CN107742068A - 一种智能设备的多源隐式身份认证系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种智能设备的多源隐式身份认证系统及方法。所述系统包括：包括第一数据处理模块、第一训练模块和第一身份认证模块；所述第一数据处理模块，用于从智能设备的多源信息中提取第一特征数据并发送给所述第一训练模块；所述第一训练模块，用于基于所述第一特征数据，利用指定算法训练身份认证模型；所述第一身份认证模块，用于获取所述第一数据处理模块提取的第二特征数据，利用所述身份认证模块对所述第二特征数据进行身份识别，获取识别结果。本发明可以对智能设备进行主动有效认证，能有效防范用户密码或生物特征被窃取等产生的威胁，保证了智能设备的通信安全可靠，提升了智能设备管控能力。

Description

一种智能设备的多源隐式身份认证系统及方法

技术领域

本发明涉及计算机、通信电子技术领域，更具体地，涉及一种智能设备的多源隐式身份认证系统及方法。

背景技术

随着通信功能的丰富以及互联网的快速发展，电子设备已经日渐成为用户日常生活中必不可少的一部分。对电子设备的监控防护逐渐被人们所认识和重视，企业单位对信息化的安全性要求也越来越迫切。无论是固定电子设备还是移动电子设备，都保存了个人大量隐私信息，一旦丢失将损失惨重。

以目前人们最常用的智能设备为例。伴随着技术的发展，智能设备已经逐渐由简单的通讯工具演化成为个人的数据终端，无论是日常使用的APP还是网页浏览所产生的数据，如股票交易、金融支付、社交软件，这些信息只要储存在手机或联网的设备中，就可以在瞬间被拷贝和传播，涉及多方面个人隐私。因此保证应用的数据安全尤为重要。现阶段，用户身份认证的方案主要包括PIN码、图形密码、数字密码、人脸、语音、指纹、虹膜等，上述方案存在以下问题：密码方案存在弱密码、忘记和泄露密码及密码攻击等风险；人脸、语音、指纹、虹膜等生物特征方案易受外部环境影响而降低识别率或失效，同时一旦被攻击者获取即可破解。此外，这些方案会给用户带来不便和使用效率降低。

因此对于移动电子设备，更需要一种隐式身份认证的方法，能够在用户无感的情况下完成用户认证。

发明内容

本发明提供一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的一种智能设备的多源隐式身份认证系统及方法。

根据本发明的一个方面，提供一种基于潜在特征的身份认证系统，包括第一数据处理模块、第一训练模块和第一身份认证模块；

所述第一数据处理模块，用于从智能设备的多源信息中提取第一特征数据并发送给所述第一训练模块；

所述第一训练模块，用于基于所述第一特征数据，利用指定人工智能算法训练身份认证模型；

所述第一身份认证模块，用于获取所述第一数据处理模块从智能设备的多源信息中提取的第二特征数据，利用所述身份认证模块对所述第二特征数据进行身份识别，获取识别结果。

根据本发明的另一个方面，还提供一种基于潜在信息问答的身份认证系统，包括第二数据处理模块、第二问题生成模块和第二身份认证模块；

所述第二数据处理模块，用于从智能设备的多源信息中提取第三特征数据并发送给所述第二问题生成模块；

所述第二问题生成模块，用于基于所述第三特征数据生成认证问题集合和对应的认证答案；

所述第二身份认证模块，用于从所述认证问题集合中抽取特定认证问题，获取针对所述认证问题的答案，并与所述对应的认证答案进行匹配以获取识别结果。

进一步，所述基于潜在信息问答的身份认证系统还包括第二问题选择模块，所述第二问题选择模块用于按照指定规则从所述认证问题集合中抽取认证问题以供进行身份识别。

根据本发明的另一个方面，还提供一种智能设备的多源隐式身份认证系统，包括本发明实施例所述的基于潜在特征的身份认证系统和本发明实施例所述的基于潜在信息问答的身份认证系统。

