Un lecteur d’empreintes digitales est un appareil qui utilise les empreintes digitales d’une personne pour l’identifier et l’authentifier afin d’autoriser ou de refuser l’accès à un système informatique ou à un lieu physique. Il s’agit d’un système de sécurité biométrique qui utilise une combinaison de matériel et d’algorithmes logiciels pour identifier les empreintes digitales d’un individu.

Les lecteurs d’empreintes digitales capturent les reliefs et les sillons de l’empreinte du doigt. Le logiciel d’analyse et de reconnaissance de l’appareil compare ensuite ces informations à une base de données d’empreintes digitales enregistrées. Une correspondance réussie signifie que l’identité de l’utilisateur a été vérifiée et que l’accès lui a été accordé. Les lecteurs d’empreintes digitales sont principalement classés en trois catégories selon le type de lecteur utilisé :

• Capteur optique
• Capteur capacitif
• Capteur ultrasonique

1. Capteur optique

Les capteurs d’empreintes digitales optiques existent depuis un certain temps. En projetant une lumière vive sur votre empreinte digitale, un scanner optique en crée une image numérique. Cette image est générée par une puce photosensible qui analyse les crêtes et les sillons de l’empreinte, les convertit en 1 et 0, et génère le code unique de l’utilisateur. Le schéma ci-dessous illustre le fonctionnement de la source lumineuse et la destination des données. Le principal inconvénient est qu’une photo numérique peut être copiée, ce qui est extrêmement rare.

Avantages du capteur optique

• Moins coûteux que le capteur ultrasonique
• De petite taille
• Elles peuvent être intégrées à un écran capacitif, permettant ainsi la lecture d’empreintes digitales sous l’écran et permettant aux fabricants de créer des appareils avec des écrans plus grands et des bordures moins fines.

Inconvénients du capteur optique

Le fait que la plupart des composants CCD ne puissent pas toujours faire la différence entre une photo d’un doigt et le doigt lui-même constitue un inconvénient majeur des capteurs d’empreintes digitales optiques.

Il est important de noter que cette technologie ne permet de capturer qu’une image bidimensionnelle. Des prothèses et des photos de haute qualité peuvent être utilisées pour tromper le système.

De manière générale, la technologie de lecture optique des empreintes digitales est moins sécurisée et moins fiable que les technologies de lecture capacitive et ultrasonique.

Les scanners capacitifs sont généralement plus rapides que les scanners raster. De plus, les scanners ultrasoniques sont beaucoup plus rapides que les scanners optiques.

2. Capteur capacitif

Les lecteurs d’empreintes digitales capacitifs sont aujourd’hui plus répandus et présents sur les téléphones. Ils analysent le doigt en exploitant la conductivité humaine, créant ainsi un champ électrostatique et une image numérique à partir de ce champ, de manière similaire à un écran tactile capacitif.

Le lecteur d’empreintes digitales capacitif utilise, plus en détail, des circuits de petits condensateurs pour analyser les détails d’une empreinte digitale. Il exploite les crêtes de l’empreinte, déposées sur des plaques conductrices, pour modifier la charge stockée dans le condensateur, tandis que les creux (espaces d’air) restent inchangés. Ces variations sont détectées par un circuit intégrateur à amplificateur opérationnel, puis enregistrées par un convertisseur analogique-numérique et traitées.

Avantages du capteur capacitif

• Ils ne dépendent pas de l’alternance de lumière et d’obscurité comme un scanner optique
• Facile à mettre en œuvre
• Moins cher que le capteur optique
• Plus rapide et plus efficace

Les scanners capacitifs peuvent être montés sur une surface solide ou sur un bouton physique. D’autres gestes, comme le balayage et le défilement, peuvent être utilisés conjointement avec la reconnaissance d’empreintes digitales.

Inconvénients du capteur capacitif

Impossible d’utiliser un capteur d’empreintes digitales intégré à l’écran

3. Capteur ultrasonique

Les technologies de lecture d’empreintes digitales les plus récentes utilisent un émetteur et un récepteur à ultrasons. Un scanner à ultrasons produit et envoie une impulsion ultrasonore contre le doigt. Une partie de cette impulsion est absorbée, tandis qu’une autre est réfléchie vers le capteur par les crêtes, les sillons, les pores et autres irrégularités de la surface du doigt. Ainsi, l’impulsion crée une représentation tridimensionnelle de l’empreinte digitale.

