Jari Siapakah yang Menekan Tombol?

Sajian Utama

Komunikasi
Energi
Elektronika

O’Gorman mengembangkan sebuah chip yang mengenali sidik jari. Tetapi dia bukanlah satu-satunya ilmuwan yang telah mempunyai gagasan tentang hal ini. Ia dan beberapa tim pesaing telah membuat prototipe yang mengenali manusia dari sentuhan, dan perangkat pertama yang mereka buat akan terpasang di keyboard komputer dalam beberapa bulan mendatang. Dalam sebuah dunia yang terobsesi dengan peningkatan penjagaan keamanan, aplikasi dari perangkat ini sangat jelas dan bermacam-macam. Sensor yang terdapat dalam komputer akan menjadi penjaga keamanan yang terbuat dari silikon, kata O’Gorman. Suatu saat nanti perangkat ini akan terpasang dan menjaga tiap komputer, mesin kasir, pintu mobil, dan lain-lain serta mengatur akses terhadap benda-benda tersebut. 

Terdorong oleh keinginan untuk mengidentifikasi pelaku kriminal, pihak kepolisian mebangun sebuah sistem database sidik jari yang diambil dari cap jari para pelaku kejahatan yang dicetak di kertas. Dengan bantuan komputer yang cukup canggih dan perangkat lunak pengenalan gambar, data sidik jari tersebut, baik yang lama maupun yang baru, dapat dibaca dan dimasukkan dalam data komputer. Tetapi ini adalah proses yang sangat lamban dan mahal yang menuntut peralatan yang cukup banyak. Dalam beberapa tahun terakhir, telah tersedia pelacak optik (optical scanner) yang dapat mengambil foto sidik jari secara langsung dan komputer-komputer pribadi juga sudah dilengkapi kemampuan untuk mengenali sidik jari. Sehingga pengenalan sidik jari melalui komputer bukanlah penemuan baru sama sekali, tetapi perangkat yang telah dibuat ini umumnya memerlukan sumber cahaya, lensa, dan alat untuk mengubah gambar menjadi format digital, sehingga alat tersebut tidak dapat dibuat lebih kecil dari telepon genggam. 

Tahun 1995, para ilmuwan di Lucent Technologies, sebuah perusahaan penelitian dan pengembangan komunikasi yang berpusat di New Jersey, memunculkan gagasan untuk menciptakan serangkaian piksel yang sensitif terhadap sentuhan. Jika dapat dibentuk dalam sebuah chip, rangkaian atau kumpulan piksel tersebut akan dapat mengenali gambar-gambar sidik jari. Teknologi sentuhan sensitif yang dikembangkan Lucent bergantung pada kemampuan konduktor untuk menyimpan perintah, sebuah properti yang dikenal sebagai capacitance (kapasitas). Sebuah kapasitor terdiri atas dua konduktor yang dipisahkan oleh sebuah tipe material isolasi yang disebut dielektrik. Yang lebih penting, kapasitornya berhubungan secara terbalik dengan jarak antara dua konduktor. Sehingga konduktor yang saling berdekatan akan mempunyai kapasitas yang lebih besar daripada konduktor yang saling berjauhan. 

Setiap piksel di rancangan Lucent terbentuk dari baja konduktor kecil yang dibungkus oleh lapisan film dielektrik. Pada saat kontak dengan jari, kulit bertindak sebagai konduktor lain membentuk kapasitor. Dan karena garis-garis sidik jari yang menonjol (punggung bukit) akan lebih dekat dengan piksel daripada bagian jari yang tidak menonjol (lembah), pengukuran kapasitas pada tiap-tiap piksel akan membentuk foto sidik jari secara elektrik. Di tahun 1996 Lucent dan sekelompok kapitalis melakukan join venture untuk membentuk perusahaan yang bernama Veridicom berpusat di Santa Clara, California, dan memasarkan gagasan mereka. O’Gorman menjadi kepala ilmuwan dari perusahaan ini. 

