iPhone 取消指纹辨识 Touch ID,可能吗?

作者 | 发布日期 2017 年 03 月 06 日 14:00 | 分类 Apple , iPhone , 零组件
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【Technews科技新报】日前,包括一名来自摩根的分析师在内,市场开始传出苹果今年的 OLED 版 iPhone,将会为了让 Home 键整合进面板,取消从 2013 年上市至今的 Touch ID,改用脸孔辨识之类的新技术。不过,这种设计短期内真的有可能成真吗?



取消 Touch ID 传言的起因

这个说法的起因来自一项著名的 iPhone 8 传言:苹果将会取消实体 Home 键与 Touch ID,将它们整合进面板,并最大化屏幕占比。

最初,分析师是相信,苹果会发展新的方式,来将指纹感测器整合到玻璃下的面板,但或许是随着 3D 感测镜头的市场消息出现,同时苹果究竟用了哪些技术来整合 Touch ID 到面板却毫无下文,使得分析师们开始想像,苹果会不会考虑起用新的生物辨识技术,来取代原有的 Touch ID。

事实上,由于 3D 感测功能的核心是进行 3D 建模,并不会只能处理脸部辨识,因此,像是 Tim Cook 已经公开谈了数次的 AR(Augmented Reality),也可能是这个零组件的目的。

此外,过往苹果新品的重点功能即使已经被专利曝光,它实际采用的技术途径也通常不会提前在近期专利中出现,而是会保密至上市后。由于这款 OLED 版 iPhone 的上市日期也已经延后一年,它或许使用了更特殊的技术也说不定。

发展已久的 Touch ID

早从 2008 年,苹果就曾经思考过指纹辨识的可能。当时的一项专利,是选择将指纹辨识内建到屏幕玻璃,让用户在滑动解锁时可以顺便判定,与后来整合到 Home 键的形式不同。苹果当时没有考虑屏幕辨识的方案,一方面除了辨识精准度的问题无法解决,另一方面可能也考虑到资安、应用层面,以及 iOS 的 UI 调整。USPTO

▲ 苹果早年的专利指出可以在滑动解锁的过程就完成指纹辨识。(Source:USPTO

众所皆知,2013 年苹果首次在 iPhone 5s 推出 Touch ID,实际上是透过在一年前紧急收购来的 AuthenTec,来推出能整合在 Home 键的小尺寸感测器。除了这个比较明显的动作,底层其实还有另一件大事,是 ARM 要直到 2010 年,才着手研发称作「TrustZone」的机制,可以透过硬件加密,独立把资料加密储存在 SoC 的一块独立区。

实际上,苹果除了需要经由「TrustZone」,才有机会在自家 SoC 中,订制 Touch ID 的加密区,它自身的技术实力,也要直到 iPhone 5 才有能力首次以 ARM 授权的指令集为基础,完全打造自己想要的客制 SoC,然后在隔一年的 iPhone 5s 完成称作 Secure Enclave 的加密区来储存 Touch ID 资讯。Apple

▲ Touch ID 的结构(Source:苹果)

这整套过程除了苹果自己的技术整合,也包含了其他厂商的支持。最终,苹果的指纹辨识方案,从有构想到实际上路,至少花上 5 年的时间,才真正打通前端辨识与资安加密。

至今,Touch ID 仍未有过硬件加密被破解的纪录。这个坚实的实力,也为苹果打下了行动支付的基础。尽管它并不保证绝对安全,却大幅提高了恶意者获取关键资料的门槛。过去这样的破解门槛,从来没有在消费性产品上如此普及。

Touch ID 的现况

目前,Touch ID 除了用于解锁,也支持苹果自己的数位平台,包括 iTunes Store、App Store,以及 iBooks Store。除苹果自家的服务,一些第三方 App 也因为 Touch ID 的 API,得以经由指纹来验证,比如 LINE Pay。不过,比起这些只是取代「输入密码」步骤的功能,苹果自己的 Apple Pay,可能才是开发 Touch ID 的核心目的。Apple Hong Kong

▲ Touch ID 已经成为苹果行动支付的核心。(Source:苹果)

与支付宝这类极盛行的第三方支付不同,Apple Pay 的本质其实仍是信用卡,只是屏弃了实体卡片,将功能全部绑定到手机。

在这个过程中,Touch ID 扮演的角色只是身份验证,不涉及复杂的收单清算与传送 token 的流程,不过 Touch ID 却有一个重要的地位:透过流通中的数亿台苹果设备,它为苹果争取了全球最大的商用指纹资料库,而这批指纹还随着 Apple ID,绑定了信用卡。这成了苹果推动移动支付的底气。

