TWI574197B - 手勢鎖定模糊化的系統及方法 - Google Patents

Description

手勢鎖定模糊化的系統及方法

本發明基本上相關於手勢鎖定模糊化的系統及方法，以增強安全性。

多年來，諸如智慧型手機(smartphone)等行動裝置已變得普及。隨著通訊技術的迅速發展，由於智慧型手機具有可攜性、能方便地接入網際網路，且智慧型手機上可利用的應用程式日漸增多，因而智慧型手機已成為人們生活中不可缺少的一部分。現今，個人可透過智慧型手機執行各式各樣的功能，例如網上銀行(online banking)、購物等。許多智慧型手機流覽器(browser)可被使用者配置成記憶密碼(password)、表單數據及其他資訊，以便快速、容易地存取帳戶資訊、電子郵件等等。此外，智慧型手機通常存有聯繫人的姓名及位址。因此，智慧型手機一般包含敏感資訊。智慧型手機通常允許使用者將其手機鎖定，因而在將手機解鎖時必須輸入密碼或用於描繪預設圖案的手指手勢(finger gesture)。然而，這些安全機制存在各種已知的缺陷。

簡言之，本發明的其中一個實施例是一種將行動裝置解鎖的方法。所述方法包括：透過行動裝置產生重定向角度及偏移量。所述方法還包括：顯示用於將行動裝置解鎖的使用者介面，使用者介面包含網格，網格是根據重定向角度及偏移量進行顯示。所述方法還包括：透過行動裝置接收用於嘗試將行動裝置解鎖的手勢。根據用於嘗試將行動裝置解鎖的手勢，顯示第二使用者介面。

本發明的另一實施例是一種將行動裝置解鎖的系統。所述系統包括：重定向模組，用以對行動裝置所顯示並用以接收解鎖手勢的網格進行重定向，重定向模組根據重定向角度對網格進行重定向。所述系統還包括：偏移模組，用以根據偏移量來位移網格；以及驗證圖案產生器，用以回應於使用者在網格上成功地描繪出解鎖圖案而顯示驗證圖案，驗證圖案產生器根據使用者描繪出驗證圖案而將行動裝置解鎖。

本發明的另一實施例是一種方法，包括：透過行動裝置將預設網格重定向，預設網格是由行動裝置顯示以用於將行動裝置解鎖；以及將預設網格位移一偏移量。所述方法還包括：由行動裝置從使用者接收用於根據網格來嘗試將行動裝置解鎖的手勢。根據用於嘗試將行動裝置解鎖的手勢，顯示驗證介面。

在閱讀下文的附圖及詳細說明之後，本發明的其他系統、方法、特徵及優點對於所屬領域的技術人員而言將顯而易見或將變得顯而易見。所有這些其他系統、方法、特徵及優點均旨在包含於本說明中以及本發明的範圍中，並旨在受隨附申請專利範圍的保護。

為讓本發明的上述和其他目的、特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉較佳實施例，並配合所附圖式，作詳細說明如下。

上文已概述了本發明的各個方面，現在將參照附圖對本發明進行詳細說明。儘管本發明是結合這些附圖進行說明，然而並非用以將本發明限制在本文所揭露的一個或多個實施例。相反地，本發明涵蓋由後附之申請專利範圍所界定之精神與揭露範圍內的所有替代、潤飾及等效形式。

如上文所述，由於行動裝置，例如智慧型手機，具有可攜性、能方便地接入網際網路，且行動裝置上可利用的應用程式日漸增多，因而行動裝置已成為許多人生活中不可缺少的一部分。現今，個人可透過其智慧型手機來執行網上銀行、購物及其他功能。許多智慧型手機流覽器可被使用者配置成記憶密碼、表單數據及其他資訊。此外，智慧型手機通常存有聯繫人的姓名及位址。因此，智慧型手機一般包含敏感資訊。

