TW201211819A - A method and a device for generating a secret value - Google Patents
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Description
201211819 六、發明說明: 【發明所屬之技術領域】 本發明一般關於使用者認證,尤指圖形密碼。 【先前技術】 茲概述技術之諸面向,係與下述及所請求本發明諸面 有關。此處論述咸信有助於為讀者提供背景資訊,以 ° 明白本發明諸面向。因此’須知此等陳述需就此觀點閱讀, 而非要求准予先前技術。 長久以來建立的實務是,使用密碼以保護存取諸 置’例如電腦和行動電話。最通常的密碼系統,需要使用^ 用,盤輸入字串。此項問題是,強密碼(即難以推測 碼),往往難以記住,反之亦然。 由於δ己衫像在在比記文本容易,因此有許多解決方案, ^使用圖形密碼。此外,許多新裝置並無實體鍵盤Μ列如 曰 11慧型電話只内嵌觸摸顯示幕,做為輸入裝置。在此情況 下’需用虛擬鍵盤輸入織紋密碼。此對使用者不很好用, 其是使用強密碼(文字和數字混合大寫和小寫 ^一⑽5,5_提出-種 用者點擊在預 疋影像之一序列預定區,以輸入密碼。us 2〇〇4/〇1〇721 一種類似解決方案。
Passlogix開發此創意,是按照Su〇等人的〈圖形密碼探 二原〉’喬治亞州立大學的電腦科學系,http://wwwacsac 〇〇5/papers/89.pdf。為輸入密碼,使用者點擊在預定序 影像之諸項上。 蚩S· Wiedenbeck等人亦在多篇論文裡延伸B1〇nder氏的計 畺丨J · 〈使用圖形达、碼之認證:基本結果〉,發表於人與電腦 互動國際會議(HCII 2005),拉斯維加斯,nv, 2005 ; 〈使用圖开岔碼之認證:公差和影像選擇之效應〉,可 201211819 安全性學術研討會(SOUPS),卡内基-梅 隆5學,匹茲堡,2005; ·81形密碼系統之設計和縱向評估〉,人電腦 此系絡’第63卷’2GG5年’1G2·127頁。 點擊在二心:預定邊界,得以使祕意影像,故使用者可 點擊在影像之任何處,製作密碼。 面等人’通行點開發出—種系統,可從若干 面選擇-面多次,輸入密碼。 τ 如異系統作業合理地良好,然而遭到某些缺點,諸 測到i碼#後偷窥:絲者相使用者的選擇/點擊,可猜 铋,ϋ固亟ΐ有i解決方案,克服此困難,提供-種系 、 圖开)岔碼禦防背後偷窺。本發明即提供此種解決方 71^ 【發明内容】 、本發明第一面向,針對秘密數值之產生方法。裝置顯示 一初始影像,包括複數圖形元素,各圖形元素有至少二^ 數,迭代接收使用者輸入,選擇許多圖形元素之變數,於是 產生修飾影像;並從至少所選擇之圖形元素變數,產生秘密 數值。 在第一較佳具體例中,秘密數值係密碼。 在第二較佳具體例中,裝置接收使用者輸入,以選擇初 始影像,亦用來產生秘密數值。 在第三較佳具體例中,圖形元素係無間整合於初始影傻 和修飾影像。 / 在第四較佳具體例中,使用者輸入包括選擇圖形元素, 且因應此而提供至少一變數。 Μ 在第五較佳具體例中,使用者輸入以選擇變數,包括同 時供應使用者以圖形元素之全部變數。 本發明第二面向,針對秘密數值之產生裝置。此裝置包 201211819 ίίϊί象,包括複數圖形元素,各圖形 元素之變接收使用者輸入,以選擇許多圖形 素變數,產生祕密飾影像;並從至少所選擇之圖形元 在,一較佳具體例中,祕密數值係密碼。 在第二較佳具體例中,處理器又可供接 以選擇初始縣,纽H仙城纽魏/使用者輸入 入如ίΐί較佳具體财’處理11又可供把錢數無間整合 入初始影像,以產生修飾影像。 而卢幸ί佳ΐ體例中,使用者輸入包括選擇圖形元素, 你適於提供至少一變數加以因應。處理器宜能因應 選擇變數,進—步.