[发明专利]安全性高的指纹感测盒及有关方法

说明书

本发明涉及个人鉴定和验证领域，更具体地涉及指纹感测和处理的领域。    

指纹感测和吻合是个人鉴定和验证中可靠和广泛地采用的技术。指纹鉴定的一种通用方法是将一个样本指纹或它的图像进行扫描及将指纹图像的图像和/或独特特征存储起来。样本指纹的特征可与早已存储的参考指纹的信息进行比较以便为了验证的目的确定个人的恰当标识。

一个典型的电子指纹感测器基于用可见光、红外光或超声辐射对指纹表面照明。例如，反射的能量由某种形式的照相机获取，其结果的图像被定帧、数字化并作为静态数字图像存储，这已在美国专利号4,210,899的说明书中公开，所公开的内容是一个与中央处理站连用的光学扫描指纹阅读器，供安全存取之用。美国专利号4,525,859的说明书公开了一个用于获取指纹图像的视频照相机并使用指纹的细节即指纹凸线的分支和末端确定与参考指纹数据库的吻合程度。    

污染的手指可能影响光学感测，或者光学感测器可能被指纹的一幅照相或印刷图像而不是真正现实的指纹所欺骗。

在无法形成指纹的可接受的图像的情况下，美国专利号4,947,443的说明书公开了一系列指示标志，为用户提供一个在其它可能的系统鉴定失误中对指纹扫描可接受度的简单的通过或不通过标志。换言之，常规指纹感测器的另一个缺点是相对于感测器的手指定位不正确可能减少处理器正确地和快速地确定样本指纹和众多参考指纹之间的吻合程度的能力。

美国专利号4,353,056的说明书公开了另一个感测现实指纹的方法。具体地，它公开了一个位于一个与装置感测面平行的平面中的非常小电容器阵列。当手指触及感测面并使该面变形时，串接电容器的电压分布可能变化。每个电容器上的电压由多路转换技术所确定。

美国专利号5,325,442的说明书公开了一个包括众多感测极的指纹感测器。与每个感测极相关连的切换装置提供了对感测极有效寻址的可能性。

本发明的一个目的是克服常规指纹感测器的缺点，即常规指纹感测器，如光学的、超声的或电容的感测器的引线和内部部件可能会被扰乱，例如向设备的相关连部分发送一个虚假的接收信号。因此，即使感测器是正确的和可靠的，它可能被旁路而访问或进入本应由指纹感测器保护的设备或区域。    

本发明的一个目的是提供一个用于正确地感测指纹的指纹感测器和有关方法，该感测器是结实的、紧凑的、可靠的和相对地便宜的，以及提供一个可以阻止旁路或摆弄企图的安全的指纹感测盒或模块和有关方法。

指纹感测盒最好能包括一个在操作时连结于指纹感测器与加密输出装置之间的处理器。此外，该盒还可能包括用于存储参考指纹信息的参考指纹存储装置。因此该处理器最好包括参考指纹吻合装置，用于确定所感测指纹是否与所存储参考指纹吻合。为进一步提高所存储参考指纹信息的安全性，感测器盒最好包括清除装置，用于对摆弄作出反应将参考指纹信息自参考指纹存储装置中清除掉。

为了方便，指纹感测器最好包括一个具有用于接纳与其相邻的手指的外表面部分的集成电路。外壳又最好包括一个穿过其中与集成电路的外表面部分对准的开口。最好提供密封装置以密封集成电路外表面部分与相邻外壳部分之间的接口。可由一堆覆盖接口的密封材料形成密封装置。也可由一层模压塑料材料的环绕层与集成电路的相邻部分之间形成的密封层提供密封装置。    

集成电路可包括一层用于抵抗例如手指接触的污染的最外层的氮化硅层。此外，集成电路可包括一层包括碳化硅和钻石中的一种用于增强抗腐蚀能力的最外层。

本发明包括一个指纹感测盒，后者包括一个防摆弄的外壳；一个装在所述外壳内的指纺感测器；及一个装在所述外壳内并在操作上连至所述指纹感测器以产生与所感测指纹相关的一个加密输出信号的加密输出装置，所述指纹感测器与所述加密输出装置之间在操作上连接一个处理器。

一种方法很好地用于制做和安全地操作一类包括指纹感测器的指纹感测盒，该方法最好包括以下步骤：将指纹感测器安装在外壳内及在防摆弄外壳内产生一个与来自指纹感测器的所感测指纹相关的加密输出信号。该方法尚可包括以下步骤：将参考指纹信息存储在外壳内及在防摆弄外壳内确定所感测指纹是否与所存储参考指纹吻合。相应地，为进一步提高安全性，该方法尚可包括对摆弄作出反应自防摆弄外壳内清除参考指纹信息的步骤。

本发明还包括一种用于制造和安全地操作一类包括指纹感测器的指纹感测盒的方法，该方法包括以下步骤：

将指纹感测器安装在外壳内；

在防摆弄外壳内产生一个与来自指纹感测器的所感测指纹相关的加密输出信号，将参考指纹信息存储在外壳内以及