大多數智慧型手機允許使用者將其手機鎖定，因而在將手機解鎖時必須輸入預設的密碼或手指圖案。然而，這些安全機制存在各種已知的缺陷。例如，在某些情形中，可透過查看玻璃上的手指汙跡路徑而發現由被授權使用者所設定的手勢解鎖圖案。隨著使用者以更大手指壓力之有意方式多次描繪解鎖手勢，當螢幕變暗(關閉)時尤其可以看到此汙跡路徑。這與隨機的觸控螢幕輸入(包括例如在流覽網頁時為選擇某一鏈結而進行的手指敲擊)形成對比。

本文闡述了各種用於提供行動裝置的安全解鎖方式的實施例。其中一種多層式安全方案，包括在行動裝置的顯示器上對網格進行重定向及整體位移。在某些實施例中，利用隨機產生器來進行所述重定向及整體位移的過程。第二層包括與使用者自定義(user-defined)之手勢圖案相結合並隨機產生的驗證圖案。在某些實施例中，調整驗證圖案的靈敏度或正確性而降低了使用者在輸入驗證圖案時的正確性是必需的。

在一實施例中，本發明所述之方法包括：透過行動裝置重定向顯示於行動裝置上用於將行動裝置解鎖之預設網格。所述方法還包括：將預設網格位移一偏移量，並透過行動裝置從使用者接收根據網格嘗試將行動裝置解鎖的手勢。根據用以嘗試將行動裝置解鎖的手勢，顯示驗證介面。然後，回應於使用者成功地描繪出驗證圖案，將行動裝置解鎖。顯然，可在不違背本發明精神的條件下對本文所揭露的實施例作出各種更動及潤飾。

參見圖1，其繪示由各種行動裝置提供的手勢解鎖機制。如圖所示，行動裝置102提供一種特徵，藉以讓使用者在顯示器上描繪出用以將手機解鎖之預設的手指手勢。如圖所示，此處以包括3×3個元素的一網格來作為範例。應注意的是，儘管此處使用3×3網格來列舉各種實施例，然而在其他實施例中也可包含其他網格大小。使用者利用所述網格描繪出預設解鎖圖案。若使用者未能以足夠的正確性描繪出預設解鎖圖案，則行動裝置102保持於鎖定狀態。例如，在圖1中，若使用者未按規定次序接觸所有五個元素，行動裝置102便會保持於鎖定狀態。因此，必須滿足相對高的正確性及準確度才能將行動裝置102解鎖。

參見圖2，其繪示根據各種實施例所執行的多層式解鎖方案。在第一層中，將正常顯示給使用者的網格重定向及/或位移一偏移量。具體而言，將網格旋轉一重定向角度(θ)。為確保使旋轉後的網格仍處於顯示區域127中，必要時還會根據所需重新縮放(rescale)網格107。在正常顯示給使用者的網格中，手指手勢的起點(由“1”表示)為左上側的元素。一旦網格經過重定向，起點便相應地移位。然而，起點可為任一角落的元素(corner element)，如圖2所示。為幫助使用者確定何處為起點，可突出顯示(highlight)所述元素。例如，可將所述元素圈起、以不同顏色進行顯示、進行閃爍等等，以向使用者提示描繪解鎖圖案的起點。然而，若重定向角度的值遠小於45度，則對起點進行突出顯示可能是多餘的。因此，在某些實施例中，會根據重定向角度的值來對起點進行突出顯示，其中若重定向角度小於一預定值，則不進行突出顯示。

網格107也被位移一偏移量。在某些實施例中，網格107是與頂部邊界或底部邊界對齊。然而，在其他實施例中，螢幕上的消息(例如：“繪製圖案以進行解鎖”)會被移除，且網格107可被位移任意的量(如圖3所示)，從而使偏移量不限於間隔的偏移值。以下將更詳細說明，重定向角度、起點及偏移量是由隨機產生器所指派的，從而使網格107的確切位置更加不可預測。

