主流國產手機現罕見指紋解鎖漏洞 或波及上億部手機
上月初，《IT 時報》連續兩篇文章《小米 6 手機 Home 鍵部位摔出一道裂紋后，人人都能解手機鎖》《繼小米 6 之后，魅族 Pro 7 再中招實測：Home 鍵碎裂后陌生指紋可解鎖》報道小米6、魅族 Pro 7 因 Home 鍵摔裂，出現陌生指紋可解鎖的情況。有專家向記者確認，出現問題的原因是手機中由匯頂科技提供的指紋芯片算法有漏洞。
最近，《IT 時報》記者經過多次實驗，得到一個更為驚人的結論：僅僅貼一張膜，就可能讓你的指紋鎖形同虛設，而所涉及的手機品牌幾乎包括目前所有主流國產手機廠商。
業內人士認為，這一重大安全漏洞不僅僅是個別芯片廠商的設計漏洞，而可能是手機指紋識別的行業性問題，保守估計，至少會有上億部手機受到影響，而這可能是手機行業涉及終端數量最大的一次安全事故。
記者親測
秒開他人手機指紋鎖形同虛設
華為、小米、OPPO、vivo 等主流手機均被破解
11 月 21 日，指紋芯片廠商邁瑞微發布了一段視頻：操作人員在某個知名品牌國產手機中錄入一枚指紋后，在后置指紋解鎖處，貼上事先準備好的“膜”，在用已錄入指紋的手指解鎖幾次后，其他未錄入指紋的手指都可以實現解鎖。
這段視頻令人“細思極恐”。自從蘋果 iPhone 5s 引入指紋識別后，輕輕一觸，便能解鎖、登錄 App、完成支付的指紋識別功能廣受市場歡迎。根據群智咨詢的數據統計，2017 年全球搭配指紋識別的智能手機發貨量約 8.7 億部，全年指紋識別滲透率將突破 60%。在上海的連鎖手機賣場里，很難找到一款沒有搭載指紋識別的智能手機，指紋識別儼然已經發展成為一個成熟的市場。在眾多廠商和消費者認知里，指紋解鎖維系著較高的安全水準。然而，這段視頻展示出來的是，指紋鎖安全如同一層紙，輕輕一捅便破了。
這張膜是什么特殊的材料嗎？“不，它只是普通膠帶，并無特別之處。”邁瑞微董事長李揚淵告訴《IT 時報》記者，貼膜的目的只是為了讓某種材質能夠無縫覆在解鎖區，“這種材質并不特殊，人人都能買得到，而且人人都可以操作，更關鍵的是，這個漏洞存在于多個知名國產手機上。”
為了驗證李揚淵的說法，記者先對自用的另一款國產手機進行了測試，這是該品牌最新發布的旗艦機，根據一定的方法操作后，短短幾分鐘后，這款在指紋識別圈貼了膜的手機，在只存儲了記者左手食指指紋的情況下，被記者其他手指解鎖，而記者的十幾名同事也都用自己的手指將其解鎖，用支付寶、微信指紋支付也沒有任何障礙。
接下來的測試結果更為驚人。
記者對華為 P10、小米6、OPPO R11s、vivo X20 等多款國產手機主流機型一一進行了測試，“人人可解”的效果在每一部手機上都可復現。也就是說，這一漏洞，存在于當下最主流的手機品牌之中（為了防止被他人不良利用，本文并不公布具體材質與操作方法）。
看到人人都能解鎖自己的手機，記者的同事直言“太可怕了”。由于目前大多國產手機指紋識別圈都在背后，再加一個手機殼后，機主對這層薄薄的“膜”并無明顯觸感。也就說，別人完全可以在你不注意的時候，偷偷為你的手機貼上一層膜，當你還以為自己的手機因為指紋而固若金湯時，它已經成了一個誰都能開的鎖。
深度調查
為何國產手機指紋鎖如此脆弱？
為什么如此簡單的操作就能破解手機安全最重要的防線？全圖像算法、自學習功能，是在傳統指紋芯片行業深耕十多年的貝爾賽克（BIOSEC）董事長劉君給出的兩個關鍵詞。
只識不別，全圖像算法的天然缺陷
非暴力破解，小米升級系統也沒用
全圖像算法，是指將錄入的指紋存儲為圖像，解鎖時，系統將需識別的圖像與錄入圖像進行比對，圖像一致即可通過。
