DE10317296A1

DE10317296A1 - User authentification procedure using prints of each finger and sequences of presentation of fingers for fingerprint reading

Info

Publication number: DE10317296A1
Application number: DE10317296A
Authority: DE
Original assignee: PLATANISTA GmbH
Current assignee: PLATANISTA GmbH
Priority date: 2003-04-15
Filing date: 2003-04-15
Publication date: 2004-11-11

Abstract

Sequence of presentation of fingers for reading is used as well as finger prints. User provides finger prints for each finger as reference prints and in addition leaves at least one sequence of prints with or without repetition as a form of biometric pass word for comparison when user needs to be identified for access to a service. Different sequences can be assigned to specific services provided.

Description

Verfahren zur Verwendung von Fingerabdrücken als Kombination von Sein und Wissen zur biometrischen Benutzerauthentifizierung.method for using fingerprints as a combination of being and knowledge for biometric user authentication.

Benutzerauthentifizierungsverfahren basieren generell auf der Auswertung von Besitz, Wissen und/oder Sein. Bisher werden Fingerabdrücke als Sein-Techniken bei Benutzerauthentifzierungen benutzt, siehe als aktuelles Beispiel [Poh03]. Nachteilig ist, dass das Sicherheitsniveau bisher nicht an das Niveau „hoch" im Vergleich zu einer sechs-stelligen PIN erreicht werden kann. Die Erfindung bezieht sich auf Nutzung von Fingerabdrücken zur kombinierten wissens- und sein-orientierten Authentifizierung, um neben einer komfortablen biometrischen Authentifizierung ein höheres Sicherheitsniveau zu erreichen. Das Verfahren hinterlegt pro Benutzer Fingerabdruckreferenzen für mehr als einen Finger (Sein) und mindestens eine Reihenfolge, in der die Finger der hinterlegten Referenzen bei der Benutzerauthentifizierung abgenommen werden (Wissen). Dadurch wird neben der Prüfung der Fingerabdrücke die korrekte Reihenfolge der abgegeben Finger geprüft, wodurch nicht nur Sein sondern auch Wissen über die abzugebende Fingerreihenfolge überprüft wird.User authentication method are generally based on the evaluation of property, knowledge and / or His. So far, fingerprints used as being techniques in user authentication, see as a current example [Poh03]. The disadvantage is that the security level so far not at the "high" level compared to a six-digit PIN can be reached. The invention relates focus on using fingerprints for combined knowledge- and being-oriented authentication, in addition to a convenient biometric authentication higher To achieve security level. The procedure stores per user Fingerprint references for more than one finger (being) and at least one order, in the finger of the stored references during user authentication be taken down (knowledge). This will, in addition to examining the fingerprints checked the correct order of the given fingers, whereby not only being checked but also knowledge of the finger sequence to be given.

Zur Codierung und Überprüfung der einzelnen Fingerabdrücke können verschiedene und beliebig wählbare Fingerabdruckverfahren, wie beispielsweise in [Bre02] beschrieben verwendet werden.to Coding and verification of the individual fingerprints can different and freely selectable Fingerprint method, as described for example in [Bre02] be used.

Titel/Technisches Gebiet und Hintergrund der Erfindung, Technische Aufgabe und Zielsetzung,Title / technical area and background of the invention, technical object and objective,

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf Benutzerauthentifizierungsverfahren unter Verwendung von Fingerabdruck-Verfahren und der Kombination mit Wissen.The The present invention relates to user authentication methods using fingerprinting and the combination with knowledge.

Derzeitige Benutzerauthentifizierungsverfahren (zum Beispiel bei Zutritt, Zugang und Zugriff oder Freischaltung) basieren auf den generellen Techniken von Besitz (wie SmartCards), Wissen (PIN oder Password) und Sein (Biometrie, Biometrik) siehe zum Beispiel in [DSF+01]. Bzgl. der Klassifizierung von biometrischen Merkmalen unterscheidet man in passive (statische, einzigartige physiologische) und aktive (dynamische, einzigartige verhaltenstypische) Merkmale. Bei der biometrischen Benutzerauthentifizierung mittels Fingerabdrücken handelt es sich um ein passives Verfahren, da die Authentifizierung alleine aufgrund eines strukturellen Vergleichs von Fingerabdrücken erfolgt. Eine willentliche und bewusste Aktion des Anwenders kann hierbei nicht oder nur sehr bedingt ermittelt werden. In Industrie und Wissenschaft beschäftigt man sich seit vielen Jahren mit Fingerabdrucksystemen sowie -algorithmen und eine Vielzahl von Publikationen und Lösungen sind bereits entstanden, siehe als Überblick beispielsweise [Bre02] oder [TAB02]. Ein biometrisches Benutzerauthentifizierungsverfahren besteht generell aus verschiedenen Hardware- und Softwarekomponenten und gliedert sich in verschiedene Phasen.current User authentication procedure (for example, access, access and access or activation) are based on the general techniques possession (like SmartCards), knowledge (PIN or password) and being (Biometrics, biometrics) see for example in [DSF + 01]. Concerning. the A distinction is made between the classification of biometric features in passive (static, unique physiological) and active (dynamic, unique characteristics typical of behavior. With the biometric User authentication using fingerprints is a passive procedure, since the authentication is based solely on a structural comparison of fingerprints. A willful one and conscious action by the user can not or only very much can be determined conditionally. People work in industry and science for many years with fingerprint systems and algorithms and a variety of publications and solutions have already been created, see as an overview for example [Bre02] or [TAB02]. A biometric user authentication mechanism generally consists of various hardware and software components and is divided into different phases.

