CN107301549B - 指纹认证系统和方法 - Google Patents

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Abstract

根据本发明的第一方面，提供一种指纹认证系统，包括：转换单元，其被配置成将所获取指纹的第一格式转换成所获取指纹的第二格式，其中所述第一格式限定细节位置的坐标，所述第二格式限定细节的相对位置；以及认证单元，其被配置成将所述相对位置与所存储的参考值比较。根据本发明的第二方面，构想一种对应的指纹认证方法。根据本发明的第三方面，提供一种对应的计算机程序产品。

Description

指纹认证系统和方法
技术领域
本发明涉及一种指纹认证系统。此外，本发明涉及一种对应的指纹认证方法和一种对应的计算机程序产品。
背景技术
当今，许多电子装置和系统需要某种形式的用户认证。例如，在支付系统中，可以使用智能卡起始支付和认证用户。除了经由个人识别号(PIN)的常规用户认证之外，智能卡还可包括指纹传感器用于获取用户的指纹。在这种情况下，可以使用所获取指纹例如确定是由正当的所有者将智能卡呈现给终端。可以由智能卡本身(例如由集成在所述智能卡中的安全元件)对照参考指纹图像验证所获取指纹。然而，这种验证可能需要大量的计算资源。当通过另一装置(例如移动电话、平板计算机或终端)获取和验证指纹时，这一点也成立。在这种情况下，也可通过嵌入式安全元件执行所获取指纹的验证。
发明内容
根据本发明的第一方面，提供一种指纹认证系统，包括：转换单元，其被配置成将所获取指纹的第一格式转换成所获取指纹的第二格式，其中所述第一格式限定细节位置的坐标，所述第二格式限定细节的相对位置；以及认证单元，其被配置成将所述相对位置与所存储的参考值比较。
在一个或多个实施例中，所述转换单元在第一处理器中实施，并且所述认证单元在第二处理器中实施，并且所述第一处理器不如所述第二处理器安全。
在一个或多个实施例中，第二处理器是安全元件。
在一个或多个实施例中，所述第二格式包括一组记录，一个或多个记录包括指定至少第一细节与第二细节之间的距离和第一细节的方向与第一细节和第二细节之间的直线之间的角度的数据。
在一个或多个实施例中，所述记录另外包括指定距离质量容限和角度质量容限的数据，距离质量容限的定义是围绕所述第二细节的半径，角度质量容限的定义是所述角度的范围。
在一个或多个实施例中，所述记录另外包括指定第一细节与第二细节之间的频谱分量和频谱分量质量容限的数据，并且所述认证单元另外配置成将所述频谱分量与所存储的参考值比较。
在一个或多个实施例中，所述记录另外包括指定第二细节的类型的数据，并且所述认证单元另外配置成将所述类型与所存储的参考值比较。
在一个或多个实施例中，所述系统被配置成在登记模式中确定参考值。
在一个或多个实施例中，所述系统另外配置成在所述登记模式中将细节之间的一个或多个关系标记为不相关的。
在一个或多个实施例中，所述参考值安全地存储于所述认证单元中。
在一个或多个实施例中，所述认证单元另外配置成生成表示相对位置与所存储的参考值的对应程度的匹配得分，并且如果匹配得分超出预定义阈值则确定所获取指纹是真实的，或者维护错误计数器，该错误计数器表示相对位置与所存储的参考值不相对应的程度，并且如果错误计数器超出预定义阈值则确定所获取指纹不是真实的。
在一个或多个实施例中，所述转换单元另外配置成向认证单元提供经过排序的细节列表。
在一个或多个实施例中，智能卡包括所阐述的类型的系统。
根据本发明的第二方面，构想一种指纹认证方法，包括：转换单元将所获取指纹的第一格式转换成所获取指纹的第二格式，其中所述第一格式限定细节位置的坐标，所述第二格式限定细节的相对位置；以及认证单元将所述相对位置与所存储的参考值比较。
根据本发明的第三方面，提供一种计算机程序产品，其包括用于执行所阐述的类型的方法的非暂时性指令。
附图说明
将参考附图更详细地描述实施例，在附图中：
图1A示出了指纹的实例；
图1B示出了细节方向的实例；
图2A示出了指纹认证系统的说明性实施例；
图2B示出了指纹认证方法的说明性实施例；
