CN101110134A - 生物特征码存取控制器及其架构与应用方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种生物特征码存取控制器(Bio－Code AccessController；BCAC)及其架构与应用方法，此控制器可辨识使用者的生物特征码，并于此生物特征码辨识成功后启动控制器，而控制器启动后则可将搭配使用的识别码载体(如智能卡)转换为合法的识别令牌，并经由此载体与识别控制器通讯，进而启动相关的识别及进出控制。

Description

生物特征码存取控制器及其架构与应用方法

技术领域

本发明为一种存取控制器，特别是一种运用生物特征码为辨识依据的控制器，应用于各种需认证辨识使用者合法性的架构之下，包含有生物特征码存取控制器及其应用架构型态与应用此架构型态的方法。本发明可以强化持有者与识别载体(如智慧卡)之间的合法关联性。

背景技术

目前智慧卡(含接触与非接触IC卡)的实务应用非常广泛，业已成为目前日常生活中身份识别及贮值金流等应用的主要工具，然而在卡片与读取机器之间，已建立完善的交互认证及确认程序，以防止非授权的合法使用，因而建立起更高的安全应用环境，然而卡片与持有人之间却无法有效地确认二者之间的合法持有的关联，因而许多智能卡则启动所谓记忆码(Memory Code)，来保障持有人与卡片间的合法对应，请参照图1，为习知智能卡的应用架构示意图。

由图中可以看出在卡片(识别码载体30)使用的过程中，除了卡片本身的内码需要经过识别控制器40(卡片阅读机)及服务器端50的辨识确认之外，为了进一步确认使用者10的合法性，可针对卡片设置有一密码机制20(PIN Code)，通常多为4-6数位(digits)，然而这种藉由密码机制20的保护仍可能造成密码外流后的非法使用的现象，同时，此种应用对于讲求流通速度的存取控制(如大众运输系统、或柜台付款应用)仍造成使用上的困难，进而影响其可行性。

为了解决密码外流所引起的弊端，习知技术中针对辨识保密的架构则发展出一种利用生物特征辨识机制来达成保障使用者与系统的架构，请参照图2，为习知生物辨识机制的应用架构示意图。

由于生物特征难以模仿，故对于使用者10及应用系统间有较佳的保障，但是相对而言辨识的复杂度亦增加了，所以在辨识的识别控制器40(Reader)上必须设置生物辨识机制41，进而使设置成本大为增加，除了高额成本的识别控制器40之外，对于复杂众多的使用者生物特征数据，亦须建置更大的服务器端50来储存这些数据，所以目前生物辨识机制41可以有效运用的领域仍非常有限，对于使用次数频繁且数据流量大的系统上无法做出有效的运用。

根据前述可了解到目前习知技术的问题包含有：

*智能卡技术方面，有使用者与卡片间合法持有使用的问题；

*个人密码机制会造成认证时间较繁琐；

*生物特征数据需预先及集中贮存于服务器中与管理的问题繁复；

*生物特征的集中收集及贮存易衍生人权方面的问题；及

*生物辨识系统较为昂贵，若要全面换置成本过高。

针对前述的技术及缺点，又有习知技术将生物特征辨识机制微小化后制成可携式的装置来试图改良习知缺点，如美国专利第4,582,985、5,280,527号公报及台湾专利公告号第I240212号等资料，皆有揭示出各种利用生物特征辨识机制的辨识卡，其中美国专利第4,582,985号公报揭露出利用指纹感测来判使用者身份的微型装置，但是此装置仅能提供指示器(譬如：LED)来传递授权讯息，易于仿冒为其缺点。

而美国专利第5,280,527号公报及台湾专利公告号第I240212号中所揭示的技术，皆包含有乱码产生的程序来加密，但是繁琐的辨识程序会拖慢整体架构的工作速度，使用上亦非理想，同时必须将使用者的数据设置于系统端，这样反复的辨识程序跟验证动作亦显得过于繁琐。

发明内容

本发明的目的是提供一种生物特征码存取控制器及其架构与应用方法，其目的在于有效简化习知技术的缺点，利用生物特征辨识机制有效达成加密保护，同时简化习知生物特征辨识系统繁琐的程序。

