CN1170256C - 用于生物统计学鉴别的装置和方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及利用存储在便携式数据载体的存储器内的参考数据进行生物统计学鉴别的装置和方法。对于生物统计学鉴别方法，为使其在更为广泛地应用方面具有决定性的进展，需要对用于鉴别的特定的生物统计学特征，规格化地生成参考数据。迄今，用于生物统计学鉴别的各种方法和装置，其不同的供应者使用了不同的生成参考数据的算法，这通常会导致不可互换的、不同的参考数据。这就限制了生物统计学方法对供应者的特定系统的可用性。本发明通过存储若干组生物统计学的参考数据，避免了这一问题，由此能增加所存储的至少一组生物统计学参考数据测定的拟然性，从而实现所需要的不依赖于系统的鉴别。
Description
技术领域
本发明涉及利用存储在便携式数据载体内的参考数据，进行生物统计学鉴别(biometric authentication)的装置和方法。
背景技术
用于生物统计学鉴别的装置和方法是公知的，其中包括测定诸如测定视网膜、虹膜、话音、脸部特征、指纹和伴随检测在签字时的动态特性的签名等独特特征。公知的用于生物统计学鉴别的方法，在其推广应用中，首先受限于其用于检测生物统计学特征的传感器价格高昂。然而，新的发展成果使传感器成为适于应用的，例如，用半导体材料制作的指纹传感器，实现了造价-效用的可行性。
4993068号美国专利公开了例如这样一种识别系统，在其中能够测定若干个生物统计学特征。
由EP 0399718 A1公开另一种用于检测例如为若干个生物统计学特征的图形的系统。这种系统通过利用按照神经网络的方式构成的网络检测图形。为使不同生物统计学特征的数据能够测定和检测，按照测定网络的要求采用该不同特征的数据。
然而，为使生物统计学鉴别方法在更为广泛地应用方面有决定性的进展，需要对用于鉴别的特定的生物统计学特征的参考数据能标准化生成，或使参考数据标准化。用于生物统计学鉴别的方法和装置的不同供应者，一直在使用的生成参考数据的各种算法，通常会导致不可互换的不同的参考数据。这就限制了生物统计学方法对供应者的特定系统的可用性。
发明内容
因此，本发明的课题为提供可普遍应用的进行生物统计学鉴别的装置和方法，而不是限于某一个系统。
根据本发明的一个方面，提供一个便携式数据载体(1)，用于利用生物统计学数据进行鉴别，该载体具有一个其中存有生物统计学参考数据的存储器(13)，其特征在于，至少存储两组参考数据，不同的参考数据组是由从生物统计学特征中所获得的生物统计学数据利用不同的算法生成的。
根据本发明的另一个方面，提供一个终端(2，3，4)，用于利用生物统计学数据进行鉴别，终端具有一个用于检测生物统计学特征的传感器(4)、一个控制与数据处理单元(3)和一个用于在便携式数据载体(1)和该控制与数据处理单元(3)之间转移数据的I/O装置(2)，该控制与数据处理单元通过一种算法将来自传感器(4)的生物统计学数据转换为对比数据，这些生物统计学数据取自所检测的生物统计学特征，该终端其特征在于，至少使用了两种不同的算法，将来自传感器(4)的从生物统计学特征中所获得的生物统计学数据转换为对比数据。
根据本发明的另一个方面，提供一种系统，包括：一个便携式数据载体(1)，用于利用生物统计学数据进行鉴别，该载体具有一个其中存有生物统计学参考数据的存储器(13)，其特征在于，至少存储两组参考数据，不同的参考数据组是由从生物统计学特征中所获得的生物统计学数据利用不同的算法生成的；一个终端(2，3，4)，用于利用生物统计学数据进行鉴别，终端具有一个用于检测生物统计学特征的传感器(4)、一个控制与数据处理单元(3)和一个用于在便携式数据载体(1)和该控制与数据处理单元(3)之间转移数据的I/O装置(2)，该控制与数据处理单元通过一种算法将来自传感器(4)的生物统计学数据转换为对比数据，这些生物统计学数据取自所检测的生物统计学特征，该终端其特征在于，至少使用了两种不同的算法，将来自传感器(4)的从生物统计学特征中所获得的生物统计学数据转换为对比数据；其特征在于，I/O装置(2)将参考数据由数据载体(1)转移到终端(2，3，4)，及控制与数据处理单元(3)检验参考数据是否与对比数据相符。