图3示出了相对细节数据的说明性实施例；
图4示出了指纹认证系统的另一说明性实施例；
图5示出了细节关系的说明性实施例；
图6示出了智能卡的说明性实施例。
附图标记列表
100 指纹
102 脊线端点
104 脊线分叉
106 脊线端点的预定义方向
108 脊线分叉的预定义方向
200 指纹认证系统
202 转换单元
204 认证单元
206 指纹认证方法
208 转换单元将第一格式转换成第二格式
210 认证单元将相对细节位置与参考值比较
300 相对细节数据
302 第一细节
304 第二细节
400 指纹认证系统
402 登记指纹传感器
404 验证指纹传感器
406 特征提取器
408 特征提取器
410 ISO转换器
412 ISO转换器
414 安全元件匹配器
500 细节关系
600 智能卡
602 指纹传感器
604 应用程序处理器
606 安全元件
608 特征提取器
610 ISO转换器
612 相对参考模板
614 匹配器
616 加密
618 SPI接口
620 APDU接口
622 ISO-7816接口
具体实施方式
图1A示出了指纹100的实例。通常通过比较(即，匹配)从生物标识提取的一组特征与更早的时间从同一个生物标识提取的一组特征(即，参考值)来执行生物标识验证。生物标识展现出其特征的一些变化，这些变化需要基于概率模型的比较。如果匹配操作得到的概率超出先前限定的阈值(即，检测阈值)，则验证可以被看作是具有肯定结果。
指纹认证是生物标识验证的一种常用形式。倘若生物标识是指纹，则所谓的细节通常用作表征特定指纹的特征。细节可以被定义为指纹中的关注点，诸如脊线的端点或分叉。例如，细节可以包括：脊线端点(脊线的突然终止)；脊线分叉(分成两个脊线的单一脊线)；短脊线或独立脊线(开始、延伸较短距离然后终止的脊线)；岛(短脊线内部的单一较小脊线或不连接到所有其它脊线的脊线端点)；脊线封闭体(单一脊线分叉后很快重新会合以继续成为单一脊线)；尖脉(具有从较长脊线分支的短脊线的分叉)；交叉点或桥(在两个平行脊线之间延行的短脊线)；三角形(Y形的脊线会合)；核心(脊线图案中的U形转弯)。脊线端点和脊线分叉是用于指纹认证的最经常使用的细节。标准ISO/IEC 19794-2规定了一种用于使用细节的基本观念表示指纹的概念和数据格式。在图1A中，指纹100中的细节被环绕。例如，细节102是脊线端点，并且细节104是脊线分叉。
指纹认证包括匹配先前存储的指纹图像(即，参考模板)与在认证请求时刻所获取的指纹图像(即，即时模板)。也就是说，在真实的指纹的情况下，在参考模板与所获取图像之间实现足够良好的匹配。通过比较从即时模板提取的细节的存在和性质与参考模板中的细节的存在和性质，可以实现这一点。为了比较细节的存在和属性，对于每个细节产生一组记录就够了，其中每个记录保留表征特定细节的信息。应注意，细节及其属性可被称为指纹的特征。ISO/IEC 19794-2中将这些记录的格式标准化。根据这种格式，每个细节点可以例如通过细节的类型(例如脊线分叉或脊线端点)、细节点(坐标x和y)和细节方向(角度θ)表征。每种类型的细节具有预定义的方向。例如，如果细节是脊线分叉，坐标x和y识别脊线分裂以形成Y形状的位置，并且细节方向(角度θ)指向沿着Y的两个脊线分支之间的空隙。换句话说，对于脊线分叉，细节的位置是脊线开始分裂成两个的位置，并且细节的方向沿着两个分支脊线之间的谷线移动。Roli Bansal、Priti Sehgal和Punam Bedi的文章“从指纹图像提取细节——综述(Minutiae Extraction from Fingerprint Images-a Review)”(《IJCSI计算机科学问题国际学报(IJCSI International Journal of Computer ScienceIssues)》，第8卷，第5号，第3期，2011年9月)中描述了这一点。
图1B示出了细节点方向的实例。具体来说，前述文章中包括的图1B的左侧示出了脊线端点106的预定义方向，右侧示出了脊线分叉108的预定义方向。
