CN208939994U - 用于远程身份认证的移动装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种用于远程身份认证的移动装置，包括移动装置本体和网络传输单元，还包括控制单元、eID‑SIM卡槽和声纹提取单元；所述控制单元安装在所述移动装置本体中的电路板上；所述网络传输单元安装在所述移动装置本体中的电路板上，与所述控制单元通过电路相连；所述eID‑SIM卡槽安装在所述移动装置本体中的电路板上，与所述控制单元通过电路相连；所述声纹提取单元与所述控制单元相连。本实用新型提出的一种用于远程身份认证的移动装置，通过人体生物特征识别和传统的密码验证相结合，有效地提高了用户身份识别的准确性和真实性。

Description

用于远程身份认证的移动装置

技术领域

本申请涉及远程身份认证的技术领域，特别涉及一种用于远程身份认证的移动装置。

背景技术

随着科学的进步和社会的发展，如何准确的确认和检测一个人的身份，已经引起了人们的关注。与此同时，由传统身份认证引起的问题，如：容易被伪造丢失，实用性低，效率低等，已经越来越难满足社会的需求。人们在实践中发现，生物特征具有唯一且在一定时间内较稳定不变的特性，这种独特的优势使得生物特征识别技术被认为是终极的身份认证技术。一方面人体生物特征识别比起传统身份识别来说更加的简洁快速，运用算法能够快速完成识别过程，另一方面人体生物特征识别更为可靠和安全，准确性高，同时利用电脑技术和管理系统地融合，能够实现自动化管理。

生物特征可分为生理特征和行为特征两类，现在人们熟知的基本都是生理特征，包括指纹、人脸、掌纹、虹膜等，这些特征的特点是具有稳定性和持续的唯一性，因此基于这些特征建立的身份验证系统识别率高，但存在容易丢失和被复制的问题。相比于生理特征，行为特征也具有唯一性，且复制成本极高，由于行为特征具有变化性，不慎丢失或被窃取后，就难以直接使用来闯入系统，声纹就是一种典型的行为特征。

基于生物特征的远程身份认证的一个巨大挑战是终端和网络的安全性很难被保证，若黑客从网络或终端上获取用户的生物特征，则可以轻易地侵入系统。基于声纹行为特征的特点，若系统能确认每次进入系统的声纹数据的实时性，则可以解决此问题，因为被窃取的行为数据(录音)并不能通过系统的实时性检测。

公开号为CN101075868A的发明专利公开了一种远程身份认证的系统、终端、服务器和方法，其中系统包括具有检测人脸图像和获取语音数据功能的终端、通信网络和身份识别服务器，其中，具有检测人脸图像和获取语音数据功能的终端将获取到的语音数据嵌入到检测到的人脸图像后通过通信网络发送给身份识别服务器(102)，身份识别服务器(102)对接收到的嵌入有语音数据的人脸图像进行分离，对分离得到的人脸图像和语音数据进行认证后融合，得到最终是否通过认证的认证结果，发送给终端。该系统虽然可以通过人脸和语音进行身份认证，但是人脸和语音都存在着造假的可能，这样就给远程身份认证带来了一定的隐患。

