一種電子密碼輸入方法和裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種電子密碼輸入方法和裝置。該輸入方法以觸摸屏為輸入介質(zhì)，并將密碼字符的二維空間位置作為一種新的密碼信息加入到原有的字符排列所具有的密碼信息中，定義密碼字符數(shù)為n個，第i個字符的二維空間位置定義為xi，yi，使輸入密碼由原始的n個字符組合，變成n個字符組合外加2n個數(shù)字的字符組合，密碼長度增加至3n；該輸入裝置根據(jù)本發(fā)明輸入方法設(shè)計，包括以導(dǎo)線或插針方式接觸連接的觸摸屏，支持模塊和電源模塊，其特征在于觸摸屏的整個平面內(nèi)具有二維空間位置信息，且能夠在點選輸入字符排列的密碼信息過程中，隱性地同時添加二維空間位置密碼信息。
【專利說明】一種電子密碼輸入方法和裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及電子安全裝置，特別是涉及一種電子密碼輸入方法和裝置。該密碼輸 入方法和裝置基于觸摸屏，主要特征為將電子密碼輸入字符的空間位置也作為一種密碼信 息，從而增加了電子密碼輸入的空間維度，提高密碼鎖的破解難度。

【背景技術(shù)】
[0002] 現(xiàn)有的電子密碼輸入方法和裝置由一系列字符排列組成。只要在輸入裝置上按順 序鍵入密碼字符，檢驗完全一致后，即認(rèn)為密碼匹配，進而驅(qū)動鎖機構(gòu)打開密碼鎖。此類密 碼輸入方法和裝置僅是字符的線性排列，通過追蹤手指和指紋的生物信息，或者根據(jù)密碼 詞典，就有被破解的可能；同時，輸入形式單一，方式固定，信息輸入模式屬于一維，僅為依 次輸入，技術(shù)含量低，破解容易，安全性差。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明擬解決的技術(shù)問題是，提供一種電子密碼 輸入方法和裝置。該密碼輸入方法和裝置在輸入字符個數(shù)不變的前提下，引入字符的空間 位置信息，拓展了信息輸入的維度，提升了密碼的破解難度，從而大幅提高了密碼鎖的安全 性能。
[0004] 本發(fā)明解決所述輸入方法技術(shù)問題的技術(shù)方案是：設(shè)計一種電子密碼輸入方法， 該輸入方法以觸摸屏為輸入介質(zhì)，并將密碼字符的二維空間位置作為一種新的密碼信息加 入到原有的字符排列所具有的密碼信息中，定義密碼字符數(shù)為η個，第i個字符的二維空間 位置定義為（ Xi，yi)，使輸入密碼由原始的η個字符組合，變成η個字符組合外加2n個數(shù)字 的組合，密碼長度增加至3η;
[0005] 所述密碼的二維空間位置包括固定的圖案模式和靈活的自定義模式：所述圖案模 式包括字符輪廓、數(shù)學(xué)多邊形、動物外形和植物外形；所述自定義模式根據(jù)用戶自定義的空 間位置排序排列的圖案進行輸入。
[0006] 本發(fā)明解決所述輸入裝置技術(shù)問題的技術(shù)方案是：設(shè)計一種電子密碼輸入裝置， 該輸入裝置根據(jù)本發(fā)明所述電子密碼輸入方法設(shè)計，包括以導(dǎo)線或插針方式接觸連接的觸 摸屏，支持模塊和電源模塊，其特征在于所述觸摸屏的整個平面內(nèi)具有二維空間位置信息， 且能夠在點選輸入字符排列的密碼信息過程中，隱性地同時添加二維空間位置密碼信息， 使輸入密碼由原始的η個字符組合，變成η個字符組合外加2η個數(shù)字的組合，密碼長度增 加至3η。