Die Vorgehensweise jeder biometrischen Erkennung umfaßt 2 Phasen:

1. Phase: Die biometrischen Merkmale werden durch Eingabegeräte erfaßt. Diese Eingabegeräte enthalten Sensoren und/oder Scanner, mit denen die Merkmale wie Fingerabdrücke, Handschriften oder Linienverläufe der Venen aufgezeichnet werden können. Die hierbei erfaßten Daten werden daraufhin mit der entsprechenden Software mathematisch aufbereitet und beschrieben. Es wird ein sogenannter Referenzdatensatz für die zu identifizierende Person gebildet und zusammen mit den zugehörigen Benutzerinformationen (vor Unbefugten geschützt) abgespeichert. Dieser Referenzdatensatz beinhaltet die eigentlichen biometrischen Daten, wobei diese Daten eine Beschreibung des biometrischen Merkmals darstellt und oftmals nicht das biometrische Merkmal selbst abgebildet wird. In den meisten Fällen wird lediglich ein „Auszug" des biometrischen Merkmals erstellt. Der Vorgang dieser Datenerfassung und Anwenderregistrierung wird als Enrollment bezeichnet. Die erfaßten biometrischen Daten eines Nutzers (Anwender, Person, Mensch) dienen dazu, diesen Nutzer bei einem Erkennungsvorgang entweder zu bestätigen oder zurückzuweisen. Die Referenzdaten können z.B. auf einer Smart – Card oder einer Datenbank abgespeichert werden.
2. In der zweiten Phase wird ein geeigneter Vergleichsalgorithmus angewendet, der die aktuell aufgenommen Daten eines Nutzers mit den im Enrollment aufgenommen Referenzdaten vergleicht, um über eine Übereistimmung zu entscheiden. Wird in dieser Phase eine Benutzeridentität vorgegeben, die vom System bestätigt oder abgelehnt wird, spricht man von Verifikation. Identifikation beschreibt dagegen das Vorgehen, die aktuellen Daten mit allen vorliegenden Referenzen zu vergleichen, mit dem Ziel der Bestimmung der Identität der jeweiligen Person.

The procedure for every biometric recognition comprises two phases:

1st phase: The biometric characteristics are recorded by input devices. These input devices contain sensors and / or scanners with which the features such as fingerprints, handwritings or lines of the veins can be recorded. The data recorded here is then mathematically processed and described using the appropriate software. A so-called reference data record is formed for the person to be identified and stored together with the associated user information (protected against unauthorized persons). This reference data record contains the actual biometric data, this data representing a description of the biometric feature and often not depicting the biometric feature itself. In most cases, only an "extract" of the biometric feature is created. The process of this data acquisition and user registration is referred to as enrollment. The recorded biometric data of a user (user, person, person) serve to either confirm this user during a recognition process The reference data can, for example, be saved on a smart card or a database.
2. In the second phase, a suitable comparison algorithm is used which compares the currently recorded data of a user with the reference data recorded in the enrollment in order to decide on a match. If a user identity is specified in this phase, which is confirmed or rejected by the system, this is called verification. Identification, on the other hand, describes the procedure to compare the current data with all available references with the aim of determining the identity of the respective person.

Ein biometrisches System besteht nach [KK02] aus den Komponenten: Datenaufnahme, Vorverarbeitung, Merkmalsextraktion, Klassifikation und Referenzbildung. Auf der Basis der aufgenommenen Referenzen erfolgt die Verifikation bzw. Identifikation, siehe Phase 2.On According to [KK02], the biometric system consists of the components: data acquisition, Preprocessing, feature extraction, classification and reference formation. The verification is based on the references included or identification, see phase 2.

Bzgl. der Benutzerauthentifizierung auf Basis von Fingerabdrücken, wird die Abdruckcharakteristik durch Aufnahme durch Scanner oder Sensoren (z.B. Ultraschall-Sensoren, Infrarot-Sensoren, kapazitive Sensoren und optische Scanner mit und ohne Berührung (vgl. optische Fingerprint-Sensoren mit einem berührungsfreien Abbildungsverfahren)) realisiert, siehe [Bre02], [TAB02] oder [TST02].Concerning. user authentication based on fingerprints, becomes the footprint Realized by recording with scanners or sensors (e.g. ultrasonic sensors, infrared sensors, capacitive sensors and optical scanners with and without touch (see optical fingerprint sensors with a non-contact imaging method)), see [Bre02], [TAB02] or [TST02].

