基於多點觸摸位置序列的智能終端用戶認證方法
2023-05-04 04:34:31 4
基於多點觸摸位置序列的智能終端用戶認證方法
【專利摘要】本發明公開了一種基於多點觸摸位置序列的手持智能終端上認證用戶身份的方法，包括用戶註冊過程和用戶認證過程，其中用戶註冊過程需要選擇模板圖像、通過點觸摸方式構成用戶識別碼、保存觸摸位置序列、判斷兩次觸摸位置序列是否一致、生成該用戶的特徵序列；用戶認證過程能夠提示用戶進行觸摸並按順序記錄觸摸位置，最終實現識別用戶的目的。本發明方便實用，密鑰空間較個人識別碼大大擴展，而且不需增加任何額外設備，具有很高的識別率和安全性。
【專利說明】基於多點觸摸位置序列的智能終端用戶認證方法
【技術領域】
[0001]本發明屬於智能終端的用戶認證【技術領域】，尤其涉及一種配有多點觸摸位置序列的手持智能終端上安全有效的認證用戶身份的方法。
【背景技術】
[0002]移動網際網路和手持智能終端的興起，給人們的生活帶來了日新月異的變化。手持智能終端包括智慧型手機、PDA、平板電腦等，它們具備豐富的接口(如觸控螢幕、WIF1、3G、攝像頭、重力傳感器等)和強大的處理能力。由於其獨有的便攜性，手持智能終端已經廣泛應用在人們的日常生活中。照片、郵件、通信錄，甚至銀行帳戶，幾乎都可以保存在智能終端裡，因此如何認證使用者的身份，從而保護這些隱私數據的安全，就成了一個亟待解決的問題。
[0003]目前最常用的用戶認證方法是個人識別碼(Personal Identification Number,PIN)認證。與計算機的輸入口令類似，PIN認證需要用戶輸入一個固定長度(一般是5?8位)的數字串。這種方法簡單實用，但是它的密鑰空間較小，8位的個人識別碼密鑰空間為108，這使得它容易受到暴力攻擊，而且個人識別碼容易被人偷窺或竊取。
[0004]另一種較為常用的認證方法是圖像認證，它是在觸控螢幕上顯示一些網格點，通常尺寸為3X3，然後用戶手指畫出一條曲線，連接某些格點。這種方法實際上並非嚴格的圖像認證，而是格點認證，由于格點數目較少，所以它的密鑰空間也小，容易受到暴力破解。
[0005]此外還有基於指紋識別的用戶認證，目前指紋識別的準確率較高，但是目前的智能終端觸控螢幕不具備指紋採集功能，還需要額外加裝專用的指紋採集設備。也有個別智慧型手機推出了人臉識別，但是人臉識別的準確率較低，此外由於識別算法複雜、處理數據量大，所需的時間也較長，從而影響了用戶體驗。
【發明內容】
[0006]本發明的目的是提出了一種更為安全可靠、方便實用的多點觸摸位置序列的智能終端用戶認證方法，通過採集用戶在選定圖像上的多點觸摸序列，來有效地識別不同用戶。
[0007]為了實現上述目的，本發明記錄的是用戶觸控螢幕幕的位置序列，用戶通過先後觸控螢幕幕的多點，然後將該序列記錄下來作為不同用戶的識別碼。整個過程可分為註冊階段和認證階段，具體內容如下:
[0008](I)註冊階段
[0009]用戶首先建立用戶名，然後選定一幅模板圖像，其次要求用戶依次觸控螢幕幕並記錄每次觸摸的位置，再次要求用戶觸控螢幕幕並記錄，如果兩次觸摸序列的誤差小於某一預設的閾值，則以上兩次觸摸位置序列即作為用戶特徵序列。
[0010](2)認證階段
[0011]認證時首先需要輸入用戶名，進而顯示認證模板圖像，為提高效率，可將智能終端的所有者預設的認證圖像設為預設值。如果要認證另一用戶，可切換至該用戶預設的圖像。然後提示用戶依次觸控螢幕幕，每次觸摸可以是單點或多點。如果用戶輸入的觸摸序列與用戶特徵序列之間的誤差小於給定閾值，則該用戶認證通過，否則進行重試。重試的次數可以事先設置。
[0012]本發明的有益效果是:為了便於用戶記憶，用戶可選擇一幅特定的圖像，然後按照時間順序先後選定圖像上的單點或多點，從而構成一個特徵向量，作為該用戶的識別碼。與普通認證相比，本發明不僅大大擴大了密鑰空間，提高了認證的抗暴力攻擊性能，而且方便實用，不需增加任何額外設備，具有很高的識別率和安全性。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0013]圖1是本發明實施例中的用戶註冊流程圖；
[0014]圖2是用戶認證流程圖；
[0015]圖3是用戶預設的圖像實例示意圖；
[0016]圖4是用戶觸摸圖像記錄的多點位置示意圖。
【具體實施方式】
[0017]下面結合附圖闡述本發明的【具體實施方式】。
[0018]本發明的實施分為2個步驟:第一步為用戶註冊過程，第二步是用戶的認證過程。
[0019]第一步，用戶註冊過程如圖1所示，具體流程介紹如下:
