CN103595719A - 基于指纹的认证方法和系统 - Google Patents

Abstract

本发明提出一种基于指纹的认证方法和系统，该方法包括：服务器接收认证请求，其中，认证请求包括身份标识信息；服务器根据认证请求生成挑战码，并将挑战码发送至客户端；客户端显示挑战码，以使客户端的用户根据挑战码和预设的编码规则输入第一指纹序列，并将第一指纹序列发送至服务器；服务器根据身份标识信息获取对应的预存指纹集合以及与预存指纹集合对应的编码规则，并根据挑战码、指纹集合和编码规则生成第二指纹序列；以及服务器将第一指纹序列与第二指纹序列进行匹配，并在第一指纹序列与第二指纹序列一致时通过认证。本发明的基于指纹认证的方法能够提高用户认证的效率并降低用户密码被窃取或破解的风险，提高了用户身份信息的安全性。

Description

基于指纹的认证方法和系统

技术领域

本发明涉及数字信息传输领域，特别涉及一种基于指纹的认证方法和系统。

背景技术

当前互联网身份认证普遍采用用户名/静态密码认证方式，但是在这种认证方式中，用户密码要在计算机内存和网络中传输，很容易被木马程序或网络监听设备截获。而且用户为避免忘记密码，往往采用诸如生日、电话号码等容易记忆的信息作为密码，或者采用较简单的字符串作为密码，这些都增加了密码被窃取或破解的可能，因此存在极大的安全隐患。如果采用复杂密码，则增加了用户记忆难度。尤其是当用户拥有多个账户时，记忆多套用户名/密码的负担将会非常大。如果在不同网站都设置相同的用户名/密码，则降低了安全性。

指纹身份认证是一般用于安全级别较高的领域。但是目前也存在很多窃取指纹的方式，而且人们在生活中不可避免地要接触各类物品，很难对指纹信息实施保护措施。一旦指纹被窃取，将可能对用户的身份信息和经济财产安全造成巨大的损失。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决上述技术问题。

为此，本发明的第一个目的在于提出一种基于指纹的认证方法，该方法能够提高用户认证的效率并降低用户密码被窃取或破解的风险，可以提高用户身份信息的安全性。

为达上述目的，根据本发明第一方面实施例提出了一种基于指纹的认证方法，包括以下步骤：服务器接收认证请求，其中，所述认证请求包括身份标识信息；所述服务器根据所述认证请求生成挑战码，并将所述挑战码发送至客户端；所述客户端显示所述挑战码，以使所述客户端的用户根据所述挑战码和预设编码规则输入第一指纹序列，并将所述第一指纹序列发送至所述服务器；所述服务器根据所述身份标识信息获取对应的预存指纹集合以及与所述预存指纹集合对应的编码规则，并根据所述挑战码、所述指纹集合和所述编码规则生成第二指纹序列；以及所述服务器将所述第一指纹序列与所述第二指纹序列进行匹配，并在所述第一指纹序列与所述第二指纹序列一致时通过认证。

根据本发明实施例的基于指纹的认证方法，服务器可根据用户的认证请求向用户客户端发送挑战码，并根据该挑战码和与该用户对应的编码规则生成指纹序列，以对用户根据该挑战码和预设指纹编码规则输入的指纹序列进行比对，如果两个指纹序列一致则通过认证，兼具了指纹认证和挑战应答认证的优点，在用户指纹被盗用时，如果没有指纹编码规则也无法通过身份验证，使得用户身份信息的安全性大大提高。此外，用户无需记忆复杂冗长的密码，只需记住自定义的指纹编码，简单易用，提高认证效率，用户体验好。

本发明第二方面实施例提供了一种基于指纹的认证系统，包括：包括服务器和客户端，其中，所述服务器用于接收认证请求，其中，所述认证请求包括身份标识信息，并根据所述认证请求生成挑战码，并将所述挑战码发送至所述客户端，以及根据所述身份标识信息获取对应的预存指纹集合以及与所述预存指纹集合对应的编码规则，并根据所述挑战码、所述指纹集合和所述编码规则生成第二指纹序列，以及接收所述客户端发送的第一指纹序列，并将所述第一指纹序列与所述第二指纹序列进行匹配，并在所述第一指纹序列与所述第二指纹序列一致时通过认证；所述客户端用于向所述服务器发送所述认证请求，并显示所述服务器返回的所述挑战码，以使所述客户端的用户根据所述挑战码和预设编码规则输入所述第一指纹序列，并将所述第一指纹序列发送至所述服务器。

