全面屏时代的生物认证之争：人脸识别还是屏下指纹？|高通|指纹|指纹识别_新浪网
全面屏时代的生物认证之争：人脸识别还是屏下指纹？
全面屏时代的生物认证之争：人脸识别还是屏下指纹？
加密和用户认证，是伴随着账号系统产生的需求。为了保证数据安全就需要加密，加密也就意味着需要认证解锁。QQ/微信/支付宝/微博/邮箱等网络工具越来越多，加密和用户认证的频次和安全要求也跟着提升。对用户认证的方便和安全性要求，催生出了复杂的密码和用户认证学科。认证方式分为“知识因素（用户知道的）、所有权因素（用户拥有的）和用户自有特征”3种，这也是用户认证历史的发展路径：PC的交互方式主要是键盘和鼠标，最核心和基础的用户认证方式依旧是数字和字母密码。在输入不便但带有大量隐私信息的移动端，最简单的数字PIN码到图形解锁，对应的是“用户所知道的知识因素”；后来的NFC和蓝牙标签，对应用户的所有权因素；再后来的人脸和指纹等生物认证，对应的则是用户的自有特征。百花齐放，脑洞大开的生物识别用户认证最核心的是方便和安全性，用大白话讲就是需要别人难以破解，但用户却可以轻松完成认证。毫无疑问，生物认证才是用户认证的终极方式，这就是指纹识别可以在短短的4年间从高端功能变成了所有手机标配功能的核心原因。生物认证远远不止指纹一种方式，其概念已经存在了数万年之久，最古老的例子莫过于人类自身通过人脸对其他个体的识别，不同个体之间的语音、步态、签名都是可用于生物认证的特征。虽然人类漫长的进化史留下了多种多样的生物特征，但不同的生物特征及其认证机制的难易程度千差万别，最后能适用于移动平台的方案屈指可数。目前应用最广泛，方案最成熟的生物认证方案主要包括指纹、眼睛、人脸/耳朵和语音识别有4种。当中的语音识别，是最早实现但却一直没有大规模使用的方案。录音和校对即可完成语音识别，但声音这个物理量本身的限制太多：负载信息极其有限、容易受环境音影响、甚至人类年龄和身体状况都会影响声音。最致命的，是声音实在是太容易记录和复制了，即便是预设的语句校验，只要一定的运算量和时间，人工合成的声音就能欺骗认证系统，安全性有天然的缺陷。眼睛识别的认证方案主要包括视网膜、虹膜和巩膜血管识别，它们分别对应眼球的底部以及大家俗称的眼珠和眼白。这些都是高度异像的生物特征，现在都只能通过光学的方式进行采集和认证。当中的视网膜的位置太深入，难以采集图像，而虹膜、巩膜血管都可以通过普通的光学摄像头进行采样，且有一定的防伪造能力，应用场景更加广阔，早在1年前的Note7上，就已经大规模使用虹膜识别了。人脸和耳朵都是基于物理的深度信息进行认证，同样是光学识别方案，通过采集的图像和深度信息，对人脸和耳朵轮廓的特征点进行拟合。最著名的应用，肯定是苹果iPhone X的Face ID，当年的微软Kincet本质上也能有类似能力。人脸认证可能会受到眼镜、帽子、毛发的影响，也会受到光学方案无法避免的环境光影响，用户年龄、疾病和体重都会导致面容的变化，苹果的方案为了减轻这方面的影响，主要通过人工智能深度学习和使用过程中的后台多重录入进行规避。虽然增加了工作量，但安全性已经非常高了。生物识别中，最耳熟能详的肯定是指纹识别了。人类指尖皮肤上的脊会形成独特图案，几乎没有重复的随机特性是极佳的认证数据源。指纹和其他几种方案，最核心和本质的分别在于，指纹是接触式识别，可以留下压力、温度，甚至声学的信息，是现在识别方式最丰富的生物认证方式之一。主流的指纹识别方案包括光学、电容、超声波、热感、压力等5种，当中的主动热感和压力指纹，分别受限于功耗和压感材料的热敏特性，暂时无法在移动设备中大规模应用。电容指纹识别，就是现在手机上应用最广泛的识别方案，瑞典FPC、中国汇顶、美国Synaptics都已经是业内耳熟能详的电容方案供应商了。而最近兴起的主要有超声波识别和光学两种，而它们崛起的主因，却是大家都预料不到的全面屏。