[发明专利]一种基于电容感应技术的身份认证系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种以生物验证技术支撑的身份认证系统，具体来说是一种触摸手势密文与个体电容唯一性相结合的身份认证系统，属于信息安全技术领域。

背景技术

随着网络技术的不断发展，人类物理与虚拟活动空间的不断扩大，现代社会对于人类身份识别的准确性、安全性和实用性提出了越来越高的要求。

身份验证方法，大致可以分为：传统的证件验证、签名验证，现代大规模应用的智能卡/IC卡验证，以及未来生物特征验证等。从可靠性与安全性方面来看，证件是最容易被假冒与仿制的，也存在被他人代用的问题；而智能卡不容易被假冒与仿制，在安全性上比证件要高，但同样存在他人代用、遗失与损坏的问题。前两种方案，自身的识别完全依赖于自身以外的其他证物和手段，不方便用户操作，容易被假冒伪造，已经不能很好的适应新的要求。而正在蓬勃发展的生物特征验证技术，由于自身的识别只依赖本身，因而具有极高的准确性，又因为整合了现代先进的电子、通信、网络、计算机等各种高技术手段，具有安全、快速、方便的特性，很好的满足了未来社会的发展需求。

目前较为广泛使用的生物验证手段，有指纹、掌纹、虹膜、脸部识别等。指纹的特征唯一、易获取，从而成为生物验证的首选。随着指纹验证的推广，其缺点显现出来，比如，某些群体，由于磨损或其它原因造成指纹特征少，难成像，从而不能用指纹识别来验证身份，每使用一次指纹验证，使用者都会在指纹采集头上留下指纹印痕，而留下的指纹痕迹，可能会被不法分子复制，从而伪造指纹通过验证；掌纹验证技术类似于指纹；而虹膜验证技术要求将图像获取设备的尺寸小型化，使用昂贵的摄像头来聚焦，使用比较好的光源，这些造成成本增加，另外，镜头可能会使图像畸变而使得可靠性大为降低，黑眼睛的虹膜极难读取；脸部识别，由于受影响因素太多，如表情、化妆品的使用等，其准确性有待提高，而且脸部识别是针对使用者肖像进行识别的，这会涉及使用者的个人隐私问题。更重要的一点是，以上所有的生物验证技术，都只用到了使用者身上的某一部位。姑且假设，不法分子得到了某个合法用户的用来身份验证的部位，在一定条件下，是可以通过验证的。这不仅给认证系统的安全带来隐患，更为使用者的人身安全带来隐患。

而人体电容特征，与人体的完整性相关，可以作为身份认证的参考依据。目前也有利用电容识别的系统，比如智能手机中的图案解锁认证、在电容屏上签名认证等。这些通常是检测触碰触摸屏位置、触碰顺序等，以识别图案密文，签名笔迹，从而实现认证。这些系统同样存在图案密文泄漏，签名笔迹被人模仿的安全隐患。

发明内容

为了解决现有身份认证技术中存在的易假冒、他人代用以及容易损坏丢失的诸多困难，本发明提供一种用户在不借助其它物体的条件下，仅靠一组手势即可以完成身份认证，而且非法用户想用模仿合法用户手势的方式通过身份验证是不可行的基于扫频电容感应技术的身份认证系统。

本发明的技术方案是这样实现的：

一种基于电容感应技术的身份认证系统，包括

数据存储装置：用于存储用户的密文数据文件；

扫频驱动：用于产生扫频信号，并将扫频信号加载到触摸感应装置上；

触摸感应装置：用户在触摸感应装置上录入手势，引起加载在其上的扫频信号的变化，变化的信号中包含用户身份信息，可作为密文；

数据采集装置：用于采集扫频信号的变化模拟量，并将其转换为数字量；

数据处理单元：用于将数字量转变为数据文件；

模式匹配识别单元：用于将采集到的数据文件与数据存储装置中的数据文件

进行比较，识别是否为录入系统的合法用户。

进一步，包括用户交互界面，所述用户交互界面包括：

(1)用户注册，用于具有合法权限的新用户的手势密文的录入；

(2)用户登录，登录后录入手势密文，等待系统将新密文与数据存储装置中该用户的密文对照后，根据模式匹配认证单元给出的结果，决定认证是否通过；

(3)用户学习，用于已经存入系统的用户，在认证成功状态下，进行密码修改；

(4)管理员管理：管理员通过系统认证后，可以修改系统中使用者的权限。

进一步，所述扫频驱动包括信号发生单元、放大模块、滤波模块和驱动电路，所述信号发生单元用于产生扫频信号，通过放大模块放大，滤波模块滤波，得到频率变化范围为100kHz到250kHz，步进为100Hz的扫频信号，所述驱动电路将扫频信号作用在触摸感应装置上。