CN101005354A - 带有生物特征识别的无线智能密码钥匙及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种智能密码钥匙及其控制方法，特别是一种能够实现无线通信的带有生物特征识别的无线智能密码钥匙及其控制方法。通过无线收发模块以无线信号与主机进行通信，再通过生物特征识别模块和密钥处理模块，实现无线智能密钥功能，省去了必须通过有线进行连接的麻烦，节省了主机的端口，使智能密码钥匙的使用更加便捷，而且，由于不再受到接口数的限制，可以同时使用多个智能密码钥匙同时操作，在多人操作的情况下，效率大大提高，适应各种场合的应用，也可通过主机实现多种设备的综合应用。

Description

带有生物特征识别的无线智能密码钥匙及其控制方法

技术领域

本发明涉及一种智能密码钥匙及其控制方法，特别是一种能够实现无线通信的带有生物特征识别的无线智能密码钥匙及其控制方法。

技术背景

近几年来，随着互联网技术与电子商务的快速发展，越来越多的商务活动转移到网络上开展，面对面的商业交易正在被不见面的电子商务所代替，这要求交易双方能够快速准确地表明自己的身份以及确认对方的身份。不仅在商业领域，政府部门为提高工作效率，也将互联网技术引入工作之中，网络使政务信息得以高速传输，同时更迫切地要求通信双方能够快速准确地进行身份确认。

智能密码钥匙很好地满足了网络上个人身份认证这个需求，其内置有可执行RSA算法微处理器，可在其硬件内部产生并存储标识持有者身份的私钥，在通信过程中可利用该私钥对数据进行签名，以表明信息发送者的身份并供信息接收者验证。因此，密码钥匙持有人的私钥作为关键数据必须得到良好的保密，并且只能由持有人授权使用，通过将私钥置入安全的存储芯片中取得保密性，并利用持有人的个人密码(PIN)完成对私钥的使用授权。近年来，生物特征识别技术获得了很大的进步，人的指纹、虹膜纹、声音乃至面容均可作为人类的生物特征用于个人身份的确认，其中尤以指纹的识别技术发展最为成熟。采用了生物识别技术的只能密码钥匙，大大提高了智能密码钥匙的安全性、方便。

现有的带有生物特征识别的智能密码钥匙已经问世，在使用这些设备时，需要通过数据线将设备连接到主机中，这必然会占用主机的端口资源，使本来已连接足够多外设的主机到处是冗长的数据连接线，而主机的端口是有限的，可接入的外围设备却是众多，因此对设备的综合应用造成一定的限制。

“无线协议标准”是为各种无线设备互通信息而制定的规则。目前常用的无线协议标准主要有美国IEEE(电子电工工程师协会，The Institute ofElectrical and Electronics Engineers)所制定的802.11标准(包括802.11a、802.11b及802.11g等标准)，蓝牙(Bluetooth)标准以及HomeRF(家庭网络)标准、Wi-Fi、Zigbee、无线红外、无线USB(Wireless Universal SerialBus Specification)等多个标准无线协议。

发明内容

为克服现有技术中，带有生物特征识别的智能密码钥匙在应用中受到主机接口资源限制，且须通过有线连接的缺陷，本发明提供一种带有生物特征识别的无线智能密码钥匙及其控制方法。

本发明解决其技术问题所采取的技术方案是：一种带有生物特征识别的无线智能密码钥匙，包括

密钥处理模块，用于控制生物特征处理模块并对接收到的数据进行相应的加解密运算或签名；

生物特征处理模块，用于在所述密钥处理模块的控制下采集生物特征数据，并将采集到的生物特征数据与存储模块中预置的生物特征数据进行比对；

存储模块，用于预置生物特征数据和算法；

电源模块，用于向所述密钥处理模块、生物特征处理模块和无线收发模块供电

所述无线智能密码钥匙还包括无线收发模块，所述无线收发模块与所述密钥处理模块相连，用于接收以无线传输协议输入的信号，并将发出的信号根据无线传输协议输出。

所述无线收发模块可进一步包括：

耦合天线单元：用于将从所述智能密钥设备外发送来的电磁波信号发送给射频单元，将从射频单元发送来的电磁信号发送出去；

射频单元：用于将从基带处理单元传来的信号调制到射频信号上，再经由所述耦合天线单元发送出去，并对从所述耦合天线单元返回的回波信号进行必要的加工处理，从中解调提取出回送的数据发送给基带处理单元；

