[发明专利]基于动态密码语音的身份确认系统及方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种基于动态密码语音的身份确认系统及基于该系统实现的身份确认方法，属于计算机及信息服务技术领域。

背景技术

伴随互联网、移动设备的深入发展，便捷的移动服务深刻影响和改变了人们的生活方式，而实现安全可靠的移动服务，首要解决的问题就是用户身份的验证，尤其是在移动金融服务中。

目前，无论是在互联网，还是在移动手机应用中，常用动态密码技术来实现用户的远程登录，但这种技术无法克服用户设备被盗用的情况。

声纹识别技术用于用户身份验证的研究已有几十年，声纹是对语音中所蕴含的、能唯一表征和标识说话人身份的特征参数及基于这些特征参数所建立的声纹模型的总称，声纹识别技术（VPR）属于生物识别技术之一，主要包括声纹建模和声纹识别两个部分，其中：目前，声纹建模普遍采用静态声纹模型，即设定模型中混合数，采用常用算法进行适应，得到说话人模型，然后进行声纹识别，即根据某段语音识别说话人身份。例如，专利号为200710199192.3的中国发明专利公开了一种说话人认证的验证方法及相应验证装置，其通过输入的语音与记录（注册）的说话人模型（模板）进行声学特征比较，来最终完成验证。

但是，从实际实施中可以发现，这种建立声纹模型的方法对于语音信号的信噪比、声音变异、信道等要求都是较高的，从而大大限制了声纹识别的实际应用。

由此可见，鉴于如今远程登录技术的庞大需求以及远程登录的安全性和可靠性的要求，设计出一种安全性、可靠性高的用户身份认证服务系统及方法是目前急需解决的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于动态密码语音的身份确认系统及方法，该系统及方法将动态密码认证与语音身份认证两者相结合，实现了对用户身份的双重验证，提高了远程身份认证的准确性、安全性和可靠性。

为了实现上述目的，本发明采用了以下技术方案：

一种基于动态密码语音的身份确认系统，其特征在于：它包括请求接收模块、动态密码生成模块、密码声学HMM生成模块、置信度计算模块、请求人身份确认模块，其中：该请求接收模块，用于在请求人经由用户端成功登录后，接收该用户端向该服务器端发送的关于该请求人的身份确认请求；该动态密码生成模块，用于在该请求接收模块接收到该请求人的身份确认请求后，生成一个动态密码并将该密码以文本形式发送到该用户端；该密码声学HMM生成模块，用于基于用户字符语音库，通过全局字符声学HMM自适应训练出关于该请求人的密码声学HMM；该置信度计算模块，用于基于该用户端传送来的关于该请求人的密码语音信号，通过该全局字符声学HMM和该请求人的该密码声学HMM，计算出该请求人的身份综合置信度CL，其中：该密码语音信号为该请求人根据该用户端接收到的以文本形式显示出的该密码而读出该密码时由该用户端捕获到的；该请求人身份确认模块，用于通过计算出的该请求人的身份综合置信度CL，对该请求人的身份进行判断，将身份确认结果反馈回该用户端。

所述用户字符语音库存储所述服务器端的各个用户的字符语音信息，每个用户的该字符语音信息为该用户对于规定字符中的各个字符的至少一个有效的字符发音，该规定字符与密码构成字符一致；所述全局字符声学HMM基于若干人对于该规定字符中各个字符的字符发音，通过通用HMM自适应训练得到。

对于所述密码声学HMM生成模块，所述基于用户字符语音库，通过全局字符声学HMM自适应训练出关于请求人的密码声学HMM，具体为：从所述用户字符语音库中找到所述请求人的字符语音信息，根据所述密码所构成的字符，从该字符语音信息中挑选出相应的字符发音；基于挑选出的所有该字符发音，通过所述全局字符声学HMM自适应训练出关于所述请求人的密码声学HMM。

对于所述置信度计算模块，所述基于用户端传送来的关于请求人的密码语音信号，通过全局字符声学HMM和请求人的密码声学HMM，计算出请求人的身份综合置信度CL，具体为：

将接收到的所述请求人的所述密码语音信号分为n帧语音数据x_i，i=1,2,…,n；

对于各帧语音数据x_i，在所述请求人的所述密码声学HMM上进行测试得到密码内容置信度CL₁（i），然后对所有帧语音数据的密码内容置信度求均值，得到密码内容置信度均值