Bei vielen Verfahren wird der Fingerabdruck, als verzweigtes Rillenmuster die charakteristischen Ausprägung des jeweiligen Fingers, aufgezeichnet und bewertet. Auch hier wird bei der Verifikation ein Testmuster mit Referenzdaten meist auf Schwellwertbasis verglichen, um eine Erkennung des Anwenders zu ermöglichen.at Many procedures use the fingerprint as a branched groove pattern the characteristic expression of the respective finger, recorded and evaluated. Here too usually a test pattern with reference data during verification Threshold value base compared to user recognition too enable.

In vielen Anwendungen ist die Erfüllung einer Warnfunktion nach [Kai01] erforderlich. Diese soll dem Anwender/in seine Handlung bewusst machen und sie oder ihn vor übereiltem Handeln schützen. Warnfunktionen können meist nur mit aktiven biometrischen Verfahren erfüllt werden, bei denen die Personen bestimmte Handlungen in einer individuellen An und Weise durchführen. Darüber hinaus konnten derzeitige Fingerabdruckverfahren nicht das Sicherheitsniveau „hoch" erfüllen.In many applications is the fulfillment a warning function according to [Kai01] required. This is intended for the user make him aware of his action and rush him or her from rushing Protect action. warning functions can usually only be met with active biometric methods, where people perform certain actions in an individual way and perform way. About that In addition, current fingerprint processes could not meet the "high" security level.

Unser Anknüpfungspunkt der Erfindung orientiert sich an der passiven Natur des Fingerabdrucks und der Kombination mit aktiven, verhaltensorientierten Ansätzes des Benutzers. Bisher werden Fingerabdrücke nur bzgl. ihrer passiven Eigenschaften betrachtet. Die Erfindung koppelt ein aktives Verhalten des Benutzers durch die Nutzung seines Wissens und der passiven Eigenschaften der Fingerabdrücke um a) eine Willenserkläung einzubeziehen und/oder b) das Sicherheitsniveau durch diese Kopplung zu erhöhenOur connecting factor The invention is based on the passive nature of the fingerprint and the combination with an active, behavior-oriented approach of User. So far, fingerprints are only passive Considered properties. The invention couples active behavior of the user by using his knowledge and the passive Properties of the fingerprints um a) a declaration of will and / or b) the security level through this coupling to increase

Andere Ziele ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung.Other Goals result from the following description.

Gegenstand der Erfindung und positive WirkungenObject of the invention and positive effects

Das Verfahren basiert darauf, dass a) pro Benutzer B_i (für alle i ∊ [1..U] Benutzer des Systems B = {B₁ .. B_U}) k_i Abdrücke (unter Abdrücken verstehen wir alle möglichen Repräsentation der Fingerabdrücke die durch die Sensortechnik und/oder Signalverarbeitung zur Verfügung gestellt werden können) unterschiedlicher Finger (1 < k_i) (Sein) hinterlegt werden, d.h. mindestens eine Referenz für die Beschreibung von jedem der k_i Finger existiert, und b) zusätzlich für die Authentifizierung mindestens eine Reihenfolge (Sequenz) R_i,n (n >= 1) festgelegt wird, in der eine Menge von m_i,n Fingerabdruckzuordnungen (m_i,n <= k_i) zu den hinterlegten k_i Referenzen während der Benutzerauthentifizierung (Verifikation oder Identifikation) in einer bestimmten Reihenfolge, mit oder ohne Wiederholungen der einzelnen Abdrücke der Finger m; abgenommen werden (Wissen). Damit realisiert man biometrische Passworte bzw. PINs (BioPIN) der Länge l_i,n >= m_i,n. Dadurch wird neben der Prüfung der Übereinstimung der als Referenz hinterlegten und der beim Authentifikationsversuch vorliegenden Fingerabdrücke (Sein) selbst die korrekte Reihenfolge (Wissen) der abgegeben Finger geprüft, wodurch nicht nur Sein sondern auch Wissen über die abzugebende Fingerreihenfolge überprüft wird.The method is based on the fact that a) per user B _i (for all i ∊ [1..U] users of the system B = {B ₁ .. B _U }) k _i imprints (under imprints we mean all possible representations of the fingerprints which can be provided by the sensor technology and / or signal processing) different fingers (1 <k _i ) (being) are stored, ie at least one reference exists for the description of each of the k _i fingers, and b) additionally for the authentication at least one sequence (sequence) R _{i, n} (n> = 1) is specified in which a set of m _{i, n} fingerprint assignments (m _{i, n} <= k _i ) to the stored k _i references during user authentication (verification or identification) in a specific order, with or without repetitions of the individual fingerprints m; be taken down (knowledge). This enables biometric passwords or PINs (BioPIN) of length l _{i, n} > = m _{i, n to} be realized. In this way, in addition to checking the correspondence of the fingerprints (being) stored as a reference and those present during the authentication attempt, the correct order (knowledge) of the given fingers is also checked, whereby not only being but also knowledge about the finger sequence to be submitted is checked.

