CN105787313A - 密码系统及具有该密码系统的电子设备 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种密码系统，包括麦克风、音频信号处理模块、解析模块、控制模块、比对模块以及第一和第二存储模块，所述麦克风配置为采集声音并将其转换为音频信号传输给所述音频信号处理模块；所述音频信号处理模块配置为对所述音频信号进行处理并输出表示所述音频信号的幅度的电压信号；所述解析模块配置为对所述电压信号进行分析并输出相应的码元；所述控制模块配置为将预定个数的码元排列为码串并存储在所述第一或第二存储模块中；所述比对模块配置为将所述第一存储模块和所述第二存储模块中存储的码串进行比对，若二者相同，则输出第一信号，若二者不同，则输出第二信号。该密码系统在未增加硬件成本的基础上为电子设备提供了新的密码方式。

Description

密码系统及具有该密码系统的电子设备

技术领域

本发明涉及一种密码系统及具有该密码系统的电子设备。

背景技术

目前，现有技术中的加密、解密方法有两种，一种为传统的密码输入系统，另一种为生物特征识别系统。

传统的密码输入系统即通过将键盘或按键输入的数字、字母或符号等与预设的密码进行比对，来达到解密的功能。这种传统的密码输入系统虽然是现在最普遍的加密、解密方式，但是极易被他人窃取或破解，安全性较弱。

生物特征识别系统，例如指纹识别系统、瞳孔识别系统等，虽然安全性能较强，但是需要为配置该生物特征识别系统的电子设备安装额外的硬件，支出额外的硬件费用，成本往往会很高。

发明内容

为此，本发明提供了一种密码系统，包括麦克风、音频信号处理模块、解析模块、控制模块、比对模块、以及第一和第二存储模块，所述麦克风配置为采集声音并将其转换为音频信号传输给所述音频信号处理模块；所述音频信号处理模块配置为对所述音频信号进行处理并输出表示所述音频信号的幅度的电压信号；所述解析模块配置为对所述电压信号进行分析并输出相应的码元；所述控制模块配置为将预定个数的码元排列为码串并存储在所述第一或第二存储模块中；所述比对模块配置为将所述第一存储模块和所述第二存储模块中存储的码串进行比对，若二者相同，则输出第一信号，若二者不同，则输出第二信号。

进一步地，所述控制模块具有控制端，所述控制模块进一步配置为：当所述控制端接收到的控制信号为匹配密码信号时，将预定个数的码元排列为待验码串并存储在所述第一存储模块中；当所述控制端接收到的控制信号为设置密码信号时，将预定个数的码元排列为预设码串并存储在所述第二存储模块中。

进一步地，所述控制模块进一步配置为：当所述控制端接收到的控制信号为密码长度信号时，根据所述密码长度信号设置所述预定个数。

优选地，所述解析模块进一步配置为，根据所述电压信号确定声音输入的持续时长，并进行判断：当所述持续时长在第一时长范围内时，输出第一码元；当所述持续时长在第二时长范围内时，输出第二码元。

优选地，所述根据所述电压信号确定声音输入的持续时长进一步包括：当所述电压信号大于第一阈值时确定所述声音输入开始，当所述电压信号小于第二阈值时确定所述声音输入结束，并根据所述声音输入的结束时间和开始时间的差值来确定所述声音输入的持续时长。

本发明还提供了一种具有上述密码系统的电子设备，包括：设置模块，其配置为向所述控制模块输出控制信号；执行模块，其配置为接收所述比对模块输出的信号，当接收到所述第一信号时判断为所述密码系统的密码匹配成功；当接收到所述第二信号时判断为所述密码系统的密码匹配失败。

进一步地，所述设置模块进一步配置为：当所述电子设备设置所述密码系统的密码时，向所述控制模块输出设置密码信号；当所述电子设备通过所述密码系统进行密码匹配时，向所述控制模块输出匹配密码信号；当所述电子设备设置所述密码系统的密码长度时，向所述控制模块输出密码长度信号。

优选地，所述电子设备还包括第二密码系统，所述执行模块进一步配置为：当接收到所述第一信号、并且接收到来自所述第二密码系统的密码正确的信号时，判断为密码匹配成功。所述第二密码系统为图形密码系统、字符密码系统、手势密码系统或指纹密码系统。

本发明的密码系统及具有该密码系统的电子设备，其密码方式与传统的密码系统(例如数字、字母、符号等)不同，可以与传统的密码系统结合使用；其密码输入装置为电子设备本身配备的麦克风，即本发明在未增加新的硬件成本的基础上为电子设备提供了新的密码方式；该密码系统为使用者提供了一种非常隐蔽的密码输入方法，周围的人不易察觉到使用者输入密码的动作，私密性强，安全性高。

