CN111814124B - 一种智能终端手势加密码安全登录系统及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种智能终端手势加密码安全登录系统,包括终端触摸屏,手势存储区,在终端触摸屏上预先设置手势轨迹,根据手势按轨迹序列生成手势密码,存储在系统的手势存储区中;手势存储区包括多媒体卡接口、快闪存储器设备及主控制器;还包括密码生成器、云端服务器,密码生成器根据日期通过特定算法生成一个密码,密码的有效期仅限设定阈值内使用,超过设定阈值期限后,密码生成器再次生成新密码;云端服务器包括密码存储区,云端服务器的密码存储区采用RAID磁盘阵列方式;在密码生成器生成新密码后,将新密码同步更新到密码存储区内。本发明还公开一种智能终端手势加密码安全登录方法。
Description
技术领域
本发明属于身份识别领域,尤其涉及一种智能终端手势加密码安全登录系统及方法。
背景技术
随着国内快递市场的快速发展,在快递量的飙升以及消费者的便利需求下,智能快递柜开始快速普及应用到日常生活中。智能快递柜虽然在国外已有十几年的发展历史,然而目前在我国快递柜行业仍处于发展期,智能快递柜数量及市场规模的仍在不断扩大。数据显示,2019年主要城市布设智能快件箱已达40.6万组,新增13.4万组,增幅接近50%,箱递率超10%,为末端投递提供有效补充。智能快递柜基于物联网,能够将物品(快件)进行识别,暂存,监控并管理。智能快递柜在投入使用的最初是为了解决快递行业产业链“最后100米”的配送难题,而它能进行的业务也不仅仅局限于“送件”。消费者除了收件以外还可以在智能快递柜上实现寄件,省却了等待快递员的时间,收寄件变得更方便。
然而,随着越来越多的快递柜智能终端的铺设,对于快递柜智能终端的安全管理也愈发引起快递柜厂商的重视。快递柜厂商对于目前快递柜的终端管理一般采用输入管理员用户名和密码方式进行登录。当快递柜终端设备出现问题、例行状态监测或日常维护时,需要运维人员在终端设备上输入管理员用户名和密码,当系统核验通过后方可进入终端后台,然后运维人员即可对设备和系统进行维护管理。
采用此种传统的用户名和密码方式的系统登录管理方式安全性低,密码长度固定、容易被穷尽破解,系统存在很大安全隐患。此外,如果遇到员工离职,管理员密码即会有较大泄露风险。如若因此需要更改管理员密码,又会带来现有运维人员更换密码的不便。为保障智能终端管理员账号及系统的安全,同时解决因运维人员离职引起的密码泄露的风险以及更换密码不便,就急需一种安全、简便的终端登录认证方式。
发明内容
针对上述技术问题,本发明提供智能终端手势加密码安全登录系统及方法,采用手势密码和日期密码双重密码登录保障机制,确保系统安全。
为达到上述目的,本发明采用的技术方案为:一种智能终端手势加密码安全登录系统,包括终端触摸屏1,手势存储区2,在终端触摸屏1上预先设置手势轨迹,系统将采集到的用户手势按轨迹序列生成手势密码,存储在系统的手势存储区2中。
手势储存区2内部把Flash内存阵列、Flash控制器封装在一块;Flash控制器负责管理内存,并且提供标准接口,使得手势储存区2能够自动调整主机与从机的工作方式,没有位数限制,不需要处理其他繁杂的Flash内存阵列兼容性和管理问题。
还包括密码生成器3、云端服务器,密码生成器3用于生成密码,此密码的有效期仅限设定阈值内使用,超过阈值密码生成器3会再次生成新密码。密码生成器3的密码生成方法为:
系统将当前年月日对应值取出生成时间种子,并根据预设私钥混合生成明文,对此明文进行Des加密计算,然后将加密过结果进行交叉异或,并用之前的明文和交叉异或的结果进行明密文混淆输出最终密码。
