專利名稱：身份注冊(cè)系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及計(jì)算機(jī)安全信息技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及計(jì)算機(jī)身份認(rèn)證技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
身份認(rèn)證過程，以及密切相關(guān)的交易控制，是認(rèn)證主體(通常是服務(wù)提供方)對(duì)被認(rèn)證主體(通常是用戶)進(jìn)行認(rèn)證，確認(rèn)身份、擁有權(quán)和所屬權(quán)利等的過程。從最基礎(chǔ)的層次上講，是認(rèn)證主體對(duì)被認(rèn)證主體提交的信息加以某種確認(rèn)的過程，也就是說，認(rèn)證主體對(duì)這些提交的信息加以認(rèn)可的過程。從原理上講，對(duì)提交的信息進(jìn)行分類，就是所謂的認(rèn)證因子。第一種認(rèn)證因子即“知道什么”，是被認(rèn)證主體具備某種特殊的，不易為他人知曉的知識(shí)，通常是某種口令，密碼等。第二種認(rèn)證因子即“擁有什么”，是被認(rèn)證主體擁有某種具體的物件，最著名的例子就是歷史上的虎符，以及目前使用很多的令牌、印章和智能卡(如信用卡等)等。第三種認(rèn)證因子即“用戶所具有的生物特征”，個(gè)人生理上特有的，例如聲紋、指紋、眼紋、靜脈紋、面紋或行為特征等等。早期的身份認(rèn)證技術(shù)是對(duì)上述三種因子單獨(dú)進(jìn)行使用，單獨(dú)使用一種認(rèn)證因子的身份認(rèn)證技術(shù)被稱為單因子認(rèn)證。事實(shí)上，這就是目前的大多數(shù)情況，如各種網(wǎng)絡(luò)帳號(hào)的登錄密碼。但是，單因子認(rèn)證相當(dāng)不安全，為提高安全起見，需要同時(shí)使用兩種以上的因子，稱為多因子認(rèn)證。但是，現(xiàn)有技術(shù)中的多因子認(rèn)證方案存在如下不足:那就是如果沒有好的系統(tǒng)方法，成本就比較高，使用也會(huì)欠方便。特別是每一個(gè)用戶(被認(rèn)證主體)都對(duì)應(yīng)很多的服務(wù)商(認(rèn)證主體)，如果沒有合適的方法，很難把多因子認(rèn)證推廣開。本申請(qǐng)人 在2011年06月27日提出了發(fā)明專利申請(qǐng)“計(jì)算機(jī)系統(tǒng)身份識(shí)別方法”，該專利申請(qǐng)公開了一種雙因子認(rèn)證的方案。該技術(shù)方案使得雙因子認(rèn)證(知道什么，擁有什么)可以容易進(jìn)行，但是由于沒有并沒有具體的方法來整合用戶所具有的生物特征，使之成為完整統(tǒng)一的三種因子合一的方法，因此其安全性和易用性還是不夠。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是為了進(jìn)一步的提高現(xiàn)有的多因子認(rèn)證技術(shù)方案的安全性和易用性，提出了一種身份注冊(cè)系統(tǒng)。本發(fā)明的技術(shù)方案是:一種身份認(rèn)證系統(tǒng)，其特征在于，包括用戶持有的個(gè)人認(rèn)證設(shè)備，認(rèn)證方持有的認(rèn)證服務(wù)器，個(gè)人認(rèn)證設(shè)備和認(rèn)證服務(wù)器之間具有預(yù)先約定的對(duì)稱機(jī)密信息SK，包含內(nèi)容信息RC和生物特征信息RB的認(rèn)證內(nèi)容RD的集合；所述個(gè)人認(rèn)證設(shè)備至少包括如下單元:采集單元，用于采集用戶輸入的認(rèn)證內(nèi)容RD ；處理單元，用于將認(rèn)證內(nèi)容RD分解處理為內(nèi)容信息RC和生物特征信息RB，用于采用預(yù)設(shè)的第一算法對(duì)所述生物特征信息RB、對(duì)稱機(jī)密信息SK、一次性信息T進(jìn)行計(jì)算產(chǎn)生第一信息B ;用于采用預(yù)設(shè)的第二算法對(duì)所述內(nèi)容信息RC、對(duì)稱機(jī)密信息SK、一次性信息T進(jìn)行計(jì)算產(chǎn)生第二信息C，用于采用預(yù)設(shè)的第三算法對(duì)所述第一信息B和第二信息C進(jìn)行計(jì)算得到第二息M ；通信單元，用于實(shí)現(xiàn)個(gè)人認(rèn)證設(shè)備和認(rèn)證服務(wù)器之間的數(shù)據(jù)通信，用于接收認(rèn)證服務(wù)器向個(gè)人認(rèn)證設(shè)備發(fā)出指令并提供相應(yīng)的一次性信息T，用于個(gè)人認(rèn)證設(shè)備將第三信息M傳送到認(rèn)證服務(wù)器；存儲(chǔ)單元，用于存儲(chǔ)從述個(gè)人認(rèn)證設(shè)備的采集單元、處理單元和通信單元獲得的數(shù)據(jù)信息；所述認(rèn)證服務(wù)器至少包括如下單元:通信單元，用于實(shí)現(xiàn)個(gè)人認(rèn)證設(shè)備和認(rèn)證服務(wù)器之間的數(shù)據(jù)通信，用于認(rèn)證服務(wù)器向個(gè)人認(rèn)證設(shè)備發(fā)出指令并提供相應(yīng)的一次性信息T，用于接收個(gè)人認(rèn)證設(shè)備傳送到認(rèn)證服務(wù)器的第三信息M ；處理單元，用于根據(jù)預(yù)設(shè)的第三算法進(jìn)行逆運(yùn)算將第三信息M分解計(jì)算得到第一信息B和第二信息C ;用于分解計(jì)算得到的第一信息B或第二信息C或第一信息B對(duì)應(yīng)的第一中間信息BRg或第二信息C對(duì)應(yīng)的第二中間信息CRg，并將前述信息存儲(chǔ)在認(rèn)證服務(wù)器的數(shù)據(jù)庫中，作為用戶的注冊(cè)數(shù)據(jù)Wl ;用于認(rèn)證服務(wù)器將認(rèn)證注冊(cè)數(shù)據(jù)Wl與預(yù)先計(jì)算并存儲(chǔ)在認(rèn)證服務(wù)器上的注冊(cè)數(shù)據(jù)W進(jìn)行比對(duì)，如果認(rèn)證注冊(cè)數(shù)據(jù)Wl與注冊(cè)數(shù)據(jù)W —致，則用戶的身份認(rèn)證通過，否則用戶的身份認(rèn)證失??