CN106156701A - 一种指纹识别设备、指纹识别设备识别系统及识别方法 - Google Patents

Abstract

本发明适用于指纹识别领域，提供了一种指纹识别设备、指纹识别设备识别系统及识别方法，指纹识别设备包括指纹采集器，指纹识别设备还包括：读卡器，读取感应卡中预先存储的指纹模板；连接读卡器和指纹采集器的指纹算法芯片，用于在指纹算法芯片的内部系统中，比较实时生成的指纹和感应卡中预先存储的指纹模板，向移动终端发送识别结果指令；或者，在指纹算法芯片的内部系统中，比较实时生成的指纹和指纹存储芯片中预先存储的多个指纹模板，向移动终端发送识别结果指令。本发明即可完成大容量的指纹模板比对识别(一对多)，也可完成通过绑定第三方标识的指纹模板比对(一对一)，因此设备可支持多种指纹应用需求，支持不同的安全级别应用需求。

Description

一种指纹识别设备、指纹识别设备识别系统及识别方法

技术领域

本发明属于指纹识别领域，尤其涉及一种指纹识别设备、指纹识别设备识别系统及识别方法。

背景技术

随着互联网及电子技术的发展，通过指纹识别个人身份的技术，已经应用在多种领域中，如考勤、门禁、居民身份证、交通、司法、消费、移动终端等，通过指纹识别方式，可以提高身份验证的安全性。

然而，现有的指纹识别方式都是集成在移动终端系统内完成，并且指纹数据也存储在自身的存储设备中，而系统又容易被攻击，从而造成指纹数据被盗取并解密、复制等问题，且指纹数据和个人信息数据并没有分离，这样一来，他人只要获取到移动终端中的指纹数据，即可获取移动终端内的所有资料信息，包括短信、电话薄、照片、视频等，存在重大的安全隐患，不利于提高指纹识别的安全性；另外存储设备的容量是有限，系统资源也是有限的，在超大规模的指纹数据分析、调用、比对、存储等方面都有局限性，指纹数量达到一定的数量级后，就会出现误识率上升，拒真率提高，从而使得指纹识别体验变差、安全性降低。

发明内容

本发明实施例的目的在于提供一种指纹识别设备，旨在解决现有的指纹识别方式，都是集成在移动终端系统内完成，并且指纹数据也存储在自身的存储设备中，而系统又容易被攻击，从而造成指纹数据被盗取并解密、复制等问题；且目前指纹应用对于超大规模的指纹数据分析、调用、比对、存储等方面的局限性的问题。

本发明实施例是这样实现的，一种指纹识别设备，无线连接移动终端，包括指纹采集器，所述指纹识别设备还包括：

读卡器，用于读取感应卡中预先存储的指纹模板，

连接所述读卡器和所述指纹采集器的指纹算法芯片，用于判断是否外接移动终端，当外接移动终端且接收到指纹获取指令或指纹比对指令时，在所述指纹算法芯片的内部系统中，比较实时生成的指纹和所述感应卡中预先存储的指纹模板，根据比较结果，通过无线网络，发送识别结果指令至所述移动终端；或者，

连接所述指纹采集器的指纹算法芯片，用于判断是否外接移动终端，当外接移动终端且接收到指纹获取指令或指纹比对指令时，比较实时生成的指纹和指纹存储芯片中预先存储的多个指纹模板，根据比较结果，通过无线网络，发送识别结果指令至所述移动终端。

本发明实施例的另一目的在于提供一种指纹识别设备识别系统，包括上述的指纹识别设备，还包括:

与所述指纹识别设备建立网络通信连接，发送识别结果指令的移动终端。

本发明实施例的另一目的在于提供基于上述的指纹识别设备识别系统的识别方法，包括上述的指纹识别设备，还包括:

所述指纹识别设备中的指纹算法芯片判断是否外接移动终端；

当外接移动终端且接收到指纹获取指令或指纹比对指令时，所述指纹算法芯片在所述指纹算法芯片的内部系统中，比较实时生成的指纹和所述感应卡中预先存储的指纹模板，根据比较结果，向所述移动终端发送所述识别结果指令；

