CN112688994A - 一种区块链生物指纹识别方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明提出了一种区块链生物指纹识别方法及系统，涉及区块链领域。一种区块链生物指纹识别方法包括：根据一次性随机算法获取助记词；对助记词进行验证，判定是否进行记录；采集生物指纹特征数据，将生物指纹特征数据及验证后的助记词通过hash散列计算进行加密，得到密钥对；将密钥对的数据执行上传到分布式的区块上，根据P2P网络协议自动选择最近的节点，节点根据分布式的协议进行数据的同步。其能够将生物指纹识别数据加密上区块链，数字签名来保证识别信息来源的真实性。此外本发明还提出了一种区块链生物指纹识别系统，包括：第一获取模块、验证模块、第二获取模块、上传模块以及验证密码对模块。

Description

一种区块链生物指纹识别方法及系统

技术领域

本发明涉及区块链领域，具体而言，涉及一种区块链生物指纹识别方法及系统。

背景技术

现有的生物指纹识别数据存储属于传统的互联网存储。一是存储在客户端本地，二是存在服务器。不管是存在本地还是服务器，这两者都有一个共同的缺陷，容易被篡改，一旦其他人拿到生物识别数据，做出更改，将盗取用户的资产，用户损失无法估量。

在区块链发展中，密钥通常是非对称密钥，而现有的区块链密钥通常利用算法得到的一个密钥，未携带有用户的生物信息，而生产的密钥长度较长，记忆不方便，影响用户在交易过程中密钥的使用。

发明内容

本发明的目的在于提供一种区块链生物指纹识别方法，其能够将生物指纹识别数据加密上区块链，数据不可篡改，指纹识别身份采用基于公私钥的非对称加密，数字签名来保证识别信息来源的真实性。

本发明的另一目的在于提供一种区块链生物指纹识别系统，其能够运行一种区块链生物指纹识别方法。

本发明的实施例是这样实现的：

第一方面，本申请实施例提供一种区块链生物指纹识别方法，其包括根据一次性随机算法获取助记词；对助记词进行验证，判定是否进行记录；采集生物指纹特征数据，将生物指纹特征数据及验证后的助记词通过hash散列计算进行加密，得到密钥对；将密钥对的数据执行上传到分布式的区块上，根据P2P网络协议自动选择最近的节点，节点根据分布式的协议进行数据的同步；将得到的密钥对与用户设置的保护密码进行对应，完成用户生物信息、密钥对与保护密码之间的对应。

在本发明的一些实施例中，上述根据一次性随机算法获取助记词包括：生成ENT位的初始熵；生成校验和，校验和的长度；将校验和附加到初始熵的末尾。

在本发明的一些实施例中，上述还包括将校验和附加到初始熵的末尾组成的串按每11位进行切割，编码为0～2047的数字；根据得到的每11位的数字索引匹配词库中的相应单词；根据得到的单词连接起来即得到最终的助记词。

在本发明的一些实施例中，上述对助记词进行验证，判定是否进行记录包括：当识别到用户操作已记下助记词，利用客户端自带缓存功能将助记词按照原有排列缓存。

在本发明的一些实施例中，上述还包括根据普通随机算法随机定位助记词的四个顺序位；根据助记词的排列顺序一一对应输入到随机出现的顺序位对应的单词进行验证。

在本发明的一些实施例中，上述采集生物指纹特征数据，将生物指纹特征数据及验证后的助记词通过hash散列计算进行加密，得到密钥对包括：采集生物指纹特征数据，利用加密算法对生物指纹特征数据进行加密，将得到的密文和助记词进行椭圆曲线加密算法加密，加密算法会自动执行椭圆曲线签名算法、公钥和私钥的生成算法、椭圆曲线的密钥交换。

在本发明的一些实施例中，上述将得到的密钥对与用户设置的保护密码进行对应，完成用户生物信息、密钥对与保护密码之间的对应包括：用户设置的保护密码对为用户根据自身情况设置的保护密码，设置完保护密码之后将保护密码与生成的区块链私钥进行对应，对应完成后用于用户生物信息的保护，避免发生生物信息的泄露，同时对生产的区块链密钥进行二级密码保护，便于用户在交易时使用。

