CN115689575A - 一种应用于元宇宙的交互防护系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种应用于元宇宙的交互防护系统，包括触发模块、检测模块、确认模块；触发模块用于检测元宇宙中用户产生关键信息交互的意向并触发检测，检测模块用于对元宇宙中用户真实身份进行判断确认，当用户真实身份确认正确时，所述检测模块的检测结果为检测成功，当用户真实身份确认错误时，所述检测模块的检测结果为检测失败，所述确认模块用于在检测模块检测双方用户的检测结果均为检测成功后完成用户间关键信息的交互。本发明保障了用户在元宇宙交互时的安全性，保护了用户的个人隐私以及个人虚拟资产的安全。

Description

一种应用于元宇宙的交互防护系统

技术领域

本发明涉及交互防护系统的技术领域，具体涉及一种应用于元宇宙的交互防护系统。

背景技术

元宇宙是利用科技手段进行链接与创造的，与现实世界映射与交互的虚拟世界，具备新型社会体系的数字生活空间；是一个把网络、硬件终端和用户囊括进来的一个永续的、广覆盖的虚拟现实系统；其并没有什么新的技术，而是集成了一大批现有技术，其中包括5G、云计算、人工智能、虚拟现实、区块链、数字货币、物联网、人机交互等，并且对这些技术的要求很高；如何保证用户在元宇宙交互过程中的隐私信息及虚拟资产的安全是元宇宙发展中急需解决的问题。

查阅相关已公开技术方案，公开号为US2021383388(A1)的公开技术提出一种用于管理数字身份的系统和方法，通过与由用户拥有的加密通信设备，从而实现数字身份的多重认证和状态反馈；公开号为CN105956923A公开了一种数字化资产交易平台，采用区块链技术和资产的数字化身份识别技术，实现多种资产的去中心化、可信任的快速交易。相关的技术方案还没有对用户交互时用户身份信息确认，不法者极可能盗用用户账号并利用其账号与其他用户交互时骗取他人隐私信息以及虚拟资产。

发明内容

本发明的目的在于，针对上述存在的不足，提出一种应用于元宇宙的交互防护系统。

本发明采用如下技术方案：

一种应用于元宇宙的交互防护系统，所述交互防护系统包括触发模块、检测模块、确认模块，所述触发模块用于检测元宇宙中用户产生关键信息交互的意向并触发检测，所述检测模块用于对元宇宙中用户真实身份进行判断确认，当用户真实身份确认正确时，所述检测模块的检测结果为检测成功，当用户真实身份确认错误时，所述检测模块的检测结果为检测失败；所述确认模块用于在检测模块检测双方用户的检测结果均为检测成功后完成用户间关键信息的交互。

进一步地，所述触发模块用于检测元宇宙中用户产生关键信息交互的意向，所述关键信息包括用户实际个人身份信息、个人虚拟资产资料信息和用户间产生虚拟资产交易及其信息；当检测到元宇宙中双方用户有关键信息交互的意向时，触发模块对所述双方用户进行关键信息交互意向的检测确定；触发模块向双方用户发送“进入检测”和“取消检测”按钮；当双方用户均选择“进入检测”按钮后，将双方用户需要进行交互的关键信息存储至触发模块的存储模块中，并触发检测模块对用户真实身份进行判断确认；当双方中任一方选择“取消检测”按钮时，触发模块终止此次用户间关键信息交互。

进一步地，所述检测模块分为第一检测模块和第二检测模块，第一检测模块检测所述元宇宙中双方用户是否为本人登录，第二检测模块检测所述元宇宙中双方用户是否为合法身份账户；第一检测模块检测成功后将检测成功的结果发送至第二检测模块，第二检测模块检测成功后将成功结果发送至确认模块；第一检测模块和第二检测模块任一检测失败时将检测失败结果发送至确认模块。