取消 Touch ID 的代价

观察 Touch ID 的现况可以发现,取消掉 Touch ID,不只是如同过去 Galaxy Note 首次搭载脸孔辨识、随后又取消改用指纹感测,然后在 Note 7 上随附虹膜辨识这样的技术选择,而是整个生态系都会改变的大变迁。整理起来,目前的 Touch ID 方案至少绑定了这些项目:

  1. 前端感测器方案
  2. 资料加密与储存方案
  3. UI 设计
  4. 支持的第三方 App
  5. iTunes Store、iBooks Store、App Store
  6. 用户习惯
  7. Apple Pay(包含与 VISA 联手打造的收单清算、token 验证流程)
  8. 储存在苹果设备上的数亿枚指纹资料
  9. 四年来累积的指纹感测器供应链

此外,Touch ID 的方案也似乎仍在持续最佳化。除了在 iPhone 6s 推出的第二代 Touch ID,苹果也在 iOS 10 推出新的 UI,来改善第二代 Touch ID 解锁速度过快的问题。新款 MacBook Pro 也借由 Touch Bar,加入了 Touch ID。苹果甚至也在专利中曝光了搭载 Touch ID 界面的 Magic Keyboard,将来或许会把这项设计放到 iMac 或 Mac mini。Apple

▲ Touch ID 目前也绑定了苹果各种数字平台的支付认证。(Source:苹果)

从这个角度来看,苹果如果想修正 Touch ID 的不足,并不是只要替换掉前端感测器的方案就好,还包括得推出新的 UI、资料传输与加密的方式,甚至重写整个 API。这除了涉及到 iOS、甚至 SoC 非常底层的部分,也会影响到代收生态。除了与 Visa 从 2008 年开始合作打造的 Apple Pay 流程必须重新整理,也必须放弃它从 2013 年,就累积至今的指纹资料库所带来的种种应用。

苹果甚至需要重新梳理供应链,为 2018 Q1 以后、每年可能至少 1 亿组的 3D 感测器需求量预做准备。只不过,在智能手机刚兴起的时候,苹果的供应商还都是高度机密,市场毫无所悉,不过到了 2017 年,既要找到厂商能出货 1 亿组 3D 感测器、同时让 Touch ID 供应商(可能是台积电)大幅减产,相关的动态应该是不致毫无消息。

可能取代现行 Touch ID 的技术

目前手机市场比较主流的生物辨识技术,除了指纹,还有脸部辨识,以及虹膜辨识两种。实际上与指纹相同,这几种技术都发展得很早,早在功能手机时期就有。而到了智能手机时代,三星与 HTC 大概是比较乐于拥抱这类技术的厂商。早期在第一代 Galaxy Note 与 HTC One 上,两家厂商就推出过脸部辨识。不过脸部辨识无法解决靠照片就能解锁的 Bug,与其说要拿来应用,不如说只是噱头。官网

▲ 已停产的 Galaxy Note 7(Source:三星)

比较可能取代指纹的,或许还是三星在 Galaxy Note 7 上推出的虹膜辨识。根据实测,Note 7 的辨识速度其实很快,但虹膜的限制却不少,包括配戴眼镜、过强的光线与不适当的距离,都会影响效果。相比之下,指纹可能仅有水气一项障碍。最终,即使搭载了虹膜辨识,Note 7 也不忘随附原有的指纹感测。

三星或许真的想让虹膜成为 Samsung Pay 的基础,在 Galaxy Note 7 仍在售时,三星旗下的银行也曾为银行帐户启用虹膜辨识专属的身份认证,考虑三星全球最大的手机出货量中,仅有已停产、或即将上市的 Galaxy S8 会搭配虹膜辨识,剩余的手机全使用指纹感测,考虑 Samsung Pay 的未来,三星愿意增加虹膜辨识来辅助解锁,但绝不至于完全取代指纹辨识。

此外,即使不想使用虹膜辨识与脸孔辨识,早先包括 LG,以及一间称作 CrucialTech 韩国厂商,都已经发展出将感测器贴印在玻璃面板底下的功能。因此,苹果并不会因为要取消目前实体的 Touch ID,就会落入得放弃指纹感测的零和选择。

小结

总体来说,透过 Touch ID,苹果除了开展移动支付 Apple Pay,也解决了 App Store、iBooks Store、iTunes Store 在验证时得输入密码的麻烦,并发展出一套 UX。种种累积已久的方案,都让人难以想像苹果打算放弃 Touch ID,耗费同样的心力去重塑一整套新的前端辨识技术、资料加密途径与 UI,只为了一款新 iPhone 的设计。

(首图来源:Pixabay

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