在本发明的一些实施例中，上述将得到的密钥对与用户设置的保护密码进行对应，完成用户生物信息、密钥对与保护密码之间的对应包括：用户第一次需要先输入保存好的助记词，然后执行生物指纹特征的采集，系统根据数据生成的私钥、公钥和数字签名进行匹配解密，验证匹配成功即可完成注册。

第二方面，本申请实施例提供一种区块链生物指纹识别系统，其包括第一获取模块，用于根据一次性随机算法获取助记词；验证模块，用于对助记词进行验证，判定是否进行记录；第二获取模块，用于采集生物指纹特征数据，将生物指纹特征数据及验证后的助记词通过hash散列计算进行加密，得到密钥对；上传模块，用于将密钥对的数据执行上传到分布式的区块上，根据P2P网络协议自动选择最近的节点，节点根据分布式的协议进行数据的同步；验证密码对模块，用于将得到的密钥对与用户设置的保护密码进行对应，完成用户生物信息、密钥对与保护密码之间的对应。

在本发明的一些实施例中，上述包括用于存储计算机指令的至少一个存储器；与存储器通讯的至少一个处理器，其中当至少一个处理器执行计算机指令时，至少一个处理器使系统执行：第一获取模块、验证模块、第二获取模块、上传模块以及验证密码对模块。

相对于现有技术，本发明的实施例至少具有如下优点或有益效果：

其能够将生物指纹识别数据加密上区块链，数据不可篡改，指纹识别身份采用基于公私钥的非对称加密，数字签名来保证识别信息来源的真实性。接收整合后的用户生物信息，并将采集到的用户的生物信息转换成对应的数字信息，数字信息与采集到的生物信息一一对应，再将第一次整合的数字信息与随机数结合完成第二次整合，生成密钥种子，然后再利用密钥生成模块，完成接收用户生物信息转换过后的数字信息，并根据密钥生成的算法将数字信息随机匹配至密钥生成的密钥种子中，再通过密钥种子得出用户的交易私钥根据生成的密钥种子通过算法计算得到区块链的密钥，最后利用加密模块，用户根据生成的交易密钥输入交易私钥保护密码，用于完成用户生物信息、密钥与保护密码之间的对应，使得区块链密钥安全方便，便于用户的操作使用。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图。

图1为本发明实施例提供的一种区块链生物指纹识别方法步骤流程图；

图2为本发明实施例提供的一种区块链生物指纹识别方法详细步骤流程图；

图3为本发明实施例提供的一种区块链生物指纹识别系统模块图。

图标：10-第一获取模块；20-验证模块；30-第二获取模块；40-上传模块；50-验证密码对模块。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围，而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。同时，在本申请的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

下面结合附图，对本申请的一些实施方式作详细说明。在不冲突的情况下，下述的各个实施例及实施例中的各个特征可以相互组合。

实施例1

请参阅图1，图1为本发明实施例提供的一种区块链生物指纹识别方法步骤流程图，其如下所示：

步骤S100，根据一次性随机算法获取助记词；

具体的，助记词是明文私钥的另一种表现形式，最早是由BIP39规范提案提出，其目的是为了帮助用户记忆复杂的私钥(64位的hash值)。助记词一般由12、15、18、21个单词构成，这些单词都取自一个固定词库，其生成顺序也是按照一定算法而来，所以用户没必要担心随便输入12个单词就会生成一个地址。

在一些实施方式中，用户进入本系统，系统利用BIP39规范生成12个助记词，将一次性随机数叫做熵。助记词必须将熵编码为32位的倍数。随着熵的增加，安全性提高，但助记词的句子长度增加。我们将初始熵长度称为ENT。允许的ENT大小为128-256位。这将有效防止暴力破解。

步骤S110，对助记词进行验证，判定是否进行记录；

在一些实施方式中，在验证之前，用户先自行对助记词进行存储，系统程序识别到用户操作已记下助记词，利用客户端自带缓存功能将助记词按照原有排列缓存；系统程序根据普通随机算法随机定位助记词的四个顺序位；用户根据助记词的排列顺序一一对应输入到随机出现的顺序位对应的单词。

