iOS Touch ID（指纹识别）基本开发实践

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自 iPhone 5S 开始始，苹果公司推出了全新生物安全识别技术 — 指纹识别验证（Touch ID），苹果把用户的指纹数据存放在处理器的安全区域（Secure Enclave）中，并且提供 Touch ID 给第三方应用程序使用，程序只会收到认证是否成功的通知，而无法访问 Touch ID 或与已注册指纹相关的数据，所以很多银行类、支付类 APP 都集成了指纹、手势等二次验证功能，今天这篇文章就谈谈 Touch ID 开发的基本使用和注意

1.指纹识别的基本知识

指纹识别的功能的使用需要引入 LocalAuthentication 这个框架，这个框架里有三个主要的类：

  • LAContext
  • LAError
  • LAPublicDefines

1.1 LAPublicDefines

从简单的开始，从这个类的命名就知道它的作用了，这是一个公共宏定义类，里面包含了许多定义好的宏，这些宏会在 LAContext 使用到

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// Policies
public var kLAPolicyDeviceOwnerAuthenticationWithBiometrics: Int32 { get }
public var kLAPolicyDeviceOwnerAuthentication: Int32 { get }
// Options
public var kLAOptionUserFallback: Int32 { get }
public var kLAOptionAuthenticationReason: Int32 { get }
// Credential types
public var kLACredentialTypePasscode: Int32 { get }
public var kLACredentialTypePassphrase: Int32 { get }
public var kLACredentialCTKPIN: Int32 { get }
// Error codes
public var kLAErrorAuthenticationFailed: Int32 { get }
public var kLAErrorUserCancel: Int32 { get }
public var kLAErrorUserFallback: Int32 { get }
public var kLAErrorSystemCancel: Int32 { get }
public var kLAErrorPasscodeNotSet: Int32 { get }
public var kLAErrorTouchIDNotAvailable: Int32 { get }
public var kLAErrorTouchIDNotEnrolled: Int32 { get }
public var kLAErrorTouchIDLockout: Int32 { get }
public var kLAErrorAppCancel: Int32 { get }
public var kLAErrorInvalidContext: Int32 { get }
// Error domain
public var kLAErrorDomain: String { get }

1.2 LAError

这个类其实也不用赘述，就是一个枚举，里面写的是错误的类型，其实就是把上面的 kLAError 宏写进这个枚举了，具体代码注释写的很清晰:

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/// Authentication was not successful, because user failed to provide valid credentials.
case authenticationFailed 
/// Authentication was canceled by user (e.g. tapped Cancel button).
case userCancel 
   
/// Authentication was canceled, because the user tapped the fallback button (Enter Password).
case userFallback
    
/// Authentication was canceled by system (e.g. another application went to foreground).
case systemCancel
    
/// Authentication could not start, because passcode is not set on the device.
case passcodeNotSet
   
/// Authentication could not start, because Touch ID is not available on the device.
case touchIDNotAvailable
   
/// Authentication could not start, because Touch ID has no enrolled fingers.
case touchIDNotEnrolled
   
/// Authentication was not successful, because there were too many failed Touch ID attempts and
/// Touch ID is now locked. Passcode is required to unlock Touch ID, e.g. evaluating
/// LAPolicyDeviceOwnerAuthenticationWithBiometrics will ask for passcode as a prerequisite.
@available(iOS 9.0, *)
case touchIDLockout
   
/// Authentication was canceled by application (e.g. invalidate was called while
/// authentication was in progress).
@available(iOS 9.0, *)
case appCancel
 
/// LAContext passed to this call has been previously invalidated.
@available(iOS 9.0, *)
case invalidContext

1.2 LAContext

LAContext 用来创建一个管理认证的上下文， LAContext 类提供了用于评估身份验证策略、访问控制、管理凭据以及认证上下文是否有效的接口，LAContext 提供了以下两个主要的方法：

