CN105959116B - 一种以加密方式输入密码的密码输入系统及方法 - Google Patents

一种以加密方式输入密码的密码输入系统及方法 Download PDF

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Abstract

本发明属于信息安全技术领域，涉及一种以加密方式输入密码的密码输入系统及方法，以加密方式输入密码的密码输入系统的安全性定义为密码自身的安全性和密码输入方式的安全性，密码自身的安全性由用户密码的复杂度实现；密码输入方式的安全性由以加密方式输入密码的密码输入技术实现，密码输入设备接收到加密输入的密码后，再按照预置的加密输入方式所对应的解密算法解析出用户密码，实现了用户对密码输入时的加密输入，极大地提高了用户密码使用时的安全性和系统保护的安全性，可广泛应用于各类民用设备、工业设备、航空航天设备及军事设备等的电子密码输入。

Description

一种以加密方式输入密码的密码输入系统及方法
技术领域：
本发明属于信息安全技术领域，涉及一种以加密方式输入密码的密码输入系统及方法，应用于各类民用设备、工业设备、航空航天设备及军事设备等的电子密码输入，为其建立安全的密码输入体系。
背景技术：
在当今信息社会，密码无处不在，如各种电子设备启动需要输入密码、电子锁需要输入密码、金融银行交易系统需要输入密码、网上支付系统需要输入密码、各种管理平台需要输入密码、软件安装需要输入密码等等，密码成为保护家庭、工业、商业、军事等领域安全生产的主要方法和核心技术。
当前的密码输入体系主要包括两个部分，第一部分是需要用户输入的密码；第二部分是接受用户输入密码的密码输入设备，在密码输入过程中，密码输入设备上会呈现一个密码输入域(输入框)供用户输入密码，其自身不具有任何加密输入等安全措施，密码输入的安全性主要依靠用户自身的防范能量或者外界监控等措施来保证，在该体系中，用户的初始密码是在系统开通时由用户自己或管理人员帮助预置好的，之后用户可以用初始密码登录系统后进行密码修改，例如，在银行开卡时，用户会在柜员提示下初置密码(柜员是不可见的)；在网上注册时，用户也需要初置密码；等等。
目前常用的密码主要有静态密码和动态密码，其中，静态密码主要包括字符密码(如，ATM机通常设置为6位数字密码)、人体特征密码(如，指纹密码等)；动态密码主要包括随机密码(如，通过手机等通讯设备动态从系统获取的一次性有效的密码或动态验证码等)、密码卡(如银行的密码卡)等。密码技术主要是通过改进用户密码编码方式来提高密码的自身安全性，如提高密码的复杂的等。一旦密码泄露，用密码所保护的系统将失去所有的保护功能。
现有的密码输入方式主要包括显式输入和盲输入，其中，显式输入主要是在输入设备上显示一个密码输入域，用户把密码输入到密码输入域中，输入域中以(*)等代替用户输入的每位密码字符，密码不可见但密码位数是可见的；盲输入主要是在输入设备的指定位置上输入密码，密码输入设备上不显示任何输入信息，密码输入的位数也是不可见的，具有一定保密性(不知道是几位密码)；在网络终端上，密码输入系统还会使用软键盘，将键盘上的数字乱序供用户用鼠标挑选输入，防止了通过截取键盘输入信息来获取密码。
在现有的密码输入体系下，用户密码能够提供保护安全性，但是密码输入设备不能提供密码输入安全性，即用户输入密码是显式的；用户密码一旦泄露，密码获取者就可能成为实际“用户”，可以通过密码进入系统来进行非法操作，因此会给用户造成极大的损失。
发明内容：
本发明的目的在于克服现有技术存在的缺点，寻求设计提供一种以加密方式输入密码的密码输入系统及方法，通过密码输入设备所提供的多个密码输入域，用户按照预置的以加密方式输入密码的输入方式来输入密码，密码输入设备接收到加密输入的密码后，再按照预置的加密输入方式所对应的解密算法解析出用户密码。
