[发明专利]一种基于屏幕按压力度的智能手机数字密码解锁方法

说明书

本发明公开了一种基于屏幕按压力度的智能手机数字密码解锁方法，属于击键动力学和用户识别认证领域，在Android端设计UI界面并采集原始数据，经由frp服务完成内网穿透，将数据传输到PC端的Web服务，最后PC端处理收集的数据并训练模型；根据训练好的模型，返回重按/轻按判断结果并逆向传输回Android端。

技术领域

本发明涉及击键动力学和用户识别认证领域，尤其涉及一种基于屏幕按压力度的智能手机数字密码解锁方法。

背景技术

目前智能手机端的用户识别认证技术主要分为两类：一类是传统的密码解锁技术，包括基于PIN的密码(数字密码)解锁技术(一般是4位PIN和6位PIN)和基于九宫格图形的密码解锁技术；另一类是生物识别解锁技术，包括指纹识别解锁技术(包括物理按键指纹识别、背部指纹识别和屏下指纹识别)和面部识别解锁技术。

由于目前传感器硬件技术的局限，指纹识别解锁和面部识别解锁等生物识别技术会经常性失效。指纹解锁会在手指出汗或沾水时难以识别，面部识别解锁往往无法识别戴着口罩的用户，然而在如今全球新冠疫情没有得到良好控制的情况下，戴口罩外出是一个极其常见的场景。因此，在生物识别解锁失效的情况下，用户只能依靠传统的基于PIN的密码解锁和基于图形的密码解锁完成用户识别验证。然而，传统的密码解锁会有各种安全风险被攻击者利用，攻击者甚至可以通过智能手机屏幕上留下的油渍和污渍来推导用户输入的密码。因此，基于传统的密码解锁开发一种更加安全的用户验证机制作为生物识别解锁失效的补充手段非常重要，这种验证机制对于用户来说应该是易用的，对于攻击者来说应该是难以攻破的。

发明内容

本发明为提供一种更加安全可靠的数字密码解锁方案，作为生物识别解锁失效时的补充手段，使设置密码和使用密码解锁两个阶段的密码安全性得到有效的提升。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

一种基于屏幕按压力度的智能手机数字密码解锁方法，所述屏幕按压力度的智能手机数字密码解锁系统主要包括四大模块：Android Demo应用、内网穿透、Web服务和数据收集处理及训练，所述Android Demo应用端设计UI界面并采集原始数据，经由frp服务完成内网穿透，将数据传输到PC端的Web服务，最后PC端处理收集的数据并训练模型；根据训练好的模型，返回重按/轻按判断结果并逆向传输回Android端；实现的功能主要包括两个方面，第一方面是设置密码阶段，该阶段可以根据用户的屏幕按压习惯智能判断用户的单次按压是重按还是轻按；第二方面是使用密码解锁阶段，该阶段可以基于当前一组按压，即输入一次完整的4位密码或6位密码的平均按压力度判断每个单次按压是重按还是轻按，所述屏幕按压力度的智能手机数字密码解锁系统，包含以下步骤：

S1、开发一个Android端的数字密码解锁Demo应用；

S2、收集设置密码和使用密码解锁过程中的用户按压数据；

S3、对收集到的用户按压数据进行预处理；

S4、使用预处理完成的数据集分别对设置密码和使用密码解锁两个阶段进行模型训练；

S5、进行整个系统的前后端联合调试。

优选地，所述一组按压至多只有一半单次按压是重按，即4位密码至多有2个数字是重按，6位密码至多有3个数字是重按。

优选地，所述S1中开发Android Demo应用包括以下三个部分：

A1、UI界面设计，包括设置密码界面和使用密码解锁界面；

A2、界面内交互逻辑及反馈、数据处理，包括密码输入正确和输入错误的反馈以及对密码的存储；

A3、界面间的交互、数据传输，包括不同界面之间的跳转和数据传输，以及Android应用与外部的数据传输。