HIDL de impressão digital

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Em dispositivos com um sensor de impressão digital, os usuários podem registrar uma ou mais impressões digitais e usá-las para desbloquear o dispositivo e realizar outras tarefas. O Android usa a linguagem de definição de interface de hardware de impressão digital (HIDL) para se conectar a uma biblioteca específica do fornecedor e a um hardware de impressão digital (por exemplo, um sensor de impressão digital).

Para implementar o HIDL de impressão digital, é necessário implementar IBiometricsFingerprint.hal em uma biblioteca específica do fornecedor.

Correspondência de impressão digital

O sensor de impressão digital de um dispositivo geralmente fica ocioso. No entanto, em resposta a uma chamada para authenticate ou enroll, o sensor de impressão digital detecta um toque (a tela também pode ser ativada quando um usuário toca no sensor de impressão digital). O fluxo geral de correspondência de impressão digital inclui as seguintes etapas:

1. O usuário coloca um dedo no sensor de impressão digital.
2. A biblioteca específica do fornecedor determina se há uma correspondência de impressão digital no conjunto atual de modelos de impressão digital registrados.
3. Os resultados correspondentes são transmitidos para FingerprintService.

Este fluxo pressupõe que uma impressão digital já tenha sido registrada no dispositivo, ou seja, a biblioteca específica do fornecedor registrou um modelo para a impressão digital. Para mais detalhes, consulte Autenticação.

Arquitetura

O HAL de impressão digital interage com os seguintes componentes:

• BiometricManager interage diretamente com um app em um processo de app. Cada app tem uma instância de IBiometricsFingerprint.hal
• O FingerprintService opera no processo do sistema, que processa a comunicação com o HAL de impressão digital.
• A HAL de impressão digital é uma implementação C/C++ da interface HIDL IBiometricsFingerprint. Ela contém a biblioteca específica do fornecedor que se comunica com o hardware específico do dispositivo.
• Os componentes da API Keystore e do Keymaster fornecem criptografia com suporte de hardware para armazenamento seguro de chaves em um ambiente seguro, como o ambiente de execução confiável (TEE).

Uma implementação de HAL específica do fornecedor precisa usar o protocolo de comunicação exigido por um TEE. As imagens brutas e os recursos de impressão digital processados não podem ser transmitidos em uma memória não confiável. Todos esses dados biométricos precisam ser armazenados no hardware seguro, como o TEE. O acesso raiz não pode comprometer os dados biométricos.

FingerprintService e fingerprintd fazem chamadas pelo HAL de impressão digital para a biblioteca específica do fornecedor para registrar impressões digitais e realizar outras operações.

Diretrizes de implementação

As seguintes diretrizes do HAL de impressão digital foram criadas para garantir que os dados de impressão digital não sejam vazados e removamos quando um usuário for removido de um dispositivo:

• Os dados brutos ou derivados da impressão digital (por exemplo, modelos) nunca podem ser acessados fora do driver do sensor ou do TEE. Se o hardware oferecer suporte a um TEE, o acesso ao hardware precisa ser limitado ao TEE e protegido por uma política do SELinux. O canal de interface periférica serial (SPI, na sigla em inglês) precisa ser acessível apenas ao TEE, e precisa haver uma política SELinux explícita em todos os arquivos do dispositivo.
• A aquisição, a inscrição e o reconhecimento de impressão digital precisam ocorrer dentro do TEE.
• Somente a forma criptografada dos dados de impressão digital pode ser armazenada no sistema de arquivos, mesmo que ele seja criptografado.
• Os modelos de impressão digital precisam ser assinados com uma chave privada específica do dispositivo. Para o padrão de criptografia avançada (AES), pelo menos um modelo precisa ser assinado com o caminho absoluto do sistema de arquivos, o grupo e o ID do dedo, para que os arquivos de modelo não funcionem em outro dispositivo ou para qualquer pessoa que não seja o usuário que os registrou no mesmo dispositivo. Por exemplo, a cópia de dados de impressão digital de um usuário diferente no mesmo dispositivo ou em outro dispositivo não deve funcionar.
• As implementações precisam usar o caminho do sistema de arquivos fornecido pela função setActiveGroup() ou fornecer uma maneira de apagar todos os dados do modelo do usuário quando ele for removido. É altamente recomendável que os arquivos de modelo de impressão digital sejam armazenados criptografados e no caminho fornecido. Se isso for inviável devido aos requisitos de armazenamento do TEE, o implementador precisará adicionar ganchos para garantir a remoção dos dados quando o usuário for removido.

Métodos de impressão digital

A interface HIDL de impressão digital contém os seguintes métodos principais em IBiometricsFingerprint.hal.

Método	Descrição
enroll()	Muda a máquina de estado HAL para iniciar a coleta e o armazenamento de um modelo de impressão digital. Quando a inscrição é concluída ou após um tempo limite, a máquina de estado HAL retorna ao estado inativo.
preEnroll()	Gera um token exclusivo para indicar o início de um registro de impressão digital. Fornece um token à função enroll para garantir que houve uma autenticação anterior, por exemplo, usando uma senha. Para evitar adulterações, o token é envolvido depois que a credencial do dispositivo é confirmada. O token precisa ser verificado durante o registro para verificar se ele ainda é válido.
getAuthenticatorId()	Retorna um token associado ao conjunto de impressão digital atual.
cancel()	Cancela operações de inscrição ou autenticação pendentes. A máquina de estado HAL é retornada ao estado inativo.
enumerate()	Chamada síncrona para enumerar todos os modelos de impressão digital conhecidos.
remove()	Exclui um modelo de impressão digital.
setActiveGroup()	Restringe uma operação HAL a um conjunto de impressões digitais que pertencem a um grupo especificado, identificado por um identificador de grupo (GID).
authenticate()	Autentica uma operação relacionada à impressão digital (identificada por um ID de operação).
setNotify()	Registra uma função do usuário que recebe notificações do HAL. Se a máquina de estado HAL estiver ocupada, a função será bloqueada até que a HAL saia do estado ocupado.
postEnroll()	Conclui a operação de registro e invalida o desafio gerado por preEnroll(). Ele precisa ser chamado no final de uma sessão de registro de vários dedos para indicar que não é possível adicionar mais dedos.

Para mais detalhes, consulte os comentários em IBiometricsFingerprint.hal.