指紋識別已經(jīng)成為了現(xiàn)在手機(jī)的標(biāo)配了，不過為什么我們要用指紋識別呢？今天就跟隨著雷科技（ID：Leitech）來了解一下指紋識別的奧秘。

指紋是個啥？（這個問題問得好像小伙伴們沒有手一樣）指紋不就是手指上紋路嗎，誰都有??！

其實(shí)，廣義的指紋還包括了手掌紋、腳紋、腳掌紋。指紋之所以存在，是為了給人的手掌和腳掌提供粗糙表面，讓人更容易抓取物品。

指紋只要長出一輩子都不會變，無論是磨還是腐蝕，只要皮膚恢復(fù)生長，指紋就會重新長出。即使手掌外表皮被燒毀，有時也可通過第二表皮看到指紋。但是，有極少數(shù)皮紋病患者并無指紋。

決定指紋的有兩個東西，一個是DNA基因，它決定指紋的紋路是如何排列的，而另一個就是生長過程中的影響，所以說同卵雙胞胎的指紋一定是相似的，但是同卵雙胞胎的指紋一定是不同的。

由于基因和生長過程都具備極高的復(fù)雜程度和變數(shù)，所以說指紋近似的概率要遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于全地球人口的倒數(shù)，簡單說，世界上是很難出現(xiàn)兩枚完全一樣的指紋。因此，指紋才能成為我們每個人獨(dú)一無二標(biāo)簽。

就是由于指紋的唯一性，所以很多廠商才會選擇指紋識別作為保障手機(jī)或者其他設(shè)備安全的一種方式。并且指紋識別相比其他的生物識別方式更加簡單、成熟。

舉個例子，虹膜識別和面部識別雖然已經(jīng)在很多設(shè)備上得到了應(yīng)用，拋開安全性來說，其是識別的效率和速度，相比指紋識別還是慢了不少。還有聲紋識別，其實(shí)這個方式相對也比較成熟，不過把手機(jī)拿出來以后還要對它說一聲“開機(jī)”（或者其他的），在一些公共場合多少顯得還是有些……

（圖片來源于：govtech）

同時，指紋識別相比傳統(tǒng)的密碼、圖案等解鎖方式來得更加簡單，消費(fèi)者不用花大力氣去想和記相關(guān)密碼和圖案，操作方式也比較符合人的直覺。指紋識別一般是通過比較使用者輸入的指紋和預(yù)先保存的指紋，來驗(yàn)證其真實(shí)身份。

說到指紋識別，大家最先想到的智能手機(jī)或許就是iPhone 5S，其采用了正面按壓式指紋識別。不過，摩托曾經(jīng)先于蘋果推出搭載指紋識別的手機(jī)，其在2011年推出的Atrix 4G中，就帶有指紋識別功能，那為什么沒有火起來呢？原因很簡單，就是不好用，是滑動式的指紋識別，而且只能按照指定方向滑動，不符合人操作的直覺。后來三星推出的Galaxy S5的指紋識別也是因?yàn)檫@樣的體驗(yàn)，被大家吐槽。

（圖片來源于：freesmartphonegiveaway）

那Touch ID為什么火了？原因同樣很簡單，就是符合人的直覺，采用了按壓式，畢竟人看到一個按鈕的第一反應(yīng)是按壓，而不是在其上滑動，而其支持任意角度按壓。

（圖片來源于：9to5mac）

iPhone 5s上的Touch ID采用電容式單電觸摸傳感器利用的是射頻信號，其在Home鍵整合了一個 500ppi傳感器，且在Home鍵周圍設(shè)計(jì)了不銹鋼探測環(huán)，當(dāng)用戶手指觸碰到指紋識別區(qū)域時候，可從不同角度掃描用戶皮膚表層，生成一個非常詳細(xì)的三維指紋圖，它檢測的是用戶手指的真皮層，也就是“活”的指紋。

值得一提的是Touch ID不存儲用戶的任何指紋圖像，只保存代表指紋的數(shù)字字符，因此很難通過逆運(yùn)算來獲得完整指紋。并且，通常商用的指紋傳感器不允許記錄全指紋，也就是說，他們所記錄的都是指紋的特征信息，不是完全信息，只是記錄指紋上最關(guān)鍵的識別點(diǎn)。

其次，Touch ID的指紋識別數(shù)據(jù)加密存儲于A7處理器中獨(dú)立的一個模塊中的，不會上傳到iCould中去。其可做到“一機(jī)一Touch ID”，假如把一臺機(jī)器上的Touch ID傳感器拆卸下來，裝到另一臺iPhone上，那么這個指紋識別是無法工作的，簡單的說Touch ID和手機(jī)主板是一套的。現(xiàn)在有很多安卓手機(jī)也在采取類似的方式來儲存用戶的指紋。

