具可變特徵碼的識別卡的製作方法

2023-09-20 19:13:35 2

專利名稱：具可變特徵碼的識別卡的製作方法
技術領域：
本發明涉及和安全相關的身份認證識別證件。 背景技術：
目前識別卡有以下幾類。 一類為條碼卡，其特徵識別碼由條形碼或字符所載的信息轉換 成的數字串組成。二類為磁卡，其特徵識別碼由附著在物理介質上的磁條所載的信息轉換成 的字符串組成。三類生物識別卡，其特徵識別碼由人的身體特徵轉換成的字符串組成。四類 為智能IC卡作為識別卡，其特徵識別碼存儲在鑲嵌於塑料基片上的集成電路晶片中。五類為光卡，其特徵識別碼由卡上的坑槽所載的反射光信息轉換成的數字串組成。 以上的識別卡的特徵碼對特定的識別卡是固定的。條碼卡製作簡便，成本較低，但條碼卡內的信息不能改寫，易於複製，安全性能差。在 卡上刻劃可能影響識別。可靠性存在一定問題。磁卡的信息讀寫相對簡單容易，使用方便， 成本低，但易於複製，安全性能差，通常在應用中需要密碼或籤名以進一歩確認身份，另外 磁卡的物理損傷會影響身份識別，可靠性存在一定問題。光卡成本低，但也有被複製和物理 損傷導致數據丟失的可能性。生物識別卡，識別特徵碼唯一，安全性能高，但在識別過程中 要求個人動作合乎規範，身體特徵不能有損傷，因而識別效率低。可靠性存在一定問題。智能IC卡作為ID卡，安全性能高，但制卡複雜，卡的製作成本相對條碼卡，磁卡較高。卡在強 磁、強電、高溫的環境中可能會導致晶片中數據被破壞。卡片彎曲過度時，可能造成卡內線 圈焊點斷裂，從而導致卡失效。另外接觸型IC卡在讀寫器上經常拔插造成的磨損導致接觸不 良，從而可能引起數據傳輸錯誤。非接觸型IC卡在一些場合的通訊可能受環境幹擾而失敗。 可靠性存在一定問題。綜上所述，目前的識別卡的高安全性和高可靠性及低製作成本尚不能同時實現在一種卡 系統中。
發明內容本發明所要解決的技術問題是設計一種識別卡系統，卡在這個系統中是不能被複製的， 即使被複製，也不能使用，或很快被系統鎖定，提高卡系統的安全性。本發明使用可變碼系統，卡的特徵識別碼是可變的。卡在每次使用後都會生成新的隨機特 徵識別碼，所以卡只要在使用，基本上就不可能被複製。即使被複製，由於真卡和偽卡是相
互排斥的，系統會很快鎖定問題卡。和當前的條碼卡和磁卡比較，系統安全性有根本的提升，而卡的製作成本和條碼卡等相近。同時對於由孔洞形成特定幾何圖形的識別卡，讀卡器背景 的顏色是識別卡上幾何圖形的實際顏色，從而對識別卡的刻劃不能影響卡上的幾何圖形，提 高了識別卡的可靠性。可變碼識別卡系統由可變碼識別卡、讀卡器、計算機應用軟體及計算機構成。可變碼識別卡根據可變碼的生成方法分為三種類型圖形卡，磁卡和光卡。1) 圖形卡圖形卡的可變碼由物理介質上一組不同形狀和顏色的幾何圖形組成。識別卡用金屬或塑 料等材料加工製作而成，為長方形的薄狀物體。卡的固定碼部分，由卡上噴塗條形碼或字符， 也可用打孔的方式形成所需的圖形特徵。卡的可變碼部分，是一組可移動的長條形構件組成。 構件G的數目記為N。 N個構件的物理形狀完全相同。單個構件的上下面分別記為S和P。 面S和P分別和卡的上下面平行。面S和P為大小相同的長方形。長方形的寬度記為A。構 件有序排列。排列的方向和單個物件的上面S (或面P)的長邊垂直。面S和P上的顏色相同。 此顏色的灰度值應和讀卡器中相應的背景的顏色的灰度值應有較大的差異。通過機械控制， 使得兩個構件之間的距離是A的整數倍。構件在寬為L的槽中移動。L也是A的整數倍。設L 為2NA。