智能手机中指纹技术的安全性分析

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1、科技导报2016，34（9）智能手机中指纹技术的安全性分析臧亚丽中国科学院自动化研究所，北京100190近两年，配备指纹识别功能的智能手机逐渐成为了市场的主流产品。指纹手机的功能除了屏幕解锁，也推广至各类手机App内的认证和移动支付等，但对于指纹识别安全性的质疑和争议从未停止。本文分析指纹识别系统和其在智能手机中应用的安全性。自2013年9月美国苹果公司发布年在国内上线，使指纹功能的安全性成性为唯一性和持久性，这是任何一种身了搭载TouchID的指纹手机iPhone5S为不仅关系到手机安全本身，同时关系份认证手段的必要属性。除此之外，指以来，国内外各大主流手机

2、生产厂商都到金融安全的大问题。再次引发对指纹具有易被用户接受、系统成本低、易陆续推出了带有指纹识别功能的手机纹手机安全性的质疑和争议。那么，目用性高、认证精度高等多种优势，都是产品。一时间，指纹识别功能俨然成了前指纹手机的安全性究竟如何？促成指纹广泛应用的重要原因。主流智能手机的标配，而指纹手机也引TouchID的“安全性的提升”是相对于一个完整的指纹识别系统如图2起了大众的普遍关注。在TouchID问以前的指纹技术和指纹手机而言，而相所示。系统通过采集指纹图像、指纹图世之前，指纹识别就已经不是陌生的技对于密码、图形等传统认证手段，指纹像增强和特征提取后，将指

3、纹特征作为术，而指纹手机也并非苹果公司首创。认证的安全性有本质提升么？指纹的模板进行存储，被存储的指纹即成为系2005年，中国科学院自动化研究所和应用对于智能手机的信息安全和移动统的合法用户；用户请求系统认证时，波导公司等就曾联合发布了国内首款支付的金融安全，究竟是救赎者还是破同样需要经过采集、增强和特征提取的指纹识别手机。而在2011年前后，摩坏者？本文围绕上述问题加以阐述。处理，然后将提取到的特征与系统中存托罗拉、东芝等也先后在其手机新产品储的模板特征进行比对，计算出两组指中加入指纹芯片。在苹果之前，没有一1指纹如何实现身份识别纹特征的相似度分数；如果该分

4、数超过家公司成功推广其指纹手机，这其中有指纹是手指末端皮肤表面凹凸的一定的阈值，就认为输入指纹和模板特技术成熟度、市场成熟度等多方面的原纹路。通过计算机技术处理后，指纹就因，但不可否认的是，苹果公司在指纹表现为深浅不一的灰度纹理图像，如图功能的易用性和安全性上的设计是其1所示。这些纹线的形状、长度、末梢产品成功的重要助力。易用性自不必点、分叉点等属性都可以作为指纹匹配说，HOME键手指一按解锁的简单快捷的特征，用于计算指纹图像之间的相似已经深入人心；安全性一方面表现在指度，其中末梢点和分叉点统称为指纹细纹识别准确率的提升，使得非法指纹通节点，是目前公认最常用、

5、最有效的指过系统验证的可能性更加微乎其微，更纹特征。由于人类胎儿时期指纹成长重要的是对于手机采集的指纹信息的的随机性，全世界范围内也很难找到两保护和对于假指纹抵御的考量。2014枚完全一样的指纹。而指纹一旦形成，图1表现为灰度纹理图像的指纹年ApplePay的发布及其业务于2016几乎终生不会改变。我们称这两个特及其分叉点和末梢点收稿日期：2016-04-28作者简介：臧亚丽，助理研究员，研究方向为生物特征识别、指纹识别与指纹加密，电子信箱：yali.zang@ia.ac.cn引用格式：臧亚丽.智能手机中指纹技术的安全性分析[J].科技导报,2016,34(9

6、):59-62;doi：10.3981/j.issn.1000-7857.2016.09.00859科技导报2016，34（9）指纹来通过TouchID的检测。在实际生活中，由于双手的频繁使用，在物体表面留下指纹的概率非常高，但是采集这种指纹并制作出假指纹仍然需要一定的专业知识和技术，而且当前的指纹采集设备大都具备一定的抗假指纹能力，这就对假指纹制作的质量和材料提出了更多的要求。也有人说，密码是虚拟的存在，而指纹就实实在在地裸露在手指表面，因此指纹要比密码容易获取，但换一个角度思考，密码可以通过偷窥或监控录入过程来获知，而指纹即使在被监视的状态下录入也不会泄露

7、任何信息。而且从获取到指纹的痕迹图2指纹识别系统流程或照片到实际攻击系统成功，中间还有很多的步骤，如制作假指纹的工艺和材征来源于同一个用户，通过认证，否则由此可见，指纹作为一种身份认证料等。图3展示了一些通过物体表面认证失败。的手段，其识别的准确率是完全可以适残留痕迹采集到的指纹图像和直接拍虽然指纹具有唯一性，但是在指纹用于大多数的应用情景之下的。尤其照得到的指纹图像。可以发现，通过物识别系统对指纹进行采集和处理的过是智能手机这种单机用户最多只有10体表现采集到的指纹图像质量往往很程中，每个阶段都可能有信息损失，所余人的情况，即使因采集面积小导致了差，而拍照得

8、到的指纹图像由于角度、以指纹识别系统达