步骤S120，采集生物指纹特征数据，将生物指纹特征数据及验证后的助记词通过hash散列计算进行加密，得到密钥对；

在一些实施方式中，系统利用客户端指纹识别器采集用户的指纹特征数据，利用加密算法对生物指纹特征数据进行加密，将得到的密文和助记词进行椭圆曲线加密算法加密，加密算法会自动执行椭圆曲线签名算法、公钥和私钥的生成算法、椭圆曲线的密钥交换；

步骤S130，将密钥对的数据执行上传到分布式的区块上，根据P2P网络协议自动选择最近的节点，节点根据分布式的协议进行数据的同步；

具体的，PSP是区块链系统里的通信机制，包括组网机制，数据传播机制，数据验证机制。

在一些实施方式中，系统将相对应的数据执行上传到分布式的区块上，系统根据P2P网络协议自动选择最近的节点，节点根据分布式的协议进行数据的同步；

步骤S140，将得到的密钥对与用户设置的保护密码进行对应，完成用户生物信息、密钥对与保护密码之间的对应。

具体的，用户设置的保护密码具体为用户根据自身情况设置的保护密码，设置完保护密码之后将保护密码与生成的区块链私钥进行对应，对应完成后用于用户生物信息的保护，避免发生生物信息的泄露，同时能对生产的区块链密钥进行二级密码保护，便于用户在交易时使用。

在一些实施方式中，验证注册的有效性，也叫验证密钥的真实性。用户第一次使用客户端需要先输入保存好的助记词，然后执行生物指纹特征的采集，系统根据数据生成的私钥、公钥和数字签名进行匹配解密，验证匹配成功即完成注册登陆。

客户端针对有历史登陆过的用户保存公钥，用户再次登陆时只需进行生物指纹特征数据采集，系统便能执行解密登陆程序。

实施例2

请参阅图2，图2为本发明实施例提供的一种区块链生物指纹识别方法详细步骤流程图，其如下所示：

S200，获取用户的生物信息并将生物信息进行第一次整合，整合成数字信息；

生物信息包括用户的静态的生物信息和动态的生物信息；

其中，静态的生物信息具体为指纹信息，指纹信息为用户一个手掌上至少三个指纹的信息，而掌纹信息为用户至少一个手掌的完整掌纹信息；

掌纹信息采集是利用数字设备实现把掌纹转换成能用计算机处理的矩阵数据，一般采集的都是二维灰度图像，且进行图像的预处理编辑，预处理的使所采集的掌纹图像能方便的对图像后续处理，如去除噪声使图像更清晰，对输入测量引起或其他因素所造成的退化现象进行复原，并对图像进行归一化处理，同时还进行特征提取编辑，经过预处理的信息数据往往十分庞大，因此需要对信息数据进行特征提取和选择，即把数据从模式空间转换到特征子空间，使得在特征空间中具有很好的区分能力。

S210，将第一次整合的数字信息与随机数结合完成第二次整合，生成密钥种子；

第一次整合是将获取得用户生物信息转换成与其相对应的数字信息，具体为将采集到的用户的静态生物信息与动态生物信息进行整合，整合成与用户相匹配的独立的数字信息，然后将用户独立的数字信息进行分析处理，得到一串2进制的64到128位之间的字符串，即完成用户的独立的数字信息的分析处理，

然后用户根据需要，将数字信息嵌入密钥种子的普通随机数中，生产密钥种子。

S220，根据生成的密钥种子通过算法计算得到区块链的密钥；

根据生成的密钥种子，通过算法计算得到区块链的密钥，而密钥的计算算法本申请中采用hash算法，以将任意数据通过一个函数转换成长度固定的数据串，其中，数据串通常用16进制的字符串表示，函数与数据串之间形成一一映射的关系，并且hash算法对于用于计算的数据没有任何要求，从而能够方便地对数据进行hash计算。另外，不同的区块链网络对区块链密钥会有不同的要求，因此针对不同的区块链网络，所生成的区块链密钥会有所不同，以便适用于对应的区块链网络。