实用新型内容

为了解决上述问题，本实用新型提出的一种用于远程身份认证的移动装置，通过人体生物特征识别和传统的密码验证相结合，有效地提高了用户身份识别的准确性和真实性。

本实用新型的具体技术方案如下：

本实用新型提出了一种用于远程身份认证的移动装置，包括移动装置本体和网络传输单元，

还包括控制单元、eID-SIM卡槽和声纹提取单元；

所述控制单元安装在所述移动装置本体中的电路板上；

所述网络传输单元安装在所述移动装置本体中的电路板上，与所述控制单元通过电路相连；

所述eID-SIM卡槽安装在所述移动装置本体中的电路板上，与所述控制单元通过电路相连；

所述声纹提取单元与所述控制单元相连。

优选的是，所述eID-SIM卡槽用于安装带有eID功能的SIM卡。

在上述方案中优选的是，所述网络传输单元为蓝牙、wifi、2G/3G/4G/5G中至少一种。

在上述方案中优选的是，所述声纹提取单元为内置声纹提取单元或外置声纹提取单元。

在上述方案中优选的是，所述内置声纹提取单元安装在所述移动装置本体中的电路板上，与所述控制单元通过电路相连。

在上述方案中优选的是，所述内置声纹提取单元与安装在所述移动装置本体中的麦克风接口通过电路相连。

在上述方案中优选的是，所述外置声纹提取单元包括外壳、麦克风、声纹分析子单元和数据传输接口。

在上述方案中优选的是，所述麦克风和所述声纹分析子单元安装在外壳内，通过电路连接。

在上述方案中优选的是，所述数据传输接口安装在外壳外，用于插在所述移动装置本体的耳机插槽内。

在上述方案中优选的是，所述数据传输接口通过电路与所述声纹分析子单元连接。

在上述方案中优选的是，当所述外置声纹提取单元插入到所述移动装置本体的耳机插槽中后，所述外置声纹提取单元通过所述数据传输接口向所述控制单元发送声纹数据。

在上述方案中优选的是，所述控制单元通过所述网络传输单元将认证信息发送给远程身份认证中心。

本实用新型提出了一种用于远程身份认证的移动装置，不需要在移动终端上安装应用程序，只要能安装SIM卡的终端均适用，使得本发明的应用场景非常广泛，通用性强。

附图说明

图1为按照本实用新型的用于远程身份认证的移动装置的一优选实施例的模块图。

图2为按照本实用新型的用于远程身份认证的移动装置的应用的一实施例的示意图。

图3为按照本实用新型的用于远程身份认证的移动装置的一优选实施例的结构主视图。

图3A为按照本实用新型的用于远程身份认证的移动装置的如图3所示实施例的结构仰视图。

图4为按照本实用新型的用于远程身份认证的移动装置的另一优选实施例的结构示意图。

图5为按照本实用新型的用于远程身份认证的移动装置的声纹认证子装置的一实施例的结构示意图。

图6为按照本实用新型的用于远程身份认证的移动装置的声纹认证子装置的另一实施例的结构示意图。

具体实施方式

实施例1

如图1所示，用于远程身份认证的移动装置包括控制单元110、eID-SIM卡槽120、声纹提取单元130和网络传输单元140。

控制单元110是用于远程身份认证的移动装置的核心，安装在所述移动装置本体中的电路板上具有以下功能：

1)与eID-SIM卡槽120通过电路相连，用于获取eID-SIM卡中的个人信息；

2)与声纹提取单元130相连，用于获取声纹信息；

3)与移动装置中的键盘相连，用于获取通过键盘输入的PIN码和其他信息；

4)与移动装置中的时钟相连，用于获取时间信息；

5)把个人信息、声纹信息、PIN码信息和时间信息进行解析加密，通过网络传输单元140发送给认证中心；

6)通过网络传输单元140接受认证中心返回来的认证结果。

eID-SIM卡槽120安装在所述移动装置本体中的电路板上，与控制单元110通过电路相连，将eID-SIM卡放置在eID-SIM卡槽120内，通过电路从eID-SIM卡获取个人信息并发送给控制单元110。

声纹提取单元130与控制单元110相连，包括内置声纹提取单元或外置声纹提取单元。内置声纹提取单元安装在移动装置本体中的电路板上，与控制单元110通过电路相连，与安装在所述移动装置本体中的麦克风接口通过电路相连，从麦克风接收声音信息，并提取声纹信息；外置声纹提取单元包括外壳、麦克风、声纹分析子单元和数据传输接口，麦克风和声纹分析子单元安装在外壳内，通过电路连接，数据传输接口安装在外壳外，用于插在移动装置本体的耳机插槽内，数据传输接口通过电路与所述声纹分析子单元连接，当外置声纹提取单元插入到移动装置本体的耳机插槽中后，外置声纹提取单元通过数据传输接口向控制单元发送声纹信息。

