TW527568B - Fingerprint comparison system - Google Patents

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經濟部中央標準局員工消費合作社印製 / #c 527568 ____ 1Γ 五、發明説明（1 ) 發明所屬技術領域 本發明係關於使用指紋比對本人之指紋比對系統， 尤其係關於在電子金錢系統之OS (Operating System)附加 指紋比對功能、將指紋用作門等之鑰匙、或將指紋編碼 後用作密碼鑰匙之指紋比對系統。 習知技術 近年來資訊通訊技術之顯著發展在各種領域帶來大 的變革，但是在交易世界也對於以到目前為止之銀行為 中心之金融系統提議使用稱為電子金錢之電子貨繁值替 代長期以來使用的貨幣。 利用該電子金錢之交易，因係不經由銀行等仲介機 構而在當事者之間直接交易，和在到目前為止之金融系 統下之交易相比，當事者本人之確認成為更重大之問題。 在習知之金融系統，在確認個人之手段上使用印鑑、簽 名、密碼、卡片等。 而，除了上述問題以外，在身邊之問題上，家裡之 門、只限定特定人進出之保管機密之建築物、車鑰匙等 需要使得可由多人操作而且除了許可的人以外絕對無法 開鎖操作之小型、輕且確實之比對裝置。 、，此外，使用電腦等傳送資訊正盛行，但是在資訊傳 达之保密之必要性極A。-般使用密碼保密，在使用密 碼之傳送“，在密碼之接收者和傳送者預先決定編碼 和解碼之方法，或在別人*會知道下將編碼方法傳給傳 送者側’在傳送者側按照所收到之編碼方法將傳送^訊 4 本紙張尺度適财關家鱗（CNS) (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁}

經濟部中央標準局節ς工消費合作社印裝 527568 A 7 一~__________ 五、發明説明（2 ) ~ …— .............. ~ ⑴馬化後X字該搶碼貧料傳給接收者，接收者將密碼資 料解碼，以㈣來自傳送者之必要的資訊。又，其他還 有利用公開鑰匙、密秘鑰匙之傳送手段等。 可疋，在上述電子交易領域在確認本人之手段上使 用以河使用之密碼等在記憶上困難，相反地為了易記住 而自和本人相關之事項例如生年月日等產生密碼時，利 用相關之軟體等容易解讀，又若被別人偷看到密碼，就 可偽裝本人等’在使用方便性或安全上有問題。實際上 苇發生偽裝本人或盜用別人之卡片等。 在上述身邊之應用例上在家裡或室内、車門之開閉 等現在使用之鑰匙或磁卡等，因利用者必須一直帶在身 上小心地保官，一直有可能失竊、遺失等。而，萬一鑰 匙到了別人手上，有遭人使用之致命性問題。 進一步考慮資訊傳送之問題，在資訊傳送所使用之 編碼方法，為了避免別人知道而不管如何想盡方法保密， 也可能洩漏給別人、或被解讀解碼步驟，又如公開鑰匙 或密秘鑰匙般複雜地構成密碼本身，使得不容易解讀， 也只要係由人按照規定之方法產生的，總有可能被解讀， 可說不完全。 本發明之目的在於提議任何人可簡便地使用之具有 安全性之資訊傳送系統、具有確實之個人認證裝置之電 子金錢系統以及簡易且確實之替代錄匙等之本人比對系 統。 發明之揭露 5 尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X29715^7 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 0^,