“手機行業的指紋芯片普遍應用的是全圖像比對算法，它的一大特點是擁有自學習功能。由于指紋圖像根據按壓的力度、手指的干濕度等情況不同會導致按壓時圖像有所差異，所以指紋芯片要不斷學習新的特質、更新圖像以保證識別通過率。” 劉君向《IT 時報》記者解釋。
自學習功能的存在，雖然提高了各種情況下指紋通過率，但同時也有巨大隱患：只要識別出圖像一致的部分即可通過，而不會去分辨不一樣部分是否為人為干擾圖像。
劉君舉了一個形象的例子。如果將原指紋圖像看作一位母親的相片，理論上只有母親的照片可以解鎖。但是由于自學習功能的存在，使得當使用母親抱著孩子的照片去比對時，指紋芯片會把孩子作為新特征點，學習更新到原先存儲的圖片里。這樣，以后當使用只有孩子或者其他人抱著孩子的照片來匹配時，因為孩子的圖像一致，全圖像算法就會默認為匹配成功。“測試中，這種特殊材質的成像就相當于孩子，人人都能解鎖，是因為每個人按壓時的指紋成像都帶有這個‘孩子’。”劉君說道。
這樣的分析與邁瑞微董事長李揚淵的說法基本一致。李揚淵認為，圖像識別算法的缺陷在于算法“只識不別”，問題出在判斷這一環，不轉換算法路線就沒法修復這一漏洞。
業內人士表示，此前《IT 時報》報道中手機出現的 Home 鍵碎裂情況，與貼“膜”原理一致，因此也會“蒙蔽”指紋識別芯片，不過相比通過外力破壞指紋芯片的做法，邁瑞微的方法更為簡單可復制，且影響更大。
另外，在小米 6 出現 Home 鍵摔裂后指紋鎖被破解的情況后，小米升級了系統，一旦發現 Home 鍵出現裂紋，將禁止使用指紋識別功能。但業內人士表示，更新后的系統應該對貼膜這種非暴力的新破解方式不起作用。更嚴重的是，除了給指紋識別圈貼膜外，李揚淵還給記者演示了多種破解方法，甚至一根頭發絲也能破解成功。
可能波及上億部手機
“這并不是某一家指紋芯片廠商的問題，而是手機指紋芯片的行業性問題。因為手機指紋芯片普遍較小，利用結構特征解鎖的傳統方案無法適用，所以手機指紋芯片廠商普遍采用全圖像算法。”劉君說道。
經過粗略統計，僅是記者測試過的幾款機型，受漏洞影響的手機數量就高達 1500 萬以上。冰山一角下的山體有多大，業內人士估計至少上億部手機受影響，“從 2015 年開始，全圖像識別算法因解鎖速度快、通過率高、用戶體驗好，成為指紋廠商首選。很可能那時候發布的手機就已經存在漏洞。”
李揚淵曾用同樣的方法成功解鎖華為 Mate 8，這也意味著受影響機型至少追溯到 2015 年，而 Mate 8 采用的指紋芯片并非出自匯頂，因此他認為，“這可能是信息安全領域全球范圍涉及終端數量最大的一次安全事故。”
但這一漏洞并非不可解，劉君提供了一條解決思路：當下所有問題是因為廠商并非根據指紋特性來辨別真偽，而是將按壓指紋當作普通圖像來處理，比如有的手機甚至可以將一塊橘子皮作為指紋錄入。如果通過軟件處理能夠準確識別出按壓的圖像是否為指紋，那么所有問題迎刃而解，這一步驟對廠商來說并不難，一兩周的時間可解決。
發稿前，記者將相關解鎖視頻提供給對應的手機品牌商，提醒廠商盡快拿出解決方案。截至發稿，OPPO 回應稱，已安排工程師進行測試，并將盡快修復漏洞。
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小米 6 指紋圈摔出裂紋竟然人人能解鎖？指紋廠商被指有缺陷
手機摔一下，任何人都能解鎖我的手機？
最近，微博網友興興興 xg 碰到一件怪事，他的小米 6 手機 Home 鍵部位摔出一道裂紋后，人人都能解鎖他的手機。不僅如此，手機內可以使用指紋識別的眾多 App,陌生指紋也同樣暢通無阻。《IT 時報》記者調查發現，這并不是一起個案，背后很可能涉及指紋模組供應商匯頂科技。
