TW414882B - Cryptographic key generation using biometric data - Google Patents

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Description

/ 修正MMk 87118877 修正 五、發明說明（18) 而 ，其 將 會 體 認 到 可 對 此 做 不同 之 適 用 及 修 正 而 不 脫 發 明申 請 專 利 範 圍 内 提 出 之 精神 及 粑 圍 〇 因 此 應 視 細 述及 圖 示 為 範 例 而 非 做 為 限定 發 明 之 靶 圍 〇 本 發 明 施 不應 受 限 於 該 等 具 體 實 施 例及 摩已 例 而 應 依 據 以 下 請 專利 範 圍 0 元件符號說明 100 數 位 系 統 110 系 統 匯 流 排 120 處 理 器 130 主 記 憶 體 135 唯 讀 記 憶 體（ROM)及/或其它靜態儲存裝置 140 大 量 儲 存 裝 置 150 顯 示 裝 置 155 文 數 字 輸 入 裝 置 160 游 標 控 制 裝 置 165 網 路 通 訊 裝 置 180 萬 用 序 列 匯 流 排（USB)控制器 185 萬 用 序 列 匯 流 排（USB) 190 USB裝置 195 指 紋 感 測 器 2 10 密 碼 鑰 產 生 單 元 22 0 資 料 庫 230 暫 時 错 存 單 元 240 特 徵 摘 取 單 元 245 額 外 之 特 徵 摘 取 單 元 250 比 對 單 元 260 樣 本 產 生 單 元 270 訊 息 產 生 單 元 280 散 列 單 元 290 鬼 影 點 產 生 單 元 920 標 記 細 Λ-Λ· 即 930 鬼 影 點 940 空 曠 區
O:\55\55811.ptc 第23頁 2000. 07. 05. 023 414882 五、發明說明（1) 發明範圍 本發明相關於密碼，更明確地說，係關於利甩生物統計 資料產生獨一（unique)密瑪錄之方法。 發明背景 當越來越多資訊轉成電子格式，加密越來越普遍。一種 先前技藝加密方法為公鑰加密，一種每個人都獲得一對鑰 匙，稱為公鑰及私鑰，之加密方案。各人之公鑰被公佈而 私鑰則保密。訊息使兩所要接收者之公鑰來加密並只可使 用該接收者之私鑰來解密。訊息使用傳送者之公鑰來簽認 只可使用該傳送者之公鑰來解密。消除了經由一些安全通 道來分享傳送者及接收者之密秘資訊（鑰匙）之需要--所 有通訊只牽涉到公鑰，且無私鑰需要傳送或分享^公鑰密 碼法可用於認證（數位簽章）及私密性（加密）。其它加密方 案，例如對稱錄加密，依靠输匙之交換。 然而，鑰匙通常為64位元數或大於此數且使用者不記得 他們之鑰值。相反地，使闬者將其鑰值儲於其電腦系統 上。由於電腦系統很少真正安全，該鑰可能自一電腦系統 上被拿到。為了預防此，該鑰可被存於一密碼保護檔内。 然而，密碼可能被破解。 此外，該系統只達到最低安全層級。因此，所需要的是 一使用者容易使周且苐三者不能存取之安全密碼鑰。 發明概述 本發明相關於密碼，更明確地說，係關於利用生物統計 資料產生獨一（u η丨q u e )密碼鑰之方法。接收一指紋，並自
414882 五、發明說明¢2) 該指紋摘取特徵。這些特徵可包括一個或多個以下項目： 一依該指纹特徵產生之訊息。對於一具體實施例，該訊息 為一包括特徵之樣本。對於另一具體實施例，該訊息為一 不包含於樣本内之特徵之子集合。對於另一具體實施例， 該訊息為與樣本之特徵不符合之鬼影點（ghost points)。 運用一訊息整理功能（f u n c t i ο η )到該訊息以產生一密瑪 繪。 本發明另一具體實施例利用指紋影像之特徵產生一數位 認證（digital certificate)。用於該數位認證之公繪 (pub 1 i c key )係依據指紋影像。於一具體實施例中，該數 位認證包含一樣本，其含有指紋影像或自指紋影像摘取之 特徵。此樣本之確認對於該數位認證之正當性提供了額外 之安全保障。 圖示簡單說明 本發明係經由範例來列示，而非受限於所附之圖例，且 其中相同之參考號碼代表相似之元件，且其中： 圖1為一可能實施本發明之電腦系統。 圖2為一本發明一個具體實施例裝置之區塊圖。 圖3為一例示本發明一個具體實施例產生及使闬密碼鑰 之流程圖。 圖4為一例示本發明另一個具體實施例產生及使用密碼 鑰之流程圖。 圖5為一例示本發明另一個具體實施例產生及使用密碼 鑰之流程圖。
