[发明专利]一种触摸屏用户笔迹生物密钥生成方法

权利要求书

1.一种触摸屏用户笔迹生物密钥生成方法，其特征在于该方法包括以下步骤：笔迹生物密钥训练部分和笔迹生物密钥提取部分；

所述的笔迹生物密钥训练部分具体步骤为：

第一步，用户在触摸屏上书写汉字，同一汉字重复书写3次，用触摸屏数据采样函数记录用户书写轨迹，取得采样结果；

第二步，将采样结果进行标准化处理；

第三步，将标准化后结果依据用户书写时的笔划进行分段，形成若干段笔迹向量；记笔迹向量的段数为N；

第四步，将每一段笔迹向量，构造M_i×2维的矩阵；i表示笔划分段后的段号，取值1～N；M_i表示段号对应的那一段笔迹向量所采集到的用户笔迹轨迹点个数；矩阵的每一行代表一个笔迹轨迹点；

第五步，对每一段笔迹向量中的轨迹点进行间隔均匀化处理，处理完成后得到N个MR_i×2维的矩阵，MR_i为M_i个轨迹点经间隔均匀化处理后所取的轨迹点个数；

第六步，将MR_i×2维的矩阵转化为一维向量，将转化后的N个一维向量前后拼接为一个一维向量，记为LL，向量元素个数记为LR；对同一汉字3次书写的笔迹向量转化成的3个一维向量求均值，得1×LR维的一维矩阵EB；

第七步，将矩阵EB扩展为2个矩阵，LR×LR维的随机误差方阵EX，LR×LR维的标准轨迹值方阵EY；

第八步，求解EX的广义逆矩阵，记为IEX，将IEX左乘矩阵EY得到笔迹向量的高维空间投影矩阵PEX=IEX×EY,在智能手机终端存储PEX；PEX不含用户笔迹模板信息，攻击者难以凭PEX恢复用户笔迹；

所述的笔迹生物密钥提取部分具体步骤为：

第一步，提示用户输入汉字；

第二步，用触摸屏数据采样函数记录用户手写轨迹，取得采样结果；

第三步，将采样结果进行标准化处理；

第四步，将标准化后结果依据用户书写时的笔划进行分段，形成若干段笔迹向量；记笔迹向量的段数为N；

第五步，将每一段笔迹向量，构造M_i×2维的矩阵；M_i表示段号对应的那一段笔迹向量所采集到的用户笔迹轨迹点个数；矩阵的每一行代表一个笔迹轨迹点；

第六步，对每一段笔迹向量中的轨迹点进行间隔均匀化处理，处理完成后得到N个MR_i×2维的矩阵；

第七步，将MR_i×2维的矩阵转化为一维向量，将转化后的N个一维向量前后拼接为一个一维向量，记为EC，向量元素个数记为LR；经间隔均匀化处理后的向量元素个数LR与笔迹生物密钥训练阶段得到的向量元素个数LR保持一致；

第八步，EC为1×LR维矩阵，左乘PEX矩阵，得1×LR维向量ED；

第九步，用棋盘法对向量ED中的数值进行进一步稳定处理，得向量EE；将向量EE中各元素的数值前后拼接，即生成笔迹生物密钥。

2.一种触摸屏用户笔迹生物密钥生成方法，其特征在于：所述的标准化处理分两步进行，标准化处理一与标准化处理二，以第1个采样点为坐标原点，后续采样点与第1采样点的差值为新坐标值，将采样结果转化为新坐标值，完成标准化处理一；扫描经标准化处理一得到的结果序列，取出序列中长、宽的最大值做分母，约定的矩形长、宽值做分子，得到长、宽的标准化比值；将采样结果序列乘以标准化比值得到标准化结果，完成标准化处理二；用户书写汉字经过标准化处理二将尺寸规整到预定的一个矩形范围内。