現在參見圖4，其繪示安全機制的第二層。若使用者成功地描繪出解鎖圖案，則提示使用者輸入在顯示器127上所顯示的驗證圖案。實質上，是提示使用者輸入另一圖案以便在顯示幕127的表面上施加誤導性的或“假的”汙跡，從而使第三方更難判定存取行動裝置102所需的解鎖圖案。如在圖中所示，若使用者未成功地描繪出解鎖圖案，則使用者會被要求再次進行嘗試且不經過驗證階段。如上文所述，驗證圖案的一個用途是在顯示器127的表面上施加第二汙跡標記，以使得只透過觀察顯示器127的表面而判定出解鎖圖案變得更加的困難。

擁有行動裝置的人將知道，描繪多組手勢可能是繁瑣的，當解鎖圖案與驗證圖案二者的描繪均需要高正確性時尤其如此。例如，若使用者未成功地描繪出驗證圖案，使用者便可能須重新開始並重新描繪解鎖圖案。因此，不同實施例會應用較低的靈敏度/正確性的臨界值，且此靈敏度/正確性的臨界值是使用者在描繪驗證圖案時必須滿足的。參見圖5，其列舉了利用較低的靈敏度來設定驗證圖案。由於描繪驗證圖案的一個目的是在顯示器127上施加第二汙跡標記，因而對於使用者而言，該正確性等級不需要與在第一層中描繪解鎖圖案時所需之正確性等級一樣的高。

因此，可應用較低的靈敏度設定，從而可使用低於100%的設定。例如，可使用50%的靈敏度設定，藉以倘若使用者描繪出驗證圖案路徑中至少一半的元素，行動裝置102便會解鎖。參見圖5，本實例中的驗證圖案包含5個元素。通常，當描繪解鎖圖案時，必須描繪出(以正確的次序)所有5個元素。然而，對於驗證階段，可允許使用者在描繪出驗證路徑中的5個元素之其中3個時仍成功地將手機解鎖。對於某些實施方案，將允許使用者以任意次序(例如從驗證圖案的任一端開始)描繪驗證圖案。因此，與顯示器127上所顯示的驗證圖案近似的手勢便足以將行動裝置102解鎖，如圖5中的兩個示範性情景所示。

現在將開始闡述用於將行動裝置102解鎖的系統，並接著論述所述系統內各元件的操作。圖6是行動裝置102的方塊圖，行動裝置102用以執行將行動裝置102解鎖的多層式安全程序。行動裝置102包括顯示器127，顯示器127通常包括用於接收來自使用者的描繪或手勢的觸控螢幕。行動裝置102亦包括重定向模組602，重定向模組602用以將顯示器127上的現有解鎖圖案632重定向。如上文所述，網格的重定向是根據重定向角度來執行。為取得重定向角度，重定向模組602會與亂數產生器606溝通，其中亂數產生器606用以提供一個或多個數字，以供重定向模組定義重定向角度。在某些實施例中，一旦重定向模組602在顯示器127上對網格進行重定向，重定向模組602便可向使用者指示所述網格內的哪一元素是網格的起點，以便為使用者提供參考點。重新參見圖2中的實例，所述原點被圈起，從而提示使用者用以描繪解鎖圖案的參考點。如上文所述，也可使用其它提示方式，包括但不限於閃爍的元素、不同顏色的元素等等。

重新參見圖6，行動裝置102還包括偏移模組604，其中偏移模組604用以根據從亂數產生器606所接收的輸入來將網格位移某一偏移量。如圖3中的實施例所示，偏移量並不限於間隔的偏移值，從而可在顯示器127上使網格位移任意的偏移量。行動裝置102還包括計數器610，用以記錄使用者已對行動裝置102進行解鎖(或嘗試進行解鎖)的次數。在某些實施例中，重定向模組602及偏移模組604用以定期地改變網格的位置。例如，重定向模組602及偏移模組604可用以在對行動裝置102進行每5次(成功的或不成功的)解鎖嘗試之後改變網格的位置。所述週期本身可以是隨機的。例如，重定向模組602及偏移模組604可在每5次嘗試之後調整網格的位置，接著在每2次嘗試之後調整網格的位置，然後在每6次嘗試之後調整網格的位置，依此類推，其中一最大限度(ceiling)可應用至所述週期以使週期不會過高。

