專利名稱：一種基于計算機系統(tǒng)的在線筆跡認(rèn)證方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及生物特征身份認(rèn)證技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種基于計算機系統(tǒng)的在線筆跡認(rèn)證方法。
背景技術(shù)：
在線筆跡認(rèn)證利用專門的手寫筆、手寫板等手寫輸入設(shè)備實時采集書寫信號，并提取其中蘊含的行為特征用于實現(xiàn)身份鑒別。目前，這方面的研究都是基于傳統(tǒng)筆跡認(rèn)證方法。Rejean Plamondon 等在文獻《Automatic signature verification and writer
identification---The state of the art)) (Pattern Recognition, 1989)中指出在線
筆跡認(rèn)證系統(tǒng)的設(shè)計需要解決數(shù)據(jù)采集、預(yù)處理、特征提取、匹配決策和性能評估這五類問題，并提供了筆跡認(rèn)證系統(tǒng)的數(shù)據(jù)流圖。Anil K. Jain等在文獻《On-line signature verification)) (Pattern Recognition, 2002)中也詳細(xì)說明了在線筆跡認(rèn)證系統(tǒng)的功能模塊。目前，傳統(tǒng)在線筆跡認(rèn)證方法包括注冊和認(rèn)證兩個階段首先為注冊階段，包括數(shù)據(jù)獲取、預(yù)處理、特征提取、分類器訓(xùn)練、數(shù)據(jù)存入數(shù)據(jù)庫，具體的，用戶首先借助手寫輸入設(shè)備書寫并提交若干個注冊筆跡樣本，系統(tǒng)對獲取到的若干個注冊筆跡樣本進行預(yù)處理以去除噪聲干擾，然后通過特征提取和特征選擇算法得到由代表用戶書寫風(fēng)格并且具有較高鑒別力的特征組成的最優(yōu)特征子集，最后基于提交的若干個注冊筆跡樣本的最優(yōu)特征子集所對應(yīng)的特征值數(shù)據(jù)訓(xùn)練分類器，并根據(jù)系統(tǒng)為用戶分配的唯一身份識別號，將最優(yōu)特征子集以及訓(xùn)練后得到分類器存入數(shù)據(jù)庫；其次是認(rèn)證階段，包括數(shù)據(jù)獲取、預(yù)處理、特征提取和分類器決策，具體的，用戶首先向系統(tǒng)提交聲稱身份識別號，同時借助手寫輸入設(shè)備書寫并提交一個測試筆跡樣本，系統(tǒng)對測試筆跡樣本進行預(yù)處理操作以去除噪聲干擾，然后根據(jù)數(shù)據(jù)庫中與聲稱身份識別號對應(yīng)的最優(yōu)特征子集，通過特征提取算法得到測試筆跡樣本的最優(yōu)特征子集所對應(yīng)的特征值數(shù)據(jù)，最后采用數(shù)據(jù)庫中與聲稱身份識別號對應(yīng)的分類器判別測試筆跡樣本的真?zhèn)?，從而判斷用戶是否為聲稱身份識別號所對應(yīng)的用戶。在對上述現(xiàn)有技術(shù)進行分析后，發(fā)明人發(fā)現(xiàn)傳統(tǒng)在線筆跡認(rèn)證方法的安全保障主要源于兩點①筆跡內(nèi)容是保密的，現(xiàn)有方法可以排除書寫內(nèi)容不一致的偽造筆跡；②不同書寫者筆跡中蘊涵的個性化特征是不同的，即使攻擊者獲取了筆跡內(nèi)容，也很難書寫出真實筆跡具有的個性化特征。然而，實際應(yīng)用中這兩個條件很難滿足①攻擊者可以通過偷看、中途截取、攻擊模板庫等方式獲取筆跡內(nèi)容；②學(xué)者賈志輝等人研究發(fā)現(xiàn)，偽造筆跡的摹仿相似程度與練習(xí)時間是正相關(guān)的，練習(xí)時間越長，相似性越高，而傳統(tǒng)筆跡認(rèn)證系統(tǒng)中用戶的筆跡內(nèi)容通常是不變的，為攻擊者提供了充足的模仿時間。為解決傳統(tǒng)在線筆跡認(rèn)證方法存在的缺陷，一種行之有效的在線筆跡認(rèn)證方法應(yīng)充分利用手寫筆跡的兩個顯著特點①筆跡內(nèi)容的可更改性，筆跡的個性化特征蘊含在書寫過程中，用戶書寫的不同內(nèi)容的筆跡具有相同的個性化特征，因此，用戶可注冊多組內(nèi)容不同的筆跡用于認(rèn)證；②書寫的主動性，筆跡的書寫過程能充分體現(xiàn)筆跡者的主觀意愿，它是書寫人有意識的行為，為充分利用這一點，系統(tǒng)必須能抵擋重放攻擊，也就是認(rèn)證階段獲取到的筆跡必須是用戶即時提交的。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題即目的是針對手寫筆跡的主動性和筆跡內(nèi)容的可更改性這兩個特點，提出一種基于計算機系統(tǒng)的在線筆跡認(rèn)證方法，以解決傳統(tǒng)在線筆跡認(rèn)證方法在實際應(yīng)用中面臨的挑戰(zhàn)。本發(fā)明的技術(shù)方案是一種基于計算機系統(tǒng)的在線筆跡認(rèn)證方法，特別是在注冊階段，用戶借助手寫輸入設(shè)備書寫并提交若干組注冊筆跡，同時為提交的每組注冊筆跡指定一個注冊筆跡樣本作為該組注冊筆跡的顯示筆跡，計算機系統(tǒng)將用戶提交的每組注冊筆跡所對應(yīng)的顯示筆跡的二維靜態(tài)字形位置信息存入數(shù)據(jù)庫，并按照傳統(tǒng)在線筆跡認(rèn)證方法的注冊流程完成對每組注冊筆跡的筆跡注冊；在認(rèn)證階段，用戶向計算機系統(tǒng)提交聲稱身份識別號，計算機系統(tǒng)根據(jù)聲稱身份識別號，從聲稱身份識別號所對應(yīng)的用戶在注冊階段提交的若干組注冊筆跡中隨機選取多組注冊筆跡，得到由隨機選取的多組注冊筆跡所對應(yīng)的顯示筆跡組成的顯示筆跡集合，并將顯示筆跡集合中每個顯示筆跡的二維靜態(tài)字形位置信息呈現(xiàn)給用戶，用戶在指定時間內(nèi)一次性提交與顯示筆跡集合對應(yīng)的測試筆跡集合，計算機系統(tǒng)按照傳統(tǒng)在線筆跡認(rèn)證方法的認(rèn)證流程完成對測試筆跡集合中每個測試筆跡的認(rèn)證，根據(jù)所有測試筆跡的認(rèn)證結(jié)果進行綜合決策，最終完成對用戶身份的鑒別，方法包括提交若干組注冊筆跡；筆跡注冊；呈現(xiàn)顯示筆跡集合；提交測試筆跡集合；筆跡認(rèn)證；提交若干組注冊筆跡，具體包括第一次使用計算機系統(tǒng)的用戶需要提交自己的書寫信息，因此進入注冊階段，用戶借助手寫輸入設(shè)備書寫并提交若干組注冊筆跡，考慮到計算機系統(tǒng)的安全性和用戶使用的方便性，需要對用戶在注冊階段提交注冊筆跡的組數(shù)的最小取值進行預(yù)先設(shè)定，即用戶在實際注冊階段提交注冊筆跡的組數(shù)不應(yīng)小于預(yù)先設(shè)定的在注冊階段提交注冊筆跡的組數(shù)的最小取值，特別地，提交的每組注冊筆跡是由若干個內(nèi)容一致的注冊筆跡樣本組成的注冊筆跡樣本集合，進一步的，用戶為每組注冊筆跡提交注冊筆跡樣本的數(shù)目可以不同但不少于兩個，更進一步的，要求用戶提交的不同組注冊筆跡內(nèi)容不同。