[發(fā)明專利]在線筆跡認(rèn)證中一種筆跡模仿復(fù)雜度的度量方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201911224765.2
• 申請日: 2019-12-04
• 公開（公告）號: CN111310545B
• 公開（公告）日: 2023-03-31
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 鄒杰;黃皓東;曾蓓蓓
• 申請（專利權(quán)）人: 武漢工商學(xué)院
• 主分類號: G06V30/32
• 分類號: G06V30/32;G06V30/19
• 代理公司: 武漢開元知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 42104
• 代理人: 王和平

本發(fā)明涉及信息安全領(lǐng)域，公開了在線筆跡認(rèn)證中一種筆跡模仿復(fù)雜度的度量方法，包括如下步驟：計算給定手寫筆跡的書寫速度和轉(zhuǎn)動角信息，計算與注意力相關(guān)的摹仿復(fù)雜度指數(shù)、與記憶力相關(guān)的摹仿復(fù)雜度指數(shù)、與手眼協(xié)調(diào)力相關(guān)的摹仿復(fù)雜度指數(shù)、與手眼協(xié)調(diào)力相關(guān)的摹仿復(fù)雜度指數(shù)和與觀察力相關(guān)的摹仿復(fù)雜度指數(shù)，融合計算所得的四種摹仿復(fù)雜度指數(shù)得到手寫筆跡的整體摹仿復(fù)雜度。本發(fā)明在線筆跡認(rèn)證中一種筆跡模仿復(fù)雜度的度量方法，從注意力、記憶力、眼協(xié)調(diào)力和觀察力等四種能力方面對筆跡的摹仿復(fù)雜度進行定量度量，以達到進一步估算成功摹仿具有給定摹仿復(fù)雜度筆跡所需花費的最短練習(xí)時間的目的，為提升在線筆跡認(rèn)證系統(tǒng)的整體安全打下基礎(chǔ)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及信息安全領(lǐng)域，具體涉及在線筆跡認(rèn)證中一種筆跡模仿復(fù)雜度的度量方法。

背景技術(shù)

在在線簽名筆跡認(rèn)證領(lǐng)域，系統(tǒng)通過比對用戶手寫的關(guān)于用戶姓名筆跡，從而判別模板和測試筆跡是否出自同一書寫人的技術(shù)。所述模板筆跡是在注冊階段由身份已知的用戶書寫提交的與用戶姓名相關(guān)的在線手寫筆跡；所述測試筆跡是指在測試階段由身份未知的用戶書寫提交的在線手寫筆跡；所述在線手寫筆跡是指采用專門的數(shù)據(jù)采集設(shè)備通過傳感器實時采集手寫過程中筆尖運動的軌跡而獲取的一段時序信號序列，在每一個采樣時刻傳感器獲取的信息包括筆尖的二維位置信息、筆尖施加在書寫平面上的正向壓力等信息；所述在線簽名筆跡專指用戶在書寫自己的姓名字符過程中數(shù)據(jù)采集設(shè)備獲取的一段時序信號序列。

在利用簽名筆跡進行認(rèn)證的過程中，經(jīng)常會遇到這樣的困境：即由于某些用戶的簽名過于簡單，例如“王二小”這樣的簽名筆跡易于摹仿，造成系統(tǒng)面臨較高的誤判風(fēng)險。分析發(fā)現(xiàn)，產(chǎn)生這個問題的原因不是分類算法，而是由于易于摹仿的簽名筆跡中包含的特征變化空間過小。如果在注冊階段對用戶提交的手寫簽名筆跡按摹仿復(fù)雜度進行度量，拒絕那些易于摹仿的注冊申請，這樣將提高系統(tǒng)的整體安全。

日常的生活經(jīng)驗告訴我們，筆跡的摹仿難易程度是客觀存在的，模仿不同筆跡的難易程度顯然是不同的；但要對模仿難易程度給出定量度量卻不是顯而易見的事。經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)，摹仿復(fù)雜度是為成功摹仿筆跡而克服自身能力上的局限(例如觀察力、記憶力、協(xié)調(diào)力、注意力等)所花費的最小努力程度，例如，人們?yōu)楸痴b短文是需要付出努力的。每個特定的筆跡均具有一定的摹仿復(fù)雜度，例如它要求摹仿者具備強大的觀察力去感知盡可能多的筆跡細(xì)節(jié)特征(運筆方式、筆力變化、比例搭配關(guān)系等)；強大的記憶力去記住這些信息；強大的手眼協(xié)調(diào)能力去書寫出具有指定特征的筆跡；還需要強大的注意力去抑制自身的書寫動力定型。所有上述能力的綜合決定了筆跡被摹仿的難易程度。一個給定筆跡對上述能力要求地越多，相應(yīng)的摹仿復(fù)雜度越高；反之，越低。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的就是針對上述技術(shù)的不足，提供在線筆跡認(rèn)證中一種筆跡模仿復(fù)雜度的度量方法，從注意力、記憶力、手眼協(xié)調(diào)力和觀察力等四種能力方面對筆跡的摹仿復(fù)雜度進行定量度量，以達到進一步估算成功摹仿具有給定摹仿復(fù)雜度筆跡所需花費的最短練習(xí)時間的目的，為提升在線筆跡認(rèn)證系統(tǒng)的整體安全打下基礎(chǔ)。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明所設(shè)計的在線筆跡認(rèn)證中一種筆跡模仿復(fù)雜度的度量方法，包括如下步驟：

A)開始：設(shè)W＝{(x₁,y₁,f₁),(x₂,y₂,f₂),...,(x_n,y_n,f_n)}為傳感器采集到的待度量筆跡時序序列，其中x,y表示傳感器采集到的筆尖的二維位置信息，f表示傳感器采集到的筆尖壓力信息；

B)計算手寫筆跡W的書寫速度信息：設(shè)L_W＝{l₁,l₂,...,l_n}表示筆跡W的書寫速度時間序列，表示第k時刻筆尖的速度信息，1＜k≤n，l₁＝0；