有專家分析稱匯頂科技指紋模組設計存在缺陷，很可能波及小米、華為、OPPO 等大部分主流手機廠商的主力機型，但也有專家認為是手機問題，與指紋芯片無關
專家：指紋模組廠商匯頂科技可能有設計缺陷
匯頂回應：屬極端情況軟件升級可解決
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網友驚詫：指紋識別得“臉盲癥”誰都能刷你的支付寶
興興興 xg 今年 18 歲，是一名高三學生。因喜愛數碼產品，他平時不僅做著二手手機的生意，同時還將一些手機的個人使用體驗剪輯成視頻發布在 bilibili 網站。國慶前后，他花了 1650 元，買了一部二手的黑色小米6，準備“體驗一周以后上視頻”。
不曾想到，使用幾天后，手機摔到了地上，裂紋貫穿了 Home 鍵。一開始，興興興 xg 并沒有發現異樣，但第二天，他卻意外發現，一位同學直接解鎖了他的手機，進一步測試，結果更為驚人，任何一個人，任何一根手指，都能解鎖這臺 Home 鍵出現裂縫的小米6。
更驚人的發現還在后面。興興興 xg 手機里有很多 App 都選擇了指紋密碼，包括支付寶和微信支付。當看到同學的指紋可以直接解鎖并支付時，興興興 xg 意識到了問題的重要性。這意味著，他的手機如同一個上了假鎖的門，里面的人以為門是有鎖的，但實際上鎖是壞的，任何一把鑰匙都能打開。
興興興 xg 檢測其出現裂縫的小米6，任何一根手指都能都能解鎖
興興興 xg 第一時間在微博上@了小米相關官方賬號，很快得到了回應。一位自稱是小米售后的工作人員聯系了興興興 xg，工作人員解釋出現該問題的原因是因為指紋模組物理損壞導致的識別異常，他們將通過在軟件上做防認假的優化來杜絕這一問題。當興興興 xg 強調這一漏洞帶來的安全問題時，對方表示，因涉及安全，該問題已經上升到最高級別。
10 月 19 日，小米修復了該問題，MIUI 最新開發版在更新說明中表示，修復了因指紋模塊組損壞引起的指紋識別錯誤問題。
小米更新版本修復漏洞
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記者調查：指紋模組廠商均為匯頂
另一位小米 6 用戶也向記者反映了類似情況，他有兩部小米 6 手機，一部是線下門店購買的首批小米6，另外一部是朋友從小米商城購買后贈送于他。線下門店購買的小米 6 屏幕指紋圈完好，但出現過兩三次任何指紋都能解鎖的情況。朋友贈送的小米摔裂了屏，Home 鍵也出現了裂紋，同樣，任何人都能解鎖。
這真的是一起因意外墜落裂屏引發的個案嗎？《IT 時報》記者調查后獲悉，這三部手機在運行相關指令后，指紋供應商均顯示為“Goodix”，也就是匯頂科技。通過匯頂科技官網可查，匯頂科技是小米 6 采用的 IFS 指紋識別芯片主要供應商。除了小米 6 用戶外，華為 P10、堅果 pro 用戶也都投訴過曾遭遇類似情況，這幾款手機背后的指紋芯片供應商里，都有匯頂科技的身影。
三部小米 6 的指紋供應商均為匯頂科技
匯頂科技成立于 2002 年，是一家上市公司，大約從 2013 年開始從事指紋識別相關研發工作。經過幾年的發展，匯頂科技已經成為國內最大的指紋芯片供應商，其客戶涵蓋了主流的手機廠商，包括華為、小米、OPPO、vivo、金立、魅族、錘子等等。
