CN102693382A - 一种密码抗窥装置及其抗窥方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种密码抗窥装置及其抗窥方法，所述密码抗窥装置包括：用于随机生成坐标数字表的坐标输入模块；处理模块，所述处理模块与坐标输入模块连接，接收并比对坐标输入模块按下的坐标数字信息；用于存储密码数据的数据中心模块，所述数据中心模块与处理模块连接。本发明每按下一个坐标数字后，都会随机生成新的坐标数字表，能够避免输入操作泄漏，导致攻击者没法破解密码，即使该密码被多次攻击后，也能够大大降低比较几次密码输入过程进行排除的可能性，泄密几率低。
Description
技术领域
本发明涉及一种密码抗窥领域，尤其涉及一种密码抗窥装置及其抗窥方法。
背景技术
在数字信息社会，密码的使用十分普遍，保护密码在输入过程中的安全是一大难题而传统的密码与密码输入操作间是一对一的映射，故这一过程是可逆的，若输入操作泄漏，密码可被攻击者轻松破解。现有的密码被多次攻击后，攻击者可以通过比较几次密码输入过程进行排除，使剩余可能的密码更少，泄密几率就会增大。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是需要提供一种不可逆，能够防止被破解或是窥视的密码抗窥装置，进一步涉及其抗窥方法。
对此，本发明提供一种密码抗窥装置，包括：
用于随机生成坐标数字表的坐标输入模块；
处理模块，所述处理模块与坐标输入模块连接，接收并比对坐标输入模块按下的坐标数字信息；
用于存储密码数据的数据中心模块，所述数据中心模块与处理模块连接。
其中，所述坐标输入模块用于随机生成坐标数字表，即坐标对应的随机数字表，如二维随机数字表，以便用户根据坐标输入密码，坐标数字对应的坐标即为密码，简称坐标密码；每输入一个坐标数字后，坐标输入模块便会随机生成新的随机坐标数字，使得密码与密码输入的操作是不可逆的；而处理模块接收并比对坐标输入模块按下的坐标数字信息，即坐标数字信息对应的坐标，直到比对输入的密码与用户设定的密码符合，确认验证完毕。
现有技术中，传统密码的每一个密码对应一个数字，通过比较几次密码输入过程进行排除，很可能产生泄密。与现有技术相比，本发明如果采用10×10的二维随机数字表作为密码输入，则其计算数学期望的结果是，一次密码输入过程排除后，还剩1000000种可能的密码；两次密码输入过程排除后，剩36种可能，三次后剩2种可能，也就是说，与现有技术相比，能够大大提高其安全可靠性，泄密可能几乎为零。
与现有技术相比，本发明每按下一个坐标数字后，都会随机生成新的坐标数字表，能够避免输入操作泄漏，导致攻击者没法破解密码，即使该密码被多次攻击后，也难以通过比较几次密码输入过程而进行排除，泄密几率几乎为零。
本发明的进一步改进在于，所述数据中心模块存储6组二维坐标数字。优选地，所述二维坐标数字为阵列式坐标数字。
其中，所述6组二维坐标数字对应的坐标数字为12位，即所述密码为12位的坐标密码，该密码优选为阵列式坐标数字，便于用户通过记阵列坐标来实现密码的记忆。
现有技术中，传统的密码与密码输入操作间是一对一的映射，用户输入密码的操作为密码数字直接一一对应按键数字，那么攻击者解读密码的操作，只需要破解密码数字或是偷窥操作过程即可，故这一过程是可逆的，若输入操作泄漏，密码可被攻击者轻松破解。
本发明通过12位0～9的数字作为密码，即所述数据中心模块存储6组二维坐标数字。假设利用计算机每秒能够生成1万亿个密码组合，在这种情况下，需耗费180年才能破解一个11位密码，而使用12位密码，以目前技术水平，得耗费17134年才能破解，因此，采用12位的密码是非常安全的。
当然，密码长固然安全性提高，但是也会变得不易记住。本发明为了便于实际应用，我们对加长密码的记忆设置了密码系数，使用户可以只记忆6位数字和一个关于坐标规则的密码系数即可；所述密码系数包括设定特别号补作Y或X坐标、沿坐标对角线重复、逐对重复、全部重复、逐个步进以及重复时加1中任意一种，如以初始密码为123456位例，那么，若密码系数为设定特别号补作Y坐标或X坐标，特别号默认为0，则其12位的坐标密码为102030405060或010203040506；若密码系数为沿坐标对角线重复，则其12位的坐标密码为112233445566；若密码系数为逐对重复，则其12位的坐标密码为121234345656；若密码系数为全部重复，则其12位的坐标密码为123456123456；若密码系数为逐个步进，则其12位的坐标密码为1223345661；若密码系数为重复加1，则其12位的坐标密码为123456234567。