云端服务器包括密码存储区4,云端服务器的密码存储区4采用RAID磁盘阵列方式。在密码生成器3生成新密码后,会即时将此新密码同步更新到云端服务器的密码存储区4内。RAID是一种使用磁盘驱动器的方法,它将一组磁盘驱动器用某种逻辑方式联系起来,作为逻辑上的一个磁盘驱动器来使用。
进一步的,终端触摸屏1采用红外触摸屏,红外触摸屏是在紧贴屏幕前密布X、Y方向上的红外线矩阵,通过不停的扫描是否有红外线被物体阻挡检测并定位用户的触摸。
进一步的,Flash控制器能在应用程序总线和标准多媒体总线之前完成协议转换。
进一步的,还包括存储有运维人员手机号的运维人员数据库。
本发明还公开一种智能终端手势加密码安全登录方法,系统实时检测终端触摸屏1上的手势输入,如果检测到的是非密码手势或密码手势在设定时间内没有输入完成,系统则不会启动手势密码验证机制,继续循环检测终端触摸屏1输入。当检测到正确的手势输入时会启动手势密码验证机制,记录和比对用户输入的每个手势是否和手势存储区2里的密码手势组合相同,当手势密码相同时则弹出第二重密码输入框,要求用户输入密码,然后将输入的密码和密码生成器3同步更新到密码存储区4里的密码进行比对,密码错误或密码输入时间超时则退回到屏幕检测手势密码状态,等待用户再次输入正确的手势密码才能再次启动第二重密码验证。如果用户输入正确的密码,则会允许登录系统,对系统进行操作管理。
密码生成器3生成一个密码,密码的有效期仅限设定日期阈值内使用,超过设定日期阈值期限后,密码生成器再次生成新密码;当密码生成器3将新密码同步到密码存储区4后,新密码会即时取代旧密码成为验证密码,而此时用户输入的旧密码就会自动失效,无法通过验证而登录系统。
进一步的,将当前日期对应值取出生成时间种子,并根据预设私钥混合生成明文,对此明文进行Des加密计算,然后将加密过结果进行交叉异或,并用之前的明文和交叉异或的结果进行明密文混淆输出最终密码。该方法有益效果在于:安全性上基于虚假表象,混淆的目的是为隐藏明文同密文之间的关系,然后通过扩散的方法使明文中的有效位和密钥一起组成尽可能多的密文。在此基础上得到的密文和明文再次混淆,此种加密方法将Des加密和私钥相结合,可以有效显著提高加密的安全性。
进一步的,当物体有触摸时,手指或其它物自然就会将红外屏特定位置遮挡,此时屏幕扫描时就会发现这个位置,它先扫描X轴的相关位置,当定位成功后便会立即切换到Y轴并也定位到相关位置,最后将定位的具体位置(X,Y)反馈给主机,就可以得到经过计算后的触摸点的位置了。当输入手势登录时,系统会依次提取用户输入的手势轨迹序列中的各个手势特征向量,将手势特征向量转换成(X,Y)坐标保存在手势存储区2中。
每个手势轨迹均对应一个手势特征向量,在进行手势密码比对时,系统会根据提取的用户手势输入向量值依次与手势存储区2手势数据库中存储的手势密码的各个手势特征向量进行对比,只有当所有手势向量与预设的手势向量值和输入顺序均匹配时,才会进行第二重密码认证。
作为优选的,密码生成器3根据每天的日期生成一个密码,此密码的有效期仅限当天使用,到了第二天密码生成器会再次根据日期生成新密码。
进一步的,还可以考虑增加第三重手机验证码登录机制。当运维人员通过了第一重手势密码和第二重密码验证后,可以要求登录用户输入自己的手机号码,此时系统会将输入的手机号码和登记、存储在运维人员数据库里的运维人员手机号进行匹配。当未搜寻到此手机号时,则提示未匹配到正确手机号,请重新输入。当输入3次错误时则退回第一重密码检测状态。当输入的手机号匹配正确时则发送验证码,验证正确的验证码方能登录系统。
本发明具有以下有益效果:第一重手势密码认证机制的优势:手势密码的输入范围为整块触摸屏,手势的有效动作分为点触和划线,加上手势动作输入的先后顺序,理论上有无限多种排列组合的可能。此外,系统对各手势的输入时间也有要求,只有在系统预先设定的阈值时间范围内输入的有效防止暴力破解以及用户在屏幕上的误操作造成的密码泄漏问题。
