CN105723762B - 用于移动数据终端设备的认证系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种认证系统(14)，其包括：具有数据终端装置的数据终端设备(1)，通信网络(15)和认证机构(16)，其中，数据终端装置具有拍照器材(3)、图像处理模块(4)和无线通信接口(5)，其中，经由通信网络(15)在数据终端装置与认证机构(16)之间产生通信连接(17)，其中，数据终端设备(1)由时钟构成。其特征在于：数据终端设备(1)由时钟构成。

Description

用于移动数据终端设备的认证系统

技术领域

本发明涉及一种认证系统，其包括数据终端设备、通信网络和认证机构。

背景技术

在机动性提高的时代中，移动的认证可能性得到越来越大的重要性。在基于文件的认证氛围时期，人的认证大多仅仅在少数的、选择的和地方固定的公共机构才有可能。例如这由行政机关、政府部门和法律公共机构如公证人和律师实施。由于提供服务从地方固定的场所转移向经由移动数据终端设备的移动提供服务，对认证的要求也转移到移动领域中。

一方面服务提供商具有可理解的如下的兴趣：可靠而安全地对需要所提供的服务的人进行认证。另一方面对于人来说同样存在提高的如下的兴趣：自己能够相对服务供应商或例如行政机关安全地进行认证。

为此在现有技术中已知的是：为此使用移动计算机例如笔记本电脑。利用这样的设备大多存在充分的能够执行用于实施认证的部分相当昂贵的分析方法的处理能力。在这样的系统中，设备上大多存储有一个数据库，经过许可的用户保存在该数据库中。为了实施用户认证，检测人的生物测量的特征、进行相应的整理并且将其与所存储的特征进行比较。在找到相符特征的情况下同意访问设备或者所要求的交易。

这样的系统的缺点主要在于：在设备上储存有生物测量的参考数据并且特别是移动电脑由于其容量和部分地相当长的高启动时间(Hochstartzeiten)更确切地说不适合快速认证。

在技术进一步发展过程中利用所谓的智能手机一方面在功率明显提高的同时明显使移动数据终端设备减小。另一方面这样的智能手机获得越来越广的扩展。在智能手机的常规使用中以下述情况为出发点：这样的设备拥有与通信网络持久的数据连接，特别是从与因特网的永久连接出发。因此越来越没有必要将范围广泛的用户参考数据存放在移动数据终端设备上。这些数据可以存储在中心的和大多充分安全的服务器上。移动数据终端设备则基本上用作检测和整理装置，该检测和整理装置检测需认证的人的生物测量特征并将这个特征经由通信网络发送到中心服务。

例如文献WO2013/134299A1示出一种用于办理安全支付的两级系统。在此，在请求支付之后借助智能手机检测生物测量特征、将这个生物测量特征发送到结算系统，在那里对所检测的生物测量特征进行分析。在相符的情况下允许支付。

此外，使用外部媒介作为人的明确的识别特征的系统也是众所周知的。优选为此使用所谓的智能卡，从该智能卡出发，只有指定的用户拥有它或者只有这个人具有智能卡访问权限。例如文献US2013/0237190A1和US2013/239202A1示出如下的系统，在这些系统中一个移动数据终端设备与一个智能卡联接，以便由此建立认证。

移动电脑系统的缺点首先在它的尺寸上和与此相关的鉴于对人的快速而简单的认证的不灵活性。智能手机与此相关地具有的优点是：它们小而紧凑得多并且因此具有更好的扩展。

然而两种系统的缺点是：由于常规存在的处理能力，它们还附加地用于大量其它的应用。由此始终存在巨大的风险：由于操作攻击会使得设备上的认证过程受到损害。此外缺点是：特别是智能手机和笔记本电脑容易成为财产犯罪的目标，因而在这样的情况中对人的认证、例如在告发财产犯罪的过程中不再可能。

