[發明專利]一種可穿戴設備的無口令身份認證方法

有效

• 申請號: 201710743329.0
• 申請日: 2017-08-25
• 公開（公告）號: CN107395634B
• 公開（公告）日: 2020-02-11
• 發明（設計）人: 李少勇;劉亞萍;胡建軍;宋強;張碩;廖海寧
• 申請（專利權）人: 中南大學
• 主分類號: H04L29/06
• 分類號: H04L29/06;H04L29/08;H04B1/3827
• 代理公司: 11403 北京風雅頌專利代理有限公司
• 代理人: 曾志鵬

1.一種可穿戴設備的無口令身份認證方法，其特征在于包括以下步驟：

第一步，構建無口令身份認證系統，無口令身份認證系統由n臺可穿戴設備、認證客戶端和服務端組成，n為正整數；n臺可穿戴設備通過互聯網與服務端相連，服務端通過互聯網與n臺可穿戴設備、認證客戶端相連；

n臺可穿戴設備上均安裝有改進了啟動流程的安卓系統，改進了啟動流程是指在安卓系統應用層采用設備認證模塊替換原來的開機啟動模塊，并在本地數據庫增加認證信息表；設備認證模塊與服務端通過互聯網相連，當設備認證模塊與服務端網絡斷線時負責與服務端重連，并在與服務端 連接時向服務端發送認證請求；設備認證模塊從服務端接收授權結果信息，對授權結果信息進行解析，獲取授權結果信息中的認證狀態碼，將認證信息存儲到認證信息表中，將確認信息發送給服務端；所述認證請求包含用戶賬號、可穿戴設備ID、認證狀態碼，用戶賬號指與該可穿戴設備綁定的用戶賬號，也即認證客戶端登錄模塊輸入的用戶帳號；可穿戴設備ID指可穿戴設備的唯一標識ID；認證狀態碼指標記當前認證狀態的代號字符串，包括請求認證，認證成功和認證失敗三種；所述授權結果信息與認證請求結構相同，授權結果信息的認證狀態碼為S或者F分別對應認證成功和失敗；所述確認信息指在認證請求的基礎上增加確認狀態碼Y，Y表示確認成功；所述認證信息表是存儲認證信息的數據結構，由用戶賬號、可穿戴設備ID、最近一次認證時間3個域組成，用戶賬號、可穿戴設備ID的含義與認證請求中的用戶賬號、可穿戴設備ID含義相同；最近一次認證時間指最近一次完成認證的時間點；認證信息表只有一個表項，每次認證成功之后更新；

服務端是發布到互聯網上的任意一臺網絡web服務器，服務端上安裝有服務端認證模塊和數據庫，服務端認證模塊從可穿戴設備接收認證請求，對認證請求進行解析得到用戶賬號并將認證請求發送給使用此用戶賬號登錄的認證客戶端；當收到認證客戶端返回的授權結果信息時對授權結果信息進行解析得到可穿戴設備ID，并將授權結果信息推送給當前與服務端 相連且可穿戴設備ID為此解析得到的可穿戴設備ID的可穿戴設備，當收到該可穿戴設備的確認信息時對確認信息進行解析得到用戶賬號，并將確認信息推送到認證客戶端；服務端認證模塊也接受認證客戶端認證APP登錄模塊發送的用戶賬號和登錄密碼，并查詢數據庫的用戶信息表中是否存在相同的用戶賬號和登錄密碼組合，然后將匹配結果信息返回到認證客戶端登錄模塊；匹配結果信息包含一個表示成功或失敗的字段，成功即指認證成功，失敗即指認證失敗；數據庫中包含用戶信息表，用戶信息表存儲用戶賬號和登錄密碼，表項數即為用戶數；

認證客戶端是智能手機或者電腦設備，至少有一臺；在認證客戶端安裝認證app，認證app包含登錄模塊和授權模塊；認證客戶端與服務端相連，登錄模塊與授權模塊相連，登錄模塊從鍵盤或文件獲取外部輸入的用戶帳號和登錄密碼，并判斷用戶帳號和登錄密碼是否合法，合法則將用戶賬號發送到授權模塊，否則繼續從鍵盤或文件獲取用戶帳號和登錄密碼；授權模塊與登錄模塊、服務端相連，授權模塊從登錄模塊獲得用戶帳號，授權模塊從服務端接收認證請求，對認證請求進行解析并在授權模塊從鍵盤獲得外部輸入的授權指令時將認證請求的認證狀態碼進行更新得到授權結果信息，并將授權結果信息返回給服務端，等待從服務端接收確認信息并解析確認信息，并將確認信息在認證客戶端顯示；

