迷之解答：為何國產手機的指紋識別在背面？

小贏說-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，認證，付錢，統統輕鬆搞定。

但是，為什麼iPhone的指紋識別在前面？國產手機的卻都在後面呢？今天小贏來帶你尋找答案。

國產手機的指紋識別都在手機背面，這科學嗎？

識別區 前置 VS 後置，哪個更方便?

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、魅族等國產手機紛紛將指紋識別設置在了手機的背面。

如果，你認為只有正面和背面兩種，你的腦洞就太小了。

索尼Xperia Z5x系列手機採用了側面指紋識別，將指紋與電源鍵合二為一。

蘋果的前置、安卓的後置、索尼的側置，究竟哪種設計更人性化？

引用網上某位果粉的話：iPhone5s 螢幕4寸，用戶會很習慣的在握持時，把大拇指放到蘋果標誌性的home鍵上。

握手機的動作與指紋解鎖無縫銜接，整個過程流暢自然。

但是，如果使用5.5寸螢幕的iphone 7plus，對於手小的女生來說，單手解鎖就變的有難度了。

再進一步想像一下這一幕：手小的人，單手去拿iphone 7Plus，當去指紋解鎖的時候，大塊頭的手機導致重心靠上部，拿著很累且很容易脫落。

也有網友從使用環境的角度分析：如果手機從桌上拿起來，那正面比較適合；如果從衣服的口袋裡掏出來那側面和背面更適合。

不知道大家是否也同意這樣的觀點呢?

專利解密指紋識別後置之謎

解密的過程需要先從一次資本運作開始。

2012年7月，蘋果以3.56億美元收購了AuthenTec，AuthenTec是當時全球最大的指紋傳感器及晶片與模組、身份識別和加密安全方案的供應商，蘋果的Touch ID就是由該公司開發的！

在完成收購AuthenTec後不久，蘋果停止了該公司所有對外指紋識別技術的提供和授權。

面對拿不到授權的困境，廣大安卓陣營的廠商紛紛尋找出路。

上圖為各大手機廠商合作或收購的指紋識別技術公司的對應關係

涉及指紋識別的專利技術

指紋識別設備中，最關鍵是檢測並感應指紋信息的電容傳感器。

其原理是：按壓時，電容傳感器會根據指紋波峰與波谷而產生的電荷差形成指紋影像，完成了指紋的採集。

第1代電容式指紋傳感器能容忍的介質厚度上限只有50um，超過這個值就衰減很快。

不能滿足現今的手機應用。

Authen Tec公司在第一代的基礎上設計使用了激勵發生器，顯著提高了傳感器的靈敏度，改良後的傳感器能夠識別手指活體皮膚的電場強度，使識別效果更為清晰；在技術改進的同時該公司進行了專利申請。

下圖為Authen Tec公司2004年的針對上述技術的專利申請(CN200480033762.6 重要專利布局之一)的說明書附圖

經過多年的專利布局，指紋識別前置所必備的，從電容式按壓傳感器、晶片封裝到模組設計已經全部被AuthenTec設置了專利壁壘。

這也成為了其他公司採取技術形式差異化，以繞開蘋果專利封鎖的最核心的動力。

各公司還注意在避讓對手專利布局的同時，試圖在產品形態上建立對Authen Tec的優勢，最終安卓平台也幾乎全部選擇了專利防線更加「穩固」的後置指紋解鎖方案。

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後置指紋識別方案的核心專利之一。

華為從2014年開始就採用了FPC的1020解決方案並應用在了Mate7上。

與蘋果的先點亮螢幕，再按壓手指解鎖功能相比，FPC的各代方案可以直接用指紋點亮螢幕加解鎖，省略點亮螢幕這一步讓進入手機大大順暢。

而且經作者測試，FPC的方案在對干、濕手指的適應性上也如廠商宣傳一樣有著較好的用戶體驗。

在材料方面，蘋果一直在Touch ID上使用「藍寶石」蓋板，學名叫三氧化二鋁單晶體。

小米5則使用了中國三環公司與中國邁瑞微共同研發的二氧化鋯陶瓷材料，也就是「微晶鋯」蓋板。

「微晶鋯」相比於「藍寶石」材料在指紋傳感器蓋板應用上優勢很大，除了自身硬度大可以避免磨損，相對介電常數提高接近2倍，能夠大幅度降低指紋電場的衰減，同時成本也比「藍寶石」低很多。

在指紋識別算法方面，很多公司除了購買瑞典PreciseBiometrics（PB）的算法外，均選擇自主研發的方式。

但令人擔心的是，一些廠商因技術實力有限導致自主研發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，但是無疑大大降低了系統的安全性。

指紋密碼安全嗎？

指紋不像數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，則會面臨巨大的風險——不可更改。

對於上述問題，蘋果用戶的指紋只會在本機使用，而不會上傳到iCloud雲端，因此之前發生的蘋果iCloud照片泄露事件並沒有影響指紋識別模塊的安全。

為了保障用戶的指紋信息安全，蘋果還聲稱在晶片中設計了「Secure Enclave」的特定區域，指紋信息特徵會儲存在整個晶片硬體上，不允許指紋識別傳感器之外的軟體讀取，這些指紋特徵並非是完整指紋信息，而是一些片段組合，即便拿到特徵，也不能反向複製出指紋。

華為也在晶片上設計了Trust Zone區域保障用戶的指紋安全。

目前，世界上的指紋搜集和存儲都是由具有國家和政府背景的安全機構進行的。

雖然大廠商牽頭組成的FIDO聯盟(Fast IDentity Online，快速身份識別在線)一直努力促成指紋識別的行業標準，但是筆者認為因為指紋的特殊性對廠商搜集指紋信息應該十分謹慎。

否則，一旦信息泄露，指紋識別技術很有可能迎來末日。

總結

從應用和實際操作角度，本次安卓陣營的企業，特別是廣大的中國手機廠商，在指紋識別技術的專利對抗和專利運營方面打了一個漂亮的反擊仗。

從位置、材料、算法等方面全方位的突破了蘋果的專利封鎖，並形成了更好形式的有效替代。

此次成功的經驗，在我國製造業由中國製造向中國創造歷史機遇下，值得走在產業升級轉型路上的廣大企業學習和借鑑。

本文作者：

審協北京中心初審部 陳嘉威

本文為作者授權原創發布，轉載請在顯著位置註明來源於"IP創新贏"、作者及所在單位。

未特殊說明圖片為通過搜尋引擎獲得。

文中所注專利號為中國專利申請號