CN112150740A - 无感安全支付系统和方法 - Google Patents

Abstract

提出了无感安全支付系统和方法，属于安全支付技术领域。所述无感安全支付系统包括绑定设备、支付设备以及后台服务器，绑定设备将用户账户密码和采集的混合生物识别信息；发送至后台服务器；所述后台服务器对所述账号和密码进行验证，当验证成功时，将所述混合生物识别信息与所述账号进行关联存储；所述支付设备根据来自后台服务器的验证提示信息采集用户的响应信息；后台服务器验证所述响应信息与存储的混合生物识别信息，当验证成功时选择与该混合生物识别信息关联的账户完成支付。本方案可提高支付的安全性。

Description

无感安全支付系统和方法

技术领域

本发明涉及安全支付领域，特别是涉及一种无感安全支付系统和方法。

背景技术

目前，手机购物已经广泛融入普通用户生活，用户可在手机上安装各种购物软件，选择所需的商品，加入购物车后通过手机中的支付应用进行支付，除此之外，在实体店消费时，用户同样可以通过手机中的支付应用进行支付。在支付过程中，用户往往打开支付软件，输入密码或生物特征信息并验证通过后，银行扣款并完成交易。当然，随着生物识别技术的演进以及用户体验的升级，在很多场合还支持刷脸支付等功能。然而，这种支付方式仍然存在不安全因素，对用户的账户安全造成威胁。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中存在的上述问题，提供一种无感安全支付系统和方法。

根据本发明的一个方面，提出一种无感安全支付系统，其特征在于：所述系统包括绑定设备、支付设备以及后台服务器，其中，所述绑定设备包括账户输入装置、生物信息采集装置以及通信装置；所述账户输入装置用于输入用户的账户和密码；所述生物信息采集装置用于采集用户的混合生物识别信息；所述通信装置用于将所述账户输入装置输入的账号和密码以及生物信息采集装置采集的用户的混合生物识别信息发送至后台服务器；所述后台服务器对所述账号和密码进行验证，当验证成功时，接收所述生物识别信息并将所述混合生物识别信息与所述账号进行关联存储；所述支付设备用于当用户支付时获取来自后台服务器的验证提示信息，并采集用户针对验证提示信息的响应信息，将该响应信息发送至后台服务器；后台服务器将所述响应信息与存储的混合生物识别信息进行对比，如果能够查找到匹配的混合生物识别信息，则选择与该混合生物识别信息关联的账户，完成支付，如果无法查找到匹配的混合生物识别信息，则拒绝支付，并向支付设备反馈错误信息。

根据本发明的一个方面，当后台服务器对账户和密码验证成功后，所述绑定设备可激活生物信息采集装置并对用户的人脸和声纹进行同时采集。

根据本发明的一个方面，生物信息采集装置用于显示用户可选择的语言类型，并接收用户选择的语言类型；生物信息采集装置用于依次显示识别字符集合中的多个识别字符，并依次接收用户使用所述语言类型读出相应识别字符时的视频和音频信息。

根据本发明的一个方面，生物信息采集装置判断用户读出相应识别字符的发音是否与所选择的语言类型一致，当不一致时提示用户重新读出该识别字符，当一致时存储所述识别字符与对应的所述视频和音频信息并显示下一识别字符。

根据本发明的一个方面，所述视频和音频信息作为所述混合生物识别信息。

根据本发明的一个方面，生物信息采集装置从与所述识别字符对应的所述视频中提取处于用户开口和闭口的一个或多个中间时间点对应的一幅或多幅图像，该一幅或多幅图像包含用户的人脸信息、读出该识别字符的口型信息以及其他微表情信息；从与识别字符对应的所述音频中提取声纹特征；将所述一幅或多幅图像和所述声纹特征与对应的识别字符一起作为所述混合生物识别信息。

根据本发明的一个方面，所述后台服务器从识别字符集合中随机选择多个识别字符作为验证提示信息并发送至支付设备；所述支付设备显示来自后台服务器的多个识别字符，并提示用户依次读出所述识别字符；所述支付设备采集用户读出所述识别字符时的视频和音频信息，根据所述视频和音频信息生成响应信息发送至后台服务器。

根据本发明的一个方面，后台服务器接收所述响应信息，从响应信息中提取与识别字符对应的人脸图像、口型、微表情以及相应的声纹特征，并与存储的混合生物识别信息进行匹配，如果匹配成功，则使用与混合生物识别信息对应的账户完成支付。

