Aprimoramento de segurança de autenticação biométrica sob luz de ponto quântico

Scientific Reports volume 13, Número do artigo: 794 (2023) Citar este artigo

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Melhoramos a segurança da autenticação biométrica usando reconhecimento duplo com base na detecção de imagem de impressão digital e detecção de mudança de temperatura da pele em telas de diodo emissor de luz de ponto quântico (QLED). Os QLEDs são mais vantajosos do que os diodos orgânicos emissores de luz (OLEDs) em termos de classificação de contraste de padrões, como os do reconhecimento de impressões digitais, devido à sua estreita largura total e metade do máximo. Neste trabalho, a luz espalhada, transmitida e refletida foi captada da parte superior do QLED, melhorando a luminância digital em 25%, em comparação com a dos OLEDs, porque os espectros de eletroluminescência do QLED foram sustentados, enquanto os do OLED foram distorcidas pelos picos de ruído gerados. Um QLED com oito aberturas de até dezenas de micrômetros, imitando a estrutura de fiação real dos smartphones comercializados, foi implementado para detectar impressões digitais humanas. O QLED usando óxido de grafeno reduzido como sensor de temperatura detectou mudanças de temperatura instantaneamente ao toque do dedo, mostrando uma resposta de temperatura de 2% com base na temperatura do corpo humano; no entanto, a mudança de temperatura foi inferior a 0,1% para impressões digitais falsas impressas em papel. Assim, este estudo melhorou com sucesso a segurança da autenticação biométrica, por meio do reconhecimento de impressões digitais com base na detecção de imagem usando um sistema óptico com aberturas do tamanho de micrômetros e detecção de temperatura da pele em telas QLED.

Recentemente, as transações financeiras e compras online usando dispositivos móveis aumentaram dramaticamente.1,2,3 A importância da autenticação biométrica em dispositivos móveis tem aumentado devido à sua excelente segurança e conveniência.4,5,6 Smartphones produzidos em massa, como Samsung O Galaxy, lançado em 2020, usa reconhecimento óptico de impressão digital na tela.7,8 Transações financeiras e compras em smartphones requerem tecnologias de autenticação, como números de segurança e impressões digitais, para evitar falsificação e falsificação de impressão digital.9,10 No entanto, usando apenas o método de autenticação aumenta a possibilidade de falsificação do sistema financeiro em smartphones.11 Abordando esse problema, espera-se que a autenticação biométrica dupla de imagens e detecção de temperatura melhore a segurança da autenticação em smartphones.

Os monitores de diodo orgânico emissor de luz (OLED) têm sido usados ​​como o principal painel de exibição em smartphones móveis devido ao seu excelente desempenho, incluindo uma ampla gama de cores, altas taxas de contraste, tempos de resposta rápidos e flexibilidade.12,13,14,15 ,16 No entanto, o largo full-width-half-maximum (FWHM) dos espectros de eletroluminescência (EL) de OLEDs exibe falhas como uma fonte de luz apropriada para o reconhecimento de impressões digitais com base na refletância da pele; isso ocorre porque os espectros EL com um FWHM amplo podem mudar facilmente quando a fonte de luz interage com a pele humana.17 Os diodos emissores de luz (LEDs) inorgânicos têm um FWHM extremamente estreito; no entanto, é difícil fabricar displays baseados em LED inorgânicos auto-emissores sem filtros de cor para smartphones móveis. Como alternativa, os diodos emissores de luz de pontos quânticos (QLEDs) oferecem os mesmos méritos que os OLEDs e também possuem um FWHM extremamente estreito.18,19,20 Usando uma fonte de luz QLED, dados de impressões digitais mais claros podem ser obtidos mesmo após a dispersão de um dedo , aumentando assim a precisão da detecção de impressões digitais. No entanto, até agora, apenas alguns estudos investigaram o reconhecimento de impressões digitais com base em fontes de luz QLED. O óxido de grafeno reduzido (rGO) recebeu atenção considerável devido à sua alta condutividade e processabilidade de solução.21,22,23 Além disso, o rGO tem alta sensibilidade e velocidade de resposta rápida às mudanças de temperatura, conforme mostrado na Tabela S1 em Informações complementares, e pode ser fabricado a baixo custo em comparação com platina, ouro e prata, que são amplamente utilizados como sensores de temperatura típicos.24,25,26 Consequentemente, rGO pode ser um material eficaz para aplicação de sensor de temperatura.27