网络传输单元140安装在移动装置本体中的电路板上，与控制单元110通过电路相连，包括为蓝牙、wifi、2G/3G/4G/5G，用于控制单元110与认证中心进行数据交互。

实施例2

如图2所示，用于远程身份认证的移动装置200应用在远程身份认证系统中，该系统包括认证云平台210、呼叫中心220和SIM eID卡技术认证中心230。

(一)术语解释：

1、SIM盾：中国移动推出的一款数字身份证产品，可为中国移动自有业务或第三方业务应用(如银行)提供数字签名认证能力。

2、SIM eID卡：SIM eID卡配备金融芯片级(EAL4+及以上)安全介质，实现安全存储及安全运算。安全介质内置SIM盾应用，基于PKI认证体系，引入TOKEN机制，基于安全加密短信，可对交易信息进行签名与验签，最终通过STK与手机实现安全交互。

3、认证云平台210：分别连接呼叫中心220和SIM eID卡技术认证中心230，用于向两个中心发送认证请求和接收最终验证结果。

4、呼叫中心220：用于呼叫装有SIM eID卡的移动终端，建立通信渠道。

5、认证中心230：基于移动运营商提供基础服务，负责SIM卡片及应用全生命周期管理，通过移动专属网络保障线路安全性。用于向移动终端发送随机动态码(数字、文字或字母)、STK弹窗，接收用户的语音信息和PIN码，用于做动态码比对、声纹比对以及输入PIN码的准确性来验证该用户的真实性。

认证中心230包括：预处理模块231、数据库模块232、声纹识别模块233、语音识别模块234、指令发送模块235和PIN码验证模块236。

(1)预处理模块231：用于预先采集用户的声纹数据，预先设置用户的PIN码。

(2)数据库模块232：用于存储所采集的声纹数据和PIN码。

(3)声纹识别模块233：用于通过用户的语音信息判断用户的身份。

(4)语音识别模块234：用于判断用户回应的语音信息是否与动态码相符。

(5)指令发送模块235：用于向移动终端发送动态码；发送STK弹窗，提示输入特定的PIN码。

(6)PIN码验证模块236：用于验证用户输入的PIN码与数据库中存储的该用户的PIN码是否一致。

6、移动装置200：可安装SIM eID卡并进行通信的设备，无需安装特殊的应用程序，该设备用于接收呼叫中心220的呼叫请求、认证中心230的认证请求，接收和发送用户的语音信息和操作指令，并可实时监测用户的位置。

移动终端包括：指令接收模块201、语音接收/发送模块202、信息发送模块203。

(1)指令接收模块201：用于接收认证中心发送的操作指令。

(2)语音接收/发送模块202：用于接收用户的语音信息，并发送给认证中心。

(3)信息发送模块203：用于发送用户输入的PIN码。

(二)具体实现方法：

1、通过预处理模块231事先采集用户的声纹数据，采用现场采集或者电话语音交互应答的方式向系统输入注册语音样本，系统利用从注册语音中提取的声纹特征序列，为用户构建声纹模型，并将声纹数据存储于数据库中。预先设置用户的PIN码并存储于数据库中。

2、当有远程认证需求时，由认证云平台210分别发送请求到呼叫中心220和认证中心230。

3、由呼叫中心220呼叫装有SIM eID卡的移动终端200，待移动终端200接受呼叫请求后，认证中心220会随机产生一组动态码(数字、文字或字母)要求用户朗读，并对用户读出的声音进行语音识别并将识别的内容与发出的动态码进行比对，同时系统对用户的发音与数据库中预存储的该用户的语音进行声纹实时比对。

4、认证中心230继续向移动终端200发送STK弹窗，提示输入特定的PIN码，待用户输入PIN码并确认后，由认证中心中的PIN码验证模块验证用户输入的PIN码与数据库中存储的该用户的PIN码是否一致。