第7頁 __ 五、發明說明（3) 圖6為一例示本發明另一個具體實施例產生及使用密瑪 鑰之流程圖。 圖7為一例示依據本發明之另一個具體實施例產生及使 用一數位認證之流程圖。 圖8為一例示依據本發明之另一個具體實施例產生及使 用一數位認證之流程圖。 圖9為一指紋範例之例示，包括標記細節及鬼影點。 發明細述 描述一種利用生物統計資料產生一密碼錄之方法及裝 置。在以下描述中，為了解釋目的，提出許多特定細節以 能完全瞭解本發明。然而，對於熟悉本發明技藝之人士將 可明顯知道本發明可不需這些特定細節而能實施。在其餘 例子中，熟知之架構及裝置示於區塊圖格式中以避免對本 發明不必要之含翔。 圖1為一可能實施本發明之電腦系統。圖1為一可能實施 本發明之數位系統之一個具體實施例之圖示。數位系統 I 0 0包括一系統匯流排1 1 0或其它傳輸資訊之通訊裝置，及 一與系統匯流排11 0耦接來處理資訊之處理器1 2 0。數位系 統1 0 0亦包括一唯讀記憶體（R Ο Μ)及/或其它與系統匯流# II 0耦接來儲存靜態資訊及指令給處理器丨2 0之靜態儲存裝 置1 3 5。該數位系統1 0 0尚包括一主記憶體1 3 0，一用於儲 存要執行之資訊及指令之動態儲存裝置。主記憶體1 3 0亦 可用於儲存暫時變數或其它於執行指令時之中間資訊。在 一個具體實施例+之主記憶體1 3 0為一動態隨機處理記憶
第8頁 414882_ 五、發明說明（4) 體（DRAM)。 數位系統1〇0亦可、經由系統匯流排n〇糕接到一顯 。一文數字輸入裝置155通常耦接到 系統_HH)以傳輸資訊及指令選擇給處理器12〇。另― 種形態之使用者輸入裝置為游標控制裝置16〇，例如—滑 二、執跡塾、或游標指示鍵以傳輸 令選擇給處理器12〇並控制游標於顯示裝置15〇上之移動、 另-種選擇，纟它輪入裝置’例如一指示筆或筆可用於盘 顯示相互動。該數位系統100亦可經由系統證流排n〇样 到一網路通訊裝置165。該網路通訊裝置165可用來輕接該 數位乐統到其它數位系統、伺服器、及網路β 數位系統1 0 0尚包括一萬用序列匯流排（USB )控制器 180，一匯流排控制器用以控制一萬用序列區流排。 (USB)185 »USB 185用於耦接USB裝置19〇到數位系統1〇〇。 一指紋感測器195經由USB 185耦接到數位系統1〇〇。另一 種方式，指紋感測器1 9 5可經由網路通訊裝置丨6 5耦接到數 位系統100。 圖2為本發明裝置之區塊圖。對於一個具體實施例，密 碼鑰產生單元210包括一資料庫22〇。該資料庫22〇儲存指 紋樣本。對於一個具體實施例，不使兩資料庫2 2 〇，而樣 本或者不周或者與加密棺一起儲存。 一暫時儲存單元230儲存用於處理及產生密碼錄之資 料。對於一個具體實施例’暫時儲存單元2 3 〇在一旦比對
第9頁 414ftR2 五、發明說明（5) /產生完成後將被清除。對於一個具體實施例，產生之密 碼鑰只在暫時儲存單元2 3 0内停留足以被使兩的時間，接 著被清除。 —特徵摘取單元240自指紋感測器195接收一指紋。該特 ，摘取單元240自指紋擷取相關特徵。一額外之特徵摘取 單元245擷取細節以外之特徵β對於一個具體實施例’這 些特徵可能包括細節，包括位置及方位；空間頻率；曲 =*數目，點間之脊距/曲率；與全體特徵之關係； 向里量化所產生之子瑪以對子單元空間特性编碼；等 等。這些特徵儲存於暫時儲存單元2 3〇内。 „對^一個具體實施例，比對單元2 5 0包含於密碼錄產生 i之^内，該比對單元2 5 0將擷取之指紋特徵與樣本相 t較亚決疋該指紋是否與一樣本相符合。 一 施：，若該使用者為“，樣本產生單元26〇產生二新Y 用者之樣本，亚將其加入到資料庫2 2 〇内。 -j列單元m對於由訊息產生單元2?〇產生之訊息彦生一 λ心放列。對於一個具體實施例，一單向 摘取功能甩來產生嗜畨別 ^ ^ , x nfL -' 忑放列。該早向散列功能取一變動長廣 訊息並產生一定長散列。级—〜sl — 人 $ H自.宣^ 疋放列使不能由計算得出該 „ / ’Γ , Λ上不能由一有此散列之訊息得到任何可 用貧斜。對某些單向散列功能，其亦不能 底"7訊息產生相同之散列。對於一個具豊實“ 此疋只政列為與使用者指紋相關之密碼 體實施例，此定長散列為用來產生該密碼餘之基
画__纖 1
第10頁 414882 五、發明說明（6) 〜---— ::具體：施=’所使用之單向散列功能為〇 .方式，可使闻其它散列功能。對於— 另種 定長度為128位元。 _具體…列，該固 對於一個具體實施例，該鬼影產生 碼鑰產生單元210内。該|麥 早兀90南包括於密 含於樣本内之鬼影點。〃鬼影二_ 單元290用於產生要包 減去單元2 70可包括於密·"早疋之功能解釋於下。 27。用於自—同時含有指紋特：產生單元21〇内。減去單元 之指紋特徵，以得到鬼影點。及鬼影點之樣本除去擷取 圖3為一例示本發明—/ 之流程圖。於區塊31 〇 ’處理^知例產生及使用密碼鑰 者取得一私紋。該指紋可被加a。。於區塊3丨5，自—使用 實施例，一時間及日期標誌D =或者保護。對於一個具 紋不是先前產生並被重送。& 於加密指紋内以確保該於 被解密，且一數位指纹影像&，指紋被加密或者保護Ϊ】 徵。這些特徵可包括一個瑷生。接著擷取該指八 方位；空間頻率；曲率4:::下、·，包括：Ϊ及 空間特性編碼；等等產生之字碼以元 内° 〜付徵之方法知曉於本技藝 於區逸320 ’產生一使用 自指紋擷取之特徵。對於_具财|一。一樣本包括至少_此 自該印記擷取之指認特徵。〜體實施例，該樣本包括所二有 於區塊3 2 5 ’對該樣本如 a 放列。专4认 封於—具體實施例， 414882 五、發明說明（7) 此散列為該密碼鑰。