2013年苹果iphone5S将指纹引入，引发了指纹手机的热潮，android阵营的华为mate7也因指纹识别一炮走红。短短几年内，指纹识别芯片的解锁速度越来越快，解锁时间从最初的1s，缩短至0.7s,0.4s，0.3s甚至0.2s等，如今能做到0.2s内解锁在业界内尚属于凤毛麟角，但即使0.2S时间内，实测仍然离人们需求的“一触即解”的感觉还有差距。据最新消息，一家名为芯启航科技的公司已开发指纹产品实测最快可在90ms内就完成整个解锁动作，刷新了指纹解锁的最快记录，堪称地表最快。

　　指纹解锁涉及到芯片、软件和算法，下面从技术的角度来了解电容式指纹解锁的整个过程：结合指纹芯片的应用场景，指纹芯片平时工作在睡眠模式和按压检测模式之间切换，相对于持续工作在按压检测模式，这样的处理可以节省功耗，延长便携式设备的待机时间。在睡眠模式下，芯片的功耗最低，而在按压检测模式下，该功耗提升至数十甚至上百倍。采用睡眠、检测这样不断循环切换的方式可以在功耗和感应速度都满足要求，芯启航的产品切换频率为30~50Hz，可以有效压低对手指检测的迟滞时间。在按压检测模式下，当手指按压到指纹的sensor区时，检测电路根据检测到的结果进行对比，判断识别出有手指按压，并将判断结果送给系统，系统由此切入到指纹采集模式。

　　进入到指纹采集模式后，电路将按照特定的sensor像素地址对像素进行扫描，内部电路得到数据进行判断，再进行参数配置，经过几次扫描计算迭代收敛得到最合理的参数后，再重新进行扫描，信号会在电路中被滤波、放大、量化等操作，最终得到完整的图像信号，电路进行图像信号处理操作后，通过通信接口传输到手机的CPU处理，由此完成了指纹信息的采集及传输的操作作，整个操作时间控制在20ms以内。信号传输完成后，指纹芯片再次切换到按压检测低功耗模式。

　　驱动电路通过通信接口上传多帧图像到系统，系统首先对图像进行筛选，挑出对比度最高的一帧，交由算法进行处理生成模板数据，芯启航采用自创快速点+图像比对算法，该算法提取的特征点稳定且可靠，每副图像的特征点数目适中，在微小面积识别算法中有效匹配点对数目最高，从而保证了算法的识别快速与准确。对算法流程及公式的优化，一方面简化算法流程，对一些耦合性大可共用的部分进行优化，使运行路径最优;另一方面对一些算法从公式上进行优化简化。对编程实现优化，在编程实现过程中，优化实现过程，在保证功能一致的前提下，使运算量最少。另外所有的代码采用定点实现，对于一些复杂的运行采用查表处理，针对的指定的平台采用最优的编译指令优化。软件在匹配场景调用算法进行模板数据的比对，将匹配的结果反馈到系统最终完成解锁与否的动作。

　　整个流程图如下：

　　在主流手机仍停留在0.2s解锁的时候，90ms极速解锁芯片的推出，势必将会给手机用户带来更加快速流畅的解锁体验。

      手机解锁：人脸解锁、指纹解锁 

      在屏幕解锁的应用软件中，各式各样好玩的解锁屏软件层出不穷：从iPhone标志性的滑动解锁开始，陆续出现了密码解锁、迷宫解锁，乃至更为新潮的人脸解锁、指纹解锁，等等。

　　“解铃还须系铃人”，多样化的锁屏方式，最终还是需要机主本人牢记解锁屏的方式。在好玩的同时，如果忘记了怎么解锁屏，手机开不了，那就真是“好烦”的一件事。万一真的解不了，那就只能想想怎么去开锁啦。

　　1 密码解锁

　　恐怕除了人人都可以打开的滑动解锁之外，密码解锁是最常见的解锁屏方式，只有获得开屏密码才能打开手机，从而可以防止他人随意开机，避免个人信息的泄密。

　　好玩指数：★★☆☆☆

　　点评：最简单的锁屏方式，所以解锁屏需要牢记开锁密码。

　　2 迷宫解锁

　　在密码解锁的基础上衍生的一种解锁屏方式，通过连接9个点中的某几个来解锁手机，可以随意地设置连接各个点的图案。当然，在初次使用的时候，要先设置自己的解锁图案来替换掉系统默认的解锁图案。解锁手机时，输入的连点路线必须与此前设置的图案完全一致才可开机。

