TW201301261A - 身份認證系統及方法 - Google Patents

Abstract

一種身份認證方法，該方法應用於一系統上，該系統包括一外部存儲裝置、一資訊伺服器及一終端機，該外部存儲裝置及該資訊伺服器中存儲有聲紋模型，該方法包括：資訊伺服器執行：接收該從終端機傳送的聲紋模型；判斷該聲紋模型是否與存儲的一聲紋模型一致，並將該結果傳送至該終端機；終端機執行：提示用戶輸入語音；接收該用戶輸入的語音；提取用戶的語音特徵；判斷該提取的語音特徵是否與該從外部存儲裝置中獲取的一聲紋模型相匹配；當匹配時，確認該語音驗證成功；當且僅當該資訊伺服器驗證成功和該語音驗證成功時，確定身份認證成功。

Description

身份認證系統及方法

本發明涉及一種身份認證系統及方法。

目前，語音識別以其便利得到越來越多用戶的青睞，從而被廣泛應用於身份識別上。然而，目前的語音識別方式的身份識別，往往單一根據用戶語音進行驗證，犯罪分子可通過錄音或其他手段獲取合法用戶的聲音樣本，從而非法使用合法用戶的權利，嚴重損壞了合法用戶的權益。而且目前的基於語音方式的身份識別系統在進行身份識別時，是由作為中央伺服器的資訊伺服器進行語音的分析與特徵提取，並進行比對判斷是否為用戶，而語音的分析往往計算量很大，因此會增加資訊伺服器的控制單元的處理時間，延長交易時間，特別在用戶較多時，延時更加嚴重。

有鑒於此，有必要提供一種身份認證系統及方法，可提高安全性。

一種身份認證系統，該系統包括一資訊伺服器及至少一終端機，該系統還包括一存儲有用戶的聲紋模型的外部存儲裝置；該資訊伺服器包括一資料庫及一控制單元，該資料庫中存儲有至少一個用戶的聲紋模型，該控制單元包括：一資訊獲取模組，用於接收該從終端機傳送的用戶的聲紋模型；一該判斷模組，用於判斷該獲取的用戶的聲紋模型是否與資料庫中存儲的一用戶的聲紋模型一致，產生一驗證結果，並將該驗證結果傳送至該終端機；每一終端機包括一顯示單元、一語音輸入單元及一處理單元，該語音輸入單元用於供用戶輸入語音，該處理單元包括：一資訊獲取模組，用於回應用戶的插入該外部存儲裝置的操作，從該外部存儲裝置中獲取該用戶的聲紋模型；一提示模組，用於控制該顯示單元產生一提示框提示用戶輸入語音；一該語音接收模組，用於接收該用戶通過該語音輸入單元輸入的語音；一特徵提取模組，用於從該用戶輸入的語音中提取用戶的語音特徵；一識別模組，用於判斷該提取的語音特徵是否與該從外部存儲裝置中獲取的一聲紋模型相匹配；一執行模組，用於當該提取的語音特徵與該從外部存儲裝置中獲取的一聲紋模型相匹配時，確認該語音驗證成功，當且僅當該資訊伺服器的匹配結果為驗證成功和該語音驗證成功時，該執行模組確定身份認證成功。

一種身份認證方法，該身份認證方法應用於一身份認證系統上，該系統包括一外部存儲裝置、一資訊伺服器及至少一終端機，該外部存儲裝置中存儲有用戶的聲紋模型，該資訊伺服器包括一資料庫，該資料庫中存儲有至少一個用戶的聲紋模型，每個終端機包括一顯示單元及一語音輸入單元，該語音輸入單元用於輸入語音，該方法包括：資訊伺服器執行如下步驟：接收該從終端機傳送的用戶的聲紋模型；判斷該接收的用戶的聲紋模型是否與資料庫中存儲的一用戶的聲紋模型一致，產生一匹配結果，並將該匹配結果傳送至該終端機；終端機執行如下步驟：控制該顯示單元產生一提示框提示用戶輸入語音；接收該用戶通過該語音輸入單元輸入的語音；從該用戶輸入的語音中提取用戶的語音特徵；判斷該提取的語音特徵是否與該從外部存儲裝置中獲取的一聲紋模型相匹配；當該提取的語音特徵與該從外部存儲裝置中獲取的一聲紋模型相匹配時，確認該語音驗證成功；當且僅當該資訊伺服器的匹配結果為驗證成功和該語音驗證成功時，確定身份認證成功。

