CN1213923A - 用于进行用户鉴别的装置与方法 - Google Patents

Abstract

防止未经授权使用一个语音拨号系统的装置,由此,系统诸用户可以将一个与之有关的电话号码转移到一个远方地点,以接收诸电话呼叫,包括:一个数据库,用于预存储系统诸用户的电话号码,并且用于预存储分别代表与每一个系统用户有关的语音的诸声学模型,以及一个连接于该数据库的说话者鉴别模块,用于当该潜在用户企图拨打电话时,获得一个语音样本并对它进行解码,若该已解码的语音样本实质上跟预存储的声学模型相匹配,则该潜在用户企图拨打的电话被结束。

Description

用于进行用户鉴别的装置与方法

本发明涉及用于拒绝未经授权用户的访问或为其提供服务而进行用户鉴别的装置与方法，特别是，用于拒绝一个用户出于未经授权的目的而访问一个语音拨号系统，例如滥用呼叫转移服务，而进行说话者鉴别的装置与方法。

人们都知道，某些语音拨号系统具有一种呼叫转移或“跟我来”特性。这种特性允许一个人(用户)在该语音拨号系统中拥有一个电话号码(分机号)，例如，一位雇员，当一个呼叫者呼叫其号码时，可以将他的电话呼叫转移到他所在的一个远方地点。这样一来，不管那个人是处于该号码的原来地点，还是处于该号码已经被转移到的该远方地点，呼叫者都能顺利地找到他。

然而，人们也都知道，这样一种呼叫转移特性也会被一个肆无忌惮的系统用户所滥用。例如，这样一个人可能想跟其电话号码在该语音拨号系统之外的，例如，一部连接于公共交换电话网络(PSTN)的另一方通话。若该用户借助于使用该语音拨号系统的“跟我来”特性，将其电话号码转移到所希望的一方的电话那里，则该用户只要从任何地点拨打他自己的电话号码，就能接通转移呼叫所到达的所希望一方的电话。这样一来。该用户欺骗性地使得该系统将该呼叫当作一个系统内线呼叫、而不是通往外线一方的一个外线呼叫来处理，并且让该系统承受该呼叫的全部费用。还有，由于拨通那个目的地的该电话号码是该系统用户的内部号码，所以该电话呼叫的实际目的地(即：该远方地点)可以被掩盖起来。

本发明的一个目的是提供用于进行生物特征鉴别和/或非生物特征鉴别的装置与方法，以便拒绝一类异常于一个系统的一种特定的服务或特性的用户的访问。

本发明的另一个目的是提供用以进行生物特征鉴别和/或非生物特征鉴别的装置与方法，以便避免一个人欺骗性地使用公司的语音拨号系统、花公司的钱来拨打私人电话。

本发明的一个主要方面，即：用于避免系统诸用户未经授权使用多种服务而对系统诸用户进行鉴别的装置，包括：对该系统诸用户中至少一个有代表性的部分的生物特征属性以及非生物特征属性进行预存储的装置，该预存储装置根据一项预定的针对多种服务的服务参与计划、将预存储的诸属性划分为各分组；当一个潜在用户企图访问该项服务时，从该潜在用户那里获取该生物特征属性以及该非生物特征属性其中之一的装置；将所获得的生物特征属性以及所获得的非生物特征属性其中之一跟在诸分组中预存储的生物特征属性以及非生物特征属性其中之一进行比较的装置；由此若该已获得的生物特征属性以及该非生物特征属性其中之一实质上匹配于诸分组中预存储的生物特征属性以及预存储的非生物特征属性其中之一，则该装置拒绝该潜在用户访问与含有该匹配的分组有关的该项特定的服务。正如将在下面详细说明的那样，该生物特征属性可以是语音，指纹等等，并且该非生物特征属性可以是一个PIN(个人身份证号码)，密码等等。在本发明中，一种或多种生物特征属性或者一种或多种非生物特征属性可以被用来提供本发明的各种好处，然而，也可以使用生物特征和非生物特征诸属性的任何组合。