[0007] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明電子密碼輸入方法和裝置基于觸摸屏的輸入方法，引入 輸入密碼字符的空間信息，包括空間位置信息和空間次序信息，杜絕了基于手指和指紋的 生物信息的密碼破解方法，同時增加了信息輸入的維度，大幅提升了密碼鎖的破解難度，安 全性明顯提高。在密碼輸入的過程中，本發(fā)明引入密碼的各個字符的空間位置信息作為密 碼的隱性密碼信息，結(jié)合點選密碼字符的密碼輸入，大幅提升了電子密碼鎖的安全性和可 靠性。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0008] 圖1為本發(fā)明電子密碼輸入方法和裝置一種實施例（正五邊形）的觸摸屏輸入界 面示意圖。
[0009] 圖2為本發(fā)明電子密碼輸入裝置一種實施例的三維組成結(jié)構(gòu)示意圖。
[0010] 圖3為本發(fā)明電子密碼輸入裝置一種實施例的系統(tǒng)架構(gòu)示意圖。
[0011] 圖4為本發(fā)明電子密碼輸入裝置一種實施例的密碼匹配流程框圖。

【具體實施方式】
[0012] 下面結(jié)合實施例及附圖對本發(fā)明做進一步說明。
[0013] 本發(fā)明設(shè)計的一種電子密碼輸入方法（簡稱輸入方法，參見圖1、4)，該輸入方法 以觸摸屏1為輸入介質(zhì)，并將密碼字符的二維空間位置作為一種新的密碼信息加入到原有 的字符排列所具有的密碼信息中，定義密碼字符數(shù)為η個，第i個字符的二維空間位置定義 為（Xi，yi)，使輸入密碼由原始的η個字符組合，變成η個字符組合外加2n個數(shù)字的組合， 密碼長度增加至3n。
[0014] 所述的二維空間位置信息，是指輸入的密碼字符位置在空間上具有圖案排列，包 括字符位置構(gòu)成的圖形信息和字符輸入的順序信息。在原有密碼的順序輸入的模式下，弓丨 入二維空間位置信息，等同于增加了隱含的密碼信息，此時的密碼鎖，只有在字符的完全匹 配的前提下，且還要保證字符的空間位置以及字符輸入的順序完全一致，支持模塊方可驅(qū) 動鎖開關(guān)機構(gòu)打開密碼鎖。
[0015] 本發(fā)明輸入方法的進一步特征是所述密碼信息的輸入順序有三種：順時針輸入、 逆時針輸入和自定義順序輸入。這樣可以進一步增加二維空間位置的信息量，提高輸入信 息的難度。
[0016] 本發(fā)明依據(jù)前面所述的電子密碼輸入方法同時設(shè)計了一種電子密碼輸入裝置 (簡稱輸入裝置，參見圖2-4)，其物理組成包括觸摸屏1、支持模塊2和供電模塊3,觸摸屏 1與支持模塊2之間通過上接口 4連接，支持模塊2與供電模塊3之間通過下接口 5連接； 其特征在于所述觸摸屏1的整個平面內(nèi)具有二維空間位置信息，且能夠在點選輸入字符排 列的密碼信息過程中，隱性地同時添加二維空間位置密碼信息，使輸入密碼由原始的η個 字符組合，變成η個字符組合外加2η個數(shù)字的組合，密碼長度增加至3η。觸摸屏1為電子 密碼輸入裝置的操作媒介，負(fù)責(zé)密碼輸入；支持模塊2包含觸摸屏1的信息處理平臺和鎖開 關(guān)機構(gòu)，保證密碼輸入裝置的正確工作流程，并提供鎖開關(guān)的正確指令；供電模塊3為觸摸 屏1和支持模塊2提供電力支持。其中，觸摸屏1作為輸入裝置位于用戶觀看的一側(cè)，定義 為整個產(chǎn)品的上方，支持模塊2位于中間，供電模塊3位于產(chǎn)品的背面，三者以導(dǎo)線或插針 等方式接觸連接，三者本身為已有成熟技術(shù)，可在市面上的成熟產(chǎn)品構(gòu)件中選購。
[0017] 所述的支持模塊2,包括密碼匹配處理器和鎖開關(guān)機構(gòu)。密碼匹配處理器采用程 序設(shè)計方法，對輸入密碼進行匹配，包括字符信息匹配、空間位置信息匹配和空間次序信息 匹配，并根據(jù)匹配的結(jié)果發(fā)送密碼鎖開關(guān)指令；鎖開關(guān)機構(gòu)，是指以電信號驅(qū)動密碼鎖開關(guān) 的一種電子控制裝置，同時包含內(nèi)部電機，驅(qū)動密碼鎖的開關(guān)機構(gòu)。當(dāng)輸入正確的指令信號 后，內(nèi)部電機的工作狀態(tài)可以進行密碼鎖開關(guān)操作，否則，內(nèi)部電機處于禁止工作狀態(tài)，密 碼鎖不進行任何操作。
