我们从来没有停止过思考,笔迹可以临摹,声纹难以实体化记录,要怎样验证身份,才能在信息化时代兼顾便利性和安全性?是 iOS 的数字密码,还是 Android 的图案解锁?

也许都不是,人类在人性深处有着最为根深蒂固的趋懒性,如果不能解决每次都花上几秒点密码的繁琐,我们便永远无法满足于此。指纹只是我们身体的一个小小的组成部分,如今却开始借着生物识别技术的东风改变移动设备的体验,甚至于改变你我的生活。

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今天的指纹识别发展之路就像几年前智能手机普及潮时一个小小的缩影,几经风浪又来到了大浪淘沙的阶段。正面,背面,侧面三种设计方案形成三足鼎立之势,当中又糅合了按压和触摸等不同的形态。这种差异化足以避免我们今天所面对的手机和笔记本市场千篇一律同质化的悲剧。

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由于专利墙的阻隔和对用户体验的不同理解,不同品牌在指纹识别上采用的的策略并不相同。在这次我们所横评的六款产品里,iPhone 6s Plus,三星 Galaxy S6 edge Plus 和魅族 PRO 5 是最为经典的正面按压式识别,华为 Mate 8 采用了背面触摸式,而 HTC One A9 是正面触摸式,索尼 Xperia Z5 则是侧面按压式。

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就用户体验来说,不同的“体位”有着不同的应用场景,相对而言正面放置的指纹识别系统会有着更为广泛的适用性,背面和侧面都在一些场景有着出彩的表现,却也在某些方面有所缺失。

习惯是最好的朋友

优秀的设计并非一定要颠覆过去,契合用户的心理模型和使用习惯是一种更好的做法。正面按压的按键识别延续了以往 Home 键的心理暗示,给予用户极强的稳定感,带来更低的学习成本和更强的适用性。例如我们经常会把手机正面朝上放置在桌面上,正面的指纹识别区便使得浏览信息时不需要把手机拿起,随着使用时间的增长和习惯的形成,这种“惯性”的依赖便会日益浓重。

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李慕白仅凭着一根木棍在竹林里游刃有余,心中有气而手中无物,到头来一根小小的木棍比倚天剑屠龙更好用。苹果在指纹识别领域的地位和造诣已无需多言,Touch ID 也不需要锦上添花。基本功扎实、速度快、湿干手都可以快速识别,如果你找的是一台最为可靠的日常用机,那毫无疑问 iPhone 还是这方面最好的选择。

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三星终于发现一味地营销玩噱头不能忽悠消费者后开始了快速的转型之路,过硬的技术实力转化为对产品的专注,所以我们有幸在 Galaxy S6 edge Plus 上用到不那么“眼花缭乱”的指纹识别。

平心而论,排除偏见,一向不以做工见长的三星这次在按键手感上下了很大的功夫,紧实淳厚的手感比 iPhone 6/6s 这一代轻微过于干脆的质感有过之而无不及,并且 Galaxy S6 edge Plus 的按键略微凸起,即使盲按也可以更快的摸到位置,但这是个优点的前提是你不那么介意按键表面极其容易刮花。

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▲正面放置的指纹识别放桌上时使用比较方便

无论是 PRO 5 还是 iPhone 6s Plus,过大的机身尺寸都会令用户在使用指纹识别后再使用触摸功能的时候付出变换手姿的代价,并且对于有 mback 功能的 PRO 5 而言,一键多能会进一步扰乱了用户的心理模式。好几次我在解锁后放置手指的时间稍微偏长,就直接触发了进一步的返回操作,这是需要用户适应的。

“裤子穿反了的尴尬”和“能摸不能按”?

背面指纹识别模块并没有正面那么强大的习惯力量,在大多数时候,如果你正在触摸屏幕,而突然需要用到指纹识别功能,那么很有可能需要调整一下心情,变换一下手姿。虽然只是一个小小的过程,但这种连贯性的缺失会在很大程度上影响使用的体验。

而说到这类产品的最大优势,一个”快“字足以概括,没有了点按的过程和机械的力反馈,背面触摸识别总是能给人一种快人一截的爽快感。

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正面触摸式算是正面按压和背面触摸各取其一的新品种,市场上使用这种方案的产品暂时只有一加手机 2 和 HTC 的数款产品。其实正如刘作虎所言,安卓手机由于整个软件生态的原因,底下触摸按键的操作思维早就深入人心,保持指纹识别按键触摸化可以获得更为统一的体验。