本发明的另一个方面，防止未经授权使用语音拨号系统的装置，特别是，防止滥用与该系统有关的呼叫转移特性(由此，系统的诸用户可以将一个电话号码转移到一个远方地点，以便在该远方地点接收诸电话呼叫)的装置，包括：一个用于预存储系统诸用户的诸电话号码以及用于预存储分别代表跟每一个系统用户有关的语音的诸声学模型的数据库，诸声学模型分别对应于诸电话号码；以及通过操作连接于该数据库、以便当一个潜在用户企图拨打电话时从该潜在的系统用户那里获取一个语音样本并对其进行解码的说话者鉴别模块，该说话者鉴别模块将该已解码的语音样本跟预存储的与该潜在用户所拨打的该电话号码有关的声学模型进行比较；由此，若该已解码的语音样本实质上跟该预存储的声学模型相匹配，则该潜在用户企图拨打的电话被终止。

有利的是，在这种方式下，本发明提供了一种用于鉴别各项服务的一个请求者是否属于未经授权用户名单(即，一份黑名单)中的一个用户的方法。因此，在该黑名单上的诸用户将被拒绝访问该项服务，或者向他提供一个供呼叫的电话号码以代替连接，或者转移到一个话务员那里，而不在该名单上的任何其他用户则被允许访问。相应地，本发明唯一地仅需提供一种用于鉴别该请求者是否未经授权用户名单中的一员的方法，就能取代那种必须对该请求者的实际标识进行鉴别和/或验证的方法。

通过以下的对说明性的实施例的详细描述，将使本发明的这些和其他目标、特性以及优点变得更为明显，读者可结合诸附图进行阅读。

图1是根据本发明的一个语音拨号系统的方框图；以及

图2是根据本发明的在该语音拨号系统和一个用户之间的呼叫流程相互作用的流程图

参看图1，该图示出了根据本发明的一个语音拨号系统10。在这样一种优选的结构中，一个数据库12以及一个生物特征鉴别模块14被连接到一个网络16。一个智能外围设备18被连接到该网络16、一个专用电话交换机(PBX)20、以及一个集团自动电话设备CO22，后者本身被连接到一个公共交换电话网络(PSTN)24。该PBX20也被连接到该集团自动电话设备CO22。应当理解，该语音拨号系统最好在一家公司的设置中实现，该PBX20是一部位于公司建筑物内的专用的远程通信交换机，它为在该建筑物内的分机电话(内线电话)提供一种交换设备，并能访问该公共电话交换网络(外线电话)，即，PSTN24。因此，诸电话26和28就是，例如，雇员们使用的公司内线电话，后者通过操作被连接到该PBX20。这样的电话被说成是“在该PBX20的后面”。另一方面，诸电话30和32则是在该公司建筑物以外的，例如，属于住宅或其他公司的电话。应当明白，为了简单起见，在图1中仅示出了几部电话(内线电话26和28，以及外线电话30和32)；然而，本发明的该系统并不局限于此。同样，通过操作被连接到该智能外围设备18的电话34表示在该语音拨号系统中的话务员服务，这将在下面加以说明。

现在说明通过该系统10的正常电话工作流程。对于例如从电话32到电话28的入呼，一次呼叫通过PSTN24，到该集团自动电话设备CO22，到该PBX20，到电话28。对于例如从电话28到电话32的出呼，一个呼叫者利用该系统的语音拨号特性。例如，一个呼叫者将说出一个姓名，并且该系统将拨打跟那个姓名有关的那个人的电话号码。特别是，该请求通过该PBX20、智能外围设备18，经过该网络16，并根据将在下面说明的该鉴别模块14以及数据库12，决定将该呼叫反过来经过该网络以及智能外围设备，进入该集团自动电话设备CO22以及该PSTN24，以便接通外线电话。介于诸电话26和28之间的内线(分机到分机)呼叫可通过该PBX20在内部完成。

然而，应该理解，一个语音拨号系统可以允许一个用户通过如上所述的说出被呼一方的姓名，从诸外线电话30或32访问该系统。在使用一部外线电话时，通过一种免费服务将使访问变得更加方便，这就加剧了某些用户滥用呼叫转移特性的问题，这将在下面加以说明。

