橘子皮如何解鎖指紋識別?關鍵點在於導電筆塗層

2020-12-23 EDN電子設計技術

事件起源b站up主經歷（有炒作嫌疑），手機指紋出現裂痕後，發現任何人都能解鎖。stGednc

本文記錄了，原理、安全性、專家回應以及怎麼防範stGednc

先危言聳聽一下：不光橘子皮，任何人的指紋都能隨便解開你的手機鎖，就連一塊溼的餐巾紙都可以輕易的解鎖你的手機。stGednc

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不僅如此，微信轉帳也是OK的stGednc

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怎麼做

將一塊透明膠布貼在你的手機指紋識別區stGednc

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用手指解鎖幾次你會發現。stGednc

不需要錄入指紋，任何人都可以解鎖你的手機了。stGednc

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原理如下

蘋果在iPhone5s上搭載指紋後，為了讓大家放心使用，於是發布了長達33頁的安全白皮書。stGednc

根據白皮書的描述，蘋果公司在A7晶片中劃分了一塊Secure Enclave（安全區域），用來管理、核對、和存儲用戶的指紋信息。SecureEnclave是一個獨立的系統，有自己的安全啟動順序和軟體升級機制。用戶按下Home鍵的時候，Touch ID會進行一次88x88像素，500 ppi的光柵掃描，數據暫時存儲在Secure Enclave的加密的內存裡，等待矢量化分析。stGednc


蘋果發布Touch id安全白皮書stGednc

重要的是stGednc

Touch ID會從各種角度不斷學習用戶的指紋，在已有的指紋圖譜上添加新的節點。stGednc

回到剛才的步驟stGednc

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我們在膠帶上塗抹的這一小塊物質構成了一個導電圖層stGednc

而指紋傳感器上接受到的信息包含這個導電圖層，並不完全是你的指紋，而進行比對時只要部分信息相同，就能驗證通過。stGednc

此時軟體系統已經將導電圖案學習進去stGednc

而這個圖案會一直在指紋傳感器上面，只要用手指一觸碰，就能解鎖stGednc

安全性

有人說這個問題是子虛烏有，那麼指紋區域有裂痕後若繼續使用是否有隱患呢。stGednc

你可能會問了，這種圖層是不是很神稀奇的物質？stGednc

非也，淘寶上二十元左右可以買到很多到很多stGednc

目前我們接觸最多的三種指紋識別方式有：光學識別、電容傳感器、生物射頻stGednc

•光學識別常見的屬平常使用的指紋打卡機，是較早的指紋識別技術。光線射到手指上再反射回機器以獲取數據。這種方式是採集手指上的特徵點，與手機模塊的原理有所區別。stGednc


光學識別只能到達皮膚的表皮層，而不能到達真皮層，而且受手指表面是否乾淨影響較大。stGednc

•電容式傳感器是我們使用最多的指紋識別方法，利用指紋的凹凸，對手指的乾淨要求還是比較高，而且傳感器表面使用矽材料，比較容易損壞。stGednc

這種方式也不能防範這次的指紋安全問題。stGednc

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•生物射頻和超聲波生物射頻是利用射頻信號來獲得指紋圖像，超聲波是向手指表面發射超聲波，然後接受反射回來的回波。stGednc

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手指嵴和溝會產生不同的超聲波信號回波，將回波信號進行數據處理就可以獲得指紋圖像數據。超聲波指紋可以防範這個安全漏洞，然而。stGednc

目前，採用超聲波傳感器的是少數，技術也不是很成熟。stGednc

為什麼活體檢測失靈了？

從iPhone 5s搭載電容指紋識別開始就安裝了生物射頻。現在使用的電容傳感器，基本都具有活體檢測功能。stGednc

要弄清楚橘子皮為什麼能躲過活體檢測，需要了解指紋識別的原理。stGednc

電容式傳感器是我們使用最多的指紋識別方法，利用指紋的凹凸，從蘋果收購AuthenTec並開始普及他們的方案之後，一般採用電容傳感器的廠商，都會再搭載生物射頻傳感器。stGednc

從圖中可以看到電容指紋識別模塊的結構。stGednc

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因為射頻傳感器是再電容傳感器的下部，而且靈敏度一般很高，按照常理應該可以識別出橘子皮這種非生物。stGednc

但是，請注意，視頻中的的人手指是壓在橘子皮上方的，也就是說，手指表面的死皮和橘子皮一起被生物射頻傳感器穿過，最後識別出後面的活體手指。stGednc

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專家回應： 「破解實驗」在現實中操作性差

其實除了手機之外，筆記本電腦、防盜門電子鎖等都採用了類似的指紋驗證方式，而在技術人員的測試下，依靠透明膠帶和導電筆，也都可以被隨意解鎖。stGednc

實際上，在打開指紋驗證的過程中，最關鍵的並非透明膠帶，而是導電筆塗層。stGednc

技術人員表示，在機主觸摸導電塗層解鎖時，指紋傳感器接收到的信息其實是導電塗層，而不是手指指紋。塗層會聚集形成固定圖案，並且與機主的指紋相結合，將新的圖案更新進指紋模板。stGednc

「這是利用了現在智慧型手機指紋算法的特點」，蘇州邁瑞微CTO李揚淵表示，目前指紋解鎖為了更好更快的用戶體驗，只需要小部分指紋符合機主指紋即可開機，並且手機中記錄的指紋在不斷的更新、優化中；同時，指紋不會區別是否是人體，只要符合該圖案即可解鎖，也就有了橘子皮都可以解鎖指紋識別的例子。stGednc

清華大學自動化系副教授馮建江在接受採訪時認為，之所以出現這樣的情況，是因為傳感器面積小的限制，手機採用的指紋識別技術，只需要部分信息相符就能通過，這和傳統的公安刑偵、考勤和身份證等採用的指紋識別技術相比，驗證並不嚴格。stGednc

對於該問題，業內人士Nemo解釋道，這種情況的發生，其實是指紋識別的「自學習」功能。不過，視頻中讓「橘子皮」圖像通過自學習加入到指紋模板中，達到解鎖的效果至少需要「學習」幾十次，這樣的「破解」在現實生活中可操作性實在太差了。stGednc

有網友表示，「對技術邊界探索而言，可以說是很有意義的事件。但是對日常使用環境下的邏輯而言，這種破解，其實很難成立。有誰會允許別人往自己手機上貼個膠帶紙，還好好解鎖三次再借給別人用的？」stGednc

怎麼辦

現在，我們只有等待調查和廠商的rom更新了......stGednc

1.關閉指紋解鎖，開始密碼功能stGednc

2.不要讓手機離開自己的視線，儘量不要使用指紋貼當然，這個辦法對熊孩子可...stGednc

所以指紋功能區出現損壞後，一定要及時關閉指紋功能哦。stGednc

（本文整理自知乎網友火星超人回答、北京青年報）stGednc

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