專利名稱：指紋key裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電子安全領(lǐng)域，尤其涉及一種指紋KEY裝置。
背景技術(shù)：
隨著互聯(lián)網(wǎng)電子商務(wù)的快速發(fā)展和廣泛應(yīng)用，電子信息的通訊安全越來越受到黑客、網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控設(shè)備和病毒的威脅。采用傳統(tǒng)的“賬戶名+ 口令”的方式進(jìn)行用戶身份驗(yàn)證時(shí)，黑客可以通過視頻監(jiān)控或者木馬監(jiān)控程序檢測到用戶的鍵盤輸入，進(jìn)而盜取用戶賬戶信息，給用戶的隱私和財(cái)產(chǎn)安全造成極大的隱患。USB KEY裝置是一種比較常見的電子KEY安全硬件設(shè)備，其內(nèi)置芯片、存儲(chǔ)器和芯片操縱系統(tǒng)，可以存儲(chǔ)用戶私鑰和數(shù)字證書及用戶個(gè)人信息等，通過PIN碼實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)字證書和私鑰的安全保護(hù)，利用內(nèi)置的密碼算法實(shí)現(xiàn)對(duì)用戶的身份認(rèn)證。但是，黑客同樣可以通過網(wǎng)絡(luò)截取用戶的PIN碼及賬戶口令，給用戶的電子信息安全做成威脅。同時(shí)，這種USB KEY裝置必須通過USB接口連接到電子設(shè)備上，才能實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)加密、數(shù)字簽名等安全保護(hù)。但現(xiàn)有的一些電子設(shè)備比如手機(jī)和平板電腦由于便攜性考慮，并沒有設(shè)置標(biāo)準(zhǔn)的USB接口，這樣就不能通過USB KEY裝置來保證用戶安全。因而，現(xiàn)有的KEY裝置在安全性和適應(yīng)性方面有待改進(jìn)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所解決的技術(shù)問題是提供一種指紋KEY裝置，通過指紋認(rèn)證替代PIN碼驗(yàn)證，并通過調(diào)制解調(diào)模塊和音頻插頭實(shí)現(xiàn)指紋KEY裝置與具有音頻接口的電子設(shè)備的信息交互，提高了用戶身份驗(yàn)證的安全性和可靠性，同時(shí)也增強(qiáng)了指紋KEY裝置應(yīng)用的適應(yīng)性和便利性。為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用以下方案:一種指紋KEY裝置，用于具有音頻接口的電子設(shè)備，其包括芯片、存儲(chǔ)器、外殼和電源，所述芯片具有芯片操作系統(tǒng)，所述存儲(chǔ)器用于存儲(chǔ)私鑰和數(shù)字證書，還包括與所述芯片均連接的指紋采集單元、指紋驗(yàn)證單元和調(diào)制解調(diào)模塊、以及與所述調(diào)制解調(diào)模塊連接的音頻插頭，所述音頻插頭具有MIC極和聲道極，所述調(diào)制解調(diào)模塊用于將從所述音頻插頭接收的模擬數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)后傳送給所述芯片和將所述指紋KEY裝置要傳送的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為模擬數(shù)據(jù)后傳送給所述音頻插頭，所述存儲(chǔ)器可存儲(chǔ)指紋模板，所述指紋采集單元用于采集指紋圖像，所述指紋驗(yàn)證單元用于將所述芯片從指紋圖像中提取的指紋特征與指紋模板進(jìn)行比對(duì)驗(yàn)證，所述芯片在所述指紋驗(yàn)證單元驗(yàn)證通過后可授權(quán)使用所述存儲(chǔ)器中的私鑰和數(shù)字證書。優(yōu)選的，所述的裝置還包括與所述芯片連接的USB標(biāo)準(zhǔn)插頭。優(yōu)選的，所述調(diào)制解調(diào)模塊包括通訊微控制器和數(shù)模轉(zhuǎn)換器，所述通訊微控制器的輸入端通過所述數(shù)模轉(zhuǎn)換器連接于所述音頻插頭的MIC極，所述通訊微控制器的輸出端通過所述數(shù)模轉(zhuǎn)換器連接于所述音頻插頭的聲道極。