本发明的语音拨号系统10提供一种呼叫转移服务或“跟我来”特性，这对那些经常从事流动工作、即对那些整天外出并从事外勤工作的雇员来说是非常有用的。利用这种特性，该雇员可以将跟他的公司内线电话相关联的电话号码有效地转移到当天他的工作地点那里的一部外线电话。因此，当一个外线呼叫者或者一个内线呼叫者打算通过常规的电话号码找到该雇员时，该呼叫被转移到他正在工作的远方地点的电话那里。然而，如上所述，提供类似上述的呼叫转移特性的普通的语音拨号系统容易受到滥用。这样的普通系统允许一个不忠实的雇员将他的电话号码转移到一个他希望与之通话的外线一方。一旦他的电话号码被转移到该外线一方的电话，该雇员就可以从另一部内线电话或者一部外线电话拨打他自己的电话号码，该呼叫将被转移到他希望与之联系的一方。这样一来，该雇员欺骗性地让公司的语音拨号系统将该呼叫当作一个内线呼叫、而不是通往外线一方的外线呼叫来处理，并由此让该系统为其私人呼叫而承受全部费用。同样，由于通往那个目的地的电话号码是该雇员的内线电话号码，使得该电话呼叫(即，该外线一方的远方地点)的实际目的地从该系统中被掩盖。

语音拨号系统可以通过多种方式来实现。传统的语音拨号系统包括10-50个(或者任意数目)姓名和电话号码的注册，当一个用户说出已注册诸姓名中的一个，他就被连接到与该已注册姓名相关联的该电话号码。在这里，由于该雇员可以改变任何已注册姓名的该电话号码，然后呼叫该姓名，使得滥用该系统的问题成为无法控制。但是，一般来说，由于只有该用户才能访问已注册诸姓名的清单，该智能外围设备的话务员敏锐地知道跟这些用户有关的各种费用。正如将要说明的那样，除了标准的个人身份证号码(PIN)以外，还可以使用生物特征的说话者鉴别方法去证实确实是该用户在拨打电话。

拥有一份预先注册的公司全体联系人(雇员，等等)以及内线和外线诸用户清单的公司语音拨号系统使用这种服务去转移到一个联系人。由于该系统的诸呼叫者，一般来说，没有被鉴别，也就是说，诸呼叫者的集合可以是全部人口，使得这种服务特别容易受到滥用。该用户被允许仅需改变其本身的记录，即，一个“跟我来”号码，就能为该系统的诸呼叫者的访问提供方便。

如图1所示，本发明的语音拨号系统10能防止这种滥用的发生。下面结合图2所示的呼叫流程图来说明该语音拨号系统10的防止滥用呼叫转移的操作。为了在下面说明该优选的操作，假设内线电话26为该不忠实雇员的公司电话，并且外线电话30为该雇员伺机盗打的位于远方地点的一方的电话。

该数据库12包括有资格使用该呼叫转移服务的该公司诸雇员的全部电话号码。在该数据库12中还预存储了分别代表跟所属每一个雇员有关的语音的诸声学模型。每一个电话号码都联系于拥有该电话号码的个人的一种声学模型，或者联系于共有相似的声学特性的一类个人的一种声学模型。应当理解，该生物特征鉴别模块14(最好是一个语音/说话者识别系统)产生声学的诸语音模型。该模块14可以使用在以下文献中所公开的基于文本或基于说话者的鉴别技术：李勤辉(Chin-Hui Lee)等，“自动语音与说话者识别”，库路沃(Kluwer)学术出版社，1996。在这种情况下，可以在该用户被要求输入其姓名时实现注册(例如，训练数据)，比方说，在使用语音信箱功能时，该语音拨号系统提示用户输入其姓名。另一方面，该模块14也可以使用在以下文献中所公开的基于文本或基于说话者的鉴别技术：美国(专利)系列号08/788,471(案卷号YO996-188)，1997年1月28日申请，标题为：“用于命令去含糊以及连续访问控制的不依赖于文本的说话者识别”。在这种情况下，注册数据来源于该用户对该系统的上一次使用。

应当理解，该说话者鉴别模块14以及该数据库12可以通过硬件、软件或者它们的组合来实现。最好是，该模块14以及数据库12通过在一台适当地编程的通用数字计算机上执行的软件来实现。还应当理解，跟本发明的该语音拨号系统有关的其他功能特性可以通过模块14以及数据库12来实现，也可以通过在相同的适当编程的计算机上的单独的模块和数据库来实现。