；存儲(chǔ)單元，用于存儲(chǔ)從認(rèn)證服務(wù)器的通信單元和處理單元獲得的數(shù)據(jù)信息；上述個(gè)人認(rèn)證設(shè)備的采集單元、通信單元和存儲(chǔ)單元分別與處理單元連接，上述認(rèn)證服務(wù)器的通信單元和存儲(chǔ)單元分別與處理單元連接，上述個(gè)人認(rèn)證設(shè)備和認(rèn)證服務(wù)器通過各自的通信單元連接通信 。本發(fā)明的有益效果是:本發(fā)明技術(shù)方案的認(rèn)證過程中，用戶知道什么，用戶擁有什么，以及用戶的生物特征，都必須同時(shí)正確具備，正確運(yùn)用，否則無法通過認(rèn)證。注意到信息M是一次性的，即使被獲取，也不可能逆向獲得用戶的生物特征信息。同時(shí)，認(rèn)證服務(wù)器完全可以主導(dǎo)整個(gè)認(rèn)證過程，而不僅是通過靜態(tài)的生物特征信息(這個(gè)信息總是在可能被偽造的陰影下的)來做認(rèn)證。進(jìn)一步，由于生物特征必須由用戶本人才可能產(chǎn)生，即使在服務(wù)器的全部注冊(cè)信息都泄露的最壞情況下，這個(gè)特性也使得攻擊者不可能冒名用戶，因此把損失控制在最小。這個(gè)性質(zhì)是目前的幾乎所有的系統(tǒng)和方法都不能很好解決的。由于我們的系統(tǒng)采用很方便的個(gè)人認(rèn)證設(shè)備，而且在用戶的簡單使用過程中已經(jīng)使得三種因子合一使用，用戶再也不用記憶各種令人煩惱的密碼，口令等等，方便程度極大提聞。因此，本發(fā)明的技術(shù)方案有效的將“用戶所具有的生物特征”這一認(rèn)證因子和其他認(rèn)證因子進(jìn)行整合，并且采用個(gè)人認(rèn)證設(shè)備集中采集各種認(rèn)證信息，從而進(jìn)一步提高了多因子認(rèn)證技術(shù)的安全性和易用性。


圖1為本發(fā)明的身份注冊(cè)系統(tǒng)的硬件邏輯結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為本發(fā)明的身份注冊(cè)系統(tǒng)的更詳細(xì)的硬件邏輯結(jié)構(gòu)示意圖。
圖3為本發(fā)明的身份注冊(cè)方法的流程圖。圖4為本發(fā)明的身份認(rèn)證方法的流程圖。
具體實(shí)施例方式為了便于本領(lǐng)域的技術(shù)人員充分的理解并實(shí)施本發(fā)明的技術(shù)方案，有必要在描述具體的實(shí)施例前對(duì)本發(fā)明申請(qǐng)所需的通用的硬件邏輯結(jié)構(gòu)、通用的定義和原理進(jìn)行詳細(xì)的描述。圖1為本發(fā)明的身份注冊(cè)系統(tǒng)和身份認(rèn)證系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu)示意圖。從圖中可以看出，本發(fā)明的身份注冊(cè)系統(tǒng)和身份認(rèn)證系統(tǒng)的硬件邏輯結(jié)構(gòu)一致。身份注冊(cè)系統(tǒng)和身份認(rèn)證系統(tǒng)均包含:個(gè)人認(rèn)證設(shè)備I和認(rèn)證服務(wù)器2，還包括作為非必要技術(shù)特征的個(gè)人認(rèn)證設(shè)備管理服務(wù)器3。本發(fā)明的個(gè)人認(rèn)證設(shè)備I由用戶(即被認(rèn)證主體)持有和使用，通常是手持的或者更方便的攜帶方式的電子設(shè)備如帶有采集功能的手機(jī)或平板電腦，個(gè)人認(rèn)證設(shè)備I必須包含可以采集“用戶所具有的生物特征”這一認(rèn)證因子的采集單元。認(rèn)證服務(wù)器2由服務(wù)方(即認(rèn)證方)持有和使用，一般采用具有通信功能和足夠計(jì)算能力和存儲(chǔ)能力的硬件服務(wù)器和配套的軟件即可。個(gè)人認(rèn)證設(shè)備管理服務(wù)器3將提供對(duì)個(gè)人認(rèn)證設(shè)備I的管理和服務(wù)，但是完全不涉及一切服務(wù)商服務(wù)和用戶的機(jī)密信息，個(gè)人認(rèn)證設(shè)備管理服務(wù)器3將僅提供初始幫助。用戶(被認(rèn)證主體)使用個(gè)人認(rèn)證設(shè)備I來完成三因子合一的認(rèn)證，既方便又完全。認(rèn)證服務(wù)器2將獨(dú)立完成三證合一的認(rèn)證。即使認(rèn)證服務(wù)器2發(fā)生最壞情況的信息泄露，使得用戶的注冊(cè)信息流傳出去，也極不可能發(fā)生他人冒名用戶的情況。本發(fā)明技術(shù)方案的基本思路是:基于生物特征的認(rèn)證是用戶(即被認(rèn)證主體)提交某種個(gè)人的生物特征的信息，然后服務(wù)方(即·認(rèn)證方)通過比對(duì)以前存儲(chǔ)的這樣的信息(或者信息模塊)來達(dá)到認(rèn)證。