CN106373267B

CN106373267B - 基于身份认证的刷卡系统及方法

Info

Publication number: CN106373267B
Application number: CN201610818741.XA
Authority: CN
Inventors: 张伦泳
Original assignee: China United Network Communications Group Co Ltd
Current assignee: China United Network Communications Group Co Ltd
Priority date: 2016-09-12
Filing date: 2016-09-12
Publication date: 2019-03-12
Anticipated expiration: 2036-09-12
Also published as: CN106373267A

Abstract

本发明提供的基于身份认证的刷卡系统及方法，其系统包括：刷卡设备；卡片用于接收用户输入的当前印记，该当前印记包括指纹、签名或者笔画。利用预设光通路将穿过当前印记的光信号进行转换，并使转换后的光信号在感光材料上形成灰度图形。芯片用于提取灰度图形。认证设备用于根据预先存储的与预设光通路相匹配的逆转换算法将灰度图形还原形成当前印记，将其与原始印记进行比对，若比对通过，则授权刷卡设备和卡片的刷卡行为；若比对不通过，则禁止刷卡设备和卡片的刷卡行为。本发明提供的基于身份认证的刷卡系统及方法的技术方案中，可以在刷卡时，对用户身份进行认证，确保使用者就是卡片的主人，从而可以提高银行卡或者门禁卡的安全性。

Description

基于身份认证的刷卡系统及方法

技术领域

本发明涉及电子安全防护领域，具体地，涉及一种基于身份认证的刷卡系统及方法。

背景技术

目前，诸如银行卡、门禁卡等的卡片一般采用刷卡的方式进行金融交易或者解除门禁，在刷卡过程中，通常都是通过设置密码或者输入指纹进行相应的安全保护，但是，一旦出现诸如卡片丢失或被复制、密码泄漏或者指纹被复制等情况，在刷卡时，无法保证卡片的使用者就是卡片的持有人，导致时常会出现银行卡被盗刷的现象。尤其是在现实中已经出现大量银行卡卡号、密码等的对应表被兜售的情况，这对广大银行卡用户带来了极大的安全隐患。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一，提出了一种基于身份认证的刷卡系统及方法，其可以在刷卡时，对用户身份进行认证，确保使用者就是卡片的主人，从而可以提高银行卡或者门禁卡的安全性。

为实现本发明的目的而提供一种基于身份认证的刷卡系统，包括：

刷卡设备；

卡片，用于接收用户输入的当前印记，所述当前印记包括指纹、签名或者笔画；利用预设光通路将穿过所述当前印记的光信号进行转换，并使转换后的所述光信号在感光材料上形成灰度图形；

芯片，用于提取所述灰度图形；

认证设备，用于根据预先存储的与所述预设光通路相匹配的逆转换算法，将所述灰度图形还原形成所述当前印记，然后将其与预先存储的原始印记进行比对，若比对通过，则授权所述刷卡设备和所述卡片的刷卡行为；若比对不通过，则禁止所述刷卡设备和所述卡片的刷卡行为。

可选的，所述卡片为带磁条的银行卡，且包括：

卡片本体；

认证模块，设置在所述卡片本体中，且包括依次叠置的第一层结构、第二层结构和第三层结构，其中，所述第一层结构是透明的，用于保留用户输入的所述当前印记，且该当前印记能够被抹掉；所述第二层结构用于形成所述预设光通路，以将穿过所述当前印记的光信号进行转换，并使转换后的所述光信号在感光材料上形成灰度图形；所述第三层结构是透明的，用以供所述光信号通过；

所述刷卡设备包括供所述卡片本体插入的卡槽以及光源，其中，所述感光材料和所述光源均设置在所述卡槽中，且在所述卡片插入所述卡槽中时，分别位于所述认证模块的下方和上方；所述光源用于为所述认证模块提供穿过所述当前印记的光信号；