其中，筆跡樣本是指用戶書寫的一個筆跡，以中文為例，筆跡由一組有序的筆劃構(gòu)成，筆劃是指漢字的基本構(gòu)成單位，諸如橫、豎、撇、捺、折、點、鉤、提等。其中，內(nèi)容一致是指構(gòu)成筆跡的筆劃以及筆劃出現(xiàn)的前后順序是一致的，內(nèi)容不同是指不滿足內(nèi)容一致定義的情況。筆跡注冊，具體包括用戶借助手寫輸入設(shè)備書寫并提交若干組注冊筆跡后，從提交的每組注冊筆跡的注冊筆跡樣本集合中指定一個注冊筆跡樣本作為該組注冊筆跡的顯示筆跡，根據(jù)計算機系統(tǒng)為用戶分配的唯一身份識別號，將用戶提交的每組注冊筆跡所對應(yīng)的顯示筆跡的二維靜態(tài)字形位置信息存入數(shù)據(jù)庫，然后，計算機系統(tǒng)按照傳統(tǒng)在線筆跡認(rèn)證方法的注冊流程完成對每組注冊筆跡的筆跡注冊。其中，顯示筆跡是指用戶在注冊階段從提交的每組注冊筆跡中指定一個注冊筆跡樣本，提取其二維靜態(tài)字形位置信息作為字形模板，用于認(rèn)證階段呈現(xiàn)給用戶作為書寫參考；由于顯示筆跡只包含二維靜態(tài)字形位置信息，用戶從顯示筆跡不能推測出書寫過程中的力和速度等動態(tài)信息。呈現(xiàn)顯示筆跡集合，具體包括用戶欲登錄計算機系統(tǒng)，需提交筆跡以驗證身份，因此進入認(rèn)證階段，用戶向系統(tǒng)提交聲稱身份識別號，計算機系統(tǒng)根據(jù)聲稱身份識別號，從聲稱身份識別號所對應(yīng)的用戶在注冊階段提交的若干組注冊筆跡中隨機選取多組注冊筆跡，然后，計算機系統(tǒng)從數(shù)據(jù)庫中提取隨機選取的多組注冊筆跡所對應(yīng)的顯示筆跡，組成顯示筆跡集合，最后，通過顯示界面將顯示筆跡集合中的每個顯示筆跡的二維靜態(tài)字形位置信息呈現(xiàn)給用戶。其中，隨機選取的多組注冊筆跡的組數(shù)小于聲稱身份識別號所對應(yīng)的用戶在注冊階段提交注冊筆跡的組數(shù)，且隨機選取的多組注冊筆跡的組數(shù)的具體取值需要綜合考慮系統(tǒng)的安全性以及用戶使用的方便性進行預(yù)先設(shè)定，特別地，由于多組注冊筆跡的選取是隨機的，因此用戶每次登錄時，計算機系統(tǒng)隨機選取多組注冊筆跡的結(jié)果不同；提交測試筆跡集合，具體包括通過顯示界面將顯示筆跡集合中的每個顯示筆跡的二維靜態(tài)字形位置信息呈現(xiàn)給用戶后，用戶借助手寫輸入設(shè)備，按照每個顯示筆跡的顯示順序依次書寫與對應(yīng)顯示筆跡內(nèi)容一致的測試筆跡，其中，需要書寫并提交的測試筆跡的總數(shù)目與顯示筆跡集合中顯示筆跡的總數(shù)目相同，特別地，用戶必須在指定時間內(nèi)完成所有測試筆跡的書寫并一次性提交，從而，計算機系統(tǒng)得到與顯示筆跡集合對應(yīng)的測試筆跡集合。其中，測試筆跡是指用戶在認(rèn)證階段提交的，與顯示筆跡集合中某個顯示筆跡內(nèi)容一致的一個測試筆跡樣本。筆跡認(rèn)證,具體包括用戶提交測試筆跡集合后，計算機系統(tǒng)采用傳統(tǒng)在線筆跡認(rèn)證方法的認(rèn)證流程完成對測試筆跡集合中的每個測試筆跡的認(rèn)證，通過判斷測試筆跡集合中通過認(rèn)證的測試筆跡的總數(shù)目與測試筆跡集合中測試筆跡的總數(shù)目之間的關(guān)系進行決策，最終完成筆跡認(rèn)證，設(shè)Qa。。表示測試筆跡集合中通過認(rèn)證的測試筆跡的總數(shù)目，M表示測試筆跡集合中測試筆跡的總數(shù)目，即通過判斷測試筆跡集合中通過認(rèn)證的測試筆跡的總數(shù)目Qa。。與測試筆跡集合中測試筆跡的總數(shù)目M之間的關(guān)系，判斷用戶是否為聲稱身份識別號所對應(yīng)的用戶。本發(fā)明方法還提供一種手寫輸入設(shè)備，包括手寫輸入模塊、信號采集模塊、信號處理模塊、顯示模塊，其中手寫輸入模塊向用戶提供一塊手寫區(qū)域，用戶可以在該手寫區(qū)域內(nèi)自由書寫，或按照計算機系統(tǒng)給定的形狀進行書寫；同時，計算機系統(tǒng)通過手寫輸入模塊來接收用戶的手寫輸入信息；
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信號采集模塊當(dāng)用戶在手寫輸入模塊進行書寫時，會產(chǎn)生手寫輸入信息，通過與手寫輸入模塊相連的信號采集模塊可感知并采集手寫過程中產(chǎn)生的手寫信息，例如，可采集手寫信息中的位置信息、力信息、傾角信息等；信號處理模塊當(dāng)完成采集手寫過程中產(chǎn)生的手寫信息后，手寫處理模塊需要對采集的手寫信息進行分析和處理，以根據(jù)計算機系統(tǒng)的需求實現(xiàn)相應(yīng)的功能，并將處理的結(jié)果輸出到顯不I旲塊；顯示模塊當(dāng)信號處理模塊完成對采集到的手寫信處理后，會將處理的結(jié)果輸出到顯示模塊，顯示模塊根據(jù)處理的結(jié)果，同時驅(qū)動相應(yīng)的顯示元件來完成對處理結(jié)果的顯示功能。作為對現(xiàn)有技術(shù)的進一步改進，本發(fā)明的有益效果是相對于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明的方法步驟為提交若干組注冊筆跡、筆跡注冊、呈現(xiàn)顯示筆跡集合、提交測試筆跡集合和筆跡認(rèn)證。本發(fā)明提供的在線筆跡認(rèn)證方法有效地解決了現(xiàn)有在線筆跡認(rèn)證方法存在的兩個缺陷①依賴筆跡內(nèi)容的保密筆跡內(nèi)容是不變的， 為攻擊者提供了充分的摹仿時間。在注冊階段，用戶借助手寫輸入設(shè)備書寫并提交若干組注冊筆跡，并為提交的每組注冊筆跡指定一個注冊筆跡樣本作為該組注冊筆跡的顯示筆跡，按照傳統(tǒng)在線筆跡認(rèn)證方法的注冊流程完成對每組注冊筆跡的筆跡注冊。在認(rèn)證階段， 計算機系統(tǒng)從注冊階段用戶提交的若干組注冊筆跡中隨機選取多組注冊筆跡，將選取的每組注冊筆跡的顯示筆跡的二維靜態(tài)字形位置信息呈現(xiàn)給用戶，用戶在指定時間內(nèi)書寫并一次性提交與顯示筆跡內(nèi)容一致的測試筆跡，按照傳統(tǒng)在線筆跡認(rèn)證方法的認(rèn)證流程完成對每個測試筆跡的認(rèn)證，根據(jù)所有測試筆跡的認(rèn)證結(jié)果進行綜合決策，最終完成筆跡認(rèn)證流程。