這種基于生物特征的特殊信息，例如聲紋，指紋，眼紋，靜脈紋，面紋，等，具備若干優(yōu)點(diǎn)，例如難以偽造，難以抵賴等。不過同時(shí)也具備很多缺點(diǎn)。本發(fā)明將用戶的各種生物特征作為對(duì)應(yīng)的認(rèn)證內(nèi)容RD，認(rèn)證內(nèi)容RD應(yīng)包含內(nèi)容信息RC和生物特征信息RB，內(nèi)容信息RC可以用于“知道什么”因子。物特征信息R可以用于“生物特征”因子，用戶的各種生物特征所對(duì)應(yīng)的認(rèn)證內(nèi)容RD的采集方式如下:聲紋:采用語音輸入，通常使用麥克風(fēng)采集；是內(nèi)容信息RC和生物特征信息RB的自然混合，例如語音輸入“35”，則內(nèi)容信息RC就是35，而生物特征信息RB是用戶的聲紋特征。指紋和掌紋:接觸輸入，通常采用接觸采集器；僅可含非常少量的內(nèi)容信息RC，例如右手的食指作為內(nèi)容信息RC，大多數(shù)信息為生物特征信息RB (即指紋或者掌紋)。眼紋、面紋和靜脈紋:光學(xué)輸入，通常采用光學(xué)采集器；完全不含內(nèi)容信息RC，僅有生物特征信息RB (即眼紋等)。行為特征(手勢，筆跡，打字痕跡):通常采用計(jì)算輸入設(shè)備，如鍵盤，屏幕等采集；認(rèn)證內(nèi)容RD是內(nèi)容信息RC和生物特征信息RB的自然混合，但是生物特征信息RB含量遠(yuǎn)少于聲紋，例如鍵盤輸入“abede”，內(nèi)容信息RC就是abede，而生物特征信息RB是用戶輸入的輸入痕跡(即對(duì)用戶的鍵盤輸入的一些統(tǒng)計(jì)不變量)，通常這個(gè)特征的信息量都不大。
上述各種生物特征的內(nèi)容信息RC和生物特征信息RB都有其用途。如果采集信息同時(shí)包含兩種信息，就更好。因此，聲紋和行為特征將具有獨(dú)特優(yōu)勢。而且，這兩種的采集器都相當(dāng)便宜，成本很低。從生物特征采集的輸入信息中提取內(nèi)容信息RC和生物特征信息RB是非常專門的技術(shù)，這個(gè)技術(shù)不在本專利的創(chuàng)新和保護(hù)范圍內(nèi)。但是，我們?cè)敢庵赋觯m然這種專門的技術(shù)是相當(dāng)高難度的科技，但是最近若干年，已經(jīng)有了很好的進(jìn)展。因此我們可以認(rèn)為，從采集輸入的生物特征對(duì)應(yīng)的認(rèn)證內(nèi)容RD中能夠提取內(nèi)容信息RC和生物特征信息RB，這一技術(shù)被視為現(xiàn)有技術(shù)而不再詳細(xì)描述和展開，但是其具體方案并不影響本發(fā)明的實(shí)施。本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)該意識(shí)到，用戶通過個(gè)人認(rèn)證設(shè)備I采集到的生物特征對(duì)應(yīng)的認(rèn)證內(nèi)容RD經(jīng)過提取后分為內(nèi)容信息RC和生物特征信息RB，所述內(nèi)容信息RC和生物特征信息RB會(huì)傳送給認(rèn)證服務(wù)器2，這些信息既可以被直接傳送，也可以經(jīng)過幾層函數(shù)計(jì)算后變成內(nèi)容信息RC和生物特征信息RB所對(duì)應(yīng)的中間信息進(jìn)行傳送。本發(fā)明中，對(duì)于生物特征的采集會(huì)多次進(jìn)行以形成生物特征的集合和應(yīng)用?？梢怨┎杉鞑杉臄?shù)據(jù)信息為采集樣本信息，全部可供采用的采集信息稱為采集集合，符號(hào)為CJ注冊(cè)和認(rèn)證用的數(shù)據(jù)信息為CJ的元素，但是，可能并不使用全部CJ，而僅是CJ的一個(gè)真子集，這個(gè)集合稱為注冊(cè)集合，符號(hào)為ZJ，是CJ的子集(可能是真子集)，例子如下:例1:CJ為用戶全部手指的指紋，ZJ=CJ,采集樣本就是某個(gè)指頭的指紋。例2:CJ 為語音集合 0-99，ZJ= {10, 20，30，40，50，60，70，80，90}，采集樣本就是某個(gè)規(guī)定語音的數(shù)據(jù)。例子3:CJ為5個(gè)字母的全部集合，ZJ=CJ,采集樣本是用鍵盤輸入某個(gè)5個(gè)字母的字符串，例如abcde，ijkom等。本發(fā)明能夠得以實(shí)施并且具備使得身份認(rèn)證具備較高的安全性和易用性的原理是:原理1:生物特征信息不應(yīng)該直接使用。如果直接使用，特別是在遠(yuǎn)程認(rèn)證中直接使用，就必須把特征信息直接用于網(wǎng)絡(luò)傳輸，這就制造了相當(dāng)大的安全隱患。如果在傳輸過程中出現(xiàn)泄漏，以后的使用過程中，就比較危險(xiǎn)，因?yàn)橥ǔ?duì)生物特征寄予相當(dāng)高的安全信心，將更難發(fā)現(xiàn)問題。而且通常生物特征比較少(例如每個(gè)人僅用十個(gè)指紋可以用)，一旦特征信息出現(xiàn)泄漏，就不如口令等容易修改和糾正。因此直接使用生物特征的安全隱患太多。最好的方式是和其他方式混合使用，例如和手持認(rèn)證設(shè)備中的對(duì)稱機(jī)密(稱為SK)混合使用。這樣的話，就可以保證在傳輸過程中的僅使用一次性的碼，而且是隨機(jī)的碼。而且，注冊(cè)使用的信息僅是生物特征的某種表示，即使在最壞情況下完全泄露出去，也極不可能發(fā)生他人冒名用戶的情況。同時(shí)，由于注冊(cè)用的生物特征信息不是直接的生物特征信息，而是某種表示，而且這種表示不可能直接使用，用戶的高度私密的生物特征信息就得到充分保護(hù)。原理2:應(yīng)該由認(rèn)證主體來主導(dǎo)認(rèn)證，主導(dǎo)生物特征的使用，而不僅是認(rèn)證主體被動(dòng)接受靜態(tài)的生物特征信息。