专利名称：具可变特征码的识别卡的制作方法
技术领域：
本发明涉及和安全相关的身份认证识别证件。 背景技术：
目前识别卡有以下几类。 一类为条码卡，其特征识别码由条形码或字符所载的信息转换 成的数字串组成。二类为磁卡，其特征识别码由附着在物理介质上的磁条所载的信息转换成 的字符串组成。三类生物识别卡，其特征识别码由人的身体特征转换成的字符串组成。四类 为智能IC卡作为识别卡，其特征识别码存储在镶嵌于塑料基片上的集成电路芯片中。五类为光卡，其特征识别码由卡上的坑槽所载的反射光信息转换成的数字串组成。 以上的识别卡的特征码对特定的识别卡是固定的。条码卡制作简便，成本较低，但条码卡内的信息不能改写，易于复制，安全性能差。在 卡上刻划可能影响识别。可靠性存在一定问题。磁卡的信息读写相对简单容易，使用方便， 成本低，但易于复制，安全性能差，通常在应用中需要密码或签名以进一歩确认身份，另外 磁卡的物理损伤会影响身份识别，可靠性存在一定问题。光卡成本低，但也有被复制和物理 损伤导致数据丢失的可能性。生物识别卡，识别特征码唯一，安全性能高，但在识别过程中 要求个人动作合乎规范，身体特征不能有损伤，因而识别效率低。可靠性存在一定问题。智能IC卡作为ID卡，安全性能高，但制卡复杂，卡的制作成本相对条码卡，磁卡较高。卡在强 磁、强电、高温的环境中可能会导致芯片中数据被破坏。卡片弯曲过度时，可能造成卡内线 圈焊点断裂，从而导致卡失效。另外接触型IC卡在读写器上经常拔插造成的磨损导致接触不 良，从而可能引起数据传输错误。非接触型IC卡在一些场合的通讯可能受环境干扰而失败。 可靠性存在一定问题。综上所述，目前的识别卡的高安全性和高可靠性及低制作成本尚不能同时实现在一种卡 系统中。
发明内容本发明所要解决的技术问题是设计一种识别卡系统，卡在这个系统中是不能被复制的， 即使被复制，也不能使用，或很快被系统锁定，提高卡系统的安全性。本发明使用可变码系统，卡的特征识别码是可变的。卡在每次使用后都会生成新的随机特 征识别码，所以卡只要在使用，基本上就不可能被复制。即使被复制，由于真卡和伪卡是相
互排斥的，系统会很快锁定问题卡。和当前的条码卡和磁卡比较，系统安全性有根本的提升，而卡的制作成本和条码卡等相近。同时对于由孔洞形成特定几何图形的识别卡，读卡器背景 的颜色是识别卡上几何图形的实际颜色，从而对识别卡的刻划不能影响卡上的几何图形，提 高了识别卡的可靠性。可变码识别卡系统由可变码识别卡、读卡器、计算机应用软件及计算机构成。可变码识别卡根据可变码的生成方法分为三种类型图形卡，磁卡和光卡。1) 图形卡图形卡的可变码由物理介质上一组不同形状和颜色的几何图形组成。识别卡用金属或塑 料等材料加工制作而成，为长方形的薄状物体。卡的固定码部分，由卡上喷涂条形码或字符， 也可用打孔的方式形成所需的图形特征。卡的可变码部分，是一组可移动的长条形构件组成。 构件G的数目记为N。 N个构件的物理形状完全相同。单个构件的上下面分别记为S和P。 面S和P分别和卡的上下面平行。面S和P为大小相同的长方形。长方形的宽度记为A。构 件有序排列。排列的方向和单个物件的上面S (或面P)的长边垂直。面S和P上的颜色相同。 此颜色的灰度值应和读卡器中相应的背景的颜色的灰度值应有较大的差异。通过机械控制， 使得两个构件之间的距离是A的整数倍。构件在宽为L的槽中移动。L也是A的整数倍。设L 为2NA。把槽看成2N个宽为A的格子。