附图说明

图1为本发明的密码系统的结构示意图；

图2a为在一个实例中，本发明的密码系统的麦克风输出的音频信号的波形图；

图2b为与图2a相对应的本发明的密码系统的音频信号处理模块输出的电压信号的波形图；

图3为本发明的电子设备的一个实施例的结构示意图；

图4为本发明的电子设备的另一个实施例的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明的密码系统及具有该密码系统的电子设备作进一步的详细描述，但不作为对本发明的限定。

参照图1，为本发明的密码系统的结构示意图。该密码系统包括：麦克风1、音频信号处理模块2、解析模块3、控制模块4、第一存储模块5、第二存储模块6、以及比对模块7。

麦克风1采集声音并将其转换为音频信号I传输给音频信号处理模块2；音频信号处理模块2对该音频信号I进行处理并输出表示该音频信号I的幅度的电压信号V；解析模块3对其接收到的电压信号V的属性进行分析并输出相应的码元D；控制模块4将预定个数的码元D排列为码串并将该码串存储在第一存储模块5或第二存储模块6中；比对模块7将第一存储模块5与第二存储模块6中存储的码串进行比对并输出结果信号P：若二者相同，则输出第一信号，若二者不同，则输出第二信号。

包含该密码系统的电子设备接收该密码系统输出的结果信号P，并根据信号的不同执行不同的操作。

上述的电压信号的属性，包括但不限于电压信号反应出的声音输入的持续时间的长短和幅度的大小。

继续参照图1，控制模块4具有用来接收控制信号Ctrl的控制端，当控制信号Ctrl为匹配密码信号时，控制模块4将预定个数的码元D排列为待验码串S1并存储在第一存储模块5中；当控制信号Ctrl为设置密码信号时，将预定个数的码元D排列为预设码串S2并存储在第二存储模块6中。

具有上述结构的密码系统，可以用于设置预设密码，也可以用于将输入的密码与存储的预设密码相比对以确定密码是否匹配。

可以理解的是，第一存储模块5和第二存储模块6可以是同一块实体存储器的两个地址不同的存储空间，也可以是两块不同的实体存储器。

控制模块4的控制端接收的控制信号Ctrl还可以为密码长度信号，此时，控制模块4根据密码长度信号中指示的密码长度来设置上述“预定个数”。例如，若密码长度信号中指示的密码长度为N，则表示设置的该密码系统的密码中包含N个码元，控制模块4将其接收到的N个码元D排列为码串，并将该码串存储在第一存储模块5或第二存储模块6中。

使用者在使用本发明的密码系统或者具有本发明的密码系统的电子设备，进行待验密码的输入或者预设密码的输入时，只需要对着麦克风(通常为电子设备的麦克风孔)进行声音的输入即可。可以发出真正的声音来输入密码，比如发出不同音量大小的声音、或者发出持续时间长度不同的声音等；还可以通过敲击或者触摸麦克风，使得麦克风振动来产生不同属性的声音信号，比如快速敲击麦克风孔和慢速划过麦克风孔来产生持续时间长度不同的声音等。

本发明的密码系统，具有如下有益效果：

1)其密码方式与传统的密码系统(例如数字、字母、符号等)不同，可以与传统的密码系统结合使用，即使用本发明的密码系统的电子设备可以在具有传统的密码系统的同时还具有本发明的密码系统，电子设备可以用这些不同的密码系统进行多重保护，从而提高保密性；

2)本发明的密码系统，其密码输入装置为包含该密码系统的电子设备本身配备的麦克风，即本发明的密码系统在未增加新的硬件成本的基础上为电子设备提供了新的密码方式；

3)本发明的密码系统，对使用者提供了一种非常隐蔽的密码输入方式，例如使用者通过敲击或者触摸麦克风来输入密码时，周围的人不容易察觉到使用者的动作，因此该密码系统的私密性强，安全性高。

在本发明的密码系统的优选的实施方式中，密码的编码方式为二进制编码，解析模块3进一步配置为：根据其接收的电压信号V来确定声音输入的持续时长ti(其中i＝1,2,3,…)，并进行判断：当声音输入的持续时长ti在第一时长范围T1内时，输出第一码元；当声音输入的持续时长ti在第二时长范围T2内时，输出第二码元。

