人們對於指紋感測器多少會有些熟悉 – 或許你每天都會在智慧手機上使用；如若不然，你可能曾在申請簽證或入境時用過。又或者，在其他一些場合接觸過 – 指紋如今已廣泛用作身份確認的手段。
我們之前已經討論了使用指紋進行識別的優缺點，包括便利性和安全風險等內容。在本文中，我們將談談在2018世界移動通信大會上兩家公司所展示的兩種新型指紋掃描方法。
指紋識別工作方式
採集個人指紋的方法很多，通常都需要將手指放在感測器上。例如，指紋感測器可以檢測手指不同部位的電場差異，從而繪製出獨特的圖片。又或者，感測器可以使用視訊鏡頭拍照，或者可以發射超聲波來檢測手指表面如何進行反射，這種方法能夠通過相關軟體生成手指的3D圖。正如我們所說的，有很多方法可用來採集指紋。
利用指紋確認身份時，會要求您把手指放在感測器上，系統對指紋再次採集後，會與資料庫中存儲的圖像進行比較。如果資料庫中標有您姓名的圖像上的某些特定紋路和圖案與掃描器剛剛生成的相匹配（或幾乎匹配），就能確認您的身份。身份確認後，你即可解鎖智慧手機、入境，或者去做要求掃描指紋後才可執行的任何事情。
無接觸指紋掃描
上述所有方法都需要接觸感測器一秒或兩秒時間 – 有時候需要擦乾淨手指並再次接觸感測器，因為掃描器很容易掃不出指紋。電容式掃描器無法檢測到濕的手指；如果手指移動得太快，視訊鏡頭可能拍照失敗，超聲波感測器也同樣有這類問題。就算所有這些觸摸操作在智慧手機上使用完全沒問題，但若是在每天要掃描數千人指紋的地方，接觸式檢測多少會讓人感覺有些不太衛生。更不用說，需要掃描大量人群的場合，這些掃描方法速度太慢了。
在2018世界移動通信大會上，一家法國公司Idemia向大家展示了一種新的指紋掃描方法，這種方法完全摒棄了任何觸摸操作。你只要用手在距離掃描儀錶面約一英寸的高度移動（不接觸就意味著不會積聚細菌），掃描面下方的多個視訊鏡頭會從各個角度拍攝手移動的視頻。隨後，利用機器學習演算法創建手指的3D模型。
視訊鏡頭只有在特定的照明條件下才能正常工作，所以Idemia系統採用綠色光照亮手。你可能以前遇到過類似的使用視訊鏡頭和綠色燈的掃描器，但與Idemia的區別在於，後者是構建3D模型，而不僅僅是平面圖像。
通過多視訊鏡頭設置和3D建模功能，Idemia掃描器相比只使用一個視訊鏡頭生成平面圖像的掃描器，明顯具有兩方面的優勢。第一個優勢是既快又准 – 每個視訊鏡頭拍攝數十張照片（其實任何視頻就是一系列照片），利用足夠快的演算法在幾分之一少時間內就能完成處理。因此，創建高清圖像的速度極快 – 通常一次性完成掃描、處理和比較四個手指指紋這整個過程，所用時間不到一秒。
第二個優勢當然是，不用接觸任何東西。要拍到一張好的靜態照片，你需要保持手指穩定，這意味著手得壓向掃描器的表面。但若是拍攝視頻，則完全不必去管每個特定幀的品質 – 只要分析並組合掃描到的資料都會生成品質不錯的圖像。因此，你可以極快地將手掠過掃描器。
Idemia認為，這種掃描器非常適合需要儘快完成掃描的場合，如機場。或者也可以用作一種身份驗證方法來控制辦公室門禁，避免員工浪費時間在門外排隊。
用指紋掃描器區分僵屍
Idemia公司的代表承認，儘管圖像品質較高，但這種方法並不是絕對安全的。例如，利用一個細節詳盡、做工精良的3D假手就能騙過Idemia的掃描器。為了增強安全性，Idemia公司的代表建議同時使用多重身份驗證，例如把臉部或虹膜識別與指紋掃描結合在一起使用。畢竟，你不太可能在機場用一隻3D列印的假手，所以一雙人眼和一台掃描器就足夠了。
但還有一種方法是利用指紋掃描器來區分真手和假手（如3D列印的手,或者死人的手 – 別裝了，你肯定也想到這點了）。一家中國公司Real iDentity 在2018世界移動通信大會上展示了這種方法。
這種方法涉及組合運用傳統電容式感測器與”微汗”檢測技術。活人總是會排汗 – 不過是有時多些有時少些，但皮膚上總是會有些汗。如果掃描器識別出手指上正確的紋路圖案，同時檢測到手指上有微汗，則可以對此人進行身份驗證，而不會被3D列印的假手或切下來的手指騙過，要知道，後兩者是不會出汗的。
Real iDentity沒有透露用來檢測微汗的方法。不過，根據其他一些公司之前所做的研究表明，檢測微汗時，除了要用到電容式感測器，還需要使用X射線發射器和光電感測器。人類的汗液中不僅含有水分和鹽分，還有其他多種化學元素，例如其中有在吸收X射線後發光的鉀元素，從而使汗液能與水或其他化學物質區別開來。理論上來說，微汗檢測可以採用非接觸式方法實現；不過，在Real iDentity的演示中，掃描指紋仍然需要觸摸感測器。
沒有人對僵屍測試過這種方法，但我們認為僵屍不會出汗，所以使用這種感測器，來區分一個聰明的僵屍和一個蠢人，應該不會有問題。
無所不在的指紋識別
這兩項技術標誌著指紋識別技術向前邁出了一大步。雖然這兩種技術不一定會運用到所有指紋感測器中，但是，它們能使指紋身份驗證的使用範圍擴大到一些尚未開發的領域。一方面，這可能是件好事，因為它可能會加快某些流程或增強安全性。
但另一方面，指紋識別的固有缺點仍未克服：指紋很容易採集到，因此就算是新技術也難以徹底解決指紋偽造的問題。萬一洩露出去，指紋是沒法改的，而密碼可以改。總而言之，最好的方案是利用生物識別技術作為輔助防禦手段，再配合其他安全措施，但不能完全取而代之。
資料來源：https://www.kaspersky.com/blog/new-fingerprint-reading-technologies/21420/