對於另一具體實施例，使用 ^ 於該散列來產生密妈鐘。該密碼鑰與特定指紋 双術 與一特定使用者結合在一起。對於一具體實施例起斟所以 公鑰加密，一私鑰依該散列而產生。產生—公糾於— 該密碼鑰。產生一對應到密碼鑰之公鑰之方法 ^應到 知。公鑰/私鑰對（pairs)為此技藝所知，且’ 4藝所 文件、加密文件、等等* 於識別 於區塊330，使用該密碼錄。對於一具體實 … 碼鑰係為了特定做用而產生。例如，該广 之私靖來簽署一文件。此允許該文件以該使用用者 解密，而識別該文件為源自於該使用者。另一之么鑰來 文件可用該使用者之公鑰來加密 式，- 私餘來解密，而保護該文件不被未授權者使】該使用者之 ^區塊335，健存該樣本。密碼餘本身不存於系统其a /對於一具體實施例，該樣本與其要使用之檔案、一匕起 奋子。因此，若一文件被加密，該樣本則附加到該文件本 對於另一具體實施例，該樣本儲存於一資料庫内，或 其它更集中之位置。 .現在完成了該鑰之啟始作闬。一檔案可能已被加密。該 檀案可存於系統上，送出，或者是被使用者處理掉。若該 使用者要解密一加密文件，或要再次使用該密碼餘’該流 程進入區塊34〇。 於區塊3 4 0，自使用者接收指紋。如再次所述’不同識 別技術可同來確定該指紋為一真正未被修改之指紋。該相
第丨2頁 A1A&&2l 五、發明說明（8) 紋特徵被擷取。 .於區塊345，該剛被擷取指紋特徵與樣本相 述區塊320所述，該摄太戶括一此士入 〆 之鸦® 丄 全部先前自指紋榻取 相Γ係測試所接收之指蚊是否與屬於該使用者 對:mVr該程序測試特徵是否與樣本符合。此種比 針為任何已知方法來實施。指紋與-樣本之比 董為本技1”斤知。若特徵與樣本不符4，程序前進到區境 340。對於一具體實施例，會要求一新指紋。若特徵符 合，程序前進到區塊35 5。 於區塊3 5 5，該樣本再次散列以產生一密碼鑰。由於該 ，本被用來產生第一個密碼鑰，會產生相同鑰。該鑰可接 著被依上述方式使用。 圖4為一例示本發明另一個具體實施例產生及使用密碼
箱*之流程圖D 於區塊410，處理開始。於區塊415，自使同者取得一 指致。該指紋可被加密或者保護。對於—個具體實施例， 一時間及日期標誌包括於加密指紋内以確保該指紋不是先 Μ產生並被重送。若該指紋被加密或者保護，其被解密，（ 並產生一數位指紋影像。接著擷取該指紋特徵。這些特徵 可包括一個或多個以下：細節，包括位置及方位；空間頻 手；商率；脊狀數目；點間之脊距/西率；與全體特徵之 關係’寺％·。掘取這些特徵之方法為本技發所知曉。 於區塊4 2 0 ’產生一使用者樣本。一樣本包括至少一些
第13頁 --4ί4882 五、發明說明（9) 自指紋榻取之特徵。料μ 節位置及方位。因二體實施例，該樣本只包括細 例如’空間頻帛、曲率：：：特徵不包括在此樣本内， 與全體特徵之關係等，且數目、點間之脊距/曲率、 元空間特性编碼。 由向量量化所產生之字碼對子單 i LtSU ί些額外的特徵並置入-臨時訊息。 體本二例，此額外特徵之訊息被散列。對於一具 $二4 π & & 4三為該密碼鑰。對於另一具體實施例，使 ^ 密碼鑰。對於一具體實施例，該散列產生 二？二f應到密碼錄之公输亦同時… 於區塊435，如上所述使用該鑰。 於區„，儲存該樣本。該樣本只包括指紋之細節。 固此就τ骇客（hacker)存取該樣本，該駭客不能推演 出該密瑪錄。使周來產生密碼鑰之額外特徵未包括於此樣 本内。 在此凡成了該鑰之啟始。該樣本可能已與其要使用之檔 系（們）一起儲存。另一種方式，該樣本可存於一資料庫 内。右該使用者想再次使用該鑰，以存取先前加密之檔 案，或對一新檔案加密，該程序開始於區塊4 5〇。 於區塊4 5 0，自使兩者接收指紋。如前所述，不同識別 技術可用來確定該指紋為一真正未被修改之指紋。該指紋 特徵被榻取。 於區塊455，該剛被擷取指紋特徵與樣本相比對。如上 述區塊420所述，該樣本包括一些或全部先前自指紋擷取
第14頁 -~~~-A14BR2 五、發明說明（10) 之特徵。該比對係測試所接 之樣本相同。 叹之札紋疋否與屬於該使闬者 於區塊4 6 0，該程序測試牿 對可使用本技藝任何已知方法來^ 樣本符合。此種比 對為本技藝所知。若特徵與樣=二樣本之比 4广對於一具體實施例’會要求一 進7境 合’程序前進到區塊465。 右特徵付 於區塊4 6 5 ’擷取該指紋額外之特徵。 於區塊470，決定這些額外之特徵並置 1、内。只包㈣外職之_息接; ά碼鑰β封於一具體實施例，該散列被用以產生一 ::應之：：亦-樣產±。由於額外之特徵對應到相同之 才曰紋，該產生之訊息與原來之訊息一致。此結果重製了原 始密碼鑰。該鑰現在可如同於本技藝所知般被使用 ’ 圖5為-例示本發明另一個具體實施例產生及：用密瑪 鑰之流程圖。於區塊5 1 〇，處理開始。 於區塊515 ’接收指紋，並擷取該指紋特徵。咳特徵如 上所述。 · 於區塊⑽，產生鬼影點。鬼影點為置於指紋上之錯誤 特徵。圖9例示一指紋及許多標記細節92 〇 ^圖9同時於 紋空曠區94 0包括鬼影點930。空曠區940為未含有實際^ 偵測細節點之區域。例如，一空礦區可沿菩—一，* X ,, f 一适項斧線。 由於細節點（m i n u 11 a p〇 i n t s)為脊線起點、終點、或叉 點，沿著一連續脊線不太可能發生一細節點/經由^定空
