专利名称：具有usb接口的可存取生物测量处理器的生物参数保护的usb接口便携式数据存储装置的制作方法
背景技术：
(1)、技术领域本专利涉及由USB便携式数据存储装置和USB生物数据处理单元构成的USB组合装置，特别是，该USB便携式数据存储装置通过生物测量(指纹)技术才能进入，以确保装置内存储的数据和信息由个人生物测量信息予以保护。而且，该生物测量单元可通过个人电脑或USB便携式(On-the-Go)主机安全地进行访问，并在运行于个人电脑或USB便携式主机的应用软件控制下执行各种生物测量功能。
(2)、现有技术描述传统装置使用了一种传感装置来感应生物测量特性，该装置通过USB(计算机串行总线)连接到一个系统上，而且为启动所述系统的功能，要求进行生物测量识别。2000年9月26日授予Vance C Bjorn的第6,125,192号美国专利公开了一种指纹传感器，这种指纹传感器通过USB与一个数字系统连接，进入该数字系统要进行指纹鉴别。类似地，2002年3月5日授予Richard V Bault的第6,353,472号美国专利公开了一种在授权一个操作之前先通过一个人的指纹对其进行鉴别的装置，这一装置可由USB接口与操作模式连接。尚无一种现有技术建议在一个便携式硬磁盘上使用指纹鉴别，所说的便携式硬磁盘可由USB与一个计算机平台连接，使得要访问存储在所述磁盘中的信息，就要进行指纹鉴别。而且，电脑平台的生物数据处理单元可通过USB主机由外部进入，以执行各种功能，包括门控授权、电脑存取、指纹图像扫描、电子银行和其它指纹识别工具。
1980年7月1日授予Swonger等人的第4,210,899号美国专利公开了一种光扫描指纹阅读器，这种光扫描指纹阅读器与一个用于安全进入(例如允许一个人进入某一场所或计算机终端)的中心处理站配合使用。1985年6月25日授予Bolwes的第4,525,859号美国专利类似地公开了一种获取指纹图像用的摄像机，并使用指纹的细节，即指纹纹线的分支和末梢，来确定是否与一个数据库中的参照指纹相匹配。令人遗憾的是，玷污的手指可能影响光感应，或者光传感器可能被所呈现的一个指纹照片或打印图像而不是真正的鲜活指纹所欺骗。光传感器的体积可能很大，并且易受冲击、震动和表面污染的影响。因此，除了因采用光学和移动部件体积偏大和相当昂贵外，光指纹传感器在使用中可能是不可靠的。因此，本发明的目的之一是提供一种具有USB可存取接口生物测量处理器的生物参数保护的USB接口便携式数据存储装置，并提供了用于精确感应指纹的指纹传感器及相关的方法，而且这一传感器是小型的、可靠的以及相对便宜的。因此，本发明由于使用了电容或电场传感器，而克服了现有技术中的光传感器的许多缺陷和不足。
授予利多立电子私人有限公司的新加坡第96688号专利公开了一种生物测量保护的USB便携式数据存储装置。然而，与本发明相比，现有装置不允许通过USB主机直接访问其生物数据处理单元。
W/O 03/003283 A1专利公开了一种具有生物测量鉴别能力的便携式装置。但是，必须在电脑主机中安装管理软件，才可登录该装置。此外，可通过密码而非生物鉴别来访问便携式装置的非易失性内存。
发明概述为此，本发明的目的之一是提供一种USB装置，该装置包括一个生物测量处理单元和一个生物测量参数保护的USB便携式数据存储装置。装置内存储的信息由生物测量指纹处理单元通过个人指纹生物数据进行保护，该生物测量指纹处理单元可通过USB主机装置访问，以执行各种生物测量(指纹)功能。此外，在任何电脑平台(具有USB主机)与该装置之间的通信路径都是通过USB客户机/主机接口提供的。