[0018] 本發(fā)明輸入裝置的系統(tǒng)架構(gòu)詳細(xì)說明如下（參見圖2、3)，支持模塊2被細(xì)分為密 碼匹配處理器21、鎖開關(guān)機構(gòu)23和密碼匹配處理器21與鎖開關(guān)機構(gòu)23之間的控制接口 22三部分。在系統(tǒng)工作過程中，由觸摸屏1負(fù)責(zé)密碼字符的輸入與采集功能，經(jīng)由上接口 4 將輸入內(nèi)容傳遞給密碼匹配處理器21，密碼匹配處理器21進行密碼字符的匹配，如果匹配 成功，通過控制接口 22向鎖開關(guān)機構(gòu)23發(fā)送鎖開關(guān)控制指令；3為電源模塊，通過下接口 5 直接為觸摸屏1、密碼匹配處理器21和鎖開關(guān)機構(gòu)23提供必須的電源支持。
[0019] 本發(fā)明輸入裝置的顯示界面是觸摸屏1(參見圖1)，包括拼接為一個整體的密碼 輸入?yún)^(qū)觸摸屏11，候選字符區(qū)觸摸屏12和設(shè)置區(qū)觸摸屏13 ;觸摸屏1也可以為一塊整屏， 用程序劃分為密碼輸入?yún)^(qū)11，候選字符區(qū)12和設(shè)置區(qū)13。使用時，可直接將密碼字符從候 選字符區(qū)觸摸屏12上選出，移至左側(cè)的密碼輸入?yún)^(qū)觸摸屏11的指定位置，正確無誤后，才 能認(rèn)定密碼輸入正確。設(shè)置區(qū)觸摸屏13的功能是設(shè)置密碼的字符串信息、密碼的空間位置 信息以及密碼的輸入次序信息。
[0020] 本發(fā)明輸入方法和裝置設(shè)置密碼過程為：首先選擇密碼輸入順序：順時針、逆時 針或是自定義，點選其起始位置，然后點選候選字符，依據(jù)輸入順序，將字符放入預(yù)定位置， 確認(rèn)密碼的設(shè)置。所述密碼的輸入順序有三種：順時針輸入、逆時針輸入和自定義順序輸 入。
[0021] 本發(fā)明輸入方法和裝置設(shè)置密碼的空間排列模式具有多樣化的固定圖案模式和 靈活的自定義模式：前者包括字符輪廓、數(shù)學(xué)多邊形、動物輪廓、植物輪廓等自然界常見形 狀；后者根據(jù)用戶自定義的空間位置排序排列圖案進行輸入。例如：設(shè)定密碼輸入?yún)^(qū)觸摸 屏11內(nèi)的密碼排列方式為正五邊形（參見圖1)，輸入順序為順時針，起始位置為最上的點， 則密碼為AL&NE ;若選擇輸入順序為逆時針，則密碼為AEN&L。即使他人得知密碼的字符組 合，但沒有空間位置信息，仍無法正常打開密碼鎖。實施例雖僅給出正五邊形（參見圖1) 的一個示意，但本領(lǐng)域技術(shù)人員容易給出其他模式。
[0022] 原有的字符密碼的一維信息為密碼字符個數(shù)與候選字符個數(shù)的排列值，本發(fā)明 將每個密碼字符在觸摸屏的空間位置作為新增的密碼信息，每個字符在屏幕上的所處位 置--二維空間位置的 Xi、yi坐標(biāo)值，因此，原有的η個密碼字符，新增2η個坐標(biāo)值信息，被 隱性地擴展到3η個字符。由于空間位置具有隨機性，其選擇組合為無窮大，因此在密碼的 破解難度方面具有顯著的提高，另外，密碼輸入的過程為在候選字符區(qū)觸摸屏12選取字符 后，進行滑動輸入，因此通過手指的生物信息的猜測無法進行，大大提升密碼鎖的保密效果 和安全性。