第15頁 414882_ 五'發明說明（11) 曠區，空曠區940内不太可能發生一細節點，而減少了錯 誤之發生。除了位置位，鬼影點9 3 0被指定一方位。對於 另一種具體實施例，鬼影點9 3 0不位於空曠區94 0而是有著 不大可能之方位。指紋内之脊線為連續的，因此，一沿著 脊線90度角方向之鬼影點是極不可能的。可使用另一種能 比較指紋而分辨實際細節之置點工具。 回到圖5，於區塊525，產生一包含鬼影點之樣本。該鬼 影點包含於樣本内而沒有任可註記。當檢查該樣本時，無 法分別實際細節點與鬼影點。辨別鬼影點的方法是經由桧 查實際之指紋。 < 於區塊5 3 0，擷取之特徵自樣本中分離出。此留下了要 被加入樣本中之鬼影點。散列這些鬼影點以產生密碼鑰。 於區塊535，該密碼鑰可用於任可已知使用者。於區塊 5 4 0，儲存該包含鬼影點之樣本。對於一具體實施例，該 樣本與要加密/加識別之檔案一起儲存。對於另一具體實 施例，該樣本儲存於一資料庫内。 於區塊54 0，儲存該包含鬼影點之樣本.。該樣本可儲存 於一資料庫内，或與要加密之檔案一起儲存。到了此處， 加密鑰已被使用。為了對一加密檔案解密，或再次使用該 ： 错，程序前進到區塊5 5 0。 於區塊5 5 0，接收指紋，並擷取該指紋特徵。 於區塊5 5 5，自指紋接收之特徵與樣本相比較=對於一 具體實施例，檢查樣本内之點，各別與指紋内之點相比 較。
第16頁 414882 五、發明說明C12) 於f塊56◦’決定特徵是否與樣本相吻合。若揭取之特 徵不符合’亦即不是相同使用者，程序回到區塊55 〇。對 於具，i把例，自動要求—新的指紋。若擷取之特徵符 合，程序W進到區塊5 6 5。 於區塊5 6 5 ’操取之拉^ a tv , 特徵自樣本中分離出，只留下鬼影 點。 於區塊5 7 Ο— π不’亦即鬼影點，被加以散列以產生密 碼鑰*於也瑪鑰自上述區塊53〇相同之鬼影點集合產 生，此會產生相同之餘。lL _ . . 可解密。 錄因此，任何以該餘加密之權案均 圖6為一例 墙之流程圖（ 於區塊6 2 0 於區塊6 3 0 位置及方位； 、本發明另一個具體實施例產生及使用密碼 於區塊6 1 0，處理開始。 接收指紋。 二取文特徵。該特徵可包括細節’包括 二間頻午，曲率，眷此 曲率；與全體特徵之關係；由而旦旦數目；點間之脊距/ 子單元空間特性編碼；等等1 化所產生之字碼以對 其清晰度。對於一個具體實二特微可被更進一步評估 做。 Τ %例’只保留有高清晰度之特 於區塊640，可散列（hash)這此特 蜂绮。另-種方式，已知…二用：敛。此散列可… 輪。該密瑪鐘包括-些或是；有原如f散列產生-密碼 其它作用。現在完成該绩之啟二V識別文件’或這 敬始產生。在該鑰被使用後’
於區塊65 0 ,可使用該鑰，以伯紋之特徵° ^ _414882___ 五、發明說明（13) 其不被保留。不產生樣本。 為了要加密檔案，或是再次使用該鑰，程序重新開始於 區塊6 6 0。於區塊6 6 0，接收指紋。 於區塊6 7 0，淘取指紋特徵。對於—個具體實施例，這 些與上述於區塊630掏取之特徵相同。對於另—個具體實 施例，可能擷取一些額外之特徵。對於一個具體實施例， 使用者將他或她的指頭放到掃描器上幾次，以產生一能代 表實際指紋影像之合成影像。 於區塊6 8 0，散列這些特徵。該散列可為密碼鑰。另一 i 種方式’可用已知之演异法來自散列產生一密碼输。此與 產生於區塊6 4 0之密竭錄相同。對於一個具體實施例，產 生之岔碼錄為私錄’且其與相對應之公錄可用來將先前加 密檔案解密，或做為它用。 對於一個具體實施例，產生相同之密碼鑰為二個步驟之 程序°在擷取特徵之後，它們可被稍’加移動（j i g g 1 e d )以 產生不同散列。亦即，特徵可被加以移動，以補償/使用 者末將其手指放在與其產生原始密碼鑰時之完全相同位 置。對於一個具體實施例，啟始之擷取特徵為密碼錄尤’（ 啟始狀態。自啟始特徵產生之散列用來找尋區域錄匙空 間。可使罔另一種比對指紋位置之方法。 圖7為一例示依據本發明之另一個具體實施例產生及使 闬一數位認證之流程圖。數位認證結合—身份識別到〆# 電子鑰，其可用於加密及簽記數位資訊。該數位認證膝滅 認一使用者宣稱其有使用一指定鑰之權利，有助於防止像