为实现上述目的，本发明的解决方案是：一种生物特征码存取控制器，该控制器用以辨识一合法持有者，并于辨识确认后致能一卡片型识别码载体与一识别控制器通讯，该控制器包含有：一生物辨识区块，该生物辨识区块更包含有：一读取单元，该读取单元用以接收该使用者生物特征数据；一辨识单元，该辨识单元与该读取单元连接，该辨识单元用以将该使用者的生物特征数据与该合法持有者的生物特征数据加以比对；一工作单元，该工作单元与该生物辨识区块连接，该工作单元用以辨识确认后产生一致能讯号；一传送单元，该传送单元与该工作单元连接，该传送单元用以将该致能讯号传送至该卡片型识别码载体；一记忆单元，该记忆单元与该生物辨识区块连接，该记忆单元用以储存该合法持有者之生物特征数据；及一电源单元，该电源单元与该生物辨识区块连接，该电源单元用以提供该生物特征码存取控制器工作所需的电力。

所述的生物特征码存取控制器，该卡片型识别码载体更以一无线电频率识别技术(RFID)与该识别控制器通讯，且该卡片型识别码载体更包含有一定时器，该定时器用以产生一除能讯号来中断该卡片型识别码载体与该识别控制器的通讯。

所述的生物特征码存取控制器，该控制器与该识别码载体间连接方式更包含以一无线传输、一感应传输及一连接传输方式中任选其

一种生物特征码存取控制架构，该控制架构用以辨识一合法持有者，该控制架构包含有：一控制器，该控制器更包含有：一生物辨识区块，该生物辨识区块更包含有：一读取单元，该读取单元用以接收一使用者生物特征数据；一辨识单元，该辨识单元与该读取单元连接，该辨识单元用以将该使用者的生物特征数据与该合法持有者的生物特征数据加以比对；一工作单元，该工作单元与该生物辨识区块连接，该工作单元用以辨识确认后产生一致能讯号；一电源单元，该电源单元与该生物辨识区块连接，该电源单元用以产生该控制器工作所需的电力；一传送单元，该传送单元与该工作单元连接，该传送单元用以传送该致能讯号；一卡片型识别码载体，该卡片型识别码载体更包含有：一接收单元，该接收单元与该传送单元连接，该接收单元用以接收该致能讯号；一致能机制，该致能机制与该接收单元连接，该致能机制用以致能该卡片型识别码载体与一识别控制器通讯，且该致能机制更包含有一定时器，该定时器用以产生一除能讯号来中断该卡片型识别码载体与该识别控制器的通讯；及一储存单元，该储存单元设至于该卡片型识别码载体之中，该储存单元用以储存该合法持有者的生物特征数据及该卡片型识别码载体一运算信息。

所述的生物特征码存取控制架构，该卡片型识别码载体更以一无线电频率识别技术(RFID)与该识别控制器通讯。

所述的生物特征码存取控制架构，该传送单元与该接收单元间连接方式选自一无线传输、一感应传输及一直接连接传输所构成的组合之一。

一种生物特征码存取控制的方法，用以提供一控制器来辨识一合法持有者，该方法包含有：将该合法持有者的生物特征导入该控制器的架构并加以储存；于一使用者运用该控制器时，接收该使用者的生物特征；于该使用者的生物特征符合该合法持有者的生物特征时致能一卡片型识别码载体，使该识别码载体与一识别控制器通讯并传递一识别码载体内码及一运算信息，且计算一致能时间；及于该致能时间大于一除能时间，将该识别码载体除能并中断与该识别控制器的通讯。

所述的生物特征码存取控制的方法，该识别码载体与该识别控制器通讯时，该识别控制器更包含有以下步骤：辨识该识别码载体内码；及于该识别码载体内码获得认可后，依据该运算信息加以执行。

所述的生物特征码存取控制的方法，将该合法持有者的生物特征导入该控制器的架构，该合法持有者的生物特征更储存于该控制器中。

所述的生物特征码存取控制的方法，将该合法持有者的生物特征导入该控制器的架构，该合法持有者的生物特征更储存于该识别码载体中。

采用上述方案后，本发明是利用分布式管理概念的来减轻各阶段的服务器架构的数据储存量与工作负担，此生物特征码存取控制器(BCAC：Bio-Code Access Controller)系运用生物辨识技术与智能卡技术的结合，运用生物辨识数据来强化卡片持有人与卡片之间的合法使用问题，同时经由身份确认后启动卡片内的启动字段之值，使卡片切换成为有效的卡片，进而直接与卡片阅读机直接存取互动而毋须键入密码(PIN Code)，因而提升卡片确认的存取效率及安全性，主要的原理便是将习知「记忆码驱动的识别确认」提升至由本发明「生物特征码驱动的识别确认」；另外，将生物特征数据储存在个别的卡片或本发明的控制器上，均可达到分布式贮存及管理的目的，可减少生物特征数据的采集及集中管理的人权问题的争议，同时也可减少管理及后续存取的成本。