发明内容

因此本发明的目的在于提供一种认证系统，该认证系统在对人的可靠认证方面提供最大限度的安全性，并且该认证系统在简单的可用性方面克服现有技术的缺点。

本发明的目的通过一种认证系统得以实现，其包括具有数据终端装置的数据终端设备、通信网络和认证机构。数据终端装置具有拍照器材，图像处理模块和无线通信接口。经由通信网络在数据终端装置与认证机构之间存在通信连接。特别是数据终端设备由时钟构成。

这种设计的优点特别在于：时钟作为日常需要的物品大多总是被随身携带，而不需要为此的特有的携带器材或袋子中的空间或诸如此类。由此数据终端设备随时可用于实施认证。

还如下的存在一种改进方案：时钟构造成手表或怀表或胸表。这种改进方案的优点还在于：时钟大多不被视为数据终端设备，这有助于应该掩饰认证过程的情况。

根据一种改进方案还规定：拍照器材由面状图像传感器构成。这例如可以是普遍已知的、具有正方形的或矩形的传感器面的CCD图像传感器。为了实施可靠的认证，传感器应该在最短侧具有640点的最小分辨率。

另外规定：通信接口构造成远距离接口和/或近距离接口。优选使用WLAN作为远距离接口，这是因为由此保障与大量接收对应站(Empfangsgegenstelle)的良好的连通性。如本身众所周知的那样，利用WLAN可以跨接数十米的距离。可以使用例如蓝牙、紫蜂协议(ZigBee)亦或近距离无线通信技术(NFC)作为近距离接口。这样的通信系统的有效范围限定在数米或者数厘米内。由此可以保障连通性只限定在非常有限的范围内。为了能够识别视图偷窥，用户可以在认证期间清楚地观察这个有限的范围。

另外有益的是：通信接口构造成按照国际移动无线通信标准的移动无线通信接口。数据终端设备由此可以建立与通信网络或者与认证机构的直接连接，而无需依靠远距离通信系统的中间连接。远距离通信系统在相应的安全方面很难，然而却比移动无线连接更容易被窥视。因此，鉴于通信连接的安全，这种构造是有利的。

通信接口构造成单向的设计是有利的，通过这种方式能够实现两通路认证(Zwei-Wege-Authentifizierung)。认证请求在此由移动数据终端设备启动，有关通过认证机构的肯定的/否定的认证的反馈信号通过另外的通路实施。例如可以在POS(销售点)上利用POS识别信号进行认证问询，认证机构的反馈信号直接发到POS。

除了对人的认证之外，还会是有益的是：还可以利用具体的系统对这个人的设备进行认证。因此根据一种改进方案规定：数据终端装置具有数据接口。数据终端设备由此可以与需认证的设备连接并且实施认证。在认证成功之后，所述设备可以以所述人的权利实施行为。

由于具体的数据终端设备是钟表，其中，特别是在作为手表的设计中大多具有与皮肤表面良好的接触，所以根据一种改进方案规定：数据终端装置此外具有用于体域网(BAN)的接口。在BAN中用于监视人的生命特征的不同传感器可以经由皮肤的近场相互交流。这例如可以如下地用于监视钟表在具有生命特征的人身上的设置。由此可以保障数据终端设备配属给一个活着的人。

根据一种改进方案规定：认证机构具有2D/3D图像分析模块。在此分析的是：影像是由2D照片还是由3D对象检测。由此可以防止对需认证的人的照片的操纵企图。由现有技术例如EP2584493A2公知了一种这样的系统。

此外规定：认证机构具有面部寻找和面部识别模块。在一检测的影像中需要找到面部，以便此后能够将这个影像输送给另外的用于实施认证的分析。由现有技术例如由EP1119822B1和DE10126375A1已知了用于寻找对象或者提取(Freistellung)面部的方法。

