🏥 💑 ♌️ 我们如何开始多照顾手指 💅🏼 👩🏼‍💼 🤘🏿

嗨，极客时间！最近，许多人在智能手机中使用指纹扫描仪已经成为选择购买设备的主要因素之一。尽管这种类型的生物识别安全技术绝不是新技术，但是他们相对较近地学会了制造紧凑且便宜的指纹扫描仪。但是您是否想过用手指解锁手机会发生什么？我们决定进行整理，并询问所有对cat感兴趣的人。

众所周知，指纹在一个人的一生中都不会改变，因此可以识别15岁和75岁的人。烙印甚至在胎儿发育阶段就开始形成，但即使是同卵双胞胎，烙印也不相同。因此，这是最简单，最安全的方法（在视网膜和虹膜扫描仪或DNA分析之后），可以识别一个人。删除它，因为电影“黑衣人”不起作用。

当从生理学的角度来看时，指纹是指具有由细孔隔开的各个孔的一组突起。由于它与皮肤的热和电特性相关联，因此要获取其图像，可以同时使用热量和光线以及电容（或一起使用）。

指纹扫描仪的种类繁多-有些用于秘密物体（当然还有步态分析和其他芯片），还有一些已经作为现代智能手机的拥有者进入了生活。总而言之，指纹扫描仪主要分为三组：

光学的
半导体（硅）
超音波

光学扫描仪

顾名思义，它们使用光学方法获取印刷图像。此方法是最古老的捕获指纹的方法：指纹的照片是使用检测独特脊和脊的特殊算法处理的。将结果图像与系统中存储的图像进行比较，然后将肯定或否定的响应发送给用户。光学扫描仪分为FTIR扫描仪，光纤，拉削，滚轴，光电和非接触式。

FTIR扫描仪使用受挫的全内反射效果。在这种情况下，光落在两种介质之间的界面上，此后一部分光能从边界反射，第二种光通过它进入第二种介质。反射多少能量取决于入射角：当入射角达到某个值时，所有光能都会从界面反射，这称为全内反射。

当指纹（较稠密的介质）与较不稠密的光束接触时，会通过边界进行全内反射。因此，只有那些击中手指表面没有毛细血管图案的光束才会被反射。接下来，CCD或CMOS捕获手指表面得到的光图像。

光纤扫描仪的工作方式略有不同。实际上，我们有一个光纤矩阵，其每根光纤都以一个光电管结束。每个光电管在打印件接触扫描仪表面时捕获通过手指的残留光。此外，所有元素的数据被汇总，并基于它们获得指纹图像。

电光扫描仪使用一种特殊的聚合物，其中包含一个发光层。它反映了扫描仪表面上手指电场的异质性，之后显示了指纹。其余工作由光电二极管完成，这些光电二极管将所有内容转换为数字形式。残留的扫描器是最有趣的扫描器之一，因为在这种情况下，手指没有像我们惯常的那样被施加到扫描器的表面，而是通过阅读器拉出的，这是一条窄条。它们的操作原理在许多方面与前面提到的FTIR扫描仪相似。

使用非接触式扫描仪时，您甚至不必接触扫描设备的表面。将手指放在一个特殊的孔上，几个光源从下面照亮它，镜头收集信息，然后将数据投影到CMOS上，在此将其转换为指纹图像。

光学扫描仪很容易欺骗，因为它们只能捕获2D图像-这是它们的主要缺点之一。在我们这个时代，它们已经逐渐淡出背景，但是在许多领域仍在使用。但是肯定不是在秘密机构，也不是他们真正关心安全的地方：为此，他们想出了硅（半导体）和超声扫描仪。

硅（半导体）扫描仪

光学扫描仪和半导体扫描仪之间的主要区别在于，在这种情况下，图像是使用半导体的特性获得的，该特性在指纹与扫描仪表面之间的接触点处发生变化。半导体扫描仪可以通过多种方式实现，但最常见的是电容式。

在电容式扫描器中，当指纹图案的峰与半导体矩阵接触时，当获取指纹的烙印时，施加改变半导体器件的pn结的电容的效果。电容式扫描仪的一种修改是当扫描的主要模块是电容器时。也就是说，不会创建传统的指纹图像：而是使用微型电容器电路阵列来收集数据。由于当手指接触扫描仪时，电容器会存储电荷，因此梳子接触印版时电荷会改变。在空腔图案上的任何地方，电荷实际上将保持不变。

跟踪电荷变化，从而捕获指纹数据。然后将它们转换为数字，然后开始搜索指纹的独特属性-将它们与保存的指纹进行比较。

电容扫描仪由于具有最佳的价格质量比，现在已被智能手机制造商认可。它们成本低廉，并且具有很高的防假人防护能力-当然，您可以欺骗，但这并不是那么简单。小米推出的第一台带有指纹扫描仪的智能手机是Redmi Note 3，它也用于公司的新产品之一- 小米Mi Max。他并没有拒绝电容式扫描仪和OnePlus 3中的OnePlus。