本發(fā)明的方法充分利用了手寫筆跡的兩個特性，具有如下優(yōu)點①在某段時間內(nèi)要求用戶書寫的筆跡均不同，因此可抵擋重放攻擊；②將書寫內(nèi)容二維靜態(tài)字形位置信息呈現(xiàn)給用戶，通過對真實用戶書寫方式加以約束，從而控制其書寫活動隨時間的變化性；③呈現(xiàn)給用戶的只有筆跡二維靜態(tài)字形位置信息，攻擊者無法據(jù)此推測出書寫過程中的力和速度等動態(tài)信息；④要求用戶在指定時間內(nèi)一次性提交所有的測試筆跡，限制了摹仿時間從而增加摹仿者的攻擊難度；⑤具有主動防御的功能，當(dāng)采用本發(fā)明方法的計算機系統(tǒng)發(fā)現(xiàn)用戶提交的測試筆跡的書寫相似性達到一定程度但仍未被計算機系統(tǒng)接受，可立即增加測試筆跡數(shù)量，同時以郵件、短信等方式提醒真實用戶更新注冊階段提交的筆跡內(nèi)容。本發(fā)明方法還提供的手寫輸入設(shè)備，包括手寫輸入模塊、信號采集模塊、信號處理模塊、顯示模塊，用于實現(xiàn)對手寫簽名的獲取、計算和輸出，但本發(fā)明的方法不僅僅局限于手寫輸入設(shè)備，凡是帶有手寫輸入功能，或外接有手寫輸入設(shè)備的計算裝置或儀器，如 PDA、手寫輸入手機、Tablet PC、服務(wù)器等均可以采用本發(fā)明的方法進行在線筆跡認(rèn)證。


圖I為本發(fā)明在線筆跡認(rèn)證處理的計算機系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖2為本發(fā)明筆跡注冊的流程示意圖；圖3為本發(fā)明采用傳統(tǒng)在線筆跡認(rèn)證方法的注冊流程對用戶提交的一組注冊筆跡進行注冊的流程示意圖；圖4為本發(fā)明筆跡認(rèn)證的流程示意圖；圖5為本發(fā)明采用傳統(tǒng)在線筆跡認(rèn)證方法的認(rèn)證流程對用戶提交的一個測試筆跡進行認(rèn)證的流程示意圖。
具體實施例方式下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的實施方式作進一步解釋圖I為本發(fā)明在線筆跡認(rèn)證處理的計算機系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖；具體包括手寫輸入設(shè)備I 和在線筆跡認(rèn)證方法流程。手寫輸入設(shè)備I具體包括手寫輸入模塊11、信號采集模塊12、信號處理模塊13、 顯示模塊14，其中手寫輸入模塊11是手寫輸入模塊向用戶提供一塊手寫區(qū)域，用戶可以在該手寫區(qū)域內(nèi)自由書寫，或按照計算機系統(tǒng)給定的形狀進行書寫；同時，計算機系統(tǒng)通過手寫輸入模塊11來接收用戶的手寫輸入信息。信號采集模塊12是當(dāng)用戶在手寫輸入模塊11進行書寫時，會產(chǎn)生手寫輸入信息， 通過與手寫輸入模塊11相連的信號采集模塊12可感知并采集手寫過程中產(chǎn)生的手寫信息，例如，可采集手寫信息中的位置信息、力信息、傾角信息等。信號處理模塊13是當(dāng)完成采集手寫過程中產(chǎn)生的手寫信息后，手寫處理模塊13 需要對采集的手寫信息進行分析和處理，以根據(jù)計算機系統(tǒng)的需求實現(xiàn)相應(yīng)的功能，并將處理的結(jié)果輸出到顯示模塊14。顯示模塊14是當(dāng)信號處理模塊13完成對采集到的手寫信處理后，會將處理的結(jié)果輸出到顯示模塊14，顯示模塊14根據(jù)處理的結(jié)果，同時驅(qū)動相應(yīng)的顯示元件來完成對處理結(jié)果的顯示功能。其中在線筆跡認(rèn)證方法流程具體包括步驟100 :提交若干組注冊筆跡；具體的，第一次使用計算機系統(tǒng)的用戶需要提交自己的書寫信息，因此進入注冊階段，用戶借助手寫輸入設(shè)備I書寫并提交若干組注冊筆跡，考慮到計算機系統(tǒng)的安全性和用戶使用的方便性，需要對用戶在注冊階段提交注冊筆跡的組數(shù)的最小取值進行預(yù)先設(shè)定，即用戶在實際注冊階段提交注冊筆跡的組數(shù)不應(yīng)小于預(yù)先設(shè)定的在注冊階段提交注冊筆跡的組數(shù)的最小取值，特別地，提交的每組注冊筆跡是由若干個內(nèi)容一致的注冊筆跡樣本組成的注冊筆跡樣本集合，進一步的，用戶為每組注冊筆跡提交注冊筆跡樣本的數(shù)目可以不同但不少于兩個，更進一步的，要求用戶提交的不同組注冊筆跡內(nèi)容不同。其中，筆跡樣本是指用戶書寫的一個筆跡，以中文為例，筆跡由一組有序的筆劃構(gòu)成，筆劃是指漢字的基本構(gòu)成單位，諸如橫、豎、撇、捺、折、點、鉤、提等。其中，內(nèi)容一致是指構(gòu)成筆跡的筆劃以及筆劃出現(xiàn)的前后順序是一致的，內(nèi)容不同是指不滿足內(nèi)容一致定義的情況。SNmin表示用戶在注冊階段提交注冊筆跡的組數(shù)的最小取值，Nmin ^ 2,Nfflin的具體取值需要綜合考慮計算機系統(tǒng)的安全性以及用戶使用的方便性進行預(yù)先設(shè)定，N表示用戶U在注冊階段提交注冊筆跡的組數(shù)，要求N彡Nfflin ;集合R =取，R2, . . .，Rn}表示用戶U在注冊階段提交的N組注冊筆跡的集合，且I，2，. . .，N表示用戶U在注冊階段提交的N組注冊筆跡所對應(yīng)的組編號。其中尺表示用戶U在注冊階段提交的第i組注冊筆跡，i的取值范圍為1，2，...，N，其中<表示用戶U在注冊階段提交的第i組注冊筆跡中的第b個注冊筆跡樣本，b的取值范圍為1，2，. . .，Xi, Xi表示用戶U在注冊階段提交的第i組注冊筆跡中所包含注冊筆跡樣本的總數(shù)目，取值范圍為Xi > 2，即用戶U借助手寫輸入設(shè)備I書寫并提交N組注冊筆跡，得到用戶U在注冊階段提交的N組注冊筆跡的集合R = (R1, R2, , RJ。步驟200 :筆跡注冊；具體的，用戶借助手寫輸入設(shè)備I書寫并提交若干組注冊筆跡后，從提交的每組注冊筆跡的注冊筆跡樣本集合中指定一個注冊筆跡樣本作為該組注冊筆跡的顯示筆跡，根據(jù)計算機系統(tǒng)為用戶分配的唯一身份識別號，將用戶提交的每組注冊筆跡所對應(yīng)的顯示筆跡的二維靜態(tài)字形位置信息存入數(shù)據(jù)庫，然后，計算機系統(tǒng)按照傳統(tǒng)在線筆跡認(rèn)證方法的注冊流程完成對每組注冊筆跡的筆跡注冊。