iPhone 5s 只識別活指紋,斷指和指紋模具沒用,是何原理?

蘋果解釋稱,5s 採用的是當前世界最先進的消費者指紋識別器,感應的是皮膚下的活指紋,離開你身體的斷指和複製的指紋模具都不會有用。靠譜嗎?原理呢?


當我看到這篇文章的時候,當然是看到了末尾,我笑了,真的是處處有粉,處處有黑。
當初樂視發布會當天我就遲疑,我就納悶,即使你是超聲波,如何檢測活體?
對於自己的解釋是,3D指紋識別!
如果能做到真皮層,確實是真~活體識別了,如果不能呢?

 超聲波技術

  超聲波指紋採集是一種新型技術,其原理是利用超聲波具有穿透材料的能力,且隨材料的不同產生大小不同的回波(超聲波到達不同材質表面時,被吸收、穿透與反射的程度不同)。因此,利用皮膚與空氣對於聲波阻抗的差異,就可以區分指紋嵴與峪所在的位置。 超聲波技術所使用的超聲波頻率為1×104Hz-1×109Hz,能量被控制在對人體無損的程度(與醫學診斷的強度相同)。超聲波技術產品能夠達到最好的精度,它對手指和平面的清潔程度要求較低,但其採集時間會明顯地長於前述兩類產品,而且價格昂貴,也並不能做到活體指紋識別,所以目前使用稀少。

該內容源自:淺析四大指紋識別的圖像獲取技術原理 _RFID世界網

當然,真的假不了,假的真不了。等我家技術大拿出差回來,我親自去探討一番。
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具體一點講,其原理是利用超聲波具有穿透材料的能力,且隨材料的不同產生大小不同的回波(超聲波到達不同材質表面時,被吸收、穿透與反射的程度不同)。因此,利用皮膚與空氣對於聲波阻抗的差異,就可以區分指紋嵴與峪所在的位置。

超聲波技術所使用的超聲波頻率為1×104Hz-1×109Hz,能量被控制在對人體無損的程度(與醫學診斷的強度相同)。

相比於第一代和第二代,超聲波指紋識別技術優點明顯,手指無需與指紋模塊相接觸,因而不會對手機的外觀造成太大影響。

比較而言,按壓電容感測器做出的是二維指紋圖像,而超聲波掃描可以對指紋進行更深入的分析採樣,甚至能滲透到皮膚表面之下識別出指紋獨特的3D特徵

不需要電容感測器或者按鈕,可以隱藏於多種材質表面之下,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。如果你手有水、汗液等情況下,依然能夠準確的識別,這點是蘋果Touch ID所不能媲美的。

舉個簡單的例子:前兩代指紋識別技術關注的是解鎖的速度和精度,但對於用戶來說,可能面臨的煩惱是,比如冬天手指脫皮,指紋識別就失效了。第三代的指紋識別技術中的超聲波指紋識別則在識別深度上取得了突破,3D掃描技術掃描指紋,可以穿過手指表皮,形成更精密仔細的分析。

但超聲波指紋識別技術的進步在於,相比於第一代和第二代指紋識別技術,因為可實現3D指紋識別技術,其安全性要大幅領先。未來發展成熟時,超聲波感測器可以掃描到指紋表面的溝壑以及底層組織,因此僅憑一張指紋的平面圖是無法矇混過關的。

