CN101199160B - 基于字符串的生物测定验证方法和系统 - Google Patents

Abstract

描述了基于字符串的生物测定验证技术，其包括所提供的用于基于字符串的生物测定验证的方法，所述方法包括步骤：接收与个人有关的用户名和密码组合；从个人获取生物测定数据；利用随机化函数基于生物测定数据来产生生物测定信息的随机字符串；截取所述随机生物测定字符串；以及将所述截取的随机生物测定字符串连同个人的相关用户名和密码组合一起存储在生物测定数据库中用于将来验证同一个人。为了验证用户，将所获取的生物测定数据与生物测定数据库中截取的生物测定字符串进行比较而搜索匹配，并且如果找到匹配，就给予个人访问资源的授权。

Description

基于字符串的生物测定验证方法和系统

相关申请的交叉引用

本PCT在35 U.S.C.119(e)的指导下要求于2005年4月15日提交的申请专利号为60/671870的美国临时申请的优先权利益。

联邦资助研究或发展

不适用

对顺序列表、表格或者计算机附表附录的参考

不适用

技术领域

本申请大体涉及生物测定验证(biometric authentication)系统。更具体地，本发明涉及使用表示生物测定的唯一截取的字符串来验证授权用户的生物测定验证系统。

背景技术

网上银行业务欺诈行为的增加对用户和银行有厉害关系。身份被盗和密码剽窃日益增加。用户需要更加安全的并且给他们提供保护其数据的保密性的能力的软件。对受保护的资源的访问应只授予给合法和授权的用户。

通过使用生物测定技术进行了其它已知的努力来使银行业务系统更安全。然而，它们的应用一般限制于存储完整的指纹(例如，没有限制性的指纹)图像或模板，或者使用标记。基于标记的方法不存储指纹，并可能由此产生多个问题。这样的问题包括在数据库存储器中占据增加数量的空间、网络安全以及用户对他们存储在数据库中的指纹的担心。结果，对一个问题的解决方案导致甚至更多的问题，所以仍然必须考虑对网上银行业务欺诈行为的可行的解决方案。

附图说明

在附图中本发明作为例子而不是限制被示出，并且其中相似的参考号表示相似的组成部分，其中：

图1示出了显示传统银行业务系统的流程图；

图2示出了根据本发明的实施方案被嵌入图1的传统验证系统中的本发明的指纹I/P和验证(TA)步骤的实施例；

图3示出了根据本发明的实施方案的指纹I/P和验证(TA)的示例性详细步骤；

图4作为例子而不是限制示出了根据本发明的实施方案指纹验证系统可以如何加强传统验证系统；

图5a和5b示出了根据本发明的实施方案的在验证处理期间事件的最高阶层流动(top-level flow)；

图6a和6b作为例子而不是限制示出了包括实现本发明的实施方案的软件代码的示例性代码模块的名称；

图7示出了根据本发明的实施方案的图6的不同类之间的继承以及它们如何关联和集合；

图8示出了根据本发明的实施方案在可能的实现中产生的一些示例性的类；以及

图9示出了根据本发明的实施方案在被适当配置或设计时可以作为可实现验证系统的计算机系统的示例性计算机系统。

除非另有说明，附图中的实例不需要按照比例绘制。

发明内容

为了实现前述和其他目标以及根据本发明的目的，描述了用于基于字符串的生物测定验证的各种技术。

在一个实施方案中，提供了包括以下步骤的基于字符串的生物测定验证方法：接收与个人有关的用户名和密码组合；从个人获取生物测定数据；如果是第一次验证个人，则利用随机化函数根据生物测定数据来产生生物测定信息的随机字符串，截取所述随机生物测定字符串，并将所述截取的随机生物测定字符串连同个人的相关用户名和密码组合一起存储在生物测定数据库中，用于将来验证同一个人；但是，如果不是第一次验证个人，则将所获取的生物测定数据与所述生物测定数据库中截取的生物测定字符串进行比较而搜索匹配；以及如果找到匹配，就传送个人的授权以访问资源。

还提供了系统、装置、步骤、计算机软件产品和计算机可读介质，其实施方案适于实现和/或获得前述功能。

根据应结合附图阅读的下列详细说明，本发明的其他特征、优点以及目的将变得更加明显并且更加容易理解。

具体实施方式

通过参考这里陈述的详细附图和说明来最佳地理解本发明。

以下参考附图来讨论本发明的实施方案。但是，本领域的技术人员应该容易认识到，这里给出的关于这些图的详细说明是出于解释的目的，因为本发明扩展而超出这些限制的实施方案。