而且对于亚洲消费者而言,大部分用户依旧对机械按键存在“容易坏”的心理惯性,电容触摸式的耐用性也正好迎合了这个用户群体的使用习惯。

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▲背面放置的指纹识别在裤兜里掏出时十分就手

Mate 8 作为背面解锁阵营的代表作,机身大小恰恰决定了背面识别的体验感受,要知道我们不会像滑动解锁时代一样,会双手去滑动解锁,绝大多数场景都要求我们可以单手完成触摸识别,这时候合理的位置使得手指恰好可以放在指纹识别区域上便十分重要。

所以 Mate 8 过大的体积是使用指纹识别感受还差那么一点点的“原罪”。但不得不说,Mate 8 在“裤兜里掏出手机然后一气呵成地解锁”这个场景拥有极好的用户体验,相信用过背面指纹识别手机的用户都对此有深刻的感觉。

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▲One A9 细长的 Home 键并不会在体验上有所减分

One A9 算得上是巨人肩膀上的新作,HTC 在 One M9 上已经尝试了正面触摸式的设计,并且收获了不错的评价。One A9 坐拥更好的芯片和更成熟的优化,体验更进一步自然是理所当然的。和 OnePlus 2 需要一定力度的触发方式不同,One A9 完全是电容式的触控体验,无论是黑屏识别还是亮屏操作都有种轻盈和灵动的感觉。

One A9 的指纹识别是较为罕见的细条形,这种以往较多用在电源和音量键的设计用在 Home 键上引起了不少用户的争议,它的触碰面积较小,相比 iPhone 的正圆和魅族式的腰圆会在宽度上略有缩减。但就这段时间的体验来说,Home 键的形状并没有影响 One A9 的识别率和识别速度,反倒是 Logo 使得 Home 键的位置下移带来了不便。

实用性次之,美才是真理

侧面放置是个很好的创意,但现时的产业链暂时还跟不上脚步,像 nubia 系列的侧面指纹识别手机也是将近半年后才顺利量产。现在的智能手机往往以薄为美,高度集成化的电路板对空间的需求到了寸土必争的地步,而侧面的空间更是如此。因此侧面指纹识别的手机需要在设计上花上多得多的心思,索尼 Xperia Z5 在这个基础上依旧保持了很窄的边框而不是“ID 无边框”,默默在心理说一句“索尼大法好”吧。

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侧面开孔最大的好处是正反面颜值极高,这应该是索尼一意坚持的原因,大法才不能因为小小的指纹识别功能破坏了正反两面的 One Blance 设计呢。仔细看看前不久的 nubia Z9 Max 精英版,前后也是双玻璃的设计,个中缘由自然是八九不离十了。

当然,正反两面都美了也不能保证侧面就是观感,无论是索尼 Xperia Z5 还是像 nubia Z9 Max 精英版这种同样采用侧面指纹识别的手机,那”打补丁“一样的设计和材质都离美有不少的距离,难怪设计为上的锤子 T2 舍得去掉了指纹识别功能。

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▲侧面识别键美观度都做得不好

侧面放置的指纹识别在实际使用上比起正面和背面有着很大的不同,后两者通常都位于机身的居中位置,无论是左手握持还是右手使用,都可以以同样的方式触碰到识别模块。侧面则不行,以放在机身右侧为例,右手解锁时便可以用面积大的拇指触摸,而左手解锁就只能选择食指或中指,不同手指不同握持姿势会使得成功率出现不小的波动,所以整体的体验还不够成熟。

数字的一小步,体验的一大步

就速度与成功率来说,旗舰手机的指纹识别在这个价位都是八九不离十的表现,但人类都是一种追求“更高,更快,更强”的动物。今天的毫秒级的进步就会在明日成为我们历史前进的一大步,在这个角度上,我们没理由不追求更好的。

鉴于以往各家测试的指纹识别时间有着较大的差异,我们也重新使用超高速摄像机录制解锁全过程,再用关键帧差值计算实际时间,从技术上来说应该是得到了一个较为准确客观的时间,大致给各位一个参考。

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从结果来看,国产两强华为和魅族在这方面的表现相当不错,解锁速度均超过了刚刚大提速的iPhone 6s Plus(已关闭动画)。其中华为 Mate 8 更是在录入速度和解锁速度上都拔得头筹,值得我们为之骄傲。而就实际体验而言,解锁时间控制在 1s 以下基本可保证用户不会埋怨速度过慢,这个标准也是现在市场上的旗舰手机和千元机之间在指纹识别项目里较大的差异点。