Um die Reihenfolge zu codieren, werden die Finger der im System registrierten Fingerabdrücken einem beliebig wählbaren Zuordnungskriterium (welches offen oder geheim (Wissen) sein kann) zugeordnet, wie zum Beispiel bei i.d.R. insgesamt 10 Fingern den Zahlen 1 bis 10 oder Buchstaben (weitere andere Zuordnungen sind denkbar und möglich). Werden von den Fingern einzelne Bereiche von Fingerabdrücken wie halbe, viertel usw. berücksichtigt, verändert sich die Anzahl entsprechend. Durch die Wahl einer geheimen Zuordnung physikalischer Finger zu einem logischen Zuordungskriterium m_i,n zu k_i kann ebenfalls eine Wissens-basierte Authentifizierung realisiert werden.In order to code the sequence, the fingers of the fingerprints registered in the system are assigned to an arbitrary selection criterion (which can be open or secret (knowledge)), such as, for example, generally a total of 10 fingers the numbers 1 to 10 or letters (further other assignments are conceivable and possible). If the fingers take into account individual areas of fingerprints such as half, quarter, etc., the number changes accordingly. By choosing a secret assignment of physical fingers to a logical assignment criterion m _{i, n} to k _i , knowledge-based authentication can also be implemented.

Zur Codierung und Überprüfung der einzelnen Fingerabdrücke können wie bereits erwähnt bekannte Verfahren benutzt werden. Das neu vorgestellte Verfahren der Kombination verschiedener Fingerabdrücke kann jeden existierenden und denkbaren Registrier-(Enrollment) und Verifikationsalgorithmus verwenden, der in der Lage ist, einzelne Finger zu hinterlegen und zu einem späteren Zeitpunkt zu verifizieren.to Coding and verification of the individual fingerprints can As already mentioned known methods are used. The newly introduced process the combination of different fingerprints can make any existing and conceivable registration (enrollment) and use verification algorithm that is able to single Place fingers and verify them later.

Der erste Aspekt der Erfindung bezieht sich auf die Registrierung. Hier ist erforderlich:

– Jeder Nutzer des Systems registriert mehr als einen unterschiedlichen Fingerabdruck mit dem System unter Hinterlegung seiner/einer Identität im System. Der Nutzer wird hierzu ein Gerät einsetzen, welches für jeden dieser Finger mindestens eine Referenzaufnahme tätigt und diese persistent speichert.
– Es werden ein oder mehrere Zuordnungskriterien für die Zuordnung der physikalischen Finger und der k_i Abdrücke festgelegt. Diese Zuordnungskriterien können offen oder geheim sein, wobei durch Geheimhaltung ebenfalls einen wissen-basierte Authentifizierung erfolgen kann (Wissen).
– Jeder Nutzer des Systems registriert eine oder mehrere Reihenfolgen (Sequenzen) von Fingerabrücken mit dem System. Hierbei kann eine Mindest- und/oder Höchstanzahl von Fingerabdrücken vom System vorgegeben werden. Der Nutzer bedient hierfür ein Gerät, gibt gegenüber dem Gerät seine Identität an und gibt die Fingerabdrücke in einer frei wählbaren Reihenfolge ein. Nach Beendigung wird das System in den meisten Fällen zunächst die Übereinstimmung der einzelnen Fingerabdrücke mit den hinerlegten prüfen und falls alle Fingerabdrücke verifiziert werden, wird das System die Sequenz in einer geeigneten Weise codieren und persistent speichern. Alternativ kann die Sequenz in einer anderen geeigneten An, beispielsweise durch Angabe der Sequenz der Zuordnungskriterien (s.o.) vorgegeben werden.
– Jeder Nutzer kann eine oder mehrere Sequenzen für eine oder mehrere Anwendungen und/oder eine oder mehrere Zuordnungskriterien registrieren. Die Registrier- oder Enrollmentdaten können auf einem oder mehreren Serversystemen oder anderen Datenspeichereinheiten (z.B. Chipkarte oder Personalisierte Rechnersysteme) gespeichert werden.

The first aspect of the invention relates to registration. Here is required:

- Each user of the system registers more than one different fingerprint with the system and stores his / her identity in the system. For this purpose, the user will use a device which takes at least one reference picture for each of these fingers and stores it persistently.
- One or more assignment criteria for the assignment of the physical fingers and the k _i prints are specified. These assignment criteria can be open or secret, whereby confidentiality can also result in knowledge-based authentication (knowledge).
- Each user of the system registers one or more orders (sequences) of fingerprints with the system. The system can specify a minimum and / or maximum number of fingerprints. For this purpose, the user operates a device, provides his identity to the device and enters the fingerprints in a freely selectable order. To In most cases, when finished, the system will first check the match of the individual fingerprints with the ones stored, and if all fingerprints are verified, the system will code the sequence in a suitable manner and store it persistently. Alternatively, the sequence can be specified in another suitable type, for example by specifying the sequence of the assignment criteria (see above).
- Each user can register one or more sequences for one or more applications and / or one or more assignment criteria. The registration or enrollment data can be stored on one or more server systems or other data storage units (eg chip card or personalized computer systems).