相应地，本系统按下列步骤进行工作。这位不忠实的雇员采取在标准的语音拨号系统中人所共知的方法，将与其内线电话26相关的他的电话号码转移到外部一方的外线电话30。然后，该雇员从，例如，内线电话28拨打他自己的电话号码(图2中的步骤100)。按照本系统的要求，该雇员说出他的姓名(图2中的步骤102)。

该说话者鉴别模块14经由该PBX20、该智能外围设备18以及该网络16，接收该雇员在说出其姓名时所提供的语音样本。该智能外围设备18最好是等同于IBM公司生产的DirectTalk 6000那样的装置。而且，该网络16最好是一个局域网(LAN)，并且，最好是一个令牌网(token-ring LAN)。该说话者鉴别模块14用一种已知的方法对该语音样本进行解码，并将该已解码的语音样本跟对应于在步骤100(图2中的步骤104)中所拨的电话号码而且预存储在数据库12中的该声学模型进行比较，若该已解码的语音样本实质上接近于该声学模型(采用在语音/说话者识别方面一般专业人士所熟知的比较方法)，则可以确定该说话者就是跟所拨电话号码(图2中的步骤106)有关的那位雇员。因为，该雇员从另一部内线电话拨打他自己的电话号码最可能的理由就是盗打位于外线一方的电话30，所以，本语音拨号系统结束该呼叫(图2中的步骤108)，或者向该雇员提供一个可拨的电话号码，使其得到一种查号功能。这样，就防止了这位不忠实的雇员企图骗取公司的话费来打私人电话。

在一位雇员出于合法的理由需要拨打他自己的外线电话(例如，检查他的语音信箱)的情况下，本优选系统可以包括一个话务员34(图1)，若在步骤104中出现匹配的情形，或者本系统向该雇员提供一个可拨的电话号码以便得到查号功能，则这位雇员的呼叫被转移到话务员那里。该话务员34将允许或者拒绝这位雇员继续其呼叫。当然，另一方面，若在该已解码的语音样本以及该声学模型之间不存在实质上的匹配，则该呼叫被接通到该外线一方(图2中的步骤110)。

应当理解，本发明并不局限于说话者鉴别技术。任何类型的生物特征措施都可以被用来进行这种鉴别。例如，可以使用诸如指纹(用一台平板扫描仪来获得)识别，脸形识别，虹膜识别，签字识别，手的几何尺寸，脸部温度红外图形之类的生物特征属性或者它们的任意组合。应当理解，以上所列举的还不够详尽，此外，还可以使用其他各种类型的生物特征属性。关于那一点，还应当理解，可以使用非生物特征诸属性来补充或者取代生物特征诸属性。例如，可以使用诸如密码，个人身份证号码，数字签名等常用的非生物特征诸属性。应当理解，在使用非生物特征属性时，该生物特征鉴别模块14就不被使用，在那种情况下，该非生物特征属性(例如，个人身份证号码)跟相关的电话号码的比较可以借助于该智能外围设备18与该数据库12的配合来完成。

一般来说，在注册时，针对一份黑名单的所有成员采取必要的生物特征措施。在一家公司的环境下，这就意味着全体雇员都被注册，并且基于，例如，一个预定的服务参与计划，针对不同的服务建立不同的黑名单。在使用中，当该项服务被请求时，逐一地将所测得的生物特征数据跟存储在该数据库的黑名单中的生物特征数据进行比较。若不出现足够接近的匹配，则该项服务被授权。若出现足够接近的匹配，则该项服务被拒绝和/或该项请求被转移到话务员那里。这样的实施例跟前述的优选实施例稍有不同，不同之处在于，在前一个实施例中，该比较步骤仅将一个已解码的语音样本(或者其他生物特征测量数据)跟一个声学(生物特征的)模型，即与所拨的电话号码相关的模型进行比较，而后一个实施例使用所获得的语音样本(或其他生物特征测量数据)，并针对所请求的特定服务，将其跟在该黑名单中的所有模型进行比较。

本发明的其他应用可包括，例如：控制对外部资源的应急访问，恶意访问，控制儿童访问电视频道或计算机因特网站点。给出本发明的教义之后，各种的其他应用就不再详细叙述了，一般的技术人员对此是不难理解的。

虽然以上参考诸附图对本发明的说明性的实施例已经作了叙述，但是应当明白，本发明并不局限于那些严格的实施例，并且任何一个本领域普通技术人员都可以在不背离本发明的范围或精神实质的前提下，作出各种其他的变更和修改。