根据本发明实施例的基于指纹的认证系统，服务器可根据用户的认证请求向用户客户端发送挑战码，并根据该挑战码和与该用户对应的编码规则生成指纹序列，以对用户根据该挑战码和预设指纹编码规则输入的指纹序列进行比对，如果两个指纹序列一致则通过认证，兼具了指纹认证和挑战应答认证的优点，在用户指纹被盗用时，如果没有指纹编码规则也无法通过身份验证，使得用户身份信息的安全性大大提高。此外，用户无需记忆复杂冗长的密码，只需记住自定义的指纹编码，简单易用，提高认证效率，用户体验好。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1为根据本发明一个实施例的基于指纹的认证方法的流程图；

图2为根据本发明一个实施例的基于指纹的认证系统的结构示意图。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

下面参考附图描述根据本发明实施例的基于指纹的认证方法和系统。

图1为根据本发明一个实施例的基于指纹的认证方法的流程图。如图1所示，该基于指纹的认证方法包括以下步骤。

S101，服务器接收认证请求，其中，认证请求包括身份标识信息。

在本发明的一个实施例中，当用户需要进行身份认证时，可通过用户所在的客户端向服务器发送包括用户自身的身份标识信息的认证请求。其中，身份标识信息可以是用户名、用户ID（Identity，身份标识码）等。

S102，服务器根据认证请求生成挑战码，并将挑战码发送至客户端。

在本发明的一个实施例中，服务器在接到用户通过客户端发送的认证请求后，可根据认证请求随机生成字符串，并将该字符串作为挑战码发送至相应的客户端，同时将该挑战码与认证请求中的用户的身份标识信息对应存储。其中，挑战码即随机生成的字符串中可包括数字字符、大写英文字母、小写英文字母等，例如挑战码可为1Aw2E。举例来说，客户端可为个人电脑、笔记本电脑、手机等，服务器可通过互联网将该挑战码发送至客户端中的浏览器或者其他应用程序，也可通过短信等通信方式发送至用户的手机中。

S103，客户端显示挑战码，以使客户端的用户根据挑战码和预设编码规则输入第一指纹序列，并将第一指纹序列发送至服务器。

在本发明的一个实施例中，预设编码规则为用户自定义的用于对自己的指纹进行编码的规则，可在用户注册账户时进行定义。其中，指纹编码可以是字母编码或数字编码，如数字字符0～9、大写英文字母或小写英文字母等，也可以是其他计算机可以识别和存储的字符，并且每个指纹编码最多对应一个指纹。例如，用户可以自定义编码规则为右手大拇指、食指、中指、无名指、小拇指的指纹编码依次为C、H、I、N、E。可以理解的是，用户也可以自定义其他组合的手指的指纹，本发明对此不做具体限定。

当客户端接收到挑战码后可显示该挑战码，客户端的用户可根据预设编码规则依次输入与挑战码中的指纹编码相对应的指纹，即第一指纹序列。例如，步骤S103中的编码规则，如果挑战码为ABCDE123，则用户依次输入大拇指的指纹（对应C）、小拇指的指纹（对应E），其中，挑战码中的A、B、D、1、2、3不属于用户自定义的指纹编码，则直接跳过。

在本发明的一个实施例中，客户端可通过指纹采集装置接收用户输入的第一指纹序列。

S104，服务器根据身份标识信息获取对应的预存指纹集合以及与预存指纹集合对应的编码规则，并根据挑战码、指纹集合和对应的编码规则生成第二指纹序列。

在本发明的一个实施例中，与预存指纹集合对应的编码规则为预存指纹集合中的多个指纹与多个指纹编码的对应规则。用户在注册账户时，可将用户自身的指纹集合以及与指纹集合对应的自定义的编码规则上传至服务器进行存储，由此，服务器中预存了与多个用户的身份标识信息分别对应的指纹集合以及相应的编码规则。具体地，每个用户在服务器注册时，服务器要求用户利用客户端的指纹采集设备向服务器提交多个手指指纹，并提示用户对提交的多个指纹进行编码，服务器将用户的多个指纹和对应的编码规则存储到数据库。

