指纹传感器：扫描技术的工作原理

指纹传感器可与不同的技术配合使用

每个人都有独一无二的指纹。没有两个指纹是相同的，即使是同卵双胞胎也不例外。智能手机制造商正是利用这一点，将指纹传感器用于解锁设备。只需几秒钟：将手指放在传感器上，智能手机即可解锁。指纹传感器成为智能手机的标准功能已有数年。为此，我们采用了多种扫描技术。

• 光学方法： 这种方法使用光学传感器。手指放在玻璃板上。在接触过程中，只有乳头脊（指沟）接触到玻璃。光源照射手指，将玻璃板反射到图像传感器上。乳头脊显示为深色，乳头脊之间的沟谷显示为浅色。这张在几秒钟内拍摄的照片将与智能手机中存储的数据进行比较。
• 缺点：理论上，光学方法很容易被指纹假体和指纹图像所欺骗。与此同时，这项技术近年来也在稳步发展，包括在安全性方面。
• 电容式传感器： 这种方法依赖于电荷。指纹扫描仪由导电硅层和传感器芯片上的数千个电容单元网络组成。手指放在硅层上，硅层会改变乳头状沟纹所在位置的电荷。在没有凹槽的地方，电荷保持不变。这样就形成了指纹的数字图像。
• 利用电荷工作的指纹传感器已在大多数智能手机型号中使用。其优点是：这种方法更难欺骗。许多电容式传感器甚至使用红外线传感器来检测放置在上面的材料是死的还是活的。
• 超声波指纹传感器： 几年来，特别是三星一直在使用基于超声波技术的传感器。超声波在皮肤上传播，并被皮肤吞没或反射–这取决于超声波击中的是凹槽还是山谷。这样就能创建手指的 3D 模型。优点：超声波传感器难以欺骗，因此具有很高的安全性。

指纹传感器通常是安全的

在安全性方面，各种技术提供了不同的标准。但总的来说，可以说无论使用哪种技术，指纹传感器在日常使用中都是安全的。

• 原因是：用于同步的用户指纹并不是简单地存储在智能手机的图像文件夹中。敏感数据存储在可信执行环境（TEE）中，是主处理器的一个独立部分。只有经过授权的软件才能访问它。
• 此外，传感器和 TEE 之间只能直接通信。因此，感染操作系统的恶意软件无法访问这一部分。
• 不过，指纹传感器也存在不容忽视的弱点。例如，由于空间不足，只能扫描部分指纹。每个人的指纹都是独一无二的。然而，部分指纹却不是这样。
• 借助通用手指，扫描仪就能破解。然而，这种通用手指非常复杂且昂贵。因此，在日常生活中，智能手机用户不必担心生物识别被破解或绕过。