這樣認(rèn)證主體就具備多種手段來應(yīng)對(duì)各種潛在的攻擊。本發(fā)明的技術(shù)方案基于上述兩個(gè)原理，并且結(jié)合個(gè)人認(rèn)證(注冊(cè))設(shè)備1，從而形成認(rèn)證(注冊(cè))系統(tǒng)，并配合以匹配的認(rèn)證(注冊(cè))方法，從而可以在身份認(rèn)證中做到高度安全性和易用性。 為了便于本領(lǐng)域技術(shù)人員的理解和實(shí)施本發(fā)明申請(qǐng)，下面結(jié)合附圖和具體的實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步的說明。實(shí)施例1:本實(shí)施例采用的生物特征為聲紋，對(duì)應(yīng)于該方案，包括了如下技術(shù)方案。實(shí)施例1之方案1:一種身份注冊(cè)方法，如圖3所示，預(yù)先在認(rèn)證方持有的認(rèn)證服務(wù)器和用戶持有的個(gè)人認(rèn)證設(shè)備之間約定對(duì)稱機(jī)密信息SK，包含內(nèi)容信息RC和生物特征信息RB的認(rèn)證內(nèi)容RD的集合；本實(shí)施例中的個(gè)人認(rèn)證設(shè)備為智能手機(jī)，以及智能手機(jī)上的軟件，智能手機(jī)具備麥克風(fēng)和網(wǎng)絡(luò)功能，認(rèn)證服務(wù)器包括硬件服務(wù)器和相應(yīng)的軟件。認(rèn)證服務(wù)器和個(gè)人認(rèn)證設(shè)備之間約定對(duì)稱機(jī)密信息SK的過程為現(xiàn)有技術(shù)，因此如何生成和存儲(chǔ)對(duì)稱密碼，不在詳細(xì)描述。所述身份注冊(cè)方法包括如下步驟:S1.認(rèn)證服務(wù)器向個(gè)人認(rèn)證設(shè)備(智能手機(jī))發(fā)出指令并提供相應(yīng)的一次性信息T，所述一次性信息T中包括選定認(rèn)證內(nèi)容RD類型的提示信息，個(gè)人認(rèn)證設(shè)備接收到指令后提示用戶輸入認(rèn)證內(nèi)容RD ；具體措施為:要求用戶讀 入數(shù)字1234。S2.用戶根據(jù)提示輸入認(rèn)證內(nèi)容RD，個(gè)人認(rèn)證設(shè)備獲取輸入的認(rèn)證內(nèi)容RD并將認(rèn)證內(nèi)容RD分解處理為內(nèi)容信息RC和生物特征信息RB ；具體措施為:用戶按照要求，對(duì)手機(jī)的麥克風(fēng)讀入輸入數(shù)字1234，麥克風(fēng)采集到語音輸入信息后，把語音信息送入智能手機(jī)的處理器，處理器用軟件處理該信息，并且獲得內(nèi)容信息(即數(shù)字1234)，以及用戶的聲音特征信息，聲音特征信息包括基音等生物特征信息，這些信息是基于個(gè)人的生理特征的，不同的人將有不同的信息，而且這些信息很難偽造(為了描述方便，我們可以稱內(nèi)容信息為RC，而生物特征信息RB)；S3.個(gè)人認(rèn)證設(shè)備(智能手機(jī)的處理器)采用預(yù)設(shè)的第一算法對(duì)所述生物特征信息RB、對(duì)稱機(jī)密信息SK、一次性信息T進(jìn)行計(jì)算產(chǎn)生第一信息B ；上述第一信息B是和生物特征信息RB直接相關(guān)聯(lián)的信息。本步驟中的第一算法的一種具體算法的要求是，即使在SK和T都已知時(shí)，不能從B逆推出RB，算法可以在滿足上述條件下任意改變。例如一種從SK，T，RB產(chǎn)生B的具體算法，表示為SK RB=B,第一信息B是服務(wù)器中注冊(cè)用的生物特征信息，這里Θ代表混合算法，混合算法的一個(gè)示例通常可以用HMAC_h，HMACJ!是雜湊算法與消息認(rèn)證碼算法結(jié)合的一類認(rèn)證方法的統(tǒng)稱。HMAC是Hash Message authentication code的縮寫，意思是不可逆的消息認(rèn)證碼，這里h代表選用的Hash算法，Hash算法是一類單向不可逆算法的統(tǒng)稱，國內(nèi)通常叫做:雜湊算法，散列算法等；。但是用于傳輸過程中的將不是這個(gè)，而是TB= (SK，Τ) B，其中 代表加密算法，例如AES加密算法(密碼學(xué)中的高級(jí)加密標(biāo)準(zhǔn)(AdvancedEncryption Standard, AES),又稱Rijndael加密法,是美國聯(lián)邦政府采用的一種區(qū)塊加密標(biāo)準(zhǔn)。)，或者國密算法等。這樣在服務(wù)器，可以從TB中算出B，然后用于注冊(cè)。S4.個(gè)人認(rèn)證設(shè)備采用預(yù)設(shè)的第二算法對(duì)所述內(nèi)容信息RC、對(duì)稱機(jī)密信息SK、一次性信息T進(jìn)行計(jì)算產(chǎn)生第二信息C ；上述第二信息C是和內(nèi)容信息RC直接相關(guān)聯(lián)的信息。本步驟中的第二算法的一種具體算法的要求是，即使在SK和T都已知時(shí)，不能從C逆推出RC，算法可以在滿足上述條件下任意改變。
