【短時間でスッキリ！】指紋認証の仕組みを簡単にわかるように解説した。
この記事では
- 指紋認証の仕組みを短時間で理解したい！
- iPhoneの指紋認証ってどういう仕組みなの？
- 指紋でどうやって本人を特定しているのかわからない…
という方に向けてお話していきます。
前回の顔認証に続いて認証シリーズみたいになってますが、今回は指紋認証です。
指紋認証も少し前のiPhoneのロックに使われていたり、銀行等多くの場所で使われている生体認証の１つです。
指紋認証の方法は、電気を使う方法・光を使う方法・熱を使う方法など、実は３、４種類くらいの方法があります。
ですが、今回は１番ポピュラーであり、iPhoneのロック解除にも使われてる電気を使った指紋認証についてお話していきます。
なお、この記事とほぼ同じ内容を動画でもお話ししていますので、お好きなほうでご覧ください。
iPhoneのホームボタンの裏には何があるのか
それでは早速、指紋認証の仕組みについてお話していきます。
iPhoneを使ったことのある方ならわかると思うんですが、ホームボタンに指紋をつけることによって、一瞬でロック画面からホーム画面に変わってくれますよね。
あの瞬間に何が行われてるのかというと、あのホームボタンの裏側にすごいしくみが隠されています。
実は、あの小さなホームボタンの裏には縦300横300の合計9万の電極が付いています。
電極とは、簡単に言うと電気が流れる棒です。
その電極には常に電気が流れています。
そして、電極は電気を流す物が近くにある方が多くの電流が流れるという性質があります。
これを覚えておいてください。
指紋によって電極と指との距離が凸凹する
人間の体というのは電気が流れますので、当然、指も電気を流します。
人間の指を超拡大すると指紋があります。
そして、指紋というのは表面が凸凹していますよね。
その凸凹によって、電極と指との距離が近いところと遠いところという風に分かれます。
その結果、電気を流す性質のある指が近くにある電極には電気が多く流れ、指が遠くにある電極には少ない電気が流れます。
つまり、電極によって、多く電気が流れている電極と、少ない電気が流れている電極に分かれるということです。
そして、それはそのまんま指紋の形を表しているのです。
その状態で、電気が多く流れているところと少ないところを区別して、画像データに変換します。
指紋の特徴点とは
そのように作成した画像データで何をするのかを説明していきます。
次は、その指紋で特徴のある点を探していきます。
特徴のある点を「特徴点」と言います。
例えば、中心や途切れている指紋や分岐している指紋です。
このような形の指紋は他の部分に比べて特徴となります。
そのような特徴点を見つけたら、それがどこにあるかやどんな形をしているのか等の情報を保存しておくのです。
特徴点を20個ぐらい保存できれば、この世には同一人物は存在しないと言われています。
ちなみに、それで間違える可能性というのは、0.0002%らしいです。
特徴点を押さえたら次は、始めに登録された本人の指紋と同じ人物かどうか、ということを照合していきます。
つまり、特徴点が一致しているのかどうかを確認していくということです。 その結果、一致していればロックを解除ということになるわけです。
ロック解除判断の速さの違い
たまに指紋認証をする時、なかなか認証できない時ってないでしょうか？
かと思えば
ということもあると思います。
あれの違いについてお話していきます。
あれはその時々の、指の水分量に関係しています。
例えば、指についている汗等の水分量というのはその時々で違いますよね。
実はそれの違いなんです。
水は電気を通す物なので、水分量が多い指というのは電気が流れやすいということになります。
つまり、電気が流れる部分と流れない部分を判別しやすく、指紋を読み取りやすくなるということです。
その結果、指の水分量が多い時は早く指紋認証ができる。
そして、水分量が少ない時は、時間がかかるということになります。
ですので、「ちょっと効きが悪いな」という時は水分を増やしてやれば理論的には早くなるということですね。
それではまた次の仕組みでお会いしましょう。
他にも物の仕組みについての記事をまとめていますので、気になる方はどうぞ。
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