狗也會使用鍵盤輸入你的帳號密碼，或者使用你的數(shù)字簽名。

 

　　直到你擁有一臺具有生物特征識別能力的智能手機(jī)。

 

　　具有唯一性、可用于身份識別的生物特征有指紋、聲紋、人臉、眼虹膜，目前智能手機(jī)普遍采用指紋識別。

 

　　指紋識別

 

　　由于指紋具有唯一性，因此通過比對指紋特征即可識別真實身份。指紋識別技術(shù)最早用于識別罪犯——辦理身份證時，你的指紋已經(jīng)永久存儲在國家安全部門的數(shù)據(jù)庫里。所以，老實點吧，韓國整容師也幫不了你。

 

　　指紋傳感器負(fù)責(zé)采集指紋特征，當(dāng)你啟用指紋識別能力時，它會掃描并存儲你的一個或多個手指的指紋特征數(shù)據(jù)，用于日后比對。

 

　　智能手機(jī)指紋識別主要用途是指紋解鎖，免除輸入密碼解鎖手機(jī)的煩惱。密碼太短，容易被人偷窺；密碼太長更煩惱，而且容易忘記。拿起手機(jī)，輕輕撫摸一下指紋傳感器，手機(jī)瞬間解鎖，是不是很爽？

 

　　密碼泄漏，換個密碼即可。但指紋終身不變，無法更換，一旦泄漏，后果嚴(yán)重。因此，指紋特征數(shù)據(jù)是機(jī)密信息，應(yīng)予特別保護(hù)。

 

　　為保護(hù)指紋特征數(shù)據(jù)，指紋的采集、存儲和比對都必須在一個可信執(zhí)行環(huán)境（Trusted Execution Environment，簡稱TEE）內(nèi)部進(jìn)行。TEE獨立于智能手機(jī)操作系統(tǒng)之外，也與網(wǎng)絡(luò)絕緣，敏感數(shù)據(jù)只進(jìn)不出，是一只孤傲的鐵公雞。它忠于使命（手機(jī)出廠后TEE的功能規(guī)格無法變更），嚴(yán)守機(jī)密，是指紋識別的安全基石。

 

　　智能手機(jī)操作系統(tǒng)不能獲取指紋特征數(shù)據(jù)，僅能請求TEE執(zhí)行指紋采集、存儲或比對等預(yù)設(shè)功能，TEE執(zhí)行請求后向操作系統(tǒng)返回“成功”、“失敗”或“錯誤”等結(jié)果信息，操作系統(tǒng)根據(jù)結(jié)果信息作出反應(yīng)（例如，指紋比對成功則解鎖手機(jī)，否則請求TEE重試），或把結(jié)果信息反饋給相關(guān)應(yīng)用軟件處理。

 

　　方便且安全，似乎很完美。

 

　　但是，指紋特征數(shù)據(jù)并非絕對可控（例如，你喝水的杯子表面有你的指紋，你工作單位或生活社區(qū)門禁系統(tǒng)服務(wù)器也可能有你的指紋），有心人獲取指紋特征后制作一個完全相同的手指模型，狗也可能冒充你；

 

　　指紋識別技術(shù)還存在一定的誤識率（低于1/10000，畢竟大于0）；

 

　　TEE理論上非常安全可靠，但萬一呢？2015年HTC One Max錯把用戶指紋圖形文件備份到手機(jī)不安全區(qū)域，2016年華為P系列手機(jī)TEE設(shè)計紕漏致其指紋鎖被黑客攻破……還有誰？……

 

　　總之，指紋識別“成功”后，你不一定是你，仍可能是一條狗——盡管只有一丟丟的可能性，畢竟大于0。

 

　　為此，智能手機(jī)增設(shè)一套強制安全規(guī)則，必要時臨時禁用指紋識別，要求用戶輸入解鎖密碼。例如，蘋果手機(jī)的規(guī)則是，設(shè)置或新增指紋前、開機(jī)或重啟動后、鎖定48小時后、156小時未使用密碼解鎖且4小時未使用指紋解鎖后、連續(xù)5次指紋識別失敗或遠(yuǎn)程鎖定后，蘋果操作系統(tǒng)（iOS）就會要求你驗證一次解鎖密碼。安卓操作系統(tǒng)（android）也有類似安全規(guī)則，大同小異。

 