　　好玩指数：★★★☆☆

　　点评：比枯燥的密码解锁好玩多了，开锁图形可得牢记，稍微差一点就开不了机。

　　3 语音解锁(声纹解锁)

　　随着Siri等语音应用技术的发展，通过语音也可以进行解锁，百度在手机中推出声纹技术，已经应用在最新发布的联想乐Phone A586“先锋二代”上，可以通过声音来解锁手机，提高了使用的便捷性和独特性。

　　不过，语音解锁有一个问题，就是说出语音密码之后，很可能被别人听到而遭破译，所以，目前比较先进的一种方式是可变语音解锁，可以设置分钟语音密码、小时语音密码，使得每一分钟、每一小时的语音密码都可能不同。

　　好玩指数：★★★★☆

　　点评：每一分钟的语音密码都不同?这可得花一番工夫牢记，而且语音识别如果支持方言，并且能够识别不同人的声音，似乎就更完美了。

　　4 指纹解锁

　　指纹大概是谁都不能替代的一种保密技术，如今也被应用到手机当中。通过指纹解锁，估计任何其他人都无法取代，保密性还是很高的，不仅不容易被破解，而且也不会像其他需要牢记的密码那样，容易出现丢失的情况。

　　好玩指数：★★★★★

　　点评：非常有效的一种保密及开锁方式，值得推荐。当然，录入指纹的过程首先要准确。

　　5 人脸解锁

　　App应用中已经出现了FaceLock等支持人脸解锁的软件，苹果iOS和安卓系统当中都有类似的软件，可以选择使用面部解锁来保护个人的手机，脸就是一把“开锁的钥匙”。不仅可以锁定屏幕，还可以使用脸部锁定任何应用程序。

　　当然，也可以设置密码等其他加密。

　　好玩指数：★★★★★

　　点评：高级的保密和开锁方式，要想盗开，难不成要去做整容手术吗?

　　6 恶搞解锁

　　恶搞锁屏本意有搞笑的成分，手机屏幕一解锁，就会有恐怖、恶搞或滑稽的图片，或者是动画，可能会出现屏幕“裂开”(其实是一种虚拟效果)、怪异声音等等。实际这是一种假的解锁，真的解锁是通过点击屏幕下方的“信息”等图标而解锁的。

　　好玩指数：★★★★☆

　　点评：好玩但不算太高级，如果被人识破，那解锁就有门了。

　　屏幕解不了锁怎么办?

　　对于需要牢记密码的解锁屏来说，忘记密码恐怕会造成很大的困扰，解不开屏幕锁，就意味着手机用不了，影响正常工作和生活。现实生活中，就有很多因为无法解锁而引来各种麻烦的案例。

　　除了指纹解锁、人脸解锁等不需要牢记密码的方式，其他方式都需要牢记密码。所以，机主密码是很关键的。但如果真的忘记了开锁密码，或许下面的几种方法可以帮帮您。

　　1、让别人打电话进来

　　手机自己开不了，可以让别人帮帮忙，打电话进来，在接通电话之后，手机自然就进入到了工作状态，这时候是不会锁屏的。此时可以进入设置当中，去掉自动锁屏密码保护，或者进行其他的修改密码的操作。

　　2、通过电脑软件清除锁屏密码

　　有部分带系统操作方面的软件，可以帮忙。比如，安卓系统的“卓大师”(刷机专家)，可以在手机连接电脑之后，在电脑软件当中的选项中，点击“清除锁屏密码”，就可以成功解除锁屏密码。

　　3、恢复出厂设置

　　手机出厂设置的时候，是不设屏幕开机密码的，所以如果各种办法都无解，那么只能选择恢复出厂设置了。安卓手机可以通过关机之后按“HOME+开机键”进入RECOVERY，选择恢复出厂值。当然，这样有可能会影响到某些数据被清除，因此平时的资料备份很重要。

　　4、重新刷机

　　各种办法都难以行得通，那么就只能找厂家或者高手帮忙刷机了。前提也是容易丢掉手机中的资料，最好平时要备份。

    指纹识别能否完全取代“密码和钥匙”？

    登陆一个App，当你还在小键盘上一个一个输入长达十几个字符的密码时，旁边那位用手指在手机HOME键上轻轻一划就搞定了;支付宝消费，当你还在通过图形密码、支付密码和手机验证码的重重突破时，旁边那位早就用指纹识别以2秒的速度完成了消费;站在家门口，当你还在包里翻腾了三分钟才找到钥匙准备开门时，隔壁用指纹密码锁的邻居早就坐在家里喝茶了....