其中，顯示筆跡是指用戶在注冊階段從提交的每組注冊筆跡中指定一個注冊筆跡樣本，提取其二維靜態(tài)字形位置信息作為字形模板，用于認(rèn)證階段呈現(xiàn)給用戶作為書寫參考，由于顯示筆跡只包含二維靜態(tài)字形位置信息，用戶從顯示筆跡不能推測出書寫過程中的力和速度等動態(tài)信息。其中，傳統(tǒng)在線筆跡認(rèn)證方法的注冊流程包括數(shù)據(jù)獲取、預(yù)處理、特征提取、分類器訓(xùn)練、數(shù)據(jù)存入數(shù)據(jù)庫，具體的，通過數(shù)據(jù)獲取得到每組注冊筆跡包含的若干個注冊筆跡樣本，計算機系統(tǒng)對獲取到的若干個注冊筆跡樣本進行預(yù)處理以去除噪聲干擾，通過特征提取和特征選擇算法得到由代表用戶書寫風(fēng)格并且具有較高鑒別力的特征組成的最優(yōu)特征子集，基于獲取到的若干個注冊筆跡樣本的最優(yōu)特征子集所對應(yīng)的特征值數(shù)據(jù)訓(xùn)練分類器，根據(jù)計算機系統(tǒng)為用戶分配的唯一身份識別號，將每組筆跡所對應(yīng)的最優(yōu)特征子集以及訓(xùn)練后得到分類器存入數(shù)據(jù)庫。步驟300 :呈現(xiàn)顯示筆跡集合；具體的，用戶欲登錄計算機系統(tǒng)，需提交筆跡以驗證身份，因此進入認(rèn)證階段，用戶向系計算機統(tǒng)提交聲稱身份識別號，計算機系統(tǒng)根據(jù)聲稱身份識別號，從聲稱身份識別號所對應(yīng)的用戶在注冊階段提交的若干組注冊筆跡中隨機選取多組注冊筆跡，同時得到隨機選取的多組注冊筆跡所對應(yīng)的組編號集合，然后，計算機系統(tǒng)根據(jù)隨機選取的多組注冊筆跡，從數(shù)據(jù)庫中提取隨機選取的多組注冊筆跡所對應(yīng)的顯示筆跡，并組成顯示筆跡集合，最后，通過顯示界面將顯示筆跡集合中的每個顯示筆跡的二維靜態(tài)字形位置信息呈現(xiàn)給用戶。其中，隨機選取的多組注冊筆跡的組數(shù)小于聲稱身份識別號所對應(yīng)的用戶在注冊階段提交注冊筆跡的組數(shù)，且隨機選取的多組注冊筆跡的組數(shù)的具體取值需要綜合考慮計算機系統(tǒng)的安全性以及用戶使用的方便性進行預(yù)先設(shè)定，此外，由于多組注冊筆跡的選取是隨機的，因此用戶每次登錄時，計算機系統(tǒng)隨機選取多組注冊筆跡的結(jié)果不同，同時得到的隨機選取的多組注冊筆跡的組編號集合也不同。設(shè)集合R =取，R2, . . .，RJ表示用戶U在注冊階段提交的N組注冊筆跡的集合， 集合S = {Si，S2，. . .，SN}表示用戶U在注冊階段提交的N組注冊筆跡所對應(yīng)的顯示筆跡集合，集合= {^v A2，…，Am}表示從用戶U在注冊階段提交的N組注冊筆跡中隨機選取的M 組注冊筆跡的集合，集合& = {\，，…，}表示從用戶U在注冊階段提交的N組注冊筆跡中隨機選取的M組注冊筆跡所對應(yīng)的顯示筆跡集合，Uid表示用戶提交的用戶U的身份識別號。其中Ri表示用戶U在注冊階段提交的第i組注冊筆跡，i的取值范圍為1，2，...，
N0其中Si表示用戶U在注冊階段提交的第i組注冊筆跡Ri所對應(yīng)的顯示筆跡，i的取值范圍為1,2, ... ,N0其中A7表示從用戶U在注冊階段提交的N組注冊筆跡中隨機選取的M組注冊筆跡中第j組注冊筆跡，同時也表示為用戶U在注冊階段提交的N組注冊筆跡中第I組注冊筆跡，j取值范圍為1，2， ，M，Ji取值范圍為1,2,... ,N0其中表示從用戶U在注冊階段提交的N組注冊筆跡中隨機選取的M組注冊筆跡中第j組注冊筆跡所對應(yīng)的顯示筆跡，同時也表示為用戶U在注冊階段提交的N組注冊筆跡中第Ji組注冊筆跡所對應(yīng)的顯示筆跡，j取值范圍為1，2，. . .，M，Ji取值范圍為1，2，...， N；其中N表示用戶U在注冊階段提交注冊筆跡的組數(shù)，M表示從用戶U在注冊階段提交的N組注冊筆跡中隨機選取的注冊筆跡的組數(shù)，I <M<N，7 rc7 ，聲稱身份識別號為Uid的用戶欲登錄計算機系統(tǒng)，計算機系統(tǒng)從用戶U在注冊階段提交的N組注冊筆跡的集合R= (R1, R2, ...，RJ中隨機選取M組注冊筆跡，得到隨機選取的用戶U的M組注冊筆跡集合=，…，AM}所對應(yīng)的顯示筆跡集合 5> = {\，&2，...，5^}，同時得到隨機選取的用戶u的M組注冊筆跡集合1 =
在N組注冊筆跡集合R = (R1, R2, ...，RJ中所對應(yīng)的組編號集合IJ1, J2, , JmI，并通過顯示界面將得到的顯示筆跡集合& = {\，&2，...，5^}中的每個顯示筆跡的二維靜態(tài)字形位置信息呈現(xiàn)給聲稱身份識別號為Uid的用戶。步驟400 :提交測試筆跡集合；具體的，通過顯示界面將顯示筆跡集合中的每個顯示筆跡的二維靜態(tài)字形位置信息呈現(xiàn)給用戶后，用戶借助手寫輸入設(shè)備1，按照顯示筆跡的顯示順序依次書寫與對應(yīng)顯示筆跡內(nèi)容一致的測試筆跡，其中，需要書寫并提交的測試筆跡的總數(shù)目與顯示筆跡集合中顯示筆跡的總數(shù)目相同，特別地，用戶必須在指定時間內(nèi)完成所有測試筆跡的書寫并一次性提交，從而計算機系統(tǒng)得到與顯示筆跡集合對應(yīng)的測試筆跡集合。其中，測試筆跡是指用戶在認(rèn)證階段提交的，與顯示筆跡集合中某個顯示筆跡內(nèi)容一致的一個測試筆跡樣本。設(shè)集合R =取，R2, . . .，RJ表示用戶U在注冊階段提交的N組注冊筆跡的集合， 集合S = (S1, S2, , SJ表示用戶U在注冊階段提交的N組注冊筆跡所對應(yīng)的顯示筆跡集合，集合& = {\，&2，…，&M}表示從用戶U在注冊階段提交的N組注冊筆跡中隨機選取的 M組注冊筆跡所對應(yīng)的顯示筆跡集合，集合「= {^，...，匕}表示聲稱身份識別號為Uid的用戶提交的M組測試筆跡集合；其中Ri表示用戶U在注冊階段提交的第i組注冊筆跡，i的取值范圍為1，2，...，
其中Si表示用戶U在注冊階段提交的第i組注冊筆跡Ri所對應(yīng)的顯示筆跡，i的取值范圍為1，2，...，N;其中表示從用戶U在注冊階段提交的N組注冊筆跡中隨機選取的M組注冊筆跡中第k組注冊筆跡所對應(yīng)的顯示筆跡，同時也表示為用戶U在注冊階段提交的N組注冊筆跡中第Jk組注冊筆跡所對應(yīng)的顯示筆跡，k取值范圍為1，2，...，M，Jk取值范圍為1，2，...， N；其中匕表示聲稱身份識別號為Uid的用戶提交的M組測試筆跡集合中的第k組測試筆跡，同時也表示從用戶U在注冊階段提交的N組注冊筆跡中第Jk組注冊筆跡所對應(yīng)的顯示筆跡的測試筆跡，k取值范圍為1，2，...，M，Jk取值范圍為1，2，...，N;其中，Uid表示用戶提交的用戶U的身份識別號；即聲稱身份識別號為Uid的用戶根據(jù)系統(tǒng)呈現(xiàn)的M組注冊筆跡的顯示筆跡集合 = {\，&2，...，&%}中的每個顯示筆跡的二維靜態(tài)字形位置信息，書寫并提交M個測試筆
