光學指紋識別并不可靠

　　筆者小的時候看電影，覺得科幻電影里的指紋識別很酷炫。沒想到幾乎在一夜之間，指紋識別就來到了我們的生活中。由于現(xiàn)在智能手機上都會有指紋識別模塊，使得移動支付在國內(nèi)非?；鸨?，移動支付甚至和“高鐵”、“共享單車”、“網(wǎng)購”一起被外國人列入“新四大發(fā)明”之中。

　　移動支付已經(jīng)十分普遍

　　在物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域，智能鎖是指紋識別普及率最高的設(shè)備，也有很多的公司考勤采用指紋打卡。雖然你每天都在用指紋解鎖你的手機，或者進行支付，但是你真的了解指紋識別么?它是怎么做到只能用你的指紋解鎖，又是怎么做到保障你的手機內(nèi)容和支付安全的呢?

　　指紋考勤機

　　光學指紋采集設(shè)備始于1971年，工作原理類似于攝像頭。由于手指按在玻璃上會留下指紋，所以傳感器都是采用玻璃表層，玻璃表層下面有一個熒光發(fā)光層，發(fā)光層照亮手指與玻璃接觸所形成的指紋圖案，這個時候玻璃下面的圖像傳感器便進行掃描，掃描到的指紋圖案與存儲器中的指紋圖像進行比對便完成一次鑒別。

　　光學指紋掃描儀

　　光學指紋傳感器的缺點比較明顯。首先是由于采用光學掃描，其成像質(zhì)量完全取決于手指掃描面的皮膚狀況。如果指紋表皮上死皮或者灰塵過多。又或者有破損和染色，會直接影響掃描的結(jié)果。而且由于光學指紋傳感器只掃描手指與玻璃接觸的二維圖像，并不會檢測指紋的材質(zhì)，采用指紋膜等方式就可以輕易騙過指紋傳感器。

　　電容式指紋識別優(yōu)勢更大

　　除此以外，由于結(jié)構(gòu)問題，這種指紋識別模塊并不能將體積縮減到非常小，加上安全性并不能做到十分安全，所以光學指紋識別模塊一開始只出現(xiàn)在對安全性要求不是特別高的指紋考勤機，指紋采集儀上。但是人們對指紋識別安全性的追求并不會僅限于此，電容式指紋傳感器的發(fā)展動搖了光學指紋傳感器的地位。

　　電容式指紋掃描儀

　　很多人都記得以前筆記本上的指紋需要在上面滑動一下，這便是早期的電容式指紋傳感器的形態(tài)，那個時候很多筆記本電腦上配置的指紋傳感器都是線性的，就是說不同于光學指紋傳感器上的二維CCD/CMOS圖像傳感器，這種傳感器的像素往往只是排列成一行的一維陣列，所以手指需要從傳感器上劃過，以便指紋識別器能依次讀取手指不同部位的圖像，最后再拼接成完整的指紋進行識別。

　　筆記本電腦上曾經(jīng)采用滑動式指紋識別

　　這種電容指紋傳感器雖然體積有所下降，但是實際上由于需要滑動掃描，對手指的方向和動作依然有很高的要求，滑動的時候要勻速不能有停頓，還要向同一個方向滑動，不能轉(zhuǎn)動，這便使得用戶體驗有所下降。

　　滑動式指紋識別體驗并不好

　　但是由于電容指紋傳感器的體積小的特點，使得這種指紋傳感器的應(yīng)用比上文提到的光學指紋傳感器更加廣泛。在筆記本電腦，電子門鎖(那個時候還沒有智能的屬性)上都有出現(xiàn)，甚至在手機上按壓式指紋識別技術(shù)還不夠成熟時，也會采用指紋識別進行解鎖。在iPhone5s發(fā)布以后，按壓式指紋識別便開始成為所有指紋識別研發(fā)公司競相追逐的目標。

　　這個時候有兩個廠商不得不提，一個是AuthenTec，還有一個叫做FingerPrint Cards AB(下文簡稱FPC)。這兩個廠商對按壓式指紋識別的發(fā)展有著不可磨滅的貢獻。

　　AuthenTec

　　AuthenTec是一家以色列的公司，于1998年創(chuàng)立。是世界領(lǐng)先的海量PC、無線設(shè)備以及訪問控制市場指紋認證傳感器和解決方案的提供商，指紋掃描器產(chǎn)品每年出貨量高達一億，擁有將近 200 個專利，涵蓋指紋識別芯片、封裝、軟件以及最終使用等方面。但是這個指紋識別方面的龍頭老大怎么就會被蘋果看上并且將其收購了呢?

