CN105323752B

CN105323752B - 移动设备和认证用户的方法

Info

Publication number: CN105323752B
Application number: CN201510300018.8A
Authority: CN
Inventors: 托马斯·苏瓦尔德
Original assignee: NXP BV
Current assignee: NXP BV
Priority date: 2014-06-03
Filing date: 2015-06-03
Publication date: 2019-03-22
Anticipated expiration: 2035-06-03
Also published as: US20150350203A1; CN105323752A; EP2953048A1; EP2953048B1; US10404694B2

Abstract

本文揭示了一种移动设备，该移动设备包括用于执行主机应用的处理单元，用户交互显示器和认证单元；其中，认证单元被配置成从主机应用接收认证请求；认证单元被配置成响应于接收到的认证请求，使得显示器显示图片集；认证单元还被配置成识别对所述图片集中至少一个图片的选择；以及认证单元还被配置成启动对所识别的选择的验证。此外，本文还揭示了一种对应的方法。

Description

移动设备和认证用户的方法

技术领域

本文涉及移动设备。此外，本文还涉及认证用户的方法。

背景技术

目前，在移动设备上运行的很多应用都要求进行某种形式的用户认证。例如，可能需要个人识别号码(PIN)来解锁指定应用的功能。也可能应用其他形式的认证。例如，智能电话可能具有集成的指纹传感器用于安全的用户认证，但是由于传感器尺寸小的原因，可能只能评估用户的一部分指纹属性，得到的安全等级相当于三位PIN的安全等级。

此外，虚拟智能卡越来越流行。例如，虚拟智能卡可以基于谷歌提供的主机卡模拟(HCE)技术。利用HCE，可以通过软件来模拟即代表智能卡。例如，可以通过在移动设备的中央处理单元上运行的软件应用来实现虚拟智能卡。为了安全地使用这样的虚拟智能卡，用户需要向虚拟智能卡进行认证。

通常是使用移动设备现有的用户接口来输入用户认证凭证。例如，这些凭证可以包括PIN、密码或激活手势。这些用户认证方法通常是基于在移动设备的操作系统的控制之下的用户输入。然而，如果移动设备受到键盘记录软件的影响的话，那么输入的凭证可能会被截获并经由现有的通信信道被转发到未经认证的第三方，这样可能会降低安全等级。

发明内容

本文揭示了一种移动设备，该移动设备包括用于执行主机应用的处理单元，用户交互显示器和认证单元，其中，认证单元被配置成从主机应用接收认证请求；认证单元被配置成响应于接收到的认证请求，使显示器显示图片集；认证单元还被配置成识别对图片集中至少一个图片的选择；以及认证单元还被配置成启动对所识别的选择的验证。

根据一个示例性实施例，认证单元被配置成由主机应用来控制。

根据另一个示例性实施例，图片集包括已经被预先确定为正确的识别图片的图片的子集。

根据另一个示例性实施例，认证单元还被配置成在完成验证时或在完成验证之后清空所述子集。

根据另一个示例性实施例，显示器被配置成通过显示包括所述图片集的覆盖图像来显示所述图片集。

根据另一个示例性实施例，认证单元还被配置成编辑所述覆盖图像。

根据另一个示例性实施例，认证单元还被配置成接收预编辑形式的覆盖图像。

根据另一个示例性实施例，认证单元还被配置成控制所述显示器。

根据另一个示例性实施例，认证单元还被配置成对所述显示器具有排他控制。

根据另一个示例性实施例，认证单元还被配置成使显示器显示至少一个另外的图片集，以识别从所述图片集中所做的至少一个另外的选择，并且以启动对所述另外的所识别的选择的至少一个另外的验证。

根据另一个示例性实施例，所述选择包括一个图片、一组图片或一系列图片。

根据另一个示例性实施例，该移动设备是移动电话、平板电脑或便携式计算机。

根据另一个示例性实施例，主机应用是虚拟智能卡。

此外，本说明书还揭示了一种认证使用移动设备的用户的方法，所述移动设备包括用于执行主机应用的处理单元，用户交互显示器和认证单元，认证单元从主机应用接收认证请求；认证单元响应于接收到的认证请求，使得显示器显示图片集；认证单元还识别对所述图片集中至少一个图片的选择；以及认证单元还启动对所识别的选择的验证。