五、發明説明（3) ~—一 ..............— 在本發明，為了解決上述課題，採用如下之構造。 ，’在電子金錢系統之金錢QS組人為了個人認證之指 、文比對功能，依據指紋進行本人之比對，在金錢卡之使 ^上防止本人以外的人使用卡。藉此，可防止以非法手 I又取传卡的人使用該卡，在電子貨幣系統，可安全地建 立經由金錢變換模組將和金錢等價之貨幣值傳到對方之 系統。 Μ於疋，因在電子金錢系統之金錢〇s組入為了個人認 5登之指紋比對功能，在利用電子金錢系統時進行利 用指紋比對之個人確認，因各自之指紋完全不同，藉著 使用指紋，就可建立簡便且無偽造或盜用之安全的電子 金錢系統。 又藉著利用指紋建立鑰匙，實現只有登記了指紋 的人才可開鎖’而除了登記以外的人完全無法開鎖之系 6而且可建立不必保管錄匙或鑰匙不會被盜用或遺失 之女:的系統。又，若使得利用指紋開示病歷等記載了 本人貧訊之文件等’可確實防止本人以外的人隨便得知 内容。 广’本發明在認證個A之手段上著眼於不管誰都本 ”具有之指紋’將其用作個人之m。指紋之ι〇不是 母次產生固定之ID碼，即無法盜聽搭在傳送信號等之指 紋ID碼並使用相同之碼。因為，本人每次所按之指紋不 會成為相同之碼，係和每次使用不同之1〇碼等價。若係 同一人之指紋，係指紋之特徵點之關係資料庫相同，但 本紙張尺度賴悄辭縣^ 以/568

五 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 發明説明（4) (請先閱讀背面之注意事項再瑣寫本頁 是本法則本身只有本人手指現有，即用本人之ID設為密 秘之文章或用自本人之指紋所偵測之某固定之法則所變 更之資料，若無自本人之指紋所偵測之ID，就無法解讀。 而且’該解讀鑰匙連電腦等都無法登記之系統都可製作。 即’以自己之指紋為鑰匙密碼化的，可實現若無自本人 之指紋所偵測之ID就無法解讀之完全之保護。 若利用本發明之金錢OS，因在金錢0S組入指紋比 對系統，可提供可確實確認本人之金錢〇s，可用安全、 確實且簡單的方法構成電子金錢系統。 若利用本發明之使用指紋之鑰匙系統，只有已登記 之指紋才能開鎖，而且因鑰匙係指紋，不可能遺失、失 竊等。 若利用本發明之資訊傳送方法，因以指紋為密碼將 資料密碼化後傳送，可容易且確實地提供只有具有指紋 之本人才能解讀之安全性高之密碼系統。 圖式之簡單說明 圖1係表示本發明之利用金錢0S之金錢系統之構造 之圖。 圖2係表示金錢變換模組之構造之圖。 圖3係表示卡片之圖。 圖4係表示比對系統之構造之圖。 圖5係表示本發明之使用資訊傳送裝置之系統之構 造之圖。 圖ό係表示圖5所示資訊傳送裝置之流程圖。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210Χ 297.公鰲） Μ )27568 五、發明説明（ 圖7

圖8係75"^：編碼之 圖9係表示面壓輸入面板之立體圖。 •表示指紋之各處理階段之圖 圖 發明之最佳實施例 以下依照圖面說明本發明。 圖1係說明使用本發明之電子金錢系統進行交易之 經濟部中央標準局員工消費合作社印裝 在圖1，因經由電話線6左右之a、b之構造相同， 只說明一側之a(圖之右側部分）。2a係金錢變換模組， 設於電話線6和電腦8a之間。在電腦8&儲存交易軟體。 在金錢變換模組2a除了電腦8a以外，還連接指紋比對 裝置4a及手提式終端機10a。指紋比對裝置4&將在後 面詳細說明，包括指紋感測器、記憶指紋資料之記憶部 及比較器，比對指紋感測器所輸入之指紋和記憶部所記 憶之指紋是否一致。手提式終端機1〇a係用以輸入應匯 之金額或特別指定對象之資料之終端機。 圖2表示金錢變換模組之内部機構之硬體^連接模 組22 —般和電話線路或其他的變換模組連接。連接模組 20和我側之個人電腦或收銀機等之控制器連接。該金錢 變換模組2a自連接模組22取入動作電源，作為整體之 電源。MPU12係按照r〇m16所記憶之指令動作之微處 理器，依據和連接模組20、22連接之對象機器之信號開 始動作。其作業糸統，即金錢OS被rom化，儲存在 ROM10 〇該MPU12之系統和到目前為止之系統不同， 本紙張尺度適用中國國家標隼（CNS ) A4規格（210X297公赀） (讀先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 、v'ti ^/568 五、發明説明（6 ) ————-·…-~ 不是利用一般之SRAM或DRAM動作，而是利用如非揮 發性 RAM(例如 FRAM、E2PR〇M、快閃 RAM)i4 之 動作。 