为了实现上述目的，本发明所述以加密方式输入密码的密码输入系统包括用户密码、密码输入设备和一种以加密方式输入密码的密码输入技术，其安全性定义为密码自身的安全性和密码输入方式的安全性，其中用户密码是由用户自己保密保管的密码；密码输入设备是电子设备或系统中接收用户密码输入的设备；密码自身的安全性由用户密码的复杂度实现；密码输入方式的安全性由一种以加密方式输入密码的密码输入技术实现，以加密方式输入密码的密码输入技术是一种通过密码输入设备所提供的多个密码输入域，用户按照预置的以加密方式输入密码的输入方式来输入密码的技术，密码输入设备接收到加密输入的密码后，再按照预置的加密输入方式所对应的解密算法解析出用户密码。
本发明在以加密方式输入密码的密码输入系统中输入密码的具体过程为：
(1)用户密码设置：用户密码为用户自己保密保管的密码，用户初置或修改密码信息时，用户不仅需要设置用户密码，而且还需要预置密码加密输入方式：包括预置密码输入域、多个密码输入域的输入顺序、在每个密码输入域中输入的密码段(部分密码或全部密码字符)和每个密码段的字符输入顺序，所预置的信息组成以加密方式输入密码的密码输入方式并存储在主系统中，用户需要记录与记忆；
(2)用户密码输入：用户使用用户密码时，由密码输入设备中提供全部密码输入域，用户按照预置的密码加密输入方式在密码输入设备中正确地输入各个密码段，冗余的密码输入域为空、随意输入或者由密码输入设备随机填写，密码识别时自动忽略冗余的密码输入域；
(3)用户密码识别：密码输入设备接收到加密输入的用户密码后，再运行与之相对应的解密算法识别出用户密码并发送给主系统，或者直接将加密输入的密码发送给主系统，由主系统解密，实现用户密码的加密输入。
本发明所述用户密码具有密码自身的安全性和密码输入方式的安全性，其中密码自身的安全性由用户密码的复杂度实现；密码输入方式的安全性由以加密方式输入密码的密码输入方式实现。
本发明所述主系统包括金融银行交易系统、网上支付系统和管理平台。
本发明的工作原理为：用户设置的用户密码为M位字符密码，密码输入设备上设置有N个密码输入域，每个密码输入域都能输入0～M个字符，其中0表示不输入字符，用户能任意组合使用密码输入域，每一组密码输入域能重新排序输入密码段；每个密码能分段输入到多个密码输入域，每个密码段的长度不能大于密码长度，所有密码段的长度和为密码长度；每个密码输入域能输入一个密码段，所输入的密码段中的字符能重新排序。
本发明所述密码复杂度的计算过程为：用户设置有M位字符密码，密码输入设备上设置有N个密码输入域，每个密码输入域都可以输入0～M个密码字符，那么：
(1)M位字符密码的组合数为F(M)：F(M)＝10^M个，其中^表示幂次；
(2)N个密码输入域中输入M位密码的组合Fs(N,M)数的计算：
①假设每个密码输入域只能输入1位密码数字，则M位密码需要M个密码输入域，第1个输入域有M种输入方式、第2个输入域有(M-1)种输入方式、第3个输入域有(M-2)种输入方式、……、第M个输入域有1种输入方式；N个密码输入域输入M位密码共有N(c)M种组合方式，(c)表示组合，则在N个密码输入域中每个输入域输入1位密码的组合数F1(N,M)：
F1(N,M)＝M*(M-1)*(M-2)*……*1*N(c)M＝M(p)M*N(c)M＝N(p)M
式中(p)表示排列；
②假设M能被2整除、每个输入域只能输入2位密码数字，则M位密码需要M/2个密码输入域，第1个输入域有M(p)2种((p)表示排列)输入方式、第2个输入域有(M-2)(p)2种输入方式、……、第M/2个输入域有2(p)2种输入方式；N个密码输入域输入M/2个2位密码共有N(c)M/2种组合方式，则在N个密码输入域中每个输入域输入2位密码的组合数F2(N,M)：
F2(N,M)＝M(p)2*(M-2)(p)2*……*2(p)2*N(c)M/2＝M(p)M*N(c)M/2；