根据本发明的另一个方面，提供一种系统，包括：一个便携式数据载体(1)，用于利用生物统计学数据进行鉴别，该载体具有一个其中存有生物统计学参考数据的存储器(13)，其特征在于，至少存储两组参考数据，不同的参考数据组是由从生物统计学特征中所获得的生物统计学数据利用不同的算法生成的；一个终端(2，3，4)，用于利用生物统计学数据进行鉴别，终端具有一个用于检测生物统计学特征的传感器(4)、一个控制与数据处理单元(3)和一个用于在便携式数据载体(1)和该控制与数据处理单元(3)之间转移数据的I/O装置(2)，该控制与数据处理单元通过一种算法将来自传感器(4)的生物统计学数据转换为对比数据，这些生物统计学数据取自所检测的生物统计学特征，该终端其特征在于，至少使用了两种不同的算法，将来自传感器(4)的从生物统计学特征中所获得的生物统计学数据转换为对比数据；其特征在于，I/O装置(2)将对比数据由终端(2，3，4)转移到数据载体(1)，数据载体(1)带有一个控制与数据处理单元(12)，检验参考数据是否与对比数据相符。
根据本发明的另一个方面，提供一种根据生物统计学数据进行鉴别的方法，其特征在于，存储用不同算法由从生物统计学特征中所获得的生物统计学数据得出的若干参考数据，检测生物统计学数据，将所检测到的生物统计学数据，按照一种算法转换为对比数据，和将所存储的参考数据与所转换的对比数据比较以进行鉴别。
本发明从这样一种考虑开始，即储存若干组生物统计学参考数据使得可能增加所存储的至少一组生物统计学参考数据测定的拟然性，从而实现所需要的不依赖于系统的鉴别。使生物统计学鉴别能实现所希望的充分推广。
本发明的另一个实施例其优点是，在鉴别时通过检验若干个所储存的生物统计学数据组，保证了较高的鉴别可靠性。
附图说明
图1为实现本发明方法的系统。
图2为图1所示系统的一个组成部分。
具体实施方式
图1所示生物统计学鉴别系统，具有插入输入/输出装置2(I/O装置)的便携式数据载体1，装置2与控制和数据处理单元3相连接。控制和数据处理单元3还与用于检测生物统计学特征的传感器4相连。另外，控制和数据处理单元3还配置有一个键盘、显示器并诸如通过电话连接或网络连接连接到一个基本数据系统。由于它们对了解本发明并不重要，在图1中没有示出后者的元件。I/O装置2、控制和数据处理单元3和传感器4的总体通常称为一个终端。I/O装置2、控制和数据处理单元3和传感器4可以构成一个结构单元。
如图所示，传感器4例如可检测眼睛的生物统计学特征如虹膜。如上所述，然而，也可使用检测其它生物统计学数据的传感器。控制和数据处理单元3，可以例如由微计算机机3构成，特别是该微计算机应具有至少带有一个非-易失性区的存储器3a。所使用的数据载体1，可以例如由一个智能卡形成，该智能卡具有一个带有接触式存储体的芯片1a。另外，可以使用非接触式智能卡1，以及相应设计的I/O装置2。通过接触式存储体，I/O装置2与智能卡1中芯片1a内包含的电路部件相连接，这将在以下作更为详细的描述。代替一个智能卡，便携式数据载体1也可由一个光学的、磁性的或其它适合的存储介质，或各种存储介质的组合形成。在这种情况下，I/O装置2的构成必须相应地能够读取存储的数据。然而，为简化对生物统计学鉴别系统的描述，下面以举例的方式，假设一个智能卡作为便携式数据载体1。
开始启动系统，智能卡1插入I/O装置2，传感器4确定智能卡1所指定的使用者的生物统计学特征。所检测到的生物统计学特征的数据由I/O装置2转移到微计算机3，并在其中进行处理。由生物统计学特征或数据生成一组参考数据。该参考数据由微计算机3转移到I/O装置2，并由I/O装置2转移数据到智能卡1，装置2也适合存入数据。
为处理生物统计学数据和生成参考数据组，在微计算机3的存储器3a内，至少存储一种相应的、现有技术上所公知的算法。为了使在智能卡1中能够有可利用的若干组参考数据，在微计算机3中可以有用于生成参考数据的若干个不同算法。使用者同样可以在不同的终端2，3，4上执行，这些终端含有I/O装置2，微计算机3和传感器4，通过这些终端，同样可以根据传感器4所检测到的生物统计学特征或数据，利用不同的算法生成参考数据。可以由不同用途的智能卡1供应者设置终端2，3，4。在这种情况下，用途涉及智能卡1的使用领域，例如用于付款的银行卡，一个进出系统的开门卡，一个加密系统的钥匙卡，等等。为了不同组的参考数据或生成这些数据的算法的独特识别，可以在每组参考数据上添加一个独特识别符，例如，利用参考数据组前面的标题的形式指明该用于生成该组参考数据的算法。标题可以例如包括提出所使用算法的或提供算法以供使用的人名。
图2表示智能卡1中芯片1a的更为详细的示意图。芯片1a具有用于如图1所示的I/O装置2的接口10，接口可以例如是接触型或非接触型的设计结构。这些非接触型或接触型智能卡或I/O装置是公知的。接口10与信号调制(conditioning)单元11相连，调制单元调制由接口10所转移的数据，以便进行发送和接收。信号调制单元11和控制器12相连(控制器可由一个微计算机构成)，控制器12连接着存储器13。存储器13的至少一个区域是按非易失性存储器形成的。