汁時盜18係監視來自連接模組2〇、22之控制是否 在固定時間内完成整體之處理之計時裝置。該計時器18 :監視傳送中線路停頓或因某種意外情況而被切斷下， 當全部動作未正常地完了時，㈣使彼此回到起始狀態 之計時器。還在該計時器18不動作時，使得無法電匯。 即’可交換某些資料，可用軟體處理錯誤之資料，但是 例如當自己之個人電腦和調變解調器經由232〇動作時， 不是因軟體而切斷，而是被外部之意外情況（例如連接器 被腳踢掉之情況等）而突然被切斷之情況，用軟體無法處 理。設想這種情況’在規定時間内未完成處理之情況， 就使全部之處理回到起始狀態。 口又，指紋比對裝置4a例如係組入圖3所示指紋感測 口口之1C卡。在此IC卡意指插入了至少工個工叩啊rated Circuit :積體電路)之卡。 jC卡32之指紋感測器3〇，在使用時只是按本人之 手指，就讀取指紋後，在内部判斷該拕卡32之使用者 是否本人。該指紋感測器30,例如係約細之薄的， =要有按指紋之面積即可。關於指紋感測H 30之構造 等，在特開平請·號公報（特許第洲州號）有詳細 記載:即，如圖9所示，面壓輪入面板ι〇〇，將在下面 …有$電膜l〇2a之撓性壓力片⑽和在音頻選擇器11〇 __ 9 ^1氏張尺度適用中 (CNS) ------------- (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) #衣· 、1Τ 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 __ 0 527568 五 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 Λ7 -____ __ W> 發明説明（7) —— __ _ ^~ - 上將掃榀電極線13〇、14〇配置成矩陣形而且在掃描電極 線130、140之各交點形成了薄膜電晶體12〇和導電接觸 板150之電路板堆積定位成壓力片之導電膜和 電路板103之導電接觸板150對接，將薄膜電晶體12〇 之閑極和汲極各自和矩陣形掃描電極線13〇、14〇之一方 和他方連接，將源極和導電接觸板150連接後，構成有 源矩陣型面壓輸入面板。 還使用薄膜二極體（圖上未示）替代電晶體構成了有源 矩陣型面壓輸入面板。此外，必要時請參照該公報。 其次說明用1C卡32購物之例子。 在1C卡32’具有保管電子貨幣之價值之保管裝置， 其他構造和圖2之構造一樣。 所有者在商店用1C卡32付錢購物時，在指紋感測 1§ 30按自己之指紋後，輸入指紋。Mpui2確認所輸入 之指紋和登記之指紋是否一致，若判斷一致，就令1C卡 32開始動作。然後，在收到ic卡32之商店，將ic卡32 插入收銀機，自1C卡32提取指定之金額。因此，1(：：卡32 之所有者以外的人想在商店付錢，也因指紋和登記之指 紋不同’ 1C卡32不動作，可防止使用非法之1C卡32。 其次說明確認指紋後開鎖之系統。 這如圖4所示，由指紋感測器52、記憶預先登記之 指紋之記憶部54以及比較指紋感測器52所輸入之指紋 和記憶部54所登記之指紋，若確認兩者一致，向上鎖裝 置或動作機構等送出該主旨之信號之本體50等構成。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS) Α4規格（210Χ 297公釐) sl ri ··——r-· !- - φ 00 ----^^裝-- - - 一 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 、\呑 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 527568 Λ? B? "*** 1 ·ι ..