附图说明

图1为习知智能卡的应用架构示意图；

图2为习知生物辨识机制的应用架构示意图；

图3为本发明生物特征码存取控制器的应用架构示意图；

图4为本发明生物特征码存取控制器的第一实施例示意图；

图5为本发明生物特征码存取控制器的第二实施例示意图；及

图6为本发明生物特征码存取控制器的应用步骤流程图。

主要组件符号说明

10使用者      20密码机制    30识别码载体      31致能机制

32接收单元    33储存单元    40识别控制器      41生物辨识机制

50服务器端    60控制器端    61生物辨识区块    62记忆单元

63工作单元    64传送单元    65电源单元        611读取单元

612辨识单元

具体实施方式

首先就本发明生物特征码存取控制器(BCAC)的运用架构作一详细说明，请参照图3，为本发明生物特征码存取控制器的应用架构示意图。

本发明生物特征码存取控制器的运用架构有别于其传统习知技术架构，主要由使用者10持有控制器端60，当使用者10欲使用识别码载体30(如智能卡等)完成某项特定动作时(如：乘车、消费或是门禁系统的通行)，必须先运用控制器端60来致能(Enable)识别码载体30，控制器端60的生物辨识区块61会针对使用者10的生物特征进行辨识(此生物特征可为使用者的指纹)，如果使用者10的生物特征与架构内部储存的合法持有者的生物特征数据相符合时，控制器端60则会致能(Enabled)识别码载体30，使识别码载体30成为一张可使用的有效卡片，此为本发明中第一道的防护机制，有别于图1中所陈述的习知架构。

当控制器端60致能(Enabled)识别码载体30之后，识别码载体30则会对识别控制器40通讯，此时识别控制器40会接收识别码载体30中所传出的识别码载体30内码，此识别码载体30内码为识别码载体30中原本就设置有的一组内码，主要用以供连接于识别控制器40的服务器50系统作验证，如果服务器50验证出此识别码载体30内码为可接受的内码，则会进一步接受识别码载体30的后续请求，此为本发明中第二道的防护机制，虽然需要作识别码载体30的验证，但是识别码载体30并不需传出使用者10的任何数据，而服务器50也不需纪录繁琐的使用者10信息，明显的有别于图2中所陈述的习知架构。

接下来就本发明的生物特征码存取控制器(BCAC)配合图示加以详细说明，请参照图4，为本发明生物特征码存取控制器的第一实施例示意图。

本发明的生物特征码存取控制器60中包含有：生物辨识区块61、记忆单元62、工作单元63、传送单元64及电源单元65，其中生物辨识区块61中更包含有读取单元611及辨识单元612，读取单元611用于接收使用者一生物特征数据，辨识单元612则用于将使用者的生物特征数据与合法持有者的生物特征数据加以比对(此数据系预存于记忆单元62中)，并于辨识确认后通知工作单元63，并由工作单元63产生致能讯号，透过传送单元64来致能识别码载体30，识别码载体30中则设置有致能机制31及接收单元32，使识别码载体30于接收致能讯号后，可以执行与识别控制器40的通讯，而前述的合法持有者的生物特征数据则储存在记忆单元62之中，电源单元65则用于提供生物辨识区块61工作所需的电力。

在不违反本发明生物特征码存取控制器(BCAC)的同一设计精神下，更提供有另一实施架构态样，请参照图5，为本发明生物特征码存取控制器的第二实施例示意图。

此一控制器架构同样以控制器端60来致能识别码载体30，控制器端60中包含有：生物辨识区块61、工作单元63、传送单元64及电源单元65，其中生物辨识区块61亦包含有读取单元611及辨识单元612，读取单元311仍用于接收使用者的生物特征数据，电源单元35用于产生整体控制器端60工作所需的电力，当读取单元611接收到使用者的生物特征数据后，则透过辨识单元612将使用者的生物特征数据与合法持有者的生物特征数据加以比对，此实施例与前一实施例的不同之处则在于：本实施例中合法持有者的生物特征数据，储存于识别码载体30内部的储存单元33中，当生物辨识区块61运作时，则会撷取储存单元33中的合法持有者的生物特征数据，当辨识确认后通知工作单元63，并由工作单元63产生致能讯号，透过传送单元64来致能识别码载体30。

