迷之解答：為何國(guó)產(chǎn)手機(jī)的指紋識(shí)別在背面？

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原標(biāo)題：迷之解答：為何國(guó)產(chǎn)手機(jī)的指紋識(shí)別在背面？

從iPhone 5S開(kāi)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(guó)產(chǎn)手機(jī)的卻都在后面呢？今天小贏來(lái)帶你尋找答案。

國(guó)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(guò)此文能帶你解答上面的疑惑！

果粉們都知道，從iPhone 5S開(kāi)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(kāi)始，包括：紅米note3、OPPO、魅族等國(guó)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(wú)縫銜接，整個(gè)過(guò)程流暢自然。但是，如果使用5.5寸屏幕的iphone 7plus，對(duì)于手小的女生來(lái)說(shuō)，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(lái)，那正面比較適合；如果從衣服的口袋里掏出來(lái)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(guò)程需要先從一次資本運(yùn)作開(kāi)始。2012年7月，蘋果以3.56億美元收購(gòu)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(kāi)發(fā)的！

在完成收購(gòu)AuthenTec后不久，蘋果停止了該公司所有對(duì)外指紋識(shí)別技術(shù)的提供和授權(quán)。

面對(duì)拿不到授權(quán)的困境，廣大安卓陣營(yíng)的廠商紛紛尋找出路。

上圖為各大手機(jī)廠商合作或收購(gòu)的指紋識(shí)別技術(shù)公司的對(duì)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(cè)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(guò)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(chǎng)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(qǐng)。下圖為Authen Tec公司2004年的針對(duì)上述技術(shù)的專利申請(qǐng)(CN200480033762.6 重要專利布局之一)的說(shuō)明書附圖

經(jīng)過(guò)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(kāi)蘋果專利封鎖的最核心的動(dòng)力。

各公司還注意在避讓對(duì)手專利布局的同時(shí)，試圖在產(chǎn)品形態(tài)上建立對(duì)Authen Tec的優(yōu)勢(shì)，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(qǐng)(CN201580000895.1)的說(shuō)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(kāi)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(cè)試，F(xiàn)PC的方案在對(duì)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(guó)三環(huán)公司與中國(guó)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(shì)很大，除了自身硬度大可以避免磨損，相對(duì)介電常數(shù)提高接近2倍，能夠大幅度降低指紋電場(chǎng)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(gòu)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(wú)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(duì)于上述問(wèn)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(méi)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(guó)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(duì)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(lái)末日。

總結(jié)

從應(yīng)用和實(shí)際操作角度，本次安卓陣營(yíng)的企業(yè)，特別是廣大的中國(guó)手機(jī)廠商，在指紋識(shí)別技術(shù)的專利對(duì)抗和專利運(yùn)營(yíng)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(guó)制造業(yè)由中國(guó)制造向中國(guó)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(lái)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(duì)：IPRdaily縱橫君

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