跡，得到聲稱身份識別號為Uid的用戶提交的與顯示筆跡集合s = {\，&2，...，Xm}對應(yīng)的測試筆跡集合，...，&}。步驟500 :筆跡認(rèn)證；具體的，用戶提交測試筆跡集合后，計算機系統(tǒng)采用傳統(tǒng)在線筆跡認(rèn)證方法的認(rèn)證流程完成對測試筆跡集合中的每個測試筆跡的認(rèn)證，統(tǒng)計測試筆跡集合中通過認(rèn)證的測試筆跡的總數(shù)目，通過判斷測試筆跡集合中通過認(rèn)證的測試筆跡的數(shù)目與測試筆跡集合中測試筆跡的總數(shù)目之間的關(guān)系進行決策，最終完成筆跡認(rèn)證，設(shè)Qa。。表示測試筆跡集合中通過認(rèn)證的測試筆跡的總數(shù)目，M表示測試筆跡集合中測試筆跡的總數(shù)目，即通過判斷測試筆跡集合中通過認(rèn)證的測試筆跡的總數(shù)目Qa。。與測試筆跡集合中測試筆跡的總數(shù)目M之間的關(guān)系，判斷用戶是否為聲稱身份識別號所對應(yīng)的用戶；其中，傳統(tǒng)在線筆跡認(rèn)證方法的認(rèn)證流程具體包括數(shù)據(jù)獲取、預(yù)處理、特征提取、 分類器決策，具體的，計算機系統(tǒng)首先獲取用戶提交的一個測試筆跡，對測試筆跡進行預(yù)處理操作以去除噪聲干擾，然后根據(jù)數(shù)據(jù)庫中與聲稱身份識別號以及測試筆跡組編號對應(yīng)的某組注冊筆跡的最優(yōu)特征子集，通過特征提取算法得到測試筆跡的最優(yōu)特征子集所對應(yīng)的特征值數(shù)據(jù)，最后采用數(shù)據(jù)庫中與聲稱身份識別號以及測試筆跡組編號對應(yīng)的某組注冊筆跡的分類器判別測試筆跡的真?zhèn)?，從而判斷測試筆跡是否通過認(rèn)證。圖2為本發(fā)明筆跡注冊的流程示意圖；其步驟具體包括步驟210 :開始；具體的，表示開始執(zhí)行筆跡注冊操作流程。步驟220 :獲取一組注冊筆跡；具體的，用戶借助手寫輸入設(shè)備I書寫并提交若干組注冊筆跡后，從用戶提交的若干組注冊筆跡集合中提取一組注冊筆跡作為當(dāng)前組注冊筆跡，且每從用戶提交的若干組注冊筆跡集合中提取一組注冊筆跡作為當(dāng)前組注冊筆跡后， 就將該組注冊筆跡對應(yīng)的組編號從用戶提交的若干組注冊筆跡集合的組編號集合中刪除。設(shè)集合R =取，R2, . . .，RJ表示用戶U在注冊階段提交的N組注冊筆跡的集合， 其中N表示用戶U在注冊階段提交注冊筆跡的組數(shù)，1,2, ...,N表示用戶U在注冊階段提交的N組注冊筆跡中每一組注冊筆跡對應(yīng)的組編號，其中N ^ 2，則有
從用戶U在注冊階段提交的N組注冊筆跡的集合R = (R1, R2, , RJ中任意取出一組注冊筆跡Ri，完成筆跡獲取，其中i取值范圍為I，2，...，N，此外，將該組注冊筆跡Ri 所對應(yīng)的組編號i從N組注冊筆跡的組編號集合中刪除。步驟230 :指定顯示筆跡；具體的，從用戶提交的若干組注冊筆跡集合中提取一組注冊筆跡作為當(dāng)前組注冊筆跡后，用戶從當(dāng)前組注冊筆跡的注冊筆跡樣本集合中指定一個注冊筆態(tài)字形位置信息存入數(shù)據(jù)庫。其中，顯示筆跡是指用戶在注冊階段從提交的每組注冊筆跡中指定一個注冊筆跡樣本，提取其二維靜態(tài)字形位置信息作為字形模板，用于認(rèn)證階段呈現(xiàn)給用戶作為書寫參考，由于顯示筆跡只包含二維靜態(tài)字形位置信息，用戶從顯示筆跡不能推測出書寫過程中的力和速度等動態(tài)信息。設(shè)G表示當(dāng)前組注冊筆跡的組編號，Uid表計算機示系統(tǒng)為用戶U分配的唯一身份識別號，集合&={ ，...，亡}表示用戶U在注冊階段提交的N組注冊筆跡中第 G組注冊筆跡的注冊筆跡樣本集合，Sg表示用戶U指定的第G組注冊筆跡的顯示筆跡， 且用戶U指定的第G組注冊筆跡的顯示筆跡Sg是第G組注冊筆跡的注冊筆跡樣本集合 &={ ，...，rf}中的一個注冊筆跡樣本。其中<表示用戶U在注冊階段提交的N組注冊筆跡中第G組注冊筆跡中的第b個注冊筆跡樣本，b的取值范圍為1，2，. . .，\，Xtj表示用戶U在注冊階段提交的N組注冊筆跡中第G組注冊筆跡的注冊筆跡樣本集合中注冊筆跡樣本數(shù)目，取值范圍為Xtj > 2，G的取值范圍為1，2，...，N。即從用戶U在注冊階段提交的N組注冊筆跡中提取第G組注冊筆跡Rtj作為當(dāng)前組注冊筆跡后，從第G組注冊筆跡Rtj的注冊筆跡樣本集合&={ ，...，☆沖得到用戶U指定的第G組注冊筆跡的顯示筆跡$，根據(jù)計算機系統(tǒng)為用戶U分配的唯一身份識別號Uid， 將用戶U指定的第G組注冊筆跡的顯示筆跡Sg的二維靜態(tài)字形位置信息存入數(shù)據(jù)庫。步驟240 :注冊；具體的，計算機系統(tǒng)按照傳統(tǒng)在線筆跡認(rèn)證方法的注冊流程完成對每組注冊筆跡的注冊。其中，傳統(tǒng)在線筆跡認(rèn)證方法的注冊流程包括數(shù)據(jù)獲取、預(yù)處理、特征提取、分類器訓(xùn)練、數(shù)據(jù)存入數(shù)據(jù)庫；具體的，通過數(shù)據(jù)獲取得到當(dāng)前組注冊筆跡包含的若干個注冊筆跡樣本，計算機系統(tǒng)對獲取到的若干個注冊筆跡樣本進行預(yù)處理以去除噪聲干擾，通過特征提取和特征選擇算法得到由代表用戶書寫風(fēng)格且具有較高鑒別力的特征組成的最優(yōu)特征子集，基于提交的若干個注冊筆跡樣本的最優(yōu)特征子集所對應(yīng)的特征值數(shù)據(jù)訓(xùn)練分類器，根據(jù)計算機系統(tǒng)為用戶分配的唯一身份識別號，將最優(yōu)特征子集以及訓(xùn)練后得到分類器存入數(shù)據(jù)庫。步驟250 :判斷用戶提交的若干組注冊筆跡集合是否為空？如果是，跳到步驟 260，結(jié)束筆跡注冊流程，如果否，跳到步驟220，獲取用戶提交的注冊筆跡集合中的下一組注冊筆跡；具體的，每從用戶在注冊階段提交的若干組注冊筆跡集合中提取一組注冊筆跡作為當(dāng)前組注冊筆跡后，就將該組注冊筆跡對應(yīng)的組編號從用戶在注冊階段提交的若干組注冊筆跡集合的組編號集合中刪除，則當(dāng)用戶在注冊階段提交的若干組注冊筆跡集合的組編號集合為空時，即表示用戶在注冊階段提交的若干組注冊筆跡都完成筆跡注冊，此時筆跡注冊流程結(jié)束，否則，繼續(xù)獲取用戶在注冊階段提交的注冊筆跡集合中的下一組注冊筆跡用于筆跡注冊。