CN105207776A - 一种指纹认证方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种指纹认证方法及系统，所述方法包括：认证步骤，根据客户端的认证请求生成一对密钥，所述密钥包括公钥和私钥；发送步骤，将所述公钥发送到所述客户端；接收步骤，接收客户端根据所述公钥生成并发送的加密数据；解密步骤，采用所述私钥对所述加密数据进行解密，得到解密数据；匹配步骤，根据本地存储的数据信息对所述解密数据进行匹配。本发明所涉及的指纹认证方法及系统可以防止用户数据在网络传输过程中被攻击者窃取或者篡改，保证了用户数据在系统认证的安全性和可靠性。

Description

一种指纹认证方法及系统

技术领域

本发明涉及身份认证领域，具体是一种指纹认证方法及系统。

背景技术

当前形势下，政府、企业和个人在使用各类系统时，越来越关注系统安全问题，而身份认证是系统安全中最重要的问题，只有在进行安全可靠的身份认证基础上各类系统才能最有效地发挥安全防护作用。

目前常见的身份认证技术有：传统的静态口令认证技术、动态口令认证技术、USBKEY认证技术、生物特征认证技术、智能卡认证技术等。然而这些技术都或多或少的存在着一些弊端，比如传统的静态口令认证技术，其安全性仅基于用户口令的保密性，而用户口令一般都比较短或者很容易猜测，另外攻击者可能窃听通信信道或进行网络窥探，这样很容易就能截取用户口令。而动态口令、USBKEY认证技术和智能卡技术都依赖于用户手中的硬件设备，而这些设备很容易损坏、丢失并且要随身携带，使用起来比较繁琐。

如现有的指纹认证技术的实现过程如下：当用户需要进行认证时，首先客户端通过指纹传感器获取到用户指纹，然后将指纹特征码上传到服务器端，服务器端将采集到的特征识别指纹样本与指纹库中已保存的该用户的指纹进行特征对比，如果匹配则认证通过。由于现有的指纹认证技术在认证过程中获取的指纹数据在传输过程中没有进行加密，传输过程中很容易被攻击者窃取或者篡改，无法保证指纹数据的安全性，且客户端无法对服务器端的身份进行认证，不能保证用户所访问的服务器端是真实有效的。

发明内容

本发明所要解决的技术问题之一是为了防止用户数据在网络传输过程中被攻击者窃取或者篡改，并通过对用户数据进行加密，使得即使用户数据被窃取，攻击者也无法得到有效的用户数据，确保用户数据在系统认证的安全性和可靠性。此外，本发明还可以对服务器端进行验证，确保用户所访问的服务器是真实有效的。

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种指纹认证方法，所述方法包括：

认证步骤，根据客户端的认证请求生成一对密钥，所述密钥包括公钥和私钥；

发送步骤，将所述公钥发送到所述客户端；

接收步骤，接收客户端根据所述公钥生成并发送的加密数据；

解密步骤，采用所述私钥对所述加密数据进行解密，得到解密数据；

匹配步骤，根据本地存储的数据信息对所述解密数据进行匹配。

进一步，所述加密数据包含有时间戳，所述时间戳未过期时，根据本地存储的数据信息对所述解密数据进行匹配。

进一步，所述加密数据包括用户ID和用户指纹信息。

进一步，所述匹配步骤包括：根据本地存储的ID信息对所述用户ID进行匹配。

根据本地存储的ID信息对所述用户ID匹配成功之后，进一步根据本地存储的指纹信息对所述用户指纹信息进行匹配。

此外，所述方法进一步包括：匹配成功后，为所述用户分配一个会话密钥，并将所述会话密钥发送给客户端。

进一步，所述加密数据包含用户密钥，匹配成功后，为所述用户分配一个会话密钥，并根据所述用户密钥对所述会话密钥进行加密后发送给客户端。

根据本发明的另一方面，还提供了一种指纹认证系统，其特征在于，所述系统包括：

认证模块，用于根据客户端的认证请求生成一对密钥，所述密钥包括公钥和私钥；

发送模块，用于将所述公钥发送到所述客户端；

接收模块，用于接收客户端根据所述公钥生成并发送的加密数据；

解密模块，用于采用所述私钥对所述加密数据进行解密，得到解密数据；

匹配模块，用于根据本地存储的数据信息对所述解密数据进行匹配。

此外，所述系统进一步包括第一分配模块，所述第一分配模块用于所述匹配模块匹配成功后，为所述用户分配一个会话密钥，并将所述会话密钥发送给客户端。

进一步，所述接收模块的加密数据包含用户密钥，所述系统进一步包括第二分配模块，所述第二分配模块用于所述匹配模块匹配成功后，为所述用户分配一个会话密钥，并根据所述用户密钥对所述会话密钥进行加密后发送给客户端。

