手机指纹识别技术大揭秘：你知道的和不知道的都在这里

你应该知道的手机指纹识别

十天前，笔者写了一篇《为什么湿手解锁不了手机？手机指纹识别原理解析》的文章，从这篇文章中我们了解到，目前的指纹识别技术主要有光学指纹识别技术、电容式指纹识别技术、射频指纹识别技术。由于电容式指纹识别具有体积小、适用性广等特点，目前大部分智能手机都采用电容式指纹识别技术。

你或许并不关心自己手机的指纹识别模块采用的是什么技术；但你一定更关心指纹解锁的速度和指纹识别的安全性。这应该是指纹识别技术带给用户最直接也是最重要的体验。今天我们就来简单了解一下决定指纹解锁速度和指纹识别安全性的因素有哪些。

指纹识别技术具体工作过程（图片来自新浪微博）

指纹识别技术是一整套软件与硬件相结合的技术方案，硬件方面，手指通过电容式/光学式/无线电式接触式扫描采集指纹；软件方面，DSP指纹图像处理器对生成的指纹图像进行预处理、二值化、细化处理；通过软件算法将提取的指纹特征与预先记录的指纹库进行比对验证，最终输出识别结果。

决定指纹解锁速度的因素：

1、指纹模块算法速度：当我们把指纹放在指纹模块采集区域时，指纹传感器需要采集指纹的图形信息，然后将采集到的图形信息转换成数字信息，再与之前采集到的转换后的数字信息进行对比，如果匹配则解锁成功。指纹模块算法的速度决定了指纹解锁的速度。

指纹识别模块结构

2、手机硬件处理速度：虽然每次指纹解锁时间不到一秒，但要经过三个过程，首先传感器检测到手指按压，判断手指覆盖传感器区域符合验证标准，其次验证指纹数据，最后验证通过点亮屏幕解锁联想指纹识别软件，每个过程都取决于硬件本身的处理能力，手机硬件的处理速度也会影响指纹解锁速度。

几种常见指纹识别盖板材质参数对比（图片来自EEPW）

3、指纹识别盖板：指纹识别盖板对指纹解锁速度也起着决定性的作用，目前手机市场上比较成熟的方案有蓝宝石、镀膜、陶瓷盖板、玻璃等。指纹识别盖板不仅要起到保护作用，还要具备良好的识别能力，指纹识别盖板的介电常数越高，信号强度越好，穿透能力越强，识别越灵敏，所以在解锁速度上会更有优势，所以指纹识别盖板的材质也会影响指纹解锁速度。

指纹识别的安全问题

目前，随着移动支付的不断普及和发展，指纹识别技术不仅仅用于解锁，在手机支付宝等领域也得到广泛应用；然而随着移动支付的普及，一些别有用心的人开始瞄准用户手机，使指纹识别技术成为他们窃取金钱的“有利途径”；由此，指纹识别技术的安全性开始受到用户的广泛关注。

使用粘土制作假指纹解锁（引用图片）

今年世界移动通信大会（MWC）上，现场演示了如何用雕塑粘土伪造假指纹，随后他们用制作的假指纹成功解锁了搭载指纹识别技术的手机。此前，德国安全研究实验室也曾用指纹膜成功解锁了/6Plus。值得一提的是，美国密歇根州立大学计算机科学与工程学院的研究成果显示，拍摄人的指纹，用特殊墨水打印出来，再利用打印出来的模型解锁手机，是相对更简单、更容易获取指纹的方法。

从照片中可以获取指纹信息（拍照姿势该换换了）

从以上例子来看，只要提取用户的指纹，就可以制作出“假指纹”。这种“假指纹”可以轻易解锁手机，甚至入侵你的移动支付系统，让你遭受财务损失。所以从目前的情况来看，一些指纹识别解决方案似乎已经变得不安全了。

虽然这些“假指纹”识别技术目前对于普通人来说还很难掌握，但如果遇到专业人士盗取你的指纹和手机，你的财产将变得极其危险。为了提高指纹识别的安全性，避免不必要的财产或重要信息被盗，一些指纹识别技术公司开发了活体指纹识别技术，这或许是破解假指纹的最佳解决方案。

汇顶科技活体指纹技术演示

活体指纹技术将更高级别的安全性融入现有的标准指纹安全系统中，包括可以测量血流量并识别手指真假的传感器。它可以让用户在不牺牲便利性的情况下显著提高安全性。与传统指纹识别解决方案相比，识别活体指纹的方法更高效、更快速，识别成功率也更高。

活体指纹系统所采用的芯片内置活体指纹检测和心率检测功能，可有效识别假指纹并同时检测心率，为消费者的移动支付提供更安全的保障。此外，芯片算法也进行了优化，在指纹识别速度上将带来更佳的体验。

