CN104091106A - 一种支持虹膜加密的鼠标和方法 - Google Patents

Abstract

公开了一种支持虹膜加密的鼠标和方法。该鼠标包括：虹膜采集设备，用于采集用户的虹膜图像；通信接口，用于连接到外部计算设备；文件加密键；和加密解密管理器，被配置为当用户将光标放到或者点选期望加密的文件上时，响应于文件加密键被用户按下而启动对文件的加密。

Description

一种支持虹膜加密的鼠标和方法

技术领域

本发明涉及信息安全技术，具体而言，涉及一种支持虹膜加密功能的鼠标和相应的方法。

背景技术

随着存储设备容量的增长和成本的降低，用户在诸如便携式计算机之类的个人计算设备上存储的数据越来越多。其中，有许多数据涉及用户的个人隐私(如个人照片)或者财产安全(如账户信息)，一旦计算设备丢失或者被他人冒用，可能会导致严重的后果。因此，用户往往考虑对期望的文件进行加密以免他人打开文件并获取相关信息。

目前最常见的文件加密的手段依赖于设置口令。例如，微软公司的Word文档处理软件可以允许用户对Word文档设置口令，之后只有输入该口令才能成功打开该文档。同样，一些压缩工具也提供设置口令的功能，只有正确输入口令才能将设置了口令的压缩文件成功解压缩。然而，口令的安全性往往不足。例如，当口令的强度较弱(如位数较短)时，很容易被恶意者破解，例如通过穷举法。用户可能希望通过设置较长位数的口令来提高安全性，但对于用户来说这可能存在难以记忆的问题。在用户忘记了口令而无法打开文件的情况下，用户相当于损失了宝贵的数据。有时候，用户可能会将口令明文记录在其他地方，如另一个文件里或者纸张上，以防忘记。显然，一旦恶意者获取了明文的口令，他就可以轻易地解密文件。

目前，提出了利用生物特征识别技术进行加密的方案。生物特征例如是指纹、虹膜等。其中，虹膜识别技术采用人眼虹膜图像识别的非接触式的身份识别验证方式，安全性和精确度最高，具有个体唯一、不需要记忆、不能被窃取，安全级别高等优点。在现有技术中提出了基于虹膜识别的文件加密系统及其文件加密方法。不过，用户需要购买摄像装置才能进行虹膜识别，这可能会增加用户的开支，而且摄像装置也会额外占用空间。此外，用户还需要执行一系列较繁琐的操作才能完成加密。

因此，需要一种节省空间、便于使用的虹膜加密技术。

发明内容

为此，本发明提供一种具有虹膜加密功能的鼠标和相应的方法。

根据本发明的一个方面，提供一种支持虹膜加密的鼠标。该鼠标包括：虹膜采集设备，用于采集用户的虹膜图像；通信接口，用于连接到外部计算设备；文件加密键；和加密解密管理器，被配置为当用户将光标放到或者点选期望加密的文件上时，响应于文件加密键被用户按下而启动对文件的加密。

该鼠标还可以包括：虹膜存储器，用于存储用户登记的虹膜；和虹膜认证设备，用于对采集的虹膜图像进行虹膜识别，并且认证是否与虹膜存储器中登记的虹膜一致。虹膜存储器和虹膜认证设备也可以位于计算设备一侧。虹膜采集设备可以包括摄像头，摄像头位于鼠标的底面。摄像头可以凹陷于鼠标底面的平面内。文件加密键可以包括位于鼠标侧面的单独按键。文件加密键被定义为鼠标上已有按键的特定操作模式。加密解密管理器可以被配置为响应于所述文件加密键被用户按下而向计算设备传输文件加密密钥，以便计算设备利用该密钥对文件加密。加密解密管理器可以被配置为响应于用户对期望解密的文件的鼠标操作而启动对文件的解密。加密解密管理器可以被配置为响应于文件解密的启动，指示所述虹膜采集设备和虹膜认证设备执行用户虹膜图像的采集、识别和认证，如果认证一致，则将所述加密密钥或者与其对应的解密密钥传输到计算设备，以便后者利用该密钥对文件进行解密。加密解密管理器还可以被配置为在向计算设备传输文件加密密钥之前，指示所述虹膜采集设备和虹膜认证设备执行用户虹膜图像的采集、识别和认证，以及如果认证一致才向计算设备发送文件加密密钥。密钥可以是由虹膜采集设备、虹膜存储器、虹膜认证设备中的一个或多个硬件的设备序列号产生的。密钥也可以是由虹膜图像中的特征值产生的。