那么，興興興 xg 遇到的問題，究竟是手機軟件漏洞，還是指紋模組問題？小米回復《IT 時報》稱，造成這一問題主要原因是手機的指紋解鎖模組都有自學習功能，以用來應對用戶手指因為季節變化導致的變化，或者因脫皮、臟污等等導致無法解鎖的情況。因此，當玻璃上有裂紋時，如果用戶還繼續使用，系統會把這些裂紋當作指紋信息學習，這樣持續很多次之后，無論誰的指紋過來，系統都會以為裂紋就是指紋，所以都可以解鎖。
小米強調，這跟指紋模組硬件無關，很多品牌的手機都會出現這一情況。
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匯頂回應：人為摔壞指紋區不會出現類似情況
目前，興興興 xg 的手機進行了軟件升級，指紋解鎖功能失效。有業內人士分析，應該是升級后的系統設置為一旦發現有裂紋，便禁用指紋解鎖功能。
不過，對于消費者來說，更擔心的是，采用了匯頂同類芯片的手機是否存在同樣漏洞，會不會有人故意在 Home 鍵上制造裂紋從而強行破解手機呢？
就此問題，記者向匯頂科技進行求證。匯頂的回應與小米的自學習理論一致。他們認為指紋屏幕被摔壞而指紋傳感器仍然工作屬于極端情況，可以通過軟件升級徹底解決，并不是產品或軟件的問題。
“通過實驗室測試可以肯定的是：假如A的手機被B拿走，人為摔壞指紋區去解鎖A的手機是不可能成功的，指紋解鎖的安全性是有保證的。”匯頂如是回應。
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專家看法不一：手機廠商、匯頂均有可能出問題
對于人人皆可解鎖手機背后的原因，業內看法不一。
手機聯盟秘書長王艷輝表示，Home 鍵裂開的前提下，功能異常可能性比較多，這可能是個案。
“如果玻璃上出現一道裂紋就能匹配正確，那說明該模組的誤識率太高了，一般情況下，指紋識別的誤識率是1/50000，但隨著指紋傳感器介質變性、傳感器電路老化，誤識率更會大大提高。”一位從事指紋識別多年的技術專家張帆（化名）認為，如果確實是因傳感器硬件出現缺陷，一般情況下，指紋識別通過率應該是逐步下降，直到原指紋不能使用，而不是人人指紋均可被識別。
全國安防標委會人體生物特征識別技術委員會委員、深圳脈迪科技有限公司 CEO 徐偉則表示，從已有信息來看，手機廠商的責任比較大，他們沒有把安全性問題納入考量范圍。出現此問題的原因，很有可能是因為手機采取的是電容式指紋，比較容易受人體靜電影響，出現裂紋后，人體靜電會對芯片識別產生干擾從而影響識別結果。
張帆對此解釋并不認同，他認為人體靜電影響指紋識別的可能性幾乎為零，人體靜電影響的是功耗，比如會讓手機發燙或者死機，但不會影響算法的識別結果。
張帆的判斷是，由于軟件邏輯正常，所以硬件沒有邏輯性損壞，只是指紋傳感器的傳感功能受到了硬件瑕疵的干擾。他認為導致誤識率較高的原因有多種，既有可能因為玻璃等介質問題，也可能因為芯片本身的問題已經到達臨界，玻璃裂痕只是最后一根稻草，“還有一種可能，是在硬件出廠檢測時品控不嚴，讓很多誤識率高的不良品流到終端產品里，以至于對玻璃裂痕這樣的問題沒有主動識別和禁用。”
據了解，指紋識別的信息流要經過幾個過程：從手指到傳感器模擬量—數字量—圖像—特征—識別，比較容易出現誤識別的是在圖像這一環節。據記者側面了解，匯頂的算法軟件庫使用的是標準的某算法，這是一種計算機視覺的算法，用來偵測與描述影像中的局部性特征，其識別機制是局部圖像一致性。“該算法最大優勢的是識別速度非常快，不過同時存在天然缺陷，安全性不高。”專業人士表示，因為缺陷、老化而產生局部固定圖像的傳感器，算法誤識率本來就高，玻璃裂痕很可能成為最后一根稻草，造成了百分之百誤識別。
