近期在海外手機市場要說哪款機型最為 " 熱門 ",顯然就非谷歌 Pixel 6a 莫屬了。
一方面,作為谷歌最新的 Pixel 系列中端機型,Pixel 6a 不僅換用了與旗艦 Pixel 6 系列一樣的全新外觀,更首次采用了與高端產品同款的 Tensor SoC,在 " 性價比 " 方面相比以往有著極大的提升。

另一方面,在熱賣的同時,Pixel 6a 也 " 不負眾望 " 地爆出一個又一個奇奇怪怪的 BUG 和短板。而在這些 BUG 當中," 屏下光學指紋 " 的重大安全隱患,無疑是最為值得關注和解析的。
最早揭露這個問題的,是一位海外評測博主。一次他偶然發現,自己的 Pixel 6a 竟然可以其他人的指紋解鎖,但他們均表示此前從未碰過這臺手機。同時在其指紋設置里,也確實只有一個已被注冊的指紋信息。

繼他將相關視頻發布到網上后,自然也引發了其他用戶的關注和效仿。很快,另一位博主成功復現了類似的 BUG,他用自己的右手拇指注冊了 Pixel 6a 的指紋鎖,然后用(沒有注冊)的左手拇指去解鎖,結果是屏幕瞬間亮起、并順利解鎖。
很顯然,事情發展到這一步,就已經不能用 " 偶發 BUG" 來解釋了。那么問題就來了,為什么會出現這一現象呢?
首先必須說明的是,谷歌方面在調校 Pixel 6a 的指紋識別模塊時,肯定是出現了失誤的。但這個 " 失誤 " 又并非完全是軟件層面的問題。事實上它本身所反映出的,還有屏下光學指紋模塊這一硬件,所特有的、工作原理上的缺陷。
想必許多朋友都知道,目前智能手機上的指紋識別模組,從原理上大致可以分為三類,分別是電容式指紋識別、超聲波指紋識別,以及光學指紋識別。

所謂電容式指紋,就是當用戶將手指放在傳感器上時,傳感器就會給皮膚表面 " 充電 "。此時由于指紋凹凸不平的特性,凸起處(指紋的 " 脊 ")與傳感器間的距離會更近,而凹陷處(指紋的 " 溝 ")與傳感器間的距離則會更遠。這樣一來,兩者與傳感器平面之間就會產生不同的電壓差(電荷差)。通過檢測這些電壓差信號,電容式指紋識別傳感器就能檢測出指紋上每一道 " 脊 " 和 " 溝 " 的形狀及長度。
正式因為這樣的工作原理,也就意味著電容式指紋識別模組工作時必須緊貼皮膚,因此就沒法做成 " 屏下指紋 ",只能以按鍵的形式存在于手機上。

相比之下,超聲波指紋的原理要更簡單直接一些。它會先通過一個發射器向手指發射超聲波,超聲波觸及到指紋后會回彈。此時,指紋上的凹凸信息自然會導致回彈的超聲波信號出現時間上的差異,所以通過接收器(也就是聲吶)接收回彈的超聲波信號不僅能描繪出指紋的形狀,甚至理論上還可以測得指紋凹凸的深淺程度。而這,也是為什么超聲波指紋識別有時也會被稱之為 " 超聲波 3D 指紋 " 的原因。

最后,光學指紋識別的原理其實反而是最簡單易懂的。它在工作時先會用一個較強的光源將手指面照亮。此時指紋處的皮膚因為有厚度差異,厚的地方(也就是指紋的脊)就會比薄的地方(指紋的溝)透光性更差、顏色更深一些。
接下來,光學指紋識別傳感器就會直接拍攝貼在屏幕上的手指,并通過分析圖像中的色彩深淺變化得到一張 " 指紋圖像 ",借此作為判斷指紋信息的依據。

超聲波指紋的清晰度可以做到非常高的程度
到這里大家可能已經發現,無論電容式指紋識別還是超聲波指紋識別,它們所測得的指紋都是能夠直接反映深淺形狀的 "3D 立體信息 "。唯獨只有光學指紋識別測得的不僅是 2D 平面圖像,并且嚴格意義上來說,其測量對象甚至并不是 " 指紋的形狀 ",而是 " 用戶指紋壓在玻璃上時,從下方照亮所形成的影子的形狀 "。
這也就意味著,與電容式、超聲波指紋識別的測量結果相比,光學指紋識別天生就存在分辨率低、信息量少的短板。大家如果仔細觀察就會發現,帶有 " 屏下光學指紋識別 " 功能的機型解鎖反應速度通常都很快,甚至有時會比電容式、超聲波式的指紋識別方案更快。
這,其實就是真正出問題的地方了。
因為光學指紋識別天生就存在著測量分辨率低、信息量少的問題,所以廠商普遍都需要使用到 " 算法 " 對其進行增強。在這些算法中,有一部分旨在強化光學指紋識別傳感器 " 拍 " 到的圖像解析力,但也有一部分其實就是以降低指紋識別傳感器對比的精確度為代價、使得其 " 下判斷 " 速度更快。

因為分辨率低,所以必須降低判斷對比的門檻,因此就可能會出現 " 誤判 "。而這也就是此次 Pixel 6a 屏下光學指紋識別 " 出糗 " 的底層邏輯。事實上,也正是所有光學指紋識別傳感器共有的技術缺憾。
相比之下,無論電容式還是超聲波指紋識別,因為一次檢測得到的指紋信息量更多、需要對比的信息量更大,所以這些指紋識別技術才會似乎 " 反應更慢 " 一些。但從安全的角度來說,電容和超聲波指紋識別的可靠程度,卻是光學指紋識別目前難以比擬的。
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