现在参考其中如附图中所示的实施方案来详细描述本发明。尽管以下参考附图讨论了本发明的实施方案，本领域的技术人员应该容易认识到，这里给出的关于这些图的详细说明是出于解释的目的，因为本发明扩展而超出这些限制的实施方案。

本发明的一个方面是以创新的方法实现生物测定技术，该方法处理网上系统中安全性的缺乏和与生物测定的使用有关的实际问题。本发明的优选实施方案利用生物测定验证作为安全的附加层，而没有用传统的验证系统代替或干预。此外，所述的实施方案对指纹扫描是快速、可靠、方便并且相对负担得起的事实产生影响。

本发明的一个方面是随机产生的稍后被截取并存储在数据库中的字符串与用户的指纹图像或模板无直接关系，该方面至少具有两个附带方面。一个是用户的指纹不能在网络上传送。而是它被转换为字符串，第二个是对数据库的任何未授权的访问不产生用户日志在数据方面的任何损害。本实施方案的另一方面是随机产生的字符串而不是指纹图像或模板存储在数据库中。这解决了数据库存储、网络安全以及反对生物测定的使用如指纹数据的存储的问题。在数据库中数据的字符串不占据很多空间，且没有黑客或身份盗贼能够像他们可用基于安全系统的帐户密码做的那样来利用字符串。

图1示出了显示传统银行业务系统的流程图。传统的银行业务系统100包括称为用户ID的用户名以及密码(110)，用户名是用户的身份，密码是具体用户的授权密钥。传统的银行业务系统100仅仅需要两个数据输入：用户名和密码。当验证了用户名和密码时(120)，用户就被允许访问受保护的资源(130)。图1清楚地示出了人们在被认出并最终被阻止之前可以获得对帐户的访问并获得对帐户的全部控制是多么简单。

图2示出了根据本发明的实施方案被嵌入图1的传统验证系统中的本发明的指纹I/P和验证(TA)方法的实施例。在本实施方案中，在通过指纹验证方法对用户授权之后，他或她被允许在例如不受限制的情况下访问受保护的资源，获得对网上银行业务系统的访问。在步骤210验证了用户名和密码之后，在步骤220指纹验证用于验证用户的ID。如果在步骤210用户名和密码在输入时是错误的，那么提示用户重新输入用户名和密码。如果在步骤210用户名和密码是正确的，系统继续转到获取并验证用户指纹数据的步骤220。应认识到，执行部分或所有指纹数据获取和/或验证的系统可以与执行任何其他步骤的位置相隔甚远(例如，非限制性地，在网络、因特网、内联网、电话线、无线设备等范围内的服务器上)。可以预料，本领域的技术人员根据本发明的教导将容易地认识到，本算法可以适于在各种可选的配置中使用。例如，非限制性地，一些可选系统配置包括在中央服务器上用于验证的基于窗口的内联网系统中的用户和计算机验证、门保护和出勤记录以及作为独立应用的桌上型电脑保护。

图3示出了根据本发明的实施方案的指纹I/P和验证(TA)的示例性详细步骤。在本实施方案中，程序通过对访问的用户请求开始。在步骤305，用户通过输入用户名和密码来请求访问。接着，在步骤310通过将该用户名和密码与存储在用户名和密码数据库中的用户名和密码进行比较而验证该用户名和密码。如果用户名和密码在步骤312被验证，那么系统进行至以步骤315开始的指纹I/P和验证(TA)，如以下所详述的。

在本实施方案中，一旦利用图1中所示的传统验证系统验证了用户，在步骤315就提示用户在传统的指纹设备/控制台上输入指纹，并处理该指纹。作为实施例而不是限制，一般类型的指纹设备/控制台可以是插入合并在系统中的计算机的USB端口/控制台的一种设备。在本实施方案中，如果用户使用系统第一次验证，则系统转到步骤335，其中它产生指纹信息的随机字符串。随机字符串是利用随机化函数基于指纹数据来产生的。可以利用本领域的技术人员公知的任何适当的技术来实现随机化；然而，本实施方案使用RSA加密法，因为RSA是一种用于加密的广泛接受的算法，并且基于用法来产生不同长度的随机字符串。与直接映射的字符串或者利用简单技术产生的字符串相比，随机字符串一般更加安全并且难以推测。根据本发明的教导，本领域的技术人员将容易地认识到基于指纹信息来产生指纹字符串表示的许多可选和适当的技术。