雖然這樣的缺陷可以通過軟硬件綜合設計方案規避，但這不僅需要花時間重新架構，還對識別速度產生影響。有些廠商沒有做防范設計，可能是當時沒有考慮到安全風險。匯頂對此說法進行了否認，并表示：手機廠商選擇供應商都有自己的嚴苛標準，既然那么多廠商選擇匯頂，說明匯頂質量是過關的。
相關文章二
繼小米 6 之后，魅族 Pro 7 再中招實測：Home 鍵碎裂后陌生指紋可解鎖
將這臺魅族 Pro 手機換了同樣型號的匯頂科技指紋識別排線后，陌生指紋還是能成功解鎖手機。
Home 鍵出現裂紋后，之前未在這臺魅族 Pro 7 手機中錄入指紋的用戶，照樣能用自己的指紋成功解鎖手機
手機不小心摔落，致使 Home 鍵處出現裂紋，意外發生后更加令人沒想到的是，出現了陌生指紋也能解鎖手機的情況
本報上期文章《小米 6Home 鍵出現裂紋，指紋解鎖形同虛設人人可解》中報道：一位手機用戶“不小心”發現了小米 6 手機的指紋漏洞，沒想到其他一些用戶也碰到類似情況。而出現問題的機型，牽出了背后共同的指紋芯片供應商匯頂科技。
這僅僅是個意外嗎？為了挖掘事件真相，近日，《IT 時報》記者對匯頂科技供應指紋芯片的另一款手機魅族 Pro 7 進行測試。結果顯示，指紋區域遭到破壞損傷后，指紋識別的誤識率也大幅提高，他人的指紋也可以給手機解鎖。
業內專家認為，事件發生的背后，折射出的是手機行業對硬件參數的過度追求，從而帶來“不良反應”，為了達到更高的手機解鎖速度，一些芯片廠商在產品的安全性上沒有引起足夠重視。
記者實測：陌生指紋可解鎖魅族 Pro 7
魅族 Pro 7 是魅族最新的旗艦機型，今年 7 月剛剛發布。在產品發布會舉行當天，匯頂科技的官方網站更新的公司動態消息顯示，匯頂科技獨家提供了魅族 Pro7 玻璃蓋板指紋識別方案，并稱“匯頂科技玻璃蓋板方案已經應用于數十款知名品牌終端”。
10 月 31 日下午，記者在魅族專賣店購置了一臺魅族 Pro 7 手機，隨后進行測試。測試現場共有四人，除了測試者本人已經在魅族 Pro 7 手機錄入自己的指紋，其他人都沒有錄入。測試時，魅族 Pro 7 手機的 Home 鍵在人為打出裂紋后，沒有其他軟硬件工具輔助下，除測試者能夠指紋解鎖之外，有另外兩人多次成功解鎖。這證明，Home 鍵處出現裂紋后，安全漏洞存在，陌生指紋完全有可能解鎖手機。
同時，《IT 時報》記者還購置了 3 款匯頂的指紋排線（拆解后可見芯片與原裝產品的型號一致，為 GF5116M）。將這臺魅族 Pro 7 手機更換了指紋排線后，再進行測試，結果如出一轍，事先沒有在手機中錄入指紋的其他人，用自己的指紋同樣能解鎖手機。這證明，不是某一個指紋識別芯片出了問題。
據了解，匯頂科技不僅是國內最大的指紋識別供應商，也是安卓陣營最大的指紋識別芯片廠商。匯頂科技的客戶包括華為、vivo、小米、魅族、中興、聯想、金立等，幾乎囊括了國產手機的主流品牌。今年上半年發布的旗艦機型，搭載了匯頂指紋識別方案有小米6、華為 P10／P10 Plus、vivo X9s Plus、錘子堅果 Pro、 魅族 Pro 7 等眾多產品。
截至目前，小米6、華為 P10／P10 Plus、錘子堅果 Pro 等手機，均有用戶投訴出現了陌生指紋可解鎖自己的手機。
技術專家：或是底層架構設計出問題
Home 鍵處出現裂紋后，手機的指紋解鎖功能為什么就變得形同虛設了？原因到底出在哪里？
從事指紋識別工作的技術專家 Eric 告訴《IT 時報》記者，出現多人可解的直接原因是因為裂紋的交叉點被指紋芯片的自學習功能所學習。“可即便如此，該款手機的誤識率太高了。” Eric 表示，“自學習功能是原因，但不是理由。一款成熟度高的芯片應該在設計時把此裂紋情況考慮進去，并通過技術手段將此風險排除在外。”