　　以指纹识别为代表的生物身份认证技术，正在颠覆“密码和钥匙”的世界。

　　指纹识别的智能硬件潮

　　三星指纹锁SHS-P718

　　三星的智能家居产品中，指纹锁已经更新了几代。在最新的产品SHS-P718中，指纹锁可以容纳100枚指纹，并结合设定10组密码。用户可以自己自行设定开启方式：指纹、密码、密码+指纹、RF卡、钥匙牌或者机械钥匙。为了防止断电等紧急情况，指纹锁还配备了5把应急钥匙。

　　三星指纹锁开启方式

　　另外，指纹锁还具有联网功能，可与家庭智能化系统对接。在细节方面，三星指纹锁也做的非常细致，一旦传感器检测到任何运动的70厘米范围内，配备红外传感器会自动激活系统。

　　基于指纹识别和移动互联网的创业公司也层出不穷。

　　深圳的智能硬件创业公司哆啦爱梦团队，将传统的指纹考勤打卡器与移动互联网做了深度结合，让打卡也变得更加智能、更加人性化。

　　目前，国内市场主流的传统考勤机，硬件多为嵌入式开发，软件多以pc端查看和记录为主。在行政统计、员工信息及时查看等方面存在诸多不便，产品痛点非常明显。然而，由于整个考勤机市场较小，被关注少，十几年来随着识别技术的发展，在用户体验感上无重大创新突破。

　　深圳哆啦爱梦科技有限公司的创业项目“旺财互联网考勤机”，将PC端、考勤机端、手机app端通过云端融合，免去传统的机器从连接、数据传输同步、人工比对等繁琐的步骤，做到随时随地查看考勤，智能统计考勤。通过PC端智能设置排班时间，简易化报表展示输出。同时，增加了对移动互联网的支持，通过app客户端，员工可轻松实现GPS定位预约打卡、wifi打卡，再也不必担心挤电梯或排队打卡迟到，也不必担心急事匆忙离开时忘记打卡。

　　哆啦爱梦总裁霜月对网易科技称，旺财互联网考勤机在点名时间平台上获得的众筹资金已经接近30万元，对于一个企业级产品来说，霜月对目前众筹的资金已经超出预期。据了解，哆啦爱梦也在和多家投资机构接洽A轮融资事宜。

　　指纹识别将成手机标配

　　早在2013年苹果发布iPhone5S时，就实现了指纹解锁和AppStore的指纹支付功能。苹果是手机厂商中，第一个吃这口螃蟹的人。

　　或许是看到苹果试水的效果不错，今年多款国内外新款手机上陆续跟进指纹识别功能。三星GALAXYS5已经在Home键上加入了指纹识别的模块，HTC的新机上也在背部闪光灯位置安装了指纹识别传感器。有消息称，华为、魅族等国产品牌在新品推出时也或将加入这一功能。

　　联想云服务集团互联网认证业务部商务推广总监崔忠勇认为，手机作为移动互联网最为普及的终端，一旦指纹识别成为手机的硬件标配，将会大大推动指纹识别技术的使用和推广。随着带有指纹识别的手机陆续上市，指纹识别将在明年出现爆发式的应用。

　　正如手机内置的传感器激活了一大批计步App、健身App一样，指纹识别也将在取代密码的基本功能上，带来更多的想象空间和创业机会。

　　联盟式标准助力产业链统一

　　除了得益于硬件的普及，联盟式的标准也是助力产业链快速发展的强大动力。比如科技发展史上的USB接口、手机充电器接口、HTML5标准等等无一不经历了联盟标准化的统一。

　　2012年7月，由联想、Google、Microsoft、PayPal、Intel、ARM、三星等48家科技公司成立了FIDO(FastIDentityOnline，快速身份识别在线)联盟，而联想是其中唯一的国内公司。