附图说明

下面将参照附图详细描述实施例，其中：

图1示出了用户认证的示例性实施例；

图2示出了认证系统的示例性实施例；

图3示出了认证方法的示例性实施例；

图4示出了认证方法中的数据流的示例性实施例。

参考标号列表

100 用户认证

102 移动设备

104 覆盖图像

200 认证系统

202 认证单元

204 中央处理单元

206 加密单元

208 存储器单元

210 解密单元

212 触摸显示器接口单元

214 触摸数据门

216 位置解码器

218 安全属性存储单元

220 询问覆盖产生器

222 触摸显示器

224 覆盖插入控制器

226 移动设备平台

300 认证方法

302 主机应用请求认证

304 断开触摸显示器与移动设备的连接

306 发送询问图片集到认证单元

308 提供询问图片集到覆盖产生器

310 用户选择图片

312 发送所识别的位置到主机应用

314 主机应用验证位置

316 新的认证周期？

318 显示认证结果

320 触摸显示器重新连接到移动设备

400 认证方法中的数据流

402 主机应用

404a 认证请求

404b 认证控制数据

404c 询问图片集

404d 所识别的位置

404e 认证结果

具体实施方式

根据本说明书，移动设备配备有用于执行主机应用的处理单元，用户交互显示器和认证单元。认证单元被配置成从主机应用接收认证请求。此外，认证单元被配置成响应于接收到的认证请求，使得显示器显示图片集。此外，认证单元被配置成识别对所述图片集中至少一个图片的选择，并且启动对所识别的选择的验证。从而，可以提供相对安全和方便的认证用户的方法。

例如，认证可以是基于选择在注册过程中已经预先确定的图片作为正确的识别图片。该图片可以代表例如用户的面部和面部中的其他部位。在注册过程中，用户可能已经将与他的面部特征非常匹配的图片标记为正确的识别图片。从而，可能已经创建了正确的识别图片的子集。图片集中剩下的图片例如通过定义可能被认为是错误的识别图片，或者可能已经被自动地标记为错误的识别图片。这些错误的识别图片可能当它们在认证过程中被选择时，会导致错误的认证结果，从而导致认证失败。这些正确的和错误的图片可能具有相似的外观，以致只有经认证的用户(例如这些图片所表示的面部的用户)可能能够区分它们。用户认证可以是基于只选择一个正确的识别图片、选择一组正确的识别图片或选择一系列正确的识别图片。

移动设备通常配备有用户交互显示器，诸如触摸屏。因此，用户可以通过用手指触摸图片来选择图片。触摸的位置可以代表所选择的图片。通过增加认证周期的数量，即通过重复认证过程的步骤，和/或通过增加显示的图片集中的错误的识别图片的数量，可以提高安全等级。此外，在触摸屏的情况下，在认证过程中，可以通过认证单元来控制移动设备的触摸控制器。更具体地说，触摸控制器可以只与认证单元连接，与其他元件都断开连接，这样可以进一步提高安全等级。认证单元可以由安全的主机应用例如请求用户认证的虚拟智能卡来控制。这样也可以提高安全等级。

上述方法可以利用用户的能力基于只有他或她知道的属性诸如详细的面部特征来识别正确的图片。此外，该方法可以利用用户的关联存储器和用户的能力在稍微变化的图片之间进行区分，稍微变化的图片是属性稍微改变的图片、删除了属性的图片或增加了属性的图片。本领域技术人员可以理解，这些图片并不是必须要是用户面部的图片。例如，也可以显示用户熟悉的对象。在这种情况中，每个图片可以显示稍微变化的对象。例如可以通过移动、放大缩小、旋转和转动来改变图片中的对象或面部的位置。可能在注册过程中已经确定了通过选择会导致正确的认证的图片，在注册过程中，用户可能已经将这些图片预先确定为正确的识别图片。对于用户来说，记住这些预先确定的正确的识别图片比记住PIN或密码更容易。此外，图片的熵可能大于数字或字符的熵，以致可能使得安全等级更高。

图1示出了用户认证100的示例性实施例。用户认证100包括从移动设备102的显示器上呈现的图片集中选择至少一个图片。例如，该图片集可能包括在显示器所显示的覆盖的图像104中。在正确地验证了所选择的图片时，或者在正确地验证了所选择的图片之后，显示器可以显示表示正确的认证结果的文字，诸如“已认证”。认证单元可以通过在正确的识别图片之间随机地放置错误的识别图片来编辑覆盖图像104。此外，在覆盖图像104中可以包括文本命令诸如“请选择”。覆盖图像104可以有效地隐藏移动设备102的屏幕内容。

编辑的覆盖图像例如可以以覆盖的模式直接被传送给移动设备的图形控制器，而不需要连接到标准的图形存储器或移动设备的文件系统。从而，可以防止数据嗅探。还可以由主机应用，特别是虚拟智能卡对覆盖图像进行预编辑。此外，可以由认证单元基于所存储的正确的和错误的识别图片集来编辑覆盖图像。此外，认证单元可以利用变形处理以从现有的错误的识别图片中得到新的错误的识别图片，这样可以进一步提高安全等级。