所述移动终端接收到所述识别结果指令后，执行加密操作或者解密操作。

在本发明实施例中，提供了指纹识别设备，使得移动终端可以外接指纹识别设备识别，解决了现有的指纹识别方式，都是集成在移动终端系统内完成，并且指纹数据也存储在自身的存储设备中，而系统又容易被攻击，从而造成指纹数据被盗取并解密、复制等问题；并且解决目前指纹应用对于超大规模的指纹数据分析、调用、比对、存储等方面的局限性。使得指纹识别设备外接移动终端时，能够发出识别结果指令，让移动终端通过识别结果指令，对用户进行识别，由于指纹识别设备存储指纹，指纹数据和个人信息数据完成了分离，即可完成大容量的指纹模板比对识别(一对多)，也可完成通过绑定第三方标识的指纹模板比对(一对一)，因此设备可支持多种指纹应用需求，支持不同的安全级别以及各类应用需求。本发明可实现两种识别功能，详述如下：

第一识别功能:通过指纹采集器来完成采集比对识别指纹；

第二识别功能:通过指纹识别设备中的感应卡读写器，读取感应卡中预先存储的指纹，并与指纹采集器实时生成的指纹数据比对识别，需要进行说明的是，在理论上，此种方式识别的指纹的数量范围，可以扩展为无限大。

附图说明

图1是本发明实施例提供的指纹识别设备的结构框图；

图2是本发明实施例提供的指纹识别设备识别系统的结构框图；

图3是本发明实施例提供的指纹识别设备识别系统的识别方法的实现流程图；

图4是本发明实施例提供的指纹识别设备识别系统的识别方法S303的实现流程图；

图5是本发明实施例提供的指纹识别设备识别系统的识别方法S402的实现流程图；

图6是本发明实施例提供的指纹识别设备识别系统的识别方法S403的实现流程图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

实施例一

图1是本发明实施例提供的指纹识别设备的结构框图，详述如下：

读卡器12，用于读取感应卡中预先存储的指纹模板；

连接所述指纹采集器11和连接所述读卡器12的指纹算法芯片13，用于判断是否外接移动终端，当外接移动终端且接收到指纹获取指令或指纹比对指令时，在所述指纹算法芯片的内部系统中，比较实时生成的指纹和所述感应卡中预先存储的指纹模板，根据比较结果，通过无线网络，向所述移动终端发送识别结果指令。

其中，所述指纹算法芯片13还用于随机截取所述指纹模板中某一部分的指纹特征值为指纹密钥，向所述移动终端发送所述指纹密钥。

其中，所述读卡器用于连接所述将指纹模板写入感应卡，以使得所述感应卡预先存储指纹模板。

其中，连接所述指纹采集器11和连接所述读卡器12的指纹算法芯片13，还用于接收所述指纹采集器生成的指纹图像，通过内置的指纹算法程序进行指纹图像的识别、分析，将其结果转换为指纹模板，通过所述读卡器12，将转换的指纹模板写入感应卡，以使得所述感应卡预先存储指纹模板。

随机截取所述指纹模板中某一部分的指纹特征值为指纹密钥，向所述移动终端输出所述指纹密钥。

其中，所述指纹算法芯片13还用于比较实时生成的指纹和所述感应卡中预先存储的指纹模板是否相同；

若相同时，发送所述识别结果指令中的识别成功指令至所述移动终端；

若不同时，输出提醒信息，或者，

发送所述识别结果指令中的识别不成功指令至所述移动终端。

其中，若相同时，指纹算法芯片13发送所述识别结果指令中的识别成功指令至所述移动终端，并发送个人信息数据至所述移动终端，所述个人信息数据包括用户姓名、身份证号、移动号码及办卡时间中的至少一种。

其中，指纹模板存储在感应卡中，独立于指纹识别设备识别系统之外，相关的指纹数据不会在指纹识别设备识别系统内部保留，因此在信息安全方面具有巨大的优势,同时在理论上，由于感应卡的数量不限，因此此种方式识别的指纹的数量范围，可以扩展为无限大。

其中，所述感应卡为射频识别RFID卡，所述读卡器12为RFID读卡器12。

其中，指纹识别设备1还包括壳体，其壳体一端设置有充电接口、初始化按钮及供电接口，并在壳体上表面设置有指纹采集器11、设备状态指示灯及RFID读卡器12，壳体一侧设置有电源开关，壳体内设置有电路板，且电路板上设置有指纹算法芯片13、设备蓝牙及WIFI模块，充电接口、初始化按钮、供电接口、指纹采集器11、设备状态指示灯及RFID读卡器12分别与指纹算法芯片13连接。