以上是說明文的引用,不必手敲的部分,對於這則內容,我簡明的做一些說明:
1、前幾代的指紋識別模組,都是需要通過接觸手指才能採集,到了超聲波技術,是利用聲波特性,不必接觸,通過一定距離的聲納探測就可以做到;
2、正是因為不受接觸的限制,其識別技術就不再受限於接觸式指紋頭的污垢、水漬、油漬、汗水的影響,實際上電容射頻的指紋頭也做到了這個技術規避。
3、不受接觸限制,更大的優勢在於產品設計的結構上,之前的接觸式必須有藍玻璃,電容屏等跟金屬殼、塑料殼的嵌入配合,超聲波產品的優勢是可以將指紋膜組封裝在手機內部,不受制於位置、開孔等,這才是對於手機的最大優勢。但是對於其他指紋產品,諸如指紋防盜鎖、指紋滑鼠、指紋保險柜,卻不見得有明顯的優勢,這是跟產品設計、結構、大小等有關聯的
4、第三代的電容+射頻指紋頭我親自做過低溫測試,將產品通電後放置低溫箱,標準是-30攝氏度,而我做的實驗是-38℃,這樣的話,超聲波識別技術吹鼓自己比前幾代產品優勢在於冬天的識別就是扯淡,當然到了-40℃以下,我不敢保證,如果產品全覆蓋地區全是零下40℃,我認栽,超聲波確實有優勢。
5、所謂的手指脫皮,手指磨損,我也親自測試過:不論20來歲的年輕小夥子,手指嚴重磨損,或者六七十歲的老年人手指指紋變的光滑。我在測試的時候(射頻半導體指紋頭),都完美的識別了這些指紋,只是方法問題。所以,超聲波指紋頭講自己的優勢,是不要臉的自誇。
6、很多資料、新聞里都提到「如果」「未來」等字眼,再加上我了解到的技術層面的諮詢。抱歉,我也得用一次「如果」。如果高通已經完美的搞定了超聲波指紋識別的很多技術難點,何必全世界跑的尋求解決方案呢?如果高通完美解決了,何必其技術沒有覆蓋整個社會的指紋識別產品應用呢?
7、別問我為什麼懂這麼多,我還不是指紋識別技術領域裡的專家,甚至被做指紋識別技術的同事笑話「對於指紋識別,你還是個外行啊」。我只不過恰好身在這個渠道的內部關係里。另外,我打個小廣告,我了解這麼多,其實是在嘗試做指紋保險柜和指紋防盜鎖的銷售行為里,出於技術營銷的角度,花時間從公司、技術大拿、科技諮詢、實際的用戶服務裡面摸索來的。
8、彩蛋來了:
至於我做哪個產品的銷售,倒是不會無恥的給自己做推廣,如果有人信任我,願意拿我的產品,私信就是,我的產品是正規渠道。
9、重點來了:
對指紋產品關注的知友,我不推銷自己的產品,我可以免費幫有需要的人分析你們關注的產品特性,不論是手機、防盜鎖、保險柜、金庫、滑鼠、考勤機,等等等等多到我也不知道的,我都可以從我的資源入手對能清楚找到的產品進行技術優劣點的分析。
都是免費,都是免費,都是免費。
我不是雷鋒,只是走在不斷學習的路上!
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對於指紋識別技術的應用,之前是我完全手敲的內容,是自己了解的情況的總結,最近一直忙別的事情,難以更深一層為大家科普,這裡就放一個鏈接,圖片+文字的形式表述了目前主流的幾款手機上指紋頭的介紹:主流指紋識別技術介紹
對於 @dongworks知友的提問,我大概知道超聲波是目前最新、最好的技術,但是高通自己都沒有解決技術難題,並沒有大範圍的、普遍的應用,當然對於樂視手機最早發布,我還是相當震驚的,當然,我也看到了樂視手機對此的系統優化。我能確定的是超聲波比目前應用最成熟廣泛的電容+射頻指紋頭具備更好的優勢:手指不懼油污、水等干擾。所有電容屏都需要接觸嗎,而超聲波的特性就秒殺了之前三代的指紋識別技術,只不過對於超聲波的生物活體檢測,3D指紋檢測,我更清楚的了解後再作答。
這次補充答案比較抱歉,主要是沒有更新知友的疑惑,我會繼續努力。
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不請自來,最近也是在琢磨指紋識別技術的發展史及應用,我算是半個行內人士了,我來回答。
指紋識別技術發展史大致3個階段:
1、光學指紋識別,利用光的折射原理成像,代表作考勤機,它的落後和不穩定不再贅述,其發展包含白光、綠光、紅光、藍光,也有自稱具備生物活體識別的,其實都是吹。頂多是在玻璃罩面加了一層溫度感應膜,但是它跟指紋的生物特徵有毛關係?光指紋+溫度就是生物活體了?
2、電容式感測器,也是被動式、接觸式。以FPC為代表的產品,其工作原理是利用手指表皮紋路溝壑高低差,紋路高低不同接觸到電容板後產生不同的電信號,形成指紋圖像。這個是表皮層的探測,通過演算法、技術優化等能夠做到高解析度、識別率等,但不具備生物活體特徵檢測。其代表作華為MATE 7 mate s,由於其開放性(被三星沒瞧上放棄收購),國內大多安卓機都採購其指紋膜組,同時,國內大量的指紋防盜鎖品牌也採購它的模組。
3、電容+RF射頻指紋識別技術,也是第三代技術,基於電容屏的指紋採集成像原理外,加入了生物特徵的檢測,指紋採集塊周邊的金屬框是一個微弱的射頻信號發射器,活體接觸後,射頻信號探測到真皮層,才會激發電容板採集真皮層的紋路,成像高,識別率高,更多的辭藻不再贅述,打字很麻煩,又不願意冗長的去copy網上的文字。其代表作:iPhone,這個技術也是真正的生物活體指紋識別技術。
另外,國內有部分指紋膜組供應商具備了開發晶源的能力,國產化的指紋識別模組,走的也是2條路線:RF射頻電容生物活體特徵識別,and 純電容。
當然,國內很多指紋應用的產品,要區分它到底是真·生物活體,還是樣子貨。
我懂其中一種方法,更多的要再探究
有贊就更新