然而，计算资源有限(例如存储空间有限)的处理器可能很难处理标准化记录中包括的信息。此外，可能需要执行更高的数学运算，诸如计算细节之间的欧几里德距离，甚至需要三角函数以在将细节记录与存储的细节模板比较的同时补偿细节记录的旋转或移位。因此，可能很难用高效的方式认证指纹。因此，根据本发明，提供一种参看图2A描述的指纹认证系统，构想一种参看图2B描述的指纹认证方法。使用本发明所公开的认证系统和方法，可以用相对高效的方式认证指纹。
图2A示出了指纹认证系统200的说明性实施例。指纹认证系统200包括转换单元202，其操作性地联接到认证单元204。转换单元202被配置成将所获取指纹的第一格式转换成所获取指纹的第二格式。更具体来说，第一格式限定细节位置的坐标，第二格式限定细节的相对位置。第一格式可以例如是ISO/IEC 19794-2中标准化的上述格式。具体来说，转换单元202可以使用根据第一格式而格式化的记录中指定的细节位置的坐标来计算相对细节位置，并且作为根据第二格式而格式化的记录中的值输出那些相对细节位置。此外，认证单元204被配置成比较转换单元202提供的相对位置与所存储的参考值。本发明人认识到，通过使用相对细节位置进行比较，并且在所述比较中将相对细节位置的计算与其使用分开，可以提高指纹认证系统的效率。具体来说，可以通过高性能处理器(例如应用程序处理器)执行相对细节位置的计算。这种高性能处理器不需要非常安全，因为相对细节位置的计算不涉及敏感数据。另一方面，相对细节位置的比较的确涉及敏感数据，但是这并不是计算密集型处理，因此它可以通过性能比高性能处理器低但是安全性比高性能处理器高的处理器执行。因此，在特别高效的实施例中，转换单元202在第一处理器中实施，认证单元204在第二处理器中实施，第一处理器的安全性不如第二处理器。在实际实施方案中，第二处理器是安全元件。安全元件可以是(例如)嵌入式芯片，更确切地说，是具有已安装或已预安装的智能卡级的应用程序(例如，支付应用程序)的防篡改集成电路，所述应用程序具有指定功能和指定安全等级。此外，安全元件可以实施安全功能，例如，密码功能和认证功能。
图2B示出了对应于图1中示出的指纹认证系统100的指纹认证方法200的说明性实施例。具体来说，在208，转换单元202将所获取指纹的第一格式转换成所获取指纹的第二格式，其中第一格式限定细节位置的坐标，第二格式限定细节的相对位置。接着，在210，认证单元204比较相对位置与所存储的参考值。所述方法可以至少部分地由一个或多个计算机程序或软件模块实施。换言之，转换单元202和认证单元204的至少一部分分别可以方便地在软件中实施。
因此，根据本发明，可以将标准化ISO模板(即，第一格式)中包括的信息转换成可以由资源有限的处理器以更简单的方式处理的格式。出于该目的，将匹配ISO模板中包括的数据这个处理分成将ISO数据转换成表示相对位置细节的列表格式的处理。此外，指定相对位置的数据可以通过所述细节的个别特性得到补充，诸如个别细节的类型和成对细节之间的频谱分量，这样可以得到更精确的比较。所得的简化模板可以通过存储和计算资源有限的处理器来处理。如果指纹认证是金融交易的组成部分，则可能对在安全元件的安全处理环境中执行匹配的安全性相关部分有严格的要求。因此，在一个或多个实施例中，认证单元204在安全元件中实施。此外，所有并非安全性相关的处理步骤可以与安全性相关处理步骤分开，使得并非安全性相关的处理步骤可以由非安全处理器执行，而只有安全性相关处理步骤可由安全元件执行。因此，在一个或多个实施例中，转换单元202在非安全或不太安全的、计算性能高于安全元件的处理器中实施。这样可以使安全元件无需执行所有更高级的数学运算，并且提高认证系统的性能。