优选地，声音输入的持续时长的确定方式具体为：预设第一和第二阈值，当电压信号V大于第一阈值时确定为声音输入开始，当电压信号V小于第二阈值时确定为声音输入结束，并将声音输入的结束时间和开始时间之间的差值确定为声音输入的持续时长ti。

其中，第一和第二阈值可以根据对解析模块3接收的电压信号V的数据分析结果来确定，并且第一和第二阈值可以为相同或不同的值。

在一个实例中，麦克风输出的音频信号I的波形如图2a所示，音频信号处理模块输出的电压信号V的波形如图2b所示，其中，电压信号V体现音频信号I的幅度。解析模块根据电压信号V的大小确定声音输入的持续时长ti，持续时长ti如图2b所示。

在一个实例中，第一时长范围T1的取值为0＜T1≤0.15(单位：秒)，第二时长范围T2的取值为T2＞0.15(单位：秒)。当声音输入的持续时长ti(其中i＝1,2,3,…)小于或等于0.15秒时，解析模块输出第一码元，例如“0”；当声音输入的持续时长大于0.15秒时，解析模块输出第二码元，例如“1”。

如图2b所示，t1、t4、t5在第一时长范围T1内，t2、t3、t6在第二时长范围T2内，则解析模块输出的码元D依次为0、1、1、0、0、1。若控制模块设置的预定个数为6，则其形成的码串为“011001”。

如图3所示，本发明还提供了一种具有上述密码系统100的电子设备，例如：便携式电脑、平板电脑、手机等。该电子设备包括设置模块8，用于向密码系统100输出控制信号Ctrl；执行模块9，其接收比对模块7输出的结果信号P，当接收到第一信号时判断为密码系统100的密码匹配成功，并根据密码系统100的密码的用途来执行相应的操作，反之，当接收到第二信号时判断为密码系统100的密码匹配失败。

其中，设置模块8配置为：当电子设备设置密码系统100的密码时，向控制模块4输出控制信号Ctrl，其类型为设置密码信号；当电子设备通过密码系统100进行密码匹配时，向控制模块4输出控制信号Ctrl，其类型为匹配密码信号；当电子设备设置密码系统100的密码长度时，向控制模块4输出控制信号Ctrl，其类型为密码长度信号。

如图4所示，该电子设备还可以包括其他的密码系统，例如第二密码系统200，此时执行模块9进一步配置为：当接收到密码系统100输出的第一信号、并且接收到来自第二密码系统200的密码正确的信号时，才判断为密码匹配成功，并根据密码的用途来执行相应的操作；否则，判断为密码匹配失败。本发明的电子设备可以将本发明的密码系统100和其他的密码系统(例如第二密码系统200)配合使用，以达到提高安全性的目的。

上述密码的用途包括但不限于：屏幕的解锁、操作系统的权限操作、应用程序的权限操作、以及文件的权限操作中的一种或多种。权限操作是指操作系统或应用程序中某些特定的资源使用权力被规定为某个或某些特定的用户使用，该密码系统可以用来验证或识别当前操作的用户是否为具有特定权限的用户。

其中，第二密码系统200可以为图形密码系统、字符密码系统、手势密码系统、指纹密码系统或者其结合。

下面结合图3，以一个具体的实例说明本发明的密码系统及具有该密码系统的电子设备的使用方法。

首先说明用户设置预设密码的过程。

用户开始设置预设密码时，电子设备的操作系统或者应用程序会通过设置模块8向控制模块4发送类型为密码长度信号的控制信号Ctrl、以及类型为设置密码信号的控制信号Ctrl，控制模块4根据该控制信号Ctrl中携带的密码长度信息来设置码串中码元的预定个数为N(例如N＝6)，并且控制模块4将其输出端配置到第二存储模块6。

用户通过麦克风1输入具有不同属性的声音信号，例如，通过快速敲击和慢速划过电子设备的麦克风孔来输入持续时长不同的两种声音信号，麦克风1将其转换为如图2a所示的音频信号I，经过音频信号处理模块2处理后转换为电压信号V并输入到解析模块3。

解析模块3分析电压信号V的大小并确定声音输入的持续时长ti，并根据持续时长ti与第一时长范围T1和第二时长范围T2的关系，输出相应的各个码元D。例如，如图2b所示，解析模块3确定的声音输入的持续时长依次为t1、t2、t3、t4、t5、t6，输出的各个码元D依次为0、1、1、0、0、1。

