Esa es una pregunta muy interesante. No estoy seguro de si se puede hacer, de mezclar la disposición de números del teclado cada vez que desbloqueas para obligarte a ir más despacio.
Has señalado la debilidad en la seguridad: manchas en la pantalla táctil; lo único que se me ocurre es esto - limpiar la pantalla cada vez... ahora puede que recibas miradas extrañas de otros, similar a quitarte las gafas y limpiarlas completamente para "ver" de nuevo si entiendes a qué me refiero.
No me sorprendería si hay un diseño de teclado suave que aparece en intervalos aleatorios, pero sospecho que nunca se ha considerado ya que volvería locos a los usuarios especialmente al enviar mensajes de texto.
El mecanismo de PIN de la pantalla de bloqueo está incorporado y para anular ese mecanismo se requiere bajar al interfaz de programación no oficial que no cuenta con la aprobación del aspecto de desarrollo de Google para Android. Casi al borde de usar técnicas de malware para lograrlo.
Otra cosa en la que puedo pensar es usar un protector de pantalla, de esa forma, las manchas se mostrarán en él pero no en la pantalla táctil real. A pesar de decir eso, uno teóricamente podría espolvorear un poco de polvo en la pantalla y cepillarlo suavemente para ver dónde está la huella digital pero eso es ir demasiado lejos, por otro lado, eso es, si ves demasiado NCIS... :)
Mi sugerencia - en el caso de desbloqueo por patrón, no permitir "Usar patrón visible" o "Usar retroalimentación táctil" en Configuración>Configuración de ubicación y seguridad, para minimizar la vulnerabilidad.
Sin embargo, tu pregunta es digna de +1 desde mi punto de vista de seguridad.
Editar:
Solo una idea que surgió después de intercambiar mensajes en el chat, es bastante posible en teoría, usar un teclado personalizado que esté específicamente vinculado a la entrada de contraseña, aquellos que muestran un asterisco en su lugar, y simplemente aleatorizar la disposición del teclado con letras, números reposicionados en intervalos aleatorios pero eso podría tener un efecto secundario adverso, como "maldita sea, ahora tengo que ser más cuidadoso, ¡no ir demasiado rápido!" o "maldita sea, una cosa que hacer - ¡desinstalarlo porque es molesto!"
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Solo para tu información, el LG G3 tiene esto directamente de fábrica
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@SargeBorsch y Cyanogenmod
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Me gustaría mencionar que grabar un video de alguien ingresando, incluso desde el costado, podría facilitar enormemente el robo de bolsos una vez que obtengan tu teléfono. Toda esta información sobre huellas digitales es difícil de lograr, ya que probablemente se borren cuando vuelvas a ponerlo en tu bolsillo.