图3示出了相对细节300数据的说明性实施例。图3中示出的实施例是简化实例，其中示出了第二细节304相对于第一细节302的位置。在这个实例中，关于第一细节302和第二细节304之间的距离和第一细节302的方向与第一细节302和第二细节304之间的直线(被称作“视线”)间的角度限定第二细节304相对于第一细节302的位置。换言之，转换单元202可以使用第一细节302和第二细节304的坐标确定第一细节302与第二细节304之间的视线，并且使用所述视线的长度(距离)和第一细节302的方向与所述视线之间的角度/>(由角度θ限定)作为参数来表达第二细节304的相对位置。此外，第二细节304的类型可以是第二细节304的相关特性，因而可以用作相对细节数据300的参数；由此，可以实现更精确的指纹认证。此外，被定义为围绕第二细节304的半径的距离质量容限可以用于限定可以检测到肯定匹配的距离容限。因此，可以将某个变化程度纳入考虑。角度/>也可能会发生某种程度的变化，因而角度质量容限可以表达角度/>的变化。此外，第一细节302与第二细节304之间的视线中可能存在一个或多个频谱分量。频谱分量的实例是第一细节302与第二细节304之间的脊线和谷线。这些脊线和谷线可以彼此接近(即，具有高频)或者不接近(即，具有低频)，并且它们可以具有平均方向。频谱分量因而可以通过其频率和角度来限定。这些频谱分量还可用作相对细节数据300的参数，即，它们可以通过第二格式的记录数据限定。同样，可以对于这些频谱分量限定质量容限，从而限定可以检测到肯定匹配的容限。
对于n个细节，可能需要用n*(n-1)个记录来完整描述所有细节的相对位置。因此，通过所述组记录可以完整描述指纹的生物标识特性。相对记录数据的计算不是安全性相关的，因此可以由非安全应用程序处理器执行。通过所述组细节记录表示的数据也不是安全性相关的，因为它表示的只是所获取指纹(即，即时指纹)的不同的表示。只有匹配处理是安全性相关的，因而可以在安全元件的安全环境中执行。可以将表示细节信息以及频谱信息的所述组记录传送到安全元件以用于验证(即，用于与所存储的参考值比较)。
图4示出了指纹认证系统400的另一说明性实施例。系统400包括第一部分，第一部分又包括登记指纹传感器402、特征提取器406和ISO转换器410。此外，系统400包括第二部分，第二部分又包括验证指纹传感器404、特征提取器408、ISO转换器412和安全元件匹配器414。登记指纹传感器402、特征提取器406和ISO转换器410用于生成参考值，图4中称作相对参考模板。验证指纹传感器404、特征提取器408、ISO转换器412和安全元件匹配器414用于对照参考值验证所获取指纹的特征。在这两个部分中，转换单元(ISO转换器410、412)将所获取指纹的标准化格式(限定细节位置的坐标)转换成限定细节的相对位置的格式。认证单元(安全元件匹配器414)比较这些相对位置与参考值。匹配器414可以形成安全元件的一部分，安全元件还包括存储单元；因此，构成敏感信息的参考值可以安全地存储在安全元件中。由此可以实现高水平的安全性。
应注意，系统400的第一部分和第二部分可以在不同的最终用户装置中实施，即第一装置用于创建参考值(例如银行或市政厅里的终端)，第二装置用于使用第一装置(例如所述银行或地方政府发行的智能卡)提供的参考值认证指纹。在这种情况下，传感器402、404、特征提取器406、408和ISO转换器410、412不是相同的装置，但是它们的功能是相同的。替代地，系统400的第一部分和第二部分可以在单一最终用户装置(例如智能卡)中实施。在这种情况下，这些部分可以彼此重叠，这是指根据最终用户装置的模式或状态，单一传感器可以用作登记指纹传感器402和验证指纹传感器404。同样，根据所述模式或状态，单一特征提取器可以用作特征提取器406或特征提取器408，并且单一转换器可以用作ISO转换器410或ISO转换器412。因此，在实际的并且高效的实施方案中，系统400被配置成以登记模式确定参考值。更具体来说，系统400可以获取指纹图像(通过使用其指纹传感器作为登记指纹传感器402)、从所获取指纹图像提取特征(即，细节)(通过使用其特征提取器作为特征提取器406，其输出细节数据，包括细节坐标)，并且通过将“绝对”细节数据转换成相对细节数据而生成参考值(通过使用其ISO转换器作为ISO转换器410)。在验证或认证模式中，系统400可以使用用于认证所获取指纹的相同组件。