　　這家公司讓蘋果眼饞

　　2011年，AuthenTec研發(fā)出了一種基于電容和射頻識別的指紋識別新技術(shù)，稱之為“TruePrint”，TruePrint專利技術(shù)能夠讀取皮膚表層下的活動層(人的指紋真正所在之處)，實現(xiàn)極其精確可靠的指紋成像。這種皮下讀取方式能夠應(yīng)對常見的皮膚表面狀況，隨時隨地真正地讀取所有指紋。

　　TruePrint指紋識別技術(shù)原理

　　其基本原理就是將手指形成電容的一極，指紋傳感器是另外一極。在需要識別的時候傳感器給手指表面加上電壓，由于手指上面凹凸不平，使得每個傳感器測得的電場值也不一樣，這樣依靠足夠密集的傳感器像素便能繪制一個指紋圖像。而且由于死皮并不導電，所以能直接探測出真皮層的指紋圖像

　　Trueprint技術(shù)可以探測真皮層的指紋圖像

　　從2011年年末到2012年初，AuthenTec就開始不斷地與消費類電子廠商進行接觸，包括惠普、聯(lián)想、富士、三星、朗訊等大客戶，希望能從別的廠商中獲得資助。但是并沒有幾個廠家對這件事有興趣。最終只有蘋果對這件事有著很高的關(guān)注，于是AuthenTec的高管開始與蘋果進行談判，但是一直處于膠著狀態(tài)。

　　2012年3、4月份，蘋果曾提出收購公司的工程師團隊，以便為蘋果開發(fā)產(chǎn)品，但 AuthenTec 高層并沒有同意。之后雙方又進行了數(shù)次談判。最后的結(jié)果大家都看到了：2012年7月27日，蘋果以3.56億美元收購 AuthenTec。并在那之后推出了震驚業(yè)界的全球首款按壓式指紋識別手機。

　　iPhone 5s的按壓式指紋識別

　　之所以這么多廠家對這種指紋識別沒有興趣，究其原因，是沒有一種足夠耐久的材料能在指紋傳感器表面來保護傳感器像素，而且研發(fā)的成本很高。

　　指紋識別的研發(fā)成本很高

　　由于檢測所產(chǎn)生電場很微弱，需要將手指和傳感器盡可能的靠近，所以需要一種既能讓傳感器穿透保護板而不形成過多噪音的保護層，這樣才能保證識別的準確率。

　　指紋識別讓多數(shù)智能鎖廠商頭疼

　　另外一方面這種保護層的強度也要足夠高、足夠耐久。因為保護板是要暴露在外的，接觸的物質(zhì)包括但不限于手指，還會有油脂、水漬、沙塵等，而且還要接受溫度和濕度的考驗，這種保護層的研發(fā)需要投入很大的研發(fā)成本。

　　指紋識別保護板要足夠耐臟

　　直到蘋果收購了AuthenTec并且發(fā)布了帶有按壓式指紋識別的iPhone5s以后，蘋果研發(fā)這個保護層的解決方案才公布于眾：藍寶石玻璃(SAPPHIRE CRYSTAL)。然而蘋果采用的藍寶石玻璃并不是寶石，而是人工合成的一種物質(zhì)，主要成分是三氧化二鋁，其化學成分和物理性質(zhì)與天然藍寶石相同。藍寶石玻璃有著很好的熱特性，極好的電氣特性和介電特性，并且防化學腐蝕，它耐高溫，導熱好，硬度高，透紅外，化學穩(wěn)定性好。很多名貴的手表表面就是由這種物質(zhì)覆蓋。

　　名貴的手表多采用藍寶石玻璃作為表蒙

　　由于按壓式指紋識別已經(jīng)在蘋果收購AuthenTec以后被首先解決了，安卓手機廠商只能干看著。他們也很著急啊，因為按壓式指紋識別的使用體驗幾乎秒殺了刮擦式指紋識別的方案，而且其他的有指紋識別方案的廠家也沒有類似的方案，三星更是慌不擇路在自家旗艦機上選擇了刮擦式指紋識別。

　　不過在電子鎖上面，由于使用頻次的原因，刮擦式電容指紋識別的使用體驗和按壓式的體驗并沒有太大的區(qū)別，所以電子鎖那個時候還是采用的刮擦式電容指紋識別方案，更有甚者為了成本考慮，采用了最開始提到的光學指紋識別方案。

　　采用光學指紋識別的指紋鎖

　　而那個時候手機廠商遠比電子鎖生產(chǎn)廠商財大氣粗，所以在選擇方案上只能跟著手機廠商的方向去走。這個時候有一家瑞典廠商給手機廠商和電子鎖廠商帶來了新的方向，也是這個時候，電子鎖具有了智能的屬性，成為了智能鎖，這家廠商便是FPC。

　　智能鎖廠商找到救命稻草

　　2014年9月，華為發(fā)布了Mate7手機，其背面采用接觸式指紋識別，使用體驗與按壓式接近，遠好于刮擦式。采用FPC的“FPC 1020”指紋識別方案，成為了第一個采用按壓式指紋識別方案的安卓手機，其方案提供商FPC也因為這款手機一時間聲名鵲起，股票瘋漲。