大浪淘沙，全面屏时代“意外”到来纵然生物识别多种多样，但决定它们未来的，是手机和移动领域的演进方向。虽然手机的终极形态还无人知晓，但大众对手机终极外观的幻想，早在十几年前的科幻片和概念图已经定型。正面只有屏幕的全面屏设计早就不是什么新鲜的概念，甚至夏普也早就有接近全面屏的产品线，但直到2016年，业界才正式开始向全面屏大步跃进。突如其来的全面屏浪潮，让听筒、光线/距离传感器、传统的正面指纹识这些部件统统都得让位。隐藏式听筒、超小的前置CMOS和屏下指纹技术逐一上马。但最难解决的，还是必须得面向用户，必须出现在屏幕旁边的生物认证部件和前置摄像头。一下子，手机厂商可以选择的方案就剩下背面指纹、屏下指纹、虹膜和人脸识别了。当中，因为屏下指纹技术还未大规模量产，三星在今年的旗舰Galaxy S8、Note8上一口气集中了背面指纹、人脸和虹膜识别几种方案进行互补，而小米、vivo、OPPO等国内厂商，也都对安卓几年前已经放弃掉的人脸识别进行了强化。前置摄像头的无法规避，让安卓之父的Essential Phone、夏普AQUOS S2和苹果的iPhone X都毫无例外地保留了“额头刘海”，多少都会给人一种进化到一半的违和感。值得一说的是，虽然苹果工程师澄清表示iPhone X最开始就没有考虑指纹识别方案，但极具讽刺意味的是，还有不少人认为，现在被炒得火热的Face ID其实只是屏下指纹的备选方案而已。无论是供应链消息、早期泄露的iPhone X原型机，还是公众的期待，指向的都是极具科幻气息的屏下指纹纹方案。Face ID主要由红外摄像头、泛光感应原件、点阵投影器3个部件构成。为了控制功耗，克服人脸上的障碍物和红外光点阵的安全性问题，最终Face ID的工作过程分为几个阶段。第一阶是距离传感器检测到人脸或其他物体靠近后，触发第二阶的泛光感应元件发射非结构红外光。经过人脸的反射后的图像由红外摄像头接收，A11仿生芯片的双核神经网络引擎判断为人脸后，才触发点阵投影器。3万个红外光点投射到用户脸部后的反射光被红外相机捕捉，计算不同位置的深度信息并和安全隔离区里的模型进行匹配确认，这才完整走过整套识别流程。虽然苹果为这套系统加入了前置虚化、安全等级更高的身份验证和颇有趣味性的动态人脸emoji功能，但元件多、功耗大、高度依赖深度学习处理器等问题，依旧是Face ID的命门。另外，苹果不可能向业界开放技术，即便其他厂商要造出类似的功能也得从零开始，暂时没有普及的可能性。Face ID现阶段对硬件组装精度要求非常高，零部件偏差几微米都可能导致整个模块无法工作。在iPhone X量产之初，限制它产量的，居然不是标志性的全面屏，而是这个新鲜的面部识别模块。苹果面部识别方案背后依赖的神经网络处理器，也是另外一个限制其推广的大门槛，得有这个引擎才能提供足够低功耗和速度人脸识别，没有所谓的向下兼容可能性。先不论苹果Face ID方案推广和普及的可能性，这种方案在功耗和使用场景上的优劣还有待商榷。而普通的人脸识别，虽然现在可以做到很高的识别速度，但却非常容易被欺骗，所以这些厂商都将其作为指纹或者虹膜识别的备用方案，用于提升解锁速度。很遗憾地说，虽然Face ID一定程度上引开了大家对屏下指纹方案的关注度，但现有的生物识别方案中，有且仅有正面隐藏式指纹识别方案才是最适合全面屏的方案。高通的预判：最成熟的屏下指纹方案屏下指纹，顾名思义就是要穿透屏幕进行指纹识别，现在能做到的主要有光学和超声波指纹两种方案。光学方案是最古老的指纹识别方案，通过屏幕像素点之间的缝隙进行光路传输即可完成工作。光学屏下方案，在机理上听起来很简单，而且也有很多厂家投入研发。苹果在2014年收购的LuxVue，其方案是在屏幕红绿蓝子像素中混入红外发射器和接收器，做成交互像素。