根据本发明的另一个方面，还提供一种基于潜在特征的身份认证方法，包括：

获取智能设备上多源信息中的用户行为的特征数据；基于所述特征数据，利用身份认证模型进行身份认证，获取身份识别结果；

所述身份认证模型通过采集所述智能设备上多源信息中的用户行为并提取特征数据进行训练得到。

根据本发明的另一个方面，还提供一种基于潜在信息问答的身份认证方法，包括：

从认证问题集合中抽取特定认证问题进行用户交互；所述认证问题集合为从智能设备的多源信息中提取第三特征数据而生成的认证问题的集合；

获取用户输入的针对所述特定认证问题的答案；

将所述答案与所述特定认证问题对应的认证答案进行匹配，获取身份识别结果。

根据本发明的另一个方面，还提供一种智能设备的多源隐式身份认证方法，包括：

获取智能设备上多源信息中的用户行为的特征数据；基于所述特征数据，利用身份认证模型对所述特定行为进行认证，获取身份识别结果；

若所述身份识别结果不通过，则从认证问题集合中抽取特定认证问题进行用户交互，并获取用户输入的针对所述特定认证问题的答案进行身份认证。

进一步，所述身份认证模型通过以下步骤得到：

从智能设备的多源信息中提取第一特征数据；基于所述第一特征数据，利用指定人工智能算法训练获取所述身份认证模型；

所述认证问题集合通过以下步骤得到：从智能设备的多源信息中提取第三特征数据；基于所述第三特征数据生成认证问题集合和对应的认证答案。

根据本发明的另一个方面，还提供一种智能设备，包括：

至少一个处理器；以及

与所述处理器通信连接的至少一个存储器，其中：

所述存储器存储有可被所述处理器执行的程序指令，所述处理器调用所述程序指令能够执行本发明实施例一种智能设备的多源隐式身份认证方法及其任一可选实施例的方法。

根据本发明的另一个方面，提供一种非暂态计算机可读存储介质，其特征在于，所述非暂态计算机可读存储介质存储计算机指令，所述计算机指令使所述计算机执行本发明实施例一种智能设备的多源隐式身份认证方法及其所有可选实施例的方法。

本发明实施例提出一种智能设备的多源隐式身份认证系统及方法，从智能设备获取用户日常行为的数据，在无需用户多余操作的情况下完成用户认证。本发明实施例提供的两种认证方法可单独使用，亦可联合使用，联合使用可以减少单独使用的误判，提供身份认证的精确性。本发明实施例所述方法可以对智能设备进行主动有效认证，能有效防范用户密码或生物特征被窃取等产生的威胁，保证了智能设备的通信安全可靠，提升了智能设备管控能力。

附图说明

图1为本发明实施例基于潜在特征的身份认证系统示意图；

图2为本发明实施例基于潜在信息问答的身份认证系统示意图；

图3为本发明实施例智能设备的多源隐式身份认证系统示意图；

图4为本发明实施例智能设备的多源隐式身份认证方法流程示意图；

图5为本发明实施例智能设备的多源隐式身份认证方法流程图；

图6为本发明实施例智能设备结构框图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

图1为本发明实施例基于潜在特征的身份认证系统示意图，如图1所示，本发明实施例提供一种基于潜在特征的身份认证系统，包括第一数据处理模块、第一训练模块和第一身份认证模块；

所述第一数据处理模块，用于从智能设备的多源信息中提取第一特征数据并发送给所述第一训练模块；其中，所述多源信息包括文本、图像、视频、声音、传感器所反馈的屏幕压力、视频、网络流量、电话短信记录、日程安排等信息中的一种或多种。

所述第一训练模块，用于基于所述第一特征数据，利用指定人工智能算法训练身份认证模型；所述人工智能算法包括：深度学习(如深度卷积网络、生成对抗网络)、机器学习(如支持向量机、决策树)等。