进一步地，所述确认模块接收到检测模块的检测成功的结果后，向所述元宇宙中双方用户发送“确认”和“取消”按钮，当双方用户均选择“确认”按钮时，确认模块将所述存储模块中存储的关键信息分别发送至对方用户，以使双方用户完成双方之间的关键信息交互，当双方用户中任一方选择“取消”按钮时，确认模块取消此次用户间关键信息交互；在检测模块检测失败后，确认模块终止此次用户间关键信息交互。进一步地，所述第一检测模块对用户是否为本人登录的检测方式为人脸识别检测方式，第一检测具体包括：

S11:获取预存人脸图像：预存人脸图像由用户注册时元宇宙系统所获得；

S12:图像预处理：将预存人脸图像转化为灰度图像，灰度量化亮度值范围为：0～255，黑色为0，其余255表示为全亮；具体方法如下：

设图像为g，g(x,y)为图像中像素点(x,y)的灰度值，灰度范围[k₁,k_m],t为在k₁,k_m之间选择的预设的灰度阈值，则转换后的灰度化图像g_k中像素点(x,y)的灰度值为g_k(x,y),转换关系为：

S13：对预存人脸图像特征提取：使用PCA法对人脸图像特征进行提取，设预存人脸图像有M张，将每张预存人脸图像转换为N维的预存人脸图像向量，把M个预存人脸图像向量放在集合S中得：

s＝{N₁，N₂，N₃，......N_M}

计算集合S中的平均向量F：

计算每个预存人脸图像向量与平均向量间的距离：

A_i＝N_i-F

设Q＝{A₁，A₂，A₃，......A_M}，集合Q为每个预存人脸图像向量与平均向量间距离的集合，集合Q的协方差矩阵C为：

下面对协方差矩阵C进行特征分解以得到预存人脸图像的特征向量，但C＝QQ^T中有N²个特征值和特征向量，C′＝Q^TQ中有M个特征值和特征向量，如果图像维数N过大时，协方差矩阵C维数过大难以求解，可通过求解矩阵C′＝Q^TQ来获得矩阵C＝QQ^T的特征向量，进行特征分解推导如下式所示：

Q^TQv_i＝λv_i；

QQ^TQv_i＝λQv_i；

CQv_i＝λQv_i

Cu_i＝λu_i；

其中，v_i是C′＝Q^TQ的特征向量，u_i是C＝QQ^T的特征向量，λ为v_i对应特征值，由此得出预存人脸图像的特征向量：

u_i＝Qv_i；(i＝1，2，3......M)

设u＝{u₁，u₂，u₃，......u_M}，则U为预存人脸图像的特征向量集合；

S14：获取待判别的人脸图像：使用元宇宙交互设备采集用户的待判别的人脸图像，并用S12步骤的图像预处理方式将其预处理；

S15：对待判别的人脸图像进行特征提取：将所述使用元宇宙交互设备采集用户的待判别的人脸图像转换为N维向量，并将其标示为待判别人脸特征向量w_i：

其中，

为集合U的转置矩阵U^T内元素，T为待判别人脸所表示的N维向量；设W＝{w₁，w₂，w₃，......w_M}，则W为待判别人脸特征向量的集合；

S16：对人脸进行判别：

ε_l＝||u_l-w_l||²；(l＝1，2，3.....M)

其中，u_l为预存人脸特征向量集合U中元素，w_l为待判别人脸特征向量集合W中元素，ε_l为集合U中特征向量与集合W中特征向量的欧式距离，当第l张预存人脸特征向量与待判别人脸特征向量欧式距离小于预设阈值且最小时，认定待判别人脸与第l张预存人脸为同一人，认定人脸判别成功；将检测成功结果发送至第二检测模块；当遍历预存人脸且预存人脸特征向量与待判别人脸特征向量的欧式距离都大于预设阈值时，认定人脸识别失败，将检测失败结果发送至确认模块；所述预设阈值可根据预存人脸图像数量不同进行调整。

进一步地，第二检测模块对用户是否为合法身份账户的检测具体包括：

S21：在征信平台上查询用户征信信息；

S22：检测用户大数据信息中存在当前逾期信息时，判定检测失败并将检测失败信息发送至确认模块；检测用户大数据信息中没有当前逾期信息时，判定检测成功并将检测成功信息发送至确认模块。

