[发明专利]适用于生物识别系统的动态认证技术

说明书

本发明公开了四种可独立或者组合使用的动态认证技术，其主要目的是用来提升嵌入式生物识别系统的安全性，当然这种技术也可以应用于其他任何有需要的场合和系统。四种动态认证技术所采样的外设各有不同，实际使用时可以结合生物识别产品的硬件特点灵活选择。动态认证技术的认证内容可以由客户自行定义，可提升了客户的安全感；动态认证技术的认证内容是动态变化的，增加了第三方破解认证过程的难度；动态认证过程可按照产品的安全级别要求进行设计。动态认证技术的这些特点保证了其安全性能，可有效弥补嵌入式生物识别系统的安全漏洞。

技术领域

本发明涉及生物识别及身份认证技术，更具体地说，是结合动态的身份认证方法，以提高身份认证的安全级别，弥补目前嵌入式生物识别技术的安全性不足，以扩大生物识别的应用场合。

背景技术

由于生物识别具有诸如无须借助体外物(如证件、银行卡、钥匙)、不会遗失、不易伪造、随身“携带”等优势，它带来了更加便利、安全、高效的用户体验，因而得到越来越广泛的应用。在当前主流生物识别技术中，指纹识别成本较低，但由于其接触式操作造

成指纹识别存在被复制盗用的危险；虹膜识别具有识别准确度高的特点，但信息采集比较困难，用户体验较差；相对而言，人脸识别技术是一种用户体验更好的非接触式生物识别技术，目前的应用更广泛，也是生物识别的发展趋势。人脸识别按照系统架构划分，可分为云端识别和本地识别两大类。云端识别系统，由云端服务器完成人脸识别功能，前端主要完成图像采集和人脸检测功能。这种系统的优点是可以完成非常复杂的神经网络算法，可以设定较高的识别精度目标，但同时也存在费用高，识别时间不够快，以及因网络中断而无法服务的情况。本地识别由本地系统（通常这种系统都是嵌入式系统，所有也称为嵌入式人脸识别系统）完成人脸识别所有功能，具有成本低、响应时间可控、可脱离网络工作等特点，比较适合实际应用场景；但嵌入式人脸识别系统因为受处理器能力及其功耗因素等限制，其识别准确度有一定不足。有些算法无法区分照片和活体，有些算法存在较高的误识率，这都带来安全风险。因而通过适当的技术增加生物识别系统的安全性就很有必要。

发明内容

为了提高生物识别系统的安全性，本发明提出多种增加系统安全性的动态认证技术。这些方法可单独或者组合在一起整合到生物识别系统中，可以大幅提高生物识别系统的安全性。当然，本发明所述的动态认证技术不仅可以应用于生物识别系统，也可以应用于其他系统。

1. 利用触摸屏实现的动态认证功能

当生物识别系统包含触摸屏外设时，可以采用本方法。这里所指的触摸屏，指具有触摸输入功能的显示屏，这种方法的原理是建立一套预设题库，题库中的每个题目都包含N 个可能的答案，用户在注册的时候，从题库中选择适当数量的题目，并针对每一个所选题目设定其标准答案作为此后验证的依据；在验证阶段，对于生物识别置信度不足的情形，可以增加若干次题库验证来认证用户的合法性。系统从用户设定的题库中随机选择问题，在显示屏上显示可选答案，并要求用户在触摸屏上限时输入答案。系统对限时内用户的输入对错进行判别，只有输入答案和注册设定一致的用户才被认为是授权合法用户，而输入错误或超时未回答的用户则被判断为非授权用户；

为了避免用户因偶尔操作错误导致的认证失败，验证次数以及验证通过的标准可以有多种不同的设置以兼顾安全性和识别时间。例如，可以采取3 选2（最多3 次验证，任意2 次验证通过则算通过）或者5 选3（最多5 次验证，任意3 次验证通过则算通过）等验证方法；

图 3 为预设题库的示意图，题库的容量T 是可变的，每一道题目包含：题目编号qid，题目的内容，以及N（N≥2，大小可以根据需要设计，N 越大安全程度越高）个答案。通常不允许题库中有完全相同的题目，任何一个题目的N个答案也各不相同；

因为此方法要在显示屏上呈现答案以供用户选择，所以答案的形式以图标为好。系统把各答案按照一定规则显示在显示屏上，在答案id 和触摸屏坐标之间建立起一一对应关系，当用户在触摸屏上点击答案时，系统就可以根据其坐标值判断其选择的答案id，从而可判断其选择是否正确；