提供所選擇_元素之 士第五較佳具體财’處理H又適於提供原先顯示的圖 开>7L素。 【實施方式】 茲參見附圖所示非限制實施例,說明本發明之 特 點。 本發明之主要創意是,利用與初始影像互動,修飾其中 ,以上_元素’例如窗、人、車,和儲存符號以產生 ,岔數值(諸如密碼)。圖形元素可藉點擊加以修飾,每次點 擊可將目前圖形元素改為另一預定的圖形元素,最好是無間 整合入初始圖像内。秘密數值視最後圖像而定,與初始圖'像 不同,透過使用者與圖形元素互動而構成。正如人腦把圖像 儲存在長期s己憶區,可以改進成功回憶秘密數值的機會。 一第1圖表示如何改變影像,以產生密碼。第丨圖上半表 不,求使用者輸入其秘密數值時,所顯示之原有影像。使用 者Ik即點擊在圖像之若干區加以修飾,即由第1圖下半所示 最後影像衍生密碼。舉例而言,當使用者點擊在空街道(圖 形7G素)時,顯示出公車(其次預定之圖形元素),再點 201211819 次,出現計程車,一直點擊到出現黃色跑車,即最後影像所 不。二版本之間總共有十處其他相異點,此相異點即用來產 生密碼。 全部圖形元素均預先界定,並整合入系統内。可知相當 難以注意到相異點,尤其是若駭客以前沒見過之影像,意即 提供良好保護以防背後偷窺盜取,除非使用照相機記錄及修 飾(和/或最後影像)。 於此所述焦點在密碼之輸入,惟須知在各種密碼系統 (例如編密碼鍵)内,如此產生的秘密數值亦可有其他用 法,而如此用法需要其他衍生機制。 較佳具體例 如前所述,較佳具體例係針對應用於密碼界域的秘密數 值之輸入。為簡化起見,把最後圖像視為密碼。 全部圖形元素均預先界定,並整合入系統内,即最好讓 駭客不可能看到是什麼圖形元素。此外,最好妥為選擇影 像,以便提供充分多樣之修飾可能性,例如空沙沙灘上的日 出相當有限,而城市街道則提供許多不同元素可以修飾。 …第2圖表示密碼輸入用之顯示器例。當要求使用者輸入 其岔碼時,顯示器包括初始圖像、驗效紐、重設钮,還可能 有轉接到另一使用者的轉接鈕。 第3圖表示本發明裝置較佳具體例之方塊圖。裝置3〇〇 包括適於顯示影像用之顯示幕31〇,和例如第1和2圖所示 顯=器。裝置300又包括至少一處理器32〇 (以下僅稱「處 理器」),至少一記憶器330,和使用者輸入機構34〇。如為觸 摸式,使用者輸入機構340可為顯示幕310,惟亦可為滑鼠 和/或鍵盤。處理器適於進行本發明方法,諸如應使用者要 求修飾圖形元素,並產生密碼。須知裝置3⑻亦可做為駑鈍 型終端機,有賴使用者和外部伺候機間之至少若干互動:又 須知裝置300可以複數機件實施,諸如顯示器、使用者界 面,和計算機件,包括處理器32〇,並提供影像給顯示器1 201211819 從使,者界面接收使用者輸入。 第4圖表示影像之不同圖形 =形例。此等_元素㈣㈣者指示, J;次選叫再如第4圖所示,可強調「=擇的: 形元每_者點擊圖 現_元素之順序侧定和預定,= #當2:i藉修飾圖形元素,已恢復最後圖像時,按下驗 二:11:碼。若顯示之影像誠然與最後影像相同,則密 碼獲付成功驗證,因而例如准予存取。 在密碼輸人時,使財弄錯,可㈣跡,即恢復 初始影像,取消業已完成之修飾。 卩復 新京i新(沒有密碼)創作密碼,或現有使用者產生 新抢碼,即發生登錄。登錄宜包括如下階段:冷压王 提醒 實施 錯誤 選擇:使用者互動以選取密石馬 對使用者顯示密碼 使用者實施密碼輸入 使用者在實施中弄錯 第6圖表示登錄階段之間的較佳互動。 幕 登錄開始是選擇密碼⑽,可顯示諸如第4騎示顯示 好讓使用者識別圖形元素。若使用者點擊在「目前」圖 ^素(第4圖所強調者),即按前述修飾。第4圖内之顯示 ,亦包括密碼強度赫’其數值宜視可修飾的素之總 ^、各圖形元素之選項數,以及使时業已修飾的圖形元素 数而定。 若使用者弄錯’可使用「重設」#,從頭開始;亦可選 用「收回」鈕,取消最後的動作。 