每个格子里可能有构件，也可能没有构件。有构件的 状态记为l，没有构件的状态记为0，则槽中的构件的排列构成一个2N位二进制数。通过改 变构件之间的距离可以生成新的二进制数列。见图1。图形卡读卡器由摄像头和可以随机改变卡的可变码部分的构件排列形式的机械组件构成。 见图2及图3。2) 磁卡磁卡的可变码由物理介质上磁条组成。识别卡由PVC卡上附着的磁条为信息载体，磁条上 有三条磁道。前两条磁道为只读磁道，第三条磁道为读写磁道。在第一条磁道或第二条磁道 写入卡的固定识别码。在第三磁道写入可变码。读卡器为普通的磁卡读写器。3) 光卡光卡可变码由物理介质所刻录的光信息组成。光盘上有两组数据， 一组为固定码， 一组为 可变码。读卡器为普通的CD-ROM (可读写型)。四
图l为图形卡的平面图。这里卡的表面和构件都为白色。G为构件，在活动的槽中移动。F代表空洞。BBFFBBBFBFFBB为固定码。GFGGGFF为可变码。图2为图形卡读卡器平面图。C为图形卡。N为可变码部分，位于卡的前端。M为固定码部分， 位于卡的后端。箭头代表进卡方向。图3为图形卡读卡器侧图。D为进卡口， CM为摄像头。V为机械装置，改变构件的排列。S和 P分别为读卡器的顶面和底面。底面为黑色。 图4为磁卡及光卡系统流程框图。 图5为图形卡系统流程框图。五技术实施方式在读卡器和安装有处理数据的软件的计算机连接后，就可以进行身份识别。 下面结合图形卡使用的一个实例，演示可变码识别卡系统的技术实施方式。 首先根据用户A申请，配发有确定固定码和可变码的识别卡C，并将固定码和可变码录 入存储到软件系统的数据库中。这里分配给用户A的固定码对识别卡系统而言应该是确定和 唯一的，而可变识别码是充分大的随机数(十位以上的二进制数)。当图形卡插入读卡器后，经历三个过程。 一是进入读卡器到生成新可变码前阶段，二是 生成新可变码阶段，三是生成新可变码后到退出入读卡器阶段。当卡插入读卡器后，摄像头 开始捕捉图像。和读卡器连接的计算机中的应用软件实时处理图像信息。首先将图像转为灰 度图。在系统中分析每帧图像，确定帧图像属于第一阶段还是第三阶段。对第一阶段的图像 的像素结构分析，将获得卡的特征码。和系统中存储的识别码比较，确定是否为合法的用户。 对第三阶段的图像的像素分析将获得卡的新特征码，并存储于系统的数据库中，作为卡下次 进入的验证码。在第二阶段，读卡器的机械部分改变了卡的可变码部分的构件的排列方式， 形成新的图形，从而新码生成。图五如果用户A所持识别卡C (设固定码为M)在某时刻T (此时设可变码为N)使用以后被 非法复制成卡D，则会出现以下两种可能。 一是卡D在T时刻后的某一时刻H先于卡C使用， 插入读卡器。由于卡D具有合法的识别码(包含固定码M和可变码N)，系统将确认持卡人的 合法身份，允许持卡人进一步操作，并在退卡前改变卡D的可变识别码，由N变为P，同时 把此可变码P存入系统数据库，作为具固定码M的卡C及卡D的可变码。在时刻H后卡C的使用将被系统锁定为非法(可变码错误)，持卡人A将不被允许进一步操作。由于卡C的持卡 人A是合法用户，所以A将报警，管理员将卡C的可变码重新初始化，卡D将被锁定。第二 种情况是卡C在T时刻后的某一时刻H先于卡D使用。则在时刻H后卡D的使用将被系统锁 定为非法(可变码错误)，由于卡D的持卡人是非法用户，所以管理员将报警。在以上实例中，可以发现复制卡的使用会很快被系统锁定或拒绝。对于门禁系统而言，