控制模块4将接收到的N＝6个码元D排列为预设码串S2，并将该预设码串S2存储在第二存储模块6中。即用户设定的存储在第二存储模块6中的预设密码为“011001”。

其次说明用户输入待验密码和密码系统100进行密码匹配的过程。

电子设备准备开始匹配密码时，会通过设置模块8向控制模块4发送类型为匹配密码信号的控制信号Ctrl，控制模块4收到该控制信号Ctrl后，将其输出端配置到第一存储模块5。

用户输入待验密码的过程与输入预设密码的过程相同，控制模块4将接收到的N＝6个码元D排列为待验码串S1，并将该待验码串S1存储在第一存储模块5中。

比对模块7周期性地或触发式地(例如控制模块将待验码串S1存储在第一存储模块5之后向比对模块7发送触发信号)将第一存储模块5中存储的待验码串S1与第二存储模块6中存储的预设码串S2进行比对，当二者相同，即皆为“011001”时，输出表示密码正确的第一信号，若二者不同，则输出表示密码错误的第二信号。

电子设备的执行模块9接收密码系统100输出的结果信号P，若结果信号P为第一信号，则判断为密码匹配成功并执行相应的操作。或者，如图4所示，当结果信号P为第一信号、并且第二密码系统200输出了密码正确的信号时，执行模块9才判断为密码匹配成功并执行相应的操作。

以上具体实施方式仅为本发明的示例性实施方式，不能用于限定本发明，本发明的保护范围由权利要求书限定。本领域技术人员可以在本发明的实质和保护范围内，对本发明做出各种修改或等同替换，这些修改或等同替换也应视为落在本发明的保护范围内。

Claims (9)

1.一种密码系统，其特征在于，包括麦克风、音频信号处理模块、解析模块、控制模块、比对模块、以及第一和第二存储模块，

所述麦克风配置为采集声音并将其转换为音频信号传输给所述音频信号处理模块；

所述音频信号处理模块配置为对所述音频信号进行处理并输出表示所述音频信号的幅度的电压信号；

所述解析模块配置为对所述电压信号进行分析并输出相应的码元；

所述控制模块配置为将预定个数的码元排列为码串并存储在所述第一或第二存储模块中；

所述比对模块配置为将所述第一存储模块和所述第二存储模块中存储的码串进行比对，若二者相同，则输出第一信号，若二者不同，则输出第二信号。

2.根据权利要求1所述的密码系统，其特征在于，所述控制模块具有控制端，所述控制模块进一步配置为：

当所述控制端接收到的控制信号为匹配密码信号时，将预定个数的码元排列为待验码串并存储在所述第一存储模块中；

当所述控制端接收到的控制信号为设置密码信号时，将预定个数的码元排列为预设码串并存储在所述第二存储模块中。

3.根据权利要求2所述的密码系统，其特征在于，所述控制模块进一步配置为：当所述控制端接收到的控制信号为密码长度信号时，根据所述密码长度信号设置所述预定个数。

4.根据权利要求1所述的密码系统，其特征在于，所述解析模块进一步配置为，根据所述电压信号确定声音输入的持续时长，并进行判断：

当所述持续时长在第一时长范围内时，输出第一码元；

当所述持续时长在第二时长范围内时，输出第二码元。

5.根据权利要求4所述的密码系统，其特征在于，所述根据所述电压信号确定声音输入的持续时长进一步包括：当所述电压信号大于第一阈值时确定所述声音输入开始，当所述电压信号小于第二阈值时确定所述声音输入结束，并根据所述声音输入的结束时间和开始时间的差值来确定所述声音输入的持续时长。

6.一种具有权利要求3所述的密码系统的电子设备，其特征在于，包括：

设置模块，其配置为向所述控制模块输出控制信号；

执行模块，其配置为接收所述比对模块输出的信号，当接收到所述第一信号时判断为所述密码系统的密码匹配成功；当接收到所述第二信号时判断为所述密码系统的密码匹配失败。

7.根据权利要求6所述的电子设备，其特征在于，所述设置模块进一步配置为：

当所述电子设备设置所述密码系统的密码时，向所述控制模块输出设置密码信号；

当所述电子设备通过所述密码系统进行密码匹配时，向所述控制模块输出匹配密码信号；

当所述电子设备设置所述密码系统的密码长度时，向所述控制模块输出密码长度信号。

8.根据权利要求6所述的电子设备，其特征在于，所述电子设备还包括第二密码系统，所述执行模块进一步配置为：当接收到所述第一信号、并且接收到来自所述第二密码系统的密码正确的信号时，判断为密码匹配成功。

9.根据权利要求8所述的电子设备，其特征在于，所述第二密码系统为图形密码系统、字符密码系统、手势密码系统或指纹密码系统。