与现有技术相比，本发明的一个或多个实施例可以具有如下优点：本发明通过对客户端获取的用户数据进行加密，确保用户数据在传输认证过程中的安全性，还通过对服务器端进行验证，确保用户所访问的服务器的真实有效性。

本发明的其他优点、目标和特征在某种程度上将在随后的说明书中进行阐述，并且在某种程度上，基于对下文的考察研究对本领域技术人员而言将是显而易见的，或者可以从本发明的实践中得到教导。本发明的目标和其他优点可以通过下面的说明书，权利要求书，以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例共同用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1是根据本发明第一实施例的指纹认证方法的流程示意图；

图2是根据本发明第二实施例的指纹认证方法的流程示意图；

图3是根据本发明第三实施例的指纹认证方法的流程示意图；

图4是根据本发明第一实施例的指纹认证系统的结构示意图；

图5是根据本发明第二实施例的指纹认证系统的结构示意图；

图6是根据本发明第三实施例的指纹认证系统的结构示意图。

具体实施方式

以下将结合附图及实施例来详细说明本发明的实施方式，借此对本发明如何应用技术手段来解决技术问题，并达成技术效果的实现过程能充分理解并据以实施。需要说明的是，只要不构成冲突，本发明中的各个实施例以及各实施例中的各个特征可以相互结合，所形成的技术方案均在本发明的保护范围之内。

另外，在附图的流程图示出的步骤可以在诸如一组计算机可执行指令的计算机系统中执行，并且，虽然在流程图中示出了逻辑顺序，但是在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤。

本发明的以下实施例以银行客户端系统为例进行说明，由指纹传感器、用户或柜台端计算机、服务器等组成。用户相关的指纹信息以及用户注册信息等都保存在银行的安全数据库中，用户如果想要访问银行所管理的信息资源首先必须通过指纹身份认证。所有的信息资源访问权限都在银行身份认证服务器管理之下，未通过认证的用户不能要求相应的存款、取款、转账等操作。本系统客户端主要包括指纹传感器、客户端身份认证模块组成；服务器端由指纹管理模块、数据库和服务器端身份认证模块组成。

实施例一

所述银行客户端系统的指纹传感器获取用户的指纹信息，客户端身份认证模块获取用户ID，如图1所示，所述指纹认证方法包括以下步骤：

认证步骤(S101)，所述客户端向服务器端发起认证请求，服务器端认证管理模块接收到认证请求后，产生一对密钥，所述密钥包括公钥和私钥；

发送步骤(S102)，将所述密钥中的公钥发送到客户端；

接收步骤(S103)，客户端身份认证模块接收服务器端的公钥；客户端使用该公钥对用户指纹信息、用户ID数据和/或时间戳数据进行加密，将加密后的数据发送到服务器端，服务器端认证管理模块接收加密后的数据；

解密步骤(S104)，服务器端使用步骤S101中产生的密钥中的私钥对所述加密数据进行解密得到用户指纹信息和用户ID和/或时间戳数据；

匹配步骤(S105)，根据本地存储的数据信息对所述解密数据进行匹配。当解密数据中包含有时间戳时，首先判断该时间戳是否过期。若未过期，则服务器端根据用户ID到指纹管理模块的数据库中查找该用户的指纹模板，判断该用户指纹信息是否与数据库中存储的合法用户的指纹信息相匹配，若匹配，则认证成功；否则，认证失败。

实施例二

所述银行客户端系统的指纹传感器获取用户的指纹信息，客户端身份认证模块获取用户ID，如图2所示，所述指纹认证方法包括以下步骤：

认证步骤(S201)，所述客户端向服务器端发起认证请求，服务器端认证管理模块接收到认证请求后，产生一对密钥，所述密钥包括公钥和私钥；

发送步骤(S202)，将所述密钥中的公钥发送到客户端；

接收步骤(S203)，客户端身份认证模块接收服务器端的公钥；客户端使用该公钥对用户指纹信息和用户ID数据和/或时间戳数据进行加密，将加密后的数据发送到服务器端，服务器端认证管理模块接收加密后的数据；

