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原標(biāo)題:迷之解答:為何國產(chǎn)手機(jī)的指紋識(shí)別在背面?
從iPhone 5S開始,什么九宮格解鎖,密碼解鎖都顯得太Low了。輕輕一按,從解鎖,認(rèn)證,付錢,統(tǒng)統(tǒng)輕松搞定。但是,為什么iPhone的指紋識(shí)別在前面?國產(chǎn)手機(jī)的卻都在后面呢?今天小贏來帶你尋找答案。
國產(chǎn)手機(jī)的指紋識(shí)別都在手機(jī)背面,這科學(xué)嗎?
識(shí)別區(qū) 前置 VS 后置,哪個(gè)更方便?
指紋不可修改重置,安全性如何?有泄漏隱患嗎?
希望通過此文能帶你解答上面的疑惑!
果粉們都知道,從iPhone 5S開始,機(jī)身正面的 home 鍵就不再只是home鍵。
與蘋果不同,從華為mate7開始,包括:紅米note3、OPPO、魅族等國產(chǎn)手機(jī)紛紛將指紋識(shí)別設(shè)置在了手機(jī)的背面。
如果,你認(rèn)為只有正面和背面兩種,你的腦洞就太小了。索尼Xperia Z5x系列手機(jī)采用了側(cè)面指紋識(shí)別,將指紋與電源鍵合二為一。
蘋果的前置、安卓的后置、索尼的側(cè)置,究竟哪種設(shè)計(jì)更人性化?
引用網(wǎng)上某位果粉的話:iPhone5s 屏幕4寸,用戶會(huì)很習(xí)慣的在握持時(shí),把大拇指放到蘋果標(biāo)志性的home鍵上。握手機(jī)的動(dòng)作與指紋解鎖無縫銜接,整個(gè)過程流暢自然。但是,如果使用5.5寸屏幕的iphone 7plus,對于手小的女生來說,單手解鎖就變的有難度了。
再進(jìn)一步想象一下這一幕:手小的人,單手去拿iphone 7Plus,當(dāng)去指紋解鎖的時(shí)候,大塊頭的手機(jī)導(dǎo)致重心靠上部,拿著很累且很容易脫落。
也有網(wǎng)友從使用環(huán)境的角度分析:如果手機(jī)從桌上拿起來,那正面比較適合;如果從衣服的口袋里掏出來那側(cè)面和背面更適合。
不知道大家是否也同意這樣的觀點(diǎn)呢?
專利解密指紋識(shí)別后置之謎
解密的過程需要先從一次資本運(yùn)作開始。2012年7月,蘋果以3.56億美元收購了AuthenTec,AuthenTec是當(dāng)時(shí)全球最大的指紋傳感器及芯片與模組、身份識(shí)別和加密安全方案的供應(yīng)商,蘋果的Touch ID就是由該公司開發(fā)的!
在完成收購AuthenTec后不久,蘋果停止了該公司所有對外指紋識(shí)別技術(shù)的提供和授權(quán)。
面對拿不到授權(quán)的困境,廣大安卓陣營的廠商紛紛尋找出路。
上圖為各大手機(jī)廠商合作或收購的指紋識(shí)別技術(shù)公司的對應(yīng)關(guān)系
涉及指紋識(shí)別的專利技術(shù)
指紋識(shí)別設(shè)備中,最關(guān)鍵是檢測并感應(yīng)指紋信息的電容傳感器。其原理是:按壓時(shí),電容傳感器會(huì)根據(jù)指紋波峰與波谷而產(chǎn)生的電荷差形成指紋影像,完成了指紋的采集。第1代電容式指紋傳感器能容忍的介質(zhì)厚度上限只有50um,超過這個(gè)值就衰減很快。不能滿足現(xiàn)今的手機(jī)應(yīng)用。
Authen Tec公司在第一代的基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)使用了激勵(lì)發(fā)生器,顯著提高了傳感器的靈敏度,改良后的傳感器能夠識(shí)別手指活體皮膚的電場強(qiáng)度,使識(shí)別效果更為清晰;在技術(shù)改進(jìn)的同時(shí)該公司進(jìn)行了專利申請。下圖為Authen Tec公司2004年的針對上述技術(shù)的專利申請(CN200480033762.6 重要專利布局之一)的說明書附圖
經(jīng)過多年的專利布局,指紋識(shí)別前置所必備的,從電容式按壓傳感器、芯片封裝到模組設(shè)計(jì)已經(jīng)全部被AuthenTec設(shè)置了專利壁壘。這也成為了其他公司采取技術(shù)形式差異化,以繞開蘋果專利封鎖的最核心的動(dòng)力。