本发明还提出了一种无感安全支付方法，所述方法包括：获取用户输入的账户和密码；将账户和密码发送至服务器进行验证，当验证通过时采集用户的混合生物识别信息；将所述混合生物识别信息发送至后台服务器；后台服务器接收所述生物识别信息并将所述混合生物识别信息与所述账号进行关联存储；当用户支付时获取来自后台服务器的验证提示信息，并采集用户针对验证提示信息的响应信息，将该响应信息发送至后台服务器；后台服务器将所述响应信息与存储的混合生物识别信息进行对比，如果能够查找到匹配的混合生物识别信息，则选择与该混合生物识别信息关联的账户，完成支付，如果无法查找到匹配的混合生物识别信息，则拒绝支付，并反馈错误信息。

根据本发明的一个方面，所述采集用户的混合生物识别信息包括：显示用户可选择的语言类型，并接收用户选择的语言类型；依次显示识别字符集合中的多个识别字符，并依次接收用户使用所述语言类型读出相应识别字符时的视频和音频信息；从与所述识别字符对应的所述视频中提取处于用户开口和闭口的一个或多个中间时间点对应的一幅或多幅图像，该一幅或多幅图像包含用户的人脸信息、读出该识别字符的口型信息以及其他微表情信息；从与识别字符对应的所述音频中提取声纹特征；将所述一幅或多幅图像和所述声纹特征与对应的识别字符一起作为所述混合生物识别信息。

本发明提出的系统和方法可支持用户无感且安全支付，通过将混合生物识别信息与账户绑定并在验证时由服务器发出随机验证，从而可保证支付安全。此外，本发明在实现安全支付时，将用户选择的语言类型、读出识别字符时的人脸图像、口型及微表情、读出该字符时的声纹特征进行同时考虑，相对于现有技术通过刷脸、声音、指纹等单一验证或简单组合验证来说，进一步提高了安全性。

附图说明

图1是本发明提出的运行无感安全支付方法的系统结构示意图；

图2是本发明提出的无感安全支付方法的流程图。

具体实施方式

以下所述为本发明的较佳实施例，并不因此而限定本发明的保护范围。

图1示出了本发明所提出的运行无感安全支付方法的系统结构示意图。

所述系统包括绑定设备、支付设备以及后台服务器。

其中，所述绑定设备包括账户输入装置、生物信息采集装置以及通信装置。

其中，所述账户输入装置用于输入用户的账户和密码。所述账户和密码储值卡或信用卡关联，即，所述账户可为某银行的储值卡或信用卡的卡号，所述密码为所述储值卡或信用卡的密码。

所述生物信息采集装置用于采集用户的生物识别信息，在本发明中，所述生物识别信息为将人脸与声纹结合的混合生物识别信息。

所述通信装置用于将所述账户输入装置输入的账号和密码以及生物信息采集装置采集的用户的生物识别信息发送至后台服务器。

所述后台服务器可为位于银行或第三方且支持身份验证和支付的服务器。

所述后台服务器对所述账号和密码进行验证，当验证失败时，向绑定设备反馈账号和密码错误等提示信息，当验证成功时，接收所述生物识别信息并将所述生物识别信息与所述账号进行关联存储。

所述支付设备用于当用户支付时获取来自后台服务器的验证提示信息，并采集用户针对验证提示信息的响应信息，将该响应信息发送至后台服务器。

后台服务器将所述响应信息与存储的生物识别信息进行对比，如果能够查找到匹配的生物识别信息，则选择与该生物识别信息关联的账户，完成支付，如果无法查找到匹配的生物识别信息，则拒绝支付，并向支付设备反馈错误信息。

所述绑定设备和支付设备均包括摄像头和麦克风，以采集所述生物识别信息和响应信息。举例来说，所述绑定设备和支付设备可为同一设备，诸如刷脸支付终端等智能终端，其运行android系统；并内置双目摄像头，或3D结构光摄像头；内置麦克风，用于声纹采集。

下面具体介绍本申请对于混合生物识别信息的采集和验证过程，以实现支付安全。

当后台服务器对账户和密码验证成功后，所述绑定设备可激活生物信息采集装置并对用户的人脸和声纹进行同时采集。

生物信息采集装置显示用户可选择的语言类型，所述语言类型可为中文、英文、法文或其他语种，还可支持中文中不同地区的方言。然后，生物信息采集装置接收用户选择的语言类型。

生物信息采集装置依次显示识别字符集合中的多个识别字符，诸如一串字母和/或数字，并提示用户面向屏幕使用所选择的语言类型读出所述字母和/或数字。

举例来说，所述生物信息采集装置可顺序输出“0、1、2、……、9”等一系列数字，并依次接收用户使用所述语言类型读出相应识别字符时的视频和音频信息。

生物信息采集装置判断用户读出相应字母或数字的发音是否与所选择的语言类型一致，当不一致时提示用户重新读出该字母或数字，当一致时存储所述字母或数字与对应的所述视频和音频信息并显示下一字母或数字。