把槽看成2N個寬為A的格子。每個格子裡可能有構件，也可能沒有構件。有構件的 狀態記為l，沒有構件的狀態記為0，則槽中的構件的排列構成一個2N位二進位數。通過改 變構件之間的距離可以生成新的二進位數列。見圖1。圖形卡讀卡器由攝像頭和可以隨機改變卡的可變碼部分的構件排列形式的機械組件構成。 見圖2及圖3。2) 磁卡磁卡的可變碼由物理介質上磁條組成。識別卡由PVC卡上附著的磁條為信息載體，磁條上 有三條磁軌。前兩條磁軌為只讀磁軌，第三條磁軌為讀寫磁軌。在第一條磁軌或第二條磁軌 寫入卡的固定識別碼。在第三磁軌寫入可變碼。讀卡器為普通的磁卡讀寫器。3) 光卡光卡可變碼由物理介質所刻錄的光信息組成。光碟上有兩組數據， 一組為固定碼， 一組為 可變碼。讀卡器為普通的CD-ROM (可讀寫型)。四


圖l為圖形卡的平面圖。這裡卡的表面和構件都為白色。G為構件，在活動的槽中移動。F代表空洞。BBFFBBBFBFFBB為固定碼。GFGGGFF為可變碼。圖2為圖形卡讀卡器平面圖。C為圖形卡。N為可變碼部分，位於卡的前端。M為固定碼部分， 位於卡的後端。箭頭代表進卡方向。圖3為圖形卡讀卡器側圖。D為進卡口， CM為攝像頭。V為機械裝置，改變構件的排列。S和 P分別為讀卡器的頂面和底面。底面為黑色。 圖4為磁卡及光卡系統流程框圖。 圖5為圖形卡系統流程框圖。五技術實施方式在讀卡器和安裝有處理數據的軟體的計算機連接後，就可以進行身份識別。 下面結合圖形卡使用的一個實例，演示可變碼識別卡系統的技術實施方式。 首先根據用戶A申請，配發有確定固定碼和可變碼的識別卡C，並將固定碼和可變碼錄 入存儲到軟體系統的資料庫中。這裡分配給用戶A的固定碼對識別卡系統而言應該是確定和 唯一的，而可變識別碼是充分大的隨機數(十位以上的二進位數)。當圖形卡插入讀卡器後，經歷三個過程。 一是進入讀卡器到生成新可變碼前階段，二是 生成新可變碼階段，三是生成新可變碼後到退出入讀卡器階段。當卡插入讀卡器後，攝像頭 開始捕捉圖像。和讀卡器連接的計算機中的應用軟體實時處理圖像信息。首先將圖像轉為灰 度圖。在系統中分析每幀圖像，確定幀圖像屬於第一階段還是第三階段。對第一階段的圖像 的像素結構分析，將獲得卡的特徵碼。和系統中存儲的識別碼比較，確定是否為合法的用戶。 對第三階段的圖像的像素分析將獲得卡的新特徵碼，並存儲於系統的資料庫中，作為卡下次 進入的驗證碼。在第二階段，讀卡器的機械部分改變了卡的可變碼部分的構件的排列方式， 形成新的圖形，從而新碼生成。圖五如果用戶A所持識別卡C (設固定碼為M)在某時刻T (此時設可變碼為N)使用以後被 非法複製成卡D，則會出現以下兩種可能。 一是卡D在T時刻後的某一時刻H先於卡C使用， 插入讀卡器。由於卡D具有合法的識別碼(包含固定碼M和可變碼N)，系統將確認持卡人的 合法身份，允許持卡人進一步操作，並在退卡前改變卡D的可變識別碼，由N變為P，同時 把此可變碼P存入系統資料庫，作為具固定碼M的卡C及卡D的可變碼。在時刻H後卡C的使用將被系統鎖定為非法(可變碼錯誤)，持卡人A將不被允許進一步操作。由於卡C的持卡 人A是合法用戶，所以A將報警，管理員將卡C的可變碼重新初始化，卡D將被鎖定。第二 種情況是卡C在T時刻後的某一時刻H先於卡D使用。則在時刻H後卡D的使用將被系統鎖 定為非法(可變碼錯誤)，由於卡D的持卡人是非法用戶，所以管理員將報警。在以上實例中，可以發現複製卡的使用會很快被系統鎖定或拒絕。對於門禁系統而言，