所述第一身份认证模块，用于获取所述第一数据处理模块从智能设备的多源信息中提取的第二特征数据，利用所述身份认证模块对所述第二特征数据进行身份识别，获取识别结果。

本发明实施例所述基于潜在特征的身份认证系统，有别于传统的输入密码等方式作为身份认证，通过采集学习用户某些特定的行为并提取有效特征，可以在用户无感的情况下有效分辨用户身份，而无需用户进行输入密码、指纹等操作。所述基于潜在特征的身份认证系统包括第一数据处理模块、第一训练模块和第一身份认证模块。其中，第一数据处理模块用于在指定时间从智能设备采集用户的特定多源信息，所述多源信息包括文本、图像、视频、声音、传感器所反馈的屏幕压力、视频、网络流量、电话短信记录、日程安排等相关联信息等信息，并提取有效特征传送给训练模块和身份认证模块；第一训练模块将数据处理模块传递的特征数据根据指定的算法进行训练，通过足够量的特征数据，训练出一个有效的身份认证模型；第一身份认证模块用于将数据处理模块传递的特征数据放入训练模块训练出的身份认证模型，通过有效的规则认证用户身份。本发明实施例所述基于潜在特征的身份认证系统，可以在用户无感的情况下实现智能设备的身份认证。

本发明实施例第一特征数据为训练时所提取的特征数据，本发明实施例第二特征数据为身份识别时所提取的特征数据。所述第一特征数据和第二特征数据均为所述第一数据处理模块提取，仅以第一、第二加以区分，其本质相同；在某些实施方式下，第一特征数据和第二特征数据为同一数据。本发明实施例的特征数据是多源信息中的潜在信息，是基于这些潜在信息所提取的隐式特征。

在一些可选的实施例中，本发明实施例所述第一数据处理模块与后续实施例所述第二数据处理模块，可以是同一个模块，可以共称为数据处理模块；也可以是不同的模块。本发明实施例第一特征数据和第二特征数据，与后续实施例第三特征数据，其提取的有效特征的规则可以相同，也可以不相同，第三特征数据的用途是为了基于潜在信息问答的身份认证系统的身份认证。在一些可选的实施例中第一特征数据、第二特征数据和第三特征数据也可以是相同的数据。

图2为本发明实施例基于潜在信息问答的身份认证系统示意图，如图2所示，本发明实施例还提供一种基于潜在信息问答的身份认证系统，包括第二数据处理模块、第二问题生成模块和第二身份认证模块；

所述第二数据处理模块，用于从智能设备的多源信息中提取第三特征数据并发送给所述第二问题生成模块；其中，所述多源信息包括文本、图像、视频、声音、传感器所反馈的屏幕压力、视频、网络流量、电话短信记录、日程安排等信息中的一种或多种。

所述第二问题生成模块，用于基于所述第三特征数据生成认证问题集合和对应的认证答案；

所述第二身份认证模块，用于从所述认证问题集合中抽取特定认证问题，获取针对所述认证问题的答案，并与所述对应的认证答案进行匹配以获取识别结果。

本发明实施例所述基于潜在信息问答的身份认证系统，根据智能设备日常采集到的用户潜在信息形成用户易记且不易被攻击者猜测的问题，认证用户的身份。所述基于潜在信息问答的身份认证系统包括第二数据处理模块、第二问题生成模块和第二身份认证模块；第二数据处理模块用于收集用户日常使用智能设备的行为信息，并预处理以供生成问题即提取特征数据。第二问题生成模块用于利用用户日常使用智能设备的行为信息结合特征数据，产生相应的认证问题，形成认证问题集合，同时对应每个认证问题，同时产生一个认证答案。第二身份认证模块用于在需要进行认证时，从认证问题集合中抽取1个或多个问题，进行身份认证；例如将抽取的问题显示在智能设备的用户界面上，与用户进行简单交互，获取用户输入的答案，并根据用户的答案认证用户身份。

在一个可选的实施例中，所述基于潜在信息问答的身份认证系统还包括第二问题选择模块，所述第二问题选择模块用于按照指定规则从所述认证问题集合中抽取认证问题以供进行身份识别。