与现有技术相比，本发明所述数据中心模块存储6组二维坐标数字，即所述密码为12位的坐标密码，能够使得密码安全可靠，破解难度大大增强，在此基础上，还通过设置密码系数，使得用户只需要记住6位初始密码和密码系数即可，无需真正记住12位密码，提高本发明的安全可靠以及适用性；优选地，所述二维坐标数字为阵列式坐标数字，更进一步便于记忆。
本发明的进一步改进在于，所述阵列式坐标数字为10×10的阵列数字表。
由概率与统计可知，倘若m位密码被泄露了n位，则该密码的剩余可能组合为10m-n，那么，6位密码的阵列数字表和12位密码的阵列数字表所拥有的泄密剩余密码组合如下表所示，由此可以看出，12位的密码破解是几乎不可能的。并且所述阵列式坐标数字为10×10的阵列数字表，使得阵列数字表中，0～9的每一个坐标数字对应有10个不同的坐标，即每一个坐标数字对应有10个不同的坐标密码，进而使得密码与密码输入的操作不可逆；再加上每输入一个坐标数字，坐标数字表就会随机生成新的，那么即使输入的坐标数字被窥窃了，也不会导致真正的密码泄露。
| 已知密码位数 | 6位密码的剩余密码组合 | 12位密码的剩余密码组合 |
| 0 | 106 | 1012 |
| 1 | 105 | 1011 |
| 2 | 104 | 1010 |
| 3 | 103 | 109 |
| 4 | 102 | 108 |
| 5 | 10 | 107 |
| 6 | 1 | 106 |
| 6×2 | 1 | 36.1263 |
| 6×3 | 1 | 1.8921 |
上表中，6×2表示同一密码被完整录了2次输入过程，这种情况下剩余可能的密码有一个概率分布，表中给出它的数学期望，即统计平均值，和方差，即偏离程度；同理，6×3表示的是同一密码被完整录了3次输入过程，这种情况下剩余可能的密码有一个概率分布，上表中给出它的数学期望，即统计平均值，和方差，也是偏离程度。
本发明的进一步改进在于，所述坐标输入模块为触摸屏或数码管。在普通的ATM输入时，只需使用触摸屏或按键输入坐标数字；在没有触摸屏的地方，如柜台输入，也只需要采用数码管作为坐标输入模块，如10×10个阵列式的数码管，结构简单，成本低。
本发明还提供一种上述密码抗窥装置的抗窥方法，包括如下步骤：
生成坐标数字步骤，随机生成坐标数字表；
按键步骤，当接收到按键信息时，记录按下坐标数字对应的坐标，并返回生成坐标数字步骤，直到接收到用户按下的确认信号；
验证步骤，比对按下坐标数字的坐标密码与设定的密码是否对应，直到是则验证完毕；否，则提示密码错误并返回至生成坐标数字步骤。
其中，所述按键步骤中，若用户按错按键后没有更正，验证步骤会照常继续进行，在6组密码全输完后，按下确认信号，则跳转至验证步骤，如有错误密码，则提示密码错误；用户不小心按错时需要重输上一位，本发明重新生成坐标数字表的随机排列，每次生成的排列没有任何关系，若出现密码错误，则需要重新输入正确的上一位密码。
本发明的进一步改进在于，还包括清除步骤，在接收到清除信号时，返回生成坐标数字步骤，根据随机生成的新的坐标数字重新输入被清除的密码对。
本发明的进一步改进在于，所述密码对为6组坐标数字对应的坐标密码。优选地，还包括密码设定步骤，所述密码设定步骤包括用户自定义设置的密码系数，所述密码设定步骤根据用户选定的密码系数将6位初始密码演变成12位坐标密码。
本发明的有益效果在于，通过坐标输入模块设置12位的坐标密码，并且在每输入一个坐标数字时，便随机生成新的坐标数字表，能够使得密码的保护更加安全可靠，破解难度大大增强，在此基础上，还通过设置密码系数，使得用户只需要记住6位初始密码和密码系数即可，无需真正记住12位密码，提高其简便性和适用性，便于记忆。
附图说明
图1是本发明一种实施例的结构示意图；
图2是本发明一种实施例的10×10阵列数字表示意图；
图3是本发明另一种实施例的ATM密码输入工作原理示意框图；
图4是本发明另一种实施例的柜台密码输入工作原理示意框图；
图5是本发明另一种实施例的网络环境密码输入工作原理示意框图。
具体实施方式
下面结合附图，对本发明的较优的实施例作进一步的详细说明。
实施例1：
如图1所示，本例提供一种密码抗窥装置，包括：
用于随机生成坐标数字表的坐标输入模块；
