三星发布软件修复Note10 指纹漏洞并道歉，三代指纹识别技术详解

来源：阅读：12019-12-27 14:14:27

此问题，也希望专业人士帮助三星尽早解决。

在这里详细说一下超声波指纹识别的技术原理，以及三代指纹识别技术的发展过程和3D结构光技术。

超声波指纹识别的原理：

利用超声波具有穿透材料的能力，产生大小不同的回波。(超声波到达不同材质表面时，被吸收、穿透与反射的程度不同)。

因此，利用皮肤与空气对于声波阻抗的差异，就可以区分指纹嵴与峪所在的位置。

利用指纹表面与空气密度的不同从而构建出3D指纹图像，与指纹信息做比对。

与光学指纹识别只能检测指纹表皮相比，超声波指纹识别技术，能够识别到指纹的深层沟壑。

乐视在2016年1月、小米在2016年9月就推出了超声波指纹识别手机，当时的超声波穿透距离有限，因此体验都不够好。

超声波指纹识别技术被称作第三代指纹识别技术的代表，相比第一代和第二代指纹识别技术，进步明显。

第一代指纹识别技术采用光学识别。

由于光不能穿透皮肤表层（死性皮肤层），所以只能够扫描手指皮肤的表面。在这种情况下，手指表面的干净程度，直接影响到识别的效果。

第二代指纹识别采用电容传感器技术。

利用硅晶元与导电的皮下电解液形成电场，指纹的高低起伏会导致二者之间的压差出现不同的变化，借此可实现准确的指纹测定。

但是由于传感器表面是使用硅材料容易损坏，导致使用寿命降低。以及通过指纹的山谷和山脊之间的凹凸来形成指纹图像的，因此，第二代子指纹识别技术，与第一代指纹识别技术面临同样的实际应用难题：对脏手指或湿手指等困难手指识别率低。

第三代指纹识别采用射频技术，分为无线电波探测与超声波探测两种，其原理都与探测海底物质的的声纳类似，是靠特定频率的信号反射来探知指纹的具体形态的。

对于指纹识别技术来说，最大的安全隐患是每个人只有一套指纹，而且不像密码那样可以随时换。

也就是说，采用了指纹识别技术的设备/服务的任何一个指纹数据泄露就等于全盘泄露。此点，即便是作为第三代指纹识别技术的超声波指纹识别也难以幸免。

苹果在iPhoneX上，开始采用3D结构光技术，通过Face ID实现面部解锁。

3D结构光技术的基本原理是，通过近红外激光器，将具有一定结构特征的光线投射到被拍摄物体上，再由专门的红外摄像头进行采集。

这种具备一定结构的光线，会因被摄物体的不同深度区域，而采集不同的图像相位信息，然后通过运算单元将这种结构的变化换算成深度信息，以此来获得三维结构。

简单来说就是，通过光学手段获取被拍摄物体的三维结构，再将获取到的信息进行更深入的应用。

为了让iPhone X实现3D结构光人脸识别，苹果专门研发了AI芯片，特地针对3D深度成像设立了独立的运算单元，保证面部识别的效率。

iPhone X 3D结构光工作过程使用了ToF技术。

ToF（Time Of Flight）

ToF是3D深度摄像头的其中一种方案，是结构光的同门师弟。ToF测距有单点和多点两种，其中手机上一般会用多点测距。多点测距的原理和脉冲的单点测距类似，但是其收光器件为CCD，即带电荷保持的光敏二极管阵列，对光响应具有积分特性。

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