Dengan teknik pembuatan chip konvensional, Veridicom memasukkan sekitar 90.000 piksel ke dalam rangkaian sebesar perangko. Hal ini membentuk resolusi yang mencukupi untuk membentuk peta pola-pola karakteristik dari alur-alur lingkaran dan percabangan yang dibutuhkan oleh perangkat lunak identifikasi untuk mengenali sebuah gambar. Jarak antara lembah dan punggung bukit berbeda kira-kira dua faktor, tergantung pada ukuran orang dan pola genetik yang dimiliki orang itu, kata O’Gorman. Untuk ukuran skala, empat piksel dalam chip merentang jarak antara punggung bukit (bagian jari yang menonjol) dengan gambar yang terkecil. 

Pendekatan yang unik ini juga mempunyai beberapa halangan. Sebagai awalnya manusia mempunyai listrik statis dalam tubuhnya yang dapat membakar komponen-komponen yang halus dalam chip. Sehingga dalam rancangannya Veridicom mengikutsertakan kabel (ground wires) yang menghilangkan listrik statis tersebut. Sebuah chip yang dibiarkan terbuka juga mempunyai kemungkinan untuk tergores, sehingga merusak fungsinya, kata Dave Inglis, salah seorang perancang chip di Lucent. Karena goresan merubah kapasitas dari chip karena film dielektriknya menjadi lebih tipis. Goresan-goresan di chip juga dapat merobek film dan menimbulkan hubungan pendek (korsleting). Sebagai tambahan, keringat dan minyak pada kulit dapat menyebabkan karat dan ion-ion yang mungkin terdapat dalam keringat dapat bermigrasi ke dalam struktur silikon dan merubah properti elektrik dari chip. 

Solusi dari hambatan-hambatan ini ialah penambahan lapisan titanium nitride dan silicon nitride. Walau tebalnya hanya beberapa ratus milimeter, lapisan ini menghalangi migrasi ion dan melindungi komponen dari karat. Silikon nitride memberikan properti dielektrik yang dibutuhkan oleh kapasitor, sementara titanium nitride, sebuah material yang benar-benar keras memberikan perlindungan dan ketahanan terhadap abrasi. Pada sebuah demontrasi saat seseorang diminta untuk memukul permukaan chip dengan obeng, permukaan chip tersebut tetap baik dan tidak rusak. 

Veridicom bukanlah satu-satunya perusahaan yang bersaing untuk menempatkan sensor sidik jari pada setiap keyboard komputer. Thomson-CSF, sebuah perusahaan pertahanan di Perancis, telah mengembangkan sebuah chip yang dapat merasakan perbedaan panas lembah dan punggung bukit dari jari. Perbedaan panas ini biasanya kurang dari 0,1ºC. “Tehnologi ini berasal dari chip gambar infra merah,” kata John Harris dari Thomson-CSF. 

Kesulitan dari rancangan ini adalah chip terlalu cepat panas bila terjadi kontak dengan kulit. Saat titik keseimbangan panas tercapai maka gambar lembah dan punggung bukit akan berbaur menjadi satu. Untuk menghindari ini, pengguna harus mengusapkan jarinya pada chip sementara prosesor mengambil beberapa gambar jarinya (lihat diagram). Komputer kemudian menggabungkan gambar-gambar yang telah diambil untuk membentuk sebuah gambar sidik jari yang komplit. 

Sensor juga masih menjadi masalah. Reliabilitas dari gambar yang dibuat juga sangat penting. “Gambar sidik jari adalah salah satu dari tipe-tipe gambar yang sangat rumit,” kata O’Gorman. Sidik jari dapat menjadi kotor, terluka, terpotong, kasar dan mungkin kering atau basah, sehingga gambar yang dihsilkan harus dibersihkan dan diperjelaskan dengan maksimal kontras antara punggung bukit dan lembah jari. Kemudian perangkat lunak chip mencari ciri-ciri yang disebut minutide - yaitu akhir dan percabangan bukit, membandingkan ciri-ciri ini dengan template dari pengguna yang terdaftar di memori. Dengan menggunakan data-data ini, identifikasi biasanya dapat dilakukan dalam hitungan detik. 