在半导体扫描仪中，压敏扫描仪和热敏扫描仪也得到了积极使用，但不适用于智能手机。在第一种情况下，使用乳头状图案的突起施加在表面元件上的压力获得手指表面的图像，但是，此处的防止仿制的保护性很低。热扫描仪使用手指表面的温度图，将其转换为数字图像。伪造这样的印刷品要困难得多。

其余类型的半导体扫描仪实质上是电容扫描仪，余留扫描仪或热扫描仪。

超声波扫描仪

几年前，这种指纹扫描太昂贵了，但是随着技术的发展，他开始涉足智能手机。超声波类型的特征在于，用超声波扫描手指的表面，并测量波源和反射回波的压印浮雕之间的距离。

超声波脉冲被发送到扫描仪前面的手指-一部分被吸收，另一部分返回到接收器。之后，根据山脊，凹陷和其他独特的压印元素来识别它。扫描时间越长，识别出的其他指纹数据就越好-生成详细的3D图像。

当然，这项技术非常有趣-LeEco 2 Max是首批配备超声波指纹扫描仪的智能手机之一。其他制造商仍在谨慎地朝这个方向发展，但是智能手机中的超声波扫描仪还不够“磨合”，其实现成本更高，这可能会增加购买者的智能手机最终成本。因此，例如在Mi5中，小米没有使用超声波扫描仪，而是选择了电容扫描仪。

高通在CES 2016上推出了Sense ID技术，这是一种先进的3D扫描仪传感器，可以收集更多的个人信息。超声波会穿透金属表面，玻璃和某些塑料，而不是接收二维的指纹图，而是详细的三维图。

高通Sense ID-超声波指纹读取器

那真的安全吗？

当然，任何指纹扫描仪都可以上当。旧型号的电容式扫描仪不能很好地浸入手指或手指，在现代智能手机（相同的Redmi Pro）中，此问题已得到实际解决，并且扫描仪工作非常迅速。从某种意义上说，超声波扫描仪更安全，但是这种趋势可能仅在几年后才能进入市场。制作指纹很困难，甚至更难使用它来解锁现代智能手机。

指纹扫描仪的漏洞主要在于智能手机制造商对技术的实施。一个明显的例子-三星和HTC在其智能手机Galaxy S5和One Max中将带有用户指纹的图像存储在文件系统的公共区域中。这是一个简单的，未受保护的.bmp文件-换句话说，是普通图片。由于制造商使用特殊芯片或芯片组中的单独区域来存储有关指纹的信息，因此这几乎从未见过：高通公司拥有Snapdragon Mobile Security，ARM公司拥有TrustZone，苹果公司拥有Secure Enclave。 TrustZone积极使用华为：该技术在专用虚拟处理器上的单独操作系统中分析指纹，即使主系统也无法访问。这意味着第三方应用程序将无法访问指纹扫描。

Apple的Secure Enclave区域非常有趣。实际上，它是使用加密内存并包含硬件随机数生成器的协处理器。在制造过程中，每个这样的协处理器都有其自己的唯一标识符-系统的其他组件或Apple本身都不知道（至少如公司所说）。 Secure Enclave处理来自Touch ID传感器的数据：处理器无法读取指纹信息，并立即将其重定向到协处理器。数据使用AES算法加密。

是否注意到iPhone每次重启后都要求输入密码？密码是解密指纹的密钥-在任何表明篡改的情况下，密码都会被激活：添加新指纹，关闭智能手机，五次不正确的解锁尝试等等。顺便说一句，这也是为什么您需要注意“ Touch ID”按钮的原因-如果该按钮坏了并且将其更改为非原始按钮，则指纹扫描仪将不会~~变成南瓜~~。你想要什么？安全性

不过，苹果公司并不是那么完美，尽管它已经值得应用程序开发人员指责。如果有人解析了iPhone所有者的密码，即使他们的密码与系统密码不同，他也可以解锁智能手机，添加指纹并使用Touch ID登录所有应用程序（即时通讯程序，银行帐户等）。与iOS 9.0开始，开发人员可以设置检查（这是最近一个岗位上Geektimes）的新印象，在推出之时应用的出现，然而，许多平时不使用这一建议。

那该怎么办呢？

答案很简单，很明显-使用它！指纹扫描仪已经可以代替记住登录名和密码的安全方式进入我们的生活，并且具有相应功能的智能手机所有者也不会抱怨。您可以破解所有内容，但是，现在扫描仪的安全性确实很高，此外，该技术还没有停滞不前，并且正在不断发展-智能手机中的超声波扫描仪就是证明。

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那该怎么办呢？

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