S5.個(gè)人認(rèn)證設(shè)備采用預(yù)設(shè)的第三算法對(duì)所述第一信息B和第二信息C進(jìn)行計(jì)算得到第二息M ；本步驟中的第二算法的一種具體算法的要求是，M=B+C,或者M(jìn)=B+C+TC，TC是T的加密，算法可以任意改變。對(duì)應(yīng)于上述步驟S3、S4和S5的具體措施為:處理器進(jìn)一步使用信息SK，T，RC, RB進(jìn)一步處理，獲得信息M。具體的算法如下:a.使用算法Hmac_sha (這是一種國際上通用的混合信息的混合算法),對(duì)SK, RB做hmac計(jì)算，獲得信息BRg，然后再用算法AES使用T為密鑰對(duì)BRg做加密，獲得信息B ；b.使用算法Hmac_sha對(duì)SK, RC和T做hmac計(jì)算,獲得信息C ；c.連接信息B和信息C而得到信息M ；本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)該意識(shí)到，盡管本實(shí)施例給出了計(jì)算第三信息M的具體算法HmaC_sha，但是并不以為著上述步驟只能采用該具體算法，其他能夠?qū)?shù)據(jù)進(jìn)行加密處理的任何現(xiàn)有算法都可以在上述步驟中應(yīng)用。S6.個(gè)人認(rèn)證設(shè)備將第三信息M傳送到認(rèn)證服務(wù)器，所述認(rèn)證服務(wù)器根據(jù)預(yù)設(shè)的第三算法進(jìn)行逆運(yùn)算將第三信息M分解計(jì)算得到第一信息B和第二信息C ；具體措施為:智能手機(jī)把第三信息M送回認(rèn)證服務(wù)器，傳送信息的信道可以是加密的信道，我們也推薦使用加密信道，但是，即使是開放的信道，也不可能對(duì)認(rèn)證過程造成傷害；本步驟中，如果使用傳輸密鑰e，eM=M用e加密，以用于傳送，可以進(jìn)一步的加強(qiáng)傳輸過程中的安全性。在認(rèn)證服務(wù)器端，從eM恢復(fù)M，從M獲得B，C (或者可能的TC)。S7.認(rèn)證服務(wù)器將分解計(jì)算得到的第一信息B或第二信息C或第一信息B對(duì)應(yīng)的第一中間信息BRg或第二信息C對(duì)應(yīng)的`第二中間信息CRg作為用戶的注冊(cè)數(shù)據(jù)W，并存儲(chǔ)在認(rèn)證服務(wù)器的數(shù)據(jù)庫中。對(duì)應(yīng)于上述步驟S6和S7的具體措施為:手機(jī)把信息M送回服務(wù)器，服務(wù)器利用M做如下計(jì)算，首先分解B和C，利用C做初步驗(yàn)證；然后用算法AES對(duì)B做解密(T為密鑰)而獲得BRg，BRg將存儲(chǔ)在服務(wù)器的數(shù)據(jù)庫中，作為該用戶的主要注冊(cè)數(shù)據(jù)。實(shí)施例1之方案2:—種身份注冊(cè)系統(tǒng)，如圖2所示，其特征在于，包括用戶持有的個(gè)人認(rèn)證設(shè)備，認(rèn)證方持有的認(rèn)證服務(wù)器，個(gè)人認(rèn)證設(shè)備和認(rèn)證服務(wù)器之間具有預(yù)先約定的對(duì)稱機(jī)密信息SK，包含內(nèi)容信息RC和生物特征信息RB的認(rèn)證內(nèi)容RD的集合；本實(shí)施例中本實(shí)施例中的個(gè)人認(rèn)證設(shè)備為智能手機(jī)，以及智能手機(jī)上的軟件，智能手機(jī)具備麥克風(fēng)和網(wǎng)絡(luò)功能，認(rèn)證服務(wù)器包括硬件服務(wù)器和相應(yīng)的軟件。所述個(gè)人認(rèn)證設(shè)備至少包括如下單元:采集單元，用于采集用戶輸入的認(rèn)證內(nèi)容RD ；本實(shí)施例中，本實(shí)施例中認(rèn)證內(nèi)容RD為“用戶讀入數(shù)字1234”，從認(rèn)證內(nèi)容RD中提煉的數(shù)字“1234”即為內(nèi)容信息RC，從認(rèn)證內(nèi)容RD中提煉的聲紋即為生物特征信息RB ；處理單元，用于將認(rèn)證內(nèi)容RD分解處理為內(nèi)容信息RC和生物特征信息RB，用于采用預(yù)設(shè)的第一算法對(duì)所述生物特征信息RB、對(duì)稱機(jī)密信息SK、一次性信息T進(jìn)行計(jì)算產(chǎn)生第一信息B ;用于采用預(yù)設(shè)的第二算法對(duì)所述內(nèi)容信息RC、對(duì)稱機(jī)密信息SK、一次性信息T進(jìn)行計(jì)算產(chǎn)生第二信息C，用于采用預(yù)設(shè)的第三算法對(duì)所述第一信息B和第二信息C進(jìn)行計(jì)算得到第二息M ；
通信單元，用于實(shí)現(xiàn)個(gè)人認(rèn)證設(shè)備和認(rèn)證服務(wù)器之間的數(shù)據(jù)通信，用于接收認(rèn)證服務(wù)器向個(gè)人認(rèn)證設(shè)備發(fā)出指令并提供相應(yīng)的一次性信息T，用于個(gè)人認(rèn)證設(shè)備將第三信息M傳送到認(rèn)證服務(wù)器；存儲(chǔ)單元，用于存儲(chǔ)從述個(gè)人認(rèn)證設(shè)備的采集單元、處理單元和通信單元獲得的數(shù)據(jù)信息；所述認(rèn)證服務(wù)器至少包括如下單元:通信單元，用于實(shí)現(xiàn)個(gè)人認(rèn)證設(shè)備和認(rèn)證服務(wù)器之間的數(shù)據(jù)通信，用于認(rèn)證服務(wù)器向個(gè)人認(rèn)證設(shè)備發(fā)出指令并提供相應(yīng)的一次性信息T，用于接收個(gè)人認(rèn)證設(shè)備傳送到認(rèn)證服務(wù)器的第三信息M ；處理單元，用于根據(jù)預(yù)設(shè)的第三算法進(jìn)行逆運(yùn)算將第三信息M分解計(jì)算得到第一信息B和第二信息C ;用于分解計(jì)算得到的第一信息B或第二信息C或第一信息B對(duì)應(yīng)的第一中間信息BRg或第二信息C對(duì)應(yīng)的第二中間信息CRg，并將前述信息存儲(chǔ)在認(rèn)證服務(wù)器的數(shù)據(jù)庫中，作為用戶 的注冊(cè)數(shù)據(jù)W ；存儲(chǔ)單元，用于存儲(chǔ)從認(rèn)證服務(wù)器的通信單元和處理單元獲得的數(shù)據(jù)信息。