優(yōu)選的，所述指紋采集單元包括指紋傳感器，所述指紋傳感器為滑動(dòng)式半導(dǎo)體指紋傳感器、CMOS指紋傳感器和CCD指紋傳感器中的一種。優(yōu)選的,所述音頻插頭為2.5mm或3.5mm的音頻插頭。優(yōu)選的，所述芯片包括指紋圖像處理芯片，通過指紋算法從所述指紋采集單元采集到的指紋圖像中提取指紋特征。優(yōu)選的，還包括與所述芯片連接的顯示模塊，用于提示用戶操作和顯示操作結(jié)果。優(yōu)選的，所述顯示模塊為IXD、LED、OLED屏中的一種。優(yōu)選的，所述電子設(shè)備為手機(jī)、平板電腦、掌上電腦、筆記本電腦、POS機(jī)中的一種。一種電子設(shè)備，包括上述任一項(xiàng)所述的指紋KEY裝置。本發(fā)明提供的指紋KEY裝置通過驗(yàn)證指紋來驗(yàn)證用戶的合法身份，身份驗(yàn)證通過后才授權(quán)用戶使用密鑰和數(shù)字證書進(jìn)行數(shù)字簽名或數(shù)據(jù)保密，避免了傳統(tǒng)PIN碼容易被非法破解或截取的缺陷，極大提高了指紋KEY裝置的安全性，而調(diào)制解調(diào)模塊和音頻插頭的設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了指紋KEY裝置與具有音頻接口的電子設(shè)備的信息交互，增強(qiáng)了指紋KEY裝置應(yīng)用的適應(yīng)性和便利性。


圖1為本發(fā)明第一實(shí)施例的指紋KEY裝置的結(jié)構(gòu)框圖；圖2為本發(fā)明第一實(shí)施例的指紋KEY裝置的工作流程圖；圖3為本發(fā)明第二實(shí)施例的指紋KEY裝置的結(jié)構(gòu)框圖。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明提供了 一種指紋KEY裝置，用于具有音頻接口的電子設(shè)備。為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及效果更加清楚、明確，以下參照附圖并舉實(shí)例對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步詳細(xì)說明。本發(fā)明提供的指紋KEY裝置10可以應(yīng)用于任何具有音頻結(jié)構(gòu)的電子設(shè)備，包括但不限于手機(jī)、平板電腦、掌上電腦、筆記本電腦和POS機(jī)等。進(jìn)一步的，所述指紋KEY裝置10不但可以配合電子設(shè)備使用，還可以作為一個(gè)固定組件內(nèi)嵌在電子設(shè)備中使用。圖1為本發(fā)明第一實(shí)施例的指紋KEY裝置10的結(jié)構(gòu)框圖，如圖所示，所述指紋KEY裝置10包括指紋采集單元20、指紋驗(yàn)證單元90、芯片30、存儲(chǔ)器40、電源50、外殼(未圖示)、芯片操作系統(tǒng)60、調(diào)制解調(diào)模塊70和音頻插頭80。所述外殼呈長方體狀，材料為金屬和/或塑料，用于給所述指紋KEY裝置10提供外部支撐。所述外殼內(nèi)部固定設(shè)置有主板，用于內(nèi)部組件的固定保護(hù)。所述存儲(chǔ)器40為內(nèi)部存儲(chǔ)器，設(shè)置在主板上與所述芯片30連接，用于存儲(chǔ)私鑰和數(shù)字證書。所述電源40為鋰電池，可拆卸卡合在外殼內(nèi)部的槽體里與所述芯片30連接，用于給所述指紋KEY裝置10供電。所述指紋采集單元20設(shè)置在所述外殼的外部表面與所述芯片30連接，用于采集用戶的指紋圖像，其包括采集窗口和置于采集窗口內(nèi)部的指紋傳感器，所述指紋傳感器可以為滑動(dòng)式半導(dǎo)體指紋傳感器、CMOS指紋傳感器和CCD指紋傳感器中的一種?？