图5示出了相对细节位置500的说明性实施例。具体来说，可以使用前述第二格式来描述包括多个细节的指纹中的细节的相对位置。出于匹配的目的，安全元件现在可以执行相对参考模板中限定的所有相对位置与相对即时模板中限定的所有相对位置的一对一比较。这个比较可以使用参看图3描述的质量容限。举例来说，以下比较可以在所述多个细节中包括的第一细节与第二细节之间执行：
·相对参考模板中的第一细节和第二细节之间的距离与相对即时模板中的第一细节和第二细节之间的距离之间的偏离是否在距离质量容限所限定的半径内？因此，例如是否abs(d2 reference-d2 live)＜distance_quality_margin？如果是，则可以得出结论，在相对参考模板和相对即时模板中的距离参数之间存在肯定匹配。
·相对参考模板中的第二细节的角度与相对即时模板中的同一个角度/>之间的差异是否在角度质量容限所限定的范围内？因此，例如是否如果是，则可以得出结论，在相对参考模板和相对即时模板中的角度参数之间存在肯定匹配。
·细节2的类型是否与参考模板中存储的类型相同？如果是，则可以得出结论，在相对参考模板和相对即时模板中的类型参数之间存在肯定匹配。
·沿着相对参考模板中的第一细节和第二细节之间的视线识别的频谱分量是否在给定质量容限内与从即时模板获得的频谱分量相同？如果是，则可以得出结论，在相对参考模板和相对即时模板中的频谱分量参数之间存在肯定匹配。
在一个或多个实施例中，认证单元204可以生成匹配得分，其表示细节之间的关系与所存储的参考值的对应程度。因此，如果参数在预期范围以内则可以生成高匹配得分值，并且当参数在预期范围以外时可以生成更低值。此外，加权函数可以考虑参数离预期范围有多远。通过将各个匹配结果的结果组合成总匹配结果，可以获得总匹配得分。阈值可以限定成使得如果基于即时指纹的总匹配结果在阈值以上，则即时指纹可以被看作是真实的。
替代地，匹配处理可以利用错误计数器。具体来说，如果参数在预期范围以内，则错误计数器将不增加。然而，如果参数在预期范围以外，则错误计数器增加，例如使用如下公式：(外部预期限值-当前值)2。由于平方函数，当前值离外部预期限值越远，错误变得越大。可以对于所有参数(例如距离、角度、类型、频谱分量)执行这个错误计算。如果错误计数器超出预定义阈值，则匹配处理可以停止，并且可以得出结论，所提出的指纹不是真实的。
相对模板可以利用细节之间的三角形关系，其中三角形显然可以通过三条边而不是一条边和两个角来限定。通过限定三条边，就无需通过三角函数执行计算。此外，可以使模板成为完全相对的，因而与旋转无关，因而可能不需要对相对参考模板与相对即时模板之间的旋转执行补偿。因此，可以使匹配处理器的计算要求最小化。在一些实施例中，在登记过程中评估细节之间的关系的相关性。关系的实例是一个细节相对于另一细节的位置，这通过这些细节之间的距离和角度表达。如果关系的相关性在预定义阈值以下，则可以将其标记为对于匹配是不相关的。因此，当认证系统在验证或认证模式中工作时，可以忽略这个关系。将关系标记为不相关的目的可以是减少用于匹配的关系的数目，这样可以得到整体匹配速度增益，这样又可以使系统的整体功耗更低。此外，在一些实施例中，如果转换单元202向认证单元204呈现经排序的细节列表，例如不太常出现的细节类型可以在列表中排在第一位，则可以缩短匹配时间。
图6示出了智能卡600的说明性实施例。智能卡600可以例如用于对金融交易处理或e-Gov(电子政务)应用程序执行指纹认证。应注意，本发明所公开的系统和方法的使用不限于智能卡。换言之，智能卡600应当仅被视作一个例子，本发明所公开的系统和方法也可以适用于其它类型的最终用户装置，诸如移动电话、平板电脑或终端。在这个实例中，智能卡600包括指纹传感器602，其操作性地联接到应用程序处理器604。此外，智能卡600包括安全元件606，其操作性地联接到应用程序处理器604。应用程序处理器604可以是高性能处理器，而安全元件606可以是性能较低但是安全性较高的处理器。应用程序处理器604可以执行并非安全性相关的处理步骤，诸如通过特征提取器608从指纹传感器602所获取的指纹图像中提取细节(特征)，并且通过所述类型的ISO转换器610转换成限定细节的相对位置的格式。