其中，所述壳体上设置有复位键，用于设备蓝牙返回出厂设置。

其中，所述壳体内还设置有蜂鸣器，用于提示RFID读卡器12读写成功。

其中，所述设备状态指示灯包括电源指示灯、指纹状态指示灯及RFID状态指示灯。

其中，所述电路板上设置有供电管理模块，用于间隔读取电池用量，以提示电池用量。

在本实施例中，指纹信息存储在RFID卡中，相对于现有技术中指纹用户存储限制不能大于一万或十万，优势巨大。由于指纹识别设备1存储指纹，指纹数据和个人信息数据完成了分离，因此既可以识别大容量的指纹，也有利于提高识别的安全性。

实施例二

图2是本发明实施例提供的指纹识别设备识别系统的结构框图，详述如下：

一种指纹识别设备1识别系统，包括上述的指纹识别设备1，所述指纹识别设备1识别系统还包括:

与所述指纹识别设备1建立网络通信连接，接收识别结果指令的移动终端22。

其中，所述指纹识别设备1与所述移动终端22之间，采用设定的网络模式建立网络通信连接，所述设定的网络模式包括蓝牙网络模式、WIFI网络模式、3G网络模式、4G网络模式、5G网络模式。

其中，移动终端22可通过预先配置的指纹识别设备1标识与所述指纹识别设备1建立网络通信连接。

其中，所述移动终端21包括但不限于移动电话、口袋计算机(PocketPersonal Computer，PPC)、掌上电脑、计算机、笔记本电脑、个人数字助理(Personal Digital Assistant，PDA)、MP4、MP3等。

其中，移动终端2可利用随机密码与固定密码，在使用、浏览、修改、传输过程中，对移动终端2内的资料信息进行身份验证与加密保护。

其中，随机密码包括但不限于当前的时间戳、随机生成器生成的密码。

固定密码包括但不限于资料信息中的格式文本、预先设定的密码。

在本发明实施例中，利用指纹的唯一性、可自我修复特点，对移动终端2的开机进行加密保护，同时利用随机密码与固定密码，对移动终端2内的资料信息进行身份验证与加密保护，防止个人私密信息资料外泄，有效消除了移动终端2存在的安全隐患，适用性强，市场前景广。

实施例三

图3是本发明实施例提供的指纹识别设备识别系统的识别方法的实现流程图，所述识别方法包括：

S301，所述指纹识别设备1中的指纹算法芯片13判断是否外接移动终端2；

S302，当外接移动终端2且接收到指纹获取指令或指纹比对指令时，所述指纹算法芯片13比较实时生成的指纹和所述感应卡中预先存储的指纹模板，根据比较结果，向所述移动终端2发送所述识别结果指令；

S303，所述移动终端2接收到所述识别结果指令后，执行加密操作或者解密操作。

在本实施例中，移动终端2接收识别结果指令后，可对文件进行加密，防止个人私密文件外泄，有效消除了移动终端2存在的安全隐患，从而增强了加密的安全程度。

实施例四

图4是本发明实施例提供的指纹识别设备识别系统的识别方法S303的实现流程图，详述如下：

S401，所述移动终端2接收到所述识别结果指令后，获取用户指定的文件和指定的控件；

S402，当指定的控件为加密控件时，对指定的文件执行加密操作；

S403，当指定的控件为解密控件时，对指定的文件执行解密操作。

在本实施例中，移动终端2接收识别结果指令后，可对文件进行加密，防止个人私密文件外泄，有效消除了移动终端2存在的安全隐患，从而增强了加密的安全程度。

实施例五

图5是本发明实施例提供的指纹识别设备识别系统的识别方法S402的实现流程图，详述如下：

S501，当指定的控件为加密控件时，获取当前的时间信息作为动态加密的时间戳，且将指定的文件中格式文本与所述时间戳进行异或运算，实现第一次加密，得到第一文件；

S502，在第一文件的基础上，接收所述指纹识别设备1发送的指纹密钥，将所述指纹密钥与第一文件进行异或运算，生成第二文件，所述指纹密钥为所述指纹识别设备1随机截取所述指纹模板中某一部分的指纹特征值；