识别码载体30仍包含有：致能机制31、接收单元32及储存单元33，接收单元32与传送单元64连接，并于收到致能讯号后，由致能机制31致能识别码载体30对识别控制器通讯，而储存单元33中除了储存合法持有者的生物特征数据(不可修改)外，亦储存有识别码载体30一运算信息(可修改)。

以下简单的举一实例来说明本发明的应用的方法，请参照图6，为本发明生物特征码存取控制器的应用步骤流程图。

由于本发明生物特征码存取控制器(BCAC)可衍生应用于许多需辨识的情境之下，若以商业模式作一假设：若使用者今天向甲公司合法取得控制器，在使用者取得控制器的同时，首先需完成数据预设的程序，甲公司会设计一种机制，将合法持有者的生物特征导入控制器架构中(步骤100)，控制器(或是识别码载体)此时则储存合法持有者的生物特征，此段储存数据为不可修正数据，亦为日后辨识使用者的基础；当一使用者欲持用识别码载体完成一笔消费付款时，首先控制器会接收使用者的生物特征(步骤110)，然后辨识使用者的生物特征是否正确(步骤120)，如果生物特征比对结果不正确则视为此使用者为非法持有者，控制器则不作任何回应。

若是生物特征比对结果为正确则视为此使用者为合法持有者，此时则控制器则传送致能讯号至识别码载体，并致能载体使载体开始计算致能时间(步骤130)，此时识别码载体则可开始与识别控制器通讯，控制器在计时的过程中会检视致能时间是否大于除能时间(步骤140)，如果致能时间小于除能时间，控制器会持续在致能的状态与读取端通讯，若是致能时间大于除能时间，则将识别码载体除能并中断与识别控制器的通讯(步骤150)，也就是说使用者若是未在限定的致能时间内使用识别码载体完成消费付款，则必须重新由步骤110开始执行(再次经由控制程序来致能识别码载体)，而当识别码载体与识别控制器讯时，识别控制器则会读取识别码载体的内码，若是确认为甲公司所认可的识别码载体，则会依据识别码载体进一步的运算信息加以执行，此运算信息为可修正之数据亦储存在识别码载体之中，如：使用者消费100元整，识别控制器则会将识别码载体中的有效资金(运算信息)扣除这100元的消费后，重新复写控制器中的有效资金余额(运算信息)，或是当有效资金余额不足时，由识别控制器加以显示，而每次使用者将资金注入于识别码载体时，有效资金(运算信息)亦会重新复写并储存于识别码载体中。

本发明生物特征码存取控制器及其架构中，其中可致能的识别码载体可为一种卡片型识别码载体，如：交易卡、识别卡(identification card)、智慧卡(smart card)、信用卡(creditcard)、签帐卡(charge card)、转帐卡(debit card)、存取卡(accesscard)、信息储存卡、电子商务卡及前述相关的各种卡片等，而在识别码载体与识别控制器之间的通讯更可使用无线电频率识别技术(RFID)来达成，至于在本发明所设计的架构，其中控制器端更可设计为识别码载体的套夹之上，或以其它的任何形式与识别码载体来组合，其中识别码载体的接收单元与控制器端的传送单元间的连接方式，可以使用无线传输、感应传输及连接传输等方式中任选其一来达成，当控制器端完成使用者的辨识后，可致能识别码载体直接对识别控制器通讯，识别控制器则不需重复辨识使用者的身份，所以在服务器端则不需储存过多的使用者数据，使本发明能有效的达成分层管理的精神，在删减过多繁杂的辨识步骤的同时且能兼具有良好的保密性，并进一步提升整体系统的运作速度。

虽然本发明以前述的较佳实施例揭露如上，然其并非用以限定本发明，任何熟习此技艺者，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作些许的更动与润饰，因此本发明的保护范围当视专利申请范围所界定为准。

Claims (10)