行動裝置102還包括驗證圖案產生器608。在所述的多層式安全架構中，驗證圖案產生器608用以在使用者成功地描繪出解鎖圖案後產生隨機的驗證圖案。所述驗證圖案在顯示器127上顯示隨機產生的驗證圖案以供使用者描繪，藉此對顯示器127的表面施加第二或“假的”汙跡。此種額外的安全措施使未被授權的使用者更難透過檢查顯示器127的表面來判定解鎖圖案。如圖6所示，驗證圖案產生器608檢查儲存在行動裝置102的大容量儲存器(mass storage)226中的解鎖圖案632，並將解鎖圖案632與所產生的驗證圖案相比較，以確保驗證圖案與解鎖圖案不重複(或大體上重複)。這會得到多組被施加至顯示器127表面的獨特汙跡標記。

圖7繪示圖6中的行動裝置102的實施例。實做上，行動裝置102可為智慧型手機，但也可為各種有線及/或無線計算裝置中的任一種。如圖7所示，行動裝置102包括記憶體214、處理裝置202、多個輸入/輸出介面204、網路介面206、顯示器127、觸控螢幕介面207、及大容量儲存器226，其中這些裝置各自連接於區域資料匯流排(local data bus)210。所屬領域的技術人員將知，行動裝置102還可包括其他裝置，為簡明起見，此處並未標示出這些其他裝置。

處理裝置202可包括任何客制的或市售的處理器、與行動裝置102相關聯的多個處理器中的中央處理單元(central processing unit，CPU)或輔助處理器、半導體為基礎的微處理器(微晶片形式)、巨集處理器(macroprocessor)、一個或多個應用特定積體電路(application specific integrated circuit，ASIC)、多個經適當配置的數位邏輯閘(digital logic gate)、以及其它眾所習知的電性結構，這些電性結構既包括單獨的也包括各種組合形式的分離元件以協調計算系統的總體操作。

記憶體214可包括揮發性記憶元件(例如隨機存取記憶體(RAM，例如DRAM、及SRAM等))與非揮發性記憶元件的任意組合。記憶體214通常包括本機作業系統216、一個或多個本機應用程式、仿真系統、或用於各種作業系統中的任一種作業系統的仿真應用程式、及/或仿真硬體平台、仿真作業系統等等。例如，應用程式可包括特殊應用軟體，所述特殊應用軟體可包括圖6所示行動裝置102的某些或所有組件。根據這些實施例，這些元件儲存在記憶體214中並由處理裝置202執行。

觸控螢幕介面207用以透過顯示器127而接收來自用戶的輸入，並提供例如螢幕顯示按鍵(on-screen button)、功能表、鍵盤等功能，以讓使用者透過觸控而在使用者介面中進行導航。所屬領域的一般技術人員將知，記憶體214還可以並且通常將包括其他組件，為簡明起見，此處省略了這些其他組件。應注意，在本揭露內容的上下文中，非暫時性電腦可讀取媒體(non-transitory computer-readable medium)儲存用以讓指令執行系統、設備或裝置使用的程式，或是儲存與指令執行系統、設備或裝置聯結的程式。進一步參見圖7，網路介面裝置206包括各種用於透過聯網環境(networked environment)來傳送及/或接收資料的元件，例如在圖6中所示的元件。

現在參見圖8，其是一種將行動裝置102解鎖的方法的流程圖800。若實施於軟體中，則圖8中所示的每一方塊均代表包含程式指令的模組、片段、或代碼部分，所述程式指令儲存在非暫時性電腦可讀取媒體上，以用以執行特定的邏輯功能。就此而言，這些程式指令可以利用原始碼(source code)形式或機器碼(machine code)形式來實現，其中原始碼包含以編程語言所編寫的語句，機器碼則包含可由適當的執行系統(例如圖6中所示的行動裝置102)辨識的數字指令(numeral instruction)。機器碼可從原始碼等轉換而來。若實施於硬體中，則每一方塊可代表用於執行規定的邏輯功能的電路或多個互連電路。

