專利名稱：具有usb接口的可存取生物測量處理器的生物參數(shù)保護的usb接口便攜式數(shù)據(jù)存儲裝置的制作方法
背景技術(shù)：
(1)、技術(shù)領(lǐng)域本專利涉及由USB便攜式數(shù)據(jù)存儲裝置和USB生物數(shù)據(jù)處理單元構(gòu)成的USB組合裝置，特別是，該USB便攜式數(shù)據(jù)存儲裝置通過生物測量(指紋)技術(shù)才能進入，以確保裝置內(nèi)存儲的數(shù)據(jù)和信息由個人生物測量信息予以保護。而且，該生物測量單元可通過個人電腦或USB便攜式(On-the-Go)主機安全地進行訪問，并在運行于個人電腦或USB便攜式主機的應(yīng)用軟件控制下執(zhí)行各種生物測量功能。
(2)、現(xiàn)有技術(shù)描述傳統(tǒng)裝置使用了一種傳感裝置來感應(yīng)生物測量特性，該裝置通過USB(計算機串行總線)連接到一個系統(tǒng)上，而且為啟動所述系統(tǒng)的功能，要求進行生物測量識別。2000年9月26日授予Vance C Bjorn的第6,125,192號美國專利公開了一種指紋傳感器，這種指紋傳感器通過USB與一個數(shù)字系統(tǒng)連接，進入該數(shù)字系統(tǒng)要進行指紋鑒別。類似地，2002年3月5日授予Richard V Bault的第6,353,472號美國專利公開了一種在授權(quán)一個操作之前先通過一個人的指紋對其進行鑒別的裝置，這一裝置可由USB接口與操作模式連接。尚無一種現(xiàn)有技術(shù)建議在一個便攜式硬磁盤上使用指紋鑒別，所說的便攜式硬磁盤可由USB與一個計算機平臺連接，使得要訪問存儲在所述磁盤中的信息，就要進行指紋鑒別。而且，電腦平臺的生物數(shù)據(jù)處理單元可通過USB主機由外部進入，以執(zhí)行各種功能，包括門控授權(quán)、電腦存取、指紋圖像掃描、電子銀行和其它指紋識別工具。
1980年7月1日授予Swonger等人的第4,210,899號美國專利公開了一種光掃描指紋閱讀器，這種光掃描指紋閱讀器與一個用于安全進入(例如允許一個人進入某一場所或計算機終端)的中心處理站配合使用。1985年6月25日授予Bolwes的第4,525,859號美國專利類似地公開了一種獲取指紋圖像用的攝像機，并使用指紋的細節(jié)，即指紋紋線的分支和末梢，來確定是否與一個數(shù)據(jù)庫中的參照指紋相匹配。令人遺憾的是，玷污的手指可能影響光感應(yīng)，或者光傳感器可能被所呈現(xiàn)的一個指紋照片或打印圖像而不是真正的鮮活指紋所欺騙。光傳感器的體積可能很大，并且易受沖擊、震動和表面污染的影響。因此，除了因采用光學和移動部件體積偏大和相當昂貴外，光指紋傳感器在使用中可能是不可靠的。因此，本發(fā)明的目的之一是提供一種具有USB可存取接口生物測量處理器的生物參數(shù)保護的USB接口便攜式數(shù)據(jù)存儲裝置，并提供了用于精確感應(yīng)指紋的指紋傳感器及相關(guān)的方法，而且這一傳感器是小型的、可靠的以及相對便宜的。因此，本發(fā)明由于使用了電容或電場傳感器，而克服了現(xiàn)有技術(shù)中的光傳感器的許多缺陷和不足。
授予利多立電子私人有限公司的新加坡第96688號專利公開了一種生物測量保護的USB便攜式數(shù)據(jù)存儲裝置。然而，與本發(fā)明相比，現(xiàn)有裝置不允許通過USB主機直接訪問其生物數(shù)據(jù)處理單元。
W/O 03/003283 A1專利公開了一種具有生物測量鑒別能力的便攜式裝置。但是，必須在電腦主機中安裝管理軟件，才可登錄該裝置。此外，可通過密碼而非生物鑒別來訪問便攜式裝置的非易失性內(nèi)存。