在相同用户的随后验证中，系统将改为从步骤315进入步骤330，其中利用数据库中存储的截取的字符串来验证用户。存储的截取的字符串与在步骤315中用户试图验证时产生的字符串比较。对于新用户，来自步骤335的随机字符串在步骤330中被截取。在本实施方案中，截取字符串增加了字符串的复杂性，并使它甚至更难推测和解译字符串。本方法的一个方面是，它提供了每字符串存储较少的数据的益处，并且它更加复杂。在步骤330中产生截取的数据字符串的过程中，数据字符串在它被验证并允许访问之前，优选地缩短一个位的信息。在本实施方案中，利用压缩算法来执行截取，其中可以保证截取的字符串包括与原字符串相比至少少一位的字符串。以下将更加详细地描述截取过程的实施例。本实施方案中，在步骤335和330中指纹数据字符串产生并被存储之后，系统继续进行到步骤325，其中，截取的数据字符串存储在指纹数据库中，指纹数据库还存储了用于随后验证相同用户的用户的用户名和密码数据。接着在步骤320中，通过将用户输入的数据、用户名、密码和指纹与存储在指纹数据库中的数据进行比较而验证用户。如果数据被证实为匹配指纹数据库中存储的数据，则系统进行至步骤340，在该步骤中用户被允许访问受保护的资源。如果用户名、密码或指纹数据不匹配存储的数据，则系统返回步骤312或步骤315，且用户被请求重新输入用户名、密码或指纹。

图4作为实施例而不是限制示出了根据本发明的实施方案加强传统验证系统的示例性指纹验证方法。将会显示，本验证方法的加强如何比单独的传统系统提供更多的安全性。所示的方法包括利用密码验证用户名的传统/现有的验证模块410。然而，不是到访问准予模块460的直接路径，其中访问权通常授予给用户(省略的路径由带双画线的箭头表示)，本实施方案提供了验证用户的附加安全装置，因此对传统的/现有验证系统410增加了另一安全层。

图中示出了根据本发明的实施方案的验证系统400。以下将结合图6，进一步描述一些实现的细节。本过程以用户的指纹被输入指纹获取模块420开始。唯一的ID由传统的验证系统410产生，并被传输至本验证系统，以唯一地验证特定的用户。用户可被提示来利用指纹设备/控制台输入其指纹，且指纹被扫描并被提供至本验证系统，所述指纹设备/控制台例如非限制性地插入计算机的USB端口或合并在特定的电子设备中。随机化模块425为用户指纹分配随机字符串，并将随机指纹字符串传送给截取模块440，其将截取的指纹字符串连同其相应的唯一ID存储在指纹数据库(未示出)中。在本实施方案中，随机产生的字符串在用户和指纹之间有识别联系。但是，在本发明的一些可选实施方案中，唯一的ID可以由任何传统装置提供，或者在其他实施方案中，根本不使用；例如非限制性地，在一些应用中，可以不要求它明确地或者唯一地识别个体(即，利用唯一的ID)，而是改为确定指纹是否是访问特定资源的授权类用户的一部分(例如非限制性地为安全系统的管理员)。验证模块验证来自数据库的用户的指纹。

在本实施方案中，验证模块450对现有用户与它对新用户起不同的作用。在现有用户的情况下，比较存储在数据库中的随机字符串和验证时输入的字符串来验证用户。在成功验证之后，验证模块450将验证信号传送至允许用户访问受保护资源的访问准予模块460。然而，如果用户是第一次访问系统，随机字符串会被存储在数据库中，用户会被注册，并且最终用户通过访问准予模块460被允许访问数据。根据本发明的教导，本领域的技术人员将容易地认识到许多可选和适当的应用、步骤和/或系统配置来实现本实施方案的一些或所有的新颖方面。