根据本发明的另一个方面，提供一种文件加密和解密方法。该方法包括：接收用户按下文件加密键的输入；将文件加密密钥传输到计算设备，以便计算设备利用该密钥对文件进行加密；接收用户期望解密文件的鼠标操作；从计算设备接收启动文件解密的指示；执行虹膜图像的采集、识别；以及认证虹膜是否与登记的虹膜一致，如果认证一致，则将文件加密密钥或对应的解密密钥传输到计算设备。该方法还可以包括：在将加密密钥传输到计算设备之前，执行虹膜图像的采集、识别和认证；以及仅当认证一致时将文件加密密钥传输到计算设备。

附图说明

为了实现上述以及相关目的，本文结合下面的描述和附图来描述某些说明性方面，这些方面指示了可以实践本文所公开的原理的各种方式，并且所有方面及其等效方面旨在落入所要求保护的主题的范围内。通过结合附图阅读下面的详细描述，本公开的上述以及其它目的、特征和优势将变得更加明显。遍及本公开，相同的附图标记通常指代相同的部件或元素。

图1是根据本发明一个示例性实施例的具有虹膜识别功能的鼠标100的方框图。

图2示出了根据本发明另一示例性实施例的具有虹膜识别功能的鼠标200的方框图。

图3是根据本发明一个示例性实施例的文件加密和解密方法300的流程图。

具体实施方式

下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。

图1是根据本发明一个示例性实施例的具有虹膜识别功能的鼠标100的方框图。

如图1所示，鼠标100包括虹膜采集设备110、通信接口120、虹膜存储器130、虹膜认证设备140、文件加密键150和加密解密管理器160。虹膜采集设备110用于采集用户的虹膜图像，其包括成像单元112。成像单元112可以包括摄像头、图像传感器(未示出)。虹膜识别设备110还可以包括至少一个光源114，用来提供辅助照明，以提高采集虹膜图像的质量。虹膜识别设备110的摄像头理论上可以位于鼠标上任何位置。不过，考虑到鼠标体积较小，用户握住鼠标时手可能会挡住绝大多数上表面，因此在一个实施例中，摄像头位于鼠标的底面，用户只需要拿起鼠标并将底面朝向眼部即可开始虹膜采集。摄像头最好凹陷在鼠标底面的平面内，从而避免磨损。与传统的单独的虹膜采集摄像头相比，集成在鼠标内的虹膜采集设备不占用额外的空间，也不需要额外布置与计算设备的连线、接口。而且，用户可以用手将鼠标调整到对准眼部的方向，而不需要调整头部位置去对准摄像头，因此对用户而言更加便捷。由于鼠标可以拿到离眼睛较近的位置，因此不需要很高像素的摄像头就可以获得质量满意的成像，从而可以节省摄像头的成本。

通信接口120用于连接到外部计算设备，例如可以通过USB线或者无线(如蓝牙、2.4GHz等)等方式连接到诸如台式计算机或者笔记本电脑等外部计算设备。虹膜存储器130用于存储用户登记的虹膜。虹膜的登记可以由外部计算设备上安装的应用启动。当经由通信接口120接收到来自计算设备上的应用时，鼠标100的虹膜采集设备110采集用户的虹膜，并且将采集的虹膜登记在虹膜存储器130中。登记的虹膜数量可以不止一个，例如，共用一台计算设备的用户和他/她的家人都可以登记各自的虹膜。虹膜认证设备140用于对采集的虹膜图像进行虹膜识别，并且认证是否与虹膜存储器130中登记的虹膜一致。目前已经提出了各种虹膜识别的算法，在此不再具体讨论。