如上所述，所确定的参考数据组，由I/O装置2转移到智能卡1。数据由接口10和信号调制单元11转移到微计算机12，微计算机将其存储在存储器13中所提供的非易失性部分区域内。不同的参考数据组可利用上述的标题进行识别，这些标题同样存储在存储器13的非易失性区域内。
在智能卡1和终端2，3，4之间交换数据时，通常要检验智能卡1和/或终端2，3，4之间数据交换的合法性。数据交换本身可以加密的形式进行。加密和检验终端和/或智能卡的合法性的方法是公知的，在这里不需要仔细描述，因为这对本发明并不重要。
在启动后，智能卡1的存储器13含有若干个不同的用于测定生物统计学特征的参考数据组，例如智能卡使用者虹膜的参考数据。当智能卡使用者需要启用智能卡的其中一种用途时，使用者将其智能卡插入终端2，3，4的I/O装置2内，该终端的构成如同图1所示的终端2，3，4，并具有与智能卡1的初始化相联系的上述特征。终端2，3，4的传感器4所检测到的生物统计学特征或数据，由终端2，3，4中存储的至少一种算法转换为至少一组对比数据。智能卡1通过I/O装置2，读出存在于存储器13中的各组参考数据，并将其与至少一组对比数据相比较，对比数据是由传感器2所检测到的生物统计学特征或数据生成的。如果储存在智能卡1的存储器13中的一组参考数据和在终端2，3，4中生成的至少一组对比数据之间，在用于对比的算法的容许范围内查明相符合时，将允许智能卡1的所需的特定应用。
由于很可能需要利用终端2，3，4中所有可利用的各组对比数据来检验在智能卡1中存在的所有各组参考数据是费力的，可采用上述的标题。于是，智能卡1将标题连同该组生物统计学数据一起转移，以指明用于生成相应的参考数据组的算法。随后，在终端2，3，4中使用相同的算法，用于根据传感器的生物统计学数据生成对比数据。也可能应终端2，3，4的要求，由智能卡1将由某一算法所生成的一组参考数据转移到终端2，3，4。随后，在终端2，3，4中也用相应的算法根据传感器4的生物统计学数据生成对比数据。为便于应用，可以设置识别符，将其添加到终端2，3，4和智能卡1上，以标明特定的现有参考数据组和对比数据组或算法。这可让使用者立即明了，所识别的终端能否测定至少一组存在于这一智能卡1上的参考数据。
除了在终端2，3，4的微计算机3中的上述参考数据与对比数据的比较以外，还可利用智能卡1的微计算机12进行比较。
为提高所采用的对生物统计学数据检验的可靠性，可以提供若干不同的参考数据组和对比数据组进行鉴别检验。即，对由不同算法生成的至少两组参考数据和对比数据进行测定。为此，终端2，3，4内传感器4所检测到的生物统计学数据，由微计算机3用不同算法转换为不同的对比数据组，并与智能卡1存储器13中的各组参考数据相比较。在这一过程中，如上所述，可对储存在存储器13中的所有参考数据组与每组对比数据进行一系列检验，直到确定与被检验的各组参考数据相符合。通过上述的利用标题，也可直接访问相应的各组参考数据。
在一项改进中，如果例如在查明有检验的三个组参考数据和对比数据有两组参考数据和对比数据相符情况下，即可肯定地确定鉴别。
在另一项改进中，也可以由不同生物统计学特征，例如，虹膜和视网膜或指纹和虹膜等，生成不同的参考数据组和对比数据组。相应地在这种情况下，必须有合适的传感器。另外，在这种情况下，对不同的生物统计学数据也可使用不同的算法。
Claims (17)
1.一个便携式数据载体(1)，用于利用生物统计学数据进行鉴别，该载体具有一个其中存有生物统计学参考数据的存储器(13)，其特征在于，至少存储两组参考数据，不同的参考数据组是由从生物统计学特征中所获得的生物统计学数据利用不同的算法生成的。
2.根据权利要求1中所述的便携式数据载体(1)，其特征在于，该便携式数据载体(1)是一个智能卡。
3.一个终端(2，3，4)，用于利用生物统计学数据进行鉴别，终端具有一个用于检测生物统计学特征的传感器(4)、一个控制与数据处理单元(3)和一个用于在便携式数据载体(1)和该控制与数据处理单元(3)之间转移数据的I/O装置(2)，该控制与数据处理单元通过一种算法将来自传感器(4)的生物统计学数据转换为对比数据，这些生物统计学数据取自所检测的生物统计学特征，该终端其特征在于，至少使用了两种不同的算法，将来自传感器(4)的从生物统计学特征中所获得的生物统计学数据转换为对比数据。
4.一种系统，包括：