發(fā)明概述為此，本發(fā)明的目的之一是提供一種USB裝置，該裝置包括一個生物測量處理單元和一個生物測量參數(shù)保護的USB便攜式數(shù)據(jù)存儲裝置。裝置內(nèi)存儲的信息由生物測量指紋處理單元通過個人指紋生物數(shù)據(jù)進行保護，該生物測量指紋處理單元可通過USB主機裝置訪問，以執(zhí)行各種生物測量(指紋)功能。此外，在任何電腦平臺(具有USB主機)與該裝置之間的通信路徑都是通過USB客戶機/主機接口提供的。
本發(fā)明的另一目的是提供一種便攜式數(shù)據(jù)存儲裝置，其中，可通過USB指紋生物數(shù)據(jù)對生物測量處理單元進行安全訪問，只有具有授權(quán)指紋的個人才能激活存儲裝置的功能。而且，該裝置還可作為包括個人電腦主機和USB便攜式裝置在內(nèi)的USB主機裝置的生物測量(指紋)處理單元，該單元獨立于數(shù)據(jù)存儲功能主機之外，在運行于個人電腦或USB便攜式主機的應(yīng)用軟件控制下執(zhí)行各種生物測量功能。上述生物測量功能包括指紋掃描、指紋生物數(shù)據(jù)生成及加密、指紋生物數(shù)據(jù)對比和存儲。該裝置作為一種具有生物數(shù)據(jù)處理單元的便攜式硬盤，該硬盤可通過USB接口與USB主機連接。因此，USB主機可訪問和檢索存儲于存儲裝置內(nèi)的數(shù)據(jù)，或?qū)?shù)據(jù)存儲于存儲裝置中。該裝置內(nèi)的數(shù)據(jù)同樣由個人數(shù)據(jù)加以保護。
本發(fā)明的另一目的是提供一種便攜式數(shù)據(jù)存儲裝置，該裝置只通過生物測量數(shù)據(jù)加以保護，對非易失性存儲器的任何授權(quán)訪問均不需要密碼。而且，只有在授權(quán)指紋被鑒別之后，才能與該裝置的數(shù)據(jù)處理單元進行USB連接。
本發(fā)明的一個方面是，它公開了一種便攜式數(shù)據(jù)存儲裝置，該裝置包括一個嵌入式指紋生物測量處理單元和傳感器，其中，傳感器可以是電容式或電場式傳感裝置中的一種；多個由存儲數(shù)據(jù)的存儲模塊構(gòu)成的非易失性固態(tài)讀、寫存儲器；一個處理單元，它與嵌入式指紋處理單元、存儲模塊及可與所述便攜式數(shù)據(jù)存儲裝置連接的電腦主機系統(tǒng)接口，所述處理單元可作為存儲器獨立運行，并可作為在生物測量信息保護的閃速存儲器中存儲或檢索數(shù)據(jù)的入口；
一個數(shù)據(jù)加密或數(shù)據(jù)保護系統(tǒng)，用于對非易失性固態(tài)讀、寫存儲器中的數(shù)據(jù)和信息進行保護；且一個用于生物測量指紋登錄的專有登錄系統(tǒng)。
本發(fā)明的實施方案之一是使用了一個數(shù)據(jù)加密系統(tǒng)。本發(fā)明采用56位河豚加密技術(shù)對裝置內(nèi)的數(shù)據(jù)進行加密。但是，也可采用其它任何加密技術(shù)對裝置內(nèi)的數(shù)據(jù)加密。
本發(fā)明的另一實施方案中使用了一個數(shù)據(jù)保護系統(tǒng)。該系統(tǒng)可防止從印刷電路板中除去非易失性固態(tài)讀、寫存儲器實體。任何嘗試消除非易失性固態(tài)讀、寫存儲器都有可能造成存儲器的物理性破壞。本發(fā)明采用環(huán)氧樹脂將存儲器封裝于印刷電路板內(nèi)。