用户可以按下文件加密键150来执行期望的文件加密操作。文件加密键150可以是鼠标上的单独按键，例如可以位于鼠标的侧面，用户可以用拇指或者无名指、小拇指方便地操作。或者，文件加密键150可以被定义为鼠标上的已有按键的特定操作模式，例如，双击滚轮或者左键、右键一起按下。当用户将光标放到或者点选期望加密的文件上时，加密解密管理器被配置为响应于文件加密键150被用户按下而启动对文件的加密。传统的文件加密需要较多操作，如选中文件后按下右键，再从菜单里的诸多选项中选择文件加密选项。与此相比，鼠标上的文件加密键可以实现一键加密，大大节省了用户的操作步骤。

对于文件的加密和解密有多种可能的方案。在第一种方案中，加密所采用的密钥可以不依赖于虹膜。例如，密钥是由虹膜采集设备、虹膜存储器、虹膜认证设备中的硬件设备序列号产生的，具有唯一性。该序列号可以来自图像传感器、处理器、存储器芯片的序列号。进一步地，加密的启动也可以不需要虹膜认证。响应于文件加密键150被用户按下，加密解密管理器160将相关的密钥传输到计算设备，安装在计算设备上的应用利用该密钥对文件进行加密。

当需要对加密的文件进行解密时，用户可以例如利用鼠标的操作来启动解密过程。鼠标的操作包括用鼠标左键双击期望解密的文件，或者通过将光标放到或点选期望解密的文件并按下文件加密键150。当从计算设备上的应用接收到启动解密过程的指示时，加密解密管理器160指示虹膜采集设备110采集用户虹膜图像，虹膜认证设备140对采集的虹膜图像进行虹膜识别，并且认证是否与虹膜存储器130中登记的虹膜一致。如果认证一致，则将原加密密钥(如硬件设备序列号)或者与其对应的解密密钥传输到计算设备，后者利用该密钥对文件进行解密。如果认证不一致，则不进行密钥传输。虹膜图像的采集、识别和认证可以重复预定次数直到成功为止。这种加密和解密方案的实现复杂度较低，由于鼠标是私人物品，其硬件设备序列号一般也不容易被他人获知，因此在一般情况下都可以提供令人满意的保密性。

第二种方案与第一种方案类似，只是加密的启动也需要进行虹膜认证。当用户按下鼠标上的文件加密键150时，启动虹膜采集设备110采集用户虹膜图像，虹膜认证设备140对采集的虹膜图像进行虹膜识别，并且认证是否与虹膜存储器130中登记的虹膜一致。如果一致，相关的密钥被传输到计算设备，安装在计算设备上的应用利用该密钥对文件进行加密。与第一种方案相比，第二种方案可以防止他人未经授权对文件进行加密操作。