进一步地，元宇宙交互设备包括计算机、手机、AR/VR设备。

本发明的有益效果是：

本发明在元宇宙中用户产生关键信息交互时，通过对用户本人身份的检测以及用户的大数据信息检测，保障了用户在元宇宙中进行关键信息交互时的安全性，保护了用户的个人隐私以及个人虚拟资产的安全。

附图说明

图1为本发明整体结构框架示意图；

图2为本发明第一检测模块检测流程示意图；

图3为本发明第二检测模块检测流程示意图。

具体实施方式

为了使得本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合其实施例，对本发明进行进一步详细说明；应当理解，此处所描述的具体实施例仅用于解释本发明，并不用于限定本发明；对于本领域技术人员而言，在查阅以下详细描述之后，本实施例的其它系统、方法和/或特征将变得显而易见；旨在所有此类附加的系统、方法、特征和优点都包括在本说明书内；包括在本发明的范围内，并且受所附权利要求书的保护；在以下详细描述描述了所公开的实施例的另外的特征，并且这些特征根据以下将详细描述将是显而易见的。

本发明实施例的附图中相同或相似的标号对应相同或相似的部件；在本发明的描述中，需要理解的是，若有术语“上”、“下”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或组件必须具有特定的方位，以特定的方位构造和操作，因此附图中描述位置关系的用语仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。

实施例一。

如图1所示，一种应用于元宇宙的交互防护系统，包括触发模块、检测模块、确认模块，所述触发模块用于检测元宇宙中用户产生关键信息交互的意向并触发检测，所述检测模块用于对元宇宙中用户真实身份进行判断确认，当用户真实身份确认正确时，所述检测模块的检测结果为检测成功，当用户真实身份确认错误时，所述检测模块的检测结果为检测失败，所述确认模块用于在检测模块检测双方用户的检测结果均为检测成功后完成用户间关键信息的交互。

触发模块用于检测元宇宙中用户产生关键信息交互的意向，所述关键信息包括用户实际个人身份信息、个人虚拟资产资料信息和用户间产生虚拟资产交易及其信息；当检测到元宇宙中双方用户有关键信息交互的意向时，触发模块对所述双方用户进行关键信息交互意向的检测确定；触发模块向双方用户发送“进入检测”和“取消检测”按钮；当双方用户均选择“进入检测”按钮后，将双方用户需要进行交互的关键信息存储至触发模块的存储模块中，并触发检测模块对用户真实身份进行判断确认；当双方中任一方选择“取消检测”按钮时，触发模块终止此次用户间关键信息交互。

检测模块分为第一检测模块和第二检测模块，第一检测模块检测所述元宇宙中双方用户是否为本人登录，第二检测模块检测所述元宇宙中双方用户是否为合法身份账户；第一检测模块检测成功后将检测成功的结果发送至第二检测模块，第二检测模块检测成功后将成功结果发送至确认模块；第一检测模块和第二检测模块任一检测失败时将检测失败结果发送至确认模块。

确认模块接收到检测模块的检测成功的结果后，向所述元宇宙中双方用户发送“确认”和“取消”按钮，当双方用户均选择“确认”按钮时，确认模块将所述存储模块中存储的关键信息分别发送至对方用户，以使双方用户完成双方之间的关键信息交互，当双方用户中任一方选择“取消”按钮时，确认模块取消此次用户间关键信息交互；在检测模块检测失败后，确认模块终止此次用户间关键信息交互。

第一检测模块对用户本人身份的检测方式为人脸识别检测方式，如图2所示，第一检测具体包括：

S11:获取预存人脸图像：预存人脸图像由用户注册时元宇宙系统所获得；

S12:图像预处理：将预存人脸图像转化为灰度图像，灰度量化亮度值范围为：0～255，黑色为0，其余255表示为全亮；具体方法如下：

设图像为g，g(x，y)为图像中像素点(x，y)的灰度值，灰度范围[k₁，k_m]，t为在k₁，k_m之间选择的预设的灰度阈值，则转换后的灰度化图像g_k中像素点(x，y)的灰度值为g_k(x，y)，转换关系为：

