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三星手机超声波指纹识别现重大漏洞后续

指纹识别算法风险犹在贴膜、硅胶等易造成“算法抵御”

  

IT时报记者孙妍
  最近,三星Galaxy S10、Galaxy Note 10系列手机和Tab S6平板的指纹识别被曝出漏洞,未录入过的指纹,隔着硅胶手机套等就可以解锁手机,也就是说,隔着这层套子,人人可解。中国银行、支付宝、微信随即立刻关闭了三星系列手机的指纹支付功能。
  10月23日,三星电子宣布已更新软件,修复了Galaxy S10和Galaxy Note 10系列手机的指纹识别漏洞。值得注意的是,如果注册指纹时使用过保护套,需要删除指纹重新注册。三星强调:“确保在注册指纹时没有屏幕保护套”。
  有网友担心,如果指纹识别处的屏幕碎裂或贴膜出现明显划痕,是否也会导致“人人能解”的漏洞。《IT时报》记者通过测试发现,华为等国产手机在识别到非指纹的图像(比如餐巾纸)时,会采取暂时禁用指纹识别的方案。
一张膜可破解市面上大部分手机
  此次三星手机的指纹漏洞由一对英国夫妇发现,女主人在这部前后全部用硅胶套包裹的S10里录入指纹,却发现没有录入指纹的男主人也可以解锁手机甚至登录银行App,症结在于这款全包硅胶套上。
  早在2017年底,《IT时报》就曾报道过,仅仅贴一张膜,就可以让指纹锁形同虚设,所涉及的手机品牌几乎包括目前所有主流国产手机厂商。根据技术专家演示,在某个知名品牌国产手机中录入一枚指纹后,在后置指纹解锁处,贴上事先准备好的“膜”,再用已录入指纹的手指解锁几次后,其他未录入指纹的手指都可以实现解锁。
  同理,用一根头发丝、用一张橘子皮,也可以让指纹锁实现人人可解。《IT时报》记者也通过上述方法复现了破解过程,更重要的是,其中涉及的贴膜就是普通胶带,并无特别之处,贴膜的目的只是为了让某种材质能够无缝覆在解锁区,这与三星此次指纹识别漏洞的根源如出一辙。
  当时《IT时报》将相关解锁视频作为技术参考资料提供给对应的手机厂商,提醒手机厂商尽快拿出解决方案,还全国亿万手机用户一个安全。
问题根源还是“算法”
  多位指纹识别行业专家对《IT时报》记者表示,此次三星指纹识别出现漏洞与《IT时报》此前测试和报道的指纹识别漏洞同理,主要原因是算法出了问题。录入的指纹存储为图像,解锁时系统会比对,图像一致就会通过,但因为算法会自学习,将硅胶套等介质都作为新特征点学习进去,所以当他人用相同的硅胶套来解锁时,算法会匹配这部分的特征点,误认为这位是主人。
  打个比方,如果将原指纹图像看作一位母亲的相片,理论上只有母亲的照片可以解锁。但由于自学习功能,当使用母亲抱着孩子的照片去比对时,指纹芯片会把孩子作为新特征点,学习更新到原先存储的图片里。这样,以后当使用只有孩子或者其他人抱着孩子的照片来匹配时,因为孩子的图像一致,算法就会默认为匹配成功。
  三星手机的漏洞中,硅胶手机套的成像就相当于孩子,人人都能解锁,是因为每个人按压时的指纹成像都带有这个“孩子”。
贴膜、硅胶等会造成“算法抵御”
  目前屏下指纹识别的解决方案主要有两种:超声波与光学。三星Galaxy S10、Galaxy Note 10系列手机采用的超声波指纹识别的解决方案提供商是高通,超声波屏下指纹的卖点是污渍、汗渍、水等都不影响解锁。
  一位指纹识别行业人士指出,不论超声波还是光学,屏下指纹的缺点在于,手机传感器面积小,成像不好,需要靠后期算法增强。而手机厂商之间为了争夺解锁速度最快,从某种意义上牺牲了用户的安全性。
  多位网友在实验中擦除了手机屏幕及硅胶手机套上残留的指纹,排除了三星此次漏洞是由残迹复用引发的。“其实残迹不会声学成像,只会光学成像。这也是超声波指纹识别所谓的‘更安全’。”指纹芯片厂商迈瑞微董事长李扬渊跟《IT时报》记者解释道,“因为屏幕和贴膜都不做声学缺陷管控,所以在出厂前把屏幕和贴膜的声学图案采集进去了。”
  《IT时报》记者发现,部分采用屏下指纹识别的国产手机,在首次开机设置指纹时会提示:“如果使用第三方贴膜,可能导致指纹识别功能失灵,建议使用官方贴膜或不贴膜。”
  在李扬渊看来,三星此次漏洞通过算法升级来解决,难度在于贴膜,而不是屏幕,因为屏幕不太会变化,而贴膜的密度不均会变化。“这跟电容指纹识别键贴膜的算法抵御是一个道理。”此前他的团队找到了用算法抵御电容指纹识别键贴膜漏洞的方法。
  虽然三星紧急修复了漏洞,但指纹识别的安全问题并没有根治,还需要手机厂商、指纹识别芯片、算法供应商一齐来解决。