[發明專利]用戶生物特征信息認證方法及系統

有效

• 申請號: 202110626432.3
• 申請日: 2021-06-04
• 公開（公告）號: CN113360874B
• 公開（公告）日: 2022-10-25
• 發明（設計）人: 劉璇;彭寧偉
• 申請（專利權）人: 湖南大學
• 主分類號: G06F21/32
• 分類號: G06F21/32;G06F21/34;G06K7/10;G06V40/13;G06V10/764;G06K9/62
• 代理公司: 長沙正奇專利事務所有限責任公司 43113
• 代理人: 王娟;馬強

本發明公開了一種用戶生物特征信息認證方法及系統，利用無源RFID標簽數據進行用戶驗證的雙因素認證系統，系統首先驗證用戶的密碼，然后識別用戶的生物特征進行認證。本發明提出的方法對密碼的識別可以達到較高的準確率(平均達到96.9％以上)和用戶驗證準確率(平均92.8％以上)。

技術領域

本發明涉及模式識別領域，特別是一種用戶生物特征信息認證方法及系統。

背景技術

隨著現代高新技術的發展，對人員管理的手段越來越豐富，安全問題越來越受到人們的關注。各行業及個人對安全、保密、隱私的需求愈發強烈，用戶驗證技術顯得尤為重要。用戶驗證的目的是驗證一個用戶是否確實是注冊在系統中的合法用戶。它在許多應用程序中是一項至關重要的任務，例如對區域或事件的訪問控制、電子支付等。

身份鑒別的方法主要有三類：(1)信息，如口令或密碼；(2)持有物，如各類證件或ID卡；(3)生理特征或行為特征，如指紋、手形、聲音、虹膜等。

第一，基于信息的方法旨在使用傳統的加密算法執行身份驗證，并使用加密技術保護標簽免受非法訪問[4-8]。這種方法大多需要修改商用通信協議或標簽硬件，難以應用于輕量級無源標簽。無源設備有限的計算能力限制了諸如散列和加密等加密算法的執行。事實上，商用現貨(COTS)無源RFID標簽不支持強加密操作，目前的UHF標簽沒有加密能力。

第二，基于持有物的方法是利用反映在反向散射信號中的標簽的電路特性差異來識別和驗證標簽。一種基于物理層信號的讀寫器認證解決方案，即仲裁器(Arbitrator)[9]，可以有效地防止對標簽的非法訪問。Han等人提出了一種新的基于內部相似性的物理層識別系統GenePrint[10]。Yang使用額外的相位偏移作為一種新的指紋，稱為Tagprint[11]，用于識別一對讀寫器和標簽。Chen等人提出了一種名為Eingerprint的新型指紋[12]，EingerPrint使用存儲在標簽電路中的電能作為指紋，用于商品RFID系統中的無源標簽認證。Wang等人提出了一種驗證方法Hu-Fu[13]，作者觀察到兩個相鄰標簽之間的電感耦合現象[14，15]，當兩個標簽放在一起并產生耦合效應時，就可以達到驗證的目的。

第三，前兩種傳統方法是對用戶的間接驗證，這些解決方案的目標是驗證設備本身(即標簽)，其本質特征導致其存在不可避免的缺陷，加密算法可能被攻擊或標簽可能被攻擊者竊取，系統的安全性無法得到保證。近年來，主流的用戶身份驗證方法都是基于不同的生物特征或行為特征(如指紋、人臉、聲音等)進行身份識別。與傳統認證技術相比，生物特征認證技術(尤其是指紋認證)因其普適性、唯一性、持久性和防偽等特點，提供了更優異的認證性能。RF-Mehndi[16]使用標簽的物理特征和持有者的生物特征來驗證標簽陣列的用戶有效性。當用戶觸摸個人卡上的金屬導體時，結合標簽的物理層信息和用戶的身體阻抗實現驗證。雖然RF-Mehndi結合了標簽的物理特征和用戶生物特征信息，但仍然無法擺脫個人卡的影響，個人卡仍然會丟失，給用戶帶來麻煩。

本發明所用到的名詞解釋如下：

相位：相位是某一物理量隨著時間(或位置)作余弦(或正弦)變化時，決定該量在任一時間(或位置)狀態的一個數值。對于一個波而言，相位反映了在特定的時刻波在其周期循環中的位置，是一種波是否在波峰、波谷或它們之間的某點的標度，也是描述信號波形變化的度量，通常以度(角度)作為單位，也稱作相角。當信號波形以周期的方式變化時，波形循環一周即為360°。

Impinj商用設備：Impinj是全球領先的超高頻Gen 2RFID解決方案供應商。基于公司的先進技術與業界諸多合作伙伴一起推出眾多的產品和解決方案，包括高性能的標簽芯片，讀寫器，讀寫器芯片，軟件，天線和系統集成。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是，針對現有技術不足，提供一種用戶生物特征信息認證方法及系統，提高用戶認證識別準確率。