图5a和5b作为例子示出根据本发明的实施方案的在验证处理期间事件的最高阶层流动。在本实施方案中，注册提示阶段500用于确定用户是新用户还是现有用户。在开始502，用户在步骤504确定用户是新用户还是现有用户。帐户创建和验证阶段510将处理新用户和现有用户。如果用户是新的，那么帐户开始在步骤512被创建，与现有用户相反，其改为在步骤514被提示输入现有用户的用户名和密码用于验证。在错误处理阶段520确定用户名和密码的正确性。可以预料，在一些实际的验证系统实施方案中，利用被管理因特网空间的创造团体识别和接受的标准加密技术来加密所有的密码。对于密码，存在某些传统的准则，例如最少数量的字符、至少一个数字等。这些准则的任何违背将产生被显示给用户的适当的错误消息，并要求用户纠正它。如果用户名和密码无效，则用户步骤528接收错误消息。作为实施例而不是限制，在步骤528可以给予现有用户三次机会来正确地输入有效的用户名和密码。一些实施方案可以允许更多或更少的输入用户名和密码的机会。在本实施方案中，在用户名/密码数据库处理阶段530，帐户在步骤532创建以匹配新信息，或用户在步骤535被验证。为了验证现有用户，输入的数据在数据库中与现有数据比较和匹配(534)。如果为新用户创建新的帐户，那么在步骤532将新用户客户数据输入用户/密码数据库中。一般，在将数据输入数据库之前，需要在数据库中创建类似于数据库表格的结构，以按正确的格式保存数据。一旦这种情况实现，数据库连接就被建立且数据以正确的格式输入。在此之后通常关闭到数据库的连接以维持数据库系统的完整性和一致性。但是，本领域的技术人员可以基于前述最适合特定应用的教导来设计可选的方法。

在任何情况下，无论用户是新的还是现有的，指纹都在指纹输入阶段540被扫描并在步骤542被输入系统中。应该注意，出于清楚的目的，图5b顶部的圆圈A表示从前面的图5a的继续。在拇指处理阶段544期间，指纹图像在步骤546变成数据字符串。接着在步骤547产生唯一的随机数字。然后，在步骤548截取随机产生的数字。在用户分类阶段550，在步骤552确定用户是新的还是现有的。在指纹/用户ID/密码(T/U/P)数据库处理阶段560，如果用户是新的，则在步骤562将关于指纹、用户名和密码的数据存储在数据库中。但是，如果用户已经有帐户，即，现有用户，则在保存所存储的指纹验证信息的数据库中搜索并匹配现有用户的指纹。在本实施方案中，系统在步骤564建立数据库连接。在本实施方案中，利用数据库中存储的指纹字符串与当用户试图验证时产生的指纹字符串来验证现有用户。作为实施例而不是限制，一些实施方案可以利用一般的防欺诈措施，例如但不限于在指纹匹配之前给予现有用户有限数量的时间来正确地扫描其指纹；否则，用户被阻止访问受保护的资源。步骤568示出了给予用户3次尝试来正确地扫描其指纹，但是可以允许任意数量的扫描。在本实施方案中，在指纹验证阶段570，对于新用户可以确定在步骤574拇指是否正确地插入在设备中。如果拇指不正确地插入，新用户被退回到步骤572并接收到错误消息。在阶段570对于现有用户，在步骤576检查指纹数据以确定指纹是否是真实的。在权限准予阶段580，在步骤582为新用户创建帐户。对于现有用户，在步骤586验证帐户并准予对数据的访问。在控制移交阶段590期间，控制在步骤592被移交至客户平台用于综合处理。根据本发明的教导，本领域的技术人员将容易认识到许多可选和适当的方案，以结合传统的安全方案来实现本实施方案的一些或所有的新颖方面，从而满足具体应用的需要。

图6a和6b作为例子而不是限制示出了包括实现本发明的实施方案的软件代码的示例性代码模块的名称。这些类对本领域的技术人员是自我解释的，且代码维持前述系统和方法实施方案的模块性和结构。在本实施方案中，“DBCreat”类处理与数据库有关的所有活动如创建表格、从表格中插入并选择数据。它还建立了与数据库服务器的连接。“ProcessThumb”类处理输入的指纹并验证来自数据库的指纹字符串和用户输入的指纹字符串之间的匹配。

作为例子而不是限制，参考图3和6b，在本发明的一个实施方案中，指纹(TP)获取、处理和存储算法(例如，步骤315至340)可实现为如下以伪代码定义的软件子程序：

输入：用户指纹输入

输出：在数据库中存储的字符串

100开始

110获得作为输入数据的指纹特征；并定义为TP(i)(来自指纹获取设备)。

120将指纹转换为字符串；定义为TP(s)。

130应用具有TP(r)的输出的随机算法(例如，对TP(s)的随机)。

140应用具有TP(t)的输出的截取算法(对TP(r)的截取)。

150将TP(t)存储在指纹数据库中。

160停止。

作为进一步的例子而不是限制，参考图4和6a，在本发明的一个实施方案中，从数据库中获取字符串以及将其与输入的指纹匹配(例如步骤450)可实现为如下以伪代码定义的软件子程序：