该秘钥为区块链的私钥，为用户所有，同时能根据私钥导出区块链的公钥，用于区块链交易验证使用。

S230，将得到的区块链密钥与用户设置的保护密码进行对应，完成用户生物信息、区块链密钥与保护密码之间的对应。

用户设置的保护密码具体为用户根据自身情况设置的保护密码，设置完保护密码之后将保护密码与生成的区块链私钥进行对应，对应完成后用于用户生物信息的保护，避免发生生物信息的泄露，同时能对生产的区块链密钥进行二级密码保护，便于用户在交易时使用。

实施例3

请参阅图3，图3为本发明实施例提供的一种区块链生物指纹识别系统模块图，其如下所示：

第一获取模块10，用于根据一次性随机算法获取助记词；

验证模块20，用于对助记词进行验证，判定是否进行记录；

第二获取模块30，用于采集生物指纹特征数据，将生物指纹特征数据及验证后的助记词通过hash散列计算进行加密，得到密钥对；

上传模块40，用于将密钥对的数据执行上传到分布式的区块上，根据P2P网络协议自动选择最近的节点，节点根据分布式的协议进行数据的同步；

验证密码对模块50，用于将得到的密钥对与用户设置的保护密码进行对应，完成用户生物信息、密钥对与保护密码之间的对应。

还包括存储器、处理器和通信接口，该存储器、处理器和通信接口相互之间直接或间接地电性连接，以实现数据的传输或交互。例如，这些元件相互之间可通过一条或多条通讯总线或信号线实现电性连接。存储器可用于存储软件程序及模块，处理器通过执行存储在存储器内的软件程序及模块，从而执行各种功能应用以及数据处理。该通信接口可用于与其他节点设备进行信令或数据的通信。

其中，存储器可以是但不限于，随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)，只读存储器(Read Only Memory，ROM)，可编程只读存储器(Programmable Read-OnlyMemory，PROM)，可擦除只读存储器(Erasable Programmable Read-Only Memory，EPROM)，电可擦除只读存储器(Electric Erasable Programmable Read-Only Memory，EEPROM)等。

处理器可以是一种集成电路芯片，具有信号处理能力。该处理器可以是通用处理器，包括中央处理器(Central Processing Unit，CPU)、网络处理器(Network Processor，NP)等；还可以是数字信号处理器(Digital Signal Processing，DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、现场可编程门阵列(Field－Programmable Gate Array，FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件。

可以理解，图3所示的结构仅为示意还可包括比图3中所示更多或者更少的组件，或者具有与图3所示不同的配置。图3中所示的各组件可以采用硬件、软件或其组合实现。

在本申请所提供的实施例中，应该理解到，所揭露的装置和方法，也可以通过其它的方式实现。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，附图中的流程图和框图显示了根据本申请的多个实施例的装置、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上，流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段或代码的一部分，所述模块、程序段或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意，在有些作为替换的实现方式中，方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个连续的方框实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这依所涉及的功能而定。也要注意的是，框图和/或流程图中的每个方框、以及框图和/或流程图中的方框的组合，可以用执行规定的功能或动作的专用的基于硬件的系统来实现，或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。

另外，在本申请各个实施例中的各功能模块可以集成在一起形成一个独立的部分，也可以是各个模块单独存在，也可以两个或两个以上模块集成形成一个独立的部分。

所述功能如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，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)执行本申请各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

综上所述，本申请实施例提供的一种区块链生物指纹识别方法及系统，其能够将生物指纹识别数据加密上区块链，数据不可篡改，指纹识别身份采用基于公私钥的非对称加密，数字签名来保证识别信息来源的真实性。接收整合后的用户生物信息，并将采集到的用户的生物信息转换成对应的数字信息，数字信息与采集到的生物信息一一对应，再将第一次整合的数字信息与随机数结合完成第二次整合，生成密钥种子，然后再利用密钥生成模块，完成接收用户生物信息转换过后的数字信息，并根据密钥生成的算法将数字信息随机匹配至密钥生成的密钥种子中，再通过密钥种子得出用户的交易私钥根据生成的密钥种子通过算法计算得到区块链的密钥，最后利用加密模块，用户根据生成的交易密钥输入交易私钥保护密码，用于完成用户生物信息、密钥与保护密码之间的对应，使得区块链密钥安全方便，便于用户的操作使用。