认证中心230通过动态码比对、声纹比对以及输入PIN码的准确性来验证该用户的真实性。

通过装有SIM eID卡的移动终端200验证用户身份，当呼叫中心220呼叫移动终端时，系统会随机产生一组动态码要求用户朗读，这种方式除了能进行声纹比对验证身份，还能将用户读出的信息与动态码进行比对，从而有效防止了不法分子通过录音或其他手段获取真实用户的声音样本来欺骗身份识别系统。

除了通过声纹识别来验证用户身份外，系统还增加了通过PIN码来验证用户身份的功能。认证中心通过用户输入的PIN码与数据库中存储的该用户的PIN码进行比对，从而验证用户的真实性。

通过人体生物特征识别和传统的密码验证相结合，有效地提高了用户身份识别的准确性和真实性。且移动终端上无需安装应用程序，只要能安装SIM卡的终端均适用，使得本发明的应用场景非常广泛，通用性强。

实施例3

如图3、3A所示，标号为300的是加装了声纹提取装置的智能移动终端(智能手机或者IPAD等)，标号110的为控制芯片，标号320的为内置声纹提取装置，标号330的为气流传感器，标号340的为eID-SIM卡槽，标号350的为网络传输单元，内置声纹提取装置320、气流传感器330、eID-SIM卡槽340和无线通讯单元350通过电路与控制芯片310连接。

使用时，将为eID-SIM卡放置在为eID-SIM卡槽340中，启动智能移动终端300，通过内置声纹提取装置320录入声音，并提取声纹数据，通过气流传感器330获取气流数据，将声纹数据和气流数据通过电路发送给控制芯片310，控制芯片310进行解析。控制芯片310从eID-SIM卡提取个人信息，并将个人信息和解析后的信息通过网络传输单元350发送给认证中心。

认证中心对个人信息及声纹信息进行认证，并将认证结果通过网络传输单元350回传给控制芯片310，控制芯片310根据认证结果，在屏幕上显示认证通过结果。

实施例4

如图4所示，标号为400的是普通的智能移动终端(智能手机或者IPAD等)，标号410的为外置声纹提取装置，标号420的为控制芯片，标号430的为eID-SIM卡槽，标号440的为网络传输单元，标号450的为智能移动终端400的耳机插孔，eID-SIM卡槽430、网络传输单元440和耳机插孔450通过电路与控制芯片420连接。

使用时，将为eID-SIM卡放置在为eID-SIM卡槽430中，启动智能移动终端400，将外置声纹提取装置410插入到智能移动终端400的耳机插孔450中，通过外置声纹提取装置410上的麦克风录入声音，并提取声纹数据。将声纹数据通过电路发送给控制芯片420，控制芯片420进行解析。控制芯片420从eID-SIM卡提取个人信息，并将个人信息和解析后的声纹信息通过网络传输单元440发送给认证中心。

认证中心对个人信息及声纹信息进行认证，并将认证结果通过网络传输单元440回传给控制芯片420，控制芯片420根据认证结果，在屏幕上显示认证通过结果。

实施例5

当人在开口说话的时，嘴都会向外吐气，因此也就产生气流。通过安装在声纹采集装置上的气流传感器感知气流的大小和间断，来判断听到的声音是否来自人说出的语言，还是来自放音设备。

如图5所示，标号500的为声纹采集装置，标号510的为插头，标号520的为麦克风，标号530的为气流传感器。

将声纹采集装置500的插头510插入到手机的耳机孔中，通过麦克风520采集听到的声音，并对声纹进行识别。同时通过气流传感器530感知人说话时产生的气流大小和中间的间断时间。如果气流大小符合人体说话气流大小范围，且时间间隔与声纹出现的时间相符，则判断是真人对着麦克风520进行语音输入。然后对声纹进行识别，并将识别结果通过插头510发送给控制单元。