各公司還注意在避讓對手專利布局的同時(shí),試圖在產(chǎn)品形態(tài)上建立對Authen Tec的優(yōu)勢,最終安卓平臺(tái)也幾乎全部選擇了專利防線更加“穩(wěn)固”的后置指紋解鎖方案。
上圖為FPC公司2015年的專利申請(CN201580000895.1)的說明書附圖,該專利為該公司保護(hù)后置指紋識(shí)別方案的核心專利之一。
華為從2014年開始就采用了FPC的1020解決方案并應(yīng)用在了Mate7上。與蘋果的先點(diǎn)亮屏幕,再按壓手指解鎖功能相比,F(xiàn)PC的各代方案可以直接用指紋點(diǎn)亮屏幕加解鎖,省略點(diǎn)亮屏幕這一步讓進(jìn)入手機(jī)大大順暢。而且經(jīng)作者測試,F(xiàn)PC的方案在對干、濕手指的適應(yīng)性上也如廠商宣傳一樣有著較好的用戶體驗(yàn)。
在材料方面,蘋果一直在Touch ID上使用“藍(lán)寶石”蓋板,學(xué)名叫三氧化二鋁單晶體。小米5則使用了中國三環(huán)公司與中國邁瑞微共同研發(fā)的二氧化鋯陶瓷材料,也就是“微晶鋯”蓋板?!拔⒕т啞毕啾扔凇八{(lán)寶石”材料在指紋傳感器蓋板應(yīng)用上優(yōu)勢很大,除了自身硬度大可以避免磨損,相對介電常數(shù)提高接近2倍,能夠大幅度降低指紋電場的衰減,同時(shí)成本也比“藍(lán)寶石”低很多。
在指紋識(shí)別算法方面,很多公司除了購買瑞典PreciseBiometrics(PB)的算法外,均選擇自主研發(fā)的方式。但令人擔(dān)心的是,一些廠商因技術(shù)實(shí)力有限導(dǎo)致自主研發(fā)的算法解鎖速度不夠快,為了提高速度,一些廠商選擇降低算法里的匹配精確度門限。這樣做雖然表面上提高了用戶體驗(yàn),但是無疑大大降低了系統(tǒng)的安全性。
指紋密碼安全嗎?
指紋不像數(shù)字密碼或者圖形解鎖,密碼一旦被盜還可以更改,指紋這種解鎖方式一旦被人掌握,則會(huì)面臨巨大的風(fēng)險(xiǎn)——不可更改。
對于上述問題,蘋果用戶的指紋只會(huì)在本機(jī)使用,而不會(huì)上傳到iCloud云端,因此之前發(fā)生的蘋果iCloud照片泄露事件并沒有影響指紋識(shí)別模塊的安全。為了保障用戶的指紋信息安全,蘋果還聲稱在芯片中設(shè)計(jì)了“Secure Enclave”的特定區(qū)域,指紋信息特征會(huì)儲(chǔ)存在整個(gè)芯片硬件上,不允許指紋識(shí)別傳感器之外的軟件讀取,這些指紋特征并非是完整指紋信息,而是一些片段組合,即便拿到特征,也不能反向復(fù)制出指紋。
華為也在芯片上設(shè)計(jì)了Trust Zone區(qū)域保障用戶的指紋安全。
目前,世界上的指紋搜集和存儲(chǔ)都是由具有國家和政府背景的安全機(jī)構(gòu)進(jìn)行的。雖然大廠商牽頭組成的FIDO聯(lián)盟(Fast IDentity Online,快速身份識(shí)別在線)一直努力促成指紋識(shí)別的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn),但是筆者認(rèn)為因?yàn)橹讣y的特殊性對廠商搜集指紋信息應(yīng)該十分謹(jǐn)慎。否則,一旦信息泄露,指紋識(shí)別技術(shù)很有可能迎來末日。
總結(jié)
從應(yīng)用和實(shí)際操作角度,本次安卓陣營的企業(yè),特別是廣大的中國手機(jī)廠商,在指紋識(shí)別技術(shù)的專利對抗和專利運(yùn)營方面打了一個(gè)漂亮的反擊仗。從位置、材料、算法等方面全方位的突破了蘋果的專利封鎖,并形成了更好形式的有效替代。
此次成功的經(jīng)驗(yàn),在我國制造業(yè)由中國制造向中國創(chuàng)造歷史機(jī)遇下,值得走在產(chǎn)業(yè)升級(jí)轉(zhuǎn)型路上的廣大企業(yè)學(xué)習(xí)和借鑒。
來源:IP創(chuàng)新贏
作者:陳嘉威 審協(xié)北京中心初審部
編輯:IPRdaily趙珍 校對:IPRdaily縱橫君
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