Eine positive Wirkung besteht in der Möglichkeit, anwendungsspezifische Zuordnungen von physikalischen Fingern zu logischen Zuordungskriterien und/oder anwendungsspezifische Sequenzen für jeden Nutzer zu hinterlegen. Der Anwender kann frei wählen, für welche Anwendung welche Zuordnung und/oder Sequenzen) hinterlegt wurden, beides macht den Wissens-Charakter der Erfindung aus.A positive effect is the possibility of application-specific Assignments of physical fingers to logical assignment criteria and / or to store application-specific sequences for each user. The user can freely choose for which Application which assignment and / or sequences) have been stored, both constitute the knowledge character of the invention.

Eine weitere positive Wirkung besteht in der Möglichkeit, Zuordnungen und/oder Sequenzen zu verändern, wenn z.B. Missbrauch seitens anderer Personen vermutet wird. Ähnlich der Änderung eines Passwortes für einen Zugang zu eine Rechnersystem, ist hier der Zugangscode veränderbar, wobei die Fingerabdrücke im System hinterlegt bleiben können.A Another positive effect is the possibility of assignments and / or To change sequences if e.g. Abuse by other people is suspected. Similar to the change a password for access to a computer system, the access code can be changed here, taking the fingerprints can remain stored in the system.

Ferner ist es möglich, Ersatzcodes zu hinterlegen und unterschiedliche Zugangsrechte je Zuordnung und/oder Sequenz zu vergeben.Further Is it possible, Deposit replacement codes and different access rights each Assignment and / or sequence to be assigned.

Seitens des Betreibers eines solchen System besteht ein positiver Effekt darin, dass die Sensoren für die Erfindung bereits marktüblich sind und das zugrunde liegende Verfahren jede An von Fingerabdrucksensoren unterstützen kann. Es sind keine zusätzlichen Hardware-Komponenten notwendig.by The operator of such a system has a positive effect in that the sensors for the invention is already customary in the market are and the underlying method every type of fingerprint sensors support can. There are no additional ones Hardware Components necessary.

Der zweite Aspekt bezieht sich auf die Möglichkeit der Überprüfung. Da mehrere unterschiedliche Fingerabdrücke und Zuordnungskriterien und/oder Sequenzen im System hinterlegt werden können, können diese bei der Überprüfung (Verifikation) abgefragt werden. Damit kann eine Gesamtverifikation aus einer oder mehreren Sequenzverifikationen auf der Basis einer oder mehrerer Zuordnungskriterien bestehen, von denen eine, mehrere oder alle Sequenzverifikationen erfolgreich (also authentisch) sein müssen.The second aspect relates to the possibility of verification. There several different fingerprints and allocation criteria and / or Sequences can be stored in the system, they can be checked (verification) be queried. This enables an overall verification from one or multiple sequence verifications based on one or more Matching criteria exist, one, several, or all of the sequence verifications must be successful (i.e. authentic).

Eine weitere positive Wirkung besteht in der Möglichkeit, so genannte Challenge-Response Abfragen zu tätigen. Dies setzt voraus, dass der Nutzer mehr als eine Sequenz im System hinterlegt hat und diese einem Zuordnungskriterium (oder auch einer Begrifflichkeit) zuordnen kann (z.B. Nummer oder Wort). Während der Überprüfung (Verifikation) wählt das Prüfsystem dann nach einem mathematischen Verfahren (z.B. Zufallszahl) eines dieser Sequenzen aus und fordert den Nutzer zur Eingabe genau dieser Sequenz auf. Der Nutzer hat keine Kenntnis darüber, welche Sequenzen abgefragt werden und nur er oder sie kann den Sequenzbegriff einer nur ihm oder ihr bekannten Sequenz und/oder Zuordnungskriterium zuordnen.A Another positive effect is the so-called challenge response To make queries. This assumes that the user has more than one sequence in the system has deposited and this an assignment criterion (or a concept) can assign (e.g. number or word). This selects during the verification (verification) Test System then a mathematical procedure (e.g. random number) of these sequences and prompts the user to enter exactly this sequence on. The user has no knowledge of which sequences are queried and only he or she can use the sequence term of just him or assign it to its known sequence and / or assignment criterion.

Der dritte Aspekt der Erfindung bezieht sich auf die Möglichkeit Veränderung/Managment PIN/Password. Neben der Möglichkeit für den Nutzer, seine hinterlegten und registrierten Sequenzen) und/oder Zuordnungskriterien zu ändern, aktivieren und deaktivieren, besteht ferner die Möglichkeit seitens dem Betreiber eines Systems, Sequenzen und/oder Zuordnungskriterien zu aktivieren, zu deaktivieren oder Nutzer zur Neuregistrierung aufzufordern.The third aspect of the invention relates to the possibility Change / management PIN / password. Besides the possibility for the User, his stored and registered sequences) and / or Change allocation criteria, activate and deactivate, there is also the possibility on the part of the operator of a system, sequences and / or assignment criteria to activate, deactivate or re-register users prompt.

Ein vierter Aspekt besteht in der Willenserklärung und Warnfunktion durch die Kombination von Aktion (Wissen über Zuordnungskriterium und/oder Reihenfolge) und passivem Fingerabdruck. Das gesamte biometrische Merkmal kann nur mit dem Wissen vom Nutzer erfasst werden, wenn er oder sie aktiv wird. Dies schließt weitgehend das Erzwingen der Abgabe des Merkmals durch Dritte aus.On fourth aspect is the declaration of intent and warning function the combination of action (knowledge of assignment criteria and / or order) and passive fingerprint. The entire biometric feature can only be captured with the knowledge of the user when he or she is active becomes. This closes largely enforcing the delivery of the feature by third parties.