第二重密码认证机制的优势:此机制既增加了系统登录的安全性,又杜绝了运维人员离职后还能使用之前的密码登录系统的风险,从根本上解决了因人员离职而要大面积更换密码的问题。
本发明的手势加密码的安全登录方案,可以有效阻止用户误操作或非法用户登录系统,从根上杜绝了企业运维人员离职后带来的系统密码泄露的风险,大幅提升了快递柜智能终端系统的安全性,解决了相关快递柜企业的后顾之忧,保障系统安全有序的运行。
附图说明
图1为本发明实施例的智能终端手势加密码安全登录系统结构图。
图2为本发明实施例的智能终端手势加密码安全登录方法流程图。
图3为本发明实施例的智能终端手势加密码安全登录方法密码生成方法。
具体实施方式
为了便于本领域技术人员的理解,下面结合实施例与附图对本发明作进一步的说明。
实施例1:如图1所示的快递柜智能终端系统的登录认证系统,提供一种基于手势密码识别和随日期变化的密码登录方案,以力图解决目前普通存在的系统安全登录问题。不言而喻,双重密码验证的突出优点在于安全,以下将详细描述本专利的各重密码验证机制。
关于第一重手势密码的认证机制的描述:本专利设计的系统支持用户在终端触摸屏1上预先设置手势轨迹,系统将采集到的用户手势按轨迹序列生成手势密码,然后将其存储在系统的手势存储区2中用于验证。其中,终端触摸屏1采用了红外触摸屏作为输入,红外触摸屏是在紧贴屏幕前密布X、Y方向上的红外线矩阵,通过不停的扫描是否有红外线被物体阻挡检测并定位用户的触摸。当物体有触摸时,手指或其它物自然就会将红外屏特定位置遮挡,此时屏幕扫描时就会发现这个位置,它先扫描X轴的相关位置,当定位成功后便会立即切换到Y轴并也定位到相关位置,最后将定位的具体位置(X,Y)反馈给主机,就可以得到记过计算后的触摸点的位置了。当运维人员在输入手势登录时,系统会依次提取用户输入的手势轨迹序列中的各个手势特征向量,将手势特征向量转换成(X,Y)坐标保存在手势存储区2中。
手势存储区2为工控机的eMMC存储单元,它是由带有MMC(多媒体卡)接口、快闪存储器设备及主控制器。所有都在一个小型的BGA封装。接口速度高达每秒52MBytes,eMMC具有快速、可升级的性能。同时其接口电压可以是1.8V或者是3.3V。它是在NAND闪存芯片的基础上,额外集成了控制器,并将二者“打包”封装封成一颗BGA芯片,从而减少了对PCB主板的空间占用,也是移动设备中普及度最高的存储单元。eMMC内部是把NAND Flash芯片(Flash内存阵列)、Device Controller芯片(也叫Flash控制器、eMMC控制器)封装在一块。Flash控制器负责管理内存,并且提供标准接口,使得EMMC能够自动调整主机与从机的工作方式,没有位数限制,不需要处理其他繁杂的NAND Flash兼容性和管理问题,同时,控制器是其卡的应用和多媒体总线之间的联系介质,它能在应用程序总线和标准多媒体总线之前完成协议转换。
每个手势轨迹均对应一个手势特征向量,在进行手势密码比对时,系统会根据提取的用户手势输入向量值依次与手势存储区2手势数据库中存储的手势密码的各个手势特征向量进行对比,只有当所有手势向量与预设的手势向量值和输入顺序均匹配时,才会调出第二重密码认证窗口。
关于第二重随日期更新密码的认证机制的描述:系统设置的第二重密码采用了根据日期更新密码的机制。系统设置了一个根据日期生成密码的密码生成器3,该密码生成器3是一个基于特定算法生成密码的软件系统,它会根据每天的日期生成一个密码,此密码的有效期仅限当天使用,到了第二天密码生成器会再次根据日期生成新密码。在密码生成器3每日生成新密码后,会即时将此新密码同步更新到云端服务器的密码存储区4内。