所述芯片设置在所述刷卡设备中。

可选的，所述卡片为外置芯片的银行卡，且包括：

卡片本体，所述芯片设置在所述卡片本体上，用作所述银行卡的芯片；

认证模块，设置在所述卡片本体中，且包括依次叠置的第一层结构、第二层结构和第三层结构，其中，所述第一层结构是透明的，用于保留用户输入的所述当前印记，且该当前印记能够被抹掉；所述第二层结构用于形成所述预设光通路，以将穿过所述当前印记的光信号进行转换，并使转换后的所述光信号在感光材料上形成灰度图形；所述第三层结构设置有所述感光材料，其与所述芯片连接；

所述刷卡设备包括供所述卡片本体插入的卡槽以及光源，所述光源设置在所述卡槽中，且在所述卡片插入所述卡槽中时，位于所述认证模块的上方，用于为所述认证模块提供穿过所述当前印记的光信号。

可选的，所述卡片为内置芯片的非接触式门禁卡，且包括：

卡片本体，所述芯片设置在所述卡片本体上，用作所述非接触式门禁卡的芯片；

认证模块，设置在所述卡片本体中，且包括依次叠置的第一层结构、第二层结构和第三层结构，其中，所述第一层结构是透明的，用于保留用户输入的所述当前印记，且该当前印记能够被抹掉；所述第二层结构用于形成所述预设光通路，以将穿过所述当前印记的光信号进行转换，并使转换后的所述光信号所述当前印记转换为光信号，并在感光材料上形成灰度图形；所述第三层结构设置有所述感光材料，其适用于可见光的感光，且与所述芯片连接。

可选的，所述第二层结构包括相对设置的第一表面和第二表面，且在二者上对应地形成第一网格和第二网格，并且，在所述第一表面和第二表面之间设置有多条光纤，所述光纤的第一端位于所述第一网格中的任意一个单位点，所述光纤的第二端位于所述第二网格中的任意一个单位点，以形成所述预设光通路。

可选的，所述光源提供的光线包括可见光、红外光或者紫外光。

可选的，所述认证设备根据所述银行卡的账号读取与该账号相对应的所述预先存储的与所述预设光通路相匹配的逆转换算法。

可选的，所述刷卡设备包括POS机或者ATM机。

作为另一个技术方案，本发明还提供一种基于身份认证的刷卡方法，包括：

进行刷卡行为；

接收用户输入的当前印记，所述当前印记包括指纹、签名或者笔画；利用预设光通路将穿过所述当前印记的光信号进行转换，并使转换后的所述光信号在感光材料上形成灰度图形；

提取所述灰度图形；

根据预先存储的与所述预设光通路相匹配的逆转换算法，将所述灰度图形还原形成所述当前印记，然后将其与预先存储的原始印记进行比对，若比对通过，则授权所述刷卡行为；若比对不通过，则禁止所述刷卡行为。

本发明具有以下有益效果：

本发明提供的基于身份认证的刷卡系统及方法的技术方案中，只有使用者输入的诸如指纹、签名或者笔画等的当前印记与原始印记一致，才能顺利进行刷卡行为，否则即使卡片被盗刷，也无法完成交易，从而可以确保使用者就是卡片的主人，进而可以提高银行卡或者门禁卡的安全性。

此外，认证设备根据预先存储的与预设光通路相匹配的逆转换算法，将灰度图形还原形成当前印记，然后将其与预先存储的原始印记进行比对，这种认证方法的好处在于：更换卡片等于更换密码，即，每个卡片只有唯一的预设光通路，且认证设备对应地存储有唯一的逆转换算法，从而可以避免卡片被复制、且指纹被盗取的情况。

附图说明

图1为本发明提供的基于身份认证的刷卡系统的原理框图；

图2A为带磁条的银行卡的结构图；

图2B为本发明第一实施例提供的基于身份认证的刷卡系统的结构图；

图2C为第二层结构的第一表面的俯视图；

图2D为第二层结构的结构图；

图3A为外置芯片的银行卡的结构图；

图3B为本发明第二实施例提供的基于身份认证的刷卡系统的结构图；

图4A为内置芯片的非接触式门禁卡的结构图；以及

图4B为本发明第三实施例提供的基于身份认证的刷卡系统的结构图；以及

图5为本发明提供的基于身份认证的刷卡方法的流程框图。

具体实施方式

为使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图来对本发明提供的基于身份认证的刷卡系统及方法进行详细描述。