紤]到所述指紋KEY裝置10的外觀尺寸和使用的便捷性，優(yōu)選的，所述所述指紋KEY裝置10采用滑動(dòng)式半導(dǎo)體指紋傳感器。用戶可以將手指尖部按壓在采集窗口，所述指紋傳感器采集用戶的指紋圖像，然后將其傳送給所述芯片30。所述指紋驗(yàn)證單元90，與所述芯片30相連，用于將所述芯片30提取的指紋特征與預(yù)先存儲(chǔ)在所述存儲(chǔ)器40的指紋模板進(jìn)行比對(duì)，驗(yàn)證用戶身份。所述指紋驗(yàn)證單元90在進(jìn)行比對(duì)，如果兩者的相似度超過預(yù)定閥值，則所述身份驗(yàn)證通過；否則身份驗(yàn)證不通過。所述芯片30為所述指紋KEY裝置10的核心部分，固定設(shè)置在主板上，其包括指紋圖像處理芯片(未圖示)和內(nèi)嵌有芯片操作系統(tǒng)60，所述紋圖像處理芯片通過設(shè)定的指紋算法從所述指紋采集單元20采集到的指紋圖像中提取指紋特征，所述芯片操作系統(tǒng)60用于信息傳輸和指令的控制。所述指紋驗(yàn)證單元90驗(yàn)證身份通過時(shí)，所述芯片操作系統(tǒng)60可以授權(quán)用戶使用所述存儲(chǔ)器40中存儲(chǔ)的私鑰、數(shù)字證書用于數(shù)字簽名或者加密網(wǎng)絡(luò)通訊。所述音頻插頭80，與所述調(diào)制解調(diào)模塊70連接，為具有MIC極和聲道極的為
2.5mm或3.5mm的標(biāo)準(zhǔn)音頻插頭。所述調(diào)制解調(diào)模塊70，與所述芯片30和所述音頻插頭80均連接，包括通訊微控制器和數(shù)模轉(zhuǎn)換器，用于將所述指紋KEY裝置10要傳送的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為模擬數(shù)據(jù)后傳送給所述音頻插頭80和將從所述音頻插頭80接收的模擬數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)后傳送給所述芯片30。具體地，所述通訊微控制器的輸入端通過所述數(shù)模轉(zhuǎn)換器連接于所述音頻插頭80的MIC極，所述通訊微控制器的輸出端通過所述數(shù)模轉(zhuǎn)換器連接于所述音頻插頭80的聲道極。圖2為本發(fā)明第一實(shí)施例的指紋KEY裝置10的工作流程圖，其包括步驟:S1:在電子設(shè)備中安裝指紋KEY裝置10的驅(qū)動(dòng)程序，將所述音頻插頭80插入電子設(shè)備的音頻接口，所述電子設(shè)備通過所述音頻插頭80向所述指紋KEY裝置10發(fā)送待加密或數(shù)字簽名的模擬數(shù)據(jù)；S2:所述調(diào)制解調(diào)模塊70將所述音頻插頭80接收到的模擬數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)后傳送給所述芯片30 ；S3:所述指紋采集單元20采集用戶的指紋圖像，并將其傳送至所述芯片30 ；S4:所述芯片30提取指紋特征；S5:所述指紋驗(yàn)證單元90將提取的指紋特征與存儲(chǔ)在所述存儲(chǔ)單元40的指紋模板進(jìn)行比對(duì)和驗(yàn)證用戶身份，如驗(yàn)證通過則執(zhí)行S6，否則不執(zhí)行S6 ；S6:所述芯片操作系統(tǒng)60授權(quán)用戶使用所述存儲(chǔ)器40中存儲(chǔ)的私鑰、數(shù)字證書對(duì)S2步驟中所述芯片30接收的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)字簽名或數(shù)據(jù)加密；S7:所述調(diào)制解調(diào)模塊70將S6步驟中數(shù)字簽名或數(shù)據(jù)加密后的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為模擬數(shù)據(jù)，并通過所述音頻插頭80傳送給電子設(shè)備。S8:所述電子設(shè)備通過自身的數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊將S7步驟中得到的模擬數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為