該資訊伺服器接收該終端機傳送的用戶聲紋模型，並與該資料庫中存儲的用戶的聲紋模型進行匹配，當與該資料庫中存儲的用戶的聲紋模型時，驗證成功；該終端機獲取該外部存儲裝置中的用戶聲紋模型，提取用戶輸入的語音的特徵，並判斷該提取的語音特徵是否與該從外部存儲裝置中獲取的聲紋模型是否匹配，當匹配時，該終端機的語音驗證成功；當且僅當資訊伺服器驗證成功和該語音驗證成功時，身份認證成功。

請參閱圖1-2，一身份認證系統1包括一資訊伺服器10、至少一終端機20及一外部存儲裝置30。在本實施方式中，該身份認證系統1用於金融交易上。該至少一終端機20與該資訊伺服器10通過有線或無線的方式進行通信。該外部存儲裝置30可通過該至少一終端機20與該資訊伺服器10進行通信。該外部存儲裝置30存儲有一合法用戶的聲紋模型，該資訊伺服器10中存儲有至少一個合法用戶的聲紋模型，其中，合法用戶註冊成功後，該資訊伺服器10中均會存儲備份有該合法用戶的聲紋模型。該外部存儲裝置30可為U盤SD卡、光碟等存儲設備。

用戶可通過任意一終端機20接入一外部存儲裝置30，並通過該外部存儲裝置30所存儲的合法用戶的聲紋模型以及用戶當前輸入語音進行身份認證，達到雙重認證的效果。在本實施方式中，該外部存儲裝置30中用戶聲紋模型的驗證由資訊伺服器10完成，而該用戶當前輸入語音的分析與驗證則由終端機20一端完成。

其中，該資訊伺服器10包括一資料庫11以及一控制單元12。該資料庫11中存儲有多個用戶的聲紋模型。該控制單元12接收終端機20發送的聲紋模型，根據資料庫11中存儲的聲紋模型對該接收的聲紋模型進行匹配比對，產生驗證結果並將驗證結果發送給該終端機20。

具體的，該控制單元12包括有：一資訊接收模組121，用於接收終端機20發送的用戶的聲紋模型；一判斷模組122，用於判讀所接收到的聲紋模型是否與資料庫11中存儲的其中一個聲紋模型匹配，產生驗證結果並將該驗證結果發送給該終端機20。其中，當所接收到的聲紋模型與資料庫11中存儲的某一聲紋模型匹配時，該驗證結果為驗證通過；而當所接收到的聲紋模型與資料庫11中存儲的任一聲紋模型都不匹配時，該驗證結果為驗證失敗。

該終端機20包括一顯示單元21、一語音輸入單元22以及一處理單元23。該語音輸入單元22用於供用戶輸入語音，在本實施方式中，該語音輸入單元22為麥克風等聲音採集裝置。該處理單元23包括一資訊獲取模組231、一提示模組232、一語音接收模組233、一特徵提取模組234、一識別模組235及一執行模組236。該資訊獲取模組231用於回應用戶的插入該外部存儲裝置30的操作，從該外部存儲裝置30中獲取該用戶的聲紋模型，該提示模組232用於控制該顯示單元21產生一提示框提示用戶輸入語音；該語音接收模組233用於接收該用戶通過該語音輸入單元22輸入的語音；該特徵提取模組234用於從該用戶輸入的語音中提取用戶的語音特徵；該識別模組235用於判斷該提取的語音特徵是否與該從外部存儲裝置30中獲取的一聲紋模型相匹配；該執行模組236用於當該提取的語音特徵與該從外部存儲裝置30中獲取的一聲紋模型相匹配時，確認該語音驗證成功。該執行模組236在該資訊伺服器的匹配結果為驗證成功和該語音驗證成功時，確認身份認證成功。