　　如果指紋識別僅用于解鎖手機(jī)，以保護(hù)你的敏感數(shù)據(jù)（例如，你與隔壁老王的私密照片或聊天記錄），那么做足以上保護(hù)措施已經(jīng)非常安全了。

 

　　但是，你的中國夢決不止于此，也不應(yīng)止于此。當(dāng)你擁有不要密碼的安全手機(jī)，很快就會想要沒有密碼的安全互聯(lián)網(wǎng)。例如，指紋登錄？指紋支付？感謝你，你的貪婪和懶惰，是推動社會進(jìn)步的動力。

 

　　指紋支付

 

　　或許，你已經(jīng)體驗過指紋支付，甚至相當(dāng)熟悉它了：輕輕撫摸一下指紋傳感器，瞬間支付成功，是不是很爽？與指紋解鎖過程似乎沒有區(qū)別，支持指紋解鎖的智能手機(jī)，自然就能支持指紋支付，對吧？

 

　　不對。

 

　　指紋解鎖是智能手機(jī)本地確認(rèn)你的身份，指紋支付則是支付服務(wù)提供商（通過網(wǎng)絡(luò)連接智能手機(jī)）遠(yuǎn)程確認(rèn)你的身份。責(zé)任主體、信任鏈條和安全風(fēng)險等級全都不一樣，你說支持就支持？你咋不上天呢？

 

　　支付服務(wù)提供商（微信支付、支付寶、Apple Pay等）首先要問，你的智能手機(jī)可以信任嗎？萬一，智能手機(jī)操作系統(tǒng)被黑客入侵后動了手腳，操作系統(tǒng)可能“欺上瞞下”——不向TEE發(fā)出指紋比對請求，而直接給支付軟件返回指紋比對結(jié)果——“成功”，意味著指紋識別系統(tǒng)已被劫持（架空），但支付軟件不知道這事，仍根據(jù)操作系統(tǒng)返回的指紋比對結(jié)果完成支付，如果導(dǎo)致財產(chǎn)損失，誰的責(zé)任？

 

　　支付服務(wù)提供商接著要問，你的聯(lián)網(wǎng)環(huán)境安全嗎？如果不安全，網(wǎng)絡(luò)傳輸途中被黑客篡改了數(shù)據(jù)，如果導(dǎo)致財產(chǎn)損失，誰的責(zé)任？

 

　　支付服務(wù)提供商還要問你，你的智能手機(jī)是否有他人指紋？例如，你常把手機(jī)給10歲的兒子玩游戲，為了省事，你讓兒子錄入了指紋。你與兒子的指紋都能解鎖手機(jī)，但你顯然不會允許他亂動你的微信錢包，否則他有機(jī)會讓你一夜回到解放前。

 

　　重新回答，指紋支付是不是并沒有你想象的那么簡單？無知則無畏，你啥都不知道，在你眼里就啥都很簡單，不知道網(wǎng)絡(luò)安全專家為了幫你守護(hù)錢包死了多少腦細(xì)胞。

 

　　為保證指紋支付安全，還需要做這三件事：

 

　　指紋識別結(jié)果增加指紋編號（僅允許開通指紋支付所用手指使用指紋支付）；

 

　　防止偽造指紋比對結(jié)果（設(shè)備側(cè)信任）；

 

　　防止虛報指紋比對結(jié)果（網(wǎng)絡(luò)側(cè)信任）。

 

　　指紋編號不難解決（需手機(jī)廠商提供支持），但如何防止偽造和虛報指紋比對結(jié)果？

 

　　答案就是：“數(shù)字簽名”機(jī)制。

 

 

　　數(shù)字簽名是只有發(fā)送者才能產(chǎn)生的、他人無法偽造的一段數(shù)字串，這段數(shù)字串同時也是對發(fā)送者所發(fā)信息真實性的可信證明。

 

　　聽起來很玄，但如何實現(xiàn)？你得先知道“非對稱加密”技術(shù)。

 

　　加密就是以某種規(guī)則改變原文以生成密文，這套規(guī)則稱為加密算法。加密算法必須可逆，以便反向執(zhí)行以恢復(fù)原文，恢復(fù)過程就是解密。

 

　　加密算法必須公開，否則無法用于互聯(lián)網(wǎng)。但公開算法后，豈不是任何人都可以解密了？別擔(dān)心，加密算法會引入一個加密參數(shù)，只有知道加密參數(shù)的人，才能解密。加密參數(shù)和解密參數(shù)相同，這個參數(shù)就是所謂密鑰。你可以把加密算法理解為保險箱，密鑰則是保險箱的鑰匙。

