[PConline資訊]2019年，統計機構StrategyAnalytics旗下的AppOptix發布了有關安卓手機用戶每天的解鎖次數和亮屏數據。數據顯示：安卓手機用戶平均每天要解鎖65.8次，累計看屏幕的時間達到4小時。這還只是國外的數據，國內可能還不止。尤其近段時間因為疫情的折騰，全國手機用戶估計每天累計解鎖過百次，看屏幕能達到6小時......

手機在我們生活當中越來越重要，同時手機里面的東西也非常重要。無論是資金，還是相冊，又或者是一些聊天記錄等隱私。所以我們需要一把鎖來鎖住我們的手機。我們的手機每次使用都需要解鎖，可大家對保護你隱私的這把鎖有過研究嘛？

智能機時代，第一代的鎖就是移動滑塊解鎖

2007年1月9日，史蒂夫·喬布斯再舞臺上演示初代iPhone。當手指拖動滑塊進入主界面的時候，一個時代就這么著被打開了。早期的智能機時代，大家都不太注重安全性，也許是思維還停留在功能機的按*鍵解鎖。

這么簡單的一把鎖，也只是為了防止誤觸而已。但也是從這時開始，各大系統都開始注意鎖屏，也在這方面開始下功夫了。

3G時代，智能手機九宮格式解鎖

隨著智能手機進入3G時代，手機里面的個人隱私也開始多了起來，簡單的滑塊解鎖已經無法保護隱私了，而在當時的各大系統都加入了新的解鎖方式。當Apple的工程師通過四位數的密碼解鎖時，安卓采用了九宮格式的解鎖方式。

在那個手機的娛樂性并不是非常強的年代，很多人都樂此不疲的嘗試著千奇百怪的圖案，相比之下，iOS的密碼解鎖就弱爆了。在那個時代，人們都執著于這九個點的連線。或許當時都認為連線越復雜越安全，誕生了各種千奇百怪的解鎖方式。比如五角星，不過絕大多數的圖案還只是一個“Z”或者“L”，就像iOS的四位數密碼基本都是“1234”和“0000”一樣。

4G時代，指紋解鎖方方面面

到目前為止，應用最廣的就是指紋解鎖了。第一臺搭載了指紋識別技術的手機是Moto推出的MotorolaAtrix4G（國內叫做MB860）它首次出現在2011年1月5日的CES上，并于該年份的第一季度開始銷售。它搭載了英偉達的SocTegra2而且是首個720PPenTile排列的手機。最重要的是，它有一個指紋識別模塊。

根據媒體的說法，這個手機的指紋解鎖是滑動式的還需要按照固定方向移動，所以反響平平。這款手機也是第一款可以通過HDmultimediadock接到屏幕來使用桌面模式的手機，但是這并不在我們今天討論的范圍內。

而下一款搭載了指紋識別的手機，則要等到兩年之后，在iPhone 5S的發布會上，隨著Apple不斷強調安全性，觸控ID被介紹了出來。我們所熟知的正面按壓式的指紋識別正式出現在我們面前。

根據Apple官方的說法：“蘋果聲稱指紋識別信息不會上傳云端或進行備份，并只會存儲在蘋果A7芯片中的SecureEnclave內，且只有指紋識別系統才可以訪問數據。另外由于iPhone5s采用電容按壓式讀取技術，因此能識別對象是否活體”。不過根據Wikipedia相關條目，ChaosComputerClub透過超高分辨率（2400dpi）掃描指紋，再翻轉然后用厚碳粉1200dpi高分辨率打印在透明膠片上，之后用乳膠制作模子，濕潤模子再印上去即成功破解。

而安卓陣營再次搭載指紋識別，也僅僅在一個月之后，2013年的10月14日。HTCOneMax正式發布，這次加入的背部指紋識別，可以解鎖手機或者打開指定應用。然鵝由于iPhone 5S過于震撼，導致了指紋識別很糟糕的HTC反響糟糕，甚至一度被評為雞肋。

安卓陣營真正有正面按壓式指紋識別還得等到2014年末。魅族發布了魅族MX4Pro。但是不可否認的是，魅族的指紋識別是安卓領先的。而且還是國產的Goodix技術，至此，指紋識別開始不斷普及甚至才百元機上都會見到搭載指紋識別的身影。

隨著科技的發展，在2018年的CES上，vivo率先搭載的屏下指紋識別技術，無疑讓眾人為之震撼，我們又一次見到了國產之光的閃耀。vivoX20PlusUD搭載的是光學指紋識別，指按在指紋采集器上后，內部的光源將光線打到手指上，經過手指反射后匯集到識別器上，獲得指紋圖像。

由于當時的技術不成熟，注冊指紋通常需要花費半分鐘，識別率也有待提高。但是隨著技術發展，迄今為止，屏下指紋已經成為了旗艦手機的標配，不管是解鎖速度還是準確率，都和一般的指紋解鎖不相上下了。

人臉解鎖這些應用知多少？

在2011年發布的Android4.0中，谷歌就已加入人臉識別的功能。受硬件所限，只能通過算法，用前置攝像頭記錄面部信息進行識別。初期算法簡陋，導致使用照片就能解鎖，再加上第三方廠商并不重視，所以普及度不高。