由於識別卡的使用是頻繁的，所以複製卡幾乎不可能通過系統認證。磁卡和光卡的技術實施和圖形卡的區別在於可變碼產生的方式。當磁卡插入讀卡器後，讀卡器讀取三個磁軌的信息，獲取卡的固定碼和可變碼，並和系統 資料庫中的固定碼和可變碼比較，確定是否為合法用戶。確認後，系統生成一個隨機數，並 將該隨機數寫入磁軌，確認寫信息成功後，則將此隨機數存入系統資料庫中，作為磁卡的新 可變碼。當光卡插入讀卡器後，CD-ROM讀取信息，將獲得卡的特徵碼，包括固定碼和可變碼。並和 系統資料庫中的固定碼和可變碼比較，確定是否為合法用戶。確認後，系統生成一個隨機數， 並寫入光卡。數據驗證，確認寫信息成功後，則將此隨機數存入系統資料庫中，和固定碼一 道作為卡下次進入的驗證碼。具可變碼的磁卡和光卡系統和圖形卡系統一樣能很快鎖定複製卡，從而提高系統的安全性。
權利要求
1.在識別卡上生成可變識別碼。識別碼是由下面三種物理介質上所載的信息轉換的字符串組成識別卡上一組不同形狀和顏色的幾何圖形組成，識別卡上的磁條的磁信號組成，識別卡上一組反射光信號的凹槽組成。其特徵在於識別卡上有兩組碼，一組是固定不變碼(記為A)，一組是可變碼(記為B)。
2. 根據權利1生成可變碼B方法1。其特徵在於可變碼由一組不同形狀和顏色的幾何圖形組 成。每次卡的使用，卡在讀卡器中隨機改變幾何圖形的形狀和顏色，圖像經過和讀卡器相聯 接的計算機中的軟體處理，轉換成數字，並存儲在資料庫中，形成卡的新的可變碼B。
3. 根據權利1生成可變碼B方法2。其特徵在於可變碼由磁條中某一可讀寫的磁軌S所載 信息組成，每次卡的使用，由和讀卡器相聯接的計算機中的軟體生成隨機數，並在磁卡讀寫 器中把此隨機數寫入磁軌S，作為新的可變碼，並存儲在資料庫中。
4. 根據權利1生成可變碼B方法3。其特徵在於可變碼由識別卡上一組反射光信號的凹槽 組成.每次卡的使用，由和讀卡器相聯接的計算機中的軟體生成隨機數，並用刻錄在識別卡上, 生成新的可變碼，並存儲在資料庫中。
5. 根據權利2設計的識別卡。其特徵在於:識別卡上有兩組幾何圖形，其中一組圖形可以隨 機改變形狀和顏色。
6. 根據權利5設計的識別卡。其特徵在於:通過卡上構件的不同排列組合實現圖形改變。
7. 根據權利2和權利5設計的識別卡。其特徵在於識別卡上的幾何圖形由孔洞組成。
8. 根據權利2設計的識別卡。其特徵在於識別卡上的磁條有三個磁軌，其中至少一個磁軌是 可讀寫的，用於生成和讀取可變識別碼。
9. 根據權利2設計的識別卡。其特徵在於:識別卡上有兩組凹槽。其中一組用於生成固定碼， 一組可以在每次使用時添加新的凹槽，生成新的可變碼。
全文摘要
本發明涉及和安全相關的身份認證識別證件。目前識別卡使用唯一的識別碼，卡容易被複製而形成偽卡，安全性較低。本發明的識別卡使用可變識別碼，真卡和偽卡相互排斥，系統會拒絕或鎖定偽卡，提高了識別卡的安全性。識別卡的特徵碼由兩部分組成固定碼和可變碼。固定碼對於確定的識別卡是唯一確定的。可變碼對於識別卡是變化的，客戶每次使用都會在識別卡上隨機生成新可變碼，並存儲在系統中，作為下一次使用進入系統的識別碼。這樣的識別卡和讀卡器以及相應的計算機數據處理軟體形成具可變碼的識別卡系統。該技術可以廣泛應用於門禁系統以及金融等和安全相關的領域。
文檔編號G06K19/08GK101159040SQ20071014298
公開日2008年4月9日 申請日期2007年8月14日 優先權日2007年8月14日
發明者殷育東 申請人:殷育東