第18頁 _414882 ____ 五，發明說明（14) 用假鑰來仿冒一使用者□數位認證通常由一證明認證機關 發給，並由該認證機關之私鑰簽章。該認證機關證明擁有 該鑰匙對之人為其所宣稱之人。該數位認證通常包括擁有 者之公鑰，擁有者之姓名，公鑰失效日期，發給人（認證 機關）’該數位認證序號，及發給人之數位簽章β經由送 出數位認證，一使用者可確定讓一"被認證"之公鑰拷貝被 得知。 於區塊71 0，程序開始。取得數位認證之註冊程序列示 於區塊7 1 5 - 7 3 0。使用數位認證之程序列示於區塊 735-770 。 < 於區塊71 5 ’使用者送出一指紋樣本給認證機關（c A)以 包括於一數位認證之内。對於一具體實施例，該指紋樣本 為一指紋之數位影像。對於另一具體實施例，該指紋樣本 為一自指紋擷取之特徵樣本。CA利用使用者其它資訊來碹 認該使用者身份。例如，可使用一社會安全號媽。另外方 式，可利用類似資訊來檢查送指紋來給CA之使闬者之身 份。 於區塊7 2 0，認證機關產生一數位認證。除了包括以上 列出資訊於證明之内，認證機關亦將指紋樣本包含於内。^ 因此’指紋擁有者可進一步被該指紋樣本識別。 於區塊72 5，CA簽署CA之數位鑰。CA之簽章證明了該數 位認證為，在C A所能知曉最佳乾圍内，經過認證。 於區塊7 3 0，C A回傳數位说證給使用者。該使用者現有 了數位認證，並能使用它來識別其身份證明給第三者。
_414882 五、發明說明（15) 於區塊735，使用者希望利用該數位認證來識別其身份 證明給第三者，例如A人員。該使用者送出該數位認證給A 人員以識別其身份。 於區塊74 0 ’ A人員以證明認證之公鑰來解開該證明。此 告知A人員該數位認證為經過認證。所以，人員a知道該數 位認證未被更動過。 於區塊745，A人員接收公鑰及包括在證明内之指紋·樣 本。公鑰及指紋樣本—起識別該使用者。 於區塊750 ’ A人員接收一來自使用者用私鑰加密之檔 案。此外，亦接收一來自使用者之指紋。對於一具體實施 例，在A人員以CA之公鑰解開證明之後，A人員要求來自使 用者之加密棺案及指紋》對於另一具體實施例，使用者自 動於送數位認證時將指紋及加密檔案送給A人員。 於區塊7 5 5，A人員測試取自數位認證之公鑰能否用來解 密以使用者之私鑰加密之檔案。一以私鑰加密之擋案可用 相對應之公鑰解密。因此，此告知了 A人員使用者擁有與 數位認證相對應之私鑰。對於—具體實施例，此加密檔案 以上述之加密機制使用該人員之指紋來加密。若公鑰解開 該檔系’程序Θ進到區塊7 6 5。若公鑰未解開該檔案，程 序前進到區塊7 6 0。於區塊7 6〇，回決該使用者。 於區塊7 6 5，自使用者接收之指纹與自數位認證之指紋 樣本相比對。對於一具體實施例，係擷取特徵樣本之比 對°若該指紋與樣本不符，程序回到76〇 ,並回決該使闬 者。若該指紋與樣本相符，程序前進到7 7 〇 ,並接受該使
第20 1 _ 414882 五、發明說明（16) ~ ' 用者。A人員在此時知道該數位認證為經過認證，並與目 刖正使用此證明之人員相關。此提供了使用數位認證之額 外安全層級。 圊8為一例示依據本發明之另一個具體實施例產生及使 用一數位認證之流程圖。 於區塊81 0 ’程序開始。取得數位認證之註冊程序列示 於區塊8 1 5 - 8 2 5。使用數位認證之程序列示於區塊 830-860 。 於區塊81 5 ’使用者送出一公鑰給認證機關（CA)以包括 於一數位認證之内。CA利用使用者其它資訊來確認該使用， 者身份。例如’可使用一社會安全號碼。另外方式，可利 用類似資訊來檢查使用者之身份。 於區塊8 2 0，CA產生一包括公鑰之數位認證，並與CA之 數位鑰一起簽署》CA之簽章證明了該數位認證為，在cA所 能知曉最佳範圍内’經過認證。 於區塊8 2 5，C A回傳數位認證給使用者》該使用者現有 了數位認證，並能使用它來識別其身份證明給苐三者。 於區塊8 3 0 ’使用者希望利用該數位認證來識別其身份 證明給第三者，例如A人員。該使用者送出該數位認證給A ( 人員以識別其身份° 於區塊8 3 5，A人員以證明認證之公錄來解開該證明。此 告知A人員該數位認證為經過認證。所以，人員A知道該數 位認證未被更動過。 ’ 於區塊8 4 0，A人員接收包括在證明内之公输。兩個公錄
第以頁 414882 五、發明說明（17) 一起識別該使角者。 於區塊845，A人員接收一來自使用者用私鐘加密之檀 案。該使用者使用之私錄來自於該使用者之指紋，如上所 述。 對於一具體實施例，在A人員以C A之公鑰解開證明之 後，A人員要求來自使用者之加密擋案。對於另一具體實 施例，使用者自動於送數位認證時將加密檔案送給A人 於區塊8 5 0，A人員測試取自數位認證之公鑰能否用來解 密以使用者之私鑰加密之檔案。一以私鑰加密之檔案可同 相對應之公鑰解密。因此，此告知了 A人員使用者擁有與 數位認證相對應之私鑰。對於一具體實施例，此加密擋案 以上述之加密機制使用該人員之指紋來加密。 若公鑰解開該檔案，程序前進到區塊860，並證明了該 使用者。若公鑰未解開該檔案，程序前進到區塊8 5 5，並 回決該使用者。 於區塊7 6 5 1自使用者接收之指紋與自數位認證之指紋 樣本相比對。對於一具體實施例，係擷取特徵樣本之比 對。若該指紋與樣本不符，程序回到7 6 0，並回決該使用 者。若該指紋與樣本相符，程序前進到7 70，並接受該使 周者。A人員在此時知道該數位認證為經過認證，並與目 前正使用此證明之人員相關。此提供了使甩數位認證之額 外安全層級。 在前述細述中，本發明與特定具體實施例一起描述=然