其中，在本發明第一實施方式中，該資訊獲取模組231在從該外部存儲裝置30中獲取用戶的聲紋模型後，將該獲取的用戶的聲紋模型傳送至該資訊伺服器10。該提示模組232接收該資訊伺服器10傳來的匹配結果，並在確定該匹配結果為驗證通過時，控制該顯示單元21顯示一提示框，提示用戶輸入語音。該語音接收模組233、該特徵提取模組234以及該識別模組235執行相應的功能，判斷用戶的語音特徵是否與該從該外部存儲裝置30中獲取的聲紋模型相匹配。該執行模組236在當該用戶的語音特徵與該從外部存儲裝置30中獲取的聲紋模型匹配時，確定語音驗證通過，並在語音驗證成功時，確定身份認證成功。當該用戶的語音特徵與該從該外部存儲裝置30中獲取聲紋模型不匹配時，該執行模組236確定語音驗證失敗，從而確定身份認證失敗。當該提示模組232接收該資訊伺服器10傳來的匹配結果，並在確定該匹配結果為驗證不通過時，控制該顯示單元21顯示一提示框，提示身份認證失敗。

在第二實施方式中，該提示模組232回應用戶插入該外部存儲裝置30的操作後，控制該顯示單元21顯示一提示框，提示用戶輸入語音。該語音接收模組233、該特徵提取模組234以及該識別模組235執行相應的功能，判斷用戶的語音特徵是否與該從該外部存儲裝置30中獲取的聲紋模型相匹配。該執行模組236在當該用戶的語音特徵與該從外部存儲裝置30中獲取的聲紋模型匹配時，確定語音驗證通過，並在確定語音驗證通過後，才將從該外部存儲裝置30獲取的用戶的聲紋模型傳送至該資訊伺服器10，該資訊伺服器10進行前述的聲紋模型的驗證並產生驗證結果。該執行模組236接收資訊伺服器10的驗證結果，在判斷該資訊伺服器10的驗證結果為失敗時，確定身份驗證失敗，在判斷該資訊伺服器10的驗證結果為成功時，確定身份驗證成功。

在第三實施方式中，該資訊獲取模組231回應用戶插入外部存儲裝置30的操作，從該外部存儲裝置30中獲取該用戶的聲紋模型並將該獲取的用戶的聲紋模型傳送至該資訊伺服器10，同時該提示模組232控制該顯示單元21顯示一提示框，提示用戶輸入語音，並進行相應的用戶語音驗證。該執行模組236同時根據用戶語音驗證結果和資訊伺服器10發送的驗證結果判斷身份驗證是否成功，並當用戶語音驗證成功以及資訊伺服器10發送的驗證結果為驗證通過時，才確認身份驗證成功。

請參閱圖3，為一實施方式中的一應用於圖1所示的一身份認證系統1中的第一實施方式中的身份認證方法的流程圖。

在步驟S301中，該資訊獲取模組231回應用戶的插入外部存儲裝置30的操作，從該外部存儲裝置30中獲取用戶的聲紋模型，並將該獲取的用戶的聲紋模型傳送至資訊伺服器10。

在步驟S302中，該資訊接收模組121用於接收該從該終端機20傳送的用戶的聲紋模型。

在步驟S303中，該判斷模組122判斷該接收的聲紋模型是否與該資料庫11中存儲的一聲紋模型匹配，並將該匹配結果傳送至該終端機20。其中，當該接收的聲紋模型與該資料庫11中存儲的一聲紋模型匹配時，該匹配結果為驗證成功。當該接收的聲紋模型與該資料庫11中存儲的任何聲紋模型都不匹配時，該匹配結果為驗證失敗。

在步驟S304中，該提示模組232接收該資訊伺服器10傳送過來的匹配結果信號，並在該匹配結果信號為驗證成功信號時，控制該顯示單元21產生一提示框提示用戶輸入語音。其中，當在該驗證結果資訊為驗證失敗信號時，流程結束。

在步驟S305中，該語音接收模組233用於接收該用戶通過該語音輸入單元22輸入的語音。

在步驟S306中，該特徵提取模組234用於從該用戶輸入的語音中獲取用戶的語音特徵。

在步驟S307中，該識別模組235用於判斷該獲取的用戶的語音特徵是否與該從該外部存儲裝置30中獲取的一聲紋模型相匹配。當該獲取的用戶的語音特徵與該從該外部存儲裝置30中獲取的一聲紋模型相匹配時，執行步驟S308。當該獲取的用戶的語音特徵與該從該外部存儲裝置30中獲取的聲紋模型不相匹配時，流程結束。