S13：对预存人脸图像特征提取：使用PCA法对人脸图像特征进行提取，设预存人脸图像有M张，将每张预存人脸图像转换为N维的预存人脸图像向量，把M个预存人脸图像向量放在集合S中得：

s＝{N₁，N₂，N₃，......N_M}

计算集合S中的平均向量F：

计算每个预存人脸图像向量与平均向量间的距离：

A_i＝N_i-F

设Q＝{A₁，A₂，A₃，......A_M}，集合Q为每个预存人脸图像向量与平均向量间距离的集合，集合Q的协方差矩阵C为：

下面对协方差矩阵C进行特征分解以得到预存人脸图像的特征向量，但C＝QQ^T中有N²个特征值和特征向量，C′＝Q^TQ中有M个特征值和特征向量，如果图像维数N过大时，协方差矩阵C维数过大难以求解，可通过求解矩阵C′＝Q^TQ来获得矩阵C＝QQ^T的特征向量，进行特征分解推导如下式所示：

Q^TQv_i＝λv_i；

QQ^TQv_i＝λQv_i；

CQv_i＝λQv_i

Cu_i＝λu_i；

其中，v_i是C′＝Q^TQ的特征向量，u_i是C＝QQ^T的特征向量，λ为v_i对应特征值，由此得出预存人脸图像的特征向量：

u_i＝Qv_i；(i＝1，2，3......M)

设U＝{u₁，u₂，u₃，......u_M}，则U为预存人脸图像的特征向量集合；

S14：获取待判别的人脸图像：使用元宇宙交互设备采集用户的待判别的人脸图像，并用S12步骤的图像预处理方式将其预处理；

S15：对待判别的人脸图像进行特征提取：将所述使用元宇宙交互设备采集用户的待判别的人脸图像转换为N维向量，并将其标示为待判别人脸特征向量w_i：

其中，

为集合U的转置矩阵U^T内元素，T为待判别人脸所表示的N维向量；设W＝{w₁，w₂，w₃，......w_M}，则W为待判别人脸特征向量的集合；

S16：对人脸进行判别：

ε_l＝||u_l-w_l||²；(l＝1，2，3......M)

其中，u_l为预存人脸特征向量集合U中元素，w_l为待判别人脸特征向量集合W中元素，ε_l为集合U中特征向量与集合W中特征向量的欧式距离，当第l张预存人脸特征向量与待判别人脸特征向量欧式距离小于预设阈值且最小时，认定待判别人脸与第l张预存人脸为同一人，认定人脸判别成功；将检测成功结果发送至第二检测模块；当遍历预存人脸且预存人脸特征向量与待判别人脸特征向量的欧式距离都大于预设阈值时，认定人脸识别失败，将检测失败结果发送至确认模块；所述预设阈值可根据预存人脸图像数量不同进行调整。

第二检测模块对用户是否为合法身份账户的检测具体包括：

S21：在征信平台上查询用户征信信息；

S22：检测用户征信信息中存在当前逾期信息时，判定检测失败并将检测失败信息发送至确认模块；检测用户征信信息中没有当前逾期信息时，判定检测成功并将检测成功信息发送至确认模块。

元宇宙交互设备包括计算机、手机、AR/VR设备。用户通过元宇宙交互设备登录到元宇宙系统中。

本实施例通过在元宇宙中用户产生关键信息交互时，对用户真实身份进行检测，通过人脸识别方式确认了用户的真实身份，防止因用户账号被盗产生用户个人隐私以及虚拟资产被骗取的风险。

实施例二。

本实施例为上述实施例的进一步描述应当理解本实施例包括前述全部技术特征并作进一步具体描述：

触发模块检测元宇宙中用户产生的关键信息交互，其中元宇宙中用户产生的关键信息交互具体场景包括：电子游戏交互平台、虚拟货币交互平台、社交交互平台、消费购物平台、教育医疗平台。

检测模块用于检测由于元宇宙中用户是否为本人登录以及用户是否为合法身份账户；因元宇宙中用户在虚拟场景中交互而没有现实交流基础，为方便元宇宙用户在关键信息交互中对对方的信任评估，如图3所示，本实施例在第二检测模块中的检测包括：