应当注意，上面描述的密钥机制比较简单。取决于选择的加密、解密算法，可以采用各种密钥机制。例如，非对称加密算法需要两个密钥：公开密钥和私有密钥。

在第三种方案中，加密所采用的密钥依赖于虹膜。例如，密钥是由虹膜图像中的特征值产生的，具有唯一性。加密的启动可以不需要虹膜认证。例如该密钥由登记的虹膜图像中的特征值产生，可以预先产生并与登记的虹膜图像一同存储在虹膜存储器130中或者可以实时产生。在加密时，响应于用户按下鼠标上的文件加密键150，加密解密管理器160将该密钥传输到计算设备，安装在计算设备上的应用利用该密钥对文件进行加密。当需要对加密的文件进行解密时，用户可以通过对该加密文件的鼠标操作，例如用鼠标左键双击该加密文件，或者通过将光标放到或点选希望加密的文件并按下文件加密键150来启动解密过程。当从计算设备上的应用接收到启动解密过程的指示时，加密解密管理器160指示虹膜采集设备110采集用户虹膜图像，虹膜认证设备140对采集的虹膜图像进行虹膜识别，并且认证是否与虹膜存储器130中登记的虹膜一致。如果认证一致，则鼠标将加密密钥(如由登记的虹膜图像中的特征值产生的密钥)或者与其对应的解密密钥传输到计算设备，后者利用该密钥对文件进行解密。如果认证不一致，则不进行密钥传输。虹膜图像的采集和认证可以重复预定次数直到成功为止。与采用硬件设备序列号作为密钥相比，依赖于虹膜的密钥可以提供更强的保密性，他人即使获得了加密的文件也很难破解。

第四种方案与第三种方案类似，只是加密的启动也需要进行虹膜认证。当用户按下鼠标上的文件加密键150时，启动虹膜采集设备110采集用户虹膜图像，虹膜认证设备140对采集的虹膜图像进行虹膜识别，并且认证是否与虹膜存储器130中登记的虹膜一致。如果一致，由登记的虹膜图像或者采集的虹膜图像中的特征值产生的相关密钥被传输到计算设备，安装在计算设备上的应用利用该密钥对文件进行加密。与第三种方案相比，第四种方案可以防止他人未经授权对文件进行加密操作。

在图1的示例中，对虹膜图像的识别和认证都是由计算设备一侧完成的。图2示出了根据本发明另一示例性实施例的具有虹膜识别功能的鼠标200的方框图。

在图2中，鼠标100包括虹膜采集设备110、通信接口120和文件加密键150，即，将虹膜存储器130、虹膜认证设备140转移到计算设备中。在此情况下，简化了鼠标的结构，降低了成本。同时，避免了鼠标与计算设备之间的密钥传输，提高了安全性。

图3是根据本发明一个示例性实施例的文件加密和解密方法300的流程图。

在步骤S310，接收用户按下鼠标上的文件加密键的输入。在步骤S320，将加密密钥传输到计算设备，以便计算设备利用该密钥对文件进行加密。在步骤S330，接收用户期望解密文件的鼠标操作。在步骤S340，从计算设备接收启动文件解密的指示。在步骤S350，执行虹膜图像的采集、识别。在步骤S360，认证虹膜是否与登记的虹膜一致。如果认证一致，则在步骤S370将文件加密密钥或对应的解密密钥传输到计算设备。否则，返回步骤S350重新进行虹膜图像的采集、识别。

当然，在步骤S320之前，也可以执行虹膜图像的采集、识别和认证(即步骤S350和S360)，只有当认证一致时才执行步骤S320。

应当理解，为了精简本公开并帮助理解各个发明方面中的一个或多个，在上面对本发明的示例性实施例的描述中，本发明的各个特征有时被一起分组到单个实施例、图、或者对其的描述中。然而，并不应将该公开的方法解释成反映如下意图：即所要求保护的本发明要求比在每个权利要求中所明确记载的特征更多特征。更确切地说，如下面的权利要求书所反映的那样，发明方面在于少于前面公开的单个实施例的所有特征。因此，遵循具体实施方式的权利要求书由此明确地并入该具体实施方式，其中每个权利要求本身都作为本发明的单独实施例。

本领域那些技术人员应当理解在本文所公开的示例中的设备的模块或单元或组件可以布置在如该实施例中所描述的设备中，或者可替换地可以定位在与该示例中的设备不同的一个或多个设备中。前述示例中的模块可以组合为一个模块或者此外可以分成多个子模块。

本领域那些技术人员可以理解，可以对实施例中的设备中的模块进行自适应性地改变并且把它们设置在与该实施例不同的一个或多个设备中。可以把实施例中的模块或单元或组件组合成一个模块或单元或组件，以及此外可以把它们分成多个子模块或子单元或子组件。除了这样的特征和/或过程或者单元中的至少一些是相互排斥之外，可以采用任何组合对本说明书(包括伴随的权利要求、摘要和附图)中公开的所有特征以及如此公开的任何方法或者设备的所有过程或单元进行组合。除非另外明确陈述，本说明书(包括伴随的权利要求、摘要和附图)中公开的每个特征可以由提供相同、等同或相似目的的替代特征来代替。