认证单元可以包括中央处理单元(CPU)和存储器(RAM、ROM)。此外，认证单元可以被配置成执行软件来控制认证过程以及对移动设备平台和主机应用的通信过程。可以通过加密的命令来控制认证单元，可以在安全的环境中解密和执行这些加密的命令。认证单元可以被配置成由主机应用来控制。

图2示出了认证系统200的示例性实施例。认证系统200包括认证单元202、触摸显示器222、覆盖插入控制器224和移动设备平台226。移动设备平台226包括多个组成部分(未显示)，这些组成部分可以与认证单元202相互作用，诸如命令接口用于发送上述加密命令到认证单元的解密单元210。除了解密单元210，认证单元202可以包括中央处理单元204、加密单元206、存储器单元208、触摸显示器接口单元212、触摸数据门214、位置解码器216、安全属性存储单元218、以及询问覆盖产生器220。触摸显示器222接收到的用户输入可以通过触摸显示接口单元212和触摸数据门214被转发到移动设备平台226。中央处理单元204可以控制触摸数据门214，例如关闭触摸数据门214，以致认证单元202可以在认证过程期间对触摸显示器222具有排他控制。加密单元206可以加密数据，加密的数据例如可以通过移动设备平台226被发送到主机应用用于验证。安全属性存储单元218例如可以存储正确的和错误的识别图像。中央处理单元204可以被配置成运行应用软件。应用软件可以通过移动设备平台226接收来自主机应用的加密命令。解密单元210可以使用与私钥相对应的公钥对这些命令进行解密，这些命令已经由主机应用使用私钥进行了加密。

图3示出了认证方法300的示例性实施例。认证方法300可以包括以下步骤。主机应用例如可以在执行与云服务的交易之前请求302用户的认证。例如，主机应用可以是通过因特网执行货币交易的虚拟智能卡。触摸显示器可以与移动设备平台断开连接304以隔离认证过程，从而进一步提高安全等级。因此，认证单元对触摸显示器可以具有排他控制。询问图片集可以被发送306到认证单元。也就是说，认证单元接收到可以被用作对用户的询问的图片集。该图片集可能包含正确的和错误的识别图片。认证单元可以基于该询问图片集来编辑覆盖图像，或者认证单元可以接收包括询问图片集的预先编辑的覆盖图像。询问图片集可以被提供308到询问覆盖产生器。询问覆盖产生器将或者把预先编辑的覆盖图像转发到覆盖插入控制器，或者基于询问图片集编辑覆盖图像并将所编辑的覆盖图像发送到覆盖插入控制器。覆盖插入控制器可以控制在触摸显示器上显示覆盖图像的处理。用户例如可以通过用手指或触笔来触摸覆盖图像中显示的一个或多个图片来选择310一个或多个图片。与所选择的图片相对应的所识别的位置可以被发送312到主机应用用于进一步的处理。这些位置可以作为加密数据被发送到主机应用。主机应用可以例如通过比较所识别的位置与所存储的与正确的识别图片相对应的位置来验证314所识别的位置。此外，可以确定316是否需要新的认证周期。如果需要的话，则重复步骤306到314。此外，认证结果例如文字“已认证”被显示318在触摸显示器上。此外，触摸显示器可以被重新连接320到移动设备平台。

图4示出了认证方法中的数据流400的示例性实施例。主机应用402，例如虚拟智能卡，可以将认证请求发送404a到移动设备102中的认证单元。此外，主机应用402可以将认证控制数据404b和询问图片集404c发送到认证单元。一个或多个被识别的位置404d可以被发送到主机应用402，一个或多个被识别的位置404d代表用户选择的图片。此外，主机应用402可以将认证结果404e发送到认证单元。注意，虽然主机应用402被显示为是在移动设备102的外部，但是主机应用402通常也可以位于移动设备102中，例如由移动设备102的中央处理单元来执行主机应用402。

可以利用各种处理来编辑覆盖图像。例如，例如在认证单元上运行的应用软件可以通过对至少一个错误的图片和至少一个正确的图片进行变形来编辑新的错误的识别图片，以创建正确的识别图片的不真实的变形，随后可以将这些图片标记为错误的识别图片。认证单元随后可以基于正确的识别图片、错误的识别图片和诸如“请选择”的文字命令来创建覆盖图像。此外，正确的识别图片可以被分成多个组，例如朋友的肖像、孩子的肖像、宠物、汽车、度假场所等。

