一種基于人機特征的二維碼遠程認證方法
【技術領域】
[0001] 本發明是一種身份認證方法，屬于生物特征識別領域，涉及圖像處理、模式識別、 指紋識別技術。
【背景技術】
[0002] 遠程身份認證是互聯網社會中普遍存在的現象，其安全性、方便性直接關系到用 戶網絡使用體驗。隨著二維碼應用的迅速普及，在企業級無線網絡中，應用二維碼進行遠程 身份認證的需求逐漸增多。二維碼可以安置在員工身份卡上，用移動設備直接掃描認證即 可，使用很方便。但是二維碼可以隨意復制，唯一性受到影響。將二維碼與用戶自身的生物 特征、以及身份掃描設備的機器特征相融合，可以提供良好的唯一性，同時保證遠程認證的 安全性。
【發明內容】
[0003] 本發明針對二維碼遠程身份認證技術存在的安全隱患，提出了一種基于人機特征 的二維碼遠程認證技術。可以保證用戶身份憑據的唯一性，同時滿足用戶無需記憶密鑰的 需求，攻擊者通過竊聽方式獲取用戶認證信息的可能性低。
[0004] 為了實現上述的目的，本發明采用了以下的技術方案： 一種基于人機特征的二維碼遠程認證方法，該方法包括以下的步驟： 第一步，認證服務器預存用戶的指紋模板一枚，身份掃描設備的機器指紋一份，用戶二 維碼一份； 第二步，用戶移動終端向認證服務器發起認證請求； 第三步，身份掃描設備掃描用戶指紋信息，提取指紋特征； 第四步，身份掃描設備掃描用戶二維碼，提取設備的機器指紋； 第五步，用設備的機器指紋對用戶二維碼、指紋特征進行加密保護，傳輸至遠端認證服 務器進行認證； 第六步，認證服務器用預存的設備機器指紋解密用戶認證請求，比對用戶二維碼與指 紋特征，一致，則認證通過，不一致，則認證失敗。
[0005] 作為優選，第五步用對稱加密算法G，加密用戶指紋、二維碼信息，機器指紋作為對 稱加密密鑰使用，加密過程表示為： G(用戶指紋特征Il二維碼）機器指紋 發送數據包G(用戶指紋特征II二維碼）機至遠端認證服務器。
[0006] 作為優選，第五步認證服務器預存用戶指紋模板、二維碼、機器指紋信息，對接收 的數據包進行如下運算： G(G(用戶指紋特征II一維碼）機器指紋）機器指紋 解密出用戶指紋特征與二維碼信息； 比對用戶指紋與二維碼，兩者均一致，則認證通過，不一致，則認證失敗。
[0007] 作為優選，所用二維碼為QR碼。
[0008] 作為優選，所用機器指紋信息為手機為頂EI號，筆跡本電腦為硬盤序列號。
[0009] 作為優選，用戶指紋特征提取過程為： 1) 用直方圖均衡化方法對指紋圖像進行均衡化處理； 2) 用二維離散高斯模板算子對指紋圖像進行高斯濾波處理，即圖像收斂處理； 3) 用平滑模板算子對指紋圖像進行圖像平滑處理； 4) 用Gabor函數模板對指紋圖像進行圖像增強處理； 5) 對指紋圖像進行二值化處理，二值化處理使用切線與法線方向的加權模板計算圖像 像素點在兩個方向上的加權均值，通過比較兩個方向上的均值大小，判定該圖像像素點為〇 或1 ;加權模板可取多套：
【主權項】
1. 一種基于人機特征的二維碼遠程認證方法，其特征在于該方法包括w下的步驟： 第一步，認證服務器預存用戶的指紋模板一枚，身份掃描設備的機器指紋一份，用戶二 維碼一份； 第二步，用戶移動終端向認證服務器發起認證請求； 第=步，身份掃描設備掃描用戶指紋信息，提取指紋特征； 第四步，身份掃描設備掃描用戶二維碼，提取設備的機器指紋； 第五步，用設備的機器指紋對用戶二維碼、指紋特征進行加密保護，傳輸至遠端認證服 務器進行認證； 第六步，認證服務器用預存的設備機器指紋解密用戶認證請求，比對用戶二維碼與指 紋特征，一致，則認證通過，不一致，則認證失敗。
