[發明專利]一種基于指紋識別的多因子無線密鑰填充系統

在審

• 申請號: 201710824115.6
• 申請日: 2017-09-13
• 公開（公告）號: CN107517217A
• 公開（公告）日: 2017-12-26
• 發明（設計）人: 羅森林;韓飛;藺星宇;王煜;陳郁;張晶心;趙琪
• 申請（專利權）人: 北京理工大學
• 主分類號: H04L29/06
• 分類號: H04L29/06;H04W12/06
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及一種基于指紋識別的多因子無線密鑰填充系統。從應用場景的角度講，屬于信息安全領域；從技術實現的角度來講，亦屬于保密通信領域。

背景技術

伴隨著現代用戶對自己隱私的重視程度加深，用戶帳號的安全強度也得到了越來越高的關注。逐漸增多的用戶賬戶密碼毋庸置疑給用戶帶來了記憶時間的浪費以及登錄時間的浪費，而且一旦用戶帳號信息被破解，用戶隱私的泄露也會造成不可估量的后果。為此，深入研究密鑰管理算法，對密鑰采用多因子認證手段進行安全防護，有助于避免用戶賬號的登錄時間過長以及登錄時安全強度不夠的問題出現。采用多因子認證手段進行安全防護不僅可以提高用戶帳號的安全強度，對于國家和社會的安全防護也具有重要意義。

指紋識別技術最早由英國植物形態學家Grew在1684年提出；將指紋識別技術應用到日常生活是20世紀60年代由FBI和法國巴黎警察局應用指紋識別技術進行刑事案件偵察；在20世紀90年代，用于個人身份鑒定的自動指紋識別系統得以開發和應用。

指紋識別技術包括指紋圖案獲取、指紋分類、指紋特征提取以及指紋匹配四項關鍵技術。指紋圖案獲取包括指紋圖案壓縮與處理兩個過程，指紋圖案壓縮主要方法有JPEG、WSQ、EZW等，指紋圖案處理的主要過程包括指紋區域檢測、圖像質量判斷、方向圖和頻率估計、圖像增強、指紋圖像二值化和細化等。指紋分類是以中心花紋和三角的基本形態劃分的，我國十指紋分析法將指紋分為三大類型，九種形態。一般指紋自動識別系統將指紋分為弓形紋(弧形紋、帳形紋)、箕形紋(左箕、右箕)、斗形紋和雜形紋等。指紋特征提取針對前文所述已經獲取的指紋對其端點、分叉點、孤立點、短分叉、環等特性進行提取，由于紋線端點和分叉點在指紋中出現的機會最多、最穩定，且容易獲取，因此依靠這兩類特征點就可對指紋特征匹配。指紋匹配是依靠已經獲取的指紋特征與指紋庫中的指紋信息進行匹配，匹配方式包括一對一以及一對多兩種方式。

身份認證是保障信息安全的關鍵，身份認證技術的發展經歷了基于口令的認證技術、基于智能卡的認證技術、基于密碼的認證技術和基于生物特征的認證技術等階段?；诳诹畹恼J證是最容易實現的一種認證技術，其優勢在于認證易、成本低、速度快，但口令認證的安全性較差。通常人們為了簡化記憶、傾向于選擇弱口令，但弱口令很難抵御惡意攻擊。特別是隨著計算機及網絡分布計算能力的提高，弱口令的不安全因素也在不斷增大。由于智能卡擁有獨立的處理器，可通過程序安全處理數據,因此基于智能卡的認證方式改善了口令認證的不足，加強了身份認證的安全性能。基于生物特征識別的認證方式以人體生物特征為依據，利用計算機圖像處理和模式識別技術實現認證。生物特征識別技術具有其它認證技術不可比擬的可靠性，指紋識別是目前生物特征識別技術中較為完善的一種。

多因子包括空間因子、行為因子、傳輸加密因子等在內的安全認證?？臻g因子是指該算法所描述系統具有設備IP識別與物理定位功能，能夠防止密碼盜用；行為因子是指該算法所描述系統可以基于用戶操作習慣，識別異常操作；傳輸加密因子是指該算法所描述系統是基于RSA等非對稱密鑰機制算法以打造用戶實時登錄端與外接硬件設備之間通信環境的安全。

密鑰是一種參數，它是在明文轉換為密文或將密文轉換為明文的算法中輸入的參數。密鑰管理則是對密鑰進行管理的行為，包括加密、解密、破解等內容。密鑰管理體現在密鑰的產生到密鑰的銷毀中的各個方面。主要表現于管理體制、管理協議和密鑰的產生、分配、更換和注入等。多因子認證則是通過系統本身的通訊設備所具備的密碼驗證、指紋識別、藍牙配對等功能，可以實現靜態口令驗證、生物特征識別、硬件設備信息認證等在內的多因子身份認證。這樣用戶僅需持移動設備即可完成身份驗證，既可保證業務場景的安全性需求，也可滿足用戶賬戶登錄的便捷性需求。

綜述，目前身份認證技術各有所長，也存在缺點。比如在利用生物特征認證的方面，采集端口的質量會直接影響到采集結果的可靠性；在基于物理密碼的認證中，存在密碼管理和算法安全性等問題。在理論和技術研究層面，現有的認證方式還有待于進一步的發展。同時，指紋識別技術在越來越多的應用于信息安全領域，但這些密碼系統多用于工作場所，還沒有廣泛普及到尋常百姓，家庭化、個人化的密鑰管理辦法仍有待完善。隨著科技的發展，智能便捷化的指紋識別系統取代傳統的物理密碼認證系統已是迫在眉睫。

發明內容

本發明的目的是：針對當前用戶進行賬戶登錄時密碼的復雜度與其記憶難度成正比的問題，提出一種用戶賬戶登錄免鍵盤錄入的高安全的密鑰管理算法。達到便攜化管理用戶賬戶、自動識別、自動登錄用戶賬戶的目的。