实施例6

当人在开口说话时，嘴都会向外吐气，由于人体有温度，因此呼出的气流也是有温度的。通过安装在声纹采集装置上的温度传感器感知气流的温度，来判断听到的声音是否来自人说出的语言。

如图6所示，标号500的为声纹采集装置，标号510的为插头，标号520的为麦克风，标号540的为温度传感器。

将声纹采集装置500的插头510插入到手机的耳机孔中，通过麦克风520采集听到的声音，并对声纹进行识别。同时通过温度传感器540感知人说话时产生的气流温度。如果气流温度符合人体正常说话气流温度范围，且温度变化时间间隔与声纹出现的时间相符，则判断是真人对着麦克风520进行语音输入。然后对声纹进行是识别，并将识别结果通过插头510发送给控制单元。

实施例7

为了更好地对监外服刑人员进行监控管理，通过事先向公安部第三研究所申请监外服刑人员的网络电子身份标识(即“eID”)，并将eID加载于SIM卡中，由服刑人员随身携带嵌入SIM eID卡的移动终端。当需要了解服刑人员的动向时，由认证云平台发起认证请求，呼叫该移动终端，通过随机产生一组动态码要求服刑人员朗读，然后进行声纹比对，并且要求输入PIN码来验证该人员身份的真实性。通过该方法能实时了解服刑人员的状态、位置等，从而实现对人员的远程监控管理，提高司法人员的工作效率。

本发明同样适用于企业外勤人员管理、管道及隧道巡线人员管理、老人儿童监护等。

为了更好地理解本实用新型，以上结合本实用新型的具体实施例做了详细描述，但并非是对本实用新型的限制。凡是依据本实用新型的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改，均仍属于本实用新型技术方案的范围。本说明书中每个实施例重点说明的都是与其它实施例的不同之处，各个实施例之间相同或相似的部分相互参见即可。对于系统实施例而言，由于其与方法实施例基本对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。

Claims (10)

1.一种用于远程身份认证的移动装置，包括移动装置本体和网络传输单元，其特征在于：

还包括控制单元、eID-SIM卡槽和声纹提取单元；

所述控制单元安装在所述移动装置本体中的电路板上；

所述网络传输单元安装在所述移动装置本体中的电路板上，与所述控制单元通过电路相连；

所述eID-SIM卡槽安装在所述移动装置本体中的电路板上，与所述控制单元通过电路相连；

所述声纹提取单元与所述控制单元相连。

2.如权利要求1所述的用于远程身份认证的移动装置，其特征在于：所述eID-SIM卡槽用于安装带有eID功能的SIM卡。

3.如权利要求2所述的用于远程身份认证的移动装置，其特征在于：所述网络传输单元为蓝牙、wifi、2G/3G/4G/5G中至少一种。

4.如权利要求1所述的用于远程身份认证的移动装置，其特征在于：所述声纹提取单元为内置声纹提取单元或外置声纹提取单元。

5.如权利要求4所述的用于远程身份认证的移动装置，其特征在于：所述内置声纹提取单元安装在所述移动装置本体中的电路板上，与所述控制单元通过电路相连。

6.如权利要求5所述的用于远程身份认证的移动装置，其特征在于：所述内置声纹提取单元与安装在所述移动装置本体中的麦克风接口通过电路相连。

7.如权利要求4所述的用于远程身份认证的移动装置，其特征在于：所述外置声纹提取单元包括外壳、麦克风、声纹分析子单元和数据传输接口。

8.如权利要求7所述的用于远程身份认证的移动装置，其特征在于：所述麦克风和所述声纹分析子单元安装在外壳内，通过电路连接。

9.如权利要求8所述的用于远程身份认证的移动装置，其特征在于：所述数据传输接口安装在外壳外，用于插在所述移动装置本体的耳机插槽内。

10.如权利要求9所述的用于远程身份认证的移动装置，其特征在于：所述数据传输接口通过电路与所述声纹分析子单元连接。