—— 1 ~~~ - · * ·* «·«,·— _ u _ 五、發明説明（8) 指紋感測器52等設於門之附近，要將門鎖打開時， 將手指按在指紋感測器52。結果，因只當預先登記之指 紋和這次所輸入之指紋一致之情況才開鎖，若用於家裡 的門，家族全員不必拿錄匙’而用各自之指紋就可開鎖。 而且只要是可感測並確認指紋之凹凸之感測器，可小型、 省電化。此外，其用途不限家裡之門之鑰匙，可用於自 行車、汽車、電車、飛機之鑰匙，個人電腦、大型電腦、 迷你電腦之鑰匙，金庫、旅館之門、小公文箱、家電產 品、攜帶式電話、電玩中心之遊戲機器、彈球台等之錄 起。 還可用於在記載了個人資料之醫院之病歷之本人之 確認、以及駕照、護照、印鑑證明、簽名等之本人比對。 圖5係表示使用了指紋之資訊傳送裝置之一例，係 接收者Α自傳送者Β接收指定之資訊之例子。因在接收 側和傳送側都設置大致相同之裝置，說明接收側之裝置。 在接收側’由具有識別號碼之指紋感測器4〇a、記憶 部42、將資料密碼化及解碼之密碼處理部44、收發資料 之收發裝置之本體48等構成。 使用圖7說明所輸入之指紋。圖7(a)、係自該指紋感 測器40a所輸入之指紋之原圖。圖7(b)係處理中之圖， 圖7(c)係2值化影像，將該2值化影像細線化處理的係 圖 7(d)。 ^在圖7(d)進行比對。在該圖7(d)，用〇所圍住之部分 係特徵點，係稱為特徵指紋之點，實際上用該特徵指紋 不承恨人没通用宁國國家標準（CNS ) Α4規格（21〇χ 297ϋ _： L---------衣- * - (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁 、1Τ 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 527568 Λ7 ___________ Η*7 五、發明説明（9) »~— — ~~ 之配置之資料庫比較。 其次使用圖6之流程圖說明利用圖5之資訊傳送裝 置收發資料。首先，接收者Α用指紋感測器術取自己 之指纹(F-1)，將該圖7(d)之指紋資料(F_2)和指紋感測器 40a之識別號碼（F-3) —起傳給傳送者B(F_4)。指紋資料 和識別號碼2個資料就成為公開之鑰匙。 傳送者B接收來自接收者a之指紋資料和識別號碼。 自该指紋貪料算出ID密碼化碼（F_5)。利用ID密碼化碼 和指紋感測器40a之識別號碼資料將要傳給接收者A之 傳达者B之文章密碼化（心6)，將該密碼化之密碼文章附 加傳送者B之指紋資料和指紋感測器4〇a之識別號碼（F_ 7)後，傳給接收者a(F-8)。 接收者A取得來自傳送者B之密碼文章及傳送者B 之指紋資料和識別號碼，還取得按在指紋感測器40a之 A本身之指紋(F-9)，自指紋資料算出id密碼化碼（F_10)， 又自指紋感測器40a取得識別碼（F-11)，利用id密碼化 碼和識別號碼即秘密鑰匙將B之文章解碼（F-12)，讀取 來自傳送者B之文章。 將該指紋資料用作密碼之系統，用指紋感測器每次 讀取之指紋資料都不同（將該每次讀取之指紋資料設為公 開之錄匙），但是自該指紋資料產生之ID碼係特徵指紋 之關係資料庫，有某種任意之共同關係。在此著眼的係 本發明之資訊傳送系統。由上述流程圖之（F-1)到（F-12) 為止，在本發明之特徵點在於不記憶ID碼，而記憶指紋 _ 12 本紙張尺度^^^^準（CNS ) A4規格（ΙΙΟΧ^^ΓΓ" ^ ^~'~~ 請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁j 訂 527568