S503，在报文开头添加引导标志符号，中部添加所述第二文件，在尾部加入所述指定的文件的文件名，以封装成加密文件。

实施例六

图6是本发明实施例提供的指纹识别设备识别系统的识别方法S403的实现流程图，详述如下：

S601，当指定解密控件时，提取引导标志符号；

S602，接收所述指纹识别设备1发送的指纹密钥，将所述指纹密钥与所述引导标志符号后面的文件进行异或运算，实现第一次解密，得到第一文件，所述指纹密钥为所述指纹识别设备1随机截取所述指纹模板中某一部分的指纹特征值；

S603，在第一文件的基础上，提取时间戳并与所述时间戳后面的所述第一文件进行异或运算，生成第二文件，以供查看或调用。

实施例七

本实施例描述了本发明在实际应用中较佳的实施例，详述如下：

在移动终端2上下载并安装APP，移动终端2通过自身携带的移动终端2蓝牙与指纹识别设备1的设备蓝牙配对，建立连接进行身份验证与确认，在打开APP，用户可根据需要对移动终端2内的资料信息进行加密保护；其具体步骤如下：

一、制备RFID卡

移动终端2通过移动终端2蓝牙，发送录入指纹命令与个人信息数据至指纹识别设备1的指纹采集器11上，指纹采集器11提示用户输入指纹，待指纹指纹录入成功后，将指纹数据与个人信息数据写入RFID卡中；

二、身份验证与确认

将步骤中制备的RFID卡，放置在指纹识别设备1的RFID读卡器12上，RFID读卡器12读取RFID卡，以获得用户指纹数据与个人信息数据，并提示用户输入指纹，随后将用户个人信息数据通过设备蓝牙传输至移动终端2，待用户输入指纹后，与RFID卡内的个人信息数据进行比对，且将比对一致的结果返回至移动终端2，身份验证通过，开启移动终端2；否则返回提示重新输入指纹；

三、移动终端2APP加密

先调出待加密资料信息，在APP上编写待加密资料信息的格式文本，并获取移动终端2当前的时间，提取其中的时、分、秒、年、月、日作为动态加密的时间戳，且将格式文本与时间戳进行异或运算，实现第一次加密，得到第一次加密文件；而后在第一次加密文件的基础上加入由指纹识别设备1发送的随机密码进行异或运算，实现第二次加密，第二次加密后的报文开头添加有引导标志符号，中间为第二次加密文件，尾部加入待加密资料信息的字符长度以组成移动终端2APP加密文件。

加密后的资料信息只能通过移动终端2APP解密后才能查看或调用，其移动终端2APP解密步骤如下：

获取移动终端2APP加密文件后，提取引导标志符号，再次接收指纹识别设备1发送的随机密码，并与引导标志符号后面的文件进行异或运算，实现第一次解密，得第一次解密文件；而后在第一次解密文件中提取时间戳，并对时间戳与时间戳后面的格式文本进行异或运算，实现第二次解密，得第二次解密文件，解密后的格式文本供查看或调用。

在本发明中，所述移动终端2与指纹识别设备1之间采用BT4.0BLE透明传输交换数据，由移动终端2向指纹识别设备1发出信息请求，指纹识别设备1对信息请求予以应答。

在本实施例中，移动终端2与指纹识别设备1之间采用BT4.0BLE透明传输交换数据，由移动终端2向指纹识别设备1发出信息请求，指纹识别设备1对信息请求予以应答，数据传输方式为波特率115200，数据位8bit，无检验位，停止位1bit，设备蓝牙默认NAME:BF4030，配对码：1234。

通过以上的实施方式的描述，所属领域的技术人员可以清楚地了解到本发明可借助软件加必需的通用硬件的方式来实现。所述的程序可以存储于可读取存储介质中，所述的存储介质，如随机存储器、闪存、只读存储器、可编程只读存储器、电可擦写可编程存储器、寄存器等。该存储介质位于存储器，处理器读取存储器中的信息，结合其硬件执行本发明各个实施例所述的方法。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种指纹识别设备，无线连接移动终端，包括指纹采集器，其特征在于，所述指纹识别设备还包括：

