Повышение безопасности биометрической аутентификации под светом квантовых точек

Научные отчеты, том 13, Номер статьи: 794 (2023) Цитировать эту статью

1843 г. Доступы

1 Цитаты

15 Альтметрика

Подробности о метриках

Мы улучшили безопасность биометрической аутентификации, используя двойное распознавание, основанное на обнаружении изображения отпечатка пальца и измерении изменения температуры кожи на светодиодных дисплеях с квантовыми точками (QLED). QLED более выгодны, чем органические светодиоды (OLED), с точки зрения контрастной классификации узоров, например, при распознавании отпечатков пальцев, из-за их узкой ширины на полувысоте. В этой работе рассеянный, проходящий и отраженный свет улавливался сверху QLED, улучшая цифровую яркость на 25% по сравнению со яркостью OLED, поскольку спектры электролюминесценции QLED сохранялись, тогда как у OLED были искажены генерируемыми шумовыми пиками. QLED с восемью апертурами размером до десятков микрометров, имитирующий реальную структуру проводов коммерческих смартфонов, был реализован для обнаружения отпечатков пальцев человека. QLED, использующий восстановленный оксид графена в качестве датчика температуры, мгновенно обнаруживает изменения температуры при прикосновении пальца, демонстрируя температурную реакцию на 2% в зависимости от температуры человеческого тела; однако изменение температуры составило менее 0,1% для поддельных отпечатков пальцев, напечатанных на бумаге. Таким образом, это исследование успешно повысило безопасность биометрической аутентификации за счет распознавания отпечатков пальцев на основе восприятия изображения с использованием оптической системы с апертурами микрометрового размера и определения температуры кожи под дисплеями QLED.

В последнее время количество финансовых транзакций и онлайн-покупок с использованием мобильных устройств резко возросло.1,2,3 Важность биометрической аутентификации в мобильных устройствах возрастает благодаря ее превосходной безопасности и удобству.4,5,6 Смартфоны массового производства, такие как Samsung Galaxy, выпущенный в 2020 году, использует оптическое распознавание отпечатков пальцев на экране.7,8 Финансовые транзакции и покупки на смартфонах требуют технологий аутентификации, таких как номера безопасности и отпечатки пальцев, для предотвращения подделки и подделки отпечатков пальцев.9,10 Однако использование только метода аутентификации увеличивает вероятность подделки финансовой системы на смартфонах.11 Ожидается, что для решения этой проблемы двойная биометрическая аутентификация по изображениям и измерению температуры улучшит безопасность аутентификации на смартфонах.

Дисплеи на органических светодиодах (OLED) используются в качестве основной панели дисплея в мобильных смартфонах благодаря их превосходным характеристикам, включая широкую цветовую гамму, высокий коэффициент контрастности, быстрое время отклика и гибкость.12,13,14,15 16 Однако широкий спектр электролюминесценции (ЭЛ) органических светодиодов на полную ширину и полувысоту (FWHM) имеет недостатки в качестве подходящего источника света для распознавания отпечатков пальцев на основе отражательной способности кожи; это связано с тем, что спектры электролюминесценции с широкой полушириной могут легко изменяться при взаимодействии источника света с кожей человека.17 Неорганические светоизлучающие диоды (СИД) имеют чрезвычайно узкую полуширину; однако изготовить самоизлучающие неорганические светодиодные дисплеи без цветных фильтров для мобильных смартфонов сложно. В качестве альтернативы, светодиоды с квантовыми точками (QLED) обладают теми же достоинствами, что и OLED, а также обладают чрезвычайно узкой шириной на полувысоте. , тем самым повышая точность распознавания отпечатков пальцев. Однако на данный момент лишь несколько исследований изучали распознавание отпечатков пальцев на основе источников света QLED. Восстановленный оксид графена (rGO) привлек значительное внимание из-за его высокой проводимости и технологичности в растворе.21,22,23 Кроме того, rGO обладает высокой чувствительностью и быстрой скоростью реакции на изменения температуры, как показано в таблице S1 в дополнительной информации, и может быть производится по низкой цене по сравнению с платиной, золотом и серебром, которые широко используются в качестве типичных датчиков температуры.24,25,26 Соответственно, rGO может быть эффективным материалом для применения в датчиках температуры.27