實(shí)施例2:本實(shí)施例所基于的硬件系統(tǒng)與實(shí)施例1相同，不再重復(fù)描述。本實(shí)施例所采用的認(rèn)證內(nèi)容RD的生物特征為行為特征(手勢)，具體來說是用拇指和食指畫一個(gè)規(guī)定的圈，智能手機(jī)將采集到輸入信息(即認(rèn)證內(nèi)容RD)，認(rèn)證內(nèi)容RD可以分解成兩種，一種是內(nèi)容信息RC，即該圈的位置等，一種是個(gè)人的行為特征信息(即生物特征信息RB)，即手勢的速度和統(tǒng)計(jì)關(guān)系等信息，這些信息將由智能手機(jī)的處理器對(duì)手勢的輸入進(jìn)行處理而獲得，這些信息是基于個(gè)人的生理特征和習(xí)慣性特征的，不同的人將有不同的信息，而且這些信息很難偽造。由于本實(shí)施例中的硬件系統(tǒng)與實(shí)施例1相同，只是認(rèn)證內(nèi)容RD有所差別，其處理過程和技術(shù)方案與實(shí)施例1相同，因此不再重復(fù)描述基于這一不同認(rèn)證內(nèi)容的身份注冊(cè)方法、系統(tǒng)和個(gè)人認(rèn)證設(shè)備等具體技術(shù)方案。實(shí)施例3:本實(shí)施例所基于的硬件系統(tǒng)與實(shí)施例1相同，不再重復(fù)描述。本實(shí)施例所采用的認(rèn)證內(nèi)容RD的生物特征為指紋，認(rèn)證內(nèi)容RD仍然被分為內(nèi)容信息RC和生物特征信息RB，內(nèi)容信息即某個(gè)指紋，例如左手食指，本實(shí)施例中內(nèi)容信息比較少，只有10個(gè)；生物特征信息RB即為指紋，指紋信息是基于個(gè)人的生理特征的，不同的人將有不同的信息，而且這些信息很難偽造。由于本實(shí)施例中的硬件系統(tǒng)與實(shí)施例1相同，只是認(rèn)證內(nèi)容RD有所差別，其處理過程和技術(shù)方案與實(shí)施例1相同，因此不再重復(fù)描述基于這一不同認(rèn)證內(nèi)容的身份注冊(cè)方法、系統(tǒng)和個(gè)人認(rèn)證設(shè)備等具體技術(shù)方案。實(shí)施例4:本實(shí)施例所基于的硬件系統(tǒng)包含認(rèn)證方持有的認(rèn)證服務(wù)器、用戶持有的個(gè)人認(rèn)證設(shè)備，個(gè)人認(rèn)證設(shè)備包含了硬件認(rèn)證器和獨(dú)立的具備網(wǎng)絡(luò)功能的瀏覽器裝置，本實(shí)施例中硬件系統(tǒng)能夠與實(shí)施例1的不同之處在于實(shí)施例1中將硬件認(rèn)證器和瀏覽器裝置整合為一個(gè)硬件設(shè)備即為個(gè)人認(rèn)證設(shè)備，而實(shí)施例4中個(gè)人認(rèn)證設(shè)備則被分離為兩個(gè)相對(duì)獨(dú)立的硬件設(shè)備即為硬件認(rèn)證器和獨(dú)立的具備網(wǎng)絡(luò)功能的瀏覽器裝置，實(shí)施例4中的硬件認(rèn)證器是特殊設(shè)計(jì)的硬件認(rèn)證器(或稱為令牌等)以及上面安裝的軟件；認(rèn)證過程中的聯(lián)網(wǎng)確認(rèn)通過一個(gè)瀏覽器裝置中介進(jìn)行通信，所述瀏覽器裝置是安裝有瀏覽器軟件的具有網(wǎng)絡(luò)功能的硬件平臺(tái)如電腦、手機(jī)等。為了便于本領(lǐng)域技術(shù)人員的理解和實(shí)施本發(fā)明申請(qǐng)，下面結(jié)合附圖和具體的實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步的說明。實(shí)施例4之方案1:一種身份注冊(cè)方法，其特征在于，預(yù)先在認(rèn)證方持有的認(rèn)證服務(wù)器和用戶持有的個(gè)人認(rèn)證設(shè)備之間約定對(duì)稱機(jī)密信息SK，包含內(nèi)容信息RC和生物特征信息RB的認(rèn)證內(nèi)容RD的集合；所述身份注冊(cè)方法包括如下步驟:S1.認(rèn)證服務(wù)器向個(gè)人認(rèn)證設(shè)備發(fā)出指令并提供相應(yīng)的一次性信息T，，所述一次性信息T中包括選定認(rèn)證內(nèi)容RD類型的提示信息，個(gè)人認(rèn)證設(shè)備接收到指令后提示用戶輸入認(rèn)證內(nèi)容RD ；本實(shí)施例所采用的認(rèn)證內(nèi)容RD的生物特征為指紋，認(rèn)證內(nèi)容RD仍然被分為內(nèi)容信息RC和生物特征信息RB，內(nèi)容信息即某個(gè)指紋，例如左手食指，本實(shí)施例中內(nèi)容信息比較少，只有10個(gè)；生物特征信息RB即為指紋，指紋信息是基于個(gè)人的生理特征的，不同的人將有不同的信息，而且這些信息很難偽造。S2.用戶根據(jù)提示輸入認(rèn)證內(nèi)容RD，個(gè)人認(rèn)證設(shè)備獲取輸入的認(rèn)證內(nèi)容RD并將認(rèn)證內(nèi)容RD分解處理為內(nèi)容信息RC和生物特征信息RB ；