201211819 —使用者若滿意所得圖像,可藉選擇「驗效」紐,以驗效 雄、碼’然後開始提醒階段620。 一在J醒階段620,所選擇影像以強調之修飾圖形元素顯 不’如第7圖所示。使用者則可附選驗效密碼(因而結束登 錄)、重設密碼(回到密碼選擇階段61〇),或實施密碼 後一情況,實施階段630即開始。 在密碼實施階段630,使用者可實施輸入密碼。使用者 =取消實施,回到密碼提醒階段62〇,以檢視所選擇密碼。 實施成功也會帶回到密碼提醒階段62〇,而實施不成功則合 造成移動到錯誤階段640,在此顯示錯誤,如第8圖所示, 然後回到密碼實施階段630,供另一次嘗試。 在錯誤階段640,最好是一方面指示正確選擇的圖形元 素’另方面指示不正確選擇的圖形元素。 密碼空間 為改進密碼空間,可考慮圖形元素之選擇次序。在此情 況下,秘錄值並非衍自最後圖像,岐從初關像至最後 圖像之全盤互動。 密碼空間的大小可計算如下:影像有可感測區域e (圖 形元素),各有v種可能變數。為簡化記法和公式,假設全部 區域有同樣數目之可能變數;區域之變數集合「符號字母, 以q表示。各區域又有進一步狀態:初始(從缺)狀態,不 計入字母内。 ‘ 為輸入密碼,使用者在影像内修飾許多n區域,剩餘之 e-n區域保留從缺狀態。 所指定η的密碼空間大小Ω (假定區域修飾次序無關緊 要)’係η以組數乘以選用區域所有可能狀態數,即: 若也顧慮到輸入次序,則所指定η的密碼空間大小〇, 即為: 201211819 間距’在第—種(無次序)情況下, Ω
V »=:〇 (i + i?)6 間距==工情況下’全盤密碼空間的大小Ω, Ω
S、η3. ν» - ▽ el n=〇 L· (e - n)!Vn =:1 + ev + e(e - l)v2 + ... + e; n=0 =在二者情況·f ’ Ω係隨可感顺域數按指數成長。 要件碼(或傳統密竭)相當類似,主要差別在新 選擇修飾區域。PIN碼和傳統密碼之強度,係基 小和長度。有可能選擇「何處」修飾密碼(和何處不 碼’對於符號字母之指定大小和長度(修飾 =域數)’有更大變異性。此項選擇可以二項係數表示 馬空間有正面貢獻。 茲列與PIN碼之比較例如下。4數位PIN碼有1〇個元素 (數位)之字母和4個可修飾區,賦予總共1〇〇〇〇種可能 性。在約30個可修飾區域的圖形密碼脈絡内,使用同樣數^ 參數’賦予.(34。)· 1〇4 = 27 405. 10 000 = 274 OSO 000可能性。 即使更簡單的影像,以只有8個可修飾區域而言,在密 碼空間上提供明顯改進:Ο·1〇4 = 70.ΐ〇〇〇〇 = 7〇〇〇〇〇。 若考慮次序,此等數目也會更大(24倍)。 理論上,圖形密碼強或更強,如傳統密碼,對變異要選 】長而充*「字母」,只要看紋公式之漸近線行為可J 易驗證。對傳統的織紋密碼而言,很通常的是使用字母數字 201211819 符號,賦予62個字母大小(小寫、大寫 碼脈絡中,字母符號是影像或物體,數 如傳統情況之敏感性^ 統變化集合無法大到 毋赵ΐί字上比較H·為獲得密碼帥大約有8字的字 子情況之敏感性密碼(_上通常所建議)同樣大小, 、登裡J1夫此等數目尚未考慮到在可得區域(約3〇個)中 St集合之因素在内,提供圖形密碼之優點。又 产、,因為在顧ΊΛ統’會趨近此圖形密碼系統之實際限 現16個(或以上)元素會混淆,但在 第變化例,系統擬議不同的初始圖像,取代單一圖 化例,在點擊時,全部可能的圖形元素均顯示, (選如f :圖所不。第二變化例可導致更快速輸入 防備。>7C素不需點擊二次以上),惟需知對背後偷窺較無 ®絲本發雜储體織碼產纽法流程圖。此 /、 ^驟1010開始,接著是視需要之選擇步驟1020,選 ^刀始影像。接收個者輸人,修飾刪_元素,對使用 B f不所選擇之圖形元素。須知所選擇的圖形元素,不一定 =吏,者選擇之最後_元素;可從而加以改變。