2. 根據權利要求1所述的一種基于人機特征的二維碼遠程認證方法，其特征在于：第 五步用對稱加密算法G，加密用戶指紋、二維碼信息，機器指紋作為對稱加密密鑰使用，加密 過程表示為： G (用戶指紋特征I 一維碼）機器指紋 發送數據包G (用戶指紋特征II二維碼）機S指紋至遠端認證服務器。
3. 根據權利要求1所述的一種基于人機特征的二維碼遠程認證方法，其特征在于：第 五步認證服務器預存用戶指紋模板、二維碼、機器指紋信息，對接收的數據包進行如下運 算： G (G(用戶指紋特征I I ^維碼）機器指紋）機器指紋 解密出用戶指紋特征與二維碼信息； 比對用戶指紋與二維碼，兩者均一致，則認證通過，不一致，則認證失敗。
4. 根據權利要求1所述的一種基于人機特征的二維碼遠程認證方法，其特征在于：所 用二維碼為QR碼。
5. 根據權利要求1所述的一種基于人機特征的二維碼遠程認證方法，其特征在于：所 用機器指紋信息為手機為IMEI號，筆跡本電腦為硬盤序列號。
6. 根據權利要求1所述的一種基于人機特征的二維碼遠程認證方法，其特征在于：用 戶指紋特征提取過程為： 1) 用直方圖均衡化方法對指紋圖像進行均衡化處理； 2) 用二維離散高斯模板算子對指紋圖像進行高斯濾波處理，即圖像收斂處理； 3) 用平滑模板算子對指紋圖像進行圖像平滑處理； 4) 用G油or函數模板對指紋圖像進行圖像增強處理； 5) 對指紋圖像進行二值化處理，二值化處理使用切線與法線方向的加權模板計算圖像 像素點在兩個方向上的加權均值，通過比較兩個方向上的均值大小，判定該圖像像素點為0 或1 ;加權模板可取多套：
化為切向加權模板，Vq為法向加權模板； 用加權模板計算坐標為（x，y)的點在切線與法線方向上的灰度均值分別為FH(x，y)、
Fv (X，y)，二值化公式為
f (X，y)表示指紋圖像5中坐標為（X，y)的點所對應的灰度值；f (X，y)值為0為黑色， 255為白色； 6) 對指紋圖像進行細化處理，圖像處理領域有多套成熟的圖像細化方法，均可使用； 7) 從指紋圖像中提取指紋特征端點、叉點，用二維笛卡爾坐標系記錄指紋特征端點、叉 點坐標； 端點提取方法；掃描指紋圖像7中點的周圍8個點，如果8個點所有相鄰兩個點的差的 絕對值的和為2X255,則其為端點； 叉點提取方法；掃描指紋圖像7中點的周圍8個點，如果8個點所有相鄰兩個點的差的 絕對值的和為6 X 255,則其為叉點； 8) 記錄端點、叉點坐標，即為指紋特征點。
【專利摘要】本發明涉及一種基于人機特征的二維碼遠程認證方法，步驟如下：第一步，認證服務器預存用戶的指紋模板一枚，身份掃描設備的機器指紋一份，用戶二維碼一份；第二步，用戶移動終端向認證服務器發起認證請求；第三步，身份掃描設備掃描用戶指紋信息，提取指紋特征；第四步，身份掃描設備掃描用戶二維碼，提取設備的機器指紋；第五步，用設備的機器指紋對用戶二維碼、指紋特征進行加密保護，傳輸至遠端認證服務器進行認證；第六步，認證服務器用預存的設備機器指紋解密用戶認證請求，比對用戶二維碼與指紋特征，一致，則認證通過，不一致，則認證失敗。本發明可以保證用戶身份憑據的唯一性，同時滿足用戶無需記憶密鑰的需求。
【IPC分類】G06F21-32, G06K9-00, H04L9-32
【公開號】CN104601333
【申請號】CN201510072188
【發明人】李健俊, 李威, 汪歡文, 姜學峰, 王正敏, 董惠良, 杜旋
【申請人】浙江中煙工業有限責任公司
【公開日】2015年5月6日
【申請日】2015年2月11日