在一个实施例中，所述视频和音频信息可为所述混合生物识别信息。

在优选实施例中，为减少存储和带宽占用空间，从与所述识别字符对应的所述视频中提取处于用户开口和闭口的一个或多个中间时间点对应的一幅或多幅图像，该一幅或多幅图像可包含用户的人脸信息、读出该识别字符的口型信息以及其他微表情信息。此外，从与识别字符对应的所述音频中提取声纹特征，将所述一幅或多幅图像和所述声纹特征作为所述混合生物识别信息。

如果为一个中间时间点，选取用户开口和闭口的1/2时间点时的用户图像。如果为多个时间点，则根据时间点个数平分开口和闭口之间的总时长，从中选择多个时间点对应的用户图像。举例来说，如果为三个时间点，则将总时长四等分，分别选择1/4、1/2和3/4时间点时的用户图像。

生物信息采集装置将所述多个识别字符及分别对应的混合生物识别信息发送至所述后台服务器。

当收到支付设备准备支付的信息时，所述后台服务器从识别字符集合中随机选择多个识别字符并发送至支付设备。

所述支付设备显示来自后台服务器的多个识别字符，并提示用户依次读出所述识别字符。所述支付设备采集用户读出所述识别字符时的视频和音频信息，并将识别字符和相应的视频和音频信息作为响应信息发送至后台服务器。

在优选实施例中，也可如上文所述，从所述视频和音频信息中提取中间时间点对应的图像和声纹特征并与相应的识别字符一起作为响应信息发送至后台服务器。

后台服务器接收所述响应信息，从响应信息中提取与识别字符对应的混合生物识别信息，并与存储的混合生物识别信息进行匹配，如果匹配成功，则使用与混合生物识别信息对应的账户完成支付。

举例而言，预先采集了用户读出“0、1、2、……、9”时对应的人脸信息、读出相应识别字符的口型信息、其他微表情信息以及相应的声纹特征，当服务器要求用户读出随机生成的“5279”时，采集相应的响应信息，当依次对比5、2、7、9的响应信息与存储的信息对应时，便可采用用户的账户实现支付。

图2提出了采用上述系统实现的无感安全支付方法，包括如下步骤。

获取用户输入的账户和密码；将账户和密码发送至服务器进行验证，当验证通过时采集用户的混合生物识别信息；将所述混合生物识别信息发送至后台服务器；后台服务器接收所述生物识别信息并将所述混合生物识别信息与所述账号进行关联存储；当用户支付时获取来自后台服务器的验证提示信息，并采集用户针对验证提示信息的响应信息，将该响应信息发送至后台服务器；后台服务器将所述响应信息与存储的混合生物识别信息进行对比，如果能够查找到匹配的混合生物识别信息，则选择与该混合生物识别信息关联的账户，完成支付，如果无法查找到匹配的混合生物识别信息，则拒绝支付，并反馈错误信息。

所述采集用户的混合生物识别信息包括：显示用户可选择的语言类型，并接收用户选择的语言类型；依次显示识别字符集合中的多个识别字符，并依次接收用户使用所述语言类型读出相应识别字符时的视频和音频信息；从与所述识别字符对应的所述视频中提取处于用户开口和闭口的一个或多个中间时间点对应的一幅或多幅图像，该一幅或多幅图像包含用户的人脸信息、读出该识别字符的口型信息以及其他微表情信息；从与识别字符对应的所述音频中提取声纹特征；将所述一幅或多幅图像和所述声纹特征与对应的识别字符一起作为所述混合生物识别信息。

当验证时与上述系统的操作步骤相同，这里不再一一赘述。

本发明在实现安全支付时，将用户选择的语言类型、读出识别字符时的人脸图像、口型及微表情、读出该字符时的声纹特征进行同时考虑，相对于现有技术通过刷脸、声音、指纹等单一验证或简单组合验证来说，极大提高了安全性。

用户选择的语言类型与用户后续读出该字符时的人脸图像和声纹特征是紧密关联的，通过这种方式，除了能够达到活体检测的效果外，由于他人并不能获知该语言类型，因此也难以在读出时采集到正确的响应信息。

此外，通过对读出时视频中多个采样点即时间点的合理设置，在满足存储和带宽要求的前提下，能够采集到尽量丰富的人脸图像、口型和微表情信息，进一步提升了安全。通过时间点的方式进行均分，还考虑了用户在录入生物识别信息和后续支付验证生物识别信息时可能速度不一致的情况，这是因为即使速度不一致，比如采集时比验证时读出字符的时长较长，但是由于用户读取该字符时咬字习惯是相同的，因此在位于相同时间点时，采集的相应图像的口型、微表情等信息是相同或极为相似的。

应注意，本发明所提出的具体实施方式及应用领域仅为说明的目的，并不作为对本发明保护范围的限制，本领域技术人员可对本发明的具体实施方式进行修改以适应各种不同的实际应用。

Claims (10)

