CN109190343B - 一种基于指纹识别的身份验证安全认证系统 - Google Patents

一种基于指纹识别的身份验证安全认证系统 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种基于指纹识别的身份验证安全认证系统，包括指纹采集端、后台端、验证端以及显示端；指纹采集端包括指纹采集器以及数据转化模块，指纹采集器用于采集指纹图像，数据转化模块包括第一转化单元和第二转化单元，第一转化单元从指纹图像中筛选出一段连续的指纹纹路，并根据该指纹纹路生成第一加密数据，并根据该指纹纹路进行特征提取以输出第一特征数据，第二转化单元处理指纹图像以生成第一验证数据；通过指纹验证的方式进行身份认证，而通过获取一个指纹纹路去加密整个指纹数据，第一可以起到一个双重验证的效果，第二这种加密方式没有规律性，必须是需要后台端通过特征获取到对应的指纹纹路才可以进行解密，安全性更高。

Description

一种基于指纹识别的身份验证安全认证系统
技术领域
本发明涉及身份验证系统，更具体地说，涉及一种基于指纹识别的身份验证安全认证系统。
背景技术
《身份认证系统》是一款软件，设计时遵循《证书认证系统密码及其相关安全技术规范》及国密局相关标准，采用双中心(证书认证中心、密钥管理中心)、双证书(加密证书、签名证书)机制。而目前验证方式一般是通过随机数产生密钥而这种产生密钥的方式基于终端或后台端的硬件，而容易被破解，所以需要一种更加可靠的安全认证系统。
现有技术1：CN108319826 A公开一种身份验证的方法、装置及设备，包括：采集用户执行业务操作时的行为特征数据；根据所述行为特征数据，生成待验证信息；根据所述待验证信息以及预先保存的与所述业务操作的操作类型对应的标准信息，对所述用户进行离线身份验证。该方法中可以采集用户执行业务操作时的行为特征数据，并根据采集到的行为特征数据，生成待验证信息，而后，可以根据该待验证信息以及预先保存的与该业务操作的操作类型对应的标准信息，对该用户进行离线身份验证。
现有技术2：CN106599653A公开了指纹验证方法及系统，所述方法包括：检测用户输入的第i指纹信息；比较所述第i指纹信息与预先录入的包括N个指纹的指纹信息集合中的其中一个指纹信息；向用户输出比较结果；其中所述系统包括：指纹信息检测模块，用于检测用户输入的第i指纹信息；指纹信息比较模块，用于比较所述第i指纹信息与预先录入的包括N个指纹的指纹信息集合中的其中一个指纹信息；比较结果输出模块，用于向用户输出比较结果；其中，所述1≤i≤N，N＞1。本发明的方法及系统可以使得用户快速安全地完成多指纹验证。指纹验证方法及系统需要依次比较用户输入的N个指纹信息才能完成对输入指纹信息的验证，并且每一次比较用户输入的指纹信息与预先录入的包括N个指纹的指纹信息集合中的其中一个指纹信息后都将比较结果输出给用户。因此，用户每输入一个指纹信息后都会得到一个当前输入指纹信息是否通过验证的反馈结果。因此，在采用多个指纹进行指纹验证时，一旦输入的一个指纹发生错误就可以在验证反馈信息的提示下再次输入指纹信息以快速地完成验证过程。因此，即使用户忘记了预先录入的是哪几个手指的指纹，也可以根据本实施例指纹验证方法中每一次输入指纹信息后收到的比较结果而快速的完成指纹验证。
然而，上述现有技术并没有通过获取一个指纹纹路去加密整个指纹数据，安全性得不到保障。急需一种通过指纹验证的方式进行身份认证，而通过获取一个指纹纹路去加密整个指纹数据，第一可以起到一个双重验证的效果，第二这种加密方式没有规律性，必须是需要后台端通过特征获取到对应的指纹纹路才可以进行解密，安全性更高的技术。
发明内容
有鉴于此，本发明目的是提供一种基于指纹识别的身份验证安全认证系统，以解决上述问题。