指纹传感器602可以通过串行外围接口(SPI)接口618向特征提取器608提供指纹图像。ISO转换器610可以通过应用协议数据单元(APDU)接口620将限定相对位置的数据转发到安全元件606的匹配器614。匹配器614可以将格式化成相对即时模板的相对位置与作为相对参考模板612存储在安全元件606中的参考值比较。匹配器614可以比较相对位置与参考值，并且根据这个比较的结果生成匹配得分，如果匹配得分超出预定义阈值，则匹配器614可以输出肯定验证结果。可以使用在安全元件中实施的加密函数616给验证结果加密。随后，可以例如通过接触接口(诸如ISO-7816接口)将加密的验证结果传输到例如终端装置。
本文中所描述的系统和方法可以至少部分地由一个计算机程序或多个计算机程序实施，该计算机程序可以在单一计算机系统中或跨多个计算机系统以激活和闲置两种状态呈多种形式存在。例如，它们可以作为由程序指令组成的软件程序而以源代码、目标代码、可执行码或用于执行步骤中的一些的其它格式存在。以上格式中的任一格式可以压缩或未压缩形式在计算机可读媒体上实施，所述计算机可读媒体可以包括存储装置和信号。
如本文中所使用，术语“移动装置”是指任何类型的便携式电子装置，包括蜂窝式电话、个人数字助理(PDA)、智能电话、平板计算机等。此外，术语“计算机”是指包括处理器(例如，通用中央处理单元(CPU)、专用处理器或微控制器)的任何电子装置。计算机能够接收数据(输入)，能够对数据执行一系列预定操作，并且能够由此产生信息或信号形式的结果(输出)。根据上下文，术语“计算机”将意指(具体来说)处理器或(更一般地)与单个壳体或外壳内容纳的相关元件的组合相关联的处理器。
术语“处理器”或“处理单元”是指数据处理电路，所述数据处理电路可以是微处理器、协处理器、微控制器、微型计算机、中央处理单元、现场可编程门阵列(FPGA)、可编程逻辑电路和/或基于存储于存储器中的可操作指令控制信号(模拟信号或数字信号)的任何电路。术语“存储器”是指一个存储电路或多个存储电路，例如只读存储器、随机存取存储器、易失性存储器、非易失性存储器、静态存储器、动态存储器、快闪存储器、高速缓冲存储器和/或存储数字信息的任何电路。
如本文所使用，“计算机可读媒体”或“存储媒体”可以是能够容纳、存储、传送、传播或传输计算机程序以供指令执行系统、设备或装置使用或结合指令执行系统、设备或装置使用的任何构件。计算机可读媒体可以是例如但不限于电子、磁性、光学、电磁、红外线或半导体系统、设备、装置或传播媒体。计算机可读媒体的更加具体的实例(非穷尽性列表)可以包括以下各项：具有一个或多个导线的电连接、便携式计算机磁盘、随机存取存储器(random access memory，RAM)、只读存储器(readonly memory，ROM)、可擦除可编程只读存储器(erasable programmable read-only memory，EPROM或闪存存储器)、光纤、便携式光盘只读存储器(compact disc read-only memory，CDROM)、数字多功能光盘(digitalversatile disc，DVD)、蓝光光盘(Blu-ray disc，BD)以及存储卡。
应注意，已经参照不同主题描述了以上实施例。具体来说，一些实施例可能是参照方法类的权利要求描述的，而其它实施例可能是参照设备类的权利要求描述的。然而，本领域的普通技术人员将从上述内容了解到，除非另有说明，否则除属于一种类型的主题的特征的任一组合外，与不同主题相关的特征的任一组合，特别是方法类的权利要求的特征和设备类的权利要求的特征的组合，也视为与此文档一起公开。
此外，应注意，附图是示意性的。在不同图式中，用相同的附图标记表示类似或相同的元件。此外，应注意，为了提供示例性实施例的简洁描述，可能并未描述属于技术人员的习惯做法的实施细节。应了解，在任何此类实施方案的开发中，如在任何工程或设计项目中，必须制定大量实施方案特有的决策以便实现开发者的特定目标，例如遵守系统相关的和商业相关的约束条件，所述约束条件在不同的实施方案中可能不同。此外，应了解，这种开发工作可能是复杂的且耗时的，但不过是本领域的技术人员进行设计、制造和生产的例行任务。