[0020](I)、建立用戶名；
[0021]該用戶名由6~20個字母數字組成，例如「zhangsan2013」，「wangguihua」等。
[0022](2)、選擇模板圖像；
[0023]該圖像可以保存在智能終端內部或外部存儲卡中，圖像格式不限，但一般選擇JPG、BMP等文件。例如圖3所示圖像。
[0024](3)、提示用戶進行觸摸並按順序記錄觸摸位置；
[0025]用戶收到觸摸提示後，進行一系列點觸摸操作。每次觸摸操作包括按下手指和抬起手指兩個步驟，系統記錄下每次觸摸的接觸位置。該位置可以是單點或多點，如果是多點觸摸，則不分順序的記錄下該次所有位置，如圖4中白色圓圈所示。
[0026](4)、輸入結束，保存觸摸位置序列；
[0027]當用戶選擇圖像外區域觸摸或點擊「輸入結束」按鈕時，用戶輸入結束，系統保存用戶輸入的觸摸序列。該觸摸序列為多個三元組的集合，每個三元組記錄觸摸點數和觸摸點位置平均值的坐標。對於附圖4所示的觸摸操作，保存的觸摸位置序列I為:[3，105，189]
[0028](5)、重複(3) (4)，再次記錄用戶的觸摸位置序列2 ；
[0029](6)、判斷序列I和序列2是否一致；
[0030]判斷方法為:首先統計觸摸序列I和2中的元素個數是否相同，然後判斷對應三元組中的觸摸點數是否相同，如果以上有一處不同，則認為兩者不一致。最後計算對應元素的歐氏距離D並求和。例如，觸摸序列I為{[2，46，90]，[3，103，198]}，觸摸序列2為{ [2，50,88], [3，99，195]}，則計算公式為:
【權利要求】
1.一種多點觸摸位置序列的智能終端用戶認證方法，包括用戶註冊過程、用戶認證過程，其特徵在於: (1)所述用戶註冊過程首先需要建立用戶名並選擇模板圖像，然後觸控螢幕幕圖像，將觸摸圖像位置保存為觸摸位置序列，通過重複觸摸並判斷兩次觸摸位置序列是否一致，最後生成該用戶的特徵序列； (2)所述用戶認證過程需要輸入用戶名，進而顯示認證模板圖像，根據設置好的模板圖像提示用戶進行觸摸並按順序記錄觸摸位置，然後將輸入的觸摸序列與特徵序列之間的誤差同預定的閾值進行比較，最終完成識別用戶的目的。
2.根據權利要求1所述的多點觸摸位置序列的智能終端用戶認證方法，其特徵在於:所述選擇模板圖像可以保存在智能終端內置或外置存儲卡中。
3.根據權利要求1所述的多點觸摸位置序列的智能終端用戶認證方法，其特徵在於:所述觸控螢幕幕圖像以點觸摸構成用戶識別方式，用戶點觸摸的方式可為單點觸摸或多點觸摸。
4.根據權利要求1所述的多點觸摸位置序列的智能終端用戶認證方法，其特徵在於:所述觸摸位置序列為多個三元組的集合。
5.根據權利要求4所述的多點觸摸位置序列的智能終端用戶認證方法，其特徵在於:所述三元組的集合為每個三元組記錄觸摸點數和觸摸點位置平均值的坐標。
6.根據權利要求1所述的多點觸摸位置序列的智能終端用戶認證方法，其特徵在於:所述判斷兩次觸摸位置序列是否一致分為三個步驟: 首先，統計兩次觸摸位置序列的元素個數是否相同； 其次，判斷兩次觸摸位置序列對應三元組中的觸摸點數是否相同，如果以上有一處不同，則認為這兩次觸摸位置序列不一致； 最後，計算兩次觸摸位置序列對應元素的歐氏距離D、求和並將歐氏距離D與預定的閾值進行比較，如果歐氏距離D小於預定的閾值，則認為兩次觸摸位置序列一致，否則不一致。
7.根據權利要求1所述的多點觸摸位置序列的智能終端用戶認證方法，其特徵在於:所述生成該用戶的特徵序列為經過兩次觸摸位置序列的平均值。
8.根據權利要求1所述的多點觸摸位置序列的智能終端用戶認證方法，其特徵在於:所述輸入用戶名時將該設備的擁有者用戶名設為預設值，不用每次都輸入。
9.根據權利要求1所述的多點觸摸位置序列的智能終端用戶認證方法，其特徵在於:所述顯示認證模板圖像前可將智能終端的所有者預設的認證圖像設為預設值。
10.根據權利要求1所述的多點觸摸位置序列的智能終端用戶認證方法，其特徵在於:所述輸入的觸摸序列與特徵序列之間的誤差同預定的閾值進行比較分為三個步驟: 首先，判斷輸入的觸摸序列與特徵序列中的元素個數是否相同； 然後，判斷對應三元組中的觸摸點數是否相同，如果以上有一處不同，則認為兩者不一致； 最後，計算對應元素的歐氏距離D、求和並將D與預定的閾值進行比較，如果歐氏距離D小於預定的閾值，則認為用戶認證通過，否則認證失敗。
【文檔編號】G06F3/0484GK103544428SQ201310483113
【公開日】2014年1月29日 申請日期:2013年10月16日 優先權日:2013年10月16日
【發明者】秦中元, 胡愛群 申請人:東南大學