为了解决上述技术问题，本发明的技术方案是：一种基于指纹识别的身份验证安全认证系统，包括指纹采集端、后台端、验证端以及显示端；
所述指纹采集端包括指纹采集器以及数据转化模块，所述指纹采集器用于采集指纹图像，所述数据转化模块包括第一转化单元和第二转化单元，所述第一转化单元从所述指纹图像中筛选出一段连续的指纹纹路，并根据该指纹纹路生成第一加密数据，并根据该指纹纹路进行特征提取以输出第一特征数据，所述第二转化单元处理所述指纹图像以生成第一验证数据；
所述验证端连接所述采集端以及所述后台端，所述验证端包括用于输入用户信息的输入装置以及用于发送信息的抄送模块，所述抄送模块包括根据所述采集端接收的第一加密数据通过第一加密算法加密所述第一验证数据以获得第一验证密文，将输入装置输入的用户信息以及所述第一特征数据加入所述第一验证密文以生成第一验证信息并将第一验证信息发送至所述后台端；
所述后台端配置有获取模块、提取模块、还原模块、解密模块、复原模块、比对模块、特征提取模块、发送模块以及指纹数据库，所述指纹数据库存储若干指纹基准图像，所述后台端对应每一指纹基准图像配置有用户信息作为索引，当所述后台端接收所述第一验证信息时，所述获取模块通过所述用户信息获取对应的指纹基准图像；所述提取模块根据第一特征数据从所述指纹基准图像中获取以获取对应的指纹纹路；所述还原模块根据该指纹纹路生成所述第一加密数据；所述解密模块配置有与所述第一加密算法对应的第一解密算法并通过所述第一加密数据解密所述第一验证密文以获得所述第一验证数据；所述复原模块根据获取到的第一验证数据生成对应的指纹图像，所述比对模块比对所述指纹基准图像以及指纹图像，若比对值超过预设的第一阈值，则输出比对成功的比对结果；若比对值未超过预设值的第一阈值，则输出比对失败的比对结果；所述特征提取模块根据所述比对指纹基准图像和所述指纹图像的特征差值生成特征差值数据；当所述发送模块接收到所述比对成功的比对结果时，根据特征差值数据生成第一验证码发送至所述显示端；
所述显示端接收所述第一验证码时显示所述第一验证码；
用户通过在验证端输入第一验证码以在后台端进行身份验证。
进一步地：当所述发送模块接收到所述比对成功的比对结果时，通过第二加密算法加密所述第一验证码，并将加密后的第一验证码发送至所述显示端；
所述显示端配置有与所述第二加密算法对应的第二解密算法。
进一步地：当所述发送模块接收到所述比对失败的比对结果时，输出一比对失败信息至所述显示端。
进一步地：所述第一转化单元包括配置有第一长度阈值，所述第一转化单元筛选所述指纹纹路的方法包括从所述指纹图像中获取所有长度值超过第一长度阈值的指纹纹路，从获取到的指纹纹路中随机确定一指纹纹路作为筛选结果。
进一步地：所述第一转化单元包括配置有第一曲率阈值，所述第一转化单元筛选所述指纹纹路的方法包括从所述指纹图像中获取所有曲率值超过第一曲率阈值的指纹纹路，从获取到的指纹纹路中随机确定一指纹纹路作为筛选结果。
进一步地：所述第一特征数据包括该指纹纹路的长度值特征，所述长度值特征反映所述指纹纹路的长度。
进一步地：所述第一特征数据包括该指纹纹路的形状特征，所述形状特征反映所述指纹纹路的形状。
进一步地：所述第一特征数据包括该指纹纹路的位置特征，所述位置特征反映该指纹纹路在所述指纹图像中的位置。
进一步地：当所述发送模块接收到所述比对成功的比对结果时，从对应的用户信息中获取用户号码，将第一验证码发送至用户号码所在的显示端。
进一步地：当所述发送模块接收到所述比对成功的比对结果时，从对应的用户信息中获取邮箱地址，将第一验证码发送至邮箱地址所在的显示端。