③假设M能被3整除、每个密码输入域只能输入3位密码数字，则M位密码需要M/3个密码输入域，第1个输入域有M(p)3种输入方式、第2个输入域有(M-3)(p)3种输入方式、……、第M/3个输入域有3(p)3种输入方式；N个密码输入域输入M/3个3位密码共有N(c)M/3种组合方式，则在N个密码输入域中每个输入域输入3位密码的组合数F3(N,M)：
F2(N,M)＝M(p)3*(M-3)(p)3*……*3(p)3*N(c)M/3＝M(p)M*N(c)M/3；
以此类推，得到用户密码的复杂度。
本发明与现有技术相比，将密码自身的安全性和密码输入方式的安全性二者相结合，实现了用户对密码输入时的加密输入，极大地提高了用户密码使用时的安全性和系统保护的安全性，即使用户密码泄露，但是密码非法获取者并不知道密码的加密输入方式，仍然能够有效地阻止密码获取者通过密码进入系统并实施非法操作，可广泛应用于各类民用设备、工业设备、航空航天设备及军事设备等的电子密码输入，为其建立安全的密码输入体系，有效提高密码输入的安全性，防范密码泄露后的其获取者非法使用，达到有效地保护用户的设备安全和生命财产安全、防范网络诈骗等目的。
附图说明：
图1为本发明实施例所述用户密码与密码输入界面示意图。
图2为本发明实施例使用1个密码输入域的密码输入方式示意图。
图3为本发明实施例使用3个密码输入域的密码输入方式示意图。
附图中，[1]为密码输入域1、[2]为密码输入域2、[3]为密码输入域3、[4]为密码输入域4、[5]为密码输入域5、[6]为密码输入域6、[7]为密码输入域7、[8]为密码输入域8、[…]为密码输入域…、[N-1]为密码输入域N-1、[N]为密码输入域N、[M]为M位密码、[P]为密码输入设备。
具体实施方式：
下面通过实施例并结合附图对本发明做进一步说明。
实施例1：
本实施例输入密码的具体过程为：
(1)用户密码设置：用户密码为用户自己保密保管的密码，用户初置或修改密码信息时，用户不仅需要设置用户密码，而且还需要预置密码输入域、多个密码输入域的输入顺序、在每个密码输入域中输入的密码段(部分密码或全部密码字符)和每个密码段的字符输入顺序，所预置的信息组成以加密方式输入密码的密码输入方式，由用户记录与记忆；
(2)用户密码输入：用户使用用户密码时，由密码输入设备中提供全部密码输入域，用户按照预置的密码输入方式在密码输入设备中正确地输入各个密码段，冗余的密码输入域为空、随意输入或者由密码输入设备随机填写，密码识别时自动忽略冗余的密码输入域；
(3)用户密码识别：密码输入设备接收到加密输入的用户密码后，再运行与之相对应的解密算法识别出用户密码，并发送给密码输入设备的主系统，实现用户密码的加密输入。
本实施例所述用户密码具有密码自身的安全性和密码输入方式的安全性，其中密码自身的安全性由用户密码的复杂度实现；密码输入方式的安全性由以加密方式输入密码的密码输入方式实现。
本实施例的工作原理为：用户设置的用户密码为M位字符密码，密码输入设备上设置有N个密码输入域，每个密码输入域都能输入0～M个字符，其中0表示不输入字符，用户能任意组合使用密码输入域，每一组密码输入域能重新排序输入密码段；每个密码能分段输入到多个密码输入域，每个密码段的长度不能大于密码长度，所有密码段的长度和为密码长度；每个密码输入域能输入一个密码段，所输入的密码段中的字符能重新排序；例如，如图1所示，在N(N>3)个密码输入域中选择密码输入域[1]、[3]、[N]；将M(M>3)位密码分为3段，其长度组合为(2,1,M-3)，那么，可以建立加密输入方式1：预置在密码输入域[1]中倒序输入2位密码段、在密码输入域[2]中输入1位密码段、在密码输入域[N]中输入(M-3)位密码段；也可以建立加密输入方式2：预置在密码输入域[1]中输入(M-3)位密码段、在密码输入域[1]中输入1位密码段、在密码输入域[3]中输入2位密码段；等等。
本实施例所述密码复杂度的计算过程为：用户设置有M位字符密码，密码输入设备上设置有N个密码输入域，每个密码输入域都可以输入0～M个密码字符，那么：