解密步骤(S204)，服务器端使用步骤S101中产生的密钥中的私钥对所述加密数据进行解密得到用户指纹信息和用户ID和/或时间戳数据；

匹配步骤(S205)，根据本地存储的数据信息对所述解密数据进行匹配。当解密数据中包含有时间戳时，首先判断该时间戳是否过期。若未过期，则服务器端根据用户ID到指纹管理模块的数据库中查找该用户的指纹模板，判断该用户指纹信息是否与数据库中存储的合法用户的指纹信息相匹配，若匹配，则认证成功；否则，认证失败。

第一分配步骤(S206)，服务器端认证成功后，服务器端认证管理模块为该用户分配一个会话密钥，并发送给客户端，客户端接收到该用户密钥后，即在客户端和服务器端之间建立安全连接，客户端和服务器端之间的通信通过该会话密钥加密。

实施例三

所述银行客户端系统的指纹传感器获取用户的指纹信息，客户端身份认证模块获取用户ID，如图3所示，所述指纹认证方法包括以下步骤：

认证步骤(S301)，所述客户端向服务器端发起认证请求，服务器端认证管理模块接收到认证请求后，产生一对密钥，所述密钥包括公钥和私钥；

发送步骤(S302)，将所述密钥中的公钥发送到客户端；

接收步骤(S303)，客户端身份认证模块接收服务器端的公钥，同时产生一个用户密钥，使用该公钥对用户指纹信息和产生的用户密钥数据进行加密，将加密后的指纹信息、用户ID、用户密钥数据和/或时间戳数据发送给服务器端认证管理模块，服务器端认证管理模块接收加密后的数据；

解密步骤(S304)，服务器端使用步骤S301中产生的密钥中的私钥对所述加密数据进行解密得到解密数据，包括用户指纹信息、用户ID、用户密钥和/或时间戳；

匹配步骤(S305)，根据本地存储的数据信息对所述解密数据进行匹配。当解密数据中包含有时间戳时，首先判断该时间戳是否过期。若未过期，则服务器端根据用户ID到指纹管理模块的数据库中查找该用户的指纹模板，判断该用户指纹信息是否与数据库中存储的合法用户的指纹信息相匹配，若匹配，则认证成功；否则，认证失败。

第二分配步骤(S306)，服务器端认证成功后，服务器端认证管理模块为该用户分配一个会话密钥，并使用步骤S304中的用户密钥对此会话密钥进行加密后发送给客户端身份认证模块。客户端接收加密后的会话密钥，并使用该用户密钥进行解密得到会话密钥，即在客户端和服务器端之间建立安全连接，客户端和服务器端之间的通信是通过该会话密钥进行加密的。

