CN205068319U - 一种基于智能触摸屏交互式输入屏幕的电子身份笔 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种基于智能触摸屏交互式输入屏幕的电子身份笔，包括：模具外实体、生物特征探测与识别模块、主控模块和安全存储模块、无线传输模块以及电源模块。本实用新型提供的基于智能触摸屏交互式输入屏幕的电子身份笔通过把生物身份识别技术，信息安全技术，透明智能完成技术，软/硬件无线接入互联技术有机结合，完成了集智能身份识别，身份转换，智能身份签名，无线接入的一体化，取得了1+1>2的综合效能，从而达到了生物身份到网络身份的实时快速，准确，安全，人性化的智能型转换接入，它也是未来十大技术变革方向之一的“人机接口变革技术”一种代表性的接入技术的实用新型创新。

Description

一种基于智能触摸屏交互式输入屏幕的电子身份笔

技术领域

本实用新型涉及一种基于智能触摸屏交互式输入屏幕的电子身份笔。

背景技术

在使用平板电脑和智能手机等移动平板类电脑设备进行文本编辑，绘图或精确触/点操作时，现在常使用手指进行输入操作，长时间使用会造成用户手指和颈椎长压迫性疼痛而产生疾病甚至猝死。使用手指作为输入工具也极不方便，操作成效也很低，好时费力。平板类设备从使用的人性化角度来说，目前只能定位是一种显示设备，还算不上是真正有效的人性化输入设备。支持手写输入手持式操作"笔"，可以为我们大大提高输入效能和进行精确触/点的类鼠标式操作；

人们经常要使用笔这一传统工具对纸质的文档进行书写记录，个性签名，但在电子化的信息环境中个人的手写签名可以很容易被技术手段篡改和仿冒，虽然基于数字签名等技术具备很好的防伪认证、数据保密性、数据完整性和不可否认性，但是普通的平板电脑要么是使用手指进行书写输入，要么只是提供了简单的塑料材质的操作"笔"，又不具备把用户个人身份信息与网络空间的电子签名信息相关联，并能嵌入到电子文档中去的从而完成用户物理身份与电子身份的统一认证的一体化的通用化的签名工具方案；

具有指纹识别的，能够进行密钥/数据安全存储功能的USB-Key加密指纹仪，是具有个人指纹特征识别和数字证书存储技术相结合，提供安全商用密码服务功能(CSP)，以及以通用USB接口规范的物理接口为媒介的数据通信功能安全存储/物理传输设备，但是又较难接入到物理接口有限的移动平板电脑设备，而且它也不具有对平板电脑的输入操控功能，应用受限。

实用新型内容

本实用新型的目的是克服现有技术的不足，提供基于智能触摸屏交互式输入屏幕的电子身份笔，为了达到上述目的本实用新型采用如下技术方案：

一种基于智能触摸屏交互式输入屏幕的电子身份笔，包括：

模具外实体，是电子身份笔的物理实体外形，它是所有其它功能模块的物理载体；

生物特征探测与识别模块，包括指纹识别模块或基于用户身体电磁波辐射特征的灵纹识别模块，用于测量获取用户的电磁波谱特征，完成对用户使用该笔的合法性进行鉴别；

主控模块和安全存储模块，完成用户的功能操作指令以及在进行身份消费时生成基于实时的密钥，进行复合电子签名；

无线传输模块，完成对个人机密的身份信息通过安全加密的通信协议与配套的平板电脑之间进行收/发安全传输，以及在个人进行手写输入或点触操作时完成安全信息的交互操作；

电源模块，对上述所有功能模块供电。

可选的，还包括状态转换开关，将电子身份笔在普通操控操作状态与安全用户电子身份接入状态之间切换。

可选的，还包括功能与状态指示器，包括液晶显示器，以指示当前用户的功能状态与操作状态。

可选的，还包括数据收发物理接口，实现对安全设备的数据访问管理。

可选的，还包括输入操作发射模块，用于向外定向发射红外热电磁辐射波，以使平板电脑屏幕获得操作输入信号，完成代替手指或鼠标操作的功能。

可选的，还包括可拆卸的笔尖，在笔尖中设有USB物理接口，用于在用户拆卸掉笔尖部之后，可以暴露出能进行充电和数据传输的USB物理接口部分，通过该USB物理接口在个人电脑PC机上对电子身份笔进行设备初始化，个人私密信息管理，权限授予操作。

本实用新型提供的基于智能触摸屏交互式输入屏幕的电子身份笔通过把生物身份识别技术，信息安全技术，透明智能完成技术，软/硬件无线接入互联技术有机结合，完成了集智能身份识别，身份转换，智能身份签名，无线接入的一体化，取得了1+1>2的综合效能，从而达到了生物身份到网络身份的实时快速，准确，安全，人性化的智能型转换接入，它也是未来十大技术变革方向之一的“人机接口变革技术”一种代表性的接入技术的实用新型创新。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本实用新型的不当限定，在附图中：