儘管圖8的流程圖800顯示特定執行次序，然而應理解，執行次序也可不同於圖中所示。在方塊810中，行動裝置102對行動裝置所顯示的預設網格107進行重定向，以便將行動裝置解鎖。一般而言，使用者根據預設網格在行動裝置102上的位置來輸入解鎖圖案。在方塊820中，將預設網格107位移一偏移量。在方塊830中，行動裝置102從使用者接收根據網格107嘗試將行動裝置102解鎖的手勢。在方塊840中，根據嘗試將行動裝置102解鎖的手勢來顯示驗證介面。在方塊850中，回應於使用者成功地描繪出驗證圖案，將行動裝置102解鎖。一般而言，驗證圖案將不同於用於將行動裝置解鎖的解鎖圖案632。

應強調說明的是，上述實施例只是本發明的可能實施方案的實例。可在不脫離本發明的原理的條件下對上述實施例作出許多更動及潤飾。所有這些潤飾及更動均欲包含於本發明的範圍內並受下文申請專利範圍所保護。

102．．．行動裝置

107．．．網格

127‧‧‧顯示器

202‧‧‧處理裝置

204‧‧‧多個輸入/輸出介面

206‧‧‧網路介面裝置

207‧‧‧觸控螢幕介面

210‧‧‧資料匯流排

214‧‧‧記憶體

216‧‧‧作業系統

226‧‧‧大容量儲存器

602‧‧‧重定向模組

604‧‧‧偏移模組

606‧‧‧亂數產生器

608‧‧‧驗證圖案產生器

610‧‧‧計數器

632‧‧‧解鎖圖案

800‧‧‧流程圖

810~850‧‧‧步驟

參照附圖，可更佳地理解本發明的許多方面。附圖中的各組件未必是按比例繪製，而是著重於清楚地繪示本發明的原理。此外，在附圖中，所有圖中相同的參考編號均表示相對應的部件。

圖1繪示由各種行動裝置提供的手勢解鎖機制。

圖2繪示根據不同實施例所執行的多層式解鎖機制的第一階段，其中圖2繪示網格的重定向及位移。

圖3繪示使用連續偏移值來位移網格。

圖4繪示根據不同實施例所執行的多層式解鎖機制的驗證階段來解鎖行動裝置。

圖5繪示使用降低的正確性要求來成功地描繪圖4的驗證圖案。

圖6是行動裝置的方塊圖，所述行動裝置用以執行將行動裝置解鎖的分層式安全程式。

圖7繪示圖6中的行動裝置的實施例。

圖8繪示在圖6的行動裝置中執行的一種用於將行動裝置解鎖的方法的頂級流程圖。

800．．．流程圖

810~850．．．步驟

Claims (26)