处理模块，所述处理模块与坐标输入模块连接，接收并比对坐标输入模块按下的坐标数字信息；
用于存储密码数据的数据中心模块，所述数据中心模块与处理模块连接。
其中，所述坐标输入模块用于随机生成坐标数字表，即坐标对应的随机数字表，如二维随机数字表，以便用户根据坐标输入密码，坐标数字对应的坐标即为密码，简称坐标密码；每输入一个坐标数字后，坐标输入模块便会随机生成新的随机坐标数字，使得密码与密码输入的操作是不可逆的；而处理模块接收并比对坐标输入模块按下的坐标数字信息，即坐标数字信息对应的坐标，直到比对输入的密码与用户设定的密码符合，确认验证完毕。
与现有技术相比，本例每按下一个坐标数字后，都会随机生成新的坐标数字表，能够避免输入操作泄漏，导致攻击者没法破解密码，即使该密码被多次攻击后，也难以通过比较几次密码输入过程而进行排除，泄密几率几乎为零。
实施例2：
与实施例1不同的是，本例所述数据中心模块存储6组二维坐标数字。优选地，所述二维坐标数字为阵列式坐标数字。
其中，所述6组二维坐标数字对应的坐标数字为12位，即说明密码为12位的坐标密码，改密码优选为阵列式坐标数字，便于用户通过记阵列坐标来实现密码的记忆。
现有技术中，传统的密码与密码输入操作间是一对一的映射，用户输入密码的操作为密码数字直接一一对应按键数字，那么攻击者解读密码的操作，只需要破解密码数字或是偷窥操作过程即可，故这一过程是可逆的，若输入操作泄漏，密码可被攻击者轻松破解。
本例需要使用12位0～9的数字作为密码，即6组二维坐标数字。假设利用计算机每秒能够生成1万亿个密码组合，在这种情况下，需耗费180年才能破解一个11位密码，而使用12位密码，以目前技术水平，得耗费17134年才能破解，因此，采用12位的密码是非常安全的。
当然，密码长固然安全性提高，但是也会变得不易记住。本例为了便于实际应用，我们对加长密码的记忆设置了密码系数，使用户可以只记忆6位数字和一个关于坐标规则的密码系数即可；所述密码系数包括设定特别号补作Y或X坐标、沿坐标对角线重复、逐对重复、全部重复、逐个步进以及重复时加1中任意一种，如以初始密码为123456位例，那么，若密码系数为设定特别号补作Y坐标或X坐标，特别号默认为0，则其12位的坐标密码为102030405060或010203040506；若密码系数为沿坐标对角线重复，则其12位的坐标密码为112233445566；若密码系数为逐对重复，则其12位的坐标密码为121234345656；若密码系数为全部重复，则其12位的坐标密码为123456123456；若密码系数为逐个步进，则其12位的坐标密码为1223345661；若密码系数为重复加1，则其12位的坐标密码为123456234567。
与现有技术相比，本例所述数据中心模块存储6组二维坐标数字，即所述密码为12位的坐标密码，能够使得密码安全可靠，破解难度大大增强，在此基础上，还通过设置密码系数，使得用户只需要记住6位初始密码和密码系数即可，无需真正记住12位密码，提高本例的安全可靠以及适用性；优选地，所述二维坐标数字为阵列式坐标数字，更进一步便于记忆。
本例的进一步改进在于，所述阵列式坐标数字为10×10的阵列数字表。
由概率与统计可知，倘若m位密码被泄露了n位，则该密码的剩余可能组合为10m-n，那么，6位密码的阵列数字表和12位密码的阵列数字表所拥有的泄密剩余密码组合如下表所示，由此可以看出，12位的密码破解是几乎不可能的。并且所述阵列式坐标数字为10×10的阵列数字表，使得阵列数字表中，0～9的每一个坐标数字对应有10个不同的坐标，如图2所示，即每一个坐标数字对应有10个不同的坐标密码；如即使用户在图2中按下的坐标数字为“4”，那么这一个数字“4”对应有10个不同的坐标，即该坐标数字“4”对应的2位坐标密码有10种不同的可能，那么攻击者就无法判断到底哪一个坐标才是真实的密码；再加上每输入一个坐标数字，坐标数字表就会随机生成新的，那么即使输入的坐标数字被窥窃了，也不会导致真正的密码泄露。
| 已知密码位数 | 6位密码的剩余密码组合 | 12位密码的剩余密码组合 |
| 0 | 106 | 1012 |
| 1 | 105 | 1011 |
| 2 | 104 | 1010 |
| 3 | 103 | 109 |
| 4 | 102 | 108 |
| 5 | 10 | 107 |
| 6 | 1 | 106 |
| 6×2 | 1 | 36.1263 |
| 6×3 | 1 | 1.8921 |