S201:在征信平台上查询用户征信信息；

S202:用户当前无逾期信息或存在往期逾期信息时，进入S203检测阶段；用户当前存在逾期信息时，第二检测模块判定检测失败并将结果发送至确认模块；

S203:用户存在往期逾期信息时，当检测用户往期逾期信息超过2条时，第二检测模块将“用户往期逾期信息超过2条”和检测成功结果发送至确认模块，当检测用户往期逾期信息没有超过2条时，第二检测模块将检测成功结果发送至确认模块。

本实施例中，确认模块在接收到检测模块发送的检测成功的结果后，向元宇宙中产生关键信息交互的双方用户发送“确认”和“取消”按钮，确认模块在接收到检测模块发送的检测成功和“用户往期逾期信息超过2条”后，将“对方用户往期逾期信息超过2条”和“确认”和“取消”按钮发送至与往期逾期信息超过2条用户进行交互的用户；当所述双方用户均选择“确认”时，确认模块将所述存储模块中存储的关键信息分别发送至对方用户，以使双方用户完成双方之间的关键信息交互；当双方用户中任一方选择“取消”按钮时，确认模块取消此次用户间关键信息交互；在检测模块检测失败后，确认模块终止此次用户间关键信息交互。

本实施例通过对用户征信信息的评估，使元宇宙用户在关键信息交互时增加了对方信用信息的了解，从而提高了元宇宙用户在关键信息交互时的防范意识。

以上实施例仅供说明本发明之用，而非对本发明的限制，有关技术领域的技术人员，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，还可以作出各种变换或变型，因此所有等同的技术方案也应该属于本发明的范畴，应由各权利要求所限定。

Claims (7)

1.一种应用于元宇宙的交互防护系统，其特征在于，所述交互防护系统包括触发模块、检测模块、确认模块，所述触发模块用于检测元宇宙中用户产生关键信息交互的意向并触发检测，所述检测模块用于对元宇宙中用户真实身份进行判断确认，当用户真实身份确认正确时，所述检测模块的检测结果为检测成功，当用户真实身份确认错误时，所述检测模块的检测结果为检测失败，所述确认模块用于在检测模块检测双方用户的检测结果均为检测成功后完成用户间关键信息的交互。

2.根据权利要求1所述的一种应用于元宇宙的交互防护系统，其特征在于，所述触发模块用于检测元宇宙中用户产生关键信息交互的意向，所述关键信息包括用户实际个人身份信息、个人虚拟资产资料信息和用户间产生虚拟资产交易及其信息；当检测到元宇宙中双方用户有关键信息交互的意向时，触发模块对所述双方用户进行关键信息交互意向的检测确定；触发模块向双方用户发送“进入检测”和“取消检测”按钮；当双方用户均选择“进入检测”按钮后，将双方用户需要进行交互的关键信息存储至触发模块的存储模块中，并触发检测模块对用户真实身份进行判断确认；当双方中任一方选择“取消检测”按钮时，触发模块终止此次用户间关键信息交互。

3.根据权利要求2所述的一种应用于元宇宙的交互防护系统，其特征在于，所述检测模块分为第一检测模块和第二检测模块，第一检测模块检测所述元宇宙中双方用户是否为本人登录，第二检测模块检测所述元宇宙中双方用户是否为合法身份账户；第一检测模块检测成功后将检测成功的结果发送至第二检测模块，第二检测模块检测成功后将成功结果发送至确认模块；第一检测模块和第二检测模块任一检测失败时将检测失败结果发送至确认模块。

4.根据权利要求3所述的一种应用于元宇宙的交互防护系统，其特征在于，所述确认模块接收到检测模块的检测成功的结果后，向所述元宇宙中双方用户发送“确认”和“取消”按钮，当双方用户均选择“确认”按钮时，确认模块将所述存储模块中存储的关键信息分别发送至对方用户，以使双方用户完成双方之间的关键信息交互，当双方用户中任一方选择“取消”按钮时，确认模块取消此次用户间关键信息交互；在检测模块检测失败后，确认模块终止此次用户间关键信息交互。