Avantages du capteur ultrasonique

• Les scanners à ultrasons peuvent capturer une image tridimensionnelle de l’empreinte digitale avec une grande précision.
• Ils sont plus sûrs que les scanners capacitifs et, bien sûr, plus fiables que les scanners optiques.
• En tant que solution de lecture d’empreintes digitales intégrée à l’écran, un module de lecture ultrasonique peut être utilisé, permettant ainsi une vaste surface d’affichage et des designs sans bordures.
• Ils fonctionnent également dans des conditions moins qu’idéales, par exemple lorsque les mains de l’utilisateur sont sales ou mouillées. Contrairement aux scanners capacitifs, ils ne reposent pas sur des charges électriques.

Inconvénients du capteur ultrasonique

En raison de leur mécanisme de fonctionnement fondamental, ils sont beaucoup plus lents que les scanners capacitifs.

Comment choisir le lecteur d’empreintes digitales adapté à votre entreprise ?

Les scanners d’empreintes digitales intégrés à l’écran ne fonctionnent pas correctement avec certains films protecteurs, car l’impulsion ultrasonique ne peut pas traverser une surface épaisse. Quels sont les critères à prendre en compte lors du choix d’un capteur d’empreintes digitales ? Avant d’opter pour une solution biométrique, il est essentiel de considérer plusieurs variables cruciales. En voici quelques exemples :

Précision

Lors du choix d’une modalité biométrique, la précision est un facteur essentiel. Elle dépend de plusieurs éléments, notamment le taux d’erreur, le taux de fausse acceptation (TFA), le taux d’identification, le taux de faux rejet (TFR) et d’autres normes du système biométrique.

Intégration

Ce dispositif biométrique doit pouvoir intégrer et personnaliser des logiciels provenant de divers fournisseurs. Grâce à son universalité, sa durée de vie devrait être prolongée.

Capacités anti-usurpation

Avec la généralisation des systèmes d’identification biométrique, la possibilité d’attaques directes, où des intrus potentiels accèdent au système en interagissant avec son dispositif d’entrée, suscite une attention accrue. Ces tentatives sont appelées attaques par usurpation d’identité. Pour une modalité biométrique fiable, une protection anti-usurpation d’identité robuste est indispensable.

Rapport coût-efficacité

Lors du choix du système biométrique le plus performant, le coût est un facteur déterminant. Certaines solutions peuvent s’avérer plus rentables que d’autres, selon la technologie sous-jacente et les caractéristiques matérielles. Il est essentiel de rappeler qu’un investissement initial en biométrie est souvent amorti rapidement, garantissant ainsi un retour sur investissement rapide.

Température

Les environnements extrêmement froids risquent d’exposer la peau du sujet et peuvent également perturber le fonctionnement du dispositif d’acquisition. L’équipement biométrique doit être conçu pour résister à une exposition prolongée à des températures extrêmement basses. L’enregistrement selon les modalités suivantes nécessite généralement une exposition de la peau : visage, empreintes digitales, empreintes palmaires et veines de la main. Les doigts se rigidifient par temps froid, ce qui peut affecter la qualité de la capture des empreintes digitales, car la souplesse de la peau est essentielle pour des empreintes de haute qualité. Cependant, des études montrent que les capteurs d’empreintes digitales restent utilisables par temps froid, car retirer ses gants et utiliser le scanner prend à peu près le même temps que de sortir et d’utiliser ses clés de voiture sans gants. Dans ce cas, l’enregistrement peut être effectué à l’intérieur.

Les capteurs à semi-conducteurs deviennent extrêmement chauds au toucher par températures extérieures extrêmes, ce qui nécessite l’utilisation d’une protection contre le rayonnement solaire direct et prolongé. Cependant, tout capteur optique nécessitant un contact humain pour l’acquisition d’informations se trouve dans la même situation. Par conséquent, le lecteur d’empreintes digitales utilisé doit pouvoir résister à des températures élevées. En plein soleil, les opérateurs peuvent rencontrer des difficultés à utiliser les caméras faciales portables et les scanners d’iris. Assurez-vous que l’équipement biométrique choisi fonctionne correctement en forte luminosité. La biométrie ADN n’est pas adaptée aux environnements chauds, car une exposition prolongée entraîne la dégradation de l’ADN.

Poussière/sable

La poussière peut contenir des particules plus fines que du sable, et les sels solubles présents dans la poussière des zones arides posent problème aux dispositifs de capture biométrique. L’interférence avec les composants mobiles, l’encrassement, la corrosion et une conductivité électrique accrue sont autant de problèmes fréquents causés par la poussière. Les particules de poussière les plus grosses peuvent abraser les parties exposées de l’équipement, comme la plaque du capteur d’empreintes digitales.