图1是本实用新型实施例结构示意图。

具体实施方式

下面将结合附图以及具体实施例来详细说明本实用新型，在此本实用新型的示意性实施例以及说明用来解释本实用新型，但并不作为对本实用新型的限定。

实施例：

如图1所示，一种基于智能触摸屏交互式输入屏幕的电子身份笔，包括：

模具外实体1，是电子身份笔的物理实体外形，它是所有其它功能模块的物理载体；

生物特征探测与识别模块2，主要是一个缝隙式指纹识别模块或是一个基于用户身体电磁波辐射特征的灵纹识别模块，用于测量获取用户的电磁波谱特征，完成对用户使用该笔的合法性进行鉴别，身份专有，专笔专用；

主控模块和安全存储模块3，主要集成了电子身份笔的功能控制芯片，数据接收，存储，读写，发送的可编程逻辑控制电路(PLC)及Flash闪盘存储器逻辑单元，完成用户的功能操作指令以及在进行身份消费的时候，通过Hash摘要算法生成基于实时的生物特征，数字证书密钥，分组部分密钥的综合摘要特征密钥，对用该密钥对消费记录或电子文档进行复合电子签名；

无线传输模块4，完成对个人机密的身份信息，如用户资料，个人生物特征密钥，数字证书及多种复合密钥，分组签名密钥，多种银行账户信息，多种密码信息，用户芯片卡信息，电子钥匙信息等，通过安全加密的通信协议与电子身份笔的配套的平板电脑软件驱动服务之间进行收/发安全传输；在个人进行手写输入或点触操作自动透明的悄无声息的完成安全信息的交互操作；

电源模块5，采用可充/供电的高性能锂电池或可进行人体电磁感应进行充电的电源，对上述所有功能模块供电。

可选的，还包括状态转换开关6，将电子身份笔在普通操控操作状态与安全用户电子身份接入状态之间切换。当电子身份笔处于普通操控操作状态时，使用该笔可以直接在(平板电脑，平板手机等)手写屏幕设备上对应用程序进行点/触/拖的操控操作，进行个性化的手写体记录输入操作；当电子身份笔处于安全用户的电子身份接入状态时，它不但具有普通操控操作状态功能，而且它会通过自动识别用户的生物特征，以确定用户的使用的合法性，从而确定是否启动电子身份代理功能。

可选的，还包括功能与状态指示器7，包括液晶显示器，以指示当前用户的功能状态与操作状态。

可选的，还包括数据收发物理接口8，实现对安全设备的数据访问管理。

可选的，还包括输入操作发射模块9，用于向外定向发射红外热电磁辐射波，以使平板电脑屏幕获得操作输入信号，完成代替手指或鼠标操作的功能。

可选的，还包括可拆卸的笔尖10，在笔尖中设有USB物理接口，用于在用户拆卸掉笔尖部之后，可以暴露出能进行充电和数据传输的USB物理接口部分，通过该USB物理接口在个人电脑PC机上对电子身份笔进行设备初始化，个人私密信息管理，权限授予操作。

当电子身份笔处于安全用户的电子身份接入状态时，它不但具有普通操控操作状态功能，而且它会通过自动识别用户的生物特征，以确定用户的使用的合法性，从而确定是否启动电子身份代理功能，该功能启动之后，它会自动查找可供接入的互联交互平面设备，自动选择使用以下几种身份接入功能模式：

1、基于单用户多重特征复合密钥电子身份签名功能

它使用实时鉴别用户时取得生物特征信息即生物特征密钥，叠加用户的个人数字证书密钥，两者复合通过数字摘要(Hash)算法生成多重特征复合密钥，结合能标识个人身份电子标识信息，经过加密，通过无线短距安全传输设备，在用户手写或点触时，该笔也在后台自动透明地发送到电子身份笔所操作的电子对象中去(由配套安全电子签名APP软件服务完成身份及密钥信息的接收和电子签名嵌入)；快速识别，快速多重密钥复合的同一化电子签名。

2、基于分组分级多重特征复合密钥电子会签功能

该功能在用户操作方式与电子签名的数据处理流程上与1是相同，不同之处是在原有的多重特征复合密钥的基础上，增加一组新的特别用于分组分级电子会签功能的密钥集合，该分组分级密钥集合是用于如下所示这种会签情况的：例如有A，B，C，D，E这5个人为一会签组，要求当其中任意大于等于3个人进行签名后，至少3人的密钥集合的组合会形成一个完整的密钥组，而当签名人数少于3人时则不能形成完整的密钥组，则该电子文档的会签无效。设该组会签的密钥组中的密钥分别用N＝{0，1，2，3，4，5，6，7，8，9}表示，记A＝{0，1，2，3，4，5}，B＝{0，1，2，7，8，9}，C＝{0，4，5，6，7，9}，D＝{1，3，4，6，7，8}，则E＝{2，3，5，6，8，9}；

一般的，当具有任意P个人组成一组，其中任意大于等于K个人同时会签时，能形成一组完整密钥组，而小于K个人同时会签时不能形成一组完整的密钥组，则每一个人的最少需要多少个密钥原子，一组完整的密钥组又至少需要多少个密钥原子的问题，称为分组分级会签。