Der fünfte Aspekt der Erfindung besteht in der Erhöhung des zu erreichenden Sicherheitsniveaus. Durch die Kombination von Wissen und Sein ( dies schliesst den „Besitz der Finger" ein) kann gegenüber der derzeitigen Sein-basierten Fingerabdruckauthentifizierungen ein höheres Sicherheitsnevieau erreicht werden. Ein Angreifer muss nicht nur in Besitz eines adequaten Fingerabdruckes (desses Abdruck/Abbild) sein, sondern, muss Wissen über das Zuordnungskriterium (Geheimnis der Zuordnung der Finger an der Hand zu einem logischen) und die Reihenfolge der in der Verifikation/Identifikation benötigten k_i Abdrücke haben. Je nach Ausführung sind verschiedene Kombinationen aus diesem Wissen möglich. Drei Beispiele: (1) es können damit automatisch generierte Folgen (vorgegebene Passwörter vom System) in Frage kommen, die als Wissen das Zuordnungskriterium beinhalten und über die Finger (Sein) abgegeben werden müssen; (2) die abzugebende Sequenz stellt eine 6-stellige Pin (Wissen) dar, die über die 10-Finger (Sein) abgegeben werden muss; (3) Kombinationen aus (1) und (2).The fifth aspect of the invention is to increase the level of security to be achieved. The combination of knowledge and being (this includes “owning the fingers”) means that a higher level of security can be achieved compared to the current being-based fingerprint authentication. An attacker does not only have to have an adequate fingerprint (its imprint / image), but must have knowledge of the assignment criterion (secret of the assignment of the fingers on the hand to a logical one) and the order of the k _i prints required in the verification / identification. Depending on the version, different combinations of this knowledge are possible. Three examples: ( 1) it can be used to generate automatically generated sequences (predetermined passwords from the system) that contain the assignment criterion as knowledge and must be entered using the fingers (being); (2) the sequence to be output provides a 6-digit pin (knowledge) which must be delivered via the 10-finger (being); (3) combinations of (1) and (2).

Beschreibung der bevorzugten AusführungsformenDescription of the preferred embodiments

Die Beschreibung einer möglichen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird beispielhaft mit Bezug auf die schematische Zeichnungen beschrieben, die (1) einen Registrierungsprozess, (2) eine Benutzerauthentifizierung, (3) Verwaltung Wissen und Sein in Blockschaltbildform umfaßt.The Description of a possible embodiment The present invention is exemplified with reference to the schematic Drawings described which (1) a registration process, (2) a User authentication, (3) knowledge and being management in block diagram form includes.

Kurze Beschreibung der ZeichnungShort description the drawing

Die beigefügte Zeichnung zeigt eine Ausführungsform für beispielhaft 10 Finger und alphanumerische benutzerspezifische Bezeichner als Zuordnungskriterium von physikalischen Fingern zu logischen Bezeichnungen.The attached Drawing shows an embodiment for exemplary 10 fingers and alphanumeric user-specific identifiers as Assignment criteria from physical fingers to logical names.