解锁之外,交互是一个更好的契机

就指纹识别模块内置的功能来看,不同品牌在这方面有着相当大的认知差异。而这个差异主要来自于指纹功能应该维持在极简的原始状态还是应该主动拥抱时代,成为一种新的触控交互。这是我们这次探索指纹模块的利用是否应该的核心部分,也是国产品牌和国外品牌间最大的分歧。

触控之外,我们究竟需不需要在锁屏时一种更快获取信息的交互方式?答案是肯定的,早在 iPhone 开始定义智能手机的时候,锁屏就只是一个防误触的小机制,除了显示时间外并没有什么实质性的内容。

后社交时代的来临使得我们时刻都要留意屏幕的刷新,锁屏加入信息通知自然是顺理成章。但产品经理们并不肯就此罢休,如果我们可以直接进入手机系统,可以快速地查看信息,为什么不让锁屏回归到最原始的意义?这便是我认为如今指纹触控催生的新交互的意义。

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▲“锁屏社交”在很多时候都面临着安全和便捷的取舍

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▲指纹交互在很多情景有着独特的优势

在我们的印象里,原生 Android 的锁屏一经点亮就会有大量的信息,用户需要先选择,后双击进入应用回复。但这样会产生新的问题,直接回复应该在锁屏界面继续还是跳过密码认证进入应用,如果可以直接回复则安全性堪忧,重新进入锁屏则相当于信息功能无效,这也是米键和荣耀智玲键想要解决的问题,但结果始终只能在安全和便捷中作出妥协。

但指纹交互便可以避免这个问题,当用户设定特定手指与应用绑定的时候,信息层与交互层在安全的前提下进行了融合,从效率和便利性的角度来说有着天然的优势。当然,从另一面来说,在同一个地方反复设定功能容易引起用户的混乱,这显然就如魅族所言:痛苦地学习着,获得了高效的体验。

混乱的生态,无序的体验

聊完了交互后,我想 Android 手机在指纹应用上另一个问题是 APP 的开发无法和硬件配置进行同步,各方缺少了谷歌这个轴心的磨合显然是在指纹开发上不断做着重复造轮子的无效运动。当然我们可以期待开始发力的谷歌在 6.0 时代正式弥补这些遗憾。

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▲大屏手机上指纹触摸板并不算实用,需要用户频繁切换姿势

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▲安卓手机在指纹开发上尚需 Android 的发力

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▲设置了应用锁,进入后依旧需要画图案密码

但在手机厂商和应用开发者都升级到 Android 6.0 之前,这种符合颇为国情的设计在体验上还有着很大的提升空间。例如我们发现简单的微信支付指纹识别在安卓平台上只有寥寥几部手机可以做到。又例如在很实用的应用锁功能中,APP 并不认可系统所上的锁,因此用户在设置后等于在一个锁上套上了另一把锁,最后使用一次需要解两次锁。

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尽管指纹识别技术本身已经是比较成熟的技术,但各家对它的态度显然是不太一样的。如苹果、HTC 和索尼之流,指纹识别模块就只能用于解锁和支付,即便 iPhone 想要使用加密文件这种想当然的功能也只能求助于万能的越狱。笔者在这点上还是支持更加本土化的国产手机,毕竟国内的用机环境其实要更复杂,在可以自由选择开启与否的基础上,多点选择便意味着可以适应更多的情况。

在指纹的安全领域上,苹果依旧是个坚固的堡垒

指纹识别技术不可能百分百正确,这是毋庸置疑的,也是从技术上来说必须要面对的问题。这首先就是由识别本身的特点造成的,电容式识别技术的传感器将扫描后的指纹图片与预保存的样片进行对比,我们可以这样简单的理解。

但实际进行识别时,由于要保证速度和识别率,中间还要考虑指纹破损和沾有异物等常见情况,特定的算法便会重点监测某些特征点进行拓扑匹配,这时候跳过的那些节点便会使得误匹配成为了可能,这是误识别的原因。

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恰巧今年还发生了好莱坞女星照片泄露事件,更加重了人们在安全方面的担忧。但首先有一点是可以确认的,指纹识别比 4 位的密码要安全,4 位密码的错误率为万分之一,而 iOS 公布的 Touch ID 随机匹配率为五万分之一,安全性要稍高一点,而随后苹果方面也确认了明星的照片遭到泄露主要是因为使用了过于简单的四位密码,而非指纹遭到破解。

