[發明專利]一種基于手寫簽名的身份認證方法及系統

有效

• 申請號: 201210586604.X
• 申請日: 2012-12-28
• 公開（公告）號: CN103023658A
• 公開（公告）日: 2013-04-03
• 發明（設計）人: 羅美美;邱柏云;賀曉明
• 申請（專利權）人: 杭州晟元芯片技術有限公司
• 主分類號: H04L9/32
• 分類號: H04L9/32;H04L29/06
• 代理公司: 杭州九洲專利事務所有限公司 33101
• 代理人: 陳繼亮

技術領域

本發明涉及利用人的生物特征即手寫簽名進行身份認證的模式識別領域，尤其是一種基于手寫簽名的身份認證方法及系統。

背景技術

在身份認證領域中，大多數領域采用固定口令身份認證方式，即用戶名/口令的認證方式。用戶名/口令的認證方式的主要原理為將用戶輸入的用戶名/口令等信息與數據庫進行比對，若比對成功，則通過身份認證，否則，未通過身份認證。例如，計算機用戶的身份認證，網絡用戶的身份認證，銀行卡用戶的身份認證，企業員工進入辦公區的身份認證等。

用戶名/口令身份認證方式大多需要用戶記憶認證口令，用戶傾向于使用短口令，會造成系統安全性偏低，容易被攻擊，當用戶使用長口令時，容易遺忘；當用戶長期使用同一口令，保存周期偏長，被破解的可能性與日劇增，但經常改變口令，又容易混淆。一旦用戶遺忘認證口令，則無法進行認證。而且非法用戶一旦獲得合法用戶的認證口令，便可以合法方式通過驗證，安全性較差。基于用戶名/口令的身份認證方式的口令很容易遺忘、泄露和被別人非法攻擊。這種方式越來越不能滿足現有的網絡對安全性的要求，從而迫切需要安全性更高的身份認證方案，因此基于手寫簽名的身份認證方案應運而生。

發明內容

針對現有技術即基于用戶名/口令的登陸所帶來的易于遺忘和易被攻擊的問題，本發明提出了一種基于手寫簽名的身份認證方法及系統，基于在線手寫簽名驗證的身份認證方案，提高了網絡的安全性。本發明提出的基于手寫簽名的身份認證方式特別適用于觸摸屏上的用戶登陸，可以很好地取代電腦、手機和USB?Key等產品上的基于用戶名/口令的身份認證方案。

本發明解決其技術問題采用的技術方案：這種基于在線手寫簽名驗證的身份認證方法，該方法步驟如下：首先在線輸入手寫簽名信息于電腦或手機的觸摸屏，并對簽名信息進行預處理，包括簽名波形的縮放、旋轉、平移以及濾波運算；接著提取簽名特征，并在待測簽名和樣本簽名的簽名特征之間找到一條優化的時間校準匹配路徑，最后計算待測簽名和樣本簽名的距離，若計算出的距離小于閾值，則該簽名為真實簽名；否則該簽名為偽簽名。

更進一步的，具體步驟如下：

（1）、利用觸摸屏提取出坐標值和壓力值，再利用坐標值求出速度、加速度、角度和角速度特征，提取簽名時的筆順信息，將每一時刻提取的以上特征組成特征矢量，這樣每個簽名都對應一個特征序列，某一時刻待測簽名的特征序列用f={f₁,f₂,f₃,…，f_M}表示；某一時刻樣本簽名的特征序列用μ={μ₁,μ₂,μ₃,…，μ_M}表示；

（2）、在待測簽名和樣本簽名的簽名特征之間找到一條優化的時間校準匹配路徑，通過這條匹配路徑計算出待測簽名和樣本簽名間的最短距離；具體實現過程為：在匹配之前將兩個簽名信號進行對齊，即將待測簽名信號相對于樣本簽名信號在時間軸上進行不均勻的扭曲和彎曲，使待測簽名特征點和樣本簽名特征點對齊，并在兩者之間不斷地進行使兩個矢量距離最小的匹配路徑計算；假設分別從待測簽名和樣本簽名中采集若干個特征點，最優匹配路徑是將待測簽名的特征點與樣本簽名的特征點建立映射關系；假設待測簽名的第m個特征點與樣本簽名的第n個特征點為映射關系，通過計算第m個特征點對應的特征序列f={f₁,f₂,f₃,…，f_M}和第n個特征點對應的特征序列μ={μ₁,μ₂,μ₃,…，μ_M}間的距離，得到兩簽名在某一點的距離；

（3）、根據提取出的待測簽名的特征矢量和樣本數據庫中的特征矢量，計算待測簽名和樣本簽名的距離；根據上一步的時間校準匹配路徑得到待測簽名和樣本簽名特征點間的映射關系，根據映射關系先計算任意兩映射點間的距離，然后將這些距離迭加起來就得到了兩簽名間的距離，其中任意兩映射點間的距離度量公式為：