而国内的汇顶，就是在AMOLED屏幕加入接收器，通过子像素缝隙透光识别的方案。Synaptics、费恩格尔（中低端手机的指纹识别供应商，用的也是红外光）和迈瑞微，都声称已经在研发光学屏下指纹方案。光学方案的主要问题是在屏幕透过率和识别率，屏幕本身的趋势是开口率越来越大，留给指纹识别的缝隙就很小，会直接影响识别速度和精度。此外，红外和屏幕本身光源都会遇到环境光线的影响，以及与屏幕面板集成的成本，都是光学方案急需解决的问题。超声波指纹，其被认为是电容方案之后的第三代指纹识别技术，主要玩家和推广者都是高通。说起高通，大家第一印象估计都是骁龙移动计算平台和调制解调器，但实际上高通也是超声波指纹识别方案最主要的推动者之一，高通的方案也是首个商用的屏下指纹方案。早在2015年，高通发布了基于超声波的Sense ID 指纹技术并在同年量产。其最著名的应用是乐视系列手机和小米在2016年9月推出的小米5s，后者是首台没有开孔的正面指纹识别手机，同时解决了部件、寿命和一体性的问题。当时的超声波芯片由10000个微震传感器组成，压电材料产生的超声波具有穿透力，通过检测遇到不同物质后的回波变化进行3D指纹识别。超声波方案最早的优势是不受汗水、油渍影响，而且收集的是3D指纹信息，有更高的安全性。高通的提前布局，最终反超所有业界对手，让超声波指纹方案成为最成熟的屏下指纹识别方案。2017年6月，高通在上海MWC宣布了下一代的超声波指纹识别解决方案——高通指纹传感器。高通在上一代骁龙Sense ID 指纹技术基础上进行了强化，应用介质覆盖了屏幕、玻璃和金属，除了屏下指纹，还额外提供了定向手势检测、心率检测和水下指纹识别等意想不到的特性。业界最关心的物质穿透能力上，高通在6月公布的方案中，已经从前代的400微米玻璃/金属，提升到800微米的玻璃和525微米的铝合金。而最夸张的是，这个方案已经可以穿透1200微米OLED屏幕，并在vivo Xplay6改装的样机上实现了屏下指纹和背面不开孔指纹的真机演示。高通超声波方案覆盖得异常广阔，从最穿透的背面指纹识别、正面指纹常规位置和最新的屏下指纹都被覆盖。对于前两者，主要提升在于无需额外开孔并对油水免疫，方便厂商提升设备防水等级和外观设计。在指纹识别之外，超声波传感器还具备心跳和血流检测能力，可以用于活体检测。其也是现在唯一能把火腿肠和人类手指分开的主流指纹识别方案。高通继续扩大超声波的放射范围，让指纹识别区域上方的一定范围内具有手势检测能力，实现方式和投影键盘甚至Face ID有点相似，只是把光线换成了超声波。因为背后是骁龙移动计算平台，高通的超声波指纹方案得到了骁龙移动平台的安全模块、基于ARM的TrustZone构架的直接安全支持。高通的TrustZone包括了一整套安全方案，当中包括了高通信任执行环境、安全启动、访问控制、外围安全模块、存储加密、秘钥管理等部件。高通用性和低门槛之外，厂商可以直接使用指纹传感器的SPI接口并用于解锁、移动支付和文件加密等场合，这些都是其他方案所无法比拟的优势。从业界的角度上说，高通作为上游芯片厂商，其提供的解决方案，和任意一家手机厂商发表新技术的分量完全不同。因为高通的受众是整个上游产业链，而不是某个品牌。甚至高通在最开始设计的时候，就已经是瞄准了整个移动市场。骁龙Sense ID是骁龙移动计算平台集成的解决方案，支持最新发布的660/630平台，可以兼容包括骁龙800/600/400系列在内的骁龙移动计算平台，甚至也可独立面向其他平台使用，所有的OEM厂商都有可能搭载屏下指纹和不开孔的背面指纹识别方案。总结我们无法确认未来的手机最重要的卖点会不会还是性能和拍照，未来的语音、人工智能、体感、手势操控会否有能力代替触屏。但可以肯定的是，以后的手机一体化程度和屏占比会越来越高，根本容不下Face ID众多的正面部件，这个是面部识别方案迟早会遇到的瓶颈。除了用户的心里印象上的差异，指纹识别方案，本身的起点就和其他方案不一样。无论是面部，还是虹膜和巩膜识别，他们都是基于光学的非接触式方案，而指纹则是接触式的，声、光、电、力、热，这些最基本的物理量都可以成为指纹识别的备选方案。而高通的超声波指纹识别方案，则是站在可选路径最丰富的生物认证方案上，绕开了电容、光学指纹等方案固有的缺点。即便不是全面屏的“意外”提前出现倒逼着方案商加速屏下指纹方案的商用，屏下指纹也注定会是未来手机标配的生物识别方案。
