Android指纹解锁方法解析

简介

在 Android 6.0（API level 23）及以上版本中，Google 加入了指纹识别技术，让 Android 设备拥有了指纹解锁的功能。在 Android 开发中，可以通过使用指纹解锁 API 来实现指纹解锁功能。本攻略将详细介绍如何在 Android 应用中使用指纹解锁 API 实现指纹解锁功能。

指纹解锁 API

指纹解锁 API 由以下几个类组成：

• FingerprintManager：指纹管理器，用于管理指纹功能的所有操作。
• FingerprintManager.AuthenticationCallback：指纹认证回调，用于在指纹认证过程中接收指纹认证的结果和状态信息。
• CancellableAuthenticationCallback：可取消的指纹认证回调，继承自 FingerprintManager.AuthenticationCallback。与 FingerprintManager.AuthenticationCallback 相比，多了一个取消指纹认证的方法。

实现指纹解锁

实现指纹解锁需要以下步骤：

1. 检测设备是否支持指纹解锁
2. 创建指纹认证回调
3. 开始指纹认证
4. 处理认证结果

下面将详细说明每个步骤的实现方法。

检测设备是否支持指纹解锁

在使用指纹解锁 API 之前，需要检测设备是否支持指纹识别功能：

FingerprintManager fingerprintManager = (FingerprintManager) getSystemService(Context.FINGERPRINT_SERVICE);

if (!fingerprintManager.isHardwareDetected()) {
    // 设备不支持指纹识别
} else if (!fingerprintManager.hasEnrolledFingerprints()) {
    // 没有已经注册的指纹
} else {
    // 设备支持指纹识别，并且已经注册了指纹
}

创建指纹认证回调

在开始指纹认证之前，需要创建指纹认证回调：

private CancellableAuthenticationCallback callback = new CancellableAuthenticationCallback() {
    @Override
    public void onAuthenticationSucceeded(FingerprintManager.AuthenticationResult result) {
        // 指纹认证成功
    }

    @Override
    public void onAuthenticationError(int errorCode, CharSequence errString) {
        // 发生错误（例如指纹传感器故障）
    }

    @Override
    public void onAuthenticationHelp(int helpCode, CharSequence helpString) {
        // 发生可恢复的错误（例如手指移动太快）
    }

    @Override
    public void onAuthenticationFailed() {
        // 指纹认证失败
    }
};

开始指纹认证

调用 FingerprintManager.authenticate() 方法开始指纹认证：

if (Build.VERSION.SDK_INT >= Build.VERSION_CODES.M) {
    Cipher cipher = getCipher();
    FingerprintManager.CryptoObject cryptoObject = new FingerprintManager.CryptoObject(cipher);
    fingerprintManager.authenticate(cryptoObject, null, 0, callback, null);
}

其中，getCipher() 方法用于创建 Cipher 对象，该对象用于加密指纹数据。创建方法和使用方式可以参考官方文档。

处理认证结果

指纹认证后，将通过指纹认证回调返回认证结果和状态信息。在回调中根据不同的状态进行相应的处理：

@Override
public void onAuthenticationSucceeded(FingerprintManager.AuthenticationResult result) {
    // 指纹认证成功
}

@Override
public void onAuthenticationError(int errorCode, CharSequence errString) {
    // 发生错误（例如指纹传感器故障）
}

@Override
public void onAuthenticationHelp(int helpCode, CharSequence helpString) {
    // 发生可恢复的错误（例如手指移动太快）
}

@Override
public void onAuthenticationFailed() {
    // 指纹认证失败
}

示例说明

以下是一个使用指纹解锁 API 实现指纹解锁的示例。

首先，在 AndroidManifest.xml 文件中添加指纹权限：

<uses-permission android:name="android.permission.USE_FINGERPRINT" />

然后，在 MainActivity.java 文件中实现指纹解锁功能：

public class MainActivity extends AppCompatActivity {
    private FingerprintManager fingerprintManager;
    private CancellableAuthenticationCallback callback = new CancellableAuthenticationCallback() {
        @Override
        public void onAuthenticationSucceeded(FingerprintManager.AuthenticationResult result) {
            Toast.makeText(MainActivity.this, "指纹认证成功", Toast.LENGTH_SHORT).show();
        }

        @Override
        public void onAuthenticationError(int errorCode, CharSequence errString) {
            Toast.makeText(MainActivity.this, "指纹认证失败：" + errString, Toast.LENGTH_SHORT).show();
        }

        @Override
        public void onAuthenticationHelp(int helpCode, CharSequence helpString) {
            Toast.makeText(MainActivity.this, "指纹认证失败：" + helpString, Toast.LENGTH_SHORT).show();
        }

        @Override
        public void onAuthenticationFailed() {
            Toast.makeText(MainActivity.this, "指纹认证失败", Toast.LENGTH_SHORT).show();
        }
    };

    @Override
    protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
        super.onCreate(savedInstanceState);
        setContentView(R.layout.activity_main);

        fingerprintManager = (FingerprintManager) getSystemService(Context.FINGERPRINT_SERVICE);

        Button btnLogin = findViewById(R.id.btn_login);
        btnLogin.setOnClickListener(new View.OnClickListener() {
            @Override
            public void onClick(View v) {
                if (!fingerprintManager.isHardwareDetected()) {
                    Toast.makeText(MainActivity.this, "设备不支持指纹识别", Toast.LENGTH_SHORT).show();
                } else if (!fingerprintManager.hasEnrolledFingerprints()) {
                    Toast.makeText(MainActivity.this, "请先在系统中添加指纹", Toast.LENGTH_SHORT).show();
                } else {
                    Cipher cipher = getCipher();
                    FingerprintManager.CryptoObject cryptoObject = new FingerprintManager.CryptoObject(cipher);
                    fingerprintManager.authenticate(cryptoObject, null, 0, callback, null);
                }
            }
        });
    }

    private Cipher getCipher() {
        try {
            KeyStore keyStore = KeyStore.getInstance("AndroidKeyStore");
            keyStore.load(null);
            KeyGenerator keyGenerator = KeyGenerator.getInstance(KeyProperties.KEY_ALGORITHM_AES, "AndroidKeyStore");
            keyGenerator.init(new KeyGenParameterSpec.Builder("myKey", KeyProperties.PURPOSE_ENCRYPT | KeyProperties.PURPOSE_DECRYPT)
                    .setBlockModes(KeyProperties.BLOCK_MODE_CBC)
                    .setUserAuthenticationRequired(true)
                    .setEncryptionPaddings(KeyProperties.ENCRYPTION_PADDING_PKCS7)
                    .build());
            SecretKey key = (SecretKey) keyStore.getKey("myKey", null);
            Cipher cipher = Cipher.getInstance(KeyProperties.KEY_ALGORITHM_AES + "/" + KeyProperties.BLOCK_MODE_CBC + "/" + KeyProperties.ENCRYPTION_PADDING_PKCS7);
            cipher.init(Cipher.ENCRYPT_MODE, key);
            return cipher;
        } catch (Exception e) {
            return null;
        }
    }
}

在示例中，首先在按钮的点击事件中检测设备是否支持指纹识别，并且已经注册了指纹。然后，调用 getCipher() 方法创建 Cipher 对象，并调用 fingerprintManager.authenticate() 方法开始指纹认证。最后，在指纹认证回调中根据认证结果和状态进行相应的处理。

同时，也可以参考官方文档中提供的示例代码：FingerprintDialog。