当服务器接收到认证请求后，可根据认证请求中的用户的身份标识信息查找到对应的指纹集合以及相应的编码规则，并在生产挑战码后（其中，挑战码中包括至少一个指纹编码），服务器依次获取挑战码中的至少一个指纹编码，然后根据编码规则在指纹集合中依次提取与至少一个指纹编码对应的至少一个指纹，并按照至少一个指纹的次序生成第二指纹序列。

S105，服务器将第一指纹序列与第二指纹序列进行匹配，并在第一指纹序列与第二指纹序列一致时通过认证。

在本发明的一个实施例中，当服务器接收到第一指纹序列后，可将第一指纹序列与第二指纹序列中的指纹依次一一进行比对，如果所有指纹均比对成功，则判定用户通过身份认证，此次登录成功。否则只要有一个指纹比对失败，则判断用户未通过身份认证，此次登录失败。例如，如果服务器根据认证请求中的身份标识信息获取的编码规则和指纹集合以及挑战码ABCDE123获取的第二指纹序列与第一指纹序列：大拇指的指纹（对应C）、小拇指的指纹（对应E）一致，则通过认证，否则认证失败。

应当理解，本发明实施例的基于指纹的认证方法还可以非常方便地与数字签名技术、动态口令技术结合，具有很好的可扩展性。并且，扩展后的认证方法将具有更高的安全性。

本发明实施例的基于指纹的认证方法，服务器可根据用户的认证请求向用户客户端发送挑战码，并根据该挑战码和与该用户对应的编码规则生成指纹序列，以对用户根据该挑战码和预设指纹编码规则输入的指纹序列进行比对，如果两个指纹序列一致则通过认证，兼具了指纹认证和挑战应答认证的优点，在用户指纹被盗用时，如果没有指纹编码规则也无法通过身份验证，使得用户身份信息的安全性大大提高。此外，用户无需记忆复杂冗长的密码，只需记住自定义的指纹编码，简单易用，提高认证效率，用户体验好。

为了实现上述实施例，本发明还提出一种基于指纹的认证系统。

图2为根据本发明一个实施例的基于指纹的认证系统的结构示意图。如图2所示，根据本发明实施例的基于指纹的认证系统包括：服务器100和客户端200。

具体地，服务器100用于接收认证请求，其中，认证请求包括身份标识信息，并根据认证请求生成挑战码，并将挑战码发送至客户端200，以及根据身份标识信息获取对应的预存指纹集合以及与预存指纹集合对应的编码规则，并根据挑战码、指纹集合和编码规则生成第二指纹序列，以及接收客户端200发送的第一指纹序列，并将第一指纹序列与第二指纹序列进行匹配，并在第一指纹序列与第二指纹序列一致时通过认证。

在本发明的实施例中，与预存指纹集合对应的编码规则为预存指纹集合中的多个指纹与多个指纹编码的对应规则。用户在注册账户时，可将用户自身的指纹集合以及与指纹集合对应的自定义的编码规则上传至服务器100进行存储，由此，服务器100中预存了与多个用户的身份标识信息分别对应的指纹集合以及相应的编码规则。具体地，每个用户在服务器100注册时，服务器100要求用户利用客户端200的指纹采集设备向服务器100提交多个手指指纹，并提示用户对提交的多个指纹进行编码，服务器100将用户的多个指纹和对应的编码规则存储到数据库。

客户端200用于向服务器100发送认证请求，显示服务器100返回的挑战码，以使客户端200的用户根据挑战码和预设编码规则输入第一指纹序列，并将第一指纹序列发送至服务器100。

在本发明的实施例中，预设编码规则为用户自定义的用于对自己的指纹进行编码的规则，可在用户注册账户时进行定义。其中，指纹编码可以是字母编码或数字编码，如数字字符0～9、大写英文字母或小写英文字母等，也可以是其他计算机可以识别和存储的字符，并且每个指纹编码最多对应一个指纹。例如，用户可以自定义编码规则为右手大拇指、食指、中指、无名指、小拇指的指纹编码依次为C、H、I、N、E。可以理解的是，用户也可以自定义其他组合的手指的指纹，本发明对此不做具体限定。

在本发明的一个实施例中，当用户需要进行身份认证时，可通过用户所在的客户端200向服务器100发送包括用户自身的身份标识信息的认证请求。其中，身份标识信息可以是用户名、用户ID（Identity，身份标识码）等。