特别声明：以上文章内容仅代表作者本人观点，不代表新浪看点观点或立场。如有关于作品内容、版权或其它问题请于作品发表后的30日内与新浪看点联系。苹果辟谣：iPhone X并非因技术难度放弃屏下指纹识别
腾讯科技讯 在今年推出的iPhone X手机中，推出了脸部识别功能，而取消了指纹识别。大量的报道指出，苹果的屏下指纹识别遭遇了技术障碍，导致最后关头紧急取消。不过据外媒最新报道，苹果一名高管进行了辟谣，称iPhone X从未考虑过屏下指纹识别功能，也就是一开始就要全力开发脸部识别。苹果官方这一说法，和不计其数媒体的报道截然不同。据美国科技新闻网站AppleInsider报道，日前，苹果负责硬件工程技术的高级副总裁Dan Riccio，被媒体问到了一个敏感问题，也就是iPhone X中的屏下指纹识别技术发生的问题。根据过去的报道，苹果准备大幅提高iPhone X的屏占比，因此准备取消实体键，将指纹识别整合到OLED屏幕之下，但是这一功能遭到了巨大的技术挑战，可能会影响到iPhone X的量产，因此在最后关头，苹果被迫放弃了指纹识别，只剩下另外一个备份方案，那就是脸部识别。上述高管表示，他听到了一些谣言，称苹果未能够在屏幕之下实现指纹识别，所以最后放弃。这位高管表示，当开发团队看到了脸部识别的初步效果之后，苹果认为如果这一技术能够成功，将会让iPhone X获得巨大升级创新，因此苹果应该对脸部识别全身心投入，从而获得最好的解决方案。这位高管表示，苹果的确是这样做的，苹果开发团队并没有花费时间考虑在iPhone X的后侧、两侧或是屏幕玻璃提供指纹识别，否则这将会对苹果形成一种干扰，影响脸部识别功能的开发。需要指出的是，在智能手机行业，脸部识别早已是司空见惯的技术，但是苹果第一次在行业内推出了三维脸部识别功能，能够探测到一个更加立体的脸部特征，避免平面脸部识别被一张照片欺骗的尴尬。在秋季产品发布会上，苹果高管的脸部识别演示曾经出现小意外。本周末，许多消费者将会拿到心仪的iPhone X手机，脸部识别是否像苹果宣传的那么好用，将见分晓。据报道，iPhone X的三维脸部识别功能一共由四个零部件共同实现，这些传感器能够创造出三维脸部模型，并且和存储的数据进行比对。之前有分析师称，在苹果明年推出的全部手机中，苹果将会放弃指纹识别，全面切换到脸部识别。不过，虽然苹果醉心于脸部识别，但是仍有一些媒体和分析师认为，指纹识别使用更加方便，苹果淘汰指纹识别的做法并不明智。全球智能手机行业正在大规模研发屏下指纹识别技术，就在本周，外媒报道三星电子已经在韩国申请了屏下指纹识别的专利，预计在明年推出的智能手机中，用户只需要按一下屏幕，就能够快速进行指纹解锁。之前公司也对外展示了自己的技术方案，高通表示，2018年，屏下指纹识别可能会成为旗舰手机的一种标准配置。苹果的三维脸部识别功能是否成熟，未来屏下指纹识别和脸部识别到底哪一种会成为手机行业的发展方向，这仍有待进一步观察。此外，彭博社曾报道，为了解决传感器供应紧张的问题，苹果面向供应商降低了三维识别传感器的精确度要求，但是苹果官方否认了彭博社的报道。（综合/晨曦）
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以苹果目前在手机领域的影响力，iPhone放弃Touch ID后，其他手机厂商是不是也要紧跟这个步伐了呢？至少高端手机会是这样？