基带处理单元：用于对从所述密钥处理模块发出的数据进行编码，并将编码后的信号发送给所述射频单元，对从所述射频单元发送来的回送数据进行解码。

所述无线收发模块可进一步包括：

编码/解码控制器单元：用于对从密钥处理模块发出的信号进行编码，对红外线收发单元接收到的信号进行解码；

红外线收发单元：用于将接收到的红外信号发送给所述编码/解码控制器单元，将所述编码/解码控制器单元的输出以红外信号发出。

所述生物特征处理模块可为指纹处理模块、掌纹处理模块、虹膜纹处理模块、声音处理模块或面容处理模块。

所述电源模块可为无线电源模块，所述无线电源模块将从无线收发模块获得的无线信号转化为工作电源，为生物特征处理模块、密钥处理模块和无线收发模块供电。

所述电源模块可为电池模块，所述电池模块为生物特征处理模块、密钥处理模块和无线收发模块供电。

一种带有生物特征识别的无线智能密码钥匙的控制方法，所述方法包括以下步骤：

1)对带有生物特征识别的智能密码钥匙进行初始化；

2)接收以无线控制信号发送的控制命令；

3)对接收到的控制命令进行解析；

4)根据解析后的命令采集生物特征信号；

5)根据获取的生物特征信号执行相应命令；

6)将命令执行结果通过无线信号输出。

所述步骤1)初始化过程可进一步包括：

1.1)接收以通过无线信号发送的智能密码钥匙初始化命令；

1.2)密钥处理模块完成自身的初始化操作；

1.3)密钥处理模块向生物特征识别单元发出初始化命令；

1.4)生物特征识别单元完成自身的初始化。

本发明通过无线收发模块以无线信号与主机进行通信，再通过生物特征识别模块和密钥处理模块，实现无线智能密钥功能，省去了必须通过有线进行连接的麻烦，节省了主机的端口，使智能密码钥匙的使用更加便捷，而且，由于不再受到接口数的限制，可以同时使用多个智能密码钥匙同时操作，在多人操作的情况下，效率大大提高，适应各种场合的应用，也可通过主机实现多种设备的综合应用。

附图说明

图1为本发明中实施例1的原理框图；

图2为本发明的实施例1的控制流程图；

图3为本发明中实施例2的原理框图。

具体实施方式

实施例1：

如图1中所示，为本发明的一种优选实施例的原理框图，包括指纹处理模块，用于控制指纹处理模块并对接收到的数据进行加解密运算或签名的密钥处理模块，用于接收以无线USB协议输入的信号并将发出的信号根据无线USB协议输出的无线收发模块，用于向指纹处理模块、密钥处理模块和无线收发模块供电的无线电源模块，以及用于存储预置的指纹数据的存储模块1和存储密钥算法的存储模块2，所述指纹处理模块能够在密钥处理模块控制下采集指纹数据并将采集到的指纹数据的特征向量与存储模块1中预置的指纹数据的特征向量进行比对。

无线USB标准(Wireless Universal Serial Bus Specification)是由英特尔等几大著名公司组成的无线USB促进联盟共同推进的。支持无线USB标准的主机可连接多达127个设备，支持该标准的无线USB设备与主机相连非常方便，可以保持480Mbps的速度与主机通信，而且每个设备都有自己的时间段来传输数据，即使是在共享无线USB的480Mbps传输带宽时，仍然可以有数个装置同时工作，并保持很快的数据传输速率。而且支持该标准的设备具有较低的功耗，无线USB就是采用超宽带技术(UWB)，功耗只有IEEE802.11标准规定功耗的一半。无线USB在不工作时可以暂时处于休息状态，连接设备只有在传输数据时才会建立联系，减少了没有必要的功耗输出。超低的发射功率，使得无线USB不易对其它电子设备产生干扰，一般干扰只在零点几米的距离才会体现出来。同时，由于根据无线USB协议进行通信时其功耗较低，采用无线电源模块通过采集耦合天线获取的电磁信号的能量，足以给本实施例中各模块提供工作电源，所以本实施例优选地采用无线电源模块供电的方式，对无线收发模块、密钥处理模块和指纹处理模块供电，另外，由于采集指纹的传感器发展较为完善，应用也更为方便快捷，所以本实施例中所述生物特征识别模块优选地采用指纹处理模块。