本发明技术效果主要体现在以下方面：通过指纹验证的方式进行身份认证，而通过获取一个指纹纹路去加密整个指纹数据，第一可以起到一个双重验证的效果，第二这种加密方式没有规律性，必须是需要后台端通过特征获取到对应的指纹纹路才可以进行解密，安全性更高。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1：本发明的基于指纹识别的身份验证安全认证系统的系统架构图；
图2：本发明的基于指纹识别的身份验证安全认证系统的后台端内部原理图；
图3：本发明的基于指纹识别的身份验证安全认证系统的指纹采集端内部原理图。
附图标记：100、指纹采集端；110、指纹采集器；120、数据转化模块；121、第一转化单元；122、第二转化单元；200、后台端；210、获取模块；220、提取模块；230、还原模块；240、解密模块；250、复原模块；260、比对模块；270、特征提取模块；280、发送模块；290、指纹数据库；300、验证端；310、输入装置；320、抄送模块；400、显示端。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。以下结合附图，对本发明的具体实施方式作进一步详述，以使本发明技术方案更易于理解和掌握。
参照图1所示，一种基于指纹识别的身份验证安全认证系统，包括指纹采集端附图标记：100、后台端200、验证端300以及显示端400；首先对于指纹识别，势必包括指纹采集端附图标记：100，后台端200用于验证比对指纹图像，验证端300用于输入和上传数据，而显示端400用于验证信息，通过验证信息登录系统，提高安全性，而本发明的设计要点在于：
所述指纹采集端附图标记：100包括指纹采集器110以及数据转化模块120，所述指纹采集器110用于采集指纹图像，所述数据转化模块120包括第一转化单元121和第二转化单元122，所述第一转化单元121从所述指纹图像中筛选出一段连续的指纹纹路，并根据该指纹纹路生成第一加密数据，并根据该指纹纹路进行特征提取以输出第—特征数据，所述第二转化单元122处理所述指纹图像以生成第一验证数据；首先指纹采集器110采集的是指纹图像，而根据指纹图像可以提取出一段连续的指纹纹路，而选用连续的纹路，目的在于提高数据可靠性，减小误差，而同时可以对形状进行分析，而通过第一加密数据进行加密，然后提取特征，这个特征是为了方便后台端200找到在基准图像中对应的指纹纹路进行解密。在另一个实施例中，所述第一转化单元121包括配置有第一长度阈值，所述第一转化单元121筛选所述指纹纹路的方法包括从所述指纹图像中获取所有长度值超过第一长度阈值的指纹纹路，从获取到的指纹纹路中随机确定一指纹纹路作为筛选结果。例如排出到长度较小的指纹纹路，提高可靠性，在另一个实施例中，所述第一转化单元121包括配置有第一曲率阈值，所述第一转化单元121筛选所述指纹纹路的方法包括从所述指纹图像中获取所有曲率值超过第一曲率阈值的指纹纹路，从获取到的指纹纹路中随机确定一指纹纹路作为筛选结果。例如排出掉弧度较小的指纹纹路，提高数据的可靠性.在另一个实施例中，所述第一特征数据包括该指纹纹路的长度值特征，所述长度值特征反映所述指纹纹路的长度。所述第一特征数据包括该指纹纹路的形状特征，所述形状特征反映所述指纹纹路的形状。所述第一特征数据包括该指纹纹路的位置特征，所述位置特征反映该指纹纹路在所述指纹图像中的位置。而这样就可以在对应的指纹基准图像中确定指纹纹路，以实现解密。
所述验证端300连接所述采集端以及所述后台端200，所述验证端300包括用于输入用户信息的输入装置310以及用于发送信息的抄送模块320，所述抄送模块320包括根据所述采集端接收的第一加密数据通过第一加密算法加密所述第一验证数据以获得第一验证密文，将输入装置310输入的用户信息以及所述第一特征数据加入所述第一验证密文以生成第一验证信息并将第一验证信息发送至所述后台端200；验证端300可以设置为手机、电脑等终端设备，而验证端300通过输入装置310输入信息，而同时加密第一验证数据，从而获得第一验证密文，然后将第一验证密文、第一特征数据、用户信息发送到后台端200。