其实现原理如下：

(1)每个人的持有密钥上的密钥原子个数分析

令保密级别为K，则1≤K≤P，当K个人同时签名时，会签成功，当K个人中有某1人不签名时，而另外的(P－1)个人中任意(K－1)人的密钥不能组成完整的密钥组，因为还缺少第K个人所持的特有的密钥原子序列，而他们这个任意(K－1)人与第K个人一定会组成完整密钥组；这说明这任意K－1人的密钥原子序列缺少的原子组合数，即是第K个人所持有的密钥原子个数，那么，另外的(P-1)个人中任意(K－1)人的组合数为：而每一种组合最少缺少1个密钥原子，则第K个人所持有的密钥原子数至少为个，又因为每个人所具有密钥原子数应当相同，设：则M即为每个人的持有密钥上的密钥原子个数。

(2)一个P个人组成的完整的密钥组所应当具有的密钥原子个数分析P个人中任意(K-1)人的密钥不能组成完整的密钥组，对任任意(K－1)人的密钥原子组成序列，都要至少比完整的密钥组中的所有密钥原子个数要少1才行，那么对P个人而言，其中任意(K－1)人有种不同的缺少情形，而每种情形缺少至少1个密钥原子时，则完整的密钥组至少需要有种不同的原子才行。设：则N即为一个P个人组成的完整的密钥组所应当具有的密钥原子个数；

故一个P个人中任意K个人会签的完整的密钥组的密钥原子序列可表示为N＝{0，1，2，3，…，N－1}，而每个人所持有的密钥原子序列个数为：M＝C，如上例所示，当P＝5，P＝{A，B，C，D，E}；保密级别为K＝3，时即总的密钥原子序列有10个原子，而A，B，C，D，E这5个人每个人会各个持有一组由6个密钥原子组成的部分密钥，且他们中任意的3个人就可以组成完整的密钥原子序列，少于3人则不行。

3、基于多账户名，多银行卡，多USB-Key，多密码，多电子钥匙，多种身份证明信息的对接管理与自动安全输入接入认证功能

处在网络信息的大数据时代，用户可能有很多各种各样的交通卡，银行卡，会员卡要带，各种各样的银行账户，电子账户，复杂密码需要记忆，账户和密码过多时很容易忘记(一般普通人最多可记7个不同密码)，密码设置的太简单又不安全，用户在进行登录或使用时又很不方便，电子身份笔可以关联记录，存储，管理用户的各种芯片卡，电子账户名，相应密码信息与身份证明信息的关联关系。在使用时，当用户使用电子身份笔在平板电脑或无线交互式设备上进行操作时(手写或轻松一划)，它就自动选择查找到对应合法用户的帐户，密码信息或身份信息，完成对该次操作所需的电子身份信息或密钥信息的安全自动接入或录入。

以上对本实用新型实施例所提供的技术方案进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本实用新型实施例的原理以及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只适用于帮助理解本实用新型实施例的原理；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本实用新型实施例，在具体实施方式以及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。

Claims (6)

1.一种基于智能触摸屏交互式输入屏幕的电子身份笔，其特征在于包括：

模具外实体，是电子身份笔的物理实体外形，它是所有其它功能模块的物理载体；

生物特征探测与识别模块，包括指纹识别模块或基于用户身体电磁波辐射特征的灵纹识别模块，用于测量获取用户的电磁波谱特征，完成对用户使用该笔的合法性进行鉴别；

主控模块和安全存储模块，完成用户的功能操作指令以及在进行身份消费时生成基于实时的密钥，进行复合电子签名；

无线传输模块，完成对个人机密的身份信息通过安全加密的通信协议与配套的平板电脑之间进行收/发安全传输，以及在个人进行手写输入或点触操作时完成安全信息的交互操作；

电源模块，对上述所有功能模块供电。

2.如权利要求1所述的基于智能触摸屏交互式输入屏幕的电子身份笔，其特征在于：

还包括状态转换开关，将电子身份笔在普通操控操作状态与安全用户电子身份接入状态之间切换。

3.如权利要求1所述的基于智能触摸屏交互式输入屏幕的电子身份笔，其特征在于：

还包括功能与状态指示器，包括液晶显示器，以指示当前用户的功能状态与操作状态。

4.如权利要求1所述的基于智能触摸屏交互式输入屏幕的电子身份笔，其特征在于：

还包括数据收发物理接口，实现对安全设备的数据访问管理。

5.如权利要求1所述的基于智能触摸屏交互式输入屏幕的电子身份笔，其特征在于：

还包括输入操作发射模块，用于向外定向发射红外热电磁辐射波，以使平板电脑屏幕获得操作输入信号，完成代替手指或鼠标操作的功能。

6.如权利要求1所述的基于智能触摸屏交互式输入屏幕的电子身份笔，其特征在于：

还包括可拆卸的笔尖，在笔尖中设有USB物理接口，用于在用户拆卸掉笔尖部之后，可以暴露出能进行充电和数据传输的USB物理接口部分，通过该USB物理接口在个人电脑PC机上对电子身份笔进行设备初始化，个人私密信息管理，权限授予操作。