步驟260 :結(jié)束；具體的，表示筆跡注冊操作流程完成。圖3為本發(fā)明采用傳統(tǒng)在線筆跡認(rèn)證方法的注冊流程對用戶提交的一組注冊筆跡進行注冊的流程示意圖；其步驟具體包括步驟241 :開始；具體的，表示開始執(zhí)行采用傳統(tǒng)在線筆跡認(rèn)證方法的注冊流程對用戶提交的一組注冊筆跡進行注冊操作流程。步驟242 :數(shù)據(jù)獲??；具體的，從用戶提交的若干組注冊筆跡集合中提取一組注冊筆跡作為當(dāng)前組注冊筆跡后，獲取當(dāng)前組注冊筆跡內(nèi)的所有注冊筆跡樣本；步驟243 :預(yù)處理；具體的，由于手寫輸入設(shè)備I的精度、書寫環(huán)境等因素使獲取的注冊筆跡樣本中存在噪聲，通過預(yù)處理步驟對注冊筆跡樣本進行重采樣、濾波、歸一化等操作，去除噪聲干擾以提高認(rèn)證準(zhǔn)確性。步驟244 :特征提??；具體的，通過特征提取算法得到代表用戶書寫風(fēng)格的各類筆跡特征，采用特征選擇算法從這些筆跡特征中選取具有較高鑒別力的特征組成相應(yīng)的最優(yōu)特征子集，根據(jù)最優(yōu)特征子集得到當(dāng)前組注冊筆跡的若干個注冊筆跡樣本的最優(yōu)特征子集所對應(yīng)的特征值數(shù)據(jù)。步驟245 :分類器訓(xùn)練；具體的，當(dāng)完成對當(dāng)前組注冊筆跡的注冊筆跡樣本集合中每個注冊筆跡樣本的特征提取后，分類器基于當(dāng)前組注冊筆跡的若干個注冊筆跡樣本的最優(yōu)特征子集所對應(yīng)的特征值數(shù)據(jù)進行學(xué)習(xí)，訓(xùn)練后得到當(dāng)前組注冊筆跡的分類器。步驟246 :數(shù)據(jù)存入數(shù)據(jù)庫；具體的，基于獲取到的當(dāng)前組注冊筆跡的所有注冊筆跡樣本進行特征提取和分類器訓(xùn)練后，根據(jù)計算機系統(tǒng)為用戶分配的唯一身份識別號，將最優(yōu)特征子集以及訓(xùn)練后得到的當(dāng)前組注冊筆跡的分類器存入數(shù)據(jù)庫。步驟247 :結(jié)束；具體的，表示采用傳統(tǒng)在線筆跡認(rèn)證方法的注冊流程對用戶提交的一組注冊筆跡進行注冊操作流程完成。圖4為本發(fā)明筆跡認(rèn)證的流程示意圖；其步驟具體包括步驟510 :開始；具體的，表示開始執(zhí)行筆跡認(rèn)證操作流程。步驟520:獲取測試筆跡；具體的，用戶提交測試筆跡集合后，計算機系統(tǒng)需對測試筆跡集合中的每個測試筆跡分別進行認(rèn)證，此外，每從測試筆跡集合中提取一個測試筆跡，就將該測試筆跡對應(yīng)的組編號從測試筆跡集合的組編號集合中刪除。其中，測試筆跡是指用戶在認(rèn)證階段提交的，并與顯示筆跡集合中某個顯示筆跡內(nèi)容一致的測試筆跡樣本。設(shè)集合廠={匕，匕，…，匕^表示聲稱身份識別號為Uid的用戶提交的M組測試筆跡集合，其中匕表示聲稱身份識別號為Uid的用戶提交的M組測試筆跡集合中的第k組測試筆跡，k取值范圍為1，2，...，M，Jk取值范圍為1，2，...，N，N表示用戶U在注冊階段提交注冊筆跡的組數(shù)，M表示聲稱身份識別號為Uid的用戶在認(rèn)證階段提交的測試筆跡的組數(shù)， M < N，Uid表示用戶提交的用戶U的身份識別號，即聲稱身份識別號為Uid的用戶提交測試筆跡集合廠={匕,匕.尤%}后，計算機系統(tǒng)從聲稱身份識別號為Uid的用戶提交的測試筆跡集合廠={匕尤2，...尤%}中選取一個測試筆跡匕，同時將測試筆跡匕所對應(yīng)的組編號Jk從聲稱身份識別號為Uid的用戶提交的測試筆跡集合廠=(K1，K2，…，Km }所對應(yīng)的組編號集合中刪除。步驟530 :判斷是否通過認(rèn)證？如果是，跳到步驟540，更新通過認(rèn)證的測試筆跡數(shù)，如果否，跳到步驟550，判斷測試筆跡集合是否為空？；具體的，從測試筆跡集合中提取一個測試筆跡后，采用傳統(tǒng)在線筆跡認(rèn)證方法的認(rèn)證流程對該測試筆跡進行認(rèn)證，從而判斷該測試筆跡是否通過認(rèn)證。其中，傳統(tǒng)在線筆跡認(rèn)證方法的認(rèn)證流程具體包括數(shù)據(jù)獲取、預(yù)處理、特征提取、 分類器決策，具體的，計算機系統(tǒng)首先獲取用戶提交的一個測試筆跡，對測試筆跡進行預(yù)處理操作以去除噪聲干擾，然后根據(jù)數(shù)據(jù)庫中與聲稱身份識別號以及測試筆跡組編號對應(yīng)的某組注冊筆跡的最優(yōu)特征子集，通過特征提取算法得到測試筆跡的最優(yōu)特征子集所對應(yīng)的特征值數(shù)據(jù)，最后采用數(shù)據(jù)庫中與聲稱身份識別號以及測試筆跡組編號對應(yīng)的某組注冊筆跡的分類器判別測試筆跡的真?zhèn)?，從而判斷測試筆跡是否通過認(rèn)證。設(shè)集合R= (R1, R2, , RJ表示用戶U在注冊階段提交的N組注冊筆跡的集合， 集合S = (S1, S2，. . .，SN}表示用戶U在注冊階段提交的N組注冊筆跡所對應(yīng)的顯示筆跡集合，集合& = {\，&2，…，&M}表示從用戶U在注冊階段提交的N組注冊筆跡中隨機選取的M 組注冊筆跡所對應(yīng)的顯示筆跡集合，集合Z = ，…，Gm }表示在認(rèn)證階段聲稱身份識別號為Uid的用戶提交的M組測試筆跡集合，Uid表示用戶提交的用戶U的身份識別號。其中Ri表示用戶U在注冊階段提交的第i組筆跡，i的取值范圍為1，2，. . .，N ;其中Si表示用戶U在注冊階段提交的第i組筆跡Ri所對應(yīng)的顯示筆跡，i的取值范圍為 1,2, . . . , N ;其中表示從用戶U在注冊階段提交的N組注冊筆跡中隨機選取的M組注冊筆跡中第k組注冊筆跡所對應(yīng)的顯示筆跡，同時也表示為用戶U在注冊階段提交的N組注冊筆跡中第Jk組注冊筆跡所對應(yīng)的顯示筆跡，k取值范圍為1，2，...，M，Jk取值范圍為1，2，...，
