解锁手机新姿势：生物识别技术大揭秘

解锁手机新姿势：生物识别技术大揭秘

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36氪

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https://36kr.com/p/2829466116114689

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https://post.smzdm.com/p/a4xdl40l/

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在当今信息时代，手机已经成为我们生活中不可或缺的工具，而如何确保手机的安全性也成为了大家关注的重点。生物识别技术作为目前最主流的手机安全解决方案，已经广泛应用于各种智能手机中。本文将为您详细介绍目前主流的三种生物识别技术：指纹识别、面部识别和虹膜识别。

指纹识别是目前应用最广泛的生物识别技术。根据工作原理的不同，指纹识别主要分为光学指纹识别和超声波指纹识别两种。

光学指纹识别

光学指纹识别通过光学成像来捕捉用户的指纹信息。这种技术通常由一个光学传感器和一个光源组成。用户将手指放在传感器上，光源发出光线照射到指纹纹路上，反射回来的光线被传感器捕捉形成指纹图像。这种方式类似于拍照，通过捕捉到的2D图像信息来进行对比验证。

然而，光学指纹识别存在一些明显的缺陷：

1. 安全性不足：光学指纹解锁记录的都是2D平面信息，不具备活体监测能力，可以被伪造的2D照片破解。
2. 对脏手、湿手敏感：在手上有水或出汗的情况下，成功解锁难度显著提升。
3. 产生光污染与可能烧屏：由于光学指纹识别需要外部光源照亮手指，因此在解锁过程中会出现亮光，影响使用体验，尤其在夜间。此外，强烈的局部光照容易导致OLED屏幕的烧屏现象。

超声波指纹识别

超声波指纹识别技术通过发射超声波束扫描用户的指纹。超声波在皮肤表面和空气界面反射，形成独特的回声图案。这些回声图案被传感器捕捉并转换成指纹数据，并由系统进行对比验证。与光学指纹不同，由于是基于超声波的3D成像，因此可以捕捉到指纹的更多细节和深度信息。

超声波指纹识别的优势包括：

1. 高安全性：超声波指纹识别能够捕捉到指纹的三维信息，形成的指纹数据更加丰富和复杂，难以被复制或破解。
2. 对湿手、脏手的高适应性：超声波技术不依赖于图像捕捉，因此不受手指表面状况的影响，即使手指湿润或有污渍，识别率依然较高。
3. 无光污染与减低烧屏风险：由于超声波指纹识别不需要外部光源，不会产生光污染，避免了夜间使用时的不便。另外，也杜绝了光学指纹识别中高亮度照射而产生的屏幕烧屏风险。

然而，超声波指纹识别也存在一些劣势：

1. 高成本：超声波指纹识别模组较光学指纹识别模组成本高出两到三倍，一个超声波指纹模组的制造成本在60-80元，而光学指纹模组仅需20-30元。
2. 对钢化膜的适应性较差：超声波对钢化膜的厚度敏感，厚度越厚，识别率越低。

面部识别技术通过分析用户的面部特征来进行身份验证。苹果的Face ID是目前最知名的面部识别系统之一，其安全性得到了广泛认可。

苹果Face ID的实现原理如下：

1. 脸部匹配在安全隔区内执行，通过专为此目的而训练的神经网络实现。
2. Apple 开发的脸部匹配神经网络使用了超过十亿张图像，其中包括在参与者知情同意的条件下所开展的研究中收集的红外 (IR) 图像和深度图像。
3. 训练用来发现和抵制诈骗的额外神经网络可以抵御尝试使用照片或面具来解锁设备的行为。

面部识别的优势包括：

1. 使用方便：用户无需接触设备即可完成识别。
2. 适用性强：即使在戴帽子、围巾、眼镜、隐形眼镜和许多种类的太阳眼镜的情况下也能正常使用。
3. 环境适应性好：在室内、室外，甚至完全漆黑的情况下都可以使用。

然而，面部识别也存在一些局限性：

1. 隐私问题：面部识别涉及到用户的生物特征数据，需要严格保护。
2. 安全性：虽然目前的面部识别技术已经相当先进，但仍有可能被破解。

虹膜识别是目前最精准的生物特征识别技术之一。虹膜是位于人眼表面黑色瞳孔和白色巩膜之间的圆环状区域，具有丰富的纹理信息。

虹膜识别的优势包括：

1. 高精度：人的单眼虹膜识别特征点数高达200余个，特征点数是人脸的数倍，因此虹膜识别的精度更高，速度更快。
2. 稳定性：虹膜作为人体内部器官之一，包含一系列个体出生后就基本固化的复杂纹理特征，难以轻易获取且几乎不可能被复制或伪造。
3. 隐私性：虹膜识别技术因其需要用户主动配合才能完成信息采集的特性，相较于人脸识别更加注重用户隐私保护。

然而，虹膜识别也存在一些局限性：

1. 设备要求高：虹膜图像采集需特定的虹膜采集仪支持，对设备的要求较高。
2. 受环境影响：在强光环境下，虹膜识别的效果可能会受到影响。
3. 特殊情况限制：如果用户佩戴纹理复杂的美瞳，可能会影响识别效果。

随着技术的不断进步，生物识别技术将朝着更安全、更便捷的方向发展。超声波指纹识别有望凭借其高安全性和适应性，逐渐取代光学指纹识别。面部识别技术将更加注重隐私保护和安全性。虹膜识别则可能在特定高安全等级场景中发挥更大作用。

生物识别技术的未来应用场景将更加广阔。在与AR、VR、MR等设备结合后，这些技术将拥有更广阔的应用场景。预计到2029年，虹膜识别市场规模将达到104.7亿美元，复合年增长率为17.16%。

生物识别技术的发展将为我们的生活带来更多便利，但同时也需要注意隐私和安全问题。未来，随着技术的不断进步和完善，我们有理由相信，生物识别技术将在保护个人信息安全方面发挥越来越重要的作用。