[发明专利]基于视觉密码的一次一密口令系统

摘要

本发明提供一种基于视觉密码的一次一密口令系统。技术方案包括主控模块、身份特征输入接口、视觉信息显示终端、口令输入终端、若干张用户掩模图。每张用户掩模图对应一个用户。身份特征输入接口接收用户的身份特征数据输入，发送给主控模块。口令输入终端接收口令输入，并发送给主控模块。视觉信息显示终端接收主控模块发出的视觉密码子图，并显示给用户。用户将拥有的用户掩模图放到第一对齐框上，即可获得当次口令P。主控模块包括主控程序和数据库。主控模块以计算机系统为平台，还包括主控程序和数据库，完成用户注册和认证识别过程。利用本发明，可实现安全、方便、有效的用户身份认证。

主权项

一种基于视觉密码的一次一密口令系统，其特征在于，包括主控模块、身份特征输入接口、视觉信息显示终端、口令输入终端、若干张用户掩模图；每张用户掩模图对应一个用户；身份特征输入接口接收用户的身份特征数据输入，发送给主控模块；口令输入终端接收口令输入，并发送给主控模块；视觉信息显示终端接收主控模块发出的视觉密码子图，并显示给用户；用户将拥有的用户掩模图放到第一对齐框上，即可获得当次口令P；主控模块包括主控程序和数据库；主控模块以计算机系统为平台，还包括主控程序和数据库，在主控程序的控制下，完成用户注册和认证识别过程；数据库用于存储用户掩模图及用户身份信息；主控模块执行用户注册过程时：接收身份特征输入接口发出的身份特征数据，随机产生一幅用户掩模图，将该用户掩模图和用户的身份特征数据一起作为该用户的信息存入数据库；其中，产生一幅用户掩模图的过程为：设六个基础像素矩阵是 0 0 1 1 , 0 1 0 1 , 0 1 1 0 , 1 1 0 0 , 1 0 1 0 , 1 0 0 1 , 其中0代表黑色灰度的像素点，1代表白色灰度的像素点；将每个基础像素矩阵作为一个基础图点，则六个基础像素矩阵形成六个不同的基础图点，每个基础图点包括2×2个像素点；随机选取任意基础图点进行排列，生成的图像即为用户掩模图；每个用户配发一张用户掩模图；主控模块执行认证识别过程时，包括以下步骤：第一步：查找用户掩模图；身份特征输入接口接收用户身份特征，将该身份特征与数据库中存储的身份特征数据进行匹配，找到该用户身份特征对应的用户掩模图W1；第二步：生成相关图像；第(1)步：生成原始图像；随机生成n(n为任意正整数)位口令，记为P；设两个原始像素矩阵是 1 1 1 1 , 0 0 0 0 ; 将每个原始像素矩阵作为一个原始图点，则两个原始像素矩阵形成两个不同的原始图点，每个原始图点包括2×2个像素点；其中 1 1 1 1 代表白色的原始图点， 0 0 0 0 代表黑色的原始图点；生成原始图像，原始图像是0 1灰度图像；利用视觉观察可从原始图像得到密码P；设原始图像中包含密码P的区域为有效范围，将有效范围进行拓展，拓展规则为：若有效范围中的像素点为白色像素点，则拓展成为白色的原始图点，即 1 1 1 1 ; 若有效范围中的像素点为黑色像素点，则拓展成为黑色的原始图点，即 0 0 0 0 ; 将有效范围拓展后形成的图像记为有效图像S；第(2)步：生成视觉密码子图；首先将用户掩模图W1和有效图像S进行对齐；定义对齐单元的概念为：在用户掩模图W1中一个对齐单元是指任意一个基础图点，在有效图像S中一个对齐单元是指任意一个原始图点；对齐的规则为：将用户掩模图W1和有效图像S叠放时，有效图像S所有对齐单元均覆盖在用户掩模图W1的对齐单元内；设用户掩模图W1和有效图像S对齐后，用户掩模图W1的边界上的像素点形成的闭合曲线为第一对齐框；有效图像S的边界上的像素点形成的闭合曲线为第二对齐框，记录下两个对齐框的相对位置W和每个对齐框的尺寸；由相对位置W可知，有效图像S第i行第j列的原始图点覆盖在用户掩模图W1第i′行第j′列的基础图点上，即相对应；设五个拓展像素矩阵是 0 0 0 1 , 0 0 1 0 , 0 1 0 0 , 1 0 0 0 , 0 0 0 0 , 将每个拓展像素矩阵作为一个拓展图点，则五个拓展像素矩阵形成五个拓展图点，每个拓展图点包括2×2个像素点；设十个分解像素矩阵是 0 0 1 1 , 0 1 0 1 , 0 1 1 0 , 1 1 0 0 , 1 0 1 0 , 1 0 0 1 , 0 0 0 1 , 0 0 1 0 , 0 1 0 0 , 1 0 0 0 ; 将每个分解像素矩阵作为一个分解图点，则十个分解像素矩阵形成十个分解图点，每个分解图点包括2×2个像素点；利用有效图像S生成拓展图像，拓展图像由拓展图点构成，每个拓展图点的生成规则为：有效图像S第i行第j列的原始图点对应拓展图像第i行第j列的拓展图点，若有效图像S第i行第j列的原始图点为白色的原始图点，则第i行第j列的拓展图点中三个像素点为黑色，一个像素点为白色，并且白色像素点的位置为用户掩模图W1第i′行第j′列对应的基础图点中的两个白色像素点位置中的任意一个，随机选取符合条件的拓展图点替换白色的原始图点；否则将黑色的原始图点替换成拓展图点 0 0 0 0 ; 再利用拓展图像和用户掩模图W1生成视觉密码子图W2；视觉密码子图W2由分解图点构成，用分解图点替换拓展图像中的拓展图点，替换条件满足：用户掩模图W1第i′行第j′列的基础图点对应像素点的值与视觉密码子图W2第i行第j列的分解图点对应像素点的值相乘时，得到的结果是拓展图像对应第i行第j列的拓展图点的对应像素点的值；第三步：核对口令；将第一对齐框显示在视觉显示终端，按相对位置W在第二对齐框中显示视觉密码子图；接收口令输入终端发送的用户输入口令；如果输入的口令为P，则判断用户为合法用户，输出合法信息给应用系统；否则，输出不合法信息给应用系统。