　　華為mate7采用FPC的指紋解鎖方案

　　FPC是一家瑞典的廠商，成立于1997年，是全球領(lǐng)先的生物識別技術(shù)公司。致力于開發(fā)、生產(chǎn)和銷售生物識別元件和技術(shù)，幫助通過分析和比對個人獨特的指紋確認用戶的身份。

　　FPC指紋識別模塊

　　由于指紋識別界的“老大”AuthenTec已經(jīng)被蘋果收購，而且技術(shù)不對外授權(quán)。曾經(jīng)的FPC在技術(shù)獲得突破以后便受到很高的關(guān)注度，也幾乎是按壓式電容指紋識別方案的唯一選擇。2014年，物聯(lián)網(wǎng)(IoT)概念大火，電子鎖也搭上物聯(lián)網(wǎng)這個順風車，搖身一變成立為了智能鎖。而指紋識別是智能鎖上解鎖的最優(yōu)方案，比起傳統(tǒng)的密碼解鎖要方便，也安全得多。

　　由于指紋識別技術(shù)的突破以及智能手機上指紋識別的普及，使得采購指紋識別模塊的成本也越來越低，于是智能鎖上采用指紋識別模塊的智能鎖便越來越多，價格也比較合理。在經(jīng)過了數(shù)次方案更新后，國內(nèi)智能家居和智能鎖的廠家紛紛采用FPC的指紋識別方案，并作為賣點之一。

　　很多智能鎖將FPC的指紋識別模塊作為賣點

　　當然，F(xiàn)PC的輝煌并不只是靠撞大運。其技術(shù)實力還是很強悍的。比如說FPC指紋識別模塊有一個很重要的特點：生物檢測識別。簡單來說就是指紋識別模塊能不能檢測出來按出指紋印的是人手還是仿造的指紋膜。這項技術(shù)在安全性上來說非常重要。

　　未來生物識別技術(shù)會如何發(fā)展

　　雖然在密鑰的復(fù)雜程度上來看指紋有著很大的優(yōu)勢，但是因為人的皮膚一直在分泌油脂等代謝物，所以指紋是比較容易被獲取的，手機上、鏡子上、茶杯上等各處都可以找到指紋?，F(xiàn)如今獲取指紋以后，復(fù)制出來指紋膜的成本并不會很高，不法分子還是有機可乘。但是FPC的活體檢測識別技術(shù)可以識別出指紋膜等其他仿冒的指紋并拒絕通過。這就使得智能鎖的安全性提高了很多。

　　不止如此，F(xiàn)PC的指紋識別模塊還可以做到防水防塵防靜電。這使得帶有指紋識別的智能鎖放在室外的環(huán)境下，并不會輕易遭受破壞。畢竟智能鎖是看家護院的最重要的一道屏障，如果連安全性都做不好，那就實在對不住與傳統(tǒng)機械鎖相比高出好幾倍的價格了。

　　智能鎖價格與機械鎖相比要高出很多

　　就在很多手機廠商都在發(fā)力屏下指紋識別和全面屏的時候，以前指紋識別的領(lǐng)導者蘋果卻扔出來個“王炸”：iPhone X取消指紋識別，改用面部識別技術(shù)。這王炸再次使得很多智能手機廠商突然間又找不到了方向。

　　蘋果最新公布的“面容ID”面部識別技術(shù)

　　但是面部識別對智能鎖來說是一個很好的機會。從場景上來說，如果智能鎖可以做到面部識別，那么站在門前連手都不用伸就能開門，比指紋解鎖還要更加方便。從安全性上來說，面部的三維特征比指紋更加難以獲取與復(fù)制，也就保障了用戶的安全。

　　在智能鎖上 面部識別比指紋解鎖更方便

　　但是由于現(xiàn)在蘋果技術(shù)并沒有公開，所以只能等其他廠商跟進這項技術(shù)，若是可以重復(fù)指紋識別時代的普及性，那么智能鎖也會變得更加方便和智能?；蛟S還會有除了面部識別以外更適合智能鎖的識別技術(shù)突然發(fā)展也說不定。

特別提醒：本網(wǎng)內(nèi)容轉(zhuǎn)載自其他媒體，目的在于傳遞更多信息，并不代表本網(wǎng)贊同其觀點。其原創(chuàng)性以及文中陳述文字和內(nèi)容未經(jīng)本站證實，對本文以及其中全部或者部分內(nèi)容、文字的真實性、完整性、及時性本站不作任何保證或承諾，并請自行核實相關(guān)內(nèi)容。本站不承擔此類作品侵權(quán)行為的直接責任及連帶責任。如若本網(wǎng)有任何內(nèi)容侵犯您的權(quán)益，請及時聯(lián)系我們，本站將會在24小時內(nèi)處理完畢。