指纹识别技术的工作原理(如果人死了，指纹还能解锁手机吗？解析指纹解锁的原理)

Posted 2023-05-27

篇首语：最关情，折尽梅花，难寄相思。本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理，主要介绍了指纹识别技术的工作原理(如果人死了，指纹还能解锁手机吗？解析指纹解锁的原理)相关的知识，希望对你有一定的参考价值。

指纹识别技术的工作原理(如果人死了，指纹还能解锁手机吗？解析指纹解锁的原理)

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。

断指解锁手机

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。

指纹的三种类型

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。

第一款指纹解锁智能手机

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。

采集指纹

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。

电容式指纹解锁

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。

超声波指纹识别

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。

光学指纹识别

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。

指纹模具

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。