云端服务器的密码存储区4采用RAID磁盘阵列方式,RAID是一种使用磁盘驱动器的方法,它将一组磁盘驱动器用某种逻辑方式联系起来,作为逻辑上的一个磁盘驱动器来使用。RAID磁盘阵列方式具有更高的传输速率和更高的安全性,其中高传输速率在于部分RAID模式中,可以让很多磁盘驱动器同时传输数据,而这些磁盘驱动器在逻辑上又是一个磁盘驱动器,所以使用RAID可以达到单个的磁盘驱动器几倍的速率。而更高的安全性在于相比普通磁盘驱动器,很多RAID模式都提供了多种数据修复功能,当RAID中的某一磁盘驱动器出现严重故障无法使用时,可以通过RAID中的其他磁盘驱动器来恢复此驱动器中的数据,而普通磁盘驱动器无法实现。
当密码生成器3将每日新密码同步到密码存储区4后,新密码会即时取代旧密码成为验证密码,而此时用户输入的旧密码就会自动失效,无法通过验证而登录系统。
第一重手势密码认证机制的优势:手势密码的输入范围为整块触摸屏,手势的有效动作分为点触和划线,加上手势动作输入的先后顺序,理论上有无限多种排列组合的可能。此外,系统对各手势的输入时间也有要求,只有在系统预先设定的阈值时间范围内输入的有效防止暴力破解以及用户在屏幕上的误操作造成的密码泄漏问题。
第二重随日期更新密码认证机制的优势:此机制既增加了系统登录的安全性,又杜绝了运维人员离职后还能使用之前的密码登录系统的风险,从根本上解决了因人员离职而要大面积更换密码的问题。
如图2所示,快递柜智能终端会在系统层实时检测终端触摸屏1上的手势输入,如果检测到的是非密码手势或密码手势在设定时间内没有输入完成,系统则不会启动手势密码验证机制,继续循环检测终端触摸屏1输入。当检测到正确的手势输入时会启动手势密码验证机制,记录和比对用户输入的每个手势是否和手势存储区2里的密码手势组合相同,当手势密码相同时则弹出第二重当日密码输入框,要求用户输入当日密码,然后将用户输入的密码和密码生成器3同步更新到密码存储区4里的当日密码进行比对,密码错误或密码输入时间超时则退回到屏幕检测手势密码状态,等待用户再次输入正确的手势密码才能再次启动第二重密码验证。如果用户输入正确的当日密码,则会允许登录系统,对系统进行操作管理。当日密码会在隔天自动过期,并会自动将第二天的密码更新到密码存储区4用于验证。
本实施例公开的手势加密码的安全登录方案,可以有效阻止用户误操作或非法用户登录系统,从根上杜绝了企业运维人员离职后带来的系统密码泄露的风险,大幅提升了快递柜智能终端系统的安全性,解决了相关快递柜企业的后顾之忧,保障系统安全有序的运行。
如图3为基于特定的加密原理的密码生成方法,密码生成器3的密码生成方法为:
系统将当前年月日对应值取出生成时间种子,并根据预设私钥混合生成明文,对此明文进行Des加密计算,然后将加密过结果进行交叉异或,并用之前的明文和交叉异或的结果进行明密文混淆输出最终密码。
实施例2:还可以考虑增加第三重手机验证码登录机制。当运维人员通过了第一重手势密码和第二重当日密码验证后,可以要求登录用户输入自己的手机号码,此时系统会将输入的手机号码和登记、存储在运维人员数据库里的运维人员手机号进行匹配。当未搜寻到此手机号时,则提示未匹配到正确手机号,请重新输入。当输入3次错误时则退回第一重密码检测状态。当输入的手机号匹配正确时则发送验证码,运维人员输入正确的验证码方能登录系统。
以上的实施例仅为说明本发明的技术思想,不能以此限定本发明的保护范围,凡是按照本发明提出的技术思想,在技术方案基础上所做的任何改动,均落入本发明保护范围之内。
Claims (5)
1.一种智能终端手势加密码安全登录系统,其特征在于:包括终端触摸屏,手势存储区,在终端触摸屏上预先设置手势轨迹,根据手势按轨迹序列生成手势密码,存储在系统的手势存储区中;
终端触摸屏采用红外触摸屏,红外触摸屏是在紧贴屏幕前密布X、Y方向上的红外线矩阵,通过扫描是否有红外线被物体阻挡检测并定位用户的触摸;手势密码的输入范围为整块触摸屏,手势的有效动作分为点触和划线,手势动作输入区分先后顺序,系统预先设定的各手势的输入的阈值时间范围;