输入：数据库中存储的指纹字符串

输出：匹配成功或失败结果的指纹

200开始

210从指纹数据库中获取指纹字符串TP(t)。

220对TP(t)应用截取逆算法(truncation reversal algorithm)Truncaterev以恢复TP(r)。

230对TP(r)应用随机化逆算法Randomrev以恢复TP(s)。

240将指纹字符串TP(s)转换为指纹特征TP(i)。

250从待验证的用户获得作为新输入的指纹特征TP(n)。

260利用卖方特定的匹配算法使TP(i)与TP(n)匹配。

270根据用于匹配的阈值显示成功/失败。

停止。

在本实施方案中，“Fingerprint”类包含唯一的ID和指纹特性。同样，“StringCrypto”用于字符串数据的加密和解密。

作为进一步的例子而不是限制，前述随机化算法可实现为如下以伪代码定义的软件子程序：

Algorithm Random()

输入：字符串TP(s)

输出：字符串TP(r)

300开始

310将输入TP(s)分割为等长的字符串，最后的字符串小于其他字符串。这些字符串现在是以S(i)格式。在本实施方案中，基于编码格式的实现而执行TP(s)的分割。对于统一代码编码，每个字符串优选地不能超过58个字符，而对于其他编码，此限制为116个字符。

320对Tp(s)中的每个S(i)重复：

325利用具有公共密钥P(pub-k)的RSA加密S(i)以获取S(r)。

330结束循环。

340将所有的S(r)组合在一起以产生TP(r)。

350返回TP(r)。

360停止。

应认识到，根据具体应用的需要，所使用的加密可以基于其他标准的加密算法。然而，目前RSA在数据中提供了最大的冗余度。优选地，通过适当地分割数据并在单独段的数据上执行RSA来实现随机化。

作为进一步的例子而不是限制，前述随机化逆算法可实现为如下以伪代码定义的软件子程序：

Randomrev()

输入：字符串TP(r)

输出：字符串TP(s)

400开始

410将输入TP(r)分割为等长的字符串S(i)。最后的字符串也与其他字符串等长。

420对Tp(r)中的每个S(i)重复。

430利用具有个人密钥P(pri-k)的RSA加密法解密S(i)以获取S(s)。

440结束循环。

450将所有的S(s)组合在一起以产生TP(s)。

460返回TP(s)。

470停止。

该类可以用于提供被应用程序使用的附加的加密和解密特征，并且可以用于整个本验证系统以实现应用程序中的安全性。

作为进一步的例子而不是限制，前述缩短算法可实现为如下以伪代码定义的软件子程序：

Truncate()

输出：字符串TP(r)

输出：字符串TP(t)

500开始

510获得输入TP(r)。

520利用现有算法压缩以产生TP(t)。

530返回TP(t)。

540停止

作为进一步的例子而不是限制，前述缩短逆算法可实现为如下以伪代码定义的软件子程序：

Truncalerev()

输入：字符串TP(t)

输出：字符串TP(r)

600开始

610获得输入TP(t)

620在Truncate()中利用相同的算法解压以产生TP(r)。

630返回TP(r)

640停止

作为进一步的例子而不是限制，得到随机化截取的字符串的方法可实现为如下的一系列数学变换。在下列实施例中，输入的指纹特征是以字符串/字节格式的tp(i)。程序通过对tp(i)应用变换T而开始：Tp＝T[tp(i)]。然后，对tp(s)应用Algorithm Random()：TP(r)＝R[tp(s)]，接着对tp(r)应用Algorithm Truncate()：tp(t)＝Tr[tp(r)]，其中，T为从字节/字符串到字符串格式的变换，R是随机化函数，以及Tr是截取函数。同样，T′、R′、Tr′分别是T、R、Tr的逆变换。

作为进一步的例子而不是限制，随机化函数R可实现为如下的一系列数学过程，其中tp(s)作为输入P(即，R[输入])传递：

700对输入求微分为F(p)＝d/d(x)(P)，以产生P₀，P₁，P₂......P_n，其中x＝0......n；

710将RSA应用于P₀，P₁，P₂......P_n，其中x＝0......n：

F(p)＝RSA(P₀，P₁，P₂......P_n)，其中x＝0......n；

F(p)＝RSA(P₀)+RSA(P₁)+RSA(P₂)+......+RSA(P_n)；其中x＝0......n；(以下将更加详细地描述RSA)