1.一种生物特征码存取控制器，其特征在于：该控制器用以辨识一合法持有者，并于辨识确认后致能一卡片型识别码载体与一识别控制器通讯，该控制器包含有：

一生物辨识区块，该生物辨识区块更包含有：

一读取单元，该读取单元用以接收该使用者生物特征数据；

一辨识单元，该辨识单元与该读取单元连接，该辨识单元用以将该使用者的生物特征数据与该合法持有者的生物特征数据加以比对；

一工作单元，该工作单元与该生物辨识区块连接，该工作单元用以辨识确认后产生一致能讯号；

一传送单元，该传送单元与该工作单元连接，该传送单元用以将该致能讯号传送至该卡片型识别码载体；

一记忆单元，该记忆单元与该生物辨识区块连接，该记忆单元用以储存该合法持有者之生物特征数据；及

一电源单元，该电源单元与该生物辨识区块连接，该电源单元用以提供该生物特征码存取控制器工作所需的电力。

2.如权利要求1所述的生物特征码存取控制器，其特征在于：该卡片型识别码载体更以一无线电频率识别技术(RFID)与该识别控制器通讯，且该卡片型识别码载体更包含有一定时器，该定时器用以产生一除能讯号来中断该卡片型识别码载体与该识别控制器的通讯。

3.如权利要求1所述的生物特征码存取控制器，其特征在于：该控制器与该识别码载体间连接方式更包含以一无线传输、一感应传输及一连接传输方式中任选其一。

4.一种生物特征码存取控制架构，其特征在于：该控制架构用以辨识一合法持有者，该控制架构包含有：

一控制器，该控制器更包含有：

一生物辨识区块，该生物辨识区块更包含有：

一读取单元，该读取单元用以接收一使用者生物特征数据；

一辨识单元，该辨识单元与该读取单元连接，该辨识单元用以将该使用者的生物特征数据与该合法持有者的生物特征数据加以比对；

一工作单元，该工作单元与该生物辨识区块连接，该工作单元用以辨识确认后产生一致能讯号；

一电源单元，该电源单元与该生物辨识区块连接，该电源单元用以产生该控制器工作所需的电力；

一传送单元，该传送单元与该工作单元连接，该传送单元用以传送该致能讯号；

一卡片型识别码载体，该卡片型识别码载体更包含有：

一接收单元，该接收单元与该传送单元连接，该接收单元用以接收该致能讯号；

一致能机制，该致能机制与该接收单元连接，该致能机制用以致能该卡片型识别码载体与一识别控制器通讯，且该致能机制更包含有一定时器，该定时器用以产生一除能讯号来中断该卡片型识别码载体与该识别控制器的通讯；及

一储存单元，该储存单元设至于该卡片型识别码载体之中，该储存单元用以储存该合法持有者的生物特征数据及该卡片型识别码载体一运算信息。

5.如权利要求4所述的生物特征码存取控制架构，其特征在于：该卡片型识别码载体更以一无线电频率识别技术(RFID)与该识别控制器通讯。

6.如权利要求4所述的生物特征码存取控制架构，其特征在于：该传送单元与该接收单元间连接方式选自一无线传输、一感应传输及一直接连接传输所构成的组合之一。

7.一种生物特征码存取控制的方法，用以提供一控制器来辨识一合法持有者，该方法包含有：

将该合法持有者的生物特征导入该控制器的架构并加以储存；

于一使用者运用该控制器时，接收该使用者的生物特征；

于该使用者的生物特征符合该合法持有者的生物特征时致能一卡片型识别码载体，使该识别码载体与一识别控制器通讯并传递一识别码载体内码及一运算信息，且计算一致能时间；及

于该致能时间大于一除能时间，将该识别码载体除能并中断与该识别控制器的通讯。

8.如权利要求7所述的生物特征码存取控制的方法，其特征在于：该识别码载体与该识别控制器通讯时，该识别控制器更包含有以下步骤：辨识该识别码载体内码；及于该识别码载体内码获得认可后，依据该运算信息加以执行。

9.如权利要求7所述的生物特征码存取控制的方法，其特征在于：将该合法持有者的生物特征导入该控制器的架构，该合法持有者的生物特征更储存于该控制器中。

10.如权利要求7所述的生物特征码存取控制的方法，其特征在于：将该合法持有者的生物特征导入该控制器的架构，该合法持有者的生物特征更储存于该识别码载体中。

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