S3.個(gè)人認(rèn)證設(shè)備采用預(yù)設(shè)的第一算法對(duì)所述生物特征信息RB、對(duì)稱機(jī)密信息SK、一次性信息T進(jìn)行計(jì)算產(chǎn)生第一信息B ；S4.個(gè)人認(rèn)證設(shè)備采用預(yù)設(shè)的第二算法對(duì)所述內(nèi)容信息RC、對(duì)稱機(jī)密信息SK、一次性信息T進(jìn)行計(jì)算產(chǎn)生第二信息C ；S5.個(gè)人認(rèn)證設(shè)備采用預(yù)設(shè)的第三算法對(duì)所述第一信息B和第二信息C進(jìn)行計(jì)算得到第二息M ；本實(shí)施例中步驟S4和S5的具體措施為:個(gè)人認(rèn)證設(shè)備中的硬件認(rèn)證器進(jìn)一步對(duì)信息SK，RC，RB進(jìn)一步處理，獲得信息M。具體的算法如下:使用hmac_sha算法,對(duì)SK, RB做hmac計(jì)算,獲得信息BRg ；使用hmac_sha算法,對(duì)SK, RC做hmac計(jì)算,獲得信息C ；連接/[目息BRg和/[目息C而得到/[目息Ml ；硬件認(rèn)證器把信息Ml顯示在其顯示裝置上，用戶把信息Ml輸入瀏覽器裝置，然后瀏覽器裝置對(duì)信息做如下的計(jì)算:分解Ml，獲得BRg和C ;然后使用T為密鑰，對(duì)BRg加密，獲得信息KBRg ；連接/[目息KBRg和/[目息C而得到/[目息M ；S6.個(gè)人認(rèn)證設(shè)備將第三信息M傳送到認(rèn)證服務(wù)器，所述認(rèn)證服務(wù)器根據(jù)預(yù)設(shè)的第三算法進(jìn)行逆運(yùn)算將第三信息M分解計(jì)算得到第一信息B和第二信息C ；S7.認(rèn)證服務(wù)器將分解計(jì)算得到的第一信息B或第二信息C或第一信息B對(duì)應(yīng)的第一中間信息BRg或第二信息C對(duì)應(yīng)的第二中間信息CRg作為用戶的注冊(cè)數(shù)據(jù)W，并存儲(chǔ)在認(rèn)證服務(wù)器的數(shù)據(jù)庫中。本實(shí)施例中步驟S6和S7的具體措施為:個(gè)人認(rèn)證設(shè)備中的瀏覽器裝置將第三信息M傳送到認(rèn)證服務(wù)器，認(rèn)證服務(wù)器利用M做如下計(jì)算，首先獲得KBRg和C，利用C做初步驗(yàn)證；然后用算法AES對(duì)KBRg做解密(T為密鑰)而獲得BRg，BRg將存儲(chǔ)在服務(wù)器的數(shù)據(jù)庫中，作為該用戶的主要注冊(cè)數(shù)據(jù)。本實(shí)施例中步驟S6、S7和S8的具體措施為:個(gè)人認(rèn)證設(shè)備中的瀏覽器裝置將第三信息M傳送到認(rèn)證服務(wù)器，認(rèn)證服務(wù)器利用M做如下計(jì)算，首先獲得KBRg和C，利用C做初步驗(yàn)證；然后用算法AES對(duì)KBRg做解密(T為密鑰)而獲得BRg，將獲得的BRg作為認(rèn)證注冊(cè)數(shù)據(jù)Wl暫存，然后將認(rèn)證注冊(cè)數(shù)據(jù)Wl與預(yù)先存儲(chǔ)在認(rèn)證服務(wù)器中的注冊(cè)數(shù)據(jù)W做對(duì)比匹配，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)用戶的身份認(rèn)證。由于實(shí)施例4中的硬件系統(tǒng)僅僅在個(gè)人認(rèn)證設(shè)備的具體實(shí)現(xiàn)上與實(shí)施例1存在差另IJ，認(rèn)證內(nèi)容RD與實(shí)施例3完全相同，因此不再重復(fù)描述基于這一不同認(rèn)證內(nèi)容的身份注冊(cè)方法、系統(tǒng)和個(gè)人認(rèn)證設(shè)備等具體技術(shù)方案。本發(fā)明申請(qǐng)的多個(gè)實(shí)施例中的眾多技術(shù)方案中，三種因子都已經(jīng)充分運(yùn)用，缺一不可。在過程中，用戶知道什么，用戶擁有什么，以及用戶的生物特征，都必須同時(shí)正確具備，正確運(yùn)用，否則無法通過認(rèn)證。注意到信息M是一次性的，即使被獲取，也不可能逆向獲得用戶的生物特征信息。同時(shí)，認(rèn)證服務(wù)器(即認(rèn)證主體)完全可以主導(dǎo)整個(gè)認(rèn)證過程，而不僅是通過靜態(tài)的生物特征信息(這個(gè)信息總是在可能被偽造的陰影下的)來做認(rèn)證。進(jìn)一步，由于生物特征必須由用戶本人才可能產(chǎn)生，即使在服務(wù)器的全部注冊(cè)信息都泄露的最壞情況下，這個(gè)特性也使得攻擊者不可能冒名用戶，因此把損失控制在最小。這個(gè)性質(zhì)是目前的幾乎所以系統(tǒng)和方法都不可能解決的。采用我們的系統(tǒng)方法，就可以達(dá)到這個(gè)目標(biāo)。由于我們的系統(tǒng)采用很方便的個(gè)人認(rèn)證設(shè)備，而且在用戶的簡單使用過程中已經(jīng)使得三種因子合一使用，用戶再也不用記憶各種令人煩惱的密碼，口令等等，方便程度極大提高。我們的系統(tǒng)使得一個(gè)用戶僅需要一個(gè)認(rèn)證器，就可以和任何服務(wù)商做綁定服務(wù)，成本極大下降。這樣高的安全狀態(tài)，這樣方便的用戶使用體驗(yàn)，這樣低成本的系統(tǒng)和低使用成本都是目前的系統(tǒng)和方法不能達(dá)到的，也是市場在積極尋求的。本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員將會(huì)意識(shí)到，這里所述的實(shí)施例是為了幫助讀者理解本發(fā)明的原理，應(yīng)被理解為本發(fā) 明的保護(hù)范圍并不局限于這樣的特別陳述和實(shí)施例。