第22頁 / 修正MMk 87118877 修正 五、發明說明（18) 而 ，其 將 會 體 認 到 可 對 此 做 不同 之 適 用 及 修 正 而 不 脫 發 明申 請 專 利 範 圍 内 提 出 之 精神 及 粑 圍 〇 因 此 應 視 細 述及 圖 示 為 範 例 而 非 做 為 限定 發 明 之 靶 圍 〇 本 發 明 施 不應 受 限 於 該 等 具 體 實 施 例及 摩已 例 而 應 依 據 以 下 請 專利 範 圍 0 元件符號說明 100 數 位 系 統 110 系 統 匯 流 排 120 處 理 器 130 主 記 憶 體 135 唯 讀 記 憶 體（ROM)及/或其它靜態儲存裝置 140 大 量 儲 存 裝 置 150 顯 示 裝 置 155 文 數 字 輸 入 裝 置 160 游 標 控 制 裝 置 165 網 路 通 訊 裝 置 180 萬 用 序 列 匯 流 排（USB)控制器 185 萬 用 序 列 匯 流 排（USB) 190 USB裝置 195 指 紋 感 測 器 2 10 密 碼 鑰 產 生 單 元 22 0 資 料 庫 230 暫 時 错 存 單 元 240 特 徵 摘 取 單 元 245 額 外 之 特 徵 摘 取 單 元 250 比 對 單 元 260 樣 本 產 生 單 元 270 訊 息 產 生 單 元 280 散 列 單 元 290 鬼 影 點 產 生 單 元 920 標 記 細 Λ-Λ· 即 930 鬼 影 點 940 空 曠 區
O:\55\55811.ptc 第23頁 2000. 07. 05. 023

Claims (1)

  1. 414882 _案號87118877 巧年7月f日 修正_ 六、申請專利範圍 丨货' 1. 一種包括下述電腦實施步驟之方法：^ Γ 接收一指紋； 、、、'a丨 自該指紋擷取特徵； Ά 依據該指紋特徵產生訊息；包括 建立未對應於指紋特徵之鬼影點； 建立一包含特徵及鬼影點之樣本； 自樣本擷取特徵、留下一鬼影樣本，鬼影樣本係訊 息；以及 .儲存樣本； 運用一訊息整理功能到訊息上以產生一密碼鑰 (cryptographic key)。 2. 如申請專利範圍第1項之方法，其中該產生訊息之步 驟包括產生一含有指紋特徵樣本之步驟，其中該樣本包括 該訊息。 3 .如申請專利範圍第2項之方法，更包括一取出密碼鑰 之步驟，其步驟包括： 接收一新指紋； 取出該樣本； 比對新指紋及該樣本； 若新指紋吻合該樣本，應用訊息整理功能到樣本上以 產生密碼鑰。 4.如申請專利範圍第1項之方法，其中該產生訊息之步 驟包含自指紋擷取額外特徵之步驟，該額外特徵包括該訊 息。 5 .如申請專利範圍第4項之方法，更包括一接收密碼錄
    O:\55\55811.ptc 第1頁 2000. 07. 05. 024 414882 _案號87118877 巧年7月f日 修正_ 六、申請專利範圍 丨货' 1. 一種包括下述電腦實施步驟之方法：^ Γ 接收一指紋； 、、、'a丨 自該指紋擷取特徵； Ά 依據該指紋特徵產生訊息；包括 建立未對應於指紋特徵之鬼影點； 建立一包含特徵及鬼影點之樣本； 自樣本擷取特徵、留下一鬼影樣本，鬼影樣本係訊 息；以及 .儲存樣本； 運用一訊息整理功能到訊息上以產生一密碼鑰 (cryptographic key)。 2. 如申請專利範圍第1項之方法，其中該產生訊息之步 驟包括產生一含有指紋特徵樣本之步驟，其中該樣本包括 該訊息。 3 .如申請專利範圍第2項之方法，更包括一取出密碼鑰 之步驟，其步驟包括： 接收一新指紋； 取出該樣本； 比對新指紋及該樣本； 若新指紋吻合該樣本，應用訊息整理功能到樣本上以 產生密碼鑰。 4.如申請專利範圍第1項之方法，其中該產生訊息之步 驟包含自指紋擷取額外特徵之步驟，該額外特徵包括該訊 息。 5 .如申請專利範圍第4項之方法，更包括一接收密碼錄
    O:\55\55811.ptc 第1頁 2000. 07. 05. 024 414882 案號 87118877 修正_ 六、申請專利範圍 之步驟，其步驟包括： 接收一新指紋； 取出該訊息； 自該新指紋擷取一主要特徵集合； 自該新指紋擷取一第二特徵集合； 將該主要特徵集合與訊息相比對； 若主要特徵集合吻合該訊息，應用訊息整理功能到第 二特徵集合上以產生密碼鑰。 6 .如申請專利範圍第1項之方法，更包括一取出密碼鑰 之步驟，其步驟包括： 接收一新指紋； 取出該樣本； _ 自該新指紋擷取一新的特徵集合； 將該新特徵集合與樣本相比對； 且若此新特徵集合吻合該樣本： 自樣本減去此新特徵集合，產生鬼影樣本； 應用訊息整理功能到鬼影樣本上以產生密碼鑰。 7. 如申請專利範圍第1項之方法，其中該產生訊息之步 驟包含結合指紋特徵到產生訊息之上。 8. 如申請專利範圍第7項之方法，更包括一取出密碼鑰 之步驟，其步驟包括： 接收一新指紋； 自該新指紋擷取特徵； 產生一新指紋特徵之樣本； 應用訊息整理功能到該樣本上以產生密碼鑰，該新密