N0其中匕表示聲稱身份識別號為Uid的用戶提交的M組測試筆跡集合中的第k組測試筆跡，同時也表示從用戶U在注冊階段提交的N組注冊筆跡中第Jk組注冊筆跡所對應(yīng)的顯示筆跡的測試筆跡，k取值范圍為1，2，...，M，Jk取值范圍為1,2,... ,N5BP 從聲稱身份識別號為Uid的用戶在認(rèn)證階段提交的M組測試筆跡集合中，選取一個測試筆跡匕，根據(jù)用戶提交的身份識別號Uid在數(shù)據(jù)庫中查找相應(yīng)的用戶U，然后根據(jù)測試筆跡G/萬對應(yīng)的組編號Jk提取相應(yīng)的用戶U在注冊階段提交的N組注冊筆跡中第Jk組注冊筆跡所對應(yīng)的最優(yōu)特征子集和分類器，最后根據(jù)提取到的最優(yōu)特征子集和分類器完成對測試筆跡^^的認(rèn)證。步驟540 :更新通過認(rèn)證的測試筆跡數(shù)；具體的，從測試筆跡集合中提取一個測試筆跡后，根據(jù)傳統(tǒng)在線筆跡認(rèn)證方法的認(rèn)證流程對該測試筆跡的認(rèn)證結(jié)果，來決定是否更新通過認(rèn)證的測試筆跡數(shù)。設(shè)Num表示通過認(rèn)證的測試筆跡數(shù),初始情況下Num = 0,取值范圍為0,1,2,..., M, M表示測試筆跡集合中測試筆跡的總數(shù)目，則采用傳統(tǒng)在線筆跡認(rèn)證方法對選取的測試筆跡進行認(rèn)證，當(dāng)認(rèn)證結(jié)果為否時，通過認(rèn)證的測試筆跡數(shù)Num維持上次數(shù)值；當(dāng)認(rèn)證結(jié)果為真時，更新通過認(rèn)證的測試筆跡數(shù)，即對通過認(rèn)證的測試筆跡數(shù)Num進行加I操作。步驟550 :判斷測試筆跡集合是否為空？如果是，跳到步驟560，判斷通過認(rèn)證的測試筆跡的總數(shù)目是否等于測試筆跡集合中測試筆跡的總數(shù)目？，如果否，跳到步驟520， 繼續(xù)獲取測試筆跡；具體的，計算機系統(tǒng)需對測試筆跡集合中的每個測試筆跡分別進行認(rèn)證，每從測試筆跡集合中提取一個測試筆跡，就將該測試筆跡的編號從測試筆跡集合所對應(yīng)的編號集合中刪除；然后，判斷測試筆跡集合是否為空，即為判斷測試筆跡集合所對應(yīng)的編號集合是否為空，當(dāng)測試筆跡集合所對應(yīng)的編號集合為空時，表明測試筆跡集合中的所有測試筆跡均已完成認(rèn)證步驟，否則，繼續(xù)從測試筆跡集合中提取測試筆跡用于認(rèn)證。步驟560 :判斷通過認(rèn)證的測試筆跡的總數(shù)目是否等于測試筆跡集合中測試筆跡的總數(shù)目？如果是，跳到步驟570，判定筆跡認(rèn)證通過，如果否，跳到步驟580，判定筆跡認(rèn)證失??；具體的，當(dāng)測試筆跡集合中的所有測試筆跡均已完成認(rèn)證步驟后，得到測試筆跡集合中通過認(rèn)證的測試筆跡的總數(shù)目，通過判斷測試筆跡集合中通過認(rèn)證的測試筆跡的總數(shù)目與測試筆跡集合中測試筆跡的總數(shù)目之間的關(guān)系，進行筆跡認(rèn)證決策；設(shè)Qacx表示測試筆跡集合中通過認(rèn)證的測試筆跡的總數(shù)目，M表示測試筆跡集合中測試筆跡的總數(shù)目，Uid表示用戶提交的用戶U的身份識別號，通過判斷測試筆跡集合中通過認(rèn)證的測試筆跡的總數(shù)目Qa。。與測試筆跡集合中測試筆跡的總數(shù)目M之間的關(guān)系，判斷聲稱身份識別號為Uid的用戶是否為用戶U，即當(dāng)測試筆跡集合中通過認(rèn)證的測試筆跡的總數(shù)目Qa。。等于測試筆跡集合中測試筆跡的總數(shù)目M成立時，判定筆跡認(rèn)證通過，即判定聲稱身份識別號為Uid的用戶是用戶U，當(dāng)測試筆跡集合中通過認(rèn)證的測試筆跡的總數(shù)目Qa。。小于測試筆跡集合中測試筆跡的總數(shù)目 M成立時，判定筆跡認(rèn)證失敗，即判定聲稱身份識別號為Uid的用戶不是用戶U。步驟570 :判定筆跡認(rèn)證通過；具體的，當(dāng)通過認(rèn)證的測試筆跡的總數(shù)目等于測試筆跡集合中測試筆跡的總數(shù)目時，表示筆跡認(rèn)證通過，即表示用戶是聲稱身份識別號所對應(yīng)的用戶。步驟580 :判定筆跡認(rèn)證失?。痪唧w的，當(dāng)通過認(rèn)證的測試筆跡的總數(shù)目小于測試筆跡集合中測試筆跡的總數(shù)目時，表示筆跡認(rèn)證失敗，即表示用戶不是聲稱身份識別號所對應(yīng)的用戶。步驟590 :結(jié)束；具體的，表示筆跡認(rèn)證操作流程完成。圖5為本發(fā)明采用傳統(tǒng)在線筆跡認(rèn)證方法的認(rèn)證流程對用戶提交的一個測試筆跡進行認(rèn)證的流程示意圖；其步驟具體包括步驟531 :開始；具體的，表示開始執(zhí)行采用傳統(tǒng)在線筆跡認(rèn)證方法的認(rèn)證流程對用戶提交的一個測試筆跡進行認(rèn)證操作流程。步驟532 :數(shù)據(jù)獲取；具體的，當(dāng)計算機系統(tǒng)獲得測試簽名集合后，從測試筆跡集合中提取一個測試筆跡。步驟533 :預(yù)處理；具體的，由于手寫輸入設(shè)備I的精度、書寫環(huán)境等因素使獲取的測試筆跡中存在噪聲，通過預(yù)處理步驟對測試筆跡進行重采樣、濾波、歸一化等操作，去除噪聲干擾以提高認(rèn)證準(zhǔn)確性。步驟534 :特征提??；具體的，當(dāng)完成對測試筆跡的預(yù)處理后，根據(jù)數(shù)據(jù)庫中與聲稱身份識別號以及測試筆跡組編號對應(yīng)的某組注冊筆跡的最優(yōu)特征子集，通過特征提取算
15法得到測試筆跡的最優(yōu)特征子集所對應(yīng)的特征值數(shù)據(jù)。步驟535 :分類器決策；具體的，當(dāng)完成對測試筆跡的特征提取后，采用數(shù)據(jù)庫中與聲稱身份識別號對應(yīng)的數(shù)據(jù)庫中與聲稱身份識別號以及測試筆跡組編號對應(yīng)的某組注冊筆跡的分類器判別筆跡樣本的真?zhèn)危瑥亩袛鄿y試筆跡是否通過認(rèn)證。步驟536 :結(jié)束；具體的，表示采用傳統(tǒng)在線筆跡認(rèn)證方法的認(rèn)證流程對用戶提交的一個測試筆跡進行認(rèn)證操作流程完成。從以上說明書附圖的詳細(xì)解釋得知，本發(fā)明的實施例即是當(dāng)用戶以某一聲稱身份識別號進入計算機系統(tǒng)時，需要在指定時間內(nèi)通過手寫輸入設(shè)備I完成所有測試筆跡的書寫并一次性提交一組測試筆跡，然后經(jīng)過本發(fā)明提供的一種基于計算機系統(tǒng)的在線筆跡認(rèn)證方法，便得到該用戶是否為聲稱身份識別號所對應(yīng)的真實用戶。
權(quán)利要求