Acceptabilité

Le succès du déploiement d’un système de gestion de l’identification biométrique dépend de l’acceptabilité par les utilisateurs. Certaines modalités biométriques peuvent être stigmatisées (par exemple, les empreintes digitales et la criminalité), ce qui peut nuire à la perception des utilisateurs dans certaines sociétés. Il est donc essentiel de déterminer quelles modalités sont appropriées et lesquelles peuvent susciter des inquiétudes quant à leur acceptabilité.

Humidité

Une forte humidité peut rendre les doigts moites et gonflés, ce qui complique la prise d’empreintes digitales. Elle peut également perturber le fonctionnement du matériel. Pour éviter toute perte de précision, choisissez un lecteur d’empreintes digitales robuste et résistant à l’humidité.

Évaluation des infrastructures

Il est essentiel de bien réfléchir au contexte d’utilisation du système biométrique. Les systèmes doivent être robustes et capables de résister à des conditions difficiles, comme l’humidité ou la pluie. Par conséquent, il est crucial de réaliser une évaluation de l’infrastructure avant de choisir une modalité biométrique. La reconnaissance vocale peut s’avérer utile pour identifier des personnes au téléphone ou dans des espaces confinés. Cependant, elle peut ne pas convenir aux environnements humides, car le microphone risque d’être endommagé.

Dynamique des populations

Les performances des systèmes biométriques peuvent être influencées par la dynamique de la population, notamment l’âge et la profession. Il est beaucoup plus difficile de relever les empreintes digitales des personnes âgées ou des jeunes enfants. Obtenir des empreintes de bonne qualité peut s’avérer complexe chez les personnes exerçant certains métiers, comme les travaux manuels. Comparée à la lecture d’empreintes digitales, la reconnaissance de l’iris offre une grande fiabilité après une opération de la cataracte, mais elle exige une plus grande coopération de la part du patient.

Budget

Le coût est un facteur déterminant dans le choix de la solution biométrique la plus performante. Selon les caractéristiques matérielles et les technologies sous-jacentes, certaines solutions peuvent s’avérer plus économiques que d’autres.

Hygiène

Les technologies biométriques nécessitant une interaction sont également à prendre en compte avant de prendre une décision. Pour des raisons sanitaires, les secteurs d’activité très attentifs à la prévention des infections peuvent privilégier les méthodes sans contact. La reconnaissance faciale et la reconnaissance de l’iris en sont des exemples, tandis que les méthodes avec contact, comme la reconnaissance d’empreintes digitales, requièrent un contact. Cependant, toucher un capteur d’empreintes digitales ne présente pas plus de risques que de toucher une poignée de porte.

Questions juridiques

L’utilisation de la biométrie soulève plusieurs questions juridiques, notamment en matière de respect de la vie privée, de fiabilité et de recours. Les utilisateurs peuvent craindre une utilisation abusive de leurs données biométriques ou leur utilisation à des fins autres que celles prévues. Si les empreintes digitales, de par leur familiarité, inspirent généralement confiance, la reconnaissance vocale peut susciter la méfiance.

Critère	Pourquoi c’est important	Ce qu’il faut vérifier
Type de capteur	Détermine le niveau de sécurité, la vitesse et la fiabilité	Optique (économique), capacitif (rapide et courant), ultrasonique (plus sécurisé et précis)
Précision	Réduit les erreurs d’identification	Taux de fausse acceptation (TFA), faux rejet (TFR), qualité de reconnaissance
Vitesse de lecture	Améliore l’expérience utilisateur	Temps de détection et d’authentification
Sécurité / Anti-usurpation	Empêche l’utilisation de fausses empreintes	Détection de doigt vivant, protection anti-spoofing
Capacité utilisateurs	Important pour les entreprises avec plusieurs employés	Nombre d’empreintes enregistrables
Conditions environnementales	Garantit le bon fonctionnement	Résistance à la chaleur, humidité, poussière, sable
Fonctionnement avec doigts humides/sales	Essentiel dans certains métiers	Performance en conditions difficiles
Hygiène	Important dans les environnements sensibles	Modèles sans contact ou faciles à nettoyer

Résumé rapide

Technologie	Avantages	Inconvénients	Idéal pour
Optique	Peu coûteux, compact	Moins sécurisé	Petits budgets
Capacitif	Rapide, fiable, très répandu	Pas toujours compatible sous écran	Entreprises classiques
Ultrasonique	Très sécurisé, fonctionne avec doigts humides	Plus coûteux et plus lent	Sécurité élevée