图1为本发明提供的基于身份认证的刷卡系统的原理框图。请参阅图1，基于身份认证的刷卡系统，其包括：

刷卡设备1，其与卡片2进行交互，以完成诸如金融交易、解除门禁等的刷卡行为。

卡片2，用于接收用户输入的当前印记，且利用预设光通路将穿过当前印记的光信号进行转换，并使转换后的光信号在感光材料上形成灰度图形，即，当有光线穿过当前印记时，其经由特定的预设光通路的转换，最终在感光材料形成特定的灰度图形。该当前印记包括诸如指纹、签名或者笔画等的印记。

芯片3，用于提取上述灰度图形，并发送至认证设备4。

认证设备4，用于根据预先存储的与上述预设光通路相匹配的逆转换算法，将灰度图形还原形成上述当前印记，然后将其与预先存储的原始印记进行比对，若比对通过，则授权刷卡设备1和卡片2的刷卡行为；若比对不通过，则禁止刷卡设备1和卡片2的刷卡行为。

在进行上述刷卡行为时，还需要对使用者进行身份认证，即，使用者通过输入的诸如指纹、签名或者笔画等的当前印记进行身份认证，若该当前印记与原始印记一致，则确定使用者就是卡片的主人，否则使用者的刷卡行为将被禁止。这样，即使卡片被盗刷，也无法完成交易，从而可以提高银行卡或者门禁卡的安全性。

此外，认证设备4根据预先存储的与预设光通路相匹配的逆转换算法，将灰度图形还原形成当前印记，然后将其与预先存储的原始印记进行比对，这种认证方法的好处在于：更换卡片2等于更换密码，即，每个卡片2只有唯一的预设光通路，且认证设备4对应地存储有唯一的逆转换算法，从而可以避免卡片被复制、且指纹被盗取的情况。

第一实施例

请一并参阅图2A～图2D，卡片2为带磁条211的银行卡。该卡片包括卡片本体21和认证模块22，其中，认证模块22设置在卡片本体21中，且包括依次叠置的第一层结构221、第二层结构222和第三层结构223，其中，第一层结构221是透明的，用于保留用户输入的当前印记，且该当前印记能够被抹掉。优选的，第一层结构221采用高透明度、表面光滑、容易沾染油脂但不容易被油或水渗入的材料制作，例如光面玻璃，以便于用户容易留下指纹、签名或者笔画等的印记，且该印记在使用之后能够被擦除。

第二层结构222用于形成预设光通路，以将穿过当前印记的光信号进行转换，并使转换后的光信号在感光材料上形成灰度图形。当光线通过上述第一层结构221留下的当前印记之后，第二层结构222中的预设光通路会对经过的光线进行转换，经过转换后的光线在感光材料上留下特定的灰度图形。由于预设光通路的转换关系是唯一的，因而获得的灰度图形也是唯一的。

下面对第二层结构222的具体结构进行详细描述。具体地，如图2C和图2D所示，第二层结构222包括相对设置的第一表面224和第二表面225，且在二者上对应地形成第一网格和第二网格，例如图2C中示出的第一表面224上的第一网格，该第一网格由多个单位点矩形阵列排布，行列数例如可以为512列、768行，第二网格的数量和位置与该第一网格的数量和位置相对应。并且，在第一表面224和第二表面225之间设置有多条光纤226，该光纤226的第一端位于第一网格中的任意一个单位点224a，光纤226的第二端位于第二网格中的任意一个单位点225a，从而形成预设光通路。容易理解，光纤226的两端是按一定的对应关系分别位于第一网格和第二网格的其中一个单位点，相当于按特定算法将穿过当前印记的光信号进行了光路转换，从而形成了特定的灰度图形。