由于通过采集用户行为收集问题而生成的认证问题会很多，认证问题集合包括了不同时间、不同地点和不同场合下的大量的认证问题。那么在一个确定的时间点确定的地点下进行身份认证时，本发明实施例通过第二问题选择模块用于从生成的认证问题集合中选择出最合适的问题，即用户易记且攻击者不易猜测的问题，包括1个或多个最合适的问题以供进行身份认证；所述指定规则可根据时间、地点、场合及用户个人信息而设置，具体如何设置本发明实施例不作限定。所述第二问题选择模块也可以内置于所述第二身份认证模块中。

图3为本发明实施例智能设备的多源隐式身份认证系统示意图，如图3所示，本发明实施例还提供一种智能设备的多源隐式身份认证系统，包括本发明实施例所述基于潜在特征的身份认证系统和本发明实施例所述基于潜在信息问答的身份认证系统。

本实施例提供一种基于潜在特征的身份认证和基于潜在信息问答的身份认证的联合认证系统，各组成部分之间的关系描述如下：

基于潜在特征的多源隐式身份认证系统在指定时间从智能设备采集用户的特定行为，并提取有效特征传送给训练模块进行训练，通过足够量的数据得到合适的认证模型，在某触发时刻认证，识别用户的特定行为是否属于用户本人，如果是则认证成功，否则执行基于潜在信息问答的身份认证系统的认证。基于潜在信息问答的身份认证系统通过采集到的用户潜在信息形成用户易记且不易被攻击者猜测的问题继续认证用户身份，如果回答正确则认证成功，否则认证失败。通过两子系统的有机配合，能够以较高的检测率和较低的误报率，在用户无感的情况下保障智能设备的安全。

基于本发明实施例所述基于潜在特征的身份认证系统，本发明实施例还提供一种基于潜在特征的身份认证方法，包括：

获取智能设备上多源信息中的用户行为的特征数据；基于所述特征数据，利用身份认证模型进行身份认证，获取身份识别结果；

所述身份认证模型通过采集所述智能设备上多源信息中的用户行为并提取特征数据进行训练得到。

本发明实施例提供的一种基于潜在特征的身份认证方法通过本发明实施例一种基于潜在特征的身份认证系统执行，相关描述请参考本发明实施例一种基于潜在特征的身份认证系统的相关描述，在此不再赘述。

基于本发明实施例所述基于潜在信息问答的身份认证系统，本发明实施例还提供一种基于潜在信息问答的身份认证方法，包括：

从认证问题集合中抽取特定认证问题进行用户交互；所述认证问题集合为从智能设备的多源信息中提取第三特征数据而生成的认证问题的集合；

获取用户输入的针对所述特定认证问题的答案；

将所述答案与所述特定认证问题对应的认证答案进行匹配，获取身份识别结果。

本发明实施例提供的一种基于潜在信息问答的身份认证方法通过本发明实施例一种基于潜在信息问答的身份认证系统执行，相关描述请参考本发明实施例一种基于潜在信息问答的身份认证系统的相关描述，在此不再赘述。

图4为本发明实施例智能设备的多源隐式身份认证方法流程示意图，如图4所示，基于本发明实施例所述智能设备的多源隐式身份认证系统，本发明实施例还提供一种智能设备的多源隐式身份认证方法，包括：

获取智能设备上多源信息中的用户行为的特征数据；基于所述特征数据，利用身份认证模型对所述特定行为进行认证，获取身份识别结果；

若所述身份识别结果不通过，则从认证问题集合中抽取特定认证问题进行用户交互，并获取用户输入的针对所述特定认证问题的答案进行身份认证。

进一步，所述身份认证模型通过以下步骤得到：

从智能设备的多源信息中提取第一特征数据；基于所述第一特征数据，利用指定人工智能算法训练获取所述身份认证模型；

所述认证问题集合通过以下步骤得到：从智能设备的多源信息中提取第三特征数据；基于所述第三特征数据生成认证问题集合和对应的认证答案。

本发明实施例提供的一种智能设备的多源隐式身份认证方法通过本发明实施例一种智能设备的多源隐式身份认证系统执行，相关描述请参考本发明实施例一种智能设备的多源隐式身份认证系统的相关描述，在此不再赘述。