 

　　問題來了。如何把這把“鑰匙”安全可靠地交給對方？沒啥好辦法，只能面交，網(wǎng)絡(luò)傳遞很可能泄漏給第三方。你還必須為每個接收者設(shè)定不同的密鑰，以及密鑰泄漏后或周期性更換密鑰。很煩，也不靠譜——可能第三方已經(jīng)知道密鑰了，而你和對方都還蒙在鼓里呢。

 

　　辦法總是有的。數(shù)學(xué)家發(fā)明了一種加密算法，它使用兩個關(guān)聯(lián)密鑰，用任一密鑰加密的密文，必須用另一密鑰解密。這就好辦了：你保留其中一個密鑰（私鑰），只有天知地知你知，另一個密鑰則完全公開（公鑰）。任何人都可以使用你的公鑰加密，但只有你能解密，因為解密所需私鑰只有你知道，從而輕松實現(xiàn)保密通信，媽媽再也不用擔(dān)心你的密鑰被狗叼走了。

 

　　由于加密和解密使用不同密鑰，它叫非對稱加密算法，它是互聯(lián)網(wǎng)信息安全的核心和基石。

 

　　跑題了是不？說好的“數(shù)字簽名”呢？你別急，再撐一桿咱就上岸了。

 

　　剛才提到，你有一個全世界所有人都沒有的東西：你的私鑰。沒錯，你就用它給自己所發(fā)信息“簽名”。但你不能曬自己的私鑰，它是見光死的。咋整？

 

　　根據(jù)定義，數(shù)字簽名要解決兩個問題，一是發(fā)送者身份（未被冒充），二是信息的真實性（未被篡改）。

 

　　為此，我們先得了解一下“數(shù)字摘要”。所謂數(shù)字摘要，就是根據(jù)某種公開算法計算出你信息全文的唯一標(biāo)識。只要信息被增加、刪除或改動一個字節(jié)，這個標(biāo)識就會改變。你可以把數(shù)字摘要理解為信息的“特征碼”。

 

　　接下來，數(shù)字簽名及其驗證方法就簡單了。

 

　　數(shù)字簽名：計算擬發(fā)信息的數(shù)字摘要，并用你的私鑰加密數(shù)字摘要，然后把加密后的數(shù)字摘要與擬發(fā)信息合并發(fā)給對方。“加密后的數(shù)字摘要”就是你對擬發(fā)信息加注的“數(shù)字簽名”。

 

　　數(shù)字簽名驗證：對方收到后，計算已收信息的數(shù)字摘要（與你的計算方法相同），并用你的公鑰解密你的數(shù)字簽名、獲得你計算出的數(shù)字摘要，然后比較這兩個數(shù)字摘要，如果完全一致則通過驗證、確信已收信息系你發(fā)出且未被篡改，否則不予信任。

 

　　這就是基于非對稱加密算法的“數(shù)字簽名”原理，它與“加密”是反著來的：加密是對方用你的公鑰加密，你用自己的私鑰解密；簽名則是你用自己的私鑰加密，對方用你的公鑰解密。

 

　　玄不？不過如此。

 

　　但是，還有一個關(guān)鍵問題沒有解決：你用數(shù)字簽名證明你是你了，但你的公鑰是你自己發(fā)布的，在互聯(lián)網(wǎng)環(huán)境下，對方仍然不能確定你是誰，你仍可能是一條狗。

 

　　因為，你倆之間，缺一個“證人”：權(quán)威的數(shù)字證書頒發(fā)中心。

 

　　你的私鑰和公鑰應(yīng)該來自某個權(quán)威的數(shù)字證書頒發(fā)中心，該中心負(fù)責(zé)審核你的真實身份，給你的公鑰和個人身份信息加注該中心的數(shù)字簽名，你就有了“數(shù)字證書”，你把這個含有你的公鑰和個人信息的數(shù)字證書發(fā)給對方，對方用該中心的公鑰驗證你的數(shù)字證書，就知道你是誰了。反之亦然。

 