所述后台端200配置有获取模块210、提取模块220、还原模块230、解密模块240、复原模块250、比对模块260、特征提取模块270、发送模块280以及指纹数据库290，所述指纹数据库290存储若干指纹基准图像，所述后台端200对应每一指纹基准图像配置有用户信息作为索引，当所述后台端200接收所述第一验证信息时，所述获取模块210通过所述用户信息获取对应的指纹基准图像；所述提取模块220根据第—特征数据从所述指纹基准图像中获取以获取对应的指纹纹路；所述还原模块230根据该指纹纹路生成所述第一加密数据；所述解密模块240配置有与所述第一加密算法对应的第一解密算法并通过所述第一加密数据解密所述第一验证密文以获得所述第一验证数据；所述复原模块250根据获取到的第一验证数据生成对应的指纹图像，所述比对模块260比对所述指纹基准图像以及指纹图像，若比对值超过预设的第一阈值，则输出比对成功的比对结果；若比对值未超过预设值的第一阈值，则输出比对失败的比对结果；当所述发送模块280接收到所述比对成功的比对结果时，通过第二加密算法加密所述第一验证码，并将加密后的第一验证码发送至所述显示端；所述显示端配置有与所述第二加密算法对应的第二解密算法。当所述发送模块280接收到所述比对失败的比对结果时，输出一比对失败信息至所述显示端。对验证码进行加密可以提高安全性，同时将比对失败发送到显示端提醒用户重新输入指纹信息。
所述特征提取模块270根据所述比对指纹基准图像和所述指纹图像的特征差值生成特征差值数据；当所述发送模块280接收到所述比对成功的比对结果时，根据特征差值数据生成第一验证码发送至所述显示端；后台端200较为简单，通过用户信息找到对应的指纹基准图像，而根据指纹基准图像结合第一特征数据就可以得到对应的指纹纹路，通过指纹纹路就可以解锁对应的指纹图像，这样就可以进行比对，而比对如果成功说明验证成功，通过发送验证码的方式让实现身份验证，而如果比对失败则不会再进行比对，而验证码也是需要随机生成的，所以如果具有规律，势必会出现安全隐患，所以验证码是根据特征差值数据生成的，也就是说，根据输入指纹时的指纹数据进行生成，安全性较强，无规律。
所述显示端接收所述第一验证码时显示所述第一验证码；用户通过在验证端300输入第一验证码以在后台端200进行身份验证。此时就完成了身份验证。当所述发送模块280接收到所述比对成功的比对结果时，从对应的用户信息中获取用户号码，将第一验证码发送至用户号码所在的显示端。当所述发送模块280接收到所述比对成功的比对结果时，从对应的用户信息中获取邮箱地址，将第一验证码发送至邮箱地址所在的显示端。可以通过手机作为显示端也可以通过验证端300作为显示端，不做局限。
当然，以上只是本发明的典型实例，除此之外，本发明还可以有其它多种具体实施方式，凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本发明要求保护的范围之内。

Claims (10)

1.一种基于指纹识别的身份验证安全认证系统，其特征在于：包括指纹采集端、后台端、验证端以及显示端；
所述指纹采集端包括指纹采集器以及数据转化模块，所述指纹采集器用于采集指纹图像，所述数据转化模块包括第一转化单元和第二转化单元，所述第一转化单元从所述指纹图像中筛选出一段连续的指纹纹路，并根据该指纹纹路生成第一加密数据，并根据该指纹纹路进行特征提取以输出第一特征数据，所述第二转化单元处理所述指纹图像以生成第一验证数据；