Claims (14)

1．用于鉴别服务的诸用户、以便防止服务的诸用户未经授权使用多项服务的装置，该装置的特征在于包括：

用于预存储该项服务诸用户中至少一个有代表性的部分的一种生物特征属性和一种非生物特征属性其中之一的装置，该预存储装置根据一项预定的涉及多项服务的服务参与计划，将该预存储的诸属性划分为各分组；

当一个潜在用户企图访问该项服务时，从该潜在用户那里获得生物特征属性和非生物特征属性其中之一的装置；以及

将所获得的生物特征属性和非生物特征属性其中之一跟分组内预存储的生物特征属性和预存储的非生物特征属性其中之一进行比较的装置；

若所获得的生物特征属性和非生物特征属性其中之一跟一个分组的预存储的生物特征属性和预存储的非生物特征属性其中之一相匹配，则该装置拒绝该潜在用户访问与包含该匹配的该分组有关的特定的服务。

2．权利要求1所述的装置，其特征在于：至少有一种生物特征属性是语音，并且该获得装置以及比较装置包括一个说话者鉴别模块的若干部分。

3．权利要求2所述的装置，其特征在于：该说话者鉴别模块是不依赖于文本的，其中至少有一种生物特征属性能代表一类服务的诸用户。

4．权利要求1所述的装置，其特征在于：多种服务都跟一个语音拨号系统有关。

5．权利要求1所述的装置，其特征在于：该预存储装置包括一个数据库。

6．权利要求1所述的装置，其特征在于：由该预存储装置所划分的诸属性分组是未被授权去访问与该分组有关的该项服务的诸用户分组。

7．用于防止未经授权使用一个语音拨号系统的装置，特别是，与该系统有关的呼叫转移特性，其中，系统诸用户可以将一个与之相关的电话号码转移到一个远方地点，以便在该远方地点接收诸电话呼叫，该装置的特征在于包括：

一个数据库，用于预存储系统诸用户的电话号码以及用于预存储分别代表跟每一个系统用户有关的语音的诸声学模型，诸声学模型分别地对应于诸电话号码；以及

一个通过操作连接于该数据库的说话者鉴别模块，当该潜在用户企图拨打电话时，该模块用于从一个潜在的系统用户那里获得一个语音样本，并对其进行解码，该说话者鉴别模块将该已解码的语音样本跟该预存储的、与该潜在用户所拨打的电话号码有关的声学模型进行比较；

若该已解码的语音样本实质上跟该预存储的声学模型相匹配，则该潜在用户企图拨打的电话被终止。

8．权利要求7所述的装置，其特征在于：该说话者鉴别模块是不依赖于文本的。

9．一种用于鉴别服务的诸用户、以便防止服务的诸用户未经授权使用多种服务的方法，其特征在于包括：

(a)预存储该项服务诸用户中至少一个有代表性的部分的生物特征属性以及非生物特征属性其中之一；

(b)根据一项预定的针对多项服务的服务参与计划，将该预存储的诸属性划分为诸分组；

(c)当一个潜在用户企图访问该项服务时，从该潜在用户那里获得生物特征属性以及非生物特征属性其中之一；以及

(d)将所获得的生物特征属性以及非生物特征属性其中之一跟分组内预存储的生物特征属性以及非生物特征属性其中之一进行比较；

若所获得的生物特征属性以及所获得的非生物特征属性其中之一实质上跟在一个分组内的一种预存储的生物特征属性以及一种预存储的非生物特征属性相匹配，则本装置拒绝该潜在用户访问与含有该匹配的分组有关的该项特定的服务。

10．权利要求9所述的方法，其特征在于：至少有一种生物特征属性是语音，并且该获得和比较步骤是通过一个说话者鉴别模块来完成的。

11．权利要求10所述的方法，其特征在于：该说话者鉴别模块是不依赖于文本的，至少有一种生物特征属性代表一类服务诸用户。

12．权利要求9所述的方法，其特征在于：多种服务都跟一个语音拨号系统有关。

13．权利要求9所述的方法，其特征在于：该预存储步骤通过一个数据库来完成。

14．权利要求9所述的方法，其特征在于：在该划分步骤中所划分的诸属性分组是未被授权去访问与该分组有关的该项服务的诸用户分组。

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