第三层结构223是透明的，用以供光信号通过。

如图2B所示，刷卡设备1包括供卡片本体21插入的卡槽10以及光源11，其中，感光材料12和光源11均设置在卡槽10中，且在卡片本体21插入卡槽10中时，分别位于认证模块22的下方和上方。光源11用于为认证模块22提供穿过当前印记的光信号，该光源11提供的光线包括可见光、红外光或者紫外光。

当卡片本体21插入卡槽10中时，光源11开启，以朝向认证模块22照射光线，该光线透过第一层结构221，并经过第二层结构222的预设光通路，透过第三层结构223，最终照射在感光材料12上，形成灰度图形。

刷卡设备1包括POS机或者ATM机。在刷卡设备1中通常设置有芯片13，用以实现金融交易等的刷卡功能，该芯片13可以兼具提取上述灰度图形的功能，即用作上述芯片3。芯片13在提取灰度图形之后，将其发送至认证设备4。

认证设备4属于银行卡的发卡银行，其根据预先存储的与上述预设光通路相匹配的逆转换算法，将灰度图形还原形成上述当前印记，然后将其与预先存储的原始印记进行比对，若比对通过，则授权刷卡设备1和卡片2的刷卡行为；若比对不通过，则禁止刷卡设备1和卡片2的刷卡行为。由于每个卡片2只有唯一的预设光通路，且认证设备4对应地存储有唯一的逆转换算法，从而可以避免卡片被复制、且指纹被盗取的情况。

优选的，认证设备4根据银行卡的账号读取与该账号相对应的预先存储的与预设光通路相匹配的逆转换算法。

需要说明的是，在本实施例中，光源11和感光材料12分别位于认证模块22的上方和下方，但是本发明并不局限于此，在实际应用中，光源11和感光材料12分别位于认证模块22的下方和上方，在这种情况下，只需调换卡片本体21的正反面，即，第一层结构221位于最下层，再插入卡槽10中即可。

还需要说明的是，在本实施例中，卡片2为带磁条211的银行卡，在实际应用中，刷卡设备1上可以单独设计用于识别磁条211的部分，在这种情况下，可以首先将卡片2的磁条211与该部分交互，以进行刷卡动作，然后再将卡片2插入卡槽10中进行身份认证。或者，还可以将用于识别磁条211的部分集成在卡槽10中，在这种情况下，只需将卡片2插入卡槽10中，即可进行刷卡动作和身份认证。

第二实施例

请一并参阅图3A和图3B，卡片2为外置芯片212的银行卡，该银行卡同样包括卡片本体21和认证模块22。其中，芯片212设置(外置)在卡片本体21上，用以实现金融交易等的刷卡功能，该芯片212可以兼具提取上述灰度图形的功能，即用作上述芯片3。芯片212在提取灰度图形之后，将其发送至认证设备4。

认证模块22的结构和功能与上述第一实施例中的认证模块的结构和功能相类似，其区别在仅在于：第三层结构223设置有感光材料，其与芯片212连接。与之相适配的，刷卡设备4包括供卡片本体21插入的卡槽10以及光源11，光源11设置在卡槽10中，且在卡片2插入卡槽10中时，位于认证模块22的上方，用于为认证模块22提供穿过当前印记的光信号。

认证设备4的功能与上述第一实施例中的认证设备4的功能相类似，在此不再赘述。

第三实施例

请一并参阅图4A和图4B，卡片2为内置芯片213的非接触式门禁卡，该门禁卡包括卡片本体21和认证模块22，其中，芯片213设置(内置)在卡片本体21上，用以实现解除门禁等的刷卡功能，该芯片213可以兼具提取上述灰度图形的功能，即用作上述芯片3。芯片213在提取灰度图形之后，将其发送至认证设备4。

认证模块22的结构和功能与上述第一、第二实施例中的认证模块的结构和功能相类似，其区别在仅在于：由于门禁卡是采用非接触式的刷卡方式，如图4B所示，只要将卡片本体21的芯片213所在位置靠近刷卡设备1上的刷卡区域101，即可实现解除门禁等的刷卡功能。与之相适配的，第三层结构223设置有感光材料，其仅适用于可见光的感光，且与芯片213连接。在这种情况下，无需单独设置光源。