据9to5Mac给出的最新报道称，iPhone 8的确已经放弃Touch ID这项功能，取而代之的是Face ID，这条消息来自苹果内部匿名人士。
其实这已经不是秘密了，之前产业链等都已经多次爆料，苹果将要放弃Touch ID，取而代之的是脸部识别，其前置会配备特有的传感器，并且辅以他们自己开发的算法。
与此同时，外媒iHelp也报道称，苹果智能音箱HomePod的iOS固件中显示，iPhone 8的面部识别功能在平方状态下也能使用，且准确度很高，如果真是这样的话，那么意味着用户不用特别靠近面部时，其也能快速的识别面部并完成相应操作。
其实面部扫描识别功能不新鲜了，但在这个熟悉的功能上做出创新的话，首当其冲的就是传感器反应速度和识别准确度，毕竟这两项直接影响着用户的体验。
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机情秀公众号屏幕指纹识别还是脸部识别，vivo X20Plus给答案
屏幕指纹识别还是脸部识别，vivo X20Plus给答案
在刚刚过去的2017年，智能手机市场进入了全面屏时代，而2017下半年其实更是国产全面屏智能手机集中爆发阶段，使得全面屏这一热点迅速成为了智能手机的又一基础配置。
但与此同时，全面屏在带给我们更沉浸的使用体验的同时，也不得不改变了我们在解锁方面的习惯。为了保证全面屏的屏占比，iPhone选择取消传统的指纹解锁，采用Face ID代替，而其他手机品牌则选择将正面指纹解锁移至背部。
Face ID的诞生是惊喜的，但会受环境光线的影响识别率，比指纹识别更挑剔。同样，Face ID一问世，便步入发展的瓶颈，你很难想象出除了“解锁速度”之外，它还有哪些可以或值得提升的点。而背部指纹解锁会破坏背部机身一体性。二者无论从美观度还是易用性，都难以完美的说服群众，因此，屏下指纹应声而出。
在CES 2018展会上，vivo与Synaptics合作推出了全球首款搭载屏下指纹技术的新产品：vivo X20 Plus屏下指纹版。该机内置Clear ID FS9500光学传感器，指纹识别的原理就是在用户手指轻微按压屏幕时，OLED屏RGB pixel发出光线，穿透盖板到屏幕表面，将指纹纹理照亮。因为手指的不同纹路导致反射的光线不同，达到指纹的光线反射穿透屏幕，到达指纹sensor，指纹sensor根据反射光线形成指纹图像，识别速度大约在0.6-0.7秒，据悉，错误识别率仅五万分之一，基本触屏即开。
除了正常环境下的手机唤醒解锁外，在湿手的状态下仍然可以精准识别，并且与面部识别相比，在无需事先唤醒的前提下识别速度高出2倍，快且准是屏下指纹识别模组的一大亮点。用户能够很迅速的找到指纹区域并完成解锁动作，整套动作一气呵成。
除了全新的屏下指纹黑科技以外，在配置方面也拥有非常出色的表现。vivo X20 Plus屏幕指纹版搭载一块6.43英寸的18:9比例全面屏，超清分辨率。高通骁龙660处理器，配合4GB+128GB存储组合。拍照方面，前置为2×1200万，后置为2×1200万+500万的双摄组合，配合vivo研发的vivo图像魔方技术，使手机前、后置拍照在逆光、弱光等环境下成像都非常清晰，并支持多轴光学防抖，大幅提升拍摄效果。电池容量为3905mAh。屏下指纹还是面部识别？vivo X20 Plus屏下指纹版已经给出了最好的答案。vivo屏下指纹体验：未必能秒杀人脸识别 - 手机中国
vivo屏下指纹体验：未必能秒杀人脸识别
作者：门宇阔