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五、發明説明(了〇^ … —.S 資料（影像資料），被第三者偷了也不知道由該指紋資料 如何產生ID。還有別的特徵，在接收者Α讀密碼文章時， 要求在指紋感測器輸入讀者之指紋，用所盜取A之 資料無法解碼。 〆 圖8係表示將指紋CID密碼化碼（D)化之圖。該碼之 =小約256個位元組，使用該ID密碼化碼將各種文章或 ^料密碼化。ID碼係在指紋感測器上每按手指就令產生 ^次不同之ID碼。可是，ID碼不同，在指紋之特徵指 紋之指紋特有之相關關係（ID密碼化碼）也取該個人之碼 特有之形態而不變。自該ID碼取出個人之碼特有之碼。 口忒碼係ID密碼化碼，因而看到別人可得知之c之jo 碼’也不知道其特徵指紋之相關關係，何況無法取出該 不變之資料。例如，以某種手段得知1〇碼〇,使用該出 碼D也無法復原成原來之文章或資料。ι〇碼D還含有 通過了指紋感測器之資訊，即因為本系統—^按照來自 指紋感測器之輸入（按手指）動作。於是，因一定經由硬 體’保護更完全。 例如別人要解讀該系統’首先必須解決若該系統未 裝指紋感測器系統本身就不動作這件事。其次，為了非 法製作資料，必須模擬製作通過了指紋感測器之输匙碼。 因指紋感測ϋ之硬體也產生-種保護碼，需要解讀該硬 體，同時也需要調查晶片内之構造。假如在系统裝上指 =感測器，由中途在线插人別人之資料而想解除保護，曰 這次將若未通過該指紋感測器就不動之系統改為會動之 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210X297lTi7

----- IT ί-----1»衣！ 一 - (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 經濟部中央標隼局員工消費合作社印製 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 527568 五、發明説明（11 ) …^ — 系統。 於是和只是利用軟體之習知之系統相比，本發明之 系統，因指紋感測器本身以硬體保護動作，不可^進行 非法之解讀。而且為了看用自己之指紋ID密碼化碼密: 化之資料，因除了本人之指紋資料之比對以外系統邊解 讀在程式之中途組入指紋感測器之保護碼邊執行，在其 主私式修補處變成很多。即’主程式總是和指紋感測器 内之保護碼一起動作。建立這種系統也是本發明之特徵， 不需要〇〜9數字鍵等，還因該主程式如上述所示係在完 全在1C晶片内ROM化之金錢OS，無法簡單地竄改該 晶片内之程式。 產業上之可應用性 本發明使用指紋比對，實現使得本人比對等之確認 確實之電子金錢系統，還使用家裡之鑰匙等開閉鑰匙實 現簡單且確實之開閉機構，進一步用作密碼，可實現重 要資料之收發。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) ΑΦ規格（210X 297公t ) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)

Claims (1)

1. 527568 B8 青專利銥圍m謅 :、申請專利範圍 1 · 一種電子金錢系統，其包括： 一一一一 一輸入/輸出裝置，其包含福數雷早；μ 屮炷楠、、w ^複數電子心牛，用以輸入/輸 出待傳运/接收之金錢數量； 一指紋比對裝置，用以認證該系統之_使用者·以友 全㈣換模組，其連接於該輸人7輸出裝置，用以在 孟錢數值和電子數值之間變換； 其中金錢交易係在認證該使用者後執行。 2·如申請專利範圍第i項之電子金錢系統，其中該電子 金錢系統所用之指紋比對裝置由記憶指紋資料之記X 置、讀取指紋之讀取裝置以及判㈣讀取裝置所讀取之= 貧料和該記憶裝置所記憶之指紋資料是否_致之比較裝置 構成。 ^ 3:如巾請專利範圍第丨項之電子金㈣統，其中該金錢 轉換模組之RAM使用E2PROM。 4:如申請專利範圍第丨項之電子金錢系統，其中該金錢 轉換模組之RAM使用快閃ram。 5. 如申請專利範圍第i項之電子金錢系統，其中該 轉換模組之RAM使用FRAM。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印？农 6. 