产生的结果是：

720F(r)＝R₀+R₁+R₂+......+R_n；其中x＝0......n；

对所有的项求和F(r)＝∑Ri；其中x＝0......n；

在本实施方案中，，随机化不必是仅仅执行RSA的事件，而是包括将数据分割为不同的段，并对这些数据的单独段应用RSA。当这些应用RSA的数据被收集到一起时，就获得了随机字符串。这个完整的过程称为随机化，并且对此目前称为随机化函数。

730对标准导数求积分项，结果：

tp(r)＝(x＝0，x＝n)∫R(x)dx；tp(r)现在代表随机字符串。

740对tp(r)应用Tr以得到F(t)：

F(t)＝Tr[tp(r)]

置换tp(r)

F(t)＝Tr[(x＝0，x＝n)∫R(x)dx]；

F(I)＝C(R0+C(R1)+C(R2)+......C(Rn)；其中，x＝0......n，且C是压缩变换。压缩技术在计算机领域中是公知的，以压缩数据来降低空间要求并通过提供传输较少位的数据来维持网络上的高性能。

F(t)＝∑C(Ri)；其中x＝0......n；

740tp(t)＝(x＝0，x＝n)∫C(R(x))dx；其中tp(t)为随机截取的字符串，其存储在数据库中。

750以逆序对Tr、R和T应用逆变换，如下：

对tp(t)应用变换Tr′：tp(r)＝Tr′[tp(t)]；

对tp(r)应用变换R′：tp(s)＝R[tp(r)]；

对tp(s)应用变换T′：tp(i)＝T[tp(s)]；

其中tp(i)是待匹配的最终的字符串/字节数据

接着是对RSA(输入，密钥)的更详细的描述。在本实施方案中，如果密钥是公共的，则它加密输入，否则它解密输入。

作为例子而不是限制，前述RSA公共密钥加密算法可实现为如下以伪代码的定义的软件子程序：

800找出P和Q，两个大(例如，1024位)质数。

810选择E，使得E大于1、E小于PQ，以及E和(P-1)(Q-1)为互质数，这意味着它们没有公共的质因子。E不必是质数，但是它必须是奇数。(P-1)(Q-1)不可以是质数，因为它是偶数。

820计算D，使得(DE-1)被(P-1)(Q-1)恰好整除。数学家将这写为DE＝l(mod(P-1)(Q-1))，并且他们将D称为E的乘法逆元素。对于本领域的技术人员而言这是众所周知的；例如，技术人员可以简单地找出使D＝(X(P-1)(Q-1)+I)/E为整数的整数X，并且接着使用D的那个值。

830根据加密函数C＝(T^E)mod PQ加密，其中C为密文(正整数)，T为明文(正整数)，而^表示求幂。消息被加密，T必须小于模数PQ。

840根据解密函数T＝(C^D)mod PQ解密，其中C为密文(正整数)，T为明文(正整数)，而^表示求幂。

公共密钥为对(PQ，E)。个人密钥为数字D，并且应该保密。乘积PQ为模数，在文献中一般称为N。E是公共指数。D为秘密指数。在本实施方案中，“ThumbControl”包括与设备连接有关的所有功能，从用户获取指纹以及对设备处理的误差。“Already Registered”类处理与已经用系统注册的用户有关的函数。它还利用数据库验证用户。“New User”类处理与使用系统的新用户有关的功能。它还将用户的记录插入系统中。在本实施方案中，Jagrsa.cs类(未示出)包括实现字符串的截取和缩减的方法的公共界面，字符串通过Jagcompress方法被随机化。CryptoGrapliy.es类(未示出)实现系统的截取和加密特征的核心功能。类使用128位密钥加密，并且完整的数据利用该类提供的方法被截取和加密。Jagcompress.es类提供了随机化指纹输入的特征，并将它转换为包括无用数据的随机字符串，而且数据与实际的指纹没有关系。它还实现了字符串到指纹转换的反向过程。根据本发明的教导，本领域的技术人员根据具体应用的需要将容易地认识到许多可选和适当的加密/解密或者可逆字符串安全技术。

图7示出了根据本发明的实施方案的图6的不同类之间的继承以及它们如何关联并集合。附图示出了这些类的功能和关联以及它们互相作用来完成系统的方式。例如，非限制性地，一页是其他页起源的主要类。登记页为新用户产生，并且当新用户成功地登录时，他们被引向欢迎页。该继承是基本发展平台和语言的特征。

