指紋辨識技術到底是什么原理

現在越來越多手機加裝了指紋辨識系統，在需要要解鎖的時候，不用輸密碼，只要掃一下指紋就能馬上解鎖，方便了許多。那么我們就來討論一下這個指紋辨識技術到底是什么原理。

指紋辨識器根據掃描的方式不同，可以分成三大類：光學式、電容式以及超音波感應式。光學式很簡單，就是利用光的反射原理，先用光打向你的指紋后，反射到另一端，由接收器接收，制作成一張掃描圖檔，接著再由軟體比對指紋就可以了。

電容式只是利用許多微小的電容陣列組成感應器，當手指碰觸時，指紋的凸起處叫做“紋脊”，會與電容接觸，而指紋的凹陷處呢叫做“紋溝”，則不會和電容接觸，這就造成了電容陣列上面各區塊的電容量差異。我們就可以依據這個差異來知道哪邊是指紋的紋脊，哪邊是紋溝，就能繪制出你的指紋。

超音波感應器，利用發射器發射出超音波。 超音波打到凹凸不平的指紋表面后，造成波層差，再由超音波接收器接收波層差的信息就能知道你的指紋哪邊凹，哪邊凸。

這三種技術各有它的優缺點。光學式因為構造簡單，造價比較便宜，而且耐用，常使用在需要大量掃描不同人的指紋的機器上面。 例如很多的海關、保全系統。光學式的缺點是精準度沒有那么好，且體積比較龐大。電容式的優點是在于體積小，所以常見于手機、筆記本電腦等電子產品，其缺點就是比較脆弱，而且容易受到汗水、臟污的干擾。最后超音波式雖然說很精準，但讀取速度比較慢，且造價比較貴。

掃描到指紋之后，接下來就要辨識指紋。首先電腦會將讀取到的原始圖檔做處理，先把一些雜訊給過濾掉，得到一個比較清楚的圖檔。接著我們要把指紋依照不同的特征分類，我們把人類的指紋基本上分成三大類：弧形紋、畸形紋、斗形紋。當然還可以再往下細分。接著電腦就會開始找指紋的特征點，例如說一條指紋的端點在哪里 ，哪里出現的分叉，并記錄這些特征點的方向，最后就畫出了一張像是指紋地圖的圖案，不過因為指紋就會受到一些臟污、灰塵的干擾。所以在做指紋比對的時候，系統不會要求你所有特征點都要吻合，只會在初次掃描的時候讓你多換幾個角度，盡可能掃描到更多的特征點。未來在做比對的時候呢，只要大多數的特征點都對了，系統就會放心。

不過說到底，指紋辨識技術真的安全嗎？流言終結者曾經做過指紋辨識系統的安全性的測試，他們發現只要能夠先采集到你的指紋，就能夠用像是一些高解析度的圖片或者是乳膠、彈道凝膠來做出你的指紋模型，就能夠成功騙過系統。

另外指紋是不是真的獨一無二？這件事情目前是沒辦法驗證的，即便同卵雙胞胎都會有不同的指紋。除非我們能夠收集到地球上面所有人的指紋來做比對，否則我們其實不能很肯定的說，你的指紋是獨一無二的。但是遇到跟你有相同指紋的人，幾率也是非常小的。
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