如申請專利範圍第丨項之電子金錢系統，其中將 錢轉換模組組入非接觸卡。 7 ·如申請專利範圍第i項之電子金錢系統，其.中該❹ 轉換模組成為處理之中心、，包含為了自動處理中斷之^ 器’在金錢處理中因故中斷也經過了固定時間後，使傳j 理回到處理之前的狀態而正常終了。 处 15 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐 527568 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 、申睛專利範圍 8·如申請專利範圍第丨項之電子金錢系統，其中自傳送 線取入金錢轉換模組之電源。 9·如申請專利範圍第1項之電子金錢系統，其中在金錢 轉換模組包含各國之貨幣匯率，將電子貨幣值作為乒同貨 幣。 -口貝 ι〇·如申請專利範圍第丨項之電子金錢系統，其中所採 用之金錢os係在金錢變換模組間之電子貨幣之傳送處理在 電子交易之任何時刻發生中斷彼此之總金額也不變。 # η.一種1〇卡系、统，其特徵在於：關於如申請專利範圍 弟1、2、3、4、5、6、7或8項之電子金錢系統(金錢叫 都採用有金錢價值之卡，例如信用卡、電子票據、電子支西、 彈球台卡等之個別OS，例如信用卡〇s、電子票據〇s、不 球台卡OS等。 卜12.如申請專利範圍第11項之IC卡系統，其中在【c 等全部的卡組入指紋比對裝置。 ,13.如申請專利範圍第u項之IC卡系統，其中在… 形成可儲存該各種資料之儲存部分’使得該各種資料可出 该IC卡。 ,14.如申請專利範圍第12項之1C卡系統，其中在忙 形成可儲存該各種資料之儲存部分，使得該各種資料可 該1C卡。 15·如申請專利範圍第14項之IC卡系統，立中在 組入該指紋比對裝置，在使用該IC+時比對該卡所記情 指紋資料和該指紋感測器所輸人之指紋資料後，當該所ς 卡 卡 入 卡 入 卡 之 入 16 I紙張尺度適时關家群（CNS)A4規格⑵Q χ挪公爱） 527568 々、申請專利範圍 之指紋之指紋資料和登記之該指紋資料一致時將該IC卡設 為可使用後，令該各種資料移動。 16.如申請專利範圍第丨項之電子金錢系統，其中在各 種貝料之移動，在該各種資料附加送出該各種資料的人的指 紋資料。 17·如申請專利範圍第"員之電子金錢系統，其中具有 附加在該各種資料之指紋資料係自指紋讀取裝置讀出的之 確認資料。 18.如申請專利範圍帛"員之電子金錢系統，其中該指 紋比對裝置係利用壓力變化感測指紋之凹凸後讀取指紋的。 / 19.如中請專利範圍帛！項之系統，其中該指紋比對裝 置係利用光之反射感測指紋之凹凸後讀取指紋的。 20.-種比對系統，適用於指紋，其特徵在於·比對記 ^置所預Μ記之指紋和依㈣力讀取指紋之感測器所 輸入之指紋後，當兩指紋一致時令進行指定之動作。 21·種比對系統，其特徵在於：在需要個人比對之系 二组入虔力式指紋感測器’產生固有資料，作為其個人之 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 一全 電腦之安全，限制、★鱼丰冬電產、個人電腦等 23:二:電車、自行車等之各種動作的。 "專利範圍第2〇項之比對系統，其中該指定動 :::::汽車之駕照、印鑑證明、醫院内之病歷等之本人 器收2容4Γ=專利範圍第2G項之比對系統，其中將該感測 二= 專利範圍第20項之比對系統,其中全部的指 資料傳H電磁波（無線）或光通訊（紅外LED)等非接觸 貝枓傳达I置傳送指紋資料。 哭本專利範圍第2G項之比對系統，其中指紋感測 口口本身產生特定之保護碼。 去所i7:::專r靖20項之比對系統，其中追溯到^ 所知[之不—致之指紋資料並記憶該不-致之資料。 级一種資訊傳送系統，其特徵在於：在具有各自讀取 t紋之指紋感測器之收發資料等之系統，自各自之指紋產生 岔碼鑰匙，用該密碼鑰匙將資料密碼化後解碼。 2/ 9.如申請專利範圍第2 8項之資訊傳送系統，其中在該 收發系統在密碼鑰匙附加感測器之識別碼。 18