Die beigefügte Zeichnung (1) zeigt schematisch und beispielhaft ein Blockschaltbild als eine Ausführungsform für den Registrierungsprozess für die Verwendung von Fingerabdrücken als Kombination von Sein und Wissen unter Nutzung beliebiger Fingerabdrucksensoren und – verifikationsverfahren einsetzbar, auf die nicht explizit Bezug genommen wird. Die Zeichnung enthält drei wesentliche Komponenten. Komponente (1) stellt die Aufnahme der physikalischen Finger und deren Fingerabdrücke dar, die von der Komponente 2 über ein Zuordnungskriterium dem System pro Benutzer über einen Bezeichner hinterlegt werden. In unserer Zeichnung ist dazu eine alpahnumerische Bezeichnung als Beispiel erfolgt (2). Diese Zuordnung kann, wenn sie geheim gehalten wird zur wissenbasierten Authentifizierung genutzt werden. Für jeden Nutzer des Systems werden mindestens 2 unterschiedliche Fingerabdrücke erfasst, entsprechend des Zuordnungskriteriums bezeichnet und an die Referenzdatenbank (3) übergeben. Zusätzlich wird mind. eine Reihenfolge (Sequenze für die BioPIN als Wissen) für die Abgabereihenfolge der hinterlegten Fingerabdrücke vom System (2) erfragt und ebenfalls an die Referenzdatenbank (3) übergeben. An dieser Stelle sei darauf hingewisen, dass alternativ zur Erfragung auch die automatische Generierung von Reihenfolgen eingesetzt werden kann. In der Referenzdatenbank (3) sind somit entsprechend dem Zuordnungskriterium (Wissen) die unterschiedlichen Fingerabdrücke pro Nutzer mitttels Bezeichner und Reihenfolge (Wissen) hinterlegt. Komponente (1) erfasst in unserem Beispiel somit die biometrischen Merkmale der Finger und Komponente (2) ordnet sie Bezeichnern und mind. einer Reihenfolge zu, in der sie wieder abgerufen werden können. Komponente (3) speichert die erforderlichen Daten in der Referenzdatenbank. Die Speicherung einschl. zusätzlicher Sicherheitsmechanismen kann auf verschiedene Art und Weise wie beispielsweise Datenbank, Chipkarte, personalisierte Rechnersysteme erfolgen.The attached Drawing (1) shows schematically and by way of example a block diagram as an embodiment for the Registration process for the Use of fingerprints as a combination of being and knowledge using any fingerprint sensors and - verification methods can be used, to which no explicit reference is made. The drawing contains three essential components. Component (1) represents the inclusion of the physical fingers and their fingerprints represented by the component 2 over An assignment criterion is stored in the system for each user via an identifier become. In our drawing there is an alpine numeric designation as an example (2). This assignment can if secret is used for knowledge-based authentication. For each System users are recorded at least 2 different fingerprints, designated according to the allocation criterion and to the reference database (3) handed over. additionally is at least one order (sequence for BioPIN as knowledge) for the delivery order the stored fingerprints asked by the system (2) and also transferred to the reference database (3). At this point it should be noted that as an alternative to the questioning the automatic generation of sequences can also be used can. In the reference database (3) are thus according to the assignment criterion (Knowledge) the different fingerprints per user by means of identifier and order (knowledge). Component (1) recorded in our Example thus the biometric features of the fingers and component (2) assigns identifiers and at least one order in which they can be called up again. Component (3) stores the required data in the reference database. The storage including additional Security mechanisms can be implemented in various ways such as Database, chip card, personalized computer systems take place.

Die beigefügte Zeichnung (2) zeigt schematisch und beispielhaft den Ablauf der Benutzerauthentizifierung in 3 Phasen. Ziel ist eine Verifikation bzw. Identifikation des Benutzers gegenüber dem System auf der Basis von Sein und Wissen. In der Phase 1 wird einen Authentifizierungsanfrage an des System seitens des Benutzers gestellt, im Fall der Verifikation wird die Identität vorgegeben. Denkbar wäre an dieser Stelle auch, dass das System selbst die Authentifizierung beim Benutzer anfordert. In der zweiten Phase kommt in der dargestellten Alternative 2a für die Verifikation vom System die Aufforderung zur Eingabe der BioPIN (von Fingerabdrücken in einer bestimmten Reihenfolge anhand der benutzerdefinierten Bezeichner) und der Benutzer nimmt die entsprechende Eingabe der Fingerabdrücke (des Seins) auf der Grundlage seinens Wissens vor. Alternativ kann der Benutzer wie in 2b dargestellt ohne explizite Aufforderung die BioPIN eingeben. Welche BioPIN vom System abgefragt wird bzw. welche der Benutzer präsentiert ist frei konfigurierbar. So ist beispielweise denkbar, dass immer die erste registrierte BioPIN abgefragt wird, die BioPIN alternierend erfragt wird oder aber auch das bereits erwähnte Challenge Response Verfahren genutzt wird (wobei alle Kombinationen bzgl. des Wissen über Zuordnungskriterium und/oder Reihenfolge möglichen sind). Treten Fehler z.B. beim Scannen auf, kann es zur erneuten Eingabe einzelner oder mehrerer Fingerabdrücke kommen innerhalb der Phase 2. In Phase 3 erfolgt anhand der hinterlegten Referenzen auf der Basis der Eingaben des Benutzers die Authentizitätsprüfung des Sein (Fingerabdrücke) und Wissen (Zuordnungskriterium und/oder Reihenfolge). Es ist möglich, dass in den einzelnen Phasen wiederholte Eingaben nötig werden sowie dass Phase 2 und 3 systemseitig wiederholt werden müssen, ggf. mit Mindest- oder Höchstgrenze der Anzahl Eingaben. Insgesamt kann auch der komplette Vorgang (Phase 1 bis 3) mehrfach erfolgen.The attached Drawing (2) shows schematically and by way of example the process of User authentication in 3 phases. The goal is verification or identification of the user to the system on the basis of being and knowing. In phase 1 there is an authentication request placed on the system by the user, in the case of verification becomes the identity specified. Would be conceivable at this point also that the system itself authentication request from the user. The second phase comes in the illustrated Alternative 2a for the verification from the system the request to enter the BioPIN (from fingerprints in a specific order based on the custom identifier) and the user takes the appropriate input of the fingerprints (the Being) based on his knowledge. Alternatively, the Users as shown in Fig. 2b without explicit request the BioPIN enter. Which BioPIN is queried by the system or which of the User presented is freely configurable. For example, it is always conceivable that the first registered BioPIN is queried, the BioPIN alternately is asked or the already mentioned Challenge Response procedure is used (whereby all combinations regarding the knowledge of allocation criteria and / or Order possible are). If errors occur e.g. when scanning on, it can be used again Entering one or more fingerprints come within the phase 2. In phase 3, the references stored on the Based on the user's input, the authenticity check of being (fingerprints) and Knowledge (assignment criteria and / or order). It is possible that Repeated entries are necessary in the individual phases as well as that phase 2 and 3 must be repeated on the system side, if necessary with minimum or upper limit the number of entries. Overall, the entire process (phase 1 to 3) several times.