读卡器，用于读取感应卡中预先存储的指纹模板；

连接所述读卡器和所述指纹采集器的指纹算法芯片，用于判断是否外接移动终端，当外接移动终端且接收到指纹获取指令或指纹比对指令时，在所述指纹算法芯片的内部系统中，比较实时生成的指纹和所述感应卡中预先存储的指纹模板，根据比较结果，通过无线网络，向所述移动终端发送识别结果指令；

或者，

连接所述指纹采集器的指纹算法芯片，用于判断是否外接移动终端，当外接移动终端且接收到指纹获取指令或指纹比对指令时，在所述指纹算法芯片的内部系统中，比较实时生成的指纹和指纹存储芯片中预先存储的多个指纹模板，根据比较结果，通过无线网络，向所述移动终端发送识别结果指令。

2.如权利要求1所述的指纹识别设备，其特征在于，所述读卡器用于连接所述将指纹模板写入感应卡，以使得所述感应卡预先存储指纹模板。

3.如权利要求1所述的指纹识别设备，其特征在于，所述指纹算法芯片还用于在所述指纹算法芯片的内部系统中，比较实时生成的指纹和所述感应卡中预先存储的指纹模板是否相同；

若相同时，发送所述识别结果指令中的识别成功指令至所述移动终端；

若不同时，输出提醒信息，或者，

发送所述识别结果指令中的识别不成功指令至所述移动终端。

4.一种指纹识别设备识别系统，包括权利要求1至3中任意一项权利要求所述的指纹识别设备，其特征在于，所述指纹识别设备识别系统还包括:

与所述指纹识别设备建立网络通信连接，发送识别结果指令的移动终端。

5.如权利要求4所述的指纹识别设备识别系统，其特征在于，所述指纹识别设备与所述移动终端之间，采用设定的网络模式建立网络通信连接，所述设定的网络模式包括蓝牙网络模式、WIFI网络模式、3G网络模式、4G网络模式、5G网络模式。

6.一种基于权利要求4所述的指纹识别设备识别系统的识别方法，其特征在于，所述识别方法包括：

所述指纹识别设备中的指纹算法芯片判断是否外接移动终端；

当外接移动终端且接收到指纹获取指令或指纹比对指令时，所述指纹算法芯片在所述指纹算法芯片的内部系统中，比较实时生成的指纹和所述感应卡中预先存储的指纹模板，根据比较结果，向所述移动终端发送所述识别结果指令；

所述移动终端接收到所述识别结果指令后，执行加密操作或者解密操作。

7.如权利要求6所述的识别方法，其特征在于，所述移动终端接收到所述识别结果指令后，执行加密操作或者解密操作，具体为：

所述移动终端接收到所述识别结果指令后，控制移动终端处于开机状态，执行加密操作或者解密操作。

8.如权利要求6所述的识别方法，其特征在于，所述移动终端接收到所述识别结果指令后，执行加密操作或者解密操作，具体为：

所述移动终端接收到所述识别结果指令后，获取用户指定的文件和指定的控件；

当指定的控件为加密控件时，对指定的文件执行加密操作；

当指定的控件为解密控件时，对指定的文件执行解密操作。

9.如权利要求8所述的识别方法，其特征在于，当指定的控件为加密控件时，对指定的文件执行加密操作，具体为：

当指定的控件为加密控件时，获取当前的时间信息作为动态加密的时间戳，且将指定的文件中格式文本与所述时间戳进行异或运算，实现第一次加密，得到第一文件；

在第一文件的基础上，接收所述指纹识别设备发送的指纹密钥，将所述指纹密钥与第一文件进行异或运算，生成第二文件，所述指纹密钥为所述指纹识别设备随机截取所述指纹模板中某一部分的指纹特征值；

在报文开头添加引导标志符号，中部添加所述第二文件，在尾部加入所述指定的文件的文件名，以封装成加密文件。

10.如权利要求8所述的识别方法，其特征在于，当指定的控件为解密控件时，对指定的文件执行解密操作，具体为：

当指定解密控件时，提取引导标志符号；

接收所述指纹识别设备发送的指纹密钥，将所述指纹密钥与所述引导标志符号后面的文件进行异或运算，实现第一次解密，得到第一文件，所述指纹密钥为所述指纹识别设备随机截取所述指纹模板中某一部分的指纹特征值；

在第一文件的基础上，提取时间戳并与所述时间戳后面的所述第一文件进行异或运算，生成第二文件，以供查看或调用。