本发明的另一目的是提供一种便携式数据存储装置，其中，可通过USB指纹生物数据对生物测量处理单元进行安全访问，只有具有授权指纹的个人才能激活存储装置的功能。而且，该装置还可作为包括个人电脑主机和USB便携式装置在内的USB主机装置的生物测量(指纹)处理单元，该单元独立于数据存储功能主机之外，在运行于个人电脑或USB便携式主机的应用软件控制下执行各种生物测量功能。上述生物测量功能包括指纹扫描、指纹生物数据生成及加密、指纹生物数据对比和存储。该装置作为一种具有生物数据处理单元的便携式硬盘，该硬盘可通过USB接口与USB主机连接。因此，USB主机可访问和检索存储于存储装置内的数据，或将数据存储于存储装置中。该装置内的数据同样由个人数据加以保护。
本发明的另一目的是提供一种便携式数据存储装置，该装置只通过生物测量数据加以保护，对非易失性存储器的任何授权访问均不需要密码。而且，只有在授权指纹被鉴别之后，才能与该装置的数据处理单元进行USB连接。
本发明的一个方面是，它公开了一种便携式数据存储装置，该装置包括一个嵌入式指纹生物测量处理单元和传感器，其中，传感器可以是电容式或电场式传感装置中的一种；多个由存储数据的存储模块构成的非易失性固态读、写存储器；一个处理单元，它与嵌入式指纹处理单元、存储模块及可与所述便携式数据存储装置连接的电脑主机系统接口，所述处理单元可作为存储器独立运行，并可作为在生物测量信息保护的闪速存储器中存储或检索数据的入口；
一个数据加密或数据保护系统，用于对非易失性固态读、写存储器中的数据和信息进行保护；且一个用于生物测量指纹登录的专有登录系统。
本发明的实施方案之一是使用了一个数据加密系统。本发明采用56位河豚加密技术对装置内的数据进行加密。但是，也可采用其它任何加密技术对装置内的数据加密。
本发明的另一实施方案中使用了一个数据保护系统。该系统可防止从印刷电路板中除去非易失性固态读、写存储器实体。任何尝试消除非易失性固态读、写存储器都有可能造成存储器的物理性破坏。本发明采用环氧树脂将存储器封装于印刷电路板内。
本发明的另一实施方案中提供了一种具有USB接口可存取的生物测量处理器的生物参数保护的USB接口便携式数据存储装置，其中，指纹生物测量处理不仅用于保护便携式数据存储装置的数据存取，还可在不影响装置内数据安全性的前提下通过USB主机予以访问。这一附加的技术措施可在该装置基础上产生多种与生物测量相关的应用，这些应用包括个人电脑的存取安全控制、门禁控制、网络银行安全、自动柜员机的安全存取、电子票务安全等，但并不限于上述应用。上述可存取的事务甚至可存储于本装置本身内。
本发明提供了一种生物测量参数保护的USB接口便携式数据存储装置，它是一种便于使用且存储容量大的便携式微型数据存储装置。该装置体积小，并能存储大型文件，如会计数据文件、CAD文件、大型演示文件及多媒体文件。
另一实施方案提供一了种生物测量参数保护的USB接口便携式数据存储装置，该装置不需安装管理软件即可进行指纹登录、鉴别和验证。
另一实施方案提供了一种生物测量参数保护的USB接口便携式数据存储装置，它只能通过授权指纹才能进行数据的存取，而不是通过密码或标记进行存取。
另一实施方案提供了一种生物测量参数保护的USB接口便携式数据存储装置，该装置便于使用，且只要通过USB接口单元将其插入任何电脑平台即可，该方案还提供了授权指纹和可在电脑平台存取的数据。
另一实施方案提供了一种快速访问生物测量参数保护的USB接口便携式数据存储装置中所存数据的方法。这可以从它的很短的不到一秒钟的生物测量识别和系统存取时间看出。同时，每位用户的典型的生物测量参数登录时间也不到一秒钟。
