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指紋模塊FPC之全面屏?xí)r代的生物認(rèn)證之爭

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人氣：2863發(fā)布日期：2020-10-30 02:46【大中小】

指紋模塊fpc和用戶認(rèn)證，是伴隨著賬號系統(tǒng)產(chǎn)生的需求。為了保證數(shù)據(jù)安全就需要加密，加密也就意味著需要認(rèn)證解鎖。QQ/微信/支付寶/微博/郵箱等網(wǎng)絡(luò)工具越來越多，加密和用戶認(rèn)證的頻次和安全要求也跟著提升。對用戶認(rèn)證的方便和安全性要求，催生出了復(fù)雜的密碼和用戶認(rèn)證學(xué)科。

認(rèn)證方式分為“知識(shí)因素（用戶知道的）、所有權(quán)因素（用戶擁有的）和用戶自有特征”3種，這也是用戶認(rèn)證歷史的發(fā)展路徑：PC的交互方式主要是鍵盤和鼠標(biāo)，最核心和基礎(chǔ)的用戶認(rèn)證方式依舊是數(shù)字和字母密碼。

在輸入不便但帶有大量隱私信息的移動(dòng)端，最簡單的數(shù)字PIN碼到圖形解鎖，對應(yīng)的是“用戶所知道的知識(shí)因素”；后來的NFC和藍(lán)牙標(biāo)簽，對應(yīng)用戶的所有權(quán)因素；再后來的人臉和指紋等生物認(rèn)證，對應(yīng)的則是用戶的自有特征。百花齊放，腦洞大開的生物識(shí)別

用戶認(rèn)證最核心的是方便和安全性，用大白話講就是需要?jiǎng)e人難以破解，但用戶卻可以輕松完成認(rèn)證。毫無疑問，生物認(rèn)證才是用戶認(rèn)證的終極方式，這就是指紋識(shí)別可以在短短的4年間從高端功能變成了所有手機(jī)標(biāo)配功能的核心原因。

生物認(rèn)證遠(yuǎn)遠(yuǎn)不止指紋一種方式，其概念已經(jīng)存在了數(shù)萬年之久，最古老的例子莫過于人類自身通過人臉對其他個(gè)體的識(shí)別，不同個(gè)體之間的語音、步態(tài)、簽名都是可用于生物認(rèn)證的特征。

雖然人類漫長的進(jìn)化史留下了多種多樣的生物特征，但不同的生物特征及其認(rèn)證機(jī)制的難易程度千差萬別，最后能適用于移動(dòng)平臺(tái)的方案屈指可數(shù)。

目前應(yīng)用最廣泛，方案最成熟的生物認(rèn)證方案主要包括指紋、眼睛、人臉/耳朵和語音識(shí)別有4種。當(dāng)中的語音識(shí)別，是最早實(shí)現(xiàn)但卻一直沒有大規(guī)模使用的方案。錄音和校對即可完成語音識(shí)別，但聲音這個(gè)物理量本身的限制太多：負(fù)載信息極其有限、容易受環(huán)境音影響、甚至人類年齡和身體狀況都會(huì)影響聲音。

最致命的，是聲音實(shí)在是太容易記錄和復(fù)制了，即便是預(yù)設(shè)的語句校驗(yàn)，只要一定的運(yùn)算量和時(shí)間，人工合成的聲音就能欺騙認(rèn)證系統(tǒng)，安全性有天然的缺陷。

眼睛識(shí)別的認(rèn)證方案主要包括視網(wǎng)膜、虹膜和鞏膜血管識(shí)別，它們分別對應(yīng)眼球的底部以及大家俗稱的眼珠和眼白。這些都是高度異像的生物特征，現(xiàn)在都只能通過光學(xué)的方式進(jìn)行采集和認(rèn)證。

當(dāng)中的視網(wǎng)膜的位置太深入，難以采集圖像，而虹膜、鞏膜血管都可以通過普通的光學(xué)攝像頭進(jìn)行采樣，且有一定的防偽造能力，應(yīng)用場景更加廣闊，早在1年前的Note7上，就已經(jīng)大規(guī)模使用虹膜識(shí)別了。

人臉和耳朵都是基于物理的深度信息進(jìn)行認(rèn)證，同樣是光學(xué)識(shí)別方案，通過采集的圖像和深度信息，對人臉和耳朵輪廓的特征點(diǎn)進(jìn)行擬合。最著名的應(yīng)用，肯定是蘋果iPhone X的Face ID，當(dāng)年的微軟Kincet本質(zhì)上也能有類似能力。

人臉認(rèn)證可能會(huì)受到眼鏡、帽子、毛發(fā)的影響，也會(huì)受到光學(xué)方案無法避免的環(huán)境光影響，用戶年齡、疾病和體重都會(huì)導(dǎo)致面容的變化，蘋果的方案為了減輕這方面的影響，主要通過人工智能深度學(xué)習(xí)和使用過程中的后臺(tái)多重錄入進(jìn)行規(guī)避。雖然增加了工作量，但安全性已經(jīng)非常高了。

生物識(shí)別中，最耳熟能詳?shù)目隙ㄊ侵讣y識(shí)別了。人類指尖皮膚上的脊會(huì)形成獨(dú)特圖案，幾乎沒有重復(fù)的隨機(jī)特性是極佳的認(rèn)證數(shù)據(jù)源。指紋和其他幾種方案，最核心和本質(zhì)的分別在于，指紋是接觸式識(shí)別，可以留下壓力、溫度，甚至聲學(xué)的信息，是現(xiàn)在識(shí)別方式最豐富的生物認(rèn)證方式之一。

主流的指紋識(shí)別方案包括光學(xué)、電容、超聲波、熱感、壓力等5種，當(dāng)中的主動(dòng)熱感和壓力指紋，分別受限于功耗和壓感材料的熱敏特性，暫時(shí)無法在移動(dòng)設(shè)備中大規(guī)模應(yīng)用。電容指紋識(shí)別，就是現(xiàn)在手機(jī)上應(yīng)用最廣泛的識(shí)別方案，瑞典FPC、中國匯頂、美國Synaptics都已經(jīng)是業(yè)內(nèi)耳熟能詳?shù)碾娙莘桨腹?yīng)商了。

而最近興起的主要有超聲波識(shí)別和光學(xué)兩種，而它們崛起的主因，卻是大家都預(yù)料不到的全面屏。

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