數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)。在步驟SI中，所述待加密或數(shù)字簽名的模擬數(shù)據(jù)可以由所述電子設(shè)備通過自身的數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊從數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)轉(zhuǎn)化得到。在步驟S5中，所述指紋驗(yàn)證單元90在進(jìn)行比對(duì)，如果兩者的相似度超過預(yù)定閥值，則所述身份驗(yàn)證通過；否則身份驗(yàn)證不通過。這樣，在S8步驟后，所述電子設(shè)備獲得了數(shù)字簽名或數(shù)字加密后的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)，通過公鑰解密，然后通過電子設(shè)備的業(yè)務(wù)模塊處理相關(guān)業(yè)務(wù)，或通過有線網(wǎng)絡(luò)、無線網(wǎng)絡(luò)將所得到的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)傳送給服務(wù)器，進(jìn)而通過公鑰解密和處理相關(guān)業(yè)務(wù)。所述相關(guān)業(yè)務(wù)可以是電子支付、電子業(yè)務(wù)和電子信息交互等。本發(fā)明第一實(shí)施例提供的指紋KEY裝置10通過驗(yàn)證指紋來驗(yàn)證用戶的合法身份，身份驗(yàn)證通過后才授權(quán)用戶使用密鑰和數(shù)字證書進(jìn)行數(shù)字簽名或數(shù)據(jù)保密，避免了傳統(tǒng)PIN碼容易被非法破解或截取的缺陷，極大提高了指紋KEY裝置10的安全性，而調(diào)制解調(diào)模塊70和音頻插頭80的設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了指紋KEY裝置10與具有音頻接口的電子設(shè)備的信息交互，增強(qiáng)了指紋KEY裝置10應(yīng)用的適應(yīng)性和便利性。另外，參見圖3，在本發(fā)明的第二實(shí)施例中，在上述實(shí)施例的基礎(chǔ)上，為提高拓展性和便利性，所述指紋KEY裝置10進(jìn)一步包括與所述芯片均連接的標(biāo)準(zhǔn)USB插頭100和顯示模塊110。通過所述USB插頭100，所述指紋KEY裝置10可以直接與具有USB接口的電子設(shè)備進(jìn)行信息交互。所述顯示模塊110，可以為IXD、LED、OLED屏，用于提示用戶操作和顯示操作結(jié)果?？梢岳斫獾氖牵瑢?duì)本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來說，可以根據(jù)本發(fā)明的技術(shù)方案及其發(fā)明構(gòu)思加以等同替換或改變，而所有這些改變或替換都應(yīng)屬于本發(fā)明所附的權(quán)利要求的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1.