指紋識別芯片的誤識率高，恐涉及的是底層架構設計問題。Eric 更擔憂的是，是否會有更多的機型存在相同的漏洞。這不是件小事，因為涉及到用戶的財產安全。Eric 建議搭載了相關指紋識別芯片的手機廠商盡快進行自查，發現問題后可采取與小米相同的措施，通過軟件更新修復問題，一旦算法識別出 Home 鍵有裂紋產生，系統即禁用指紋解鎖功能。雖然這會給用戶使用帶來不便，但卻是眼下最好也是最安全的解決方法。
產業分析：“軍備競賽”帶來“副作用”
國內手機市場已是一片紅海，廠商之間的競爭越發激烈，產品比拼在多個維度展開，如處理器性能、拍照效果、電池續航、屏幕技術等等。除了這些角力點之外，廠商們在手機解鎖速度上比拼也是愈演愈烈。
2015 年底，小米第一款指紋識別手機紅米 Note3 發布，0.3 秒解鎖成了當天新聞的標題。而這只是開端，2016 年 3 月，OPPO 發布了 OPPO R9/R9 Plus 手機，急速解鎖是這款產品的一大亮點，解鎖速度快至 0.2 秒。
對于指紋芯片企業來說，手機廠商之間的參數攀比，讓他們感受到很大的壓力。“今年大家都進步了，0.5 秒解鎖肯定不行，你得 0.2 秒”“我們的解鎖速度還能再提高嗎，不然我們手機沒有亮點”。王明是一家指紋芯片廠商的銷售人員，在他與廠商的談判中，王明表示做指紋芯片的底線被觸碰到了。
“一家排名前十的手機品牌廠商曾要求我們把速度從 0.3 秒提升到 0.2 秒。雖然只是提升 100 毫秒，但是由于這已經接近解鎖速度的天花板，難度很大。”王明表示，最后為了達到他們的要求，他們只能把指紋特征點等數量減少。
指紋識別的信息流要經過幾個過程：從手指到傳感器模擬量—數字量—圖像—特征—識別，“特征點匹配點越多，安全性越高，消耗的時間就越長。最后我們也只能妥協。”換而言之，減少特征點雖然提升了指紋解鎖的速度，但是在安全性方面降低。
王明的焦灼，折射出指紋芯片廠商的生存狀態。實際上，不僅是終端廠商對指紋解鎖速度要求越來越快，在指紋芯片行業內部，競爭也是相當慘烈。業內人士表示，不僅指紋芯片價格跌破原來的1/2 以上，實際成交毛利最高不會超過三成，為了搶占市場，不到一成甚至賠錢出貨的廠商大有人在。所以為了留住客戶，對于終端廠商們提出的要求，芯片廠商們很難拒絕，“指紋芯片供應商不止我們一家，各家水準相差不多，我們不應承下來，客戶就流失了。”王明說道。
記者觀察：安全問題永遠也不能忽視
指紋識別方面的競爭仍在繼續，而且進入了新的階段。
屏下指紋識別技術成為手機廠商們新的關注焦點。今年年中，有國內手機廠商發布了屏下指紋識別技術，不過卻引來了不小的紛爭，認為距離量產還遙遙無期。
三星中國設計研究所所長李炫弘 ShaneLee 當時在自己的微博上表示，僅僅只是搶先發布而已，該技術不僅尚未成熟，良率偏低且年底之前無法量產。
搶先的不僅是手機廠商，還有指紋識別芯片廠商。今年 3 月，匯頂科技發布了擁有完全自主知識產權的顯示屏內指紋識別技術，該技術可以將指紋識別功能完整地集成到 AMOLED 顯示屏中，用戶可以直接輕觸移動終端顯示屏指定的區域實現指紋識別。
業內人士表示，成熟的指紋識別技術價格戰打得正酣，新的指紋識別技術又開啟了下一輪的技術制高點爭奪戰，但是能否快速量產、搶得市場先機，是對匯頂科技一大考驗。同時業內專家表示，為了搶得先機，廠商們加快流程無可厚非，不過安全在任何時候都應該擺在首位。
來自: 騰訊科技