服务器100在接到用户通过客户端200发送的认证请求后，可根据认证请求随机生成字符串，并将该字符串作为挑战码发送至相应的客户端200，同时将该挑战码与认证请求中的用户的身份标识信息对应存储。其中，挑战码即随机生成的字符串中可包括数字字符、大写英文字母、小写英文字母等，例如挑战码可为1Aw2E。举例来说，客户端200可为个人电脑、笔记本电脑、手机等，服务器100可通过互联网将该挑战码发送至客户端200中的浏览器或者其他应用程序，也可通过短信等通信方式发送至用户的手机中。

当服务器100接收到认证请求后，可根据认证请求中的用户的身份标识信息查找到对应的指纹集合以及相应的编码规则，并在生产挑战码后（其中，挑战码中包括至少一个指纹编码），服务器100依次获取挑战码中的至少一个指纹编码，然后根据编码规则在指纹集合中依次提取与至少一个指纹编码对应的至少一个指纹，并按照至少一个指纹的次序生成第二指纹序列。

当客户端200接收到挑战码后可显示该挑战码，客户端200的用户可根据预设编码规则依次输入与挑战码中的指纹编码相对应的指纹，即第一指纹序列。例如，步骤S103中的编码规则，如果挑战码为ABCDE123，则用户依次输入大拇指的指纹（对应C）、小拇指的指纹（对应E），其中，挑战码中的A、B、D、1、2、3不属于用户自定义的指纹编码，则直接跳过。在本发明的一个实施例中，客户端200可通过指纹采集装置接收用户输入的第一指纹序列。

当服务器100接收到第一指纹序列后，可将第一指纹序列与第二指纹序列中的指纹依次一一进行比对，如果所有指纹均比对成功，则判定用户通过身份认证，此次登录成功。否则只要有一个指纹比对失败，则判断用户未通过身份认证，此次登录失败。例如，如果服务器100根据认证请求中的身份标识信息获取的编码规则和指纹集合以及挑战码ABCDE123获取的第二指纹序列与第一指纹序列：大拇指的指纹（对应C）、小拇指的指纹（对应E）一致，则通过认证，否则认证失败。

本发明实施例的基于指纹的认证系统，服务器可根据用户的认证请求向用户客户端发送挑战码，并根据该挑战码和与该用户对应的编码规则生成指纹序列，以对用户根据该挑战码和预设指纹编码规则输入的指纹序列进行比对，如果两个指纹序列一致则通过认证，兼具了指纹认证和挑战应答认证的优点，在用户指纹被盗用时，如果没有指纹编码规则也无法通过身份验证，使得用户身份信息的安全性大大提高。此外，用户无需记忆复杂冗长的密码，只需记住自定义的指纹编码，简单易用，提高认证效率，用户体验好。

流程图中或在此以其他方式描述的任何过程或方法描述可以被理解为，表示包括一个或更多个用于实现特定逻辑功能或过程的步骤的可执行指令的代码的模块、片段或部分，并且本发明的优选实施方式的范围包括另外的实现，其中可以不按所示出或讨论的顺序，包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序，来执行功能，这应被本发明的实施例所属技术领域的技术人员所理解。

在流程图中表示或在此以其他方式描述的逻辑和/或步骤，例如，可以被认为是用于实现逻辑功能的可执行指令的定序列表，可以具体实现在任何计算机可读介质中，以供指令执行系统、装置或设备（如基于计算机的系统、包括处理器的系统或其他可以从指令执行系统、装置或设备取指令并执行指令的系统）使用，或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用。就本说明书而言，"计算机可读介质"可以是任何可以包含、存储、通信、传播或传输程序以供指令执行系统、装置或设备或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用的装置。计算机可读介质的更具体的示例（非穷尽性列表）包括以下：具有一个或多个布线的电连接部（电子装置），便携式计算机盘盒（磁装置），随机存取存储器（RAM），只读存储器（ROM），可擦除可编辑只读存储器（EPROM或闪速存储器），光纤装置，以及便携式光盘只读存储器（CDROM）。另外，计算机可读介质甚至可以是可在其上打印所述程序的纸或其他合适的介质，因为可以例如通过对纸或其他介质进行光学扫描，接着进行编辑、解译或必要时以其他合适方式进行处理来以电子方式获得所述程序，然后将其存储在计算机存储器中。