图8示出了根据本发明的实施方案的在可能的实现中产生的一些示例性的类。附图中所示的是取样类，其包括被相同类或其他类使用以得到功能的特性和方法。例如，非限制性地，thumbprint类包括用户名、密码和指纹，作为可被设置并使用它的方法获得的功能。类似地，页类包括按钮、文本框等以及执行基于输入的活动的方法。

图9示出了根据本发明的实施方案的示例性计算机系统，在适当配置或设计时，所述计算机系统可以用作可实现验证系统的计算机系统。计算机系统1300包括也被称为中央处理单元或CPU的任何数量的处理器1310。CPU 1310可以连接至包括主存储器1306和主存储器1304的存储设备，主存储器1306一般为随机存取存储器或RAM，主存储器1304一般为只读存储器或ROM。CPU 3310可以为各种类型的微控制器或微处理器，例如但不限于可编程设备，例如但不限于CPLD和FPGA，以及不可编程设备例如但不限于门阵列ASIC或通用微处理器。如本领域所公知的，主存储器1304起作用来将数据和指令单向地传递至CPU 1310，而主存储器1306一般用于以双向方式传递数据和指令。这两个主存储设备都可以包括任何适当的计算机可读介质，例如以上所述的计算机可读介质。在本实施方案中，大容量存储设备1308还可以双向地连接至CPU 1310，并提供额外的数据存储容量，而且可以包括以上所述的任何计算机可读介质。大容量存储设备1308可以用于存储程序、数据等，并且一般为辅助存储介质例如硬盘。应认识到，在适当情况下，保留在大容量存储设备1308中的信息可按标准方式合并作为虚拟存储器的主存储器1306的一部分。在本实施方案中，特定的大容量存储设备例如CD-ROM还可以将数据双向地传送至CPU。

在本实施方案中，CPU 1310还可以连接至接口1302，所述接口1302连接至一个或更多的输入/输出设备，例如但不限于视频监控器、跟踪球、鼠标、键盘、扩音器、触敏显示器、传感器读卡器、磁或纸带阅读机、写字板、触针、声音或笔迹识别器。最后，CPU 1310可选地可光学连接至外部设备，例如但不限于使用外部连接的数据库或计算机或电信或因特网网络，如通常在1312所示的。利用这样的连接，可以预料，在执行这里所述的方法步骤的过程中，CPU可以接收来自因特网的信息，或者可以将信息输出至网络。

鉴于前述教导，显然，本发明的实施方案超过传统验证系统而有效地保护商业和金融业务/资源。本发明的另一方面是它使想要控制其金融和/或交易本身的个人能够不依赖于独立缔约团队来建立他们的生物测定验证系统。以这种方式，企业、商行以及个人获得了更多的自由和控制，因为他们是其活动的主要决策者。

本领域的技术人员将容易地认识到根据前述教导来如何实现本发明的编码。作为实施例而不是限制，可以利用C#的Microsoft VisualStudio.Net和ASP.NET来编写软件代码。它还可以被编码成在IIS 6.0和更高版本以及现代网页浏览器(例如，Internet Explorer 6.0和更高版本)上适当地执行。适当的数据库例如但不限于Microsoft SQL Server、Oracle以及IBM DB2。

根据本发明的教导，本领域的技术人员应该容易认识到，可以适当地替换、重新排序、去除任何前述步骤和/或系统模块，以及可以根据具体应用的需要插入另外的步骤和/或系统模块，并且前述实施方案的系统可以利用各种适当的程序和系统模块中的任一个来实现，而且不限于任何特定的计算机硬件、软件、固件、微代码等。

已经完整地描述了本发明的至少一个实施方案，根据本发明实现基于字符串的指纹验证技术的其他等效或可选方法对本领域的技术人员是显而易见的。例如，尽管前述基于字符串的验证技术的具体实现指向指纹实现，可以预料，类似的技术可以应用于能够用参数表示成参量字符串的任何生物测定验证信息(其中，指纹仅仅是一种)，例如但不限于视网膜扫描、声纹、掌纹、血管和血流识别系统、手部几何形状以及脸部特征，其中，本发明的这样的实现全部设想为在本发明的范围中。已经通过例证描述了本发明，并且公开的具体实施方案并不旨在将本发明限于公开的特定形式。因此，本发明覆盖了落于下列权利要求的精神和范围内的所有的修改、等效以及可选形式。