最后，应注意，技术人员将能够在不脱离所附权利要求书的范围的情况下设计许多替代实施例。在权利要求书中，括号里的任何附图标记不应解释为限制权利要求。词“包括”不排除在权利要求中列出的那些元件或步骤之外的元件或步骤的存在。在元件之前的词“一”或“一个”不排除多个此类元件的存在。权利要求书中叙述的措施可以借助于包括若干不同元件的硬件和/或借助于适当编程的处理器来实施。在列出若干构件的装置权利要求中，可以通过同一项硬件实施若干这些构件。仅凭在彼此不同的附属权利要求项中叙述某些措施，并不表示不能使用这些措施的组合来获得优势。

Claims (8)

1.一种智能卡，其特征在于包括：
指纹认证系统，所述指纹认证系统包括：
包括转换单元的应用程序处理器，所述转换单元被配置成将所获取指纹的第一格式转换成所获取指纹的第二格式，其中所述第一格式限定细节位置的坐标，并且所述第二格式限定细节的相对位置；
包括认证单元的安全元件，所述认证单元被配置成从所述应用程序处理器接收第二格式的所述所获取指纹的数据并且将所述相对位置与存储在所述安全元件中的参考值比较，其中，所述参考值安全地存储于所述认证单元中，
其中，所述转换单元在第一处理器中实施，并且所述认证单元在第二处理器中实施，
其中，所述第二处理器是防篡改集成电路，并且其中所述第二处理器比起所述第一处理器具有更低的计算性能和更高的安全性，
其中，所述认证单元另外配置成维护错误计数器，该错误计数器表示所述相对位置与所存储的参考值不相对应的程度，并且如果所述错误计数器超出预定义阈值，则确定所获取的指纹不是真实的。
2.根据权利要求1所述的智能卡，其特征在于所述第二格式包括一组记录，一个或多个记录包括指定至少第一细节与第二细节之间的距离和所述第一细节的方向与所述第一细节和所述第二细节之间的直线之间的角度的数据。
3.根据权利要求2所述的智能卡，其特征在于所述记录另外包括指定距离质量容限和角度质量容限的数据，距离质量容限的定义是围绕所述第二细节的半径，角度质量容限的定义是所述角度的范围。
4.根据权利要求2所述的智能卡，其特征在于所述记录另外包括指定所述第一细节与所述第二细节之间的频谱分量和频谱分量质量容限的数据，并且所述认证单元另外配置成将所述频谱分量与所存储的参考值比较，其中，所存储的参考值包括频谱分量数据。
5.根据权利要求1所述的智能卡，其被配置成在登记模式中确定所述参考值。
6.根据权利要求5所述的智能卡，其特征在于所述系统另外配置成在所述登记模式中将细节之间的一种关系标记或多种关系标记为不相关的。
7.根据权利要求1所述的智能卡，其特征在于所述认证单元另外配置成：
生成表示所述相对位置与所存储的参考值的对应程度的匹配得分，并且如果所述匹配得分超出预定义阈值，则确定所获取的指纹是真实的。
8.一种认证智能卡上指纹的方法，其特征在于，所述方法包括：
在所述智能卡的指纹传感器处，获取指纹；
在所述智能卡的应用程序处理器处，转换单元将所获取指纹的第一格式转换成所获取指纹的第二格式，其中所述第一格式限定细节位置的坐标，并且所述第二格式限定细节的相对位置；
在所述智能卡的安全元件处，认证单元从所述应用程序处理器接收第二格式的所述所获取指纹的数据并且将所述相对位置与存储在所述安全元件中的参考值比较，其中，所述参考值安全地存储于所述认证单元中，
其中，所述转换单元在第一处理器中实施，并且所述认证单元在第二处理器中实施
其中，所述第二处理器是防篡改集成电路，并且其中所述第二处理器比起所述第一处理器具有更低的计算性能和更高的安全性，其中，所述认证单元另外配置成维护错误计数器，该错误计数器表示所述相对位置与所存储的参考值不相对应的程度，并且如果所述错误计数器超出预定义阈值，则确定所获取的指纹不是真实的。
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