本發(fā)明的另一實施方案中提供了一種具有USB接口可存取的生物測量處理器的生物參數(shù)保護的USB接口便攜式數(shù)據(jù)存儲裝置，其中，指紋生物測量處理不僅用于保護便攜式數(shù)據(jù)存儲裝置的數(shù)據(jù)存取，還可在不影響裝置內(nèi)數(shù)據(jù)安全性的前提下通過USB主機予以訪問。這一附加的技術(shù)措施可在該裝置基礎(chǔ)上產(chǎn)生多種與生物測量相關(guān)的應(yīng)用，這些應(yīng)用包括個人電腦的存取安全控制、門禁控制、網(wǎng)絡(luò)銀行安全、自動柜員機的安全存取、電子票務(wù)安全等，但并不限于上述應(yīng)用。上述可存取的事務(wù)甚至可存儲于本裝置本身內(nèi)。
本發(fā)明提供了一種生物測量參數(shù)保護的USB接口便攜式數(shù)據(jù)存儲裝置，它是一種便于使用且存儲容量大的便攜式微型數(shù)據(jù)存儲裝置。該裝置體積小，并能存儲大型文件，如會計數(shù)據(jù)文件、CAD文件、大型演示文件及多媒體文件。
另一實施方案提供一了種生物測量參數(shù)保護的USB接口便攜式數(shù)據(jù)存儲裝置，該裝置不需安裝管理軟件即可進行指紋登錄、鑒別和驗證。
另一實施方案提供了一種生物測量參數(shù)保護的USB接口便攜式數(shù)據(jù)存儲裝置，它只能通過授權(quán)指紋才能進行數(shù)據(jù)的存取，而不是通過密碼或標記進行存取。
另一實施方案提供了一種生物測量參數(shù)保護的USB接口便攜式數(shù)據(jù)存儲裝置，該裝置便于使用，且只要通過USB接口單元將其插入任何電腦平臺即可，該方案還提供了授權(quán)指紋和可在電腦平臺存取的數(shù)據(jù)。
另一實施方案提供了一種快速訪問生物測量參數(shù)保護的USB接口便攜式數(shù)據(jù)存儲裝置中所存數(shù)據(jù)的方法。這可以從它的很短的不到一秒鐘的生物測量識別和系統(tǒng)存取時間看出。同時，每位用戶的典型的生物測量參數(shù)登錄時間也不到一秒鐘。
另一實施方案提供一種生物測量參數(shù)保護的USB接口便攜式數(shù)據(jù)存儲裝置，其指定的授予訪問權(quán)的用戶不超過10個。
本發(fā)明的再一實施方案提供了一種生物測量參數(shù)保護的USB接口便攜式數(shù)據(jù)存儲裝置，該裝置包括一組主用戶指紋生物數(shù)據(jù)和另一組普通用戶指紋生物數(shù)據(jù)。主用戶可擦除主用戶和普通用戶的指紋生物數(shù)據(jù)，而普通用戶只能擦除其自己的指紋生物數(shù)據(jù)。
附圖簡要描述現(xiàn)結(jié)合


本發(fā)明最佳實施例，附圖中圖1是生物測量參數(shù)保護的USB接口便攜式數(shù)據(jù)存儲裝置的示意圖。
圖2是圖1所示裝置的系統(tǒng)功能框圖。
發(fā)明詳述圖1示出了一個便攜式數(shù)據(jù)存儲裝置100，它由一個USB接口單元14、一個指紋傳感器12和外殼10組成。參閱圖1，外殼10包括一個嵌入式指紋生物測量處理單元20、一個USB集線器16、一個生物測量存取開關(guān)38、一個指紋登錄開關(guān)36、一個存取控制決策(微控制器)單元32、一個數(shù)據(jù)處理單元34和多個非易失性固態(tài)讀、寫存儲器40。在該實施例中，指紋傳感器12與指紋生物測量處理單元20連接。生物測量處理單元20與存取控制決策(微控制器)單元32連接，存取控制決策(微控制器)單元32則與數(shù)據(jù)處理單元34連接。
再參閱圖2，在實際應(yīng)用中，該裝置的用戶在將該裝置插入USB主機前，可將生物測量存取開關(guān)38切換到數(shù)據(jù)存儲狀態(tài)或生物測量存取狀態(tài)。