5.根据权利要求4所述的一种应用于元宇宙的交互防护系统，其特征在于，所述第一检测模块对用户是否为本人登录的检测方式为人脸识别检测方式，第一检测具体包括：

S11:获取预存人脸图像：预存人脸图像由用户注册时元宇宙系统所获得；

S12：图像预处理：将预存人脸图像转化为灰度图像，灰度量化亮度值范围为：0～255，黑色为0，其余255表示为全亮；具体方法如下：

设图像为g，g(x，y)为图像中像素点(x，y)的灰度值，灰度范围[k₁，k_m]，t为在k₁，k_m之间选择的预设的灰度阈值，则转换后的灰度化图像g_k中像素点(x，y)的灰度值为g_k(x，y)，转换关系为：

S13：对预存人脸图像特征提取：使用PCA法对人脸图像特征进行提取，设预存人脸图像有M张，将每张预存人脸图像转换为N维的预存人脸图像向量，把M个预存人脸图像向量放在集合S中得：

S＝{N₁，N₂，N₃，......N_M}

计算集合S中的平均向量F：

计算每个预存人脸图像向量与平均向量间的距离：

A_i＝N_i-F

设Q＝{A₁，A₂，A₃，......A_M}，集合Q为每个预存人脸图像向量与平均向量间距离的集合，集合Q的协方差矩阵C为：

下面对协方差矩阵C进行特征分解以得到预存人脸图像的特征向量，但C＝QQ^T中有N²个特征值和特征向量，C′＝Q^TQ中有M个特征值和特征向量，如果图像维数N过大时，协方差矩阵C维数过大难以求解，可通过求解矩阵C′＝Q^TQ来获得矩阵C＝QQ^T的特征向量，进行特征分解推导如下式所示：

Q^TQv_i＝λv_i；

QQ^TQv_i＝λQv_i；

CQv_i＝λQv_i

Cu_i＝λu_i；

其中，v_i是C′＝Q^TQ的特征向量，u_i是C＝QQ^T的特征向量，λ为v_i对应特征值，由此得出预存人脸图像的特征向量：

u_i＝Qv_i；(i＝1，2，3......M)

设U＝{u₁，u₂，u₃，......u_M}，则U为预存人脸图像的特征向量集合；

S14：获取待判别的人脸图像：使用元宇宙交互设备采集用户的待判别的人脸图像，并用S12步骤的图像预处理方式将其预处理；

S15：对待判别的人脸图像进行特征提取：将所述使用元宇宙交互设备采集用户的待判别的人脸图像转换为N维向量，并将其标示为待判别人脸特征向量w_i：

其中，

为集合U的转置矩阵U^T内元素，T为待判别人脸所表示的N维向量；设W＝{w₁，w₂，w₃，......w_M}，则W为待判别人脸特征向量的集合；

S16：对人脸进行判别：

ε_l＝||u_l-w_l||²；(l＝1，2，3......M)

其中，u_l为预存人脸特征向量集合U中元素，w_l为待判别人脸特征向量集合W中元素，ε_l为集合U中特征向量与集合W中特征向量的欧式距离，当第l张预存人脸特征向量与待判别人脸特征向量欧式距离小于预设阈值且最小时，认定待判别人脸与第l张预存人脸为同一人，认定人脸判别成功；将检测成功结果发送至第二检测模块；当遍历预存人脸且预存人脸特征向量与待判别人脸特征向量的欧式距离都大于预设阈值时，认定人脸识别失败，将检测失败结果发送至确认模块；所述预设阈值可根据预存人脸图像数量不同进行调整。

6.根据权利要求5所述的一种应用于元宇宙的交互防护系统，其特征在于，第二检测模块对用户是否为合法身份账户的检测具体包括：

S21：在征信平台上查询用户征信信息；

S22：检测用户征信信息中存在当前逾期信息时，判定检测失败并将检测失败信息发送至确认模块；检测用户征信信息中没有当前逾期信息时，判定检测成功并将检测成功信息发送至确认模块。

7.根据权利要求6所述的一种应用于元宇宙的交互防护系统，其特征在于，元宇宙交互设备包括计算机、手机和/或AR/VR设备。

Images