另須知可 、目多次後,顯示初始所顯示之圖形元素,在此情況下, 視實作狀況,可視為或不視為修飾之圖形元素。 费:後在步驟I。4。驗證密碼是否完整,例如檢核使用者是 、效岔碼。若情況並非如此,方法回到圖形元素之修 然而’若密碼完整,則產生1050密碼。所產生密碼之形 二可例如為所選擇圖形元素之列表,涵蓋(所選擇或全部) 201211819 圖形元素之碎址(hash),或涵蓋整體最後影像之碎址。 須知本系統即可致能圖形密碼系統: •能夠減少字典盜取之虞。誠然,通常字組代矣力古% 碼空間⑽大型子集’相來減少記憶密碼的辛苦二 數圖ί在知’在人民# +公享。於圖形密碼脈絡裡,少 數圖形7L素有可能比其他「更好」或「更常用」。 j細簡單熟悉方式提供良好水準之安全性。例如可 視力有問題的老人,或學齡前的孩童使用。 槿、較長㈣,因為較易關聯影像和在特殊影像 象§中之關係。誠然,人使用長期記憶以儲存圖 像’故可導致回憶影像優於文本。 •能夠由無鍵盤,難以打字的裝置使用。 ·此夠對基本點擊記錄技術較不敏感,而對背後偷窺更 能防備。 說明^和(適當情況下)t請專職圍及關所揭示各 寺點’可單獨或以任何適當組合提供,申請專利範圍内出現 的參照號碼,僅供圖示,對申請專利範圍不具限制效 【圖式簡單說明】 ^ 第1圖表示如何改變影像以產生密碼之例; 第2圖表示密碼輸入之顯示例; 第3圖表示本發明較佳具體例裝置之方塊圖; 第4圖表示影像的不同圖形元素之例; 第5圖表示如何改變圖形元素; 第6圖表示都錄階段間之較佳互動; 第7圖表示登錄其餘階段之顯示例; 第8圖表示都錄錯誤階段之顯示例,· 第9圖表示使用者輸入之變化具體例; 第10圖表示本發明較佳具體例之密碼產生方法流程圖。 【主要元件符號說明】 300裝置 310顯示幕 201211819 320 處理器 330 340 使用者輸入機構 610 620 密碼提醒階段 630 640 錯誤階段 1010 1020 選擇初始影像步驟 1030 1040 驗證密碼完成步驟 1050 記憶器 密碼選擇階段 密碼實施階段 開始輸入步驟 修飾圖形元素步驟 產生密碼步驟 12
Claims (1)
- 201211819 七、申請專利範圍: 步驟種秘密數值之產生方法,包括在裴置(300)進行之 一 顯示初始影像,包括複數圖形元素,各圖形元素有至少 —隻數; 本+複接收(1〇3〇)使用者輸入,以選擇許多複數圖形元 素之k數,因而產生修飾影像; 者從至少所選擇圖形元素之變數,產生(1〇5〇)祕密數值 者。2·如中請專利翻第丨項之方法,其中秘密數值係密竭 田如中請專利細第1項之方法,又包括步驟為,接收使 供獅補f彡像,其帽麵秘縣又用於產生 4.如申請專利範圍第丨項之方法,其中 合於初始影像和修飾影像者。 甲⑽凡素係無間整 擇圖第1項之方法,其中使用者輸入包括選 擇圖形兀素,又包括步驟為,因應提供至少一變數者。 6.如申請專利範圍第5項之方法,1 用者同時提供所選擇圖形元素之全部變數乂驟包括對使 供:7.-種秘密數值之產生裝置⑽),包括處理器(32〇), 圖形元;有初始影像,包括複數圖形元素,各 而產生爾之變數,因 者。8.如巾料利範圍第7項之裝置,其中秘密數ί係密碼 9.如申請專利範圍第7項之震置,其中處理 又 201211819 供接收使用者輸人’以選擇初始 亦使用所細爾彡像,以產生麵^值者、/處理器(320) 10. 如申請專利範圍第7項之t置, 整合變數於初始影像,以產生修飾影像者。 0又供無間 11. 如申請專利範圍第7項之裝置, 擇圖形S素,而處理ϋ又適於因應提供至讀 A匕括選 12. 如申請專利範圍第u項之裝置, ° 應使用者輸入以選擇變數,而提供所選擇圖』 者。 13. 如申請專利範圍第7項之裝置,其 供原先顯示之目形元素者。 & $又適於&
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