另一种用于保障对活着的人和不对影像进行认证的设计在于：认证机构具有运动识别模块。特别是利用运动识别模块能够检查的是：所检测的影像是否以所期望的方式执行事先随机给定的运动样式。这样可以要求需认证的人采取一定的视向。在视向变化中人面部中的比例必定在一定程度上发生变化。如果它不这样变化，其原因可以是：一张人的2D照片保持在拍照器材前。例如EP1147494B1示出了一种这样的运动识别模块。

根据另一种构造规定：认证机构包括数据库，用户参考数据存储在该数据库内。为了保障所存储的数据的尽可能高的安全性，这个数据库不仅在物质方面、也在数据技术方面优选是特别安全的。

一种有益的改进方案还在于：时钟集成在移动通信器具内、特别是智能手机内。

此外还规定：数据终端设备设置在独立的壳体中。通过独立的壳体能够紧凑而受保护地设置数据终端设备的所有部件、特别是数据终端装置。优选壳体构造成表壳，以便这样能够在必要时掩饰数据终端设备的安全上重要的功能。

为了能够给需认证的人一个关于认证程序的反馈信号，有益的是：数据终端装置具有输出机构，该输出机构设置在数据终端设备上、优选设置在壳体的正面中。输出机构例如可以由显示器构成，优选选择LCD或者TFT显示器。另外也有益地是：作为补充或替换，具有状态显示器，例如形式为发光显示器。为了准确的认证需要人处于相对数据终端设备的确定的间距区段中。特别是拍照器材必须能够完全检测人的重要特征。因此借助输出机构可以给人反馈信号：如何能够改变拍照间距，或者拍照或认证是否成功。

借助移动数据终端设备对人进行认证时的主要安全风险在于：能够确定该数据终端设备能够确实配属给实施认证的人。因此有益的是：在壳体的后壁中设置有生物测量检测装置，该生物测量检测装置与数据终端装置连接。由此可以保障在实施认证时数据终端设备安置在一个具有生物测量特征的身体部分上。特别有益的是：生物测量检测装置构造成用于检测皮肤的表示明确的生物测量特征的静脉构造。由此可以将数据终端设备明确地配属给一个人。例如由EP 2240882B2公知了一种这样的生物测量安全装置。在此在数据终端设备上存储有生物测量的例如静脉构造的参考样本，这些参考样本必须与所检测的一致。

根据一种改进方案，壳体具有保持装置，或者在壳体上设置有保持装置，其中，保持装置构造成用于将壳体设置在人身上。这种改进方案具有可以将移动数据终端设备如手表那样携带的优点。

在将移动数据终端设备可靠地配属给一个人的意义中，根据一种改进方案规定：保持装备具有锁紧元件，该锁紧元件通过一个触点接通导线(Kontaktgabeleitung)而与数据终端装置的保护电路模块连接。由此能够明确地掌握：保持装备是否是锁住的和由此移动数据终端设备是否是配属给所述人的。然而特别是可以断定：锁紧元件何时打开的和由此不再存在的明确的配属。这特别是具有如下的意义：由此可以在保持装置锁紧并且由此配属给一个人期间维持认证。一旦锁紧元件打开，就会取消认证。

附图说明

为了更好地理解本发明，借助下面的附图来进一步阐述本发明。

分别在大幅度简化的示意性图示中示出：

图1一个具体的数据终端设备；

图2具体的认证系统；

图3具体的认证系统的另外可能的设计。

具体实施方式

图1示出的是具体的认证系统的一个数据终端设备1。该数据终端设备1构造成时钟，该时钟设置在一个独立的壳体2中。此外，数据终端设备1具有数据终端装置，该数据终端装置具有拍照器材3、图像处理模块4和无线通信接口5。