[0023] 本發(fā)明輸入方法和裝置設(shè)置主要用于密碼鎖。其密碼匹配原則是，根據(jù)字符的距 離閾值進行約束，依次比較每個輸入字符的空間位置信息，如若成功，則再次比較字符信 息，否則進行下一個字符的比對，若二者全部成立后，匹配計數(shù)加1，當(dāng)匹配計數(shù)等于密碼字 符個數(shù)時，表明所有密碼字符匹配成功，密碼鎖打開，否則進行下一個字符的空間位置信息 和字符信息的比對。
[0024] 本發(fā)明密碼匹配流程設(shè)計是（參見圖4) : (Α)表示實際的密碼匹配過程，包括距離 比較和字符比較，⑶表示已設(shè)定密碼的存儲格式，㈧的過程是基于⑶的內(nèi)容進行的： 假定通過密碼設(shè)置，在密碼鎖中已經(jīng)存入密碼字符排列信息和空間位置排列信息，存放于 密碼存儲區(qū)內(nèi)，同時設(shè)定密碼字符長度為Π ，距離閾值th。具體的密碼輸入與匹配過程為： 首先，對匹配計數(shù)清零；其次，對輸入的字符進行采集，得到輸入字符ch_in ;再次，獲得輸 入字符在觸摸屏上的空間位置（xi，yi);然后，在密碼存儲區(qū)的位置排列空間中，逐個計算 (xi，yi)與存儲的位置排列的各個距離，并獲得最小距離值；再者，對最小距離與th比較； 若小于th，則獲得對應(yīng)密碼字符排列中的字符值ch_p ;然后，判斷ch_in與ch_p是否一致； 如果一致，匹配計數(shù)加1 ;如果匹配計數(shù)等于n，則認(rèn)為密碼匹配成功，密碼鎖打開；若匹配 計數(shù)不等于n，表明輸入密碼字符個數(shù)不足，或者最小距離大于th，又或者ch_in與ch_p不 一致，進行下一個輸入字符的信息比對。
[0025] 本發(fā)明未述及之處適用于現(xiàn)有技術(shù)。
【權(quán)利要求】
1. 一種電子密碼輸入方法，該輸入方法以觸摸屏為輸入介質(zhì)，并將密碼字符的二維空 間位置作為一種新的密碼信息加入到原有的字符排列所具有的密碼信息中，定義密碼字符 數(shù)為η個，第i個字符的二維空間位置定義為 Xi，yi，使輸入密碼由原始的η個字符組合，變 成η個字符組合外加2η個數(shù)字的字符組合，密碼長度增加至3η ; 所述密碼的二維空間位置包括固定的圖案模式和靈活的自定義模式：所述圖案模式包 括字符輪廓、數(shù)學(xué)多邊形、動物外形和植物外形；所述自定義模式根據(jù)用戶自定義的空間位 置排序排列的圖案進行輸入。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的電子密碼輸入方法，其特征在于所述密碼信息的輸入順序有 三種：順時針輸入、逆時針輸入和自定義順序輸入。
3. -種電子密碼輸入裝置，該輸入裝置根據(jù)權(quán)利要求1所述電子密碼輸入方法設(shè)計， 包括以導(dǎo)線或插針方式接觸連接的觸摸屏，支持模塊和電源模塊，其特征在于所述觸摸屏 的整個平面內(nèi)具有二維空間位置信息，且能夠在點選輸入字符排列的密碼信息過程中，隱 性地同時添加二維空間位置密碼信息，使輸入密碼由原始的η個字符組合，變成η個字符組 合外加2η個數(shù)字的組合，密碼長度增加至3η。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的電子密碼輸入裝置，其特征在于所述的觸摸屏是一個拼接為 整體的密碼輸入?yún)^(qū)觸摸屏，候選字符區(qū)觸摸屏和設(shè)置區(qū)觸摸屏。
【文檔編號】G06F21/36GK104112088SQ201410275917
【公開日】2014年10月22日 申請日期:2014年6月19日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月19日
【發(fā)明者】陳亮 申請人:中國航天科工集團第三研究院第八三五七研究所