所述验证端连接所述采集端以及所述后台端，所述验证端包括用于输入用户信息的输入装置以及用于发送信息的抄送模块，所述抄送模块包括根据所述采集端接收的第一加密数据通过第一加密算法加密所述第一验证数据以获得第一验证密文，将输入装置输入的用户信息以及所述第一特征数据加入所述第一验证密文以生成第一验证信息并将第一验证信息发送至所述后台端；
所述后台端配置有获取模块、提取模块、还原模块、解密模块、复原模块、比对模块、特征提取模块、发送模块以及指纹数据库，所述指纹数据库存储若干指纹基准图像，所述后台端对应每一指纹基准图像配置有用户信息作为索引，当所述后台端接收所述第一验证信息时，所述获取模块通过所述用户信息获取对应的指纹基准图像；所述提取模块根据第一特征数据从所述指纹基准图像中获取对应的指纹纹路；所述还原模块根据该指纹纹路生成所述第一加密数据；所述解密模块配置有与所述第一加密算法对应的第一解密算法并通过所述第一加密数据解密所述第一验证密文以获得所述第一验证数据；所述复原模块根据获取到的第一验证数据生成对应的指纹图像，所述比对模块比对所述指纹基准图像以及指纹图像，若比对值超过预设的第一阈值，则输出比对成功的比对结果；若比对值未超过预设的第一阈值，则输出比对失败的比对结果；所述特征提取模块根据所述比对指纹基准图像和所述指纹图像的特征差值生成特征差值数据；当所述发送模块接收到所述比对成功的比对结果时，根据特征差值数据生成第一验证码发送至所述显示端；
所述显示端接收所述第一验证码时显示所述第一验证码；
用户通过在验证端输入第一验证码以在后台端进行身份验证。
2.如权利要求1所述的一种基于指纹识别的身份验证安全认证系统，其特征在于：当所述发送模块接收到所述比对成功的比对结果时，通过第二加密算法加密所述第一验证码，并将加密后的第一验证码发送至所述显示端；
所述显示端配置有与所述第二加密算法对应的第二解密算法。
3.如权利要求1所述的一种基于指纹识别的身份验证安全认证系统，其特征在于：当所述发送模块接收到所述比对失败的比对结果时，输出一比对失败信息至所述显示端。
4.如权利要求1所述的一种基于指纹识别的身份验证安全认证系统，其特征在于：所述第一转化单元包括配置有第一长度阈值，所述第一转化单元筛选所述指纹纹路的方法包括从所述指纹图像中获取所有长度值超过第一长度阈值的指纹纹路，从获取到的指纹纹路中随机确定一指纹纹路作为筛选结果。
5.如权利要求1所述的一种基于指纹识别的身份验证安全认证系统，其特征在于：所述第一转化单元包括配置有第一曲率阈值，所述第一转化单元筛选所述指纹纹路的方法包括从所述指纹图像中获取所有曲率值超过第一曲率阈值的指纹纹路，从获取到的指纹纹路中随机确定一指纹纹路作为筛选结果。
6.如权利要求1所述的一种基于指纹识别的身份验证安全认证系统，其特征在于：所述第一 特征数据包括该指纹纹路的长度值特征，所述长度值特征反映所述指纹纹路的长度。
7.如权利要求1所述的一种基于指纹识别的身份验证安全认证系统，其特征在于：所述第一特征数据包括该指纹纹路的形状特征，所述形状特征反映所述指纹纹路的形状。
8.如权利要求1所述的一种基于指纹识别的身份验证安全认证系统，其特征在于：所述第一特征数据包括该指纹纹路的位置特征，所述位置特征反映该指纹纹路在所述指纹图像中的位置。
9.如权利要求1所述的一种基于指纹识别的身份验证安全认证系统，其特征在于：当所述发送模块接收到所述比对成功的比对结果时，从对应的用户信息中获取用户号码，将第一验证码发送至用户号码所在的显示端。
10.如权利要求1所述的一种基于指纹识别的身份验证安全认证系统，其特征在于：当所述发送模块接收到所述比对成功的比对结果时，从对应的用户信息中获取邮箱地址，将第一验证码发送至邮箱地址所在的显示端。
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