为了将数据终端设备1设置在一个人身上、特别是在人的一个身体部分上，此外规定：壳体2具有保持装置6，或者在壳体2上设置有保持装置6。

优选保持装置6具有锁紧元件7，该锁紧元件经由触点接通导线8而与数据终端装置的保护电路模块连接。

根据一种改进方案可以规定：数据终端装置具有数据接口9，该数据接口9优选构造成用于将数据终端设备1与需认证的设备连接。

此外根据一种改进方案可以规定：数据终端装置具有输出机构10，该输出机构优选设置在壳体2的正面11中。输出机构例如可以具有显示器12，该显示器再现由拍照器材3检测的影像。由此可以在实施认证期间给用户一个可视的控制：数据终端设备1是否与人的身体、特别是与面部保持正确的关系。在定位正确的情况中，例如可以通过显示器12的颜色变换表明定位正确。

然而同样可能的是：输出机构10作为补充或备选具有发光显示器13，借助该发光显示器同样可以给用户关于数据终端设备1的定位正确的反馈信号。例如可以在挂灯系统的意义上表明正确的定位。

图2示出的是具体的认证系统14的一种可能的设计，其包括移动的数据终端设备1、通信网络15和认证机构16。经由通信网络15在无线通信接口5与认证机构16之间建立通信连接17。优选这个通信连接17构造成双向的，然而它也可以是单向的构造：从数据终端设备1到认证机构16。优选认证机构16具有2D/3D图像分析模块18、面部寻找和面部识别模块19以及运动识别模块20。此外，认证机构16包括数据库21，用户参考数据存储在该数据库内。

如果现在由数据终端设备1触发认证请求，那么由拍照器材3拍摄需认证的人的一张或一组图像，在必要时进行整理并且经由通信连接17发送给认证机构16。面部寻找和面部识别模块19为了进一步的处理而从发送的照片数据中确定面部或者面部在影像中的位置。接着由2D/3D图像分析模块18进行检查：所检测的影像是否是一个真实的人、即3D对象的影像，或者是否是2D照片的影像被检测。

由于拍照器材3除了一张或多张静态图像之外还可以拍摄动态图像，所以可以由运动识别模块20对运动过程进行分析，该运动过程只有在检测真实的人的影像时才能够发生。在实施一次或多次图像分析之后，将分析结果与存储在数据库21内的用户参考数据进行比较并且在找到符合结果的情况下将肯定的认证信号回发到数据终端设备1上，或者经由接口22提供给外部的服务供应商。

图3示出的是具体认证系统14的另一可能的设计。在图2中示出的设计中，外部服务供应商可以经由认证机构16的接口22获得肯定的认证并且可以在此后提供所要求的服务。

图3现在示出一种可能性，在该可能性中，用户可以在提供服务的地点、在销售点(POS)23触发认证请求。例如这个POS23可以是收款处、行政机关处的进入控制和/或身份控制。优选地，通信接口5为此附加地构造成近距离接口并且由此可以与销售点(POS)23的一个相应的对应站建立有效距离短的数据连接。现在可以由认证机构16将认证结果经由通信连接17回发到数据终端设备1上，以便由这个数据终端设备经由通信接口5发送给POS23。然而也可能的是：近距离接口构造成单向的并且由此例如只能将POS23的明确的识别信号发送到认证机构16上。现在可以借助所发送的POS的识别信号将认证机构16的认证结果直接发送给POS、例如经由认证机构16的接口22。由此可以实现认证可靠性的提高，这是因为认证的结果不是通过触发认证的设备提供，而是这个认证结果被经由一个独立的通路发回

最后要说明的是：在不同描述的实施方式中，相同的部件设有相同的附图标记或相同的构件名称，其中，在说明书全文中所包含的公开内容都可以按照意义转用到设有相同附图标记或者相同构件名称的相同的部件上。再者，在说明书中所选择的方位说明诸如上、下、侧边等等，都是相对于直接描述以及示出的附图而言的，并且这些方位说明在位置变化时可以按照意义转到新的位置上。