(1)M位字符密码的组合数为F(M)：F(M)＝10^M个，其中^表示幂次；如M＝6，F(6)＝10^6＝1000000个组合；
(2)N个密码输入域中输入M位密码的组合Fs(N,M)数的计算：
①假设每个密码输入域只能输入1位密码数字，则M位密码需要M个密码输入域，第1个输入域有M种输入方式、第2个输入域有(M-1)种输入方式、第3个输入域有(M-2)种输入方式、……、第M个输入域有1种输入方式；N个密码输入域输入M位密码共有N(c)M种组合方式，(c)表示组合，则在N个密码输入域中每个输入域输入1位密码的组合数F1(N,M)：
F1(N,M)＝M*(M-1)*(M-2)*……*1*N(c)M＝M(p)M*N(c)M＝N(p)M
式中(p)表示排列；设N＝10、M＝6，则F1(10,6)＝10(p)6＝151200个组合；
②假设M能被2整除、每个输入域只能输入2位密码数字，则M位密码需要M/2个密码输入域，第1个输入域有M(p)2种((p)表示排列)输入方式、第2个输入域有(M-2)(p)2种输入方式、……、第M/2个输入域有2(p)2种输入方式；N个密码输入域输入M/2个2位密码共有N(c)M/2种组合方式，则在N个密码输入域中每个输入域输入2位密码的组合数F2(N,M)：
F2(N,M)＝M(p)2*(M-2)(p)2*……*2(p)2*N(c)M/2＝M(p)M*N(c)M/2
设N＝10、M＝6，则F2(10,6)＝6(p)6*10(c)3＝86400个组合；
③假设M能被3整除、每个密码输入域只能输入3位密码数字，则M位密码需要M/3个密码输入域。第1个输入域有M(p)3种输入方式、第2个输入域有(M-3)(p)3种输入方式、……、第M/3个输入域有3(p)3种输入方式；N个密码输入域输入M/3个3位密码共有N(c)M/3种组合方式，则在N个密码输入域中每个输入域输入3位密码的组合数F3(N,M)：
F2(N,M)＝M(p)3*(M-3)(p)3*……*3(p)3*N(c)M/3＝M(p)M*N(c)M/3
设N＝10、M＝6，则F3(10,6)＝6(p)6*10(c)2＝32400个组合；
通过上述示例计算，在N＝10、M＝6情况下，仅仅这三种规则的密码输入方式，理论上本发明提供了270000中加密输入方式，即原有M位密码的安全性提高了270000。如果充分考虑每个输入域都可以输入(0-M)位密码数字，其加密输入方式非常大，更加安全。
实施例2：
本实施例的密码输入设备共提供了8个密码输入域，用户设置了6位数字密码(123456)，如图2所示，用户可以预置在第2个密码输入域中倒序输入全部6位数字密码(654321)；如图3所示，用户可以预置在第2个密码输入域中输入1位密码数字(1)、在第4个密码输入域中倒序输入3位密码数字(432)、在第7个密码输入域中输入2位密码数字(56)；等等；那么用户在使用密码时，就可以按照如图2或图3所示的预置的密码加密输入方式，在密码输入设备上正确输入密码，密码输入设备接收到加密输入的密码后，再进行解密获得6位数字密码(123456)，即使用户密码泄露，密码获取者因为不知道图2或图3所示的密码输入方式，仍然能够有效地阻止密码获取者非法进入系统并实施犯罪。

Claims (4)

1.一种以加密方式输入密码的密码输入系统，其特征在于其由用户密码、密码输入设备和以加密方式输入密码的密码输入技术组成，其中用户密码是用户自己保密保管的密码；密码输入设备是电子设备或系统中接收用户输入密码的设备，以加密方式输入密码的密码输入技术是通过密码输入设备上的多个密码输入域，用户按照预置的以加密方式输入密码的密码输入方式来输入密码的技术；密码输入设备接收到加密输入的密码后，再按照预置的加密输入方式所对应的解密算法解析出用户密码；所述密码输入系统具有密码自身的安全性和密码输入方式的安全性，其中密码自身的安全性由用户密码的复杂度实现；密码输入方式的安全性由以加密方式输入密码的密码输入方式实现；其工作原理为：用户设置的用户密码为M位字符密码，密码输入设备上设置有N个密码输入域，每个密码输入域都能输入0～M个字符，其中0表示不输入字符，用户能任意组合使用密码输入域，每一组密码输入域能重新排序输入密码段；每个密码能分段输入到多个密码输入域，每个密码段的长度不能大于密码长度，所有密码段的长度和为密码长度；每个密码输入域能输入一个密码段，所输入的密码段中的字符能重新排序。