    2000.07. 05.025 414882 案號 87118877 修正_ 六、申請專利範圍 之步驟，其步驟包括： 接收一新指紋； 取出該訊息； 自該新指紋擷取一主要特徵集合； 自該新指紋擷取一第二特徵集合； 將該主要特徵集合與訊息相比對； 若主要特徵集合吻合該訊息，應用訊息整理功能到第 二特徵集合上以產生密碼鑰。 6 .如申請專利範圍第1項之方法，更包括一取出密碼鑰 之步驟，其步驟包括： 接收一新指紋； 取出該樣本； _ 自該新指紋擷取一新的特徵集合； 將該新特徵集合與樣本相比對； 且若此新特徵集合吻合該樣本： 自樣本減去此新特徵集合，產生鬼影樣本； 應用訊息整理功能到鬼影樣本上以產生密碼鑰。 7. 如申請專利範圍第1項之方法，其中該產生訊息之步 驟包含結合指紋特徵到產生訊息之上。 8. 如申請專利範圍第7項之方法，更包括一取出密碼鑰 之步驟，其步驟包括： 接收一新指紋； 自該新指紋擷取特徵； 產生一新指紋特徵之樣本； 應用訊息整理功能到該樣本上以產生密碼鑰，該新密
    2000.07. 05.025 414882 _案號87118877 1^年7月·Τ日 修正_ 六、申請專利範圍 碼鑰與先前產生之密碼鑰完全相同。 9 . 一種包括以下電腦實施步驟之方法： 接收一指紋； 自指紋擷取特徵； 建立指紋特徵之一樣本； 自指紋擷取另外之特徵，另外之特徵包含訊息； 運用一訊息整理功能至訊息上以產生一密碼鑰； 其中訊息未被儲存；以及 為了獲取密碼鑰，實現以下步驟：^ 接收一新指紋； 自新指紋擷取特徵； 建立新指紋特徵之一新樣本； 自新指紋擷取另外之特徵； 將新樣本與儲存之樣本比對；以及 如果特徵與儲存之樣本吻合，則運用訊息整理功能至 另外之特徵以建立一新密碼鑰，新密碼鑰同於先前產生之 密碼鑰。 1 0.如申請專利範圍第9項之方法，尚包括： 與各使用密碼鑰之加密檔案一起儲存樣本。 1 1.如申請專利範圍第9項之方法，尚包括： 儲存該樣本於一資料庫内。 1 2.如申請專利範圍第9項之方法，更包括一取出密碼鑰 之步驟，其步驟包括： 接收一新指紋； 取出該樣本；
    O:\55\55811.ptc 第3頁 2000. 07. 05. 026 414882 _案號87118877 1^年7月·Τ日 修正_ 六、申請專利範圍 碼鑰與先前產生之密碼鑰完全相同。 9 . 一種包括以下電腦實施步驟之方法： 接收一指紋； 自指紋擷取特徵； 建立指紋特徵之一樣本； 自指紋擷取另外之特徵，另外之特徵包含訊息； 運用一訊息整理功能至訊息上以產生一密碼鑰； 其中訊息未被儲存；以及 為了獲取密碼鑰，實現以下步驟：^ 接收一新指紋； 自新指紋擷取特徵； 建立新指紋特徵之一新樣本； 自新指紋擷取另外之特徵； 將新樣本與儲存之樣本比對；以及 如果特徵與儲存之樣本吻合，則運用訊息整理功能至 另外之特徵以建立一新密碼鑰，新密碼鑰同於先前產生之 密碼鑰。 1 0.如申請專利範圍第9項之方法，尚包括： 與各使用密碼鑰之加密檔案一起儲存樣本。 1 1.如申請專利範圍第9項之方法，尚包括： 儲存該樣本於一資料庫内。 1 2.如申請專利範圍第9項之方法，更包括一取出密碼鑰 之步驟，其步驟包括： 接收一新指紋； 取出該樣本；
    O:\55\55811.ptc 第3頁 2000. 07. 05. 026 414882 _案號87118877_的年7月^曰 修正_ 六、申請專利範圍 將該新指紋與樣本相比對；以及 若此新指紋吻合該樣本，應用訊息整理功能到該樣本 上以產生密碼鑰。 1 3.如申請專利範圍第9項之方法，其中應用訊息整理功 能之步驟包括一 M D 5演算法。 1 4. 一種包括以下電腦實施步驟之方法： 接收一指紋； 自該指紋擷取一第一特徵集合； 自該指紋擷取一第二特徵集合； 產生一第一特徵集合之樣本； 應用訊息整理功能到第二特徵集合上以產生密碼鑰； 且 將該樣本與第一特徵集合一起儲存。 1 5.如申請專利範圍第1 4項之方法，更包括一取出密碼 鑰之步驟，其步驟包括： 接收一新指紋； 取出該樣本； 自該新指紋擷取一主要特徵集合； 自該新指紋擷取一第二特徵集合； 將主要特徵集合與樣本相比對： 若主要特徵集合與樣本相符合，應用訊息整理功能到 第二特徵集合上以產生密碼鑰。 1 6.—種包括以下電腦實施步驟之方法： 接收一指紋； 自該指紋擷取一特徵集合；
    O:\55V55811.ptc 第4頁 2000. 07. 05. 027 414882 _案號87118877_的年7月^曰 修正_ 六、申請專利範圍 將該新指紋與樣本相比對；以及 若此新指紋吻合該樣本，應用訊息整理功能到該樣本 上以產生密碼鑰。 1 3.如申請專利範圍第9項之方法，其中應用訊息整理功 能之步驟包括一 M D 5演算法。 1 4. 一種包括以下電腦實施步驟之方法： 接收一指紋； 自該指紋擷取一第一特徵集合； 自該指紋擷取一第二特徵集合； 產生一第一特徵集合之樣本； 應用訊息整理功能到第二特徵集合上以產生密碼鑰； 且 將該樣本與第一特徵集合一起儲存。 1 5.如申請專利範圍第1 4項之方法，更包括一取出密碼 鑰之步驟，其步驟包括： 接收一新指紋； 取出該樣本； 自該新指紋擷取一主要特徵集合； 自該新指紋擷取一第二特徵集合； 將主要特徵集合與樣本相比對： 若主要特徵集合與樣本相符合，應用訊息整理功能到 第二特徵集合上以產生密碼鑰。 1 6.—種包括以下電腦實施步驟之方法： 接收一指紋； 自該指紋擷取一特徵集合；