由于识别卡的使用是频繁的，所以复制卡几乎不可能通过系统认证。磁卡和光卡的技术实施和图形卡的区别在于可变码产生的方式。当磁卡插入读卡器后，读卡器读取三个磁道的信息，获取卡的固定码和可变码，并和系统 数据库中的固定码和可变码比较，确定是否为合法用户。确认后，系统生成一个随机数，并 将该随机数写入磁道，确认写信息成功后，则将此随机数存入系统数据库中，作为磁卡的新 可变码。当光卡插入读卡器后，CD-ROM读取信息，将获得卡的特征码，包括固定码和可变码。并和 系统数据库中的固定码和可变码比较，确定是否为合法用户。确认后，系统生成一个随机数， 并写入光卡。数据验证，确认写信息成功后，则将此随机数存入系统数据库中，和固定码一 道作为卡下次进入的验证码。具可变码的磁卡和光卡系统和图形卡系统一样能很快锁定复制卡，从而提高系统的安全性。
权利要求
1.在识别卡上生成可变识别码。识别码是由下面三种物理介质上所载的信息转换的字符串组成识别卡上一组不同形状和颜色的几何图形组成，识别卡上的磁条的磁信号组成，识别卡上一组反射光信号的凹槽组成。其特征在于识别卡上有两组码，一组是固定不变码(记为A)，一组是可变码(记为B)。
2. 根据权利1生成可变码B方法1。其特征在于可变码由一组不同形状和颜色的几何图形组 成。每次卡的使用，卡在读卡器中随机改变几何图形的形状和颜色，图像经过和读卡器相联 接的计算机中的软件处理，转换成数字，并存储在数据库中，形成卡的新的可变码B。
3. 根据权利1生成可变码B方法2。其特征在于可变码由磁条中某一可读写的磁道S所载 信息组成，每次卡的使用，由和读卡器相联接的计算机中的软件生成随机数，并在磁卡读写 器中把此随机数写入磁道S，作为新的可变码，并存储在数据库中。
4. 根据权利1生成可变码B方法3。其特征在于可变码由识别卡上一组反射光信号的凹槽 组成.每次卡的使用，由和读卡器相联接的计算机中的软件生成随机数，并用刻录在识别卡上, 生成新的可变码，并存储在数据库中。
5. 根据权利2设计的识别卡。其特征在于:识别卡上有两组几何图形，其中一组图形可以随 机改变形状和颜色。
6. 根据权利5设计的识别卡。其特征在于:通过卡上构件的不同排列组合实现图形改变。
7. 根据权利2和权利5设计的识别卡。其特征在于识别卡上的几何图形由孔洞组成。
8. 根据权利2设计的识别卡。其特征在于识别卡上的磁条有三个磁道，其中至少一个磁道是 可读写的，用于生成和读取可变识别码。
9. 根据权利2设计的识别卡。其特征在于:识别卡上有两组凹槽。其中一组用于生成固定码， 一组可以在每次使用时添加新的凹槽，生成新的可变码。
全文摘要
本发明涉及和安全相关的身份认证识别证件。目前识别卡使用唯一的识别码，卡容易被复制而形成伪卡，安全性较低。本发明的识别卡使用可变识别码，真卡和伪卡相互排斥，系统会拒绝或锁定伪卡，提高了识别卡的安全性。识别卡的特征码由两部分组成固定码和可变码。固定码对于确定的识别卡是唯一确定的。可变码对于识别卡是变化的，客户每次使用都会在识别卡上随机生成新可变码，并存储在系统中，作为下一次使用进入系统的识别码。这样的识别卡和读卡器以及相应的计算机数据处理软件形成具可变码的识别卡系统。该技术可以广泛应用于门禁系统以及金融等和安全相关的领域。
文档编号G06K19/08GK101159040SQ20071014298
公开日2008年4月9日 申请日期2007年8月14日 优先权日2007年8月14日
发明者殷育东 申请人:殷育东