第二步，對第一次認證的可穿戴設備的認證信息表進行初始化，方法是將認證信息表的可穿戴設備ID設置為該認證信息表所屬可穿戴設備ID，將用戶帳號設置為該可穿戴設備ID綁定的用戶賬號，將最近一次認證時間默認為該可穿戴設備出廠時間；

第三步，采用無口令身份認證系統完成可穿戴設備的身份認證，方法是：

3.1n臺可穿戴設備的設備認證模塊采用相同的方法并行對可穿戴設備進行認證，第i臺可穿戴設備用可穿戴設備i表示，1≤i≤n，可穿戴設備i的認證方法是：

3.1.1開啟可穿戴設備i，可穿戴設備i啟動設備認證模塊；

3.1.2設備認證模塊讀取可穿戴設備i中的認證信息表，根據認證信息表中的最近一次認證時間判斷設備認證信息是否過期，若過期，需要重新認證，轉3.1.3，若未過期，轉3.8；

3.1.3可穿戴設備i的設備認證模塊判斷可穿戴設備i與服務端之間的網絡是否通暢，若網絡通暢，轉3.1.5；若網絡不通暢，轉3.1.4；

3.1.4設備認證模塊從鍵盤或文件接收用戶輸入的網絡設置信息，網絡設置成功使網絡連接通暢后，轉3.1.5；

3.1.5設備認證模塊與服務端建立通信連接，發送認證請求到服務端；

3.2服務端認證模塊對從可穿戴設備接收的認證請求進行認證，方法是：

3.2.1服務端認證模塊解析認證請求，得到用戶賬號和可穿戴設備ID及認證狀態碼；

3.2.2服務端認證模塊輪詢當前與服務端連接的認證客戶端，查詢其登錄模塊接收的用戶帳號是否與3.2.1獲得的用戶賬號相同，若找到一個相匹配的認證客戶端，轉3.2.4；若沒有相匹配的認證客戶端，轉3.2.3；

3.2.3未連接的相匹配的認證客戶端與服務端建立連接；

3.2.4服務端認證模塊將認證請求發送到匹配到的認證客戶端；

3.3相匹配的認證客戶端為可穿戴設備進行認證授權，將認證請求信息中的認證狀態碼改為S或F，得到授權結果信息，并將授權結果信息發送到服務端；

3.4服務端認證模塊從認證客戶端接收授權結果信息，并對授權結果信息進行處理，方法為：

3.4.1服務端認證模塊讀取授權結果信息中的可穿戴設備ID；

3.4.2服務端認證模塊輪詢當前與服務端連接的可穿戴設備，查詢與3.4.1獲得的具有相同ID的可穿戴設備是否在線，若不在線，轉3.4.3，否則轉3.4.4；

3.4.3服務端認證模塊直接向認證客戶端發送確認信息，確認碼為N，轉3.7步；

3.4.4服務端認證模塊向該在線可穿戴設備發送授權結果信息；

3.5該在線可穿戴設備的設備認證模塊接收授權結果信息，并對授權結果信息進行解析并發送確認信息到服務端，方法為：

3.5.1可穿戴設備的設備認證模塊接收授權結果信息，并對授權結果信息進行解析，讀取授權結果信息中的認證狀態碼，若認證狀態碼為S，轉3.5.2，若認證狀態碼為F，轉3.8；

3.5.2設備認證模塊將認證信息表中的最近一次認證時間更新為當前時間；

3.5.3設備認證模塊向服務端發送確認信息，確認狀態碼為Y；

3.6服務端認證模塊從設備認證模塊接收確認信息，根據確認信息查詢是否有相匹配的認證客戶端，將確認信息發送到相匹配的認證客戶端，方法為：

3.6.1服務端認證模塊讀取確認信息中的用戶賬號；

3.6.2服務端認證模塊輪詢當前與服務端連接的認證客戶端，查詢是否有與3.6.1獲得的用戶帳號相匹配認證客戶端，若找到相匹配的認證客戶端，將確認信息發送到該認證客戶端，轉3.7；若未找到相匹配的認證客戶端，則將確認信息保存，轉3.6.2步；

3.7認證客戶端接收并解析確認信息，方法為：

3.7.1授權模塊接收確認信息，讀取確認狀態碼；

3.7.2若確認狀態碼為Y，授權模塊顯示“認證成功”的信息；若確認狀態碼為N，授權模塊顯示“認證失敗+失敗原因”的信息；

3.8認證結束。