此外，本领域的技术人员能够理解，尽管在此所述的一些实施例包括其它实施例中所包括的某些特征而不是其它特征，但是不同实施例的特征的组合意味着处于本发明的范围之内并且形成不同的实施例。例如，在下面的权利要求书中，所要求保护的实施例的任意之一都可以以任意的组合方式来使用。

此外，所述实施例中的一些在此被描述成可以由计算机系统的处理器或者由执行所述功能的其它装置实施的方法或方法元素的组合。因此，具有用于实施所述方法或方法元素的必要指令的处理器形成用于实施该方法或方法元素的装置。此外，装置实施例的在此所述的元素是如下装置的例子：该装置用于实施由为了实施该发明的目的的元素所执行的功能。

如在此所使用的那样，除非另行规定，使用序数词“第一”、“第二”、“第三”等等来描述普通对象仅仅表示涉及类似对象的不同实例，并且并不意图暗示这样被描述的对象必须具有时间上、空间上、排序方面或者以任意其它方式的给定顺序。

尽管根据有限数量的实施例描述了本发明，但是受益于上面的描述，本技术领域内的技术人员明白，在由此描述的本发明的范围内，可以设想其它实施例。此外，应当注意，本说明书中使用的语言主要是为了可读性和教导的目的而选择的，而不是为了解释或者限定本发明的主题而选择的。因此，在不偏离所附权利要求书的范围和精神的情况下，对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。对于本发明的范围，对本发明所做的公开是说明性的，而非限制性的，本发明的范围由所附权利要求书限定。

Claims (10)

1.一种支持虹膜加密的鼠标，包括：

虹膜采集设备，用于采集用户的虹膜图像；

通信接口，用于连接到外部计算设备；

文件加密键；和

加密解密管理器，被配置为当用户将光标放到或者点选期望加密的文件上时，响应于文件加密键被用户按下而启动对文件的加密。

2.如权利要求1所述的鼠标，还包括：

虹膜存储器，用于存储用户登记的虹膜；

虹膜认证设备，用于对采集的虹膜图像进行虹膜识别，并且认证是否与虹膜存储器中登记的虹膜一致。

3.如权利要求1或2所述的鼠标，其中所述虹膜采集设备包括摄像头，所述摄像头位于鼠标的底面。

4.如权利要求3所述的鼠标，其中所述摄像头凹陷于鼠标底面的平面内。

5.如权利要求1或2所述的鼠标，其中所述文件加密键包括位于鼠标侧面的单独按键。

6.如权利要求1或2所述的鼠标，其中所述文件加密键被定义为鼠标上已有按键的特定操作模式。

7.如权利要求1或2所述的鼠标，其中所述加密解密管理器被配置为响应于所述文件加密键被用户按下而向计算设备传输文件加密密钥，以便计算设备利用该密钥对文件加密。

8.如权利要求7所述的鼠标，其中所述加密解密管理器被配置为响应于用户对期望解密的文件的鼠标操作而启动对文件的解密。

9.如权利要求8所述的鼠标，其中所述加密解密管理器被配置为响应于文件解密的启动，指示所述虹膜采集设备和虹膜认证设备执行用户虹膜图像的采集、识别和认证，如果认证一致，则将所述加密密钥或者与其对应的解密密钥传输到计算设备，以便后者利用该密钥对文件进行解密。

10.如权利要求7所述的鼠标，所述加密解密管理器还被配置为在向计算设备传输文件加密密钥之前，指示所述虹膜采集设备和虹膜认证设备执行用户虹膜图像的采集、识别和认证，以及如果认证一致才向计算设备发送文件加密密钥。