如果要選擇訪問裝置100中存儲的數(shù)據(jù)，用戶應(yīng)將手指置于傳感器12(作為閱讀器)上。傳感器12對用戶指紋進行掃描，并將指紋生物數(shù)據(jù)發(fā)送到嵌入式指紋生物測量處理單元20。嵌入式指紋生物測量處理單元20根據(jù)預(yù)先作為加密密鑰存儲于微控制器32的生物數(shù)據(jù)存儲單元內(nèi)的注冊的生物數(shù)據(jù)對指紋生物數(shù)據(jù)進行驗證。如果驗證失敗，用戶將被拒絕訪問非易失性固態(tài)讀、寫存儲器40中的數(shù)據(jù)，或?qū)ζ渲讣y進行再次掃描。如果驗證成功，微處理器32將指示數(shù)據(jù)處理單元34檢索存儲在非易失性固態(tài)讀、寫存儲器40中的信息，并將檢索到的信息發(fā)送到USB主機，或?qū)⑿畔腢SB主機存儲到非易失性固態(tài)讀、寫存儲器40中。存儲在非易失性固態(tài)讀、寫存儲器40中的信息可通過在USB主機內(nèi)運行的加密軟件進行加密。
用戶必須將其指紋生物測量數(shù)據(jù)注冊到嵌入式指紋生物測量處理單元20中。首次注冊時，由指紋傳感器12對用戶指紋進行掃描，生物測量處理單元20對指紋生物數(shù)據(jù)進行處理，然后存儲于存取控制單元32中。用戶必須對其手指進行三次指紋掃描，以確保生物數(shù)據(jù)處理單元20能準確閱讀指紋生物數(shù)據(jù)，然后將指紋生物數(shù)據(jù)存儲于存取控制單元32。該裝置最多可注冊10個用戶。
第一個用戶注冊后，如果另一用戶希望訪問該裝置中存儲的信息，他就需要再次注冊。在他注冊之前，首先須對第一個用戶的指紋進行鑒別。如果鑒別成功，其它用戶即可注冊他們的指紋生物數(shù)據(jù)。其注冊過程與第一個用戶相同。
已注冊的指紋可分為兩類一主指紋和普通指紋。最初注冊的兩個指紋為主指紋。主指紋者有權(quán)完全擦除裝置內(nèi)的指紋生物數(shù)據(jù)。登錄開關(guān)36用于區(qū)分主指紋、普通再注冊指紋與正常的裝置運行。
根據(jù)本發(fā)明，便攜式數(shù)據(jù)存儲裝置的生物數(shù)據(jù)驗證和系統(tǒng)存取時間不超過一秒鐘，每位用戶的生物測量登錄時間也不超過一秒鐘，指定的具有訪問權(quán)的用戶不超過10個。
如果通過設(shè)置生物測量存取開關(guān)38來允許通過USB主機訪問嵌入式指紋生物測量處理單元20，那么，存取控制決策(微控制器)單元32將實現(xiàn)嵌入式指紋生物測量處理單元20與USB主機之間的USB連接。本發(fā)明中，該裝置還帶有一套個人電腦存取控制軟件。該軟件包括電腦存取控制及數(shù)據(jù)加密功能。然而，本發(fā)明還提供了軟件進一步開發(fā)的平臺，使得它不僅適用于電腦主機，而且也適用于USB便攜式主機。此外，非易失性固態(tài)讀、寫存儲器40由環(huán)氧樹脂加以物理性保護，以防止拆除存儲器40實體。
根據(jù)普通常識，隨著半導(dǎo)體和固件技術(shù)的提高，可將上述的包括指紋生物測量處理單元20、USB集線器16、存取控制決策(微控制器)單元32、數(shù)據(jù)處理單元34在內(nèi)的處理單元組合成為一種或兩種一體化裝置。
雖然已通過實施例描述了本發(fā)明，但應(yīng)理解，在不違背本發(fā)明的原則的前提下可進行多種更改。本發(fā)明的范圍不受說明書中的描述所限制，而應(yīng)以權(quán)利要求為準。
權(quán)利要求
1.一種具有USB可存取生物測量處理器的便攜式數(shù)據(jù)存儲裝置，其特征在于，它包括一個嵌入式指紋生物測量處理單元和傳感器，其中，嵌入式指紋生物測量處理單元可通過USB主機進行外部訪問或通過該裝置實現(xiàn)內(nèi)部訪問；多個用于數(shù)據(jù)和信息存儲的非易失性固態(tài)讀、寫存儲器；一個處理單元，它與嵌入式指紋系統(tǒng)、USB主機和非易失性固態(tài)讀、寫存儲器接口；一個對非易失性固態(tài)讀、寫存儲器中數(shù)據(jù)和信息數(shù)據(jù)進行加密或數(shù)據(jù)保護的系統(tǒng)；一個用于生物測量指紋注冊用的注冊系統(tǒng)。