图5为本发明实施例智能设备的多源隐式身份认证方法流程图，相对完整的运行流程，如图5所示，首先智能设备在用户无感的情况下采集用户的特定行为潜在信息，分别传送给基于潜在特征的多源身份认证系统和基于潜在信息问答的身份认证系统进行身份认证。对于基于潜在特征的多源身份认证系统，使用采集到的数据并依据特定算法训练模型，当采集到足够量数据后就使用该模型认证用户身份，数据越多，模型训练得越准确。如果用户的潜在特征与模型相符则通过认证，可以合法使用该智能设备，否则通过基于潜在信息问答的身份认证系统执行进一步认证。对于基于潜在信息问答的身份认证系统，则是使用采集到的数据依据选定的模板生成多个与用户自身相关的问题，然后利用合适的算法选择出易记且不易被攻击者猜测出的问题，认证用户身份。通过上述两个系统，能够防止由于基于潜在特征的多源身份认证系统出现的误报而影响用户体验，并改善用户身份认证效果。

本发明实施例的主要技术特征及有益效果如下：

1.在无需用户多余操作的情况下主动完成用户认证，为用户带来便利，同时有效认证用户身份；

2.通过基于潜在特征的多源身份认证系统从智能设备中的多源数据学习用户潜在特性并在用户无感的情况下有效分辨用户身份；

3.通过基于行为问答的身份认证系统，同样利用智能设备中的多源数据生成问答认证系统，完成用户身份认证，用户易记且不易被攻击者猜测；

4.将“基于潜在特征的多源隐式身份认证系统”和“基于行为问答的身份认证系统”联合使用，以减小可能发生的误判，改善智能设备的同时提高用户体验；

5.从智能设备中的多源数据学习用户潜在特性，而无需用户多余操作，给用户带来便利，且该特性不易被攻击者获取；

6.从智能设备中的多源数据生成用户潜在行为问题，用于用户认证，让用户易记且不易被攻击者猜测，给用户带来了便利；

7.智能设备采集的多源数据包括传感器、文本、图像、视频、网络流量、电话短信记录、日程安排等相关联信息。

图6示出了本发明实施例一种智能设备结构框图。

参照图6，所述智能设备，包括：处理器(processor)501、存储器(memory)502和总线503；

其中，所述处理器501和存储器502通过所述总线503完成相互间的通信；

所述处理器501用于调用所述存储器502中的程序指令，以执行上述各方法实施例所提供的方法，例如包括：获取智能设备上多源信息中的用户行为的特征数据；基于所述特征数据，利用身份认证模型对所述特定行为进行认证，获取身份识别结果；若所述身份识别结果不通过，则从认证问题集合中抽取特定认证问题进行用户交互，并获取用户输入的针对所述特定认证问题的答案进行身份认证。

本发明另一实施例公开一种计算机程序产品，所述计算机程序产品包括存储在非暂态计算机可读存储介质上的计算机程序，所述计算机程序包括程序指令，当所述程序指令被计算机执行时，计算机能够执行上述各方法实施例所提供的方法，例如包括：获取智能设备上多源信息中的用户行为的特征数据；基于所述特征数据，利用身份认证模型对所述特定行为进行认证，获取身份识别结果；若所述身份识别结果不通过，则从认证问题集合中抽取特定认证问题进行用户交互，并获取用户输入的针对所述特定认证问题的答案进行身份认证。

本发明另一实施例提供一种非暂态计算机可读存储介质，所述非暂态计算机可读存储介质存储计算机指令，所述计算机指令使所述计算机执行上述各方法实施例所提供的方法，例如包括：获取智能设备上多源信息中的用户行为的特征数据；基于所述特征数据，利用身份认证模型对所述特定行为进行认证，获取身份识别结果；若所述身份识别结果不通过，则从认证问题集合中抽取特定认证问题进行用户交互，并获取用户输入的针对所述特定认证问题的答案进行身份认证。

