Mit dem iPhone Duo kehrt Touch ID in den Mittelpunkt zurück. Apples erstes iPhone mit Faltdisplay nutzt den Fingerabdruck statt Face ID. Der Sensor sitzt in der Seitentaste und funktioniert bei geöffnetem wie geschlossenem Gerät. Doch was passiert beim Auflegen des Fingers, und wie schützt Apple die Daten?
Elektrische Messwerte statt Kamerabild
Touch ID feierte 2013 im iPhone 5s Premiere, damals noch im Homebutton. Das Grundprinzip beschreibt Apple als kapazitive Erfassung. Der Sensor misst also elektrische Eigenschaften des Fingers. Er benötigt dafür weder eine Kamera noch Ultraschall.
Touch ID kann auch Zahlungen mit Apple Pay bestätigen und den Zugang zu unterstützten Apps freigeben.
Unter einer schützenden Oberfläche liegen viele winzige Messelemente. Die Hautleisten des Fingers befinden sich näher am Sensor als die Täler dazwischen. Dadurch unterscheiden sich die elektrischen Kapazitäten, also die Fähigkeit, elektrische Ladung zu speichern. Aus vielen solchen Messwerten entsteht ein hochaufgelöstes Abbild des Fingerabdrucks.
Apple verwendet für die schützende Oberfläche Saphirglas. Es schützt den empfindlichen Sensor vor Kratzern. Die oft gezeigte runde Taste mit Metallring stammt aus der Bauform mit Homebutton. Beim iPhone Duo sitzt Touch ID seitlich im Gehäuse.
Hautleisten und Täler verändern die elektrische Kapazität an den Messelementen. Daraus entsteht ein Abbild des Fingerabdrucks. Die Prinzipskizze zeigt keinen maßstäblichen Aufbau des iPhone Duo. · Eigene Illustration; Grundlage: Apples Touch-ID-Dokumentation und kapazitives Messprinzip nach Patent US6330345B1.
Aus Teilaufnahmen wird ein Vergleichsmuster
Beim Einrichten legt Ihr denselben Finger mehrfach auf den Sensor und verändert dabei leicht die Position. So erfasst Touch ID auch die Randbereiche der Fingerkuppe. Später muss der Finger nicht exakt wie beim Anlernen aufliegen. Die Erkennung funktioniert aus verschiedenen Richtungen.
Entscheidend ist das daraus berechnete mathematische Muster. Apple beschreibt dafür unter anderem eine Auswertung der Richtung, in der die Hautleisten verlaufen. Dabei gehen bewusst Informationen verloren. Laut Apple lässt sich aus den gespeicherten Daten kein ursprüngliches Fingerabdruckbild rekonstruieren.
Das Muster kann sich bei der Nutzung weiter verbessern. Touch ID ergänzt passende, überlappende Bereiche, um den Finger zuverlässiger zu erkennen.
Der Abgleich bleibt in der Secure Enclave
Apples Lösung verbindet den Sensor mit einem eigenen Sicherheitsbereich im Chip: der Secure Enclave. Sie ist vom Hauptprozessor isoliert und besitzt geschützten Arbeitsspeicher. Das soll sensible Daten selbst dann schützen, wenn Angreifer das eigentliche Betriebssystem kompromittieren.
Schon die Verbindung vom eingebauten Sensor zur Secure Enclave ist verschlüsselt und gegen Manipulation abgesichert. Beide erhalten dafür bereits im Werk einen gemeinsamen, individuellen Schlüssel. Der Hauptprozessor reicht die Daten weiter, kann sie aber nicht lesen.
Die Secure Enclave berechnet das Vergleichsmuster und prüft bei späteren Berührungen, ob der Finger dazu passt. Den erfassten Scan hält sie nur vorübergehend in verschlüsseltem Speicher. Nach der Auswertung wird er verworfen. Dauerhaft bleibt das verschlüsselte Vergleichsmuster erhalten.
Weder iOS noch Apps können diese Fingerabdruckdaten auslesen. Eine App erhält das Ergebnis der Prüfung. Die Daten gelangen weder auf Apples Server noch in iCloud oder Gerätebackups. Wer ein neues Gerät einrichtet, muss seine Finger deshalb erneut anlernen.
Die Secure Enclave übernimmt Auswertung und Abgleich. Der ursprüngliche Scan wird verworfen, das Vergleichsmuster bleibt verschlüsselt auf dem Gerät. Apps erhalten das Ergebnis der Prüfung. · Eigene Illustration nach Apples Dokumentation zur Plattformsicherheit.
Wie sicher ist Touch ID?
Bei einem registrierten Finger beziffert Apple die Wahrscheinlichkeit einer zufälligen Fehlzuordnung auf ungefähr 1 zu 50.000. Für Face ID nennt Apple weniger als 1 zu 1.000.000. Diese Angaben beschreiben zufällige Übereinstimmungen mit einer fremden Person. Sie beziffern nicht die Erfolgschance eines gezielten Angriffs mit einer Fingerattrappe.
Mehr gespeicherte Finger erhöhen die Wahrscheinlichkeit einer Fehlzuordnung. Für fünf Finger nennt Apple bis zu 1 zu 10.000. Nach fünf erfolglosen Abgleichen verlangt das Gerät den Code. Auch nach einem Neustart oder mehr als 48 Stunden ohne Entsperren ist er nötig.
Ein starker Gerätecode bleibt deshalb wichtig. Touch ID macht seine Nutzung bequemer, weil Ihr ihn seltener eingeben müsst.
Was im Alltag hilft
Lernt Eure Finger so an, wie Ihr das Gerät später tatsächlich haltet. Achtet dabei auch auf die Ränder der Fingerkuppe. Ein Finger der anderen Hand kann praktisch sein. Speichert aber nur die Finger, die Ihr regelmäßig braucht.
Finger und Sensor sollten sauber und trocken sein. Wenn die Erkennung nachlässt, hilft zunächst ein Blick auf die Kontaktfläche. Bei anhaltenden Problemen empfiehlt Apple, einen anderen Finger anzulernen.
Fazit
Beim iPhone Duo bekommt Touch ID einen neuen Platz. Die Technik dahinter verbindet feine elektrische Messungen mit einem abgeschirmten Abgleich im Chip. Ihre Stärke liegt im Zusammenspiel von Sensor, verschlüsselter Verbindung und lokalem Datenschutz. Zusammen mit einem starken Gerätecode ermöglicht das einen bequemen und gut geschützten Zugang.