現(xiàn)在市面上最為常使用的指紋識別傳感器大致有兩種，光學(xué)指紋傳感器、半導(dǎo)體指紋傳感器。未來超聲波指紋識別技術(shù)，應(yīng)該也會普及，因?yàn)楦咄ㄔ隍旪?20處理器上已經(jīng)加入了相關(guān)技術(shù)。

主要是利用光的折攝和反射原理，將手指放在光學(xué)鏡片上，手指在內(nèi)置光源照射下，光從底部射向三棱鏡，并經(jīng)棱鏡射出，射出的光線在手指表面指紋凹凸不平的線紋上折射的角度及反射回去的光線明暗就會不一樣。用棱鏡將其投射在電荷耦合器件上CMOS或者CCD上，進(jìn)而形成脊線呈黑色、谷線呈白色的數(shù)字化的、可被指紋設(shè)備算法處理的多灰度指紋圖像。大家痛恨指紋考勤機(jī)通常就是用的這樣的傳感器，最明顯的特征就是有“光”，當(dāng)然這樣的機(jī)器是可以使用偽造指紋的。

這類傳感器，無論是電容式或是電感式，其原理類似，在一集成有成千上萬半導(dǎo)體器件的”平板"上，手指貼在其上與其構(gòu)成了電容的另一面，由于手指平面凸凹不平，凸點(diǎn)處和凹點(diǎn)處接觸平板的實(shí)際距離大小就不一樣，形成的電容/電感數(shù)值也就不一樣，設(shè)備根據(jù)這個原理將采集到的不同的數(shù)值匯總，就完成了指紋的采集。大部分手機(jī)采用的就是這類傳感器。

按壓電容傳感器做出的是二維指紋圖像，這種傳感器是采用的是超聲波掃描指紋，可以對指紋進(jìn)行更深入的分析采樣，利用皮膚與空氣對于聲波阻抗的差異，就可以區(qū)分指紋脊與谷所在的位置。它最大的特色在于，不需要電容傳感器或者按鈕，可以隱藏于多種材質(zhì)表面之下，比如玻璃、塑料甚至金屬。同時，掃描指紋的精度也不受手指污垢、油脂以及汗水的影響，這一點(diǎn)是電容式傳感器無法做到的。

那是因?yàn)楫?dāng)時很多指紋手機(jī)和指紋識別廠商沒有使用“單晶基底的薄膜的帶傳感器電路的指紋生物傳感器及相關(guān)方法”的專利，而這個專利是屬于AuthenTec，這家公司才剛剛弄出這個技術(shù)，也就是按壓式指紋識別時候（觸摸式指紋識別），被蘋果買走了，因此當(dāng)時其他家無法使用這個技術(shù)，只能繼續(xù)采用其他廠商老舊的滑動指紋識別技術(shù)。值得一提的是，之前的摩托羅拉推出的Atrix 4G就是采用了它家的傳感器，只能說，這臺手機(jī)還是早出來了兩年。

因?yàn)楹芏嘞嚓P(guān)技術(shù)廠商看到了這項(xiàng)技術(shù)的前景，隨后加緊研發(fā)，用類似但是不同方法實(shí)現(xiàn)了該技術(shù)。目前除了AuthenTec，在這方面做的比較不錯的公司有：

• 中國的匯頂科技，首款采用正面按壓式指紋識別的安卓手機(jī)MX 4 Pro，就用的他家的元器件；

• 美國的的新思Synaptics，三星的Galaxy S5就是采用他家的技術(shù)；

• 瑞典的Fingerprint Cards AB，華為的Mate8就是采用的他家的技術(shù)；

當(dāng)然沒有什么技術(shù)是百分百安全，安全跟靜止一樣，都是相對的。因?yàn)榭赡軙屑夹g(shù)能攻破或者繞開手機(jī)上的指紋識別，正所謂“道高一尺魔高一丈”，當(dāng)然這個概率是非常低的。

相比指紋識別傳感器，最容易攻破的其實(shí)是指紋本身，因?yàn)樯钪兄讣y是無處不在的，杯子、門把手、手機(jī)等物件都會成為指紋的收集器，如果想的話，其實(shí)是可以輕松的采集到使用者的指紋。

對于指紋識別系統(tǒng)而言，最大的漏洞可能是附加的軟件，由于有的軟件采用了開放式接口，所以就存在泄露的可能。不過目前市面上大廠商們推出的帶有指紋識別功能手機(jī)，相對而言都是比較安全的，第三方軟件通常只能使用這個功能，但不能獲得指紋信息。

講真，現(xiàn)在的指紋識別就跟當(dāng)年的圖形解鎖一樣，早晚會被淘汰。未來，你的手機(jī)會有很多種方法來認(rèn)出你是你。在拿出手機(jī)的瞬間，一切就已經(jīng)搞定了。那么問題來了，到那時真的還會有手機(jī)嗎？未來的智能設(shè)備會用上怎樣的識別的技術(shù)呢？

（封面圖來源于：howitworksdaily）