本领域普通技术人员可以理解：实现上述方法实施例的全部或部分步骤可以通过程序指令相关的硬件来完成，前述的程序可以存储于一计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，执行包括上述方法实施例的步骤；而前述的存储介质包括：ROM、RAM、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

以上所描述的智能设备等实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性的劳动的情况下，即可以理解并实施。

通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到各实施方式可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件。基于这样的理解，上述技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在计算机可读存储介质中，如ROM/RAM、磁碟、光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行各个实施例或者实施例的某些部分所述的方法。

最后，本申请的方法仅为较佳的实施方案，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种基于潜在特征的身份认证系统，其特征在于，包括第一数据处理模块、第一训练模块和第一身份认证模块；

所述第一数据处理模块，用于从智能设备的多源信息中提取第一特征数据并发送给所述第一训练模块；

所述第一训练模块，用于基于所述第一特征数据，利用指定人工智能算法训练身份认证模型；

所述第一身份认证模块，用于获取所述第一数据处理模块从智能设备的多源信息中提取的第二特征数据，利用所述身份认证模块对所述第二特征数据进行身份识别，获取识别结果。

2.一种基于潜在信息问答的身份认证系统，其特征在于，包括第二数据处理模块、第二问题生成模块和第二身份认证模块；

所述第二数据处理模块，用于从智能设备的多源信息中提取第三特征数据并发送给所述第二问题生成模块；

所述第二问题生成模块，用于基于所述第三特征数据生成认证问题集合和对应的认证答案；

所述第二身份认证模块，用于从所述认证问题集合中抽取特定认证问题，获取针对所述认证问题的答案，并与所述对应的认证答案进行匹配以获取识别结果。

3.如权利要求2所述的系统，其特征在于，还包括第二问题选择模块，所述第二问题选择模块用于按照指定规则从所述认证问题集合中抽取认证问题以供进行身份识别。

4.一种智能设备的多源隐式身份认证系统，其特征在于，包括权利要求1所述的基于潜在特征的身份认证系统和权利要求2或3所述的基于潜在信息问答的身份认证系统。

5.一种基于潜在特征的身份认证方法，其特征在于，包括：

获取智能设备上多源信息中的用户行为的特征数据；基于所述特征数据，利用身份认证模型进行身份认证，获取身份识别结果；

所述身份认证模型通过采集所述智能设备上多源信息中的用户行为并提取特征数据进行训练得到。

6.一种基于潜在信息问答的身份认证方法，其特征在于，包括：

从认证问题集合中抽取特定认证问题进行用户交互；所述认证问题集合为：从智能设备的多源信息中提取第三特征数据而生成的认证问题的集合；

获取用户输入的针对所述特定认证问题的答案；

将所述答案与所述特定认证问题对应的认证答案进行匹配，获取身份识别结果。

7.一种智能设备的多源隐式身份认证方法，其特征在于，包括：

获取智能设备上多源信息中的用户行为的特征数据；基于所述特征数据，利用身份认证模型进行认证，获取身份识别结果；

若所述身份识别结果不通过，则从认证问题集合中抽取特定认证问题进行用户交互，并获取用户输入的针对所述特定认证问题的答案进行身份认证。

8.如权利要求7所述的方法，其特征在于，所述身份认证模型通过以下步骤得到：

从智能设备的多源信息中提取第一特征数据；基于所述第一特征数据，利用指定人工智能算法训练获取所述身份认证模型；

所述认证问题集合通过以下步骤得到：从智能设备的多源信息中提取第三特征数据；基于所述第三特征数据生成认证问题集合和对应的认证答案。

9.一种智能设备，其特征在于，包括：

至少一个处理器；以及

与所述处理器通信连接的至少一个存储器，其中：

所述存储器存储有可被所述处理器执行的程序指令，所述处理器调用所述程序指令能够执行如权利要求7或8所述的方法。

10.一种非暂态计算机可读存储介质，其特征在于，所述非暂态计算机可读存储介质存储计算机指令，所述计算机指令使所述计算机执行如权利要求7或8所述的方法。