本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員可以根據(jù)本發(fā)明公開的這些技術(shù)啟示做出各種不脫離本發(fā)明實(shí)質(zhì)的其它各種具體變形和組合，這些變形和組合仍然在本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種身份注冊(cè)系統(tǒng)，其特征在于，包括用戶持有的個(gè)人認(rèn)證設(shè)備，認(rèn)證方持有的認(rèn)證服務(wù)器，個(gè)人認(rèn)證設(shè)備和認(rèn)證服務(wù)器之間具有預(yù)先約定的對(duì)稱機(jī)密信息SK，包含內(nèi)容信息RC和生物特征信息RB的認(rèn)證內(nèi)容RD的集合； 所述個(gè)人認(rèn)證設(shè)備至少包括如下單元: 采集單元，用于采集用戶輸入的認(rèn)證內(nèi)容RD ； 處理單元，用于將認(rèn)證內(nèi)容RD分解處理為內(nèi)容信息RC和生物特征信息RB，用于采用預(yù)設(shè)的第一算法對(duì)所述生物特征信息RB、對(duì)稱機(jī)密信息SK、一次性信息T進(jìn)行計(jì)算產(chǎn)生第一信息B ;用于采用預(yù)設(shè)的第二算法對(duì)所述內(nèi)容信息RC、對(duì)稱機(jī)密信息SK、一次性信息T進(jìn)行計(jì)算產(chǎn)生第二信息C，用于采用預(yù)設(shè)的第三算法對(duì)所述第一信息B和第二信息C進(jìn)行計(jì)算得到第二信息M ； 通信單元，用于實(shí)現(xiàn)個(gè)人認(rèn)證設(shè)備和認(rèn)證服務(wù)器之間的數(shù)據(jù)通信，用于接收認(rèn)證服務(wù)器向個(gè)人認(rèn)證設(shè)備發(fā)出指令并提供相應(yīng)的一次性信息T，用于個(gè)人認(rèn)證設(shè)備將第三信息M傳送到認(rèn)證服務(wù)器； 存儲(chǔ)單元，用于存儲(chǔ)從述個(gè)人認(rèn)證設(shè)備的采集單元、處理單元和通信單元獲得的數(shù)據(jù)信息； 所述認(rèn)證服務(wù)器至少包括如下單元: 通信單元，用于實(shí)現(xiàn)個(gè)人認(rèn)證設(shè)備和認(rèn)證服務(wù)器之間的數(shù)據(jù)通信，用于認(rèn)證服務(wù)器向個(gè)人認(rèn)證設(shè)備發(fā)出指令并提供相應(yīng)的一次性信息T，用于接收個(gè)人認(rèn)證設(shè)備傳送到認(rèn)證服務(wù)器的第二 目息M ； 處理單元，用于根據(jù)預(yù)設(shè)的第三算法進(jìn)行逆運(yùn)算將第三信息M分解計(jì)算得到第一信息B和第二信息C ;用于分解計(jì)算得到的第一信息B或第二信息C或第一信息B對(duì)應(yīng)的第一中間信息BRg或第二信息C對(duì)應(yīng)的第 二中間信息CRg，并將前述信息存儲(chǔ)在認(rèn)證服務(wù)器的數(shù)據(jù)庫中，作為用戶的注冊(cè)數(shù)據(jù)W ; 存儲(chǔ)單元，用于存儲(chǔ)從認(rèn)證服務(wù)器的通信單元和處理單元獲得的數(shù)據(jù)信息； 上述個(gè)人認(rèn)證設(shè)備的采集單元、通信單元和存儲(chǔ)單元分別與處理單元連接，上述認(rèn)證服務(wù)器的通信單元和存儲(chǔ)單元分別與處理單元連接，上述個(gè)人認(rèn)證設(shè)備和認(rèn)證服務(wù)器通過各自的通信單元連接通信。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種身份注冊(cè)系統(tǒng)，其特征在于，上述個(gè)人認(rèn)證設(shè)備為智能手機(jī)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種身份注冊(cè)系統(tǒng)，其特征在于，上述個(gè)人認(rèn)證設(shè)備包含了硬件認(rèn)證器和獨(dú)立的具備網(wǎng)絡(luò)功能的瀏覽器裝置。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種身份注冊(cè)系統(tǒng)，其特征在于，所述瀏覽器裝置是安裝有瀏覽器軟件的具有網(wǎng)絡(luò)功能的硬件平臺(tái)如電腦、手機(jī)等。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種身份注冊(cè)系統(tǒng)，包括用戶持有的個(gè)人認(rèn)證設(shè)備，認(rèn)證方持有的認(rèn)證服務(wù)器，兩者之間具有預(yù)先約定的對(duì)稱機(jī)密信息SK，包含內(nèi)容信息RC和生物特征信息RB的認(rèn)證內(nèi)容RD的集合；所述個(gè)人認(rèn)證設(shè)備包括采集單元、處理單元、通信單元和存儲(chǔ)單元。認(rèn)證服務(wù)器至少包括通信單元、處理單元和存儲(chǔ)單元；上述個(gè)人認(rèn)證設(shè)備的采集單元、通信單元和存儲(chǔ)單元分別與處理單元連接，上述認(rèn)證服務(wù)器的通信單元和存儲(chǔ)單元分別與處理單元連接，上述個(gè)人認(rèn)證設(shè)備和認(rèn)證服務(wù)器通過各自的通信單元連接通信。本發(fā)明的有益效果是有效的將“用戶所具有的生物特征”這一認(rèn)證因子和其他認(rèn)證因子進(jìn)行整合，從而提高了多因子認(rèn)證技術(shù)的安全性和易用性。
文檔編號(hào)H04L29/06GK103248629SQ201310178190
公開日2013年8月14日 申請(qǐng)日期2013年5月14日 優(yōu)先權(quán)日2013年5月14日
發(fā)明者熊楚渝, 陳雨霖 申請(qǐng)人:成都天鑰科技有限公司