另一实施方案提供一种生物测量参数保护的USB接口便携式数据存储装置，其指定的授予访问权的用户不超过10个。
本发明的再一实施方案提供了一种生物测量参数保护的USB接口便携式数据存储装置，该装置包括一组主用户指纹生物数据和另一组普通用户指纹生物数据。主用户可擦除主用户和普通用户的指纹生物数据，而普通用户只能擦除其自己的指纹生物数据。
附图简要描述现结合
本发明最佳实施例，附图中图1是生物测量参数保护的USB接口便携式数据存储装置的示意图。
图2是图1所示装置的系统功能框图。
发明详述图1示出了一个便携式数据存储装置100，它由一个USB接口单元14、一个指纹传感器12和外壳10组成。参阅图1，外壳10包括一个嵌入式指纹生物测量处理单元20、一个USB集线器16、一个生物测量存取开关38、一个指纹登录开关36、一个存取控制决策(微控制器)单元32、一个数据处理单元34和多个非易失性固态读、写存储器40。在该实施例中，指纹传感器12与指纹生物测量处理单元20连接。生物测量处理单元20与存取控制决策(微控制器)单元32连接，存取控制决策(微控制器)单元32则与数据处理单元34连接。
再参阅图2，在实际应用中，该装置的用户在将该装置插入USB主机前，可将生物测量存取开关38切换到数据存储状态或生物测量存取状态。
如果要选择访问装置100中存储的数据，用户应将手指置于传感器12(作为阅读器)上。传感器12对用户指纹进行扫描，并将指纹生物数据发送到嵌入式指纹生物测量处理单元20。嵌入式指纹生物测量处理单元20根据预先作为加密密钥存储于微控制器32的生物数据存储单元内的注册的生物数据对指纹生物数据进行验证。如果验证失败，用户将被拒绝访问非易失性固态读、写存储器40中的数据，或对其指纹进行再次扫描。如果验证成功，微处理器32将指示数据处理单元34检索存储在非易失性固态读、写存储器40中的信息，并将检索到的信息发送到USB主机，或将信息从USB主机存储到非易失性固态读、写存储器40中。存储在非易失性固态读、写存储器40中的信息可通过在USB主机内运行的加密软件进行加密。
用户必须将其指纹生物测量数据注册到嵌入式指纹生物测量处理单元20中。首次注册时，由指纹传感器12对用户指纹进行扫描，生物测量处理单元20对指纹生物数据进行处理，然后存储于存取控制单元32中。用户必须对其手指进行三次指纹扫描，以确保生物数据处理单元20能准确阅读指纹生物数据，然后将指纹生物数据存储于存取控制单元32。该装置最多可注册10个用户。
第一个用户注册后，如果另一用户希望访问该装置中存储的信息，他就需要再次注册。在他注册之前，首先须对第一个用户的指纹进行鉴别。如果鉴别成功，其它用户即可注册他们的指纹生物数据。其注册过程与第一个用户相同。
已注册的指纹可分为两类一主指纹和普通指纹。最初注册的两个指纹为主指纹。主指纹者有权完全擦除装置内的指纹生物数据。登录开关36用于区分主指纹、普通再注册指纹与正常的装置运行。
根据本发明，便携式数据存储装置的生物数据验证和系统存取时间不超过一秒钟，每位用户的生物测量登录时间也不超过一秒钟，指定的具有访问权的用户不超过10个。
如果通过设置生物测量存取开关38来允许通过USB主机访问嵌入式指纹生物测量处理单元20，那么，存取控制决策(微控制器)单元32将实现嵌入式指纹生物测量处理单元20与USB主机之间的USB连接。本发明中，该装置还带有一套个人电脑存取控制软件。该软件包括电脑存取控制及数据加密功能。然而，本发明还提供了软件进一步开发的平台，使得它不仅适用于电脑主机，而且也适用于USB便携式主机。此外，非易失性固态读、写存储器40由环氧树脂加以物理性保护，以防止拆除存储器40实体。