上表中，6×2表示同一密码被完整录了2次输入过程，这种情况下剩余可能的密码有一个概率分布，表中给出它的数学期望，即统计平均值，和方差，即偏离程度；同理，6×3表示的是同一密码被完整录了3次输入过程，这种情况下剩余可能的密码有一个概率分布，上表中给出它的数学期望，即统计平均值，和方差，也是偏离程度。
本例的进一步改进在于，所述坐标输入模块为触摸屏或数码管。在普通的ATM输入时，只需使用触摸屏或按键输入坐标数字；在没有触摸屏的地方，如柜台输入，也只需要采用数码管作为坐标输入模块，如10×10阵列式的数码管，结构简单，成本低。其中，图3所示为ATM机器中的密码输入工作原理框图，只需使用触摸屏或按键输入坐标数字即可；图4为柜台的密码输入工作原理框图，硬件上只需要外加一个10×10阵列式的数码，即100组数码管，成本低；图5为网络环境的密码输入工作原理框图，在网络使用环境下，用户的显示屏就是屏幕。
实施例3：
本例还提供一种上述密码抗窥装置的抗窥方法，包括如下步骤：
生成坐标数字步骤，随机生成坐标数字表；
按键步骤，当接收到按键信息时，记录按下坐标数字对应的坐标，并返回生成坐标数字步骤，直到接收到用户按下的确认信号；
验证步骤，比对按下坐标数字的坐标密码与设定的密码是否对应，直到是则验证完毕；否，则提示密码错误并返回至生成坐标数字步骤。
实施例4：
与实施例3不同的是，本例还包括清除步骤，在接收到清除信号时，返回生成坐标数字步骤，根据随机生成的坐标数字重新输入被清除的坐标数字。
本例所述密码为6组坐标数字对应的坐标。优选地，还包括密码设定步骤，所述密码设定步骤包括用户自定义设置的密码系数，所述密码设定步骤根据用户选定的密码系数将6位初始密码演变成12位坐标密码。
本例的有益效果在于，通过坐标输入模块设置12位的坐标密码，并且在每输入一个坐标数字时，便随机生成新的坐标数字表，能够使得密码的保护更加安全可靠，破解难度大大增强，在此基础上，还通过设置密码系数，使得用户只需要记住6位初始密码和密码系数即可，无需真正记住12位密码，提高其简便性和适用性，便于记忆。
以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种密码抗窥装置，其特征在于，包括：
用于随机生成坐标数字表的坐标输入模块；
处理模块，所述处理模块与坐标输入模块连接，接收并比对坐标输入模块按下的坐标数字信息；
用于存储密码数据的数据中心模块，所述数据中心模块与处理模块连接。
2.根据权利要求1所述的密码抗窥装置，其特征在于，所述数据中心模块存储6组二维坐标数字。
3.根据权利要求2所述的密码抗窥装置，其特征在于，所述二维坐标数字为阵列式坐标数字。
4.根据权利要求3所述的密码抗窥装置，其特征在于，所述阵列式坐标数字为10×10的阵列数字表。
5.根据权利要求1至4任意一项所述的密码抗窥装置，其特征在于，所述坐标输入模块为触摸屏。
6.根据权利要求1至4任意一项所述的密码抗窥装置，其特征在于，所述坐标输入模块为数码管。
7.采用权利要求1至4任意一项所述的密码抗窥装置的抗窥方法，其特征在于，包括如下步骤：
生成坐标数字步骤，随机生成坐标数字表；
按键步骤，当接收到按键信息时，记录按下坐标数字对应的坐标，并返回生成坐标数字步骤，直到接收到用户按下的确认信号；
验证步骤，比对按下坐标数字的坐标密码与设定的密码是否对应，直到是则验证完毕；否，则提示密码错误并返回至生成坐标数字步骤。
8.根据权利要求7所述的密码抗窥装置的抗窥方法，其特征在于，还包括清除步骤，在接收到清除信号时，返回生成坐标数字步骤，根据随机生成的新的坐标数字重新输入被清除的密码对。
9.根据权利要求8所述的密码抗窥装置的抗窥方法，其特征在于，所述密码为6组坐标数字对应的坐标。
10.根据权利要求8所述的密码抗窥装置的抗窥方法，其特征在于，还包括密码设定步骤，所述密码设定步骤包括用户自定义设置的密码系数，所述密码设定步骤根据用户选定的密码系数将6位初始密码演变成12位坐标密码。
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| CN201210146345.9A CN102693382B (zh) | 2012-05-11 | 2012-05-11 | 一种密码抗窥装置及其抗窥方法 |
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