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//判断运行的设备是否支持Touch ID
func canEvaluatePolicy(_ policy: LAPolicy, error: NSErrorPointer) -> Bool
//来验证识别的情况
func evaluatePolicy(_ policy: LAPolicy, localizedReason: String, reply: @escaping (Bool, Error?) -> Swift.Void)

evaluatePolicy 验证指纹的方法里面需要传入一个 policy 参数用来指定指纹验证的模式，这个参数的类型 LAPolicy 是一个枚举：

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public enum LAPolicy : Int { 
/// Device owner was authenticated using a biometric method (Touch ID).  
@available(iOS 8.0, *)
case deviceOwnerAuthenticationWithBiometrics
/// Device owner was authenticated by Touch ID or device passcode.
@available(iOS 9.0, *)
case deviceOwnerAuthentication
}

deviceOwnerAuthenticationWithBiometrics 表示用指纹识别 iOS 8 可用

deviceOwnerAuthentication 表示用指纹或者密码识别，iOS 9 可用

App 中集成指纹识别是跟系统解锁 iPhone 用的一套指纹识别，就是说假如在 App 中指纹识别错误了5次(iOS 系统默认指纹识别错误5次后，指纹识别会被判定为无效状态)，那么不仅 App 中的指纹识别系统是无效的，系统的 iPhone 指纹识别解锁系统也是无效的，必须输入 iPhone 解锁密码验证之后，指纹识别才会被系统重新判别为有效

2.指纹识别的基本使用

使用指纹识别比较简单，看示例代码：

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func fingerprintRecognition(_ sender: UIButton) {
    let context = LAContext()
    //用于设置提示语，表示为什么要使用Touch ID
    let localizedSting = "demo test"
    //这个属性是修改指纹验证失败之后的输入密码按钮标题，传 "" 按钮则不显示，iOS 9 之后可用
    context.localizedFallbackTitle = "验证登录密码"    
    //这个属性是修改指纹验证时取消按钮的标题 iOS 10 之后可用
    context.localizedCancelTitle = "不验证了"
    
    var authError:NSError? = nil 
    if context.canEvaluatePolicy(LAPolicy.deviceOwnerAuthenticationWithBiometrics, error:&authError){
    
        context.evaluatePolicy(LAPolicy.deviceOwnerAuthenticationWithBiometrics, localizedReason: localizedSting, reply: { (success, error) in // 这个是用来验证TouchID的，会有弹出框出来 
            if (success) {
                print("指纹识别成功")
                DispatchQueue.main.async {
                    //验证成功，主线程处理UI
                }
            } else {
                print("指纹识别失败\(String(describing: error?.localizedDescription))")
                
                if let errorCode = LAError.Code(rawValue: (error! as NSError).code) {
                    
                    switch errorCode {
                    case .systemCancel:
                        print("系统取消授权，如其他APP切入")
                    case .userCancel:
                        print("用户取消验证Touch ID")   
                    case .authenticationFailed:
                        print("授权失败")
                    case.passcodeNotSet:
                        print("系统未设置密码")
                    case .touchIDNotAvailable:
                        print("设备Touch ID不可用，例如未打开")
                    case.touchIDNotEnrolled:                    
                        print("设备Touch ID不可用，用户未录入")                    
                    case .userFallback:
                        DispatchQueue.main.async {
                            print("用户指纹错误，切换主线程处理")
                        }                   
                    default: break 
                    }
                }
            }
        })
        
    }else {
        print("不支持touchid \(authError)")
        if let errorCode = LAError.Code(rawValue: (authError?.code)!) {
            
            switch errorCode {
            case .touchIDNotEnrolled:
                print("TouchID is not enrolled")
            case .passcodeNotSet:
                print("A passcode has not been set")
            default:break     
            }
        }
    }
}

localizedFallbackTitle、localizedCancelTitle 和localizedReason 的设置分别对应下面图示，需要注意他们对应使用 iOS 版本

3.指纹识别两种模式注意

从上面的学习内容可以看出使用指纹识别有一点需要特别注意：那就是要区分 iOS 系统的版本然后选用不同的 API，因为现在的公司项目至少要从 iOS 8 兼容起，而指纹识别里面的 API 正好全部分散在 iOS 8、9、10 三个系统版本里面，而 deviceOwnerAuthenticationWithBiometrics 和 deviceOwnerAuthentication 这两个验证模式在不同 iOS 版本中的响应方式也有所不同，因为我没有iOS 8、9 的iPhone 测试这两种方式的不同，推荐看下面这篇文章，文章详细的说明了这两种模式在 iOS 不同版本的系统里表现的不同之处，有条件可以自己按照文章测试一下:

iOS 指纹识别在不同的 iOS 版本中响应方式

其他相关文章：
iOS 指纹识别常见问题汇总

iOS指纹识别登录流程及实现

本人刚开始写博客，主要是为了给自己的知识点做一个笔记，方便自己以后查阅，如果能让别人有所启发也是荣幸之至！如有错误，欢迎指正！