以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

对于本领域技术人员而言，显然本申请不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本申请的精神或基本特征的情况下，能够以其它的具体形式实现本申请。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本申请的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本申请内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

Claims (10)

1.一种区块链生物指纹识别方法，其特征在于，包括：

根据一次性随机算法获取助记词；

对助记词进行验证，判定是否进行记录；

采集生物指纹特征数据，将生物指纹特征数据及验证后的助记词通过hash散列计算进行加密，得到密钥对；

将密钥对的数据执行上传到分布式的区块上，根据P2P网络协议自动选择最近的节点，节点根据分布式的协议进行数据的同步；

将得到的密钥对与用户设置的保护密码进行对应，完成用户生物信息、密钥对与保护密码之间的对应。

2.如权利要求1所述的一种区块链生物指纹识别方法，其特征在于，所述根据一次性随机算法获取助记词包括：

生成ENT位的初始熵；

生成校验和，校验和的长度；

将校验和附加到初始熵的末尾。

3.如权利要求2所述的一种区块链生物指纹识别方法，其特征在于，还包括：

将校验和附加到初始熵的末尾组成的串按每11位进行切割，编码为0～2047的数字；

根据得到的每11位的数字索引匹配词库中的相应单词；

根据得到的单词连接起来即得到最终的助记词。

4.如权利要求1所述的一种区块链生物指纹识别方法，其特征在于，所述对助记词进行验证，判定是否进行记录包括：

当识别到用户操作已记下助记词，利用客户端自带缓存功能将助记词按照原有排列缓存。

5.如权利要求4所述的一种区块链生物指纹识别方法，其特征在于，还包括：

根据普通随机算法随机定位助记词的四个顺序位；

根据助记词的排列顺序一一对应输入到随机出现的顺序位对应的单词进行验证。

6.如权利要求1所述的一种区块链生物指纹识别方法，其特征在于，所述采集生物指纹特征数据，将生物指纹特征数据及验证后的助记词通过hash散列计算进行加密，得到密钥对包括：

采集生物指纹特征数据，利用加密算法对生物指纹特征数据进行加密，将得到的密文和助记词进行椭圆曲线加密算法加密，加密算法会自动执行椭圆曲线签名算法、公钥和私钥的生成算法、椭圆曲线的密钥交换。

7.如权利要求1所述的一种区块链生物指纹识别方法，其特征在于，所述将得到的密钥对与用户设置的保护密码进行对应，完成用户生物信息、密钥对与保护密码之间的对应包括：

用户设置的保护密码对为用户根据自身情况设置的保护密码，设置完保护密码之后将保护密码与生成的区块链私钥进行对应，对应完成后用于用户生物信息的保护，避免发生生物信息的泄露，同时对生产的区块链密钥进行二级密码保护，便于用户在交易时使用。

8.如权利要求1所述的一种区块链生物指纹识别方法，其特征在于，所述将得到的密钥对与用户设置的保护密码进行对应，完成用户生物信息、密钥对与保护密码之间的对应包括：

用户第一次需要先输入保存好的助记词，然后执行生物指纹特征的采集，系统根据数据生成的私钥、公钥和数字签名进行匹配解密，验证匹配成功即可完成注册。

9.一种区块链生物指纹识别系统，其特征在于，包括：

第一获取模块，用于根据一次性随机算法获取助记词；

验证模块，用于对助记词进行验证，判定是否进行记录；

第二获取模块，用于采集生物指纹特征数据，将生物指纹特征数据及验证后的助记词通过hash散列计算进行加密，得到密钥对；

上传模块，用于将密钥对的数据执行上传到分布式的区块上，根据P2P网络协议自动选择最近的节点，节点根据分布式的协议进行数据的同步；

验证密码对模块，用于将得到的密钥对与用户设置的保护密码进行对应，完成用户生物信息、密钥对与保护密码之间的对应。

10.如权利要求9所述的一种区块链生物指纹识别系统，其特征在于，包括：

用于存储计算机指令的至少一个存储器；

与所述存储器通讯的至少一个处理器，其中当所述至少一个处理器执行所述计算机指令时，所述至少一个处理器使所述系统执行：第一获取模块、验证模块、第二获取模块、上传模块以及验证密码对模块。

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