手势存储区为工控机的eMMC存储单元,eMMC存储单元的接口电压是1.8V或3.3V;手势储存区内部把Flash内存阵列、Flash控制器封装在一块;Flash控制器负责管理内存,并且提供标准接口;Flash控制器能在应用程序总线和标准多媒体总线之前完成协议转换;还包括存储有运维人员手机号的运维人员数据库;
还包括密码生成器、云端服务器,密码生成器生成一个密码,密码的有效期仅限设定阈值内使用,超过设定阈值期限后,密码生成器再次生成新密码;当密码生成器将新密码同步到密码存储区后,新密码会即时替代原有的密码成为验证密码;
将当前日期对应值取出生成时间种子,并根据预设私钥混合生成明文,对此明文进行Des加密计算,然后将加密过结果进行交叉异或,并用之前的明文和交叉异或的结果进行明密文混淆输出最终密码;
云端服务器包括密码存储区,云端服务器的密码存储区采用RAID磁盘阵列方式;在密码生成器生成新密码后,将新密码同步更新到密码存储区内。
2.一种智能终端手势加密码安全登录方法,其特征在于:使用如权利要求1所述的智能终端手势加密码安全登录系统,当检测到正确的手势输入时,启动手势密码验证机制,记录和比对用户输入的每个手势是否和手势存储区里的密码手势组合相同,系统实时检测终端触摸屏上的手势输入,如果检测到的是非密码手势或密码手势在设定时间内没有输入完成,系统不会启动手势密码验证机制,继续循环检测终端触摸屏输入;当手势密码相同时进行第二重密码认证,输入密码,然后将输入的密码和密码生成器同步更新到密码存储区里的密码进行比对;如果用户输入正确的密码,则会允许登录系统;
密码生成器生成一个密码,密码的有效期仅限设定日期阈值内使用,超过设定日期阈值期限后,密码生成器再次生成新密码;当密码生成器将新密码同步到密码存储区后,新密码会即时替代原有的密码成为验证密码;
将当前日期对应值取出生成时间种子,并根据预设私钥混合生成明文,对此明文进行Des加密计算,然后将加密过结果进行交叉异或,并用之前的明文和交叉异或的结果进行明密文混淆输出最终密码;
当通过手势密码和第二重密码验证后,要求输入手机号码,系统将输入的手机号码和登记、存储在运维人员数据库里的运维人员手机号进行匹配;当输入设定次数仍然错误时,退回手势密码检测状态;当输入的手机号匹配成功时则向对应手机号发送验证码,在验证正确的验证码后方能登录系统。
3.根据权利要求2所述的智能终端手势加密码安全登录方法,其特征在于:
当终端触摸屏特定位置被遮挡,终端触摸屏扫描时就会发现这个位置;终端触摸屏先扫描X轴的相关位置,当定位成功后立即切换到Y轴并也定位到相关位置,最后将定位的具体位置(X,Y)反馈给主机,得到触摸点的位置;当终端触摸屏上输入手势登录时,系统依次提取输入的手势轨迹序列中的各个手势特征向量,将手势特征向量转换成(X,Y)坐标保存在手势存储区中;每个手势轨迹均对应一个手势特征向量,在进行手势密码比对时,系统会根据提取的用户手势输入向量值依次与手势存储区手势数据库中存储的手势密码的各个手势特征向量进行对比,当所有手势向量与预设的手势向量值和输入顺序均匹配时,进行第二重密码认证。
4.根据权利要求3所述的智能终端手势加密码安全登录方法,其特征在于:
当密码错误或密码输入时间超时则退回到屏幕检测手势密码状态,等待用户再次输入正确的手势密码才能再次启动第二重密码验证。
5.根据权利要求2所述的智能终端手势加密码安全登录方法,其特征在于:
密码生成器根据每天的日期生成一个密码,此密码的有效期仅限当天使用,到了第二天密码生成器会再次根据日期生成新密码。
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GR01 | Patent grant | ||
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