如果人死了,指纹还能解锁手机吗?解析指纹解锁的原理
科普启示录 2021.10.27 58520 0
2020年3月,俄罗斯明斯克市居民帕维尔·维诺格拉多夫在他的社交媒体上发布了一个视频,展示了他如何使用一根断掉的大拇指,成功解锁了一部拥有指纹解锁功能的智能手机。
当然他不是特意把手指砍下来,手指是他的父亲在两个月前操作圆锯的时候不小心锯断的,断指刚好是父亲平常用来解锁手机的手指,一直冷冻保存着。维诺格拉多夫说,他经常在电影中看到获取对方指纹成功解密对方信息系统的桥段,所以他想验证一下是否可行。
他将断指放到热水中,回温到室温后顺利地打开了手机,所以他得出结论,断指解锁智能手机是完全可行的。不过我觉得这个试验存在偶然性,不能代表所有的智能手机,但不由得让我想起一个网上曾经热议的话题:人死以后,指纹还能解锁手机吗?断指和尸体都停止了正常的细胞活动和血液传输,失去了生物活性,如果断指能成功解开指纹锁,那是否代表尸体也可以?
想要知道人死后指纹是否能解锁手机,需要先了解一下指纹解锁的原理。
我们先来认识一下指纹
指纹是一种神奇的存在,只有三种类型,箕形纹、斗形纹和弓形纹,但世界上几乎没有完全相同的两枚指纹。就算是同卵双胞胎,在纹型上高度相似,但细节和特征都不相同。每个人的指纹从出生到死亡都会保持不变。正因其独特性和单一性,指纹一直被用来辅助犯罪侦查,代替签字印章,或是占卜。智能手机发展起来后,指纹就被用在了手机解锁功能上。
第一台指纹解锁手机是摩托罗拉发布的一个按压式指纹解锁智能机,通过手机一次或多次扫描你的手指来解锁手机,但这款手机并不是真正意义的扫描指纹,而是通过手指扫描的次数来解锁。
那么真正的指纹解锁是怎么进行的?
指纹解锁有一套指纹识别算法,通过采集、图像预处理、数据特征提取、特征匹配、完成解锁。
第一步:采集指纹
我们拿到有指纹解锁功能的新手机时都会先开始录入指纹,这个时候手机就会采集你的指纹信息。在采集方式上主要有滑动式和按压式。滑动式虽然成本低,但采集成功率也低,需要连续且规范的滑动动作才能成功采集,所以最常见的采集方式还是按压式。按压式就是在传感器上多次按压手指解锁部位,通过拼凑,拼出大面积的指纹图案。
第二步:图像预处理
采集到指纹后会对图像进行质量评估,合格后会进行增强和细化,比如去除毛刺、断裂等干扰。
第三步:提取特征
获得清晰的图像后就可以提取特征了,预处理过的图像会存在大量的伪特征点,会影响指纹识别性能,导致误拒率和误识率上升。伪特征点去除后就会将提取的特征数据储存下来。
第四步:特征匹配
特征匹配算法的好坏直接影响着识别的性能、速度和效率。采用指纹结构特征的点匹配算法,对校准后的点集进行匹配。
现在使用的指纹识别方法主要区别于图像的获取方式,我们通常说的电容指纹识别、超声波指纹识别、图像光学指纹识别也是通过指纹采集技术来区分的。
常用的指纹识别技术原理
电容式指纹识别技术是手机上最常用的指纹识别方式。人体细胞活动会产生微弱的电流,且微观上指纹纹路是高低不平的,所以利用硅晶圆和皮肤的电解液接触,可以形成此起彼伏的电场,这时候传感器就可以采集到指纹的形状,获取图像后用于解锁。通过原理我们可以了解到,所以手上有汗或有水的时候解不开电容识别技术的手机锁,也无法在电场情况复杂的屏幕上实现屏下指纹识别,所以多见于手机Home键解锁和后置解锁。
超声波指纹识别可以穿透不同的材料,特定频率的超声波扫描手指后,根据产生的回波来区分指纹脊线与谷所在的位置,就可以建立起相对应的图像。超声波指纹识别能够穿透金属,玻璃等材料,可以实现屏下指纹识别,同时,超声波指纹识别基本不受手指表面的污垢、水等的影响。
光学识别是应用比较早的一种指纹识别技术。通常由光源、三棱镜感光组件构成,光源发出的光通过三棱镜后照射到手指表面,从手指表面反射的光携带着指纹信息,再次通过三棱镜投射到感光组件上,感官组件识别指纹信息后,实现解锁。传统的光学技术主要用于考勤机、门禁和安检系统。光学识别也可以运用于全面屏的屏下指纹解锁。
那么人死后,还可以解锁手机吗?
理论上来说是可以的。人在死亡后会失去生命体征,心脏、脉搏、血压、呼吸都会停止,但体内的细胞1个小时内还不会完全死亡,细胞在活动,还会继续产生生物电流。所以在这段时间内,皮肤上还会产生电解液,就还可以打开电容式指纹识别锁,细胞完全死亡后可能就不行了。
如果死者用的是全面屏手机,也有时间限制。细胞死亡失去水分后,皮肤会逐渐萎缩,仅仅一点细微的改变就会让指纹变形,纹路可能发生变化,超声波和光线扫描的指纹脊线无法与数据库内的指纹信息重合,就无法解开指纹锁。
不过,无论遗体本身有没有电流产生,电容式指纹识别技术似乎可以通过作弊的手段解锁。
2020年4月8日,一个名叫Talos的情报机构用3D打印技术伪造指纹,解锁了8种不同型号的指纹解锁设备,成功率高达80%。他们打印使用的材料是树脂、雕刻用的黏土等,共做了50多个模具。他们解决了指纹图像的清晰度和材料导电的问题,传感器成功启动解锁。这是否说明了,只要放在传感器上的“部位”有电流产生,那么不管是不是人的皮肤,大概率就可以将锁解开,安全性着实让人担忧。
那么就算人的身体失去生物活性,手指变得“没有生气”,在死者的指纹变形前给遗体通上电,遗体手指上就会有电流通过,那么还是有可能通过指纹打开手机的。当然这只是理论猜测,没有人会在这种时候还想着去给死者的手机解锁吧。
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