如上所述，根据示例性实施例，认证单元可以进一步被配置成在完成对所识别的选择的验证时或者在此之后，清空正确的识别图片的子集。从而，可以实现更高的安全等级，因为代表敏感数据的正确的识别图片可能需要被存储在认证单元中的时间会更短。该实施例可以被实现为用于认证过程的正确的识别图片的初始列表，当认证过程结束时可以从该初始列表中删除这些正确的识别图片。当初始列表清空时，可能需要新的注册过程以定义新的正确的识别图片。

注意，已经参考了不同的主题描述了上述实施例。特别是，一些实施例是参考方法权利要求描述的，一些实施例是参考装置权利要求描述的。然而，本领域技术人员可以知道，属于一种类型的主题的特征的任意组合，涉及不同主题的特征的任意组合，特别是方法权利要求的特征和产品权利要求的特征的组合，都被认为是本文所揭示的，除非有其他说明。

应当注意的是，本文中的附图都是示意性的。在不同的附图中，相似的或相同的部分具有相同的参考标号。此外，应当注意的是，在本文中对实施例进行了简要描述，并没有对本领域的惯用技术手段和公知常识的实施细节做详细描述。应当理解的是，对于这些实施方式，本领域技术人员为了实现特定的目标会作出各种具体的实施决定，以符合系统要求或商业要求，这些具体的实施决定的实施方式可能是不同的。然而对于本领域技术人员来说，对这些实施方式的变形并不超出本发明的保护范围。

最后，应当注意的是，本领域技术人员将能够设计出许多替代实施例而不会脱离本发明的权利要求的保护范围。在权利要求书中，置于括号中的任何附图标记不应被解释为是对权利要求的限制。本文中所使用的“包括”或“包含”并不排除存在其他部分或步骤。组成部分前面没有量词并不排除存在多个这样的部分。本发明可以通过包括若干不同组成部分的硬件来实现，和/或可以通过适当编程的处理器来实现。在列举了若干装置的设备权利要求中，这些装置可以由一个硬件单元和相同的硬件单元来实施。事实是，某些手段在相互不同的从属权利要求中被叙述并不表示这些措施的组合不能被有利地使用。

Claims

1.一种移动设备，其特征在于，包括用于执行主机应用的处理单元，用户交互显示器和认证单元，

认证单元被配置成从主机应用接收认证请求；

认证单元被配置成响应于接收到的认证请求，使得显示器显示图片集，图片集包括已经被预先确定为正确的识别图片的图片的子集；

认证单元还被配置成识别对所述图片集中至少一个图片的选择所对应的位置；以及

认证单元还被配置成将所识别的位置提供给主机应用，主机应用配置为验证所识别的位置；

认证单元还被配置成控制所述显示器，认证单元的中央处理单元还被配置成通过控制显示器和移动设备的平台之间的数据门而使认证单元对所述显示器具有排他控制。

2.如权利要求1所述的移动设备，其特征在于，认证单元被配置成由主机应用来控制。

3.如权利要求1所述的移动设备，其特征在于，认证单元还被配置成在完成验证时或在完成验证之后清空所述子集。

4.如权利要求1所述的移动设备，其特征在于，显示器被配置成通过显示包括所述图片集的覆盖图像来显示所述图片集。

5.如权利要求4所述的移动设备，其特征在于，认证单元还被配置成编辑所述覆盖图像。

6.如权利要求4所述的移动设备，其特征在于，认证单元还被配置成接收预编辑形式的覆盖图像。

7.如权利要求1所述的移动设备，其特征在于，认证单元还被配置成使显示器显示至少一个另外的图片集，以识别出从所述图片集中所做的至少一个另外的选择，并且以启动对该另外一个所识别的选择的至少一个另外的验证。

8.如权利要求1所述的移动设备，其特征在于，所述选择包括一个图片、一组图片或一系列图片。

9.如权利要求1所述的移动设备，其特征在于，该移动设备是移动电话、平板电脑或便携式计算机。

10.如权利要求1所述的移动设备，其特征在于，主机应用是虚拟智能卡。

11.一种用于认证使用移动设备的用户的方法，其特征在于，所述移动设备包括用于执行主机应用的处理单元，用户交互显示器和认证单元，

认证单元从主机应用接收认证请求；

认证单元响应于接收到的认证请求，使得显示器显示图片集，图片集包括已经被预先确定为正确的识别图片的图片的子集；

认证单元还识别对所述图片集中至少一个图片的选择所对应的位置；以及

认证单元还将所识别的位置提供给主机应用，主机应用验证所识别的位置；

认证单元控制所述显示器，认证单元的中央处理单元还通过控制显示器和移动设备的平台之间的数据门而使认证单元对所述显示器具有排他控制。