2.如權(quán)利要求1中所述的便攜式數(shù)據(jù)存儲裝置，其特征在于，只有通過授權(quán)指紋才有權(quán)對數(shù)據(jù)進行存取。
3.如權(quán)利要求1或2所述的便攜式數(shù)據(jù)存儲裝置，其特征在于，該裝置設(shè)有一個對非易失性固態(tài)讀、寫存儲器的讀、寫訪問進行授權(quán)用的微控制器及嵌入式指紋生物測量處理單元。
4.如權(quán)利要求1或2所述的便攜式數(shù)據(jù)存儲裝置，其特征在于，該裝置中存儲有對非易失性固態(tài)讀、寫存儲器的任何未授權(quán)訪問鑒別用的生物數(shù)據(jù)。
5.如權(quán)利要求4所述的便攜式數(shù)據(jù)存儲裝置，其特征在于，生物數(shù)據(jù)可通過USB主機進行存取。
6.如權(quán)利要求4所述的便攜式數(shù)據(jù)存儲裝置，其特征在于，用戶的指紋生物數(shù)據(jù)包括主用戶指紋生物數(shù)據(jù)和普通用戶指紋生物數(shù)據(jù)，且主用戶可擦除主用戶和普通用戶的生物數(shù)據(jù)，而普通用戶只能擦除他自己的生物數(shù)據(jù)。
7.如權(quán)利要求1所述的便攜式數(shù)據(jù)存儲裝置，其特征在于，登錄開關(guān)用于區(qū)分指紋注冊和裝置的正常鑒別操作。
8.一種使用生物測量參數(shù)保護的便攜式數(shù)據(jù)存儲裝置的方法，其特征在于，該方法包括以下步驟通過指紋傳感器對用戶指紋進行掃描；通過生物測量處理單元對已掃描的指紋圖像進行處理，生物測量處理單元根據(jù)生物數(shù)據(jù)存儲單元中存儲的用戶的指紋生物數(shù)據(jù)對上述圖像進行驗證；如果驗證失敗，則要求用戶再次進行指紋掃描。
9.如權(quán)利要求1所述的便攜式數(shù)據(jù)存儲裝置，其特征在于，有代表性的生物測量驗證和系統(tǒng)存取時間不超過一秒鐘。
10.如權(quán)利要求1所述的便攜式數(shù)據(jù)存儲裝置，其特征在于，每位用戶的生物測量登錄時間不超過一秒鐘，指定的授權(quán)訪問用戶不超過10人。
11.如權(quán)利要求1所述的便攜式數(shù)據(jù)存儲裝置，其特征在于，非易失性固態(tài)讀、寫存儲器中的存儲器包括閃速存儲器。
12.如權(quán)利要求11所述的便攜式數(shù)據(jù)存儲裝置，其特征在于，非易失性固態(tài)讀、寫存儲器為防磁型隨機存取存儲器(MRAM)。
全文摘要
一種生物測量參數(shù)保護的USB接口便攜式數(shù)據(jù)存儲裝置，它將通用USB接口與生物測量(指紋)技術(shù)相結(jié)合，以確保該裝置中存儲的數(shù)據(jù)和信息由個人生物測量信息加以保護?？赏ㄟ^USB主機對生物測量處理單元進行安全訪問，并在運行于個人電腦或USB便攜式主機的應(yīng)用軟件控制下執(zhí)行各種生物測量功能。該生物測量功能包括指紋掃描、指紋生物數(shù)據(jù)生成及加密、指紋生物數(shù)據(jù)對比和存儲。存儲器作為一種移動式硬盤，只能由具有授權(quán)指紋生物數(shù)據(jù)的用戶進行訪問，同時，該裝置的USB可存取生物測量處理單元為運行于電腦主機和USB便攜式裝置的應(yīng)用軟件提供了無限的應(yīng)用空間。
文檔編號G06K9/00GK1560789SQ20041006957
公開日2005年1月5日 申請日期2004年7月19日 優(yōu)先權(quán)日2003年10月31日
發(fā)明者林文南 申請人:利特國際有限公司