Biometria Livre: Instalando leitores de impressão digital modelo Digital Persona no Linux

Introdução

Não entrarei em detalhes sobre o assunto biometria em geral, pelo simples fato de existir um excelente texto publicado aqui no Viva O Linux pelo membro Jonilson:

Como funcionam os sistemas de biometria: um estudo geral

O principal objetivo deste documento é facilitar a instalação dos leitores produzido pela Digital Persona em sistema operacional Linux. Pois até então a instalação destes equipamentos só eram possíveis em plataformas Microsoft.

Daniel Drake desenvolveu um driver para os leitores da Digital Persona baseando-se em análise de tráfego USB na plataforma Windows. Quando o driver estiver 100% concluído, será submetido para a inclusão no Kernel do Linux.

Abaixo a lista dos leitores com compatíveis e algumas especificação:

Microsoft Optical Desktop with Fingerprint Reader keyboard

Microsoft Wireless IntelliMouse Explorer with Fingerprint Reader

Microsoft Fingerprint Reader

Digital Persona U.are.U 4000/ 4000B

Os leitores de impressão digital u.are.u são amplamente utilizados no mercado brasileiro. Seu modelo se enquadra na categoria tipo ótico, possui um prisma translúcido ou um acrílico sobre o qual você coloca o dedo. Este modelo produz imagens de melhor qualidade comparados aos outros modelos.

Os leitores da Digital Persona U.are.U possuem 512 DPI e suportam USB 2.0. Já o modelo Microsoft Fingerprint Reader, que também é produzido pela Digital Persona (qualidade similar e um menor preço), só poderia ser utilizado no Windows XP.

Preparação de ambiente (kernel 2.6.26-6)

O driver foi desenvolvido no Kernel 2.6.16-6, sendo assim aconselho trabalhar com esta versão assim compatibilizando o seu ambiente com o do autor do driver. Isto não significa que em outras versões este artigo não funcionará, porém os testes ficam por conta sua conta caso resolva utilizar outra versão.

Como compilar o Kernel hoje em dia não é uma tarefa complexa, abaixo uma receita de bolo para a compilação da versão 2.6.16-6 sem mistério:

Efetue o download em:

ftp://ftp.kernel.org/pub/linux/kernel/v2.6/linux-2.6.16.6.tar.gz

Descompacte o pacote tar.gz na pasta /usr/src. Logo após substitua o link do diretório do kernel e entre na pasta da nova versão.

Utilize o comando "make menuconfig" para selecionar as opções de seu kernel (não esqueça de habilitar o suporte USB).

Agora use o comando make clean para iniciar a sua compilação do zero, e logo na seqüência make e make bzImage.

Após alguns minutos, compile os módulos com os comandos make modules e make modules install.

Abaixo um exemplo a lista na seqüência de comandos:

# rm linux
# ln -sf linux-2.6.16.6 linux
# cd linux
# menu menuconfig
# make clean
# make
# make bzImage
# make modules
# make modules_install

Devemos também criar o initrd, copiar a imagem do kernel e o arquivo SystemMap na pasta boot. Abaixo descrevi um exemplo passo-a-passo.

# cp /usr/src/linux/arch/i386/boot/bzImage /boot/vmlinux-2.6.16-6-biometria
# cp /usr/src/linux/System.map /boot/System.map-2.6.16-6-biometria
# cd /boot
# mkinitrd -k vmlinux-2.6.16-6-biometria -i initrd-2.6.16-6-biometria

Não esqueça de inserir o novo kernel no item do menu do grub (opção de boot).

# vi /boot/grub/menu.lst

title Kernel 2.6.16-6 Biometria - Grafico
kernel (hd0,5)/boot/vmlinux-2.6.16-6-biometria root=/dev/hdc6 vga=773 splash=silent desktop resume=/dev/hdc5 showopts
initrd (hd0,5)/boot/initrd-2.6.16-6-biometria

Nesta etapa, criamos um ambiente semelhante ao utilizado pelo desenvolvedor do driver.

Download dos componentes

O download se divide em 3 partes:

Driver do sensor (módulo do kernel);
Script para download e extração do firmware;
Biblioteca para o desenvolvimento de aplicações.

O driver do sensor pode ser obtido em:

http://prdownload.berlios.de/dpfp/dpfp-driver-0.1.2.tar.bz2

Como no exemplo abaixo, podemos efetuar o download com o comando wget:

$ wget http://download.berlios.de/dpfp/dpfp-driver-0.1.2.tar.bz2

O script para download e extração do firmware pode ser obtido em:

http://prdownload.berlios.de/dpfp/dpfp-firmware-cutter

Procure salvar todos os downloads em uma única pasta, abaixo o exemplo de download com o comando wget:

$ wget http://download.berlios.de/dpfp/dpfp-firmware-cutter

Agora por último teremos o download da biblioteca em:

http://prdownload.berlios.de/dpfp/libdpfp-0.1.1.tar.gz

que utilizaremos para desenvolvimento de aplicações. No exemplo o download com o comando wget:

$ wget http://download.berlios.de/dpfp/libdpfp-0.1.1.tar.gz

Obtendo o firmware do sensor U.ARE.U 4000/4000B:

Para efeito de informação, "Firmware" é a denominação técnica para um software que existe embutido em um hardware. Assim, o mais conhecido firmware do PC é o BIOS da placa mãe, mas existe firmware nas impressoras, nos HDs, nos drives de CD ROM, etc.