北京時間2017年9月13日凌晨1點，蘋果CEO蒂姆·庫克在喬布斯劇院發布了iPhoneX。iPhoneX取消了歷代iPhone沿用十年的home鍵，并推出全新的“FaceID”取代曾經基于home鍵的“TouchID”。

iPhoneX首創的“FaceID”采用的是名為面部深度感知的方案，核心即為臉部進行3D建模，通過屏幕上方劉海內置的一整套識別系統來實現，包括：紅外鏡頭、泛光感應元件、距離傳感器、環境光傳感器及點陣投影儀等，這套系統被蘋果稱為“原深感攝像頭系統”。這套系統與普通2D人臉識別最大的區別就是，它在錄入人臉信息時，需要用戶向各個方向轉動頭部來錄入立體的面部信息而普通2D人臉識別僅用一張照片。

FaceID在采集用戶面部信息時，點陣投影儀會投射35000個不可見的點來捕獲準確的面部數據，進而創建用戶面部的深度圖；另外它還會捕獲用戶面部的紅外圖像，并結合深度圖來進行比對，從而為用戶解鎖手機。

3D結構光是目前手機人臉解鎖的最佳方案，它的安全性能夠達到支付級別，但仍有極少數的案例爆出，例如雙胞胎成功解鎖對方的FaceID。至今為止，雖然FaceID爆出過不少新聞，蘋果仍在新款iPhone中繼續使用該方案。

除開被破解的風險，FaceID最大的缺點在于需要大量元件配合，而這些元件又會占用巨大空間，導致手機屏幕上方需要留出部分區域放置元器件，令人窒息的“劉海”由此誕生。

同年9月，華為發布新機Mate20系列。在Mate20Pro上，華為同樣也搭載了3D結構光技術。值得稱贊的是，華為的3D結構光技術和蘋果同樣是自研，做到了“掌握核心技術”。

2018年是安卓人臉識別功能的“復活”年，各大廠重新開始重視這項功能。由于成本和技術限制，大部分手機依舊采用老一套的前置攝像頭采集信息，并使用算法來解鎖的方法。隨著AI的加入，及各家工程師對算法不斷進行優化，使得目前的2D人臉識別已經具有一定的識別能力，較大概率能夠避免“照片解鎖”。

不同于前代搭載的3D結構光，華為Mate30Pro的人臉識別方案改為使用兩顆前置的ToF鏡頭來采集用戶的3D面部信息，而這套方案的缺點顯而易見：在同樣距離下，ToF方案的分辨率不如3D結構光，顯然華為認識到了這項問題，在涉及最高安全性的支付等方面，采用3D人臉+屏下指紋的雙重支付方案，應是考慮到ToF方案分辨率不高，才采用屏下指紋加強防護。ToF方案還有另外的問題：功耗較大，但并沒有對整機續航產生太多影響。

一些比較花哨解鎖的方式

近年來，虹膜識別技術逐漸進入大眾視野。相比應用更廣泛的指紋識別，虹膜識別最大的優點就在于其識別信息的不可復制性，從而大幅度提升安全性。而虹膜識別的應用范圍也體現了它的高安全性，高度保密場所例如銀行等金融機構，多應用虹膜識別。而科幻電影中，最高機密常常也設置為虹膜識別解鎖。

在手機上使用虹膜解鎖，最早可以追溯到微軟的Lumia950XL。2015年10月16日登場的Lumia950XL首次將虹膜識別作為解鎖方式，并搭配WindowsHello來使用。但由于各種原因，Lumia950XL最終和虹膜識別一樣，僅為曇花一現。

2016年8月2日，一款產品橫空出世：三星GalaxyNote7。這是三星發布的第一款搭載虹膜識別的手機，但三星仍保留了正面實體指紋識別，這一點和接下來兩款S系列機型保持一致，不過因為某些原因，這款產品最終遺憾退市。

距三星Note7發布半年后，三星推出了GalaxyS8。該產品搭載前置虹膜解鎖及后置指紋識別，或許是因為指紋識別模塊后置，GalaxyS8的虹膜解鎖使用率相較前兩款搭載該功能的機型提高很多。而令人遺憾的是，三星也并未在自家產品上堅持使用虹膜解鎖。

在全面屏浪潮下，各家廠商都在致力于減少屏幕上方元器件占用空間，虹膜解鎖因此被取消。三星GalaxyNote9成為目前為止最后一款搭載虹膜識別的手機。在此之后，安卓手機的解鎖方式進入屏下指紋時代。

除了虹膜解鎖，還有掌紋解鎖、方向解鎖

2019年的MWC大會上，LG發布了新品LGG8ThinkQ。該款產品通過前置ToF鏡頭識別掌心紋路，實現掌紋解鎖。但遺憾的是，由于實現方式的原因，ToF鏡頭并不能達到太高的安全性，同時在解鎖速度和識別率上也遠不如成熟的指紋識別。LG還為其命名“HandID”，卻未能達到“TouchID”和“FaceID”的高度。

圖源：外媒Phonearena，LGG8ThinkQ

相比前兩個看上去很有逼格的解鎖方式，還有方向解鎖。所謂方向解鎖，就是通過一個朝四到八個方向滑動的序列（向上、向下、向左或向右）來解鎖屏幕。該功能搭載于三星GalaxyS6的系統設置輔助功能中。但也許是因為這種解鎖方式并不怎么好用，在后來的手機系統中也沒再出現。

總結與展望

快速、便捷、高安全性永遠是解鎖方式的重點，無論怎么發展，這些因素是不會改變的。或許在將來，會出現各種各樣的解鎖方式，或許會通過靜脈解鎖，或許會通過聲紋解鎖……也許我們目前所淘汰的方式，經過升級后會成為更安全的解鎖方式。

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