所述无线收发模块与所述密钥处理模块相连，由耦合天线单元、射频单元和基带处理单元构成，所述耦合天线单元能够将从所述智能密钥设备外发送来的电磁波信号发送给射频单元，将从射频单元发送来的电磁信号发送出去，所述射频单元将从基带处理单元传来的信号调制到射频信号上，再经由所述耦合天线单元发送出去，并对从所述耦合天线单元返回的回波信号进行必要的加工处理，从中解调提取出回送的数据发送给基带处理单元，所述基带处理单元对从所述密钥处理模块发出的数据进行编码，并将编码后的信号发送给所述射频单元，对从所述射频单元发送来的回送数据进行解码。所述基带处理单元、射频单元、耦合天线单元可以集成在一个基带处理芯片上。所述存储模块1或2可由RAM、ROM、EPROM、EEPROM、FLASH中的一种或几种的组成，本实施例中所述存储模块1中采用的存储器为RAM和ROM，所述存储模块2中的采用的存储器为RAM、FLASH和EPROM。所述无线电源模块将所述耦合天线单元的信号转化为工作电源后向指纹处理模块、密钥处理模块和无线收发模块中的射频单元、基带处理单元供电。

基于上述结构的无线智能密码钥匙的控制过程，如图2所示，包括以下步骤：

步骤201：密钥处理模块通过无线收发模块以无线USB协议向主机发送含设备通知的连接请求；

步骤202：主机通过无线收发模块接收到所述含设备通知的连接请求后识别到设备；

步骤203：主机通过无线收发模块向密钥处理模块发送对设备的初始化命令；

步骤204：密钥处理模块执行步骤203中所述设备初始化命令，并首先完成自身的初始化操作；

步骤205：密钥处理模块向生物特征处理模块发出设备初始化命令；

步骤206：生物特征处理模块执行步骤205中所述设备初始化命令，并完成自身的初始化；

步骤207：主机通过无线收发模块向密钥处理模块发送控制命令；

步骤208：密钥处理模块分析处理步骤207中所述命令，并进一步发出生物特征采集命令；

步骤209：密钥处理模块从生物特征处理模块获得生物特征信息进行识别，并执行相应的命令执行主机发来的控制命令，将执行结果或执行过程中的错误状态通过无线收发模块返回给主机；

步骤210：智能密码钥匙结束工作。

所述步骤207中主机通过无线收发模块向密钥处理模块发送的命令，可以由密钥处理模块直接转发给生物特征处理模块，由所述生物特征处理模块自身进行采集并处理后，返回给密钥处理模块，或由所述密钥处理模块接收生物特征处理模块采集的生物特征信号，通过所述密钥处理模块进行处理后发回至无线收发模块输出。

本发明省去了有线连接的麻烦，节约了主机的端口，使智能密钥的使用更加便捷，而且，由于不再收到接口数的限制，可以同时使用多个智能密钥同时操作，在多人同时进行认证操作的情况下，效率大大提高。而且无线的智能密码钥匙的使用不受数据线的限制，携带方便，适应各种场合的应用。此外，也可通过主机连接多种设备，例如打印设备，通过无线智能密钥对打印设备的使用实现认证，从而保证打印设备专人专用，实现智能密码钥匙的综合应用。