一種指紋KEY裝置，用于具有音頻接口的電子設(shè)備，其包括芯片、存儲(chǔ)器、外殼和電源，所述芯片具有芯片操作系統(tǒng)，所述存儲(chǔ)器用于存儲(chǔ)私鑰和數(shù)字證書，其特征在于，還包括與所述芯片均連接的指紋采集單元、指紋驗(yàn)證單元和調(diào)制解調(diào)模塊、以及與所述調(diào)制解調(diào)模塊連接的音頻插頭，所述音頻插頭具有MIC極和聲道極，所述調(diào)制解調(diào)模塊用于將從所述音頻插頭接收的模擬數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)后傳送給所述芯片和將所述指紋KEY裝置要傳送的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為模擬數(shù)據(jù)后傳送給所述音頻插頭，所述存儲(chǔ)器可存儲(chǔ)指紋模板，所述指紋采集單元用于采集指紋圖像，所述指紋驗(yàn)證單元用于將所述芯片從指紋圖像中提取的指紋特征與指紋模板進(jìn)行比對(duì)驗(yàn)證，所述芯片在所述指紋驗(yàn)證單元驗(yàn)證通過后可授權(quán)使用所述存儲(chǔ)器中的私鑰和數(shù)字證書。
2.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，還包括與所述芯片連接的USB標(biāo)準(zhǔn)插頭。
3.如權(quán)利要求1或2所述的裝置，其特征在于，所述調(diào)制解調(diào)模塊包括通訊微控制器和數(shù)模轉(zhuǎn)換器，所述通訊微控制器的輸入端通過所述數(shù)模轉(zhuǎn)換器連接于所述音頻插頭的MIC極，所述通訊微控制器的輸出端通過所述數(shù)模轉(zhuǎn)換器連接于所述音頻插頭的聲道極。
4.如權(quán)利要求1或2所述的裝置，其特征在于，所述指紋采集單元包括指紋傳感器，所述指紋傳感器為滑動(dòng)式半導(dǎo)體指紋傳感器、CMOS指紋傳感器和CCD指紋傳感器中的一種。
5.如權(quán)利要求1或2所述的裝置,其特征在于,所述音頻插頭為2.5mm或3.5mm的音頻插頭。
6.如權(quán)利要求1或2所述的裝置，其特征在于，所述芯片包括指紋圖像處理芯片，通過指紋算法從所述指紋采集單元采集到的指紋圖像中提取指紋特征。
7.如權(quán)利要求1或2所述的裝置，其特征在于，還包括與所述芯片連接的顯示模塊，用于提示用戶操作和顯示操作結(jié)果。
8.如權(quán)利要求7所述的裝置，其特征在于，所述顯示模塊為IXD、LED、OLED屏中的一種。
9.如權(quán)利要求1或2所述的裝置，其特征在于，所述電子設(shè)備為手機(jī)、平板電腦、掌上電腦、筆記本電腦、POS機(jī)中的一種。
10.一種電子設(shè)備，其特征在于，包括如權(quán)利要求1-9任一項(xiàng)所述的指紋KEY裝置。
全文摘要
一種指紋KEY裝置，其包括芯片、存儲(chǔ)器、外殼、電源、與所述芯片均連接的指紋采集單元、指紋驗(yàn)證單元和調(diào)制解調(diào)模塊、以及與所述調(diào)制解調(diào)模塊連接的音頻插頭，所述芯片具有芯片操作系統(tǒng)，所述存儲(chǔ)器用于存儲(chǔ)私鑰、數(shù)字證書和指紋模板，所述音頻插頭具有MIC極和聲道極，所述調(diào)制解調(diào)模塊用于將從所述音頻插頭接收的模擬數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)后傳送給所述芯片和將所述指紋KEY裝置要傳送的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為模擬數(shù)據(jù)后傳送給所述音頻插頭，所述芯片在所述指紋驗(yàn)證單元驗(yàn)證通過后可授權(quán)使用所述存儲(chǔ)器中的私鑰和數(shù)字證書。本發(fā)明通過指紋認(rèn)證替代PIN碼驗(yàn)證，并通過調(diào)制解調(diào)模塊和音頻插頭實(shí)現(xiàn)指紋KEY裝置與具有音頻接口的電子設(shè)備的信息交互，提高了用戶身份驗(yàn)證的安全性和可靠性，同時(shí)也增強(qiáng)了適應(yīng)性和便利性。
文檔編號(hào)G06F21/44GK103186736SQ20131011546
公開日2013年7月3日 申請(qǐng)日期2013年4月1日 優(yōu)先權(quán)日2013年4月1日
發(fā)明者邵宇, 李剛, 汪長洪, 蘇杰 申請(qǐng)人:深圳市亞略特生物識(shí)別科技有限公司