    O:\55V55811.ptc 第4頁 2000. 07. 05. 027 修正 4148ϋ™ι 六、申請專利範圍 產生不對應到指紋實際特徵之鬼影點； 產生一包含特徵及鬼影點之樣本； 自樣本減去特徵，產生一鬼影樣本； 應用訊息整理功能到鬼影樣本上以產生密碼鑰；且 儲存該樣本。 1 7.如申請專利範圍第1 6項之方法，更包括一取出密碼 鑰之步驟，其步驟包括： 接收一新指纹； 取出該樣本； 自該新指紋擷取一新的特徵集合； 將該新特徵集合與樣本相比對； 且若此新特徵集合吻合該樣本： 自樣本減去此新特徵集合，產生一新鬼影樣本； 應用訊息整理功能到鬼影樣本上以產生密碼鑰。 1 8. —種包括以下電腦實施步驟之方法： 一證明認證機關接收一公鑰對應於一依據一使用者指 紋而產生之私錄； 包含該公鑰於一數位認證内； 以一證明認證機關之私鑰來簽認該數位認證。 19.如申請專利範圍第18項之方法，更包括以下步驟： 送出該數位認證到一第三者（t h i r d p a r t y )來對該使 用者認證； 該第三者對數位認證解密；並且 該使用者送出一以使用者指紋為基礎之私鑰來加密之 訊息，且 O:\55V55Sll.ptc 第5頁 2000. 07. 05. 028 修正 4148ϋ™ι 六、申請專利範圍 產生不對應到指紋實際特徵之鬼影點； 產生一包含特徵及鬼影點之樣本； 自樣本減去特徵，產生一鬼影樣本； 應用訊息整理功能到鬼影樣本上以產生密碼鑰；且 儲存該樣本。 1 7.如申請專利範圍第1 6項之方法，更包括一取出密碼 鑰之步驟，其步驟包括： 接收一新指纹； 取出該樣本； 自該新指紋擷取一新的特徵集合； 將該新特徵集合與樣本相比對； 且若此新特徵集合吻合該樣本： 自樣本減去此新特徵集合，產生一新鬼影樣本； 應用訊息整理功能到鬼影樣本上以產生密碼鑰。 1 8. —種包括以下電腦實施步驟之方法： 一證明認證機關接收一公鑰對應於一依據一使用者指 紋而產生之私錄； 包含該公鑰於一數位認證内； 以一證明認證機關之私鑰來簽認該數位認證。 19.如申請專利範圍第18項之方法，更包括以下步驟： 送出該數位認證到一第三者（t h i r d p a r t y )來對該使 用者認證； 該第三者對數位認證解密；並且 該使用者送出一以使用者指紋為基礎之私鑰來加密之 訊息，且 O:\55V55Sll.ptc 第5頁 2000. 07. 05. 028 案號87118877 $9年7月’曰 修正_ 六、申請專利範® 該第三者以包含在數位認證内之公鑰來解密該訊息以 確認一使用者之身份。 20.如申請專利範圍苐18項之方法，更包括以下步驟： 送出該數位認證到一第三者（t h i r d p a r t y )來對該使 用者認證； 該第三者對數位認證解密； 該使用者送出一指紋影像給該第三者；以及 該第三者比對該指紋影像及指紋樣本以確認一使用者 之身份。 2 1.如申請專利範圍第1 4項之方法，其中該運用訊息功 能之步驟包括一MD5常式。 2 2.如申請專利範圍第1 4項冬方法，其中第一特徵集合 包括複數細目。 23.如申請專利範圍第14項之方法，其中第二特徵集合 包括一項或多項之以下特徵：空間頻率、曲率、脊狀數 目、點間之脊距/曲率、與全體特徵之特徵關係 ' 以及其 它空間特性。 2 4.如申請專利範圍第1項之方法，其中接收指紋之步驟 包括接收多數指紋以及產生一組合指紋影像。 2 5.如申請專利範圍第1項之方法，尚包括： 移動影像以產生多數不同之訊息。 2 6,如申請專利範圍第1 6項之方法，其中接收指紋之步 驟包括接收多數指紋且產生一組合指紋影像。
    O:\55\55811.ptc 第6頁 2000. 07. 05. 029 案號87118877 $9年7月’曰 修正_ 六、申請專利範® 該第三者以包含在數位認證内之公鑰來解密該訊息以 確認一使用者之身份。 20.如申請專利範圍苐18項之方法，更包括以下步驟： 送出該數位認證到一第三者（t h i r d p a r t y )來對該使 用者認證； 該第三者對數位認證解密； 該使用者送出一指紋影像給該第三者；以及 該第三者比對該指紋影像及指紋樣本以確認一使用者 之身份。 2 1.如申請專利範圍第1 4項之方法，其中該運用訊息功 能之步驟包括一MD5常式。 2 2.如申請專利範圍第1 4項冬方法，其中第一特徵集合 包括複數細目。 23.如申請專利範圍第14項之方法，其中第二特徵集合 包括一項或多項之以下特徵：空間頻率、曲率、脊狀數 目、點間之脊距/曲率、與全體特徵之特徵關係 ' 以及其 它空間特性。 2 4.如申請專利範圍第1項之方法，其中接收指紋之步驟 包括接收多數指紋以及產生一組合指紋影像。 2 5.如申請專利範圍第1項之方法，尚包括： 移動影像以產生多數不同之訊息。 2 6,如申請專利範圍第1 6項之方法，其中接收指紋之步 驟包括接收多數指紋且產生一組合指紋影像。
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