应当理解，本发明的各部分可以用硬件、软件、固件或它们的组合来实现。在上述实施方式中，多个步骤或方法可以用存储在存储器中且由合适的指令执行系统执行的软件或固件来实现。例如，如果用硬件来实现，和在另一实施方式中一样，可用本领域公知的下列技术中的任一项或他们的组合来实现：具有用于对数据信号实现逻辑功能的逻辑门电路的离散逻辑电路，具有合适的组合逻辑门电路的专用集成电路，可编程门阵列（PGA），现场可编程门阵列（FPGA）等。

本技术领域的普通技术人员可以理解实现上述实施例方法携带的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，该程序在执行时，包括方法实施例的步骤之一或其组合。

此外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理模块中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个模块中。上述集成的模块既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块的形式实现。所述集成的模块如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，也可以存储在一个计算机可读取存储介质中。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同限定。

Claims (12)

1.一种基于指纹的认证方法，其特征在于，包括以下步骤：

服务器接收认证请求，其中，所述认证请求包括身份标识信息；

所述服务器根据所述认证请求生成挑战码，并将所述挑战码发送至客户端；

所述客户端显示所述挑战码，以使所述客户端的用户根据所述挑战码和预设编码规则输入第一指纹序列，并将所述第一指纹序列发送至所述服务器；

所述服务器根据所述身份标识信息获取对应的预存指纹集合以及与所述预存指纹集合对应的编码规则，并根据所述挑战码、所述指纹集合和所述编码规则生成第二指纹序列；以及

所述服务器将所述第一指纹序列与所述第二指纹序列进行匹配，并在所述第一指纹序列与所述第二指纹序列一致时通过认证。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述服务器根据所述认证请求生成挑战码具体包括：

所述服务器根据所述认证请求随机生成字符串，并将所述字符串作为所述挑战码。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述编码规则为所述服务器预存的所述预存指纹集合中的多个指纹与多个指纹编码的对应规则。

4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述挑战码中包括至少一个指纹编码，所述服务器根据挑战码、所述指纹集合和所述编码规则生成第二指纹序列具体包括：

所述服务器依次获取所述挑战码中的所述至少一个指纹编码；

根据所述编码规则在所述指纹集合中依次提取与所述至少一个指纹编码对应的至少一个指纹，并按照所述至少一个指纹的次序生成所述第二指纹序列。

5.如权利要求3或4所述的方法，其特征在于，所述指纹编码为字母编码或数字编码。

6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述客户端通过指纹采集装置接收所述用户输入的第一指纹序列。

7.一种基于指纹的认证系统，其特征在于，包括服务器和客户端，其中，

所述服务器用于接收认证请求，其中，所述认证请求包括身份标识信息，并根据所述认证请求生成挑战码，并将所述挑战码发送至所述客户端，以及根据所述身份标识信息获取对应的预存指纹集合以及与所述预存指纹集合对应的编码规则，并根据所述挑战码、所述指纹集合和所述编码规则生成第二指纹序列，以及接收所述客户端发送的第一指纹序列，并将所述第一指纹序列与所述第二指纹序列进行匹配，并在所述第一指纹序列与所述第二指纹序列一致时通过认证；

所述客户端用于向所述服务器发送所述认证请求，并显示所述服务器返回的所述挑战码，以使所述客户端的用户根据所述挑战码和预设编码规则输入所述第一指纹序列，并将所述第一指纹序列发送至所述服务器。

8.如权利要求7所述的系统，其特征在于，所述服务器具体用于根据所述认证请求随机生成字符串，并将所述字符串作为所述挑战码。

9.如权利要求7所述的系统，其特征在于，所述编码规则为所述服务器预存的所述预存指纹集合中的多个指纹与多个指纹编码的对应规则。

10.如权利要求9所述的系统，其特征在于，所述挑战码中包括至少一个指纹编码，具体用于依次获取所述挑战码中的所述至少一个指纹编码，以及根据所述编码规则在所述指纹集合中依次提取与所述至少一个指纹编码对应的至少一个指纹，并按照所述至少一个指纹的次序生成所述第二指纹序列。

11.如权利要求9或10所述的系统，其特征在于，所述指纹编码为字母编码或数字编码。

12.如权利要求7所述的系统，其特征在于，所述客户端通过指纹采集装置接收所述用户输入的第一指纹序列。

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