因此今年的解锁密码都开始把密码设置为 6 位起跳,这样错误率被提高至百万分之一。结合数次输入指纹不正确需要输入密码的模式基本可杜绝恶意破解的可能性。

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▲iPhone 指纹识别系统专利

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▲iOS 安全指引

为了确保指纹识别系统的绝对安全,苹果从软硬件结合的角度打造了一套颇为复杂的安全系统。从 A7 芯片开始,它们都会在内部设置一个名为 Secure Enclave (以下简称为 SE)的硬件加密箱,如果把 A7 比喻为家的话,SE 就是藏在里面的一个绝密黑匣子。苹果在制造 SE 这个黑匣子的时候就已经打造了一把唯一的钥匙,称为 UID(唯一识别码)。

UID 无法由其他程序调用,即便苹果本身也没有这个资格。当我们要使用黑匣子的内容时,Moniter 模式就会自主进行两个虚拟处理器的切换,有针对性地工作。从整套安全系统的硬件加密属性来看,iOS 的指纹识别其实已经在安全性上有所保障,想要通过硬破解的方法强行获取指纹基本是不可能的,实际上直到现时为止也没有成功做到的先例。

自由还是安全,Android 需要确定自己的底线

ARM 其实早在 2004 年便推出了 Trustzone(Secure Enclave 的同源)安全技术,在芯片上的安全架构加上可信的独立 OS,这个 OS 并不运行普通的程序,而只作极敏感信息的处理。

从理论上说,苹果的 Secure Enclave 也是基于 Trustzone 而来,两者具备相同的安全等级,Android 手机并不会天生就低人一等。但问题在于指纹识别并不仅仅由硬件架构保护,从芯片到应用几十个流程缺一不可,任何一个环节出现问题都会成为存穴之堤,随时会有缺堤的风险。

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▲三星 S5 遭到破解

尽管在发展之初,安卓在指纹识别上要实实在在地落后苹果一个身位,但厂商还是迫不及待地要把指纹识别放在自己的手机上。自由与安全,看似一对矛盾的词组,并非不可共存,而需要被尊重的对待。

在 2013 年的 Touch ID 以后,安卓厂商也迅速搭建了自己的棚子开始唱指纹识别这出大戏,主角仍然是我们熟悉的 Android 产业链企业。在被巨大的市场刺激后,大家迅速形成了利益共同体,于是乎,我们在不到半年的时间便看到了三星 S5 和 HTC One Max 等标志性的 Android 指纹识别手机的陆续上线。

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拉斯维加斯黑帽 2015 大会上,FireEye 安全公司的 Yulong Zhang、Tao Wei 展示了如何攻击安卓设备并从中窃取用户指纹的新方法,这种破解方法几乎适合任意安卓设备,理论上所有安卓手机都难以避免。但华为也在第一时间发布声明,称海思CPU内部有特殊硬件保护架构,并不在被攻破的范围内。

黑客们一共发现了四种攻击方式,其中的“指纹传感器暴露攻击”最为危险,甚至可以大规模发动远程攻击。在演示中,Galaxy S5、HTC One Max都轻松沦陷,指纹被攻击者拿到并且被现场用于破解用户个人银行信息。

在这两部当时极具代表性的安卓指纹识别手机被宣布攻破后,谷歌也在第一时间对系统进行了升级,封堵了这个漏洞。今年的 Android 6.0 更是在源代码中加入对指纹识别的支持,原因无他,指纹识别可以说是现今手机发展的大潮,即将来临的移动支付也铁定少不了指纹识别这一环。

但考虑到国内第三方系统的碎片化问题,安卓用户确实需要在以下的几个方面格外小心:

1.指纹须放在未经 Root 的安卓设备上;   
2.从 Google Play(或官方性质的应用商店)下载经过严格验证的应用;  
3.使用已经修复漏洞的 Android 系统。

横评总结:没有答案,也没有尽头

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指纹识别不是一个简单的应用,它在方方面面都有所涉及,也存在种种不能像跑分一样简单量化的体验点,所以笔者并不能给出一个简单的结论来说明谁是最好的,即便 iPhone 也不能稳稳地说是这个领域的皇。

但如果你只对某些方面的体验有所侧重的话,这个问题就会简单得多。在我们评测过的范围里,安全性最高的毫无疑问是拥有封闭系统的 iPhone 系列;解锁速度最快的是华为 Mate 8;功能相对全面的是魅族 PRO 5;如果你还要结合美感、手感等更多因素的话,横测里的其他几款机器也是不错的选择。

而就笔者本身的体验而言,安全性永远应该放在首位,所以大嘴会选择 iPhone。尾巴们看完后也可以在下面的评论区留下你们的答案,给所有想选择指纹识别手机的用户一个参考。
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