实施例四

所述银行客户端系统的指纹传感器获取用户的指纹信息，客户端身份认证模块获取用户ID，如图4所示，所述指纹认证系统包括以下模块：

认证模块(101)，用于根据客户端的认证请求生成一对密钥，所述密钥包括公钥和私钥；

发送模块(102)，用于将所述密钥中的公钥发送到所述客户端；

接收模块(103)，用于接收客户端发送的加密数据，所述加密数据是采用公钥对用户指纹信息、用户ID数据和/或时间戳数据进行加密得到的；

解密模块(104)，用于采用所述密钥中的私钥对所述加密数据进行解密，得到解密数据，包括用户指纹信息和用户ID和/或时间戳数据；

匹配模块(105)，用于根据本地存储的数据信息对所述解密数据进行匹配。

实施例五

所述银行客户端系统的指纹传感器获取用户的指纹信息，客户端身份认证模块获取用户ID，如图5所示，所述指纹认证系统包括以下模块：

认证模块(201)，用于根据客户端的认证请求生成一对密钥，所述密钥包括公钥和私钥；

发送模块(202)，用于将所述密钥中的公钥发送到所述客户端；

接收模块(203)，用于接收客户端发送的加密数据，所述加密数据是采用公钥对用户指纹信息、用户ID数据和/或时间戳数据进行加密得到的；

解密模块(204)，用于采用所述密钥中的私钥对所述加密数据进行解密，得到解密数据，包括用户指纹信息和用户ID和/或时间戳数据；

匹配模块(205)，用于根据本地存储的数据信息对所述解密数据进行匹配。

第一分配模块(206)，用于所述匹配模块匹配成功后，为所述用户分配一个会话密钥，并将所述会话密钥发送给客户端。

实施例六

所述银行客户端系统的指纹传感器获取用户的指纹信息，客户端身份认证模块获取用户ID，如图6所示，所述指纹认证系统包括以下模块：

认证模块(301)，用于根据客户端的认证请求生成一对密钥，所述密钥包括公钥和私钥；

发送模块(302)，用于将所述密钥中的公钥发送到所述客户端；

接收模块(303)，用于接收客户端发送的加密数据，所述加密数据是采用公钥对用户指纹信息、用户ID数据、用户密钥数据和/或时间戳数据进行加密得到的；

解密模块(304)，用于采用所述密钥中的私钥对所述加密数据进行解密，得到解密数据，包括用户指纹信息和用户ID、用户密钥和/或时间戳数据；

匹配模块(305)，用于根据本地存储的数据信息对所述解密数据进行匹配。

第二分配模块(306)，用于所述匹配模块匹配成功后，为所述用户分配一个会话密钥，并根据解密模块(304)解密得到的用户密钥对所述会话密钥进行加密后发送给客户端。

本领域的技术人员应该明白，上述的本发明的各模块或各步骤可以用通用的计算装置来实现，它们可以集中在单个的计算装置上，或者分布在多个计算装置所组成的网络上，可选地，它们可以用计算装置可执行的程序代码来实现，从而，可以将它们存储在存储装置中由计算装置来执行，或者将它们分别制作成各个集成电路模块，或者将它们中的多个模块或步骤制作成单个集成电路模块来实现。这样，本发明不限制于任何特定的硬件和软件结合。

虽然本发明所揭露的实施方式如上，但所述的内容只是为了便于理解本发明而采用的实施方式，并非用以限定本发明。任何本发明所属技术领域内的技术人员，在不脱离本发明所揭露的精神和范围的前提下，可以在实施的形式上及细节上作任何的修改与变化，但本发明的专利保护范围，仍须以所附的权利要求书所界定的范围为准。

Claims (10)

1.一种指纹认证方法，其特征在于，所述方法包括：

认证步骤，根据客户端的认证请求生成一对密钥，所述密钥包括公钥和私钥；

发送步骤，将所述公钥发送到所述客户端；

接收步骤，接收客户端根据所述公钥生成并发送的加密数据；

解密步骤，采用所述私钥对所述加密数据进行解密，得到解密数据；

匹配步骤，根据本地存储的数据信息对所述解密数据进行匹配。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述加密数据包含有时间戳，所述时间戳未过期时，根据本地存储的数据信息对所述解密数据进行匹配。

3.如权利要求1至2任一项所述的方法，其特征在于，所述加密数据包括用户ID和用户指纹信息。

4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述匹配步骤包括：根据本地存储的ID信息对所述用户ID进行匹配。

5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，根据本地存储的ID信息对所述用户ID匹配成功之后，进一步根据本地存储的指纹信息对所述用户指纹信息进行匹配。

6.如权利要求1至2任一项所述的方法，其特征在于，所述方法进一步包括：匹配成功后，为所述用户分配一个会话密钥，并将所述会话密钥发送给客户端。

7.如权利要求1至2任一项所述的方法，其特征在于，所述加密数据包含用户密钥，匹配成功后，为所述用户分配一个会话密钥，并根据所述用户密钥对所述会话密钥进行加密后发送给客户端。

8.一种指纹认证系统，其特征在于，所述系统包括：

认证模块，用于根据客户端的认证请求生成一对密钥，所述密钥包括公钥和私钥；

发送模块，用于将所述公钥发送到所述客户端；

接收模块，用于接收客户端根据所述公钥生成并发送的加密数据；

解密模块，用于采用所述私钥对所述加密数据进行解密，得到解密数据；

匹配模块，用于根据本地存储的数据信息对所述解密数据进行匹配。

9.如权利要求8所述的系统，其特征在于，所述系统进一步包括第一分配模块，所述第一分配模块用于所述匹配模块匹配成功后，为所述用户分配一个会话密钥，并将所述会话密钥发送给客户端。

10.如权利要求8所述的系统，其特征在于，所述接收模块的加密数据包含用户密钥，所述系统进一步包括第二分配模块，所述第二分配模块用于所述匹配模块匹配成功后，为所述用户分配一个会话密钥，并根据所述用户密钥对所述会话密钥进行加密后发送给客户端。