　　FIDO联盟的口号是“杀死密码”(killpasswords)，以打造基于开放协议标准的在线认证为目标，减少用户对密码传统的依赖。同时，FIDO也是一个开放标准的网络认证协议，支持对web应用持续、安全、无需密码的访问。

　　“只有统一标准，才能将产业链的上下游打通。”这是许多科技公司的共识。

　　指纹识别涉及的产业链条十分广泛：芯片厂商——手机制造商——识别指纹的传感器提供商——识别指纹转化为代码并实现认证过程的解决方案提供商，当然还有支付宝这种把技术落地的应用一方。

　　每个角色在产业链中的位置不同，比如指纹识别在全球有不只100家企业在做，做的最大的是Authentic和Validity，一个是给苹果供货的，一个是给三星供货的。而在认证阶段，联想云服务集团推出的新型身份认证技术，不仅可以提供给手机厂商，还可以应用到银行、企业等更多的场景中;不仅可以适用于指纹识别、还适用虹膜识别等等符合FIDO联盟标准的技术中。

　　除了指纹支付技术，FIDO联盟还在开发生物特征识别、语音识别、脸部识别、USB验证令牌、NFC和一次性密码等其他互联网身份验证技术。

　　也许在不久的将来，不论是淘宝微信这类网络支付手段，还是出门刷卡购物这种线下支付模式，只需在摄像头前眨下眼、对麦克风说句话，或是在读卡机上摁一下，便可瞬间完成支付验证。

　　“封闭的”苹果

　　值得注意的是，苹果并不在FIDO联盟之中。

　　这有点类似安卓和ios的关系，FIDO联盟为开源的联盟，只要遵守FIDO联盟的标准，不管是手机制造商、芯片商还是技术服务商、互联网公司都可以接入。但苹果目前的指纹识别没有开放给第三方使用，所以只能实现自身的这两项功能。

　　相对于开源系统来说，苹果ios无论在整体系统安全性上还是指纹认证方面，都相对更安全一些，当然，前提是你不要越狱。

　　不过，在今年的苹果开发者大会上，苹果已经开放了许多第三方接口给开发者，这也被认为是受安卓等开源系统的压力所致。所以在不久的将来，苹果也许也会将指纹识别的接口开放给第三方的开发者们，这是值得期待的改变。

　　另外，在苹果九月举办的新品发布会上，苹果或将指纹识别拓展到新的iPadmini上，这将进一步促进指纹认证技术的普及。

　　指纹认证到底安全吗?

　　指纹识别如此广泛，那么这种方式到底安全吗?

　　对于这个问题，我们要分指纹采集和指纹认证两个部分来回答。

　　在指纹采集阶段，指纹打卡机等使用的指纹识别技术安全性较低，用户可以通过简单复制指模的方式来作弊。但新一代的指纹支付技术(如三星S5手机和新款指纹锁的指纹技术)具有生物电识别功能，能识别到真 皮层，因此复制的指模，或者是断指是无法通过识别的。

　　在指纹认证阶段，联想崔忠勇对网易科技介绍，在这项技术中，联想把传感器识别的指纹转化成一串密钥，在手机本地做指纹比对，只将比对结果进行传输“YESORNO”。在这个过程中，所有的指纹数据将被储存在本地设备中，不会上传至云端，即使服务器遭受攻击，也不会导致安全事故。(注意，这个并不代表所有的指纹识别都不会上传你的指纹信息。苹果虽然之前也对比表示否认，但国外安全专家也此前表示，建立大规模的云端指纹库是非常危险的。)

　　那指纹数据会在本地被盗取吗?联想解释称，在支付宝的指纹支付项目中，用户的指纹数据录入到手机中后，存储在一个与主操作系统隔离的TEE环境中，我们可以把这个TEE环境理解成是一个黑盒子，这些数据无法被外界读走，主操作系统出现被种木马等情形，指纹数据还是安全的。

　　总体来看，指纹支付的安全性还是要比数字密码高得多。

　　目前可能还存在很小一部分用户指纹无法识别的情形，比如天生无指纹的人，或是手指头严重受伤，手指头长期浸泡在水中或是化学物品中，也有可能影响指纹识别率。对于这种情况，用户可以从指纹密码切换回数字密码就行。