根据普通常识，随着半导体和固件技术的提高，可将上述的包括指纹生物测量处理单元20、USB集线器16、存取控制决策(微控制器)单元32、数据处理单元34在内的处理单元组合成为一种或两种一体化装置。
虽然已通过实施例描述了本发明，但应理解，在不违背本发明的原则的前提下可进行多种更改。本发明的范围不受说明书中的描述所限制，而应以权利要求为准。
权利要求
1.一种具有USB可存取生物测量处理器的便携式数据存储装置，其特征在于，它包括一个嵌入式指纹生物测量处理单元和传感器，其中，嵌入式指纹生物测量处理单元可通过USB主机进行外部访问或通过该装置实现内部访问；多个用于数据和信息存储的非易失性固态读、写存储器；一个处理单元，它与嵌入式指纹系统、USB主机和非易失性固态读、写存储器接口；一个对非易失性固态读、写存储器中数据和信息数据进行加密或数据保护的系统；一个用于生物测量指纹注册用的注册系统。
2.如权利要求1中所述的便携式数据存储装置，其特征在于，只有通过授权指纹才有权对数据进行存取。
3.如权利要求1或2所述的便携式数据存储装置，其特征在于，该装置设有一个对非易失性固态读、写存储器的读、写访问进行授权用的微控制器及嵌入式指纹生物测量处理单元。
4.如权利要求1或2所述的便携式数据存储装置，其特征在于，该装置中存储有对非易失性固态读、写存储器的任何未授权访问鉴别用的生物数据。
5.如权利要求4所述的便携式数据存储装置，其特征在于，生物数据可通过USB主机进行存取。
6.如权利要求4所述的便携式数据存储装置，其特征在于，用户的指纹生物数据包括主用户指纹生物数据和普通用户指纹生物数据，且主用户可擦除主用户和普通用户的生物数据，而普通用户只能擦除他自己的生物数据。
7.如权利要求1所述的便携式数据存储装置，其特征在于，登录开关用于区分指纹注册和装置的正常鉴别操作。
8.一种使用生物测量参数保护的便携式数据存储装置的方法，其特征在于，该方法包括以下步骤通过指纹传感器对用户指纹进行扫描；通过生物测量处理单元对已扫描的指纹图像进行处理，生物测量处理单元根据生物数据存储单元中存储的用户的指纹生物数据对上述图像进行验证；如果验证失败，则要求用户再次进行指纹扫描。
9.如权利要求1所述的便携式数据存储装置，其特征在于，有代表性的生物测量验证和系统存取时间不超过一秒钟。
10.如权利要求1所述的便携式数据存储装置，其特征在于，每位用户的生物测量登录时间不超过一秒钟，指定的授权访问用户不超过10人。
11.如权利要求1所述的便携式数据存储装置，其特征在于，非易失性固态读、写存储器中的存储器包括闪速存储器。
12.如权利要求11所述的便携式数据存储装置，其特征在于，非易失性固态读、写存储器为防磁型随机存取存储器(MRAM)。
全文摘要
一种生物测量参数保护的USB接口便携式数据存储装置，它将通用USB接口与生物测量(指纹)技术相结合，以确保该装置中存储的数据和信息由个人生物测量信息加以保护。可通过USB主机对生物测量处理单元进行安全访问，并在运行于个人电脑或USB便携式主机的应用软件控制下执行各种生物测量功能。该生物测量功能包括指纹扫描、指纹生物数据生成及加密、指纹生物数据对比和存储。存储器作为一种移动式硬盘，只能由具有授权指纹生物数据的用户进行访问，同时，该装置的USB可存取生物测量处理单元为运行于电脑主机和USB便携式装置的应用软件提供了无限的应用空间。
文档编号G06K9/00GK1560789SQ20041006957
公开日2005年1月5日 申请日期2004年7月19日 优先权日2003年10月31日
发明者林文南 申请人:利特国际有限公司