作为另一个技术方案，图5为本发明提供的基于身份认证的刷卡方法的流程框图。请参阅图5，该刷卡方法包括：

步骤101、进行诸如金融交易、解除门禁等的刷卡行为。

步骤102、接收用户输入的当前印记，且利用预设光通路将穿过当前印记的光信号进行转换，并使转换后的光信号在感光材料上形成灰度图形。该当前印记包括诸如指纹、签名或者笔画等的印记。

步骤103、提取灰度图形。

步骤104、根据预先存储的与预设光通路相匹配的逆转换算法，将灰度图形还原形成当前印记，然后将其与预先存储的原始印记进行比对，若比对通过，则授权刷卡行为；若比对不通过，则禁止刷卡行为。

此外，上述身份认证是根据预先存储的与预设光通路相匹配的逆转换算法，将灰度图形还原形成当前印记，然后将其与预先存储的原始印记进行比对，这种认证方法的好处在于：更换卡片等于更换密码，即，每个卡片只有唯一的预设光通路，且认证设备对应地存储有唯一的逆转换算法，从而可以避免卡片被复制、且指纹被盗取的情况。

可以理解的是，以上实施方式仅仅是为了说明本发明的原理而采用的示例性实施方式，然而本发明并不局限于此。对于本领域内的普通技术人员而言，在不脱离本发明的精神和实质的情况下，可以做出各种变型和改进，这些变型和改进也视为本发明的保护范围。

Claims

1.一种基于身份认证的刷卡系统，其特征在于，包括：

刷卡设备；

芯片，用于提取所述灰度图形；

认证设备，用于根据预先存储的与所述预设光通路相匹配的逆转换算法，将所述灰度图形还原形成所述当前印记，然后将其与预先存储的原始印记进行比对，若比对通过，则授权所述刷卡设备和所述卡片的刷卡行为；若比对不通过，则禁止所述刷卡设备和所述卡片的刷卡行为；

所述卡片为带磁条的银行卡，且包括：

卡片本体；

所述芯片设置在所述刷卡设备中；

或者，所述卡片为外置芯片的银行卡，且包括：

所述刷卡设备包括供所述卡片本体插入的卡槽以及光源，所述光源设置在所述卡槽中，且在所述卡片插入所述卡槽中时，位于所述认证模块的上方，用于为所述认证模块提供穿过所述当前印记的光信号；

或者，所述卡片为内置芯片的非接触式门禁卡，且包括：

认证模块，设置在所述卡片本体中，且包括依次叠置的第一层结构、第二层结构和第三层结构，其中，所述第一层结构是透明的，用于保留用户输入的所述当前印记，且该当前印记能够被抹掉；所述第二层结构用于形成所述预设光通路，以将穿过所述当前印记的光信号进行转换，并使转换后的所述光信号在感光材料上形成灰度图形；所述第三层结构设置有所述感光材料，其适用于可见光的感光，且与所述芯片连接；

所述第二层结构包括相对设置的第一表面和第二表面，且在二者上对应地形成第一网格和第二网格，并且，在所述第一表面和第二表面之间设置有多条光纤，所述光纤的第一端位于所述第一网格中的任意一个单位点，所述光纤的第二端位于所述第二网格中的任意一个单位点，以形成所述预设光通路。

2.根据权利要求1所述的基于身份认证的刷卡系统，其特征在于，所述卡片为带磁条的银行卡；或者，所述卡片为外置芯片的银行卡；所述光源提供的光线包括可见光、红外光或者紫外光。

3.根据权利要求1所述的基于身份认证的刷卡系统，其特征在于，所述卡片为带磁条的银行卡；或者，所述卡片为外置芯片的银行卡；所述认证设备根据所述银行卡的账号读取与该账号相对应的所述预先存储的与所述预设光通路相匹配的逆转换算法。

4.根据权利要求1所述的基于身份认证的刷卡系统，其特征在于，所述卡片为带磁条的银行卡；或者，所述卡片为外置芯片的银行卡；所述刷卡设备包括POS机或者ATM机。