Untuk sementara ini kedua chip di atas membutuhkan prosesor yang terpisah untuk melakukan pengenalan pola. Dengan alasan ini, maka komputer dan telepon mobil yang mempunyai prosesor sendiri akan menjadi alat-alat pertama yang dapat dipasangi sensor sidik jari. Setelah itu tujuan selanjutnya ialah menciptakan prosesor langsung dalam chip. Dengan standar chip sekarang, chip Veridicom tidaklah terlalu padat isinya - hanya sekitar 90.000 piksel, bandingkan dengan beberapa juta transitor yang terdapat dalam satu chip Pentium. “Kami masih mempunyai ruang untuk membuat daya prosesor ekstra dalam chip, dan hal tersebut sekarang menjadi tujuan kami,” ungkap O’Gorman. Ia berharap dapat menciptakan rancangan all in one ini dalam waktu dua tahun. 

Seberapa efisienkah chip Veridicom dapat berfungsi? Pada sebuah konferensi tentang sirkuit solid di Fransisco awal tahun 1998, Inglis dan koleganya melaporkan bahwa sensor chip, dalam seratus percobaan akses dengan sidik jari yang terdaftar kemungkinan penerimaan akses ilegal adalah kurang dari satu. Hal ini cukup bagus untuk keamanan tingkat rendah, “Kami tidak melindungi akses terhadap senjata nuklir, hanya akses terhadap komputer pribadi Anda,” papar Tom Rowley, direktur eksekutif Veridicom. 

Meski demikian, Harris percaya bahwa sensor panas memberikan perlindungan terhadap beberapa usaha pemalsuan yang dapat mengecoh pelacak optik (optical scanner). “Cetakan lateks yang melapisi jari mungkin dapat mengecoh pelacak optik, namun hal tersebut tidak akan dapat mengecoh sensor kami.” Juga ada kemungkinan kriminalitas di mana para penjahatnya akan mencuri jari, bukan uang ataupun kartu kredit. Karena jari yang terpotong akan segera menjadi dingin, sensor temperatur mungkin akan dapat membantu, kata Harris. “Tetapi penjahat juga dapat menghangatkan jari tersebut dengan mengepitnya di bawah lengan,” tambahnya. Basant Khaitan seorang ahli elektronika di Veridicom berpendapat bahwa jari yang terpotong akan mempunyai karakteristik elektrik yang berbeda dari jari yang tidak terpotong sehingga dapat dibedakan oleh komputer. Tetapi menurut Harris kita harus memutuskan tingkat keamanan yang kita inginkan dan berapa banyak biaya yang siap kita keluarkan untuk membiayainya. 

Dengan harga hanya US $50 perbiji dan ada kemungkinan harga turun, O’Gorman dan Harris mengharapkan bahwa sensor sidik jari akan dapat dijangkau masyarakat luas pada beberapa tahun mendatang. Hal tersebut dapat menimbulkan perubahan yang fundamental pada sistem keamanan dan cara kita mendekatinya. Sekarang ini, password dan nomor PIN adalah metode lazim yang digunakan untuk mengakses informasi bank dan kartu kredit, melindungi surat elektronik dan email dari orang yang ingin tahu. Tetapi sistem ini sangat tergantung pada kekuatan daya ingat. Alat pengenalan sidik jari yang murah akan membuat password tidak dibutuhkan lagi. Di masa depan, kunci dari rahasia anda terletak pada ujung jari. 

Terjemahan bebas oleh Abdul Hakim Butar-butar dari artikel “Whose finger on the button” majalah “New Scientis, 23 Mei 1998”