ID в iPad Air 4
Принципиально различают несколько модификаций второго поколения Touch ID.
► Сканер в физической кнопке применялся в iPhone 6s, большинстве моделей iPad и беспроводной клавиатуре iMac 24″.
► Сканер в сенсорной кнопке использовался в айфонах начиная с модели iPhone 7 и в сенсорных полосках Touch Bar на MacBook.
► Самый миниатюрный сканер Touch ID удалось разместить в боковой кнопке iPad Air четвертого поколения.
Что инновационного в датчиках Touch ID
Один из первых массовых смартфонов со сканером отпечатков пальцев — Motorola Atrix (2011 год)
На момент появления iPhone 5s подобные биометрические сенсоры уже применялись в смартфонах и компьютерах других производителей. Скорость срабатывания и точность таких датчиков оставляла желать лучшего. Купертиновцы первыми смогли сделать данную технологию массовой, удобной и безопасной.
Во-первых, Touch ID не требовал от пользователя медленно проводить пальцем по узкой полоске сканера, распознавая касание по всей площади кнопки.
Во-вторых, датчик корректно срабатывал даже при загрязнении сенсора.
В-третьих, сканер распознавал касание под любым углом, а не только в определено ориентации.
Все это позволило технологии стать достаточно популярной, а сторонние производители гаджетов начали во всю копировать фишку и переносить её в свои смартфоны и планшеты.
Насколько безопасно использовать Touch ID
Еще одним преимуществом решения от Apple стала высокая степень защиты пользовательских данных. Так добавленные в память устройства отпечатки хранятся в специальном зашифрованном хранилище Secure Enclave. Эта область расположена в самом процессоре и недоступна для подключения извне.
Специально для этого в компании разработали 64-битный процессор Apple-A7, который отвечал всем требованиям для работы с технологией Touch ID. Он умеет хранить биометрические данные пользователя и аппаратно связан с самой кнопкой-сканером. Заменить сломавшийся датчик Touch ID просто так невозможно, его необходимо менять в паре с материнской платой, на которой распаян процессор.
Такая возможность есть во всех процессорах начиная с Apple A7 и заканчивая современными Apple A14, а при использовании на компьютерах за работу Touch ID отвечают процессоры T1, T2 и M1.
Сделано это из соображений безопасности, чтобы злоумышленники не могли похитить смартфон и получить доступ к хранящимся в нем данным при помощи замены кнопки-датчика.
В качестве средства дополнительной защиты используется код разблокировки смартфона. Без его включения использовать Touch ID не выйдет. Вводить код придется после каждой перезагрузки iPhone либо после 48 часов бездействия. Так гаджет дополнительно защищен от всевозможных механизмов взлома Touch ID. Аналогичная защита срабатывает при извлечении или установке SIM-карты, а так же после активации SOS-режима.
Технология получилась достаточно защищенной и безопасной. Хоть в сети и появлялись редкие способы взлома Touch ID, большинству пользователей волноваться не стоит. Технология получения и дублирования отпечатка пальца пользователя очень сложна и дорога в применении. При этом 100% гарантии работоспособности не получите, но можно упереться в установленный системой лимит времени на разблокировку при помощи Touch ID.
Гораздо проще воспользоваться специальными средствами для подбора пароля или вирусами-шпионами для iPhone, чем обходить блокировку Touch ID.
Система полностью автономна и не отправляет никаких данных в сеть. Это гарантирует, что защищенную информацию из Secure Enclave невозможно перехватить или украсть со сторонних серверов.
Вот такая интересная и удобная технология уже более семи лет используется в технике Apple и помогает нам взаимодействовать с экосистемой яблочных гаджетов.