　　解锁一直是被人们津津乐道的话题，从的Touch ID，Galaxy Note 7的虹膜识别，到的人脸识别，都给我们带来过惊喜。这其中还有一项解锁技术曾让我们兴奋不已，却迟迟没有进入我们的生活，它就是屏下指纹。　　其实，早在2017上海大会上，就向我们展示了屏下指纹解锁，当时还叫做[vivo隐形指纹]，是与高通联合打造的。　　时隔半年，vivo携手Synaptics新思科技，将屏下指纹解锁变得更加成熟。同时，这项技术已经突破了实验性的阶段，已经应用到了 屏幕指纹版的新机上，它也是全球首部采用屏幕指纹识别技术的手机。　　[vivo隐形指纹]利用了超声波穿透技术，可以穿透不同的物质，比如塑料、玻璃、金属、OLED软屏。所以它可以放在屏幕下，也可以藏在金属后盖里。　　而新的技术则使用了光反射的原理，当手指按压OLED屏幕时，屏幕的一些像素点会发出光，照亮手指上的纹理。　　这些纹路会反射出不同的光线，由屏幕下的sensor进行收集，绘制指纹图像进行身份判断。　　指纹数据会储存在独立的芯片中，在安全性上与电容式解锁，以及脸部识别解锁相同，都足以达到民用的级别。　　在我们的体验中，它的解锁速度、指纹录入时间、解锁的成功率上，虽然可以接受，但与现在的指纹解锁有差距，需要用户把手指在解锁区域多放那么一小会儿。　　但这毕竟是第一代产品，相比于Touch ID首次亮相时的表现，vivo的屏下指纹已经足够好了，只是我们已经习惯了旗舰手机的解锁速度，vivo新的解锁姿势不易满足用户的预期值。　　当然，随着技术的进步，相信vivo的屏下指纹会越来越成熟，更重要的是，它符合目前手机的发展趋势。在手机的玻璃后盖的回归，和向更大屏占比的追求下，传统指纹模块变成了一个尴尬的存在，放前放后似乎都不合适。　　屏下指纹的出现，可以省去用于实现人脸识别的各种传感器，将手机的屏占比带到一个更不可思议的高度。　　但这一定意味着屏下指纹会代替面部识别么？也未必。&　　其实，苹果在去年7、8月份都没有放弃对屏下指纹的尝试，最后没有上马，一方面是技术达不到要求，另一方面是苹果在人脸识别上有足够的考量和生态构建。　　苹果认为人脸识别有更多的可能性，比如结构光和人脸3D建模的加入，能让FaceID对接游戏（比如动话表情），或者一些商用领域（无人支付）　　在苹果推出Face ID后，很多厂商也纷纷跟进，一方面体现了苹果的影响力，另一方也体现了此技术的大众接受度之高。而Vivo新机也配备了人脸识别功能，而且在速度上比自己的屏下指纹更具优势。&　　在未来，屏下指纹和人脸识别会长期共存，短期来看，很难去判断谁会成为主流，谁会沦为配角儿。　　vivo实际上起到了一个[模范带头作用]，如果没有vivo带头，没有vivo手机的出货量，屏下指纹的出现会来得更晚。毕竟，依靠小厂商很难独自打通产业链，也很难通过销量来降低屏下指纹技术的成本。　　而vivo此次为了推出新技术，整合了很多第三方的技术，而更多的手机厂家，喜欢购买一站式的打包解决方案，直接买现成的东西，更省心省力。从现场工作人员口中了解到，在研发过程中，vivo解决了很多问题（比如OLED的闪屏对屏下指纹的影响），这些努力为后来者铺平了道路，也让vivo自己在这个领域领先了对手半个身位，可以在后续更快地实现产品迭代，带来更好的使用体验。　　最后，在满怀期望的同时，再总结一下vivo屏下指纹的有待改进的地方：&　　首先，屏下指纹采用光学扫描原理，在售的贴膜会影响识别效率。据悉vivo官方正在开发一个专有的贴膜，但上市时间会稍晚一些。&　　第二，屏下指纹识别区域很小，用户只能在屏幕下方的中心点去进行操作，算不上问题，不过刚上手需要一定时间适应。
最后是成本，很多人iPhone屏幕碎了，依然凑合用。要是vivo新机屏幕碎了，可能会影响屏幕的解锁，而有了屏下指纹+全面屏的存在，让屏幕的维修成本可能会达到新的高度。
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