Claims (13)

1.一种基于字符串的生物测定验证方法，所述方法包括步骤：

接收与个人有关联的用户名和密码组合；

从个人获取生物测定数据；

如果是第一次验证所述个人，则利用随机化函数根据所述生物测定数据来产生随机生物测定字符串，截取所述随机生物测定字符串，并将所截取的所述随机生物测定字符串连同所述个人的关联用户名和密码组合一起存储在生物测定数据库中，用于将来对同一个人进行验证；

如果不是第一次验证所述个人，将所获取的生物测定数据与所述生物测定数据库中所截取的所述随机生物测定字符串进行比较而搜索匹配；以及

如果找到匹配，就传送所述个人的授权以访问资源。

2.根据权利要求1所述的基于字符串的生物测定验证方法，其中，所述随机化函数基于RSA加密算法。

3.根据权利要求2所述的基于字符串的生物测定验证方法，其中，所述RSA加密算法是包括执行RSA公共密钥加密算法的步骤的软件子程序。

4.根据权利要求1所述的基于字符串的生物测定验证方法，其中，所述生物测定数据为指纹。

5.根据权利要求1所述的基于字符串的生物测定验证方法，其中，所述生物测定数据基于视网膜扫描、声纹、掌纹、血管模式、血流模式、手部几何形状模式和脸部特征模式中的一个或多个。

6.根据权利要求1所述的基于字符串的生物测定验证方法，其中，所述截取步骤包括步骤：将所述随机生物测定字符串缩短一个位的信息。

7.根据权利要求1所述的基于字符串的生物测定验证方法，其中，所述截取步骤包括步骤：截取随机指纹字符串。

8.根据权利要求1所述的基于字符串的生物测定验证方法，其中，所述产生随机生物测定字符串的步骤包括步骤：产生随机指纹字符串。

9.根据权利要求1所述的基于字符串的生物测定验证方法，其中，产生所截取的所述随机生物测定字符串的所述步骤被计算为包括以下步骤的一系列数学变换：

对tp(i)应用变换T：tp(s)＝T[tp(i)]，其中，tp(i)为输入生物测定数据特征，T为到字符串格式的变换，tp(s)为字符串格式的输入生物测定数据特征；

对tp(s)应用随机算法R：tp(r)＝R[tp(s)]，其中，R是随机化函数，tp(r)为所述随机生物测定字符串；

对tp(r)应用截取算法Tr：tp(t)＝Tr[tp(r)]，其中，Tr为截取函数，tp(t)为所截取的所述随机生物测定字符串。

10.根据权利要求9所述的基于字符串的生物测定验证方法，还包括：

将tp(t)恢复为tp(i)的Tr、R、T的逆变换过程：

j.tp(r)＝Tr′[tp(t)]；其中，Tr′是Tr的逆变换；

k.tp(s)＝R′[tp(r)]；其中，R′是R的逆变换；

l.tp(i)＝T′[tp(s)]；其中，T′是T的逆变换，且tp(i)是待匹配的最终的数据。

11.一种基于字符串的生物测定验证系统，所述系统包括：

用于接收与个人有关联的用户名和密码组合的装置；

用于从所述个人获取生物测定数据的装置；

基于所述生物测定数据产生随机生物测定字符串的装置；

用于截取所述随机生物测定字符串的装置；

用于将所截取的所述随机生物测定字符串连同所述个人的关联用户名和密码组合一起存储在生物测定数据库中用于将来对同一个人进行验证的装置；

用于将所获取的生物测定数据与所述生物测定数据库中所截取的所述随机生物测定字符串进行比较而搜索匹配的装置；以及

如果找到匹配就传送所述个人的授权以访问资源的装置。

12.一种基于字符串的生物测定验证的系统，其包括：

接收全部与个人有关联的生物测定数据以及用户名和密码的部件；

基于所述生物测定数据而产生随机生物测定字符串的部件；

截取所述随机生物测定字符串的部件；

将所述截取的随机生物测定字符串连同个人的关联用户名和密码组合一起存储在生物测定数据库中用于将来对同一个人进行验证的部件；

将所获取的生物测定数据与所述生物测定数据库中所述截取的随机生物测定字符串进行比较而搜索匹配的部件；以及

如果找到匹配就传送所述个人的授权以访问资源的部件。

13.根据权利要求12所述的系统，其中，所述生物测定数据为指纹。

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