在步驟S308中，該執行模組236確定語音驗證成功，從而確定身份驗證成功。

第二實施方式與第一實施方式的區別之處在於：該資訊獲取模組231回應用戶的插入外部存儲裝置30的操作，從該外部存儲裝置30中獲取用戶的聲紋模型；該提示模組232回應用戶插入該外部存儲裝置30的操作後，控制該顯示單元21顯示一提示框，提示用戶輸入語音。該執行模組236在確定語音驗證通過後，才將該外部存儲裝置30獲取的用戶的聲紋模型傳送至該資訊伺服器10，該資訊伺服器10進行前述的聲紋模型的驗證並產生驗證結果。該執行模組236接收資訊伺服器的驗證結果，在判斷該資訊伺服器的驗證結果為失敗時，確定身份驗證失敗，在判斷該資訊伺服器的驗證結果為成功時，確定身份驗證成功。

第三實施方式與第一實施方式的區別在於：該資訊獲取模組231回應用戶插入外部存儲裝置的操作，從該外部存儲裝置30中獲取該用戶的聲紋模型並將該獲取的用戶的聲紋模型傳送至該資訊伺服器10，同時該提示模組232控制該顯示單元21顯示一提示框，提示用戶輸入語音，並進行相應的用戶語音驗證。該執行模組236同時根據用戶語音驗證結果和資訊伺服器10發送的驗證結果判斷身份驗證是否成功，並當用戶語音驗證成功以及資訊伺服器10發送的驗證結果為驗證通過時，才確認身份驗證成功。

本技術領域的普通技術人員應當認識到，以上的實施方式僅是用來說明本發明，而並非用作為對本發明的限定，只要在本發明的實質精神範圍之內，對以上實施例所作的適當改變和變化都落在本發明要求保護的範圍之內。

1．．．身份認證系統

10．．．資訊伺服器

20．．．終端機

30．．．外部存儲裝置

11．．．資料庫

12．．．控制單元

121．．．資訊接收模組

122．．．判斷模組

21．．．顯示單元

22．．．語音輸入單元

23．．．處理單元

231．．．資訊獲取模組

232．．．提示模組

233．．．語音接收模組

234．．．特徵提取模組

235．．．識別模組

236．．．執行模組

圖1為本發明一實施方式中身份認證系統之方框示意圖。

圖2為本發明圖1中的處理單元之方框示意圖。

圖3為本發明第一實施方式中身份認證方法之流程圖。

1．．．身份認證系統

10．．．資訊伺服器

11．．．資料庫

12．．．控制單元

121．．．資訊接收模組

122．．．判斷模組

20．．．終端機

21．．．顯示單元

22．．．語音輸入單元

23．．．處理單元

30．．．外部存儲裝置

Claims (12)