介绍完手机基本的技术方向，我们再来看看指纹识别产业链：

一般来说，指纹识别需要经过“芯片-模组-整机”三个重要环节，而芯片环节主要涉及“芯片设计-晶圆生产-芯片封测”等环节。模组厂商将芯片再加工后出售给手机厂商。在整个指纹识别行业中，芯片部分占比约70%，价值占比最高，剩下的30%则由模组、整机等瓜分。

指纹识别产业链（注：仅展示部分公司）

其次我们来看一下目前指纹行业厂商：

全球提供指纹识别芯片产品的公司主要有苹果（）、（）、汇顶科技、思立微、神盾科技、迈瑞科技等。苹果采用自有方案，不供应给别人。安卓阵营中，市占率较高的指纹识别厂商主要有FPC、汇顶科技、（），其他方案厂商还有神盾科技、思立微、迈瑞科技等。具体：

2015年指纹识别业务表现

①：1998年成立于美国，拥有近200项专利，2012年被苹果收购，其指纹识别模组产品仅供应苹果。该公司的指纹识别解决方案全球领先，占据全球50%以上的市场份额。由于其指纹识别解决方案的速度和准确性，苹果对其的垄断为苹果带来了差异化竞争的能力。

② Cards AB（FPC）总部位于瑞典哥德堡，公司致力于传感器、芯片等生物识别技术及产品的研发、生产和销售，通过分析和匹配用户独有的指纹，帮助用户确认身份，占据全球25%的市场份额，近两年十分重视中国市场的发展。

③（）：1986年成立于美国，公司主营产品为屏幕触控芯片、显示驱动芯片、指纹识别芯片、触摸屏设计等，2013年收购指纹识别传感器厂商，因苹果垄断，三星等不得不寻求解决方案，占据全球20%的市场份额。

④神盾科技：2007年成立于台湾，2015年在台湾上市。神盾专注于被动电容式指纹识别芯片设计，是全球唯一被动电容式指纹方案供应商，主要客户为华硕、联想、惠普、宏碁等，2011年进入联想及平板电脑供应链，曾为三星指纹识别算法供应商，2015年转型为三星指纹识别芯片供应商。

其他相关公司

①汇顶科技成立于2002年，作为人机交互与生物识别技术的领导者，在手机、平板电脑、可穿戴产品等智能移动终端领域不断进步，相继推出了具有自主知识产权的Link技术、指纹识别与触控合一的IFS技术、活体指纹检测技术，逐步成为电容触控芯片、指纹识别芯片和固话芯片的行业领导者。公司相继开发了包括华为、联想、中兴、OPPO、vivo、魅族、乐视、小米、诺基亚、东芝、松下、宏碁、华硕等国内外知名终端品牌在内的客户群。公司的指纹识别产品涵盖指纹识别芯片、玻璃盖板指纹识别芯片、IFS隐藏式指纹识别芯片四大产品线，是目前行业内唯一一家能够为这四种解决方案提供全系列指纹识别芯片的公司，其中玻璃、陶瓷、蓝宝石盖板已被公司广泛应用。

②思立科技（股份有限公司）：2011年成立于上海张江，主营电容触控及指纹识别研发与销售。市场定位于快速稳健增长的智能移动互联网终端，致力于提供极高性能、极低成本的新一代人机界面完整解决方案。电容触控IC出货量居国内PAD市场第一，手机单层多点及触控技术处于行业领先水平，累计出货量突破1亿颗。主要出货给中低端及白标品牌。

③芯微科技：2015年成立于深圳，主营业务为指纹识别芯片，市场瞄准智能手机领域。公司成立后，基于市场窗口分析，直接将自己定位为跨领域解决方案覆盖。由于公司核心研发团队多为该领域高级技术人员，成立后不久便位居行业前列。

④新启航：是一家从事集成电路研发、销售的指纹识别公司，主要从事新型生物识别安全芯片的研发，为客户提供“交钥匙”安全解决方案，产品主要应用于指纹支付安全认证、信息安全认证及指纹门禁等领域。

⑤：东泰电子股份有限公司(股票代码3545.TW)于2005年在美国成立，致力于人机界面解决方案的研发，为移动电子设备提供最具竞争力的电容式触摸屏芯片、TFT LCD显示驱动芯片、触控显示一体化单芯片(支持嵌入式面板的IDC)、指纹识别芯片及压力触控芯片。凭借在触控及显示领域的深厚积累，东泰一直致力于人机交互领域新技术的开发，并于2015年推出业界领先的指纹识别解决方案及3D多点触控单芯片解决方案。指纹识别领域：提供全方位的产品布局及极佳的用户体验。3D触控领域：引领行业推出单芯片即可同时支持Multi touch及多点压力触控的高性能解决方案，可同时识别两根不同力度的手指压力操作，将压力触控技术推进至多点时代。

结论

随着科技的发展，指纹识别技术会越来越安全，识别速度也会越来越快，目前还不确定是否会被其他识别技术取代，但可以肯定的是，未来我们的身份认证会更加唯一、准确、可靠。

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