Antes de efetuar o download do firmware, verifique qual é o modelo do seu sensor. Esta informação se encontra na parte traseira em uma etiqueta branca.

No exemplo abaixo, efetuaremos o download do firmware equivalente ao sensor modelo u.are.u 4000. Basta executar o script dpfp-firmware-cutter com a opção -d uru4000 com o parâmetro --from-web.

Note que o parâmetro -d uru4000 significa que utilizaremos um device modelo digital persona u.are.u 4000 e --from-web subentende que o não possuímos o CD com o driver do leitor e devemos efetuar o download.

# ../dpfp-firmware-cutter -d uru4000 --from-web
Downloading file...
--10:34:15--http://www.digitalpersona.com/support/downloads/ supportdownloads/dpdrv224-85.exe
=> `dpdrv224-85.exe"
Resolving www.digitalpersona.com... 198.64.133.217
Connecting to www.digitalpersona.com[198.64.133.217]:80... connected.
HTTP requisição enviada, aguardando resposta... 200 OK
Tamanho: 7,585,792 [application/octet-stream]
%[====================================>] 7,585,7922.12K/sETA 00:00

10:41:55 (16.23 KB/s) - `dpdrv224-85.exe" recebido [7585792/7585792]

Download complete.
Extracting drdrv224-85.exe...
Extract done
Found firmware container at ./__output__/dpD00701.dll_XP.C9795C90_5A7C_44A3_8DBA_7E867BAFE6D0
Disabling encryption bit

Firmware written to ./dpfp-uru4000-002
You should place this file in your hotplug firmware directory
(usually /lib/firmware)

O script após o download do driver de instalação do Windows, extrai o firmware que se encontra no presente neste binário (dpdrv224-85.exe). Um arquivo com o nome dpfp-uru4000-002 será salvo em seu disco.

Confira com o comando ls se o arquivo firmware do sensor esta presente no disco como no exemplo abaixo:

# ls dpfp-uru4000-002
...dpfp-uru4000-002

Compilação e instalação do driver

O primeiro passo é copiar o firmware para a pasta hotplug, no meu caso que utilizo a distribuição SUSE, a cópia foi enviada para a pasta /usr/lib/hotplug/firmware.

Agora compilaremos o driver do sensor, mas primeiro devemos extrair os arquivos do pacote .tar.gz como no exemplo abaixo:

# tar -zxvf libdpfp-0.1.1.tar.gz

Após a extração entre pasta e utilize os comandos make, install e depmod como no exemplo abaixo:

# tar -jxvf dpfp-driver-0.1.2.tar.bz2
# cd dpfp-driver-0.1.2
# make
# install -d /lib/modules/2.6.16.6/kernel/drivers/usb/misc/
# install -m 644 -c dpfp.ko /lib/modules/2.6.16.6/kernel/drivers/usb/misc/
# depmod -a

DICA: Caso encontre algum problema com as bibliotecas Xv ou Xext instaladas em seu sistema, crie os links como no exemplo abaixo.

# ln -s /usr/X11R6/lib/libXv.so.1 /lib/libXv.so
# ln -s /usr/X11R6/lib/libXext.so /lib/libXext.so

Crie o device em /dev com o comando knod como no exemplo abaixo:

# cd /dev/usb
# mknod dpfp0 u 180 132
# ln -s /dev/usb/dpfp0 /dev/dpfp0
# chmod 666 /dev/usb/dpfp0

Para testar o funcionamento do driver, plugue o sensor na porta USB e digite o comando dmesg. Verifique se as mensagens abaixo aparecem em seu terminal.

usb 2-1.4: new full speed USB device using uhci_hcd and address 20
usb 2-1.4: configuration #1 chosen from 2 choices
dpfp: Driver loaded (version 0.1.2).
dpfp: Device detected
dpfp: SET_MODE 0: Initialize
dpfp: #20 result 1 value 01
dpfp: set_scan_light 81
dpfp: Uploading firmware: dpfp-uru4000-002
dpfp: Firmware upload done
dpfp: init done
usbcore: registered new driver dpfp

Pronto, nesta fase o driver do sensor esta instalado com sucesso!

Compilação da biblioteca e aplicação

Agora compilaremos a biblioteca e aplicação exemplo, utilize os tradicionais comandos tar, configure, make e make install.

$ tar -zxvf libdpfp-0.1.1.tar.gz
$ cd libdpfp-0.1.1/
$ ./configure
$ make
$ su
# make install

Hora do show!!! Entre na pasta example e execute o programa capture_finger, como no exemplo abaixo. Após a execução do programa, uma imagem finger1.pgm será gerada no disco.

No exemplo abaixo teremos uma idéia da funcionalidade do programa.

# ./capture_finger
This library expects dpfp module version 0.1
The module loaded into the kernel has version 0.1
place your finger on the sensor

Nesta etapa, encoste o dedo no sensor.

written to finger1.pgm

Abaixo a imagem gerada no disco:

Geralmente acabo invertendo as cores das imagens, veja o resultado:

Vou parar o artigo por aqui, caso contrário o texto ficaria muito extenso. Assim que as pesquisas na NETi TECNOLOGIA sobre algoritmos de identificação e verifica com código aberto finalizar, publicarei um artigo mencionando os testes e resultados.

Referências bibliográficas:

Infra - Linux

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