　　地球人太多太多，權(quán)威的數(shù)字證書頒發(fā)中心單槍匹馬恐怕忙不過來，它就用上述方式給它信任的其它機(jī)構(gòu)頒發(fā)一個數(shù)字證書，授權(quán)對方代理它對外頒發(fā)數(shù)字證書。這樣，權(quán)威的數(shù)字證書頒發(fā)中心就成了“頂級中心”，對方就是“二級中心”。以此類推，還有“三級中心”、“四級中心”、……互聯(lián)網(wǎng)空間基于數(shù)字簽名的可信身份認(rèn)證體系就形成了。“頂級中心”就是“互聯(lián)網(wǎng)公安部”嘛，其它依次是“公安廳”、“公安局”……

 

　　好玩對吧？但請別忘了來時的路：引入數(shù)字簽名，解決指紋支付時“防止偽造和虛報指紋比對結(jié)果”的問題。

 

　　現(xiàn)在，這個問題已經(jīng)解決：借用智能手機(jī)的指紋鎖保護(hù)你的私鑰，確保只有真正通過指紋比對后才能獲取和使用你的私鑰，并繼續(xù)下一步。期間所有信息都使用你的私鑰加注數(shù)字簽名，構(gòu)建一個完整的信任鏈，能夠?qū)崟r感知來自設(shè)備或網(wǎng)絡(luò)的安全風(fēng)險，支付服務(wù)提供商就能放心地幫你買買買了。

 

　　支付服務(wù)提供商唯一能做的選擇題是：信任哪個“頂級中心”？

 

　　這是信任問題，也是利益問題。

 

　　頂級中心

 

　　支付寶與華為等廠商聯(lián)合建立一個名叫“互聯(lián)網(wǎng)金融身份認(rèn)證聯(lián)盟”的組織，簡稱IFAA。他們說：信任上海市數(shù)字證書認(rèn)證中心，它就是我們的“頂級中心”。

 

　　微信支付比較“強勢”，自定指紋支付安全標(biāo)準(zhǔn)SOTER，免費開放。他們說：我不跟你們玩。我把每臺智能手機(jī)都做成獨立的“頂級中心”，這個頂級中心的私鑰，微信不知道，手機(jī)廠商不知道，機(jī)主本人也不知道。它就是“天”，人類無法掌控。

 

　　誰更安全？

 

　　顯然微信支付的方案更安全，至少理論上如此：它的認(rèn)證體系排除了人的介入；去中心化，即使出了問題也僅影響一臺手機(jī)；SOTER設(shè)計思想和方法完全公開，并已開放源代碼，以表明其對安全承諾的信心。

 

　　IFAA授權(quán)的上海市數(shù)字證書認(rèn)證中心畢竟由人來管理，而且它是全局保密中心，一旦出了問題，整個信任體系就崩塌了。其次，IFAA的方案透明度極低，其接入能力也暫未向普通開發(fā)者開放，僅限聯(lián)盟成員接入。

 

　　不過，為了確保每臺智能手機(jī)的頂級私鑰“天知地知你不知我也不知”，微信要求手機(jī)廠商在生產(chǎn)線上使用工具軟件自動生成向每臺手機(jī)的TEE安全存儲區(qū)域?qū)懭腠敿壦借€，并把自動生成的相應(yīng)頂級公鑰和手機(jī)設(shè)備編號上傳給微信服務(wù)器，以備日后驗證數(shù)字簽名。

 

　　上傳到微信服務(wù)器的信息，不是手機(jī)的頂級私鑰，更不是用戶指紋，而是可以公開的頂級公鑰，在手機(jī)廠商生產(chǎn)線上就完成了。手機(jī)指紋鎖僅用于保護(hù)頂級私鑰，不存在獲取并上傳用戶指紋的必要性和可能性。支付寶同樣需要手機(jī)上傳公鑰和設(shè)備編號，不過不是在生產(chǎn)線上完成的。上傳公鑰的用途是日后驗證來自設(shè)備側(cè)的數(shù)字簽名，與包括用戶指紋在內(nèi)的用戶個人隱私毫無關(guān)系。

 

　　華為方面為什么拒絕支持微信SOTER？本人推測，華為與微信的關(guān)系不太好，或微信不愿向華為付費，或華為與支付寶的關(guān)系太好了（排他條款）。

 

　　華為方面拒絕支持微信SOTER后為什么拋出謬論“某互聯(lián)網(wǎng)廠商要求把用戶指紋上傳服務(wù)器做指紋比對”？本人推測，用戶要求支持微信指紋支付的壓力山大，華為方面沒有擔(dān)當(dāng)，把鍋甩給微信，簡單粗暴。如果不是這個因素，那么，

 

　　事出無因，必有妖孽。