实施例2：

本发明的另一种实施例，其原理框图如图3中所示，无线收发模块由用于对发送的信号进行编码，对接收到的信号进行解码的编码/解码控制单元和用于接收来自主机发射出来的电磁脉冲，并将接收到的电磁脉冲变成红外信号传送给编码/解码控制器单元的红外线收发单元组成，电池模块用于对各模块进行供电，所述红外线收发单元与主机之间通过红外信号进行通信。由于根据无线红外协议通信时其功耗相对较大，所以本实施例采用电池供电的方式对各模块进行供电。

另外，图3中所示的密钥处理模块、指纹处理模块和存储模块1、2，其功能、结构均与实施例1中所述的内容相同，在此不再赘述。

以上对本发明所提供的带有生物特征识别的无线智能密码钥匙及其控制方法进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (8)

1.一种带有生物特征识别的无线智能密码钥匙，包括

密钥处理模块，用于控制生物特征处理模块并对接收到的数据进行相应的加解密运算或签名；

生物特征处理模块，用于在所述密钥处理模块的控制下采集生物特征数据，并将采集到的生物特征数据与存储模块中预置的生物特征数据进行比对；

存储模块，用于预置生物特征数据和算法；

电源模块，用于向所述密钥处理模块、生物特征处理模块和无线收发模块供电；

其特征在于：所述无线智能密码钥匙还包括无线收发模块，所述无线收发模块与所述密钥处理模块相连，用于接收以无线传输协议输入的信号，并将发出的信号根据无线传输协议输出。

2.根据权利要求1所述的带有生物特征识别的无线智能密码钥匙，其特征在于：所述无线收发模块进一步包括：

耦合天线单元：用于将从所述智能密钥设备外发送来的电磁波信号发送给射频单元，将从射频单元发送来的电磁信号发送出去；

射频单元：用于将从基带处理单元传来的信号调制到射频信号上，再经由所述耦合天线单元发送出去，并对从所述耦合天线单元返回的回波信号进行必要的加工处理，从中解调提取出回送的数据发送给基带处理单元；

基带处理单元：用于对从所述密钥处理模块发出的数据进行编码，并将编码后的信号发送给所述射频单元，对从所述射频单元发送来的回送数据进行解码。

3.根据权利要求1所述的带有生物特征识别的无线智能密码钥匙，其特征在于：所述无线收发模块进一步包括：

编码/解码控制器单元：用于对从密钥处理模块发出的信号进行编码，对红外线收发单元接收到的信号进行解码；

红外线收发单元：用于将接收到的红外信号发送给所述编码/解码控制器单元，将所述编码/解码控制器单元的输出以红外信号发出。

4.根据权利要求1或2或3所述的带有生物特征识别的无线智能密码钥匙，其特征在于：所述生物特征处理模块为指纹处理模块、掌纹处理模块、虹膜纹处理模块、声音处理模块或面容处理模块。

5.根据权利要求1所述的带有生物特征识别的无线智能密码钥匙，其特征在于：所述电源模块为无线电源模块，所述无线电源模块将从无线收发模块获得的无线信号转化为工作电源，为生物特征处理模块、密钥处理模块和无线收发模块供电。

6.根据权利要求1所述的带有生物特征识别的无线智能密码钥匙，其特征在于：所述电源模块为电池模块，所述电池模块为生物特征处理模块、密钥处理模块和无线收发模块供电。

7.一种带有生物特征识别的无线智能密码钥匙的控制方法，其特征在于：所述方法包括以下步骤：

1)对带有生物特征识别的智能密码钥匙进行初始化；

2)接收以无线控制信号发送的控制命令；

3)对接收到的控制命令进行解析；

4)根据解析后的命令采集生物特征信号；

5)根据获取的生物特征信号执行相应命令；

6)将命令执行结果通过无线信号输出。

8.根据权利要求7所述的带有生物特征识别的无线智能密码钥匙的控制方法，其特征在于：所述步骤1)初始化过程进一步包括：

1.1)接收以通过无线信号发送的智能密码钥匙初始化命令；

1.2)密钥处理模块完成自身的初始化操作；

1.3)密钥处理模块向生物特征识别单元发出初始化命令；

1.4)生物特征识别单元完成自身的初始化。

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