1.一種基于計算機系統(tǒng)的在線筆跡認(rèn)證方法，包括通過手寫輸入設(shè)備(I)實時采集書寫信號，其特征在于所述在線筆跡認(rèn)證方法包括提交若干組注冊筆跡，筆跡注冊，呈現(xiàn)顯示筆跡集合，提交測試筆跡集合和筆跡認(rèn)證，方法步驟是A、提交若干組注冊筆跡用戶借助手寫輸入設(shè)備(I)書寫并提交若干組注冊筆跡，需要對用戶在注冊階段提交注冊筆跡的組數(shù)的取值進行預(yù)先設(shè)定，提交的每組注冊筆跡是由若干個內(nèi)容一致的注冊筆跡樣本組成的注冊筆跡樣本集合，用戶為每組注冊筆跡提交注冊筆跡樣本的數(shù)目為兩個，并且要求用戶提交的不同組注冊筆跡內(nèi)容不同；B、筆跡注冊包括獲取一組注冊筆跡、指定顯示筆跡、注冊、判斷用戶提交的若干組注冊筆跡集合是否為空？具體是a:獲取一組注冊筆跡；用戶借助手寫輸入設(shè)備(I)書寫并提交若干組注冊筆跡后，從用戶提交的若干組注冊筆跡集合中提取一組注冊筆跡作為當(dāng)前組注冊筆跡，將該組注冊筆跡對應(yīng)的組編號從用戶提交的若干組注冊筆跡集合的組編號集合中刪除；b :指定顯示筆跡；用戶從當(dāng)前組注冊筆跡的注冊筆跡樣本集合中指定一個注冊筆跡樣本作為顯示筆跡，根據(jù)計算機系統(tǒng)為用戶分配的唯一身份識別號，將顯示筆跡的二維靜態(tài)字形位置信息存入數(shù)據(jù)庫；c :注冊；計算機系統(tǒng)按照傳統(tǒng)在線筆跡認(rèn)證方法的注冊流程完成對每組注冊筆跡的注冊，具體包括數(shù)據(jù)獲取、預(yù)處理、特征提取、分類器訓(xùn)練，數(shù)據(jù)存入數(shù)據(jù)庫；d :判斷用戶提交的若干組注冊筆跡集合是否為空？如果是，結(jié)束筆跡注冊流程，如果否，跳到步驟a，獲取用戶提交的注冊筆跡集合中的下一組注冊筆跡；C、呈現(xiàn)顯示筆跡集合用戶向計算機系統(tǒng)提交聲稱身份識別號，計算機系統(tǒng)根據(jù)聲稱身份識別號所對應(yīng)的用戶在注冊階段提交的若干組注冊筆跡隨機選取多組注冊筆跡，計算機系統(tǒng)從數(shù)據(jù)庫中提取隨機選取的多組注冊筆跡所對應(yīng)的顯示筆跡，組成顯示筆跡集合， 通過顯示界面將顯示筆跡集合中的每個顯示筆跡的二維靜態(tài)字形位置信息呈現(xiàn)給用戶，隨機選取的多組注冊筆跡的組數(shù)小于聲稱身份識別號所對應(yīng)的用戶在注冊階段提交注冊筆跡的組數(shù)，且隨機選取的多組注冊筆跡的組數(shù)的具體取值，需要綜合考慮計算機系統(tǒng)的安全性以及用戶使用的方便性進行預(yù)先設(shè)定；D、提交測試筆跡集合通過顯示界面將顯示筆跡集合中的每個顯示筆跡的二維靜態(tài)字形位置信息呈現(xiàn)給用戶后，用戶借助手寫輸入設(shè)備(I)，按照每個顯示筆跡的顯示順序依次書寫與對應(yīng)顯示筆跡內(nèi)容一致的測試筆跡，其中，需要書寫并提交的測試筆跡的總數(shù)目與顯示筆跡集合中顯示筆跡的總數(shù)目相同，特別地，用戶必須在指定時間內(nèi)完成所有測試筆跡的書寫并一次性提交，計算機系統(tǒng)得到與顯示筆跡集合對應(yīng)的測試筆跡集合；E、筆跡認(rèn)證a :獲取測試筆跡；用戶提交測試筆跡集合后，計算機系統(tǒng)需對測試筆跡集合中的每個測試筆跡分別進行認(rèn)證，每從測試筆跡集合中提取一個測試筆跡，將該測試筆跡對應(yīng)的組編號從測試筆跡集合的組編號集合中刪除；b :判斷是否通過認(rèn)證？包括數(shù)據(jù)獲取、預(yù)處理、特征提取、分類器決策；如果是，更新通過認(rèn)證的測試筆跡數(shù)，如果否，判斷測試筆跡集合是否為空？從測試筆跡集合中提取一個測試筆跡后，采用傳統(tǒng)在線筆跡認(rèn)證方法的認(rèn)證流程對該測試筆跡進行認(rèn)證，從而判斷該測試筆跡是否通過認(rèn)證；c :更新通過認(rèn)證的測試筆跡數(shù)；從測試筆跡集合中提取一個測試筆跡后，根據(jù)傳統(tǒng)在線筆跡認(rèn)證方法的認(rèn)證流程對該測試筆跡的認(rèn)證結(jié)果，決定是否更新通過認(rèn)證的測試筆跡數(shù)；d :判斷測試筆跡集合是否為空？如果是，判斷通過認(rèn)證的測試筆跡的總數(shù)目是否等于測試筆跡集合中測試筆跡的總數(shù)目？如果否，繼續(xù)獲取測試筆跡；計算機系統(tǒng)需對測試筆跡集合中的每個測試筆跡分別進行認(rèn)證，每從測試筆跡集合中提取一個測試筆跡，將該測試筆跡的編號從測試筆跡集合所對應(yīng)的編號集合中刪除，判斷測試筆跡集合是否為空，即為判斷測試筆跡集合所對應(yīng)的編號集合是否為空，當(dāng)測試筆跡集合所對應(yīng)的編號集合為空時，表明測試筆跡集合中的所有測試筆跡均已完成認(rèn)證步驟，否則，繼續(xù)從測試筆跡集合中提取測試筆跡用于認(rèn)證；e :判斷通過認(rèn)證的測試筆跡的總數(shù)目是否等于測試筆跡集合中測試筆跡的總數(shù)目？ 如果是，判定筆跡認(rèn)證通過，如果否，判定筆跡認(rèn)證失敗，結(jié)束。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述一種基于計算機系統(tǒng)的在線筆跡認(rèn)證方法，其特征是所述通過手寫輸入設(shè)備(I)采集手寫簽名數(shù)據(jù)，其中手寫輸入設(shè)備(I)包括手寫輸入模塊(11)、信號采集模塊(12)、信號處理模塊(13)和顯示模塊(14)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述一種基于計算機系統(tǒng)的在線筆跡認(rèn)證方法，其特征是所述通過手寫輸入設(shè)備(I)或為外接有手寫輸入設(shè)備的計算裝置或儀器，或為PDA、手寫輸入手機、Tablet PC、服務(wù)器。
全文摘要
一種基于計算機系統(tǒng)的在線筆跡認(rèn)證方法，用戶借助手寫輸入設(shè)備書寫并提交若干組注冊筆跡，將其所對應(yīng)的顯示筆跡的二維靜態(tài)字形位置信息存入數(shù)據(jù)庫，并按照傳統(tǒng)在線筆跡認(rèn)證方法完成筆跡注冊。計算機系統(tǒng)測試時，用戶提交聲稱身份識別號，從對應(yīng)的用戶在注冊階段提交的若干組注冊筆跡中隨機選取多組注冊筆跡，并將其顯示筆跡的二維靜態(tài)字形位置信息呈現(xiàn)給用戶。用戶需在指定時間內(nèi)一次性提交與其對應(yīng)的測試筆跡集合，按照基于計算機系統(tǒng)的在線筆跡認(rèn)證方法完成測試筆跡認(rèn)證，綜合決策完成對用戶身份的鑒別。本方法具有抵擋重放攻擊，不易被模仿者攻擊和主動防御的優(yōu)點，有效地解決了現(xiàn)有在線筆跡認(rèn)證方法忽略的依賴筆記保密和易被模仿的缺陷。
文檔編號G06K9/68GK102592152SQ20121000260
公開日2012年7月18日 申請日期2012年1月5日 優(yōu)先權(quán)日2012年1月5日
發(fā)明者吳仲城, 林秋詩, 申飛, 羅健飛, 鄒杰 申請人:中國科學(xué)院合肥物質(zhì)科學(xué)研究院