2.据权利要求1所述以加密方式输入密码的密码输入系统，其特征在于所述用户密码的复杂度计算过程为：用户设置有M位字符密码，密码输入设备上设置有N个密码输入域，每个密码输入域都可以输入0～M个密码字符，那么：
(1)M位字符密码的组合数为F(M)：F(M)＝10^M个，其中^表示幂次；
(2)N个密码输入域中输入M位密码的组合Fs(N,M)数的计算：
①假设每个密码输入域只能输入1位密码数字，则M位密码需要M个密码输入域，第1个输入域有M种输入方式、第2个输入域有(M-1)种输入方式、第3个输入域有(M-2)种输入方式、……、第M个输入域有1种输入方式；N个密码输入域输入M位密码共有N(c)M种组合方式，(c)表示组合，则在N个密码输入域中每个输入域输入1位密码的组合数F1(N,M)：
F1(N,M)＝M*(M-1)*(M-2)*……*1*N(c)M＝M(p)M*N(c)M＝N(p)M
式中(p)表示排列；
②假设M能被2整除、每个输入域只能输入2位密码数字，则M位密码需要M/2个密码输入域，第1个输入域有M(p)2种((p)表示排列)输入方式、第2个输入域有(M-2)(p)2种输入方式、……、第M/2个输入域有2(p)2种输入方式；N个密码输入域输入M/2个2位密码共有N(c)M/2种组合方式，则在N个密码输入域中每个输入域输入2位密码的组合数F2(N,M)：
F2(N,M)＝M(p)2*(M-2)(p)2*……*2(p)2*N(c)M/2＝M(p)M*N(c)M/2；
③假设M能被3整除、每个密码输入域只能输入3位密码数字，则M位密码需要M/3个密码输入域，第1个输入域有M(p)3种输入方式、第2个输入域有(M-3)(p)3种输入方式、……、第M/3个输入域有3(p)3种输入方式；N个密码输入域输入M/3个3位密码共有N(c)M/3种组合方式，则在N个密码输入域中每个输入域输入3位密码的组合数F3(N,M)：
F2(N,M)＝M(p)3*(M-3)(p)3*……*3(p)3*N(c)M/3＝M(p)M*N(c)M/3；
以此类推，得到用户密码的复杂度。
3.一种采用如权利要求2所述以加密方式输入密码的密码输入系统进行密码输入的方法，其特征在于输入密码的具体过程为：
(1)用户密码设置：用户密码为用户自己保密保管的密码，用户初置或修改密码信息时，用户不仅需要设置用户密码，而且还需要预置密码加密输入方式：包括预置密码输入域、多个密码输入域的输入顺序、在每个密码输入域中输入的密码段和每个密码段的字符输入顺序，所预置的信息组成以加密方式输入密码的密码输入方式并存储在主系统中，用户需要记录与记忆；
(2)用户密码输入：用户使用用户密码时，由密码输入设备中提供全部密码输入域，用户按照预置的密码加密输入方式在密码输入设备中正确地输入各个密码段，冗余的密码输入域为空、随意输入或者由密码输入设备随机填写，密码识别时自动忽略冗余的密码输入域；
(3)用户密码识别：密码输入设备接收到加密输入的用户密码后，再运行与之相对应的解密算法识别出用户密码并发送给主系统，或者直接将加密输入的密码发送给主系统，由主系统解密，实现用户密码的加密输入。
4.根据权利要求3所述密码输入的方法，其特征在于所述主系统包括金融银行交易系统、网上支付系统和管理平台。
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