1. 一種將行動裝置解鎖的系統，包括：一重定向模組，用以根據一重定向角度對一網格進行重定向，該網格透過該行動裝置顯示並用以接收一解鎖手勢，且該網格不根據該解鎖手勢移動；一偏移模組，用以根據一偏移量來位移該網格；以及一驗證圖案產生器，用以相應於一使用者在該網格上成功地描繪出一解鎖圖案而顯示一驗證圖案，該驗證圖案產生器根據該使用者描繪出該驗證圖案而將該行動裝置解鎖。
2. 如申請專利範圍第1項所述之系統，其中該驗證圖案產生器還用以顯示不同於該解鎖圖案的該驗證圖案。
3. 如申請專利範圍第1項所述之系統，還包括一亂數產生器，用以產生隨機的該重定向角度及該偏移值。
4. 如申請專利範圍第1項所述之系統，其中該重定向模組用以在該使用者每進行一預定次數之該行動裝置的解鎖嘗試時將該網格重定向一次。
5. 如申請專利範圍第1項所述之系統，其中該偏移模組用以在該使用者每進行一預定次數之該行動裝置的解鎖嘗試時將該網格位移一次。
6. 如申請專利範圍第1項所述之系統，其中與該使用者成功地描繪出該驗證圖案相關聯的正確性要求低於與該使用者成功地描繪出該解鎖圖案相關聯的正確性要求。
7. 一種將行動裝置解鎖的方法，包括：透過該行動裝置將一預設網格重定向，該預設網格是 由該行動裝置顯示，並用以將該行動裝置解鎖；將該預設網格位移一偏移量；透過該行動裝置從一使用者接收用以根據該預設網格嘗試將該行動裝置解鎖的一手勢，且該預設網格不根據該手勢移動；以及根據用以嘗試將該行動裝置解鎖的該手勢，顯示一驗證介面。
8. 如申請專利範圍第7項所述之方法，其中當該使用者每進行一預定次數之該行動裝置的解鎖嘗試時，對該預設網格進行重定向及位移一次。
9. 如申請專利範圍第7項所述之方法，其中重定向該預設網格是根據隨機產生的該重定向角度來執行。
10. 如申請專利範圍第7項所述之方法，其中位移該預設網格是根據隨機產生的該偏移量來執行。
11. 如申請專利範圍第7項所述之方法，其中當用以嘗試將該行動裝置解鎖的該手勢與一預設解鎖圖案相匹配時，顯示該驗證介面。
12. 如申請專利範圍第7項所述之方法，其中該驗證介面包括輸入一驗證手勢的一提示。
13. 如申請專利範圍第12項所述之方法，其中該驗證介面還包括一驗證圖案，該驗證圖案相關於輸入該驗證手勢的該提示。
14. 如申請專利範圍第13項所述之方法，還包括接收用以嘗試將該行動裝置解鎖的一第二手勢，該第二手勢是相應於輸入驗證手勢的該提示而輸入。
15. 如申請專利範圍第14項所述之方法，還包括相應於該第二手勢在一預定正確性等級內匹配於該驗證圖案，而將該行動裝置解鎖。
16. 如申請專利範圍第13項所述之方法，其中該驗證圖案是隨機產生的，且其中該驗證圖案不同於用於將該行動裝置解鎖的一預設解鎖圖案。
17. 一種將行動裝置解鎖的系統，包括：一重定向模組，用以透過該行動裝置將一預設網格重定向，該預設網格是由該行動裝置顯示，並用以將該行動裝置解鎖；一偏移模組，用以將該預設網格位移一偏移量；一顯示器，包括一觸控螢幕，透過該觸控螢幕從一使用者接收用以根據該預設網格嘗試將該行動裝置解鎖的一手勢，且該預設網格不根據該手勢移動，該顯示器根據用以嘗試將該行動裝置解鎖的該手勢，顯示一驗證介面。
18. 如申請專利範圍第17項所述之系統，其中當該使用者每進行一預定次數之該行動裝置的解鎖嘗試時，該重定向模組以及該偏移模組對該預設網格進行重定向及位移一次。
19. 如申請專利範圍第17項所述之系統，更包括一亂數產生器，其中重定向該預設網格是利用該亂數產生器所隨機產生的該重定向角度來執行。
20. 如申請專利範圍第17項所述之系統，更包括一亂數產生器，其中位移該預設網格是利用該亂數產生器所隨 機產生的該偏移量來執行。
21. 如申請專利範圍第17項所述之系統，其中當用以嘗試將該行動裝置解鎖的該手勢與一預設解鎖圖案相匹配時，該顯示器顯示該驗證介面。
22. 如申請專利範圍第17項所述之系統，其中該驗證介面包括輸入一驗證手勢的一提示。
23. 如申請專利範圍第22項所述之系統，更包括一驗證圖案產生器，於該顯示器上顯示一驗證圖案，該驗證圖案相關於輸入該驗證手勢的該提示。
24. 如申請專利範圍第23項所述之系統，其中該觸控螢幕接收用以嘗試將該行動裝置解鎖的一第二手勢，該第二手勢是相應於輸入驗證手勢的該提示而輸入。
25. 如申請專利範圍第24項所述之系統，該驗證圖案產生器相應於該第二手勢在一預定正確性等級內匹配於該驗證圖案，而將該行動裝置解鎖。
26. 如申請專利範圍第23項所述之系統，其中該驗證圖案是由該驗證圖案產生器隨機產生的，且其中該驗證圖案不同於用於將該行動裝置解鎖的一預設解鎖圖案。