從指紋識別sensor出現的那一天起,就面對著防假手指這一個難題。指紋識別sensor發展到現在這個階段,已經相對比較成熟了,所以防假手指也有很大的進步。簡單一點說來,斷指或者普通的假手指和真的指頭電氣特性是有差異的,電容值都不相同,可以從從這些電氣特性上加以區分。在有防假手指技術的sensor下,假的手指或者斷指讀出來的指紋圖像是不清晰或者斷續的,不能採集到整個手指有效的全部特徵點,這樣的圖像根本不能用來作指紋識別。但是也不是說指紋識別sensor可以完全的把所有假手指都能防,只是要做到一個可以騙過目前射頻技術的sensor的假手指成本比較高。
在防假手指上作得比較好的是熱敏的sensor,也就是判斷溫度差,可以很快區分真假手指。但它也就只有這一個好處,缺點還是不少。比如,人感冒的時候,人體整個溫度都很高,都不正常,那麼在這種情況下熱敏的sensor馬上就完蛋了.


請看業界牛人@tombkeeper的對指紋識別的破解。按理,同樣作為商業級應用的iphone也不能免俗。詳見下圖,原文http://weibo.com/1401527553/A902BcUGl

結論:你完全可以輕易製造假手指


查過幾篇專利看過,目前所有能識別假手指的方法,都是不可靠的。。


b站有個視頻使用辣條解鎖的


我用膠帶解鎖過


指紋識別其實也不是什麼特別新鮮的事物了,從上世紀九十年代就有相關的技術應用了。各種指紋識別的門鎖,打卡器也已經應用了很多年了。
指紋識別應用在移動設備上iPhone也不是第一個,只不過iPhone的指紋識別裝置和其他家的不一樣,比較巧妙而已。
Fingerprint recognition
Wikipedia上有一些指紋識別技術的介紹,其中就有提到生物射頻,電容感測等分類是可以擁有活體檢測的功能的。


可惜,
已破
視頻封面蘋果指紋識別系統 Touch ID 破解方法視頻


據說有一種技術叫手指靜脈識別,很多認證設備都是這種。死人或者斷指當然就不能識別了。


昨天看電視上提到:現在的5S指紋識別能感應是否有皮下脈衝。要破解只能把指紋模具做的很薄後貼於真人手指進行破解。
只要身體有紋路的部位都可以進行指紋識別,如腳指,鼻尖等。還有人將自己家寵物貓或狗的腳掌用做指紋識別!
當然我自己沒買,都是電視上看的!


事實證明,指紋磨具是可以解鎖的


5s Home button 一圈戒指估計是電容感應,找不到活手指不激活指紋閱讀器之類。沒資料,盲猜。


不知道原理是什麼,但我猜測這原理很簡單簡單:

考慮一下,蘋果的觸摸屏是只能用活的手指觸摸的,戴了手套都不行,自然,離開身體的斷指,以及指紋模具不可使用,因為觸摸了根本就沒反映。

所以,這個原理跟電容觸屏屏的原理應該就是差不多的。


非業內人士,但是感覺應該是和攝像頭指尖測心率的原理差不多,附加了脈搏的檢測吧。


沒有實體機測試,沒辦法知道真實的iphone使用的是什麼機理,但是,單就技術而言,指紋檢測並不是前面的各位說的那麼離譜。
現在流行的比較靠鋪的技術是結合靜脈檢測的指紋認證,比如富士通的這個系統:
http://www.fujitsu.com/cn/services/palmsecure/
同樣的,使用這個技術的條件是必須要活體檢測,沒有血流就沒有認證。

當然,這些東西使用在手機上,不免有點大材小用了。


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