此外，来自示出的和说明的不同实施例的各单个特征或特征组合也可以构成本身独立的、发明性的或按本发明的解决方案。

基于独立的，发明性的解决方案的目的可以从说明中获得。

具体说明中的所有关于取值范围的说明均应该理解为，这些说明包括出自它们的任意的和所有的部分范围，例如1至10的说明应该理解为所有的部分范围、从下限1和上限10起均包括在内，就是说，所有以下限1或更大开始并以上限10或更小结束的部分范围例如1至1.7、或3.2至8.1或5.5至10。

最后按规定需要指出的是：为了更好地理解认证系统的结构，局部不符合比例地和/或放大地和/或缩小地示出这个认证系统或其组成部分。

附图标记列表

1 数据终端设备

2 壳体

3 拍照器材

4 图像处理模块

5 通信接口

6 保持装置

7 锁紧元件

8 触点接通导线

9 数据接口

10 输出机构

11 正面

12 显示器

13 发光显示器

14 认证系统

15 通信网络

16 认证机构

17 通信连接

18 2D/3D图像分析模块

19 面部寻找和面部识别模块

20 运动识别模块

21 数据库

22 接口

23 销售点(POS)

Claims (15)

1.认证系统(14)，其包括：

具有数据终端装置的数据终端设备(1)，其中，所述数据终端设备(1)由时钟构成，

通信网络(15)和

认证机构(16)，所述认证机构(16)具有面部寻找和面部识别模块(19)和数据库(21)，用户参考数据存储在该数据库内，

其中，数据终端装置具有拍照器材(3)、图像处理模块(4)和无线通信接口(5)，

其中，经由通信网络(15)在数据终端装置与认证机构(16)之间产生第一通信连接(17)，

其特征在于：所述认证机构(16)还具有2D/3D图像分析模块(18)，

所述通信接口(5)构造成远距离接口和附加地构造成近距离接口，并且所述近距离接口构造成单向的，

设有销售点(23)，在所述销售点(23)能由数据终端设备触发认证请求，并且借助于构造成近距离接口的通信接口(5)与销售点(23)的相应的对应站能建立有效距离短的数据连接，并且

所述认证机构(16)还具有接口(22)，并且经由通信网络(15)在销售点(23)与认证机构(16)的接口(22)之间产生另一通信连接。

2.如权利要求1所述的认证系统，其特征在于：时钟构造成手表或怀表或胸表。

3.如权利要求1所述的认证系统，其特征在于：拍照器材(3)由面状的图像传感器构成。

4.如权利要求1所述的认证系统，其特征在于：通信接口(5)构造成按照国际移动无线通信标准的移动无线通信接口。

5.如权利要求1所述的认证系统，其特征在于：数据终端装置具有数据接口(9)。

6.如权利要求1所述的认证系统，其特征在于：数据终端装置此外具有用于体域网的接口。

7.如权利要求1所述的认证系统，其特征在于：认证机构(16)具有运动识别模块(20)。

8.如权利要求1所述的认证系统，其特征在于：时钟整合在移动通信设备内。

9.如权利要求8所述的认证系统，其特征在于：所述移动通信设备是智能手机。

10.如权利要求1所述的认证系统，其特征在于：数据终端设备(1)设置在独立的壳体(2)内。

11.如权利要求10所述的认证系统，其特征在于：数据终端装置具有输出机构(10)，该输出机构设置在数据终端设备(1)上。

12.如权利要求11所述的认证系统，其特征在于：该输出机构(10)设置在数据终端设备(1)的壳体(2)的正面(11)中。

13.如权利要求10所述的认证系统，其特征在于：在壳体(2)的后壁中设置有生物测量检测装置，该生物测量检测装置与数据终端装置连接。

14.如权利要求10所述的认证系统，其特征在于：壳体(2)具有保持装置，或者在壳体(2)上设置有保持装置(6)，其中，该保持装置构造成用于将壳体(2)设置在人身上。

15.如权利要求14所述的认证系统，其特征在于：保持装置具有锁紧元件(7)，该锁紧元件(7)经由触点接通导线(8)而与数据终端装置的保护电路模块连接。