1.一种无感安全支付系统，其特征在于：所述系统包括绑定设备、支付设备以及后台服务器，其中，

所述绑定设备包括账户输入装置、生物信息采集装置以及通信装置；

所述账户输入装置用于输入用户的账户和密码；

所述生物信息采集装置用于采集用户的混合生物识别信息；

所述通信装置用于将所述账户输入装置输入的账号和密码以及生物信息采集装置采集的用户的混合生物识别信息发送至后台服务器；

所述后台服务器对所述账号和密码进行验证，当验证成功时，接收所述生物识别信息并将所述混合生物识别信息与所述账号进行关联存储；

所述支付设备用于当用户支付时获取来自后台服务器的验证提示信息，并采集用户针对验证提示信息的响应信息，将该响应信息发送至后台服务器；

后台服务器将所述响应信息与存储的混合生物识别信息进行对比，如果能够查找到匹配的混合生物识别信息，则选择与该混合生物识别信息关联的账户，完成支付，如果无法查找到匹配的混合生物识别信息，则拒绝支付，并向支付设备反馈错误信息。

2.根据权利要求1所述的无感安全支付系统，其特征在于：

当后台服务器对账户和密码验证成功后，所述绑定设备可激活生物信息采集装置并对用户的人脸和声纹进行同时采集。

3.根据权利要求2所述的无感安全支付系统，其特征在于：

生物信息采集装置用于显示用户可选择的语言类型，并接收用户选择的语言类型；

生物信息采集装置用于依次显示识别字符集合中的多个识别字符，并依次接收用户使用所述语言类型读出相应识别字符时的视频和音频信息。

4.根据权利要求3所述的无感安全支付系统，其特征在于：

生物信息采集装置判断用户读出相应识别字符的发音是否与所选择的语言类型一致，当不一致时提示用户重新读出该识别字符，当一致时存储所述识别字符与对应的所述视频和音频信息并显示下一识别字符。

5.根据权利要求3所述的无感安全支付系统，其特征在于：

所述视频和音频信息作为所述混合生物识别信息。

6.根据权利要求3所述的无感安全支付系统，其特征在于：

生物信息采集装置从与所述识别字符对应的所述视频中提取处于用户开口和闭口的一个或多个中间时间点对应的一幅或多幅图像，该一幅或多幅图像包含用户的人脸信息、读出该识别字符的口型信息以及其他微表情信息；

从与识别字符对应的所述音频中提取声纹特征；

将所述一幅或多幅图像和所述声纹特征与对应的识别字符一起作为所述混合生物识别信息。

7.根据权利要求3-6任一所述的无感安全支付系统，其特征在于：

所述后台服务器从识别字符集合中随机选择多个识别字符作为验证提示信息并发送至支付设备；

所述支付设备显示来自后台服务器的多个识别字符，并提示用户依次读出所述识别字符；

所述支付设备采集用户读出所述识别字符时的视频和音频信息，根据所述视频和音频信息生成响应信息发送至后台服务器。

8.根据权利要求7所述的无感安全支付系统，其特征在于：

后台服务器接收所述响应信息，从响应信息中提取与识别字符对应的人脸图像、口型、微表情以及相应的声纹特征，并与存储的混合生物识别信息进行匹配，如果匹配成功，则使用与混合生物识别信息对应的账户完成支付。

9.一种无感安全支付方法，其特征在于，所述方法包括：

获取用户输入的账户和密码；

将账户和密码发送至服务器进行验证，当验证通过时采集用户的混合生物识别信息；

将所述混合生物识别信息发送至后台服务器；

后台服务器接收所述生物识别信息并将所述混合生物识别信息与所述账号进行关联存储；

当用户支付时获取来自后台服务器的验证提示信息，并采集用户针对验证提示信息的响应信息，将该响应信息发送至后台服务器；

后台服务器将所述响应信息与存储的混合生物识别信息进行对比，如果能够查找到匹配的混合生物识别信息，则选择与该混合生物识别信息关联的账户，完成支付，如果无法查找到匹配的混合生物识别信息，则拒绝支付，并反馈错误信息。

10.根据权利要求9所述的无感安全支付方法，其特征在于：

所述采集用户的混合生物识别信息包括：

显示用户可选择的语言类型，并接收用户选择的语言类型；

依次显示识别字符集合中的多个识别字符，并依次接收用户使用所述语言类型读出相应识别字符时的视频和音频信息；

从与所述识别字符对应的所述视频中提取处于用户开口和闭口的一个或多个中间时间点对应的一幅或多幅图像，该一幅或多幅图像包含用户的人脸信息、读出该识别字符的口型信息以及其他微表情信息；

从与识别字符对应的所述音频中提取声纹特征；

将所述一幅或多幅图像和所述声纹特征与对应的识别字符一起作为所述混合生物识别信息。

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