1. 一種身份認證系統，該系統包括一資訊伺服器及至少一終端機，其改良在於，
   該系統還包括一存儲有用戶的聲紋模型的外部存儲裝置；
   該資訊伺服器包括一資料庫及一控制單元，該資料庫中存儲有至少一個合法用戶的聲紋模型，該控制單元包括：
   一資訊獲取模組，用於接收該從終端機傳送的用戶的聲紋模型；
   一判斷模組，用於判斷該獲取的用戶的聲紋模型是否與資料庫中存儲的一合法用戶的聲紋模型一致，產生一驗證結果，並將該驗證結果傳送至該終端機；
   每一終端機包括一顯示單元、一語音輸入單元及一處理單元，該語音輸入單元用於供用戶輸入語音，該處理單元包括：
   一資訊獲取模組，用於回應用戶的插入該外部存儲裝置的操作，從該外部存儲裝置中獲取該用戶的聲紋模型；
   一提示模組，用於控制該顯示單元產生一提示框提示用戶輸入語音；
   一該語音接收模組，用於接收該用戶通過該語音輸入單元輸入的語音；
   一特徵提取模組，用於從該用戶輸入的語音中提取用戶的語音特徵；
   一識別模組，用於判斷該提取的語音特徵是否與該從外部存儲裝置中獲取的一聲紋模型相匹配；
   一執行模組，用於當該提取的語音特徵與該從外部存儲裝置中獲取的一聲紋模型相匹配時，確認該語音驗證成功，當且僅當該資訊伺服器的匹配結果為驗證成功和該語音驗證成功時，該執行模組確定身份認證成功。
2. 如申請專利範圍第1項所述之身份認證系統，其中，該資訊獲取模組還用於回應用戶的插入該外部存儲裝置的操作，將該從外部存儲裝置中獲取的用戶的聲紋模型傳送至資訊伺服器。
3. 如申請專利範圍第2項所述之身份認證系統，其中，該提示模組控制該顯示單元產生該提示框提示用戶輸入語音為該提示模組接收該資訊伺服器傳送的驗證結果，並在確定該接收到的驗證結果為驗證成功時執行。
4. 如申請專利範圍第1項所述之身份認證系統，其中，該提示模組控制該顯示單元產生該提示框提示用戶輸入語音為回應用戶的插入該外部存儲裝置的操作而執行。
5. 如申請專利範圍第4項所述之身份認證系統，其中，該執行模組還用於在確定語音驗證成功後，將該獲取的外部存儲裝置中的用戶的聲紋模型傳送至該資訊伺服器，並在接收到資訊伺服器的驗證結果為驗證通過時，確認驗證成功。
6. 如申請專利範圍第1項所述之身份認證系統，其中，該資訊獲取模組還用於回應用戶的插入該外部存儲裝置的操作，將該從外部存儲裝置中獲取的用戶的聲紋模型傳送至資訊伺服器的同時，該提示模組回應用戶的插入該外部存儲裝置的操作，控制該顯示單元產生一提示框提示用戶輸入語音，該執行模組同時根據用戶語音驗證結果和資訊伺服器發送的驗證結果判斷身份驗證是否成功。
7. 一種身份認證方法，該身份認證方法應用於一身份認證系統上，該系統包括一外部存儲裝置、一資訊伺服器及至少一終端機，該外部存儲裝置中存儲有合法用戶的聲紋模型，該資訊伺服器包括一資料庫，該資料庫中存儲有至少一個合法用戶的聲紋模型，每個終端機包括一顯示單元及一語音輸入單元，該語音輸入單元用於輸入語音，其改良在於，該方法包括：
   資訊伺服器執行如下步驟：
   接收該從終端機傳送的用戶的聲紋模型；
   判斷該接收的用戶的聲紋模型是否與資料庫中存儲的一合法用戶的聲紋模型一致，產生一匹配結果，並將該匹配結果傳送至該終端機；
   終端機執行如下步驟：
   控制該顯示單元產生一提示框提示用戶輸入語音；
   接收該用戶通過該語音輸入單元輸入的語音；
   從該用戶輸入的語音中提取用戶的語音特徵；
   判斷該提取的語音特徵是否與該從外部存儲裝置中獲取的一聲紋模型相匹配；
   當該提取的語音特徵與該從外部存儲裝置中獲取的一聲紋模型相匹配時，確認該語音驗證成功；
   當且僅當該資訊伺服器的匹配結果為驗證成功和該語音驗證成功時，確定身份認證成功。
8. 如申請專利範圍第7項所述之身份認證方法，其中，該方法還包括：終端機回應用戶的插入該外部存儲裝置的操作，將該從外部存儲裝置中獲取的用戶的聲紋模型傳送至資訊伺服器。
9. 如申請專利範圍第8項所述之身份認證方法，其中，控制該顯示單元產生提示框提示用戶輸入語音的步驟是：當接收該資訊伺服器傳送的驗證結果，並在確定該接收到的驗證結果為驗證成功時執行。
10. 如申請專利範圍第7項所述之身份認證方法，其中，控制該顯示單元產生提示框提示用戶輸入語音的步驟是：回應用戶的插入該外部存儲裝置的操作時執行。
11. 如申請專利範圍第10項所述之身份認證方法，其中，該方法還包括步驟：在確定語音驗證成功後，將該獲取的外部存儲裝置中的用戶的聲紋模型傳送至該資訊伺服器。
12. 如申請專利範圍第7項所述之身份認證方法，其中，控制該顯示單元產生提示框提示用戶輸入語音步驟為：回應用戶的插入該外部存儲裝置的操作時執行，同時將該從外部存儲裝置中獲取的用戶的聲紋模型傳送至資訊伺服器的。