一个便携式数据载体(1)，用于利用生物统计学数据进行鉴别，该载体具有一个其中存有生物统计学参考数据的存储器(13)，其特征在于，至少存储两组参考数据，不同的参考数据组是由从生物统计学特征中所获得的生物统计学数据利用不同的算法生成的；
一个终端(2，3，4)，用于利用生物统计学数据进行鉴别，终端具有一个用于检测生物统计学特征的传感器(4)、一个控制与数据处理单元(3)和一个用于在便携式数据载体(1)和该控制与数据处理单元(3)之间转移数据的I/O装置(2)，该控制与数据处理单元通过一种算法将来自传感器(4)的生物统计学数据转换为对比数据，这些生物统计学数据取自所检测的生物统计学特征，该终端其特征在于，至少使用了两种不同的算法，将来自传感器(4)的从生物统计学特征中所获得的生物统计学数据转换为对比数据；
其特征在于，I/O装置(2)将参考数据由数据载体(1)转移到终端(2，3，4)，及控制与数据处理单元(3)检验参考数据是否与对比数据相符。
5.根据权利要求4中所述的便携式数据载体(1)，其特征在于，该便携式数据载体(1)是一个智能卡。
6.一种系统，包括：
一个便携式数据载体(1)，用于利用生物统计学数据进行鉴别，该载体具有一个其中存有生物统计学参考数据的存储器(13)，其特征在于，至少存储两组参考数据，不同的参考数据组是由从生物统计学特征中所获得的生物统计学数据利用不同的算法生成的；
一个终端(2，3，4)，用于利用生物统计学数据进行鉴别，终端具有一个用于检测生物统计学特征的传感器(4)、一个控制与数据处理单元(3)和一个用于在便携式数据载体(1)和该控制与数据处理单元(3)之间转移数据的I/O装置(2)，该控制与数据处理单元通过一种算法将来自传感器(4)的生物统计学数据转换为对比数据，这些生物统计学数据取自所检测的生物统计学特征，该终端其特征在于，至少使用了两种不同的算法，将来自传感器(4)的从生物统计学特征中所获得的生物统计学数据转换为对比数据；
其特征在于，I/O装置(2)将对比数据由终端(2，3，4)转移到数据载体(1)，数据载体(1)带有一个控制与数据处理单元(12)，检验参考数据是否与对比数据相符。
7.根据权利要求6中所述的便携式数据载体(1)，其特征在于，该便携式数据载体(1)是一个智能卡。
8.根据权利要求1或2或权利要求3到7中任何一个所述的便携式数据载体(1)或终端(2，3，4)，其特征在于，各组参考数据和用于生成对比数据的算法具有一个特征识别符，并检验带有相同识别符的参考数据和对比数据。
9.根据权利要求1或2或权利要求3到8中任何一个所述的便携式数据载体(1)或终端(2，3，4)，其特征在于，生物统计学特征为虹膜、视网膜、脸部、话音、指纹或签名和在签字时所确定的书写动态特性。
10.一种根据生物统计学数据进行鉴别的方法，其特征在于，
存储用不同算法由从生物统计学特征中所获得的生物统计学数据得出的若干参考数据，
检测生物统计学数据，
将所检测到的生物统计学数据，按照一种算法转换为对比数据，和
将所存储的参考数据与所转换的对比数据比较以进行鉴别。
11.根据权利要求10中所述的方法，其特征在于，由至少两个不同的算法将所检测到的生物统计学数据转换为对比数据。
12.根据权利要求10或11中所述的方法，其特征在于，参考数据和/或对比数据或生成这些数据的方法，具有一个识别符，而仅对具有相同识别符的所存储的参考数据与经转换的对比数据进行比较，或仅用具有相同识别符的算法将所检测到的生物统计学数据转换为对比数据。
13.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，生物统计学特征为虹膜、视网膜、脸部、话音、指纹或签名和在签字时所确定的书写动态特性。
14.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，将若干不同的参考数据组，与若干不同的对比数据组比较以进行鉴别。
15.根据权利要求14中所述的方法，其特征在于，不同的参考数据组和对比数据组的转换由相同类型的生物统计学数据开始，这些数据是用不同的算法转换的。
16.根据权利要求14中所述的方法，其特征在于，不同的参考数据组和对比数据组的转换由不同的生物统计学数据开始，这些数据是用相同或不同的算法转换的。
17.根据权利要求14到16中任何一个所述的方法，其特征在于，在若干不同的参考数据组和若干不同的对比数据组比较时，如果大多数比较是肯定性的，则判是鉴别为肯定性的。
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