Die beigefügte Zeichnung (3) zeigt schematisch und beispielhaft die Verwaltung von Wissen und Sein. Für jeden Benutzer (dies können auch Benutzergruppen sein) sind Benutzerdaten wie eindeutige Bezeichner, Fingerabdruckzuordnungen einschl. dem Zuordnungskriterium (gekennzeichnet durch ein Flag auf die natürliche oder benutzerspezifische) sowie ein bzw. mehrere BioPINs als benutzerspezifische Reihenfolge von Fingerabdruck-Zuordnungsbezeichnern (die letztendlich auf die eigentlichen Fingerabdruckreferenzen verweisen) hinterlegt. Die Darstellung stellt nur eine mögliche Verwaltungsform dar. Die Ausführungsform zum Beispiel wie und welche Felder notwendig werden und wie diese letztendlich gespeichert und hinterlegt werden (welche Datenbank und Feldtypen usw.) ist beliebig wählbar. Wichtig ist, dass die Zuordnung von Sein und Wissen entsprechend unserer Erfindung erfolgt.The attached Drawing (3) shows the administration schematically and by way of example of knowledge and being. For any user (can also be user groups) are user data such as unique identifiers, Fingerprint assignments including the assignment criterion (marked by a flag on the natural or user-specific) and one or more BioPINs as user-specific Order of fingerprint mapping identifiers (which ultimately refer to the actual fingerprint references) deposited. The representation represents only one possible form of administration. The embodiment for example how and which fields are necessary and how these ultimately saved and stored (which database and field types etc.) can be freely selected. It is important that the Assignment of being and knowledge according to our invention.

Alternativ kann auch wie im dritten Aspekt der Erfindung beschrieben, über die Benutzerverwaltung die Veränderung/das Managment PIN/Password vorgenommen werden. Neben der Möglichkeit für den Nutzer, seine hinterlegten und registrierten Sequenzen) und/oder Zuordnungskriterien zu ändern, aktivieren und deaktivieren, besteht ferner die Möglichkeit seitens dem Betreiber eines Systems, Sequenzen und/oder Zuordnungskriterien zu aktivieren, zu deaktivieren oder Nutzer zur Neuregistrierung aufzufordern.alternative can also be as described in the third aspect of the invention User management the change / that Managment PIN / Password can be made. In addition to the possibility for the user, his stored and registered sequences) and / or allocation criteria to change, activate and deactivate, there is also the possibility on the part of the operator of a system, sequences and / or assignment criteria to activate, deactivate or request users to re-register.

Weiterhin wäre es für manche Applikationen auch denkbar, wenn das Zuordnungskriterium geheim ist (nur berechtigte Benutzer kennen es), daß die Reihenfolge der Fingerabdrücke für die BioPIN pseudozufällig durch das Systems generiert wird, anstatt fester Selektion. Wie von einem Fachmann leicht zu erkennen ist, kann diese Erfindung auf unterschiedliche Art und Weise in der Praxis umgesetzt sein.Farther would it be for some Applications also conceivable if the assignment criterion is secret is (only authorized users know) that the order of the fingerprints for the BioPIN is pseudo random the system is generated instead of fixed selection. Like from one Those skilled in the art can easily recognize that this invention can be applied to different Way in practice.

Claims

Procedures, the fingerprints as being characteristics and that Know about the order (sequence) or assignment criteria (designation) as combined knowledge- and being-oriented features for authentication use.

The method of claim 1, the per user or User group fingerprint references for more than one finger (being) and at least one order (sequence) in which the fingers of the stored references during user authentication become (knowledge), deposit.

The method of claim 1 and 2, in addition to testing the fingerprints check the correct order of the given fingers, whereby not only being but also knowledge of the sequence of fingers to be given is checked.

The method of claim 1, the application specific Mapping physical fingers to logical mapping criteria and / or application-specific sequences (the latter according to claim 2) for deposit each user and for use knowledge authentication.

The method of claim 1, 2, 3 and 4, wherein the user the knowledge character freely choose the invention can, for which application which assignment and / or sequences) were.

Method according to claims 1-5 for verification and / or Identification can be used.

Method according to claims 1-6 regardless of the input used and output devices, sensor, recording and processing technology (filtering and preparation etc. of the fingerprints) and independently of the way of depositing, storing and checking the Fingerprint references.

Method according to claims 1-6 regardless of the technical used and organizational management of the stored being and knowledge references.

The method of claims 1-6, wherein the assignment criteria and / or application-specific sequences can be changed, activated or deactivated can.

Method according to claims 1-9, with the feature of declaration of intent, final function and / or Warning function.

A method according to claims 1-9 with the feature of increasing the Safety levels.

Method according to claims 1-8, with the feature activation of information, data and services as well as devices, systems and facilities.