一种电子密码输入方法和装置制造方法
【专利摘要】本发明公开了一种电子密码输入方法和装置。该输入方法以触摸屏为输入介质，并将密码字符的二维空间位置作为一种新的密码信息加入到原有的字符排列所具有的密码信息中，定义密码字符数为n个，第i个字符的二维空间位置定义为xi，yi，使输入密码由原始的n个字符组合，变成n个字符组合外加2n个数字的字符组合，密码长度增加至3n；该输入装置根据本发明输入方法设计，包括以导线或插针方式接触连接的触摸屏，支持模块和电源模块，其特征在于触摸屏的整个平面内具有二维空间位置信息，且能够在点选输入字符排列的密码信息过程中，隐性地同时添加二维空间位置密码信息。
【专利说明】一种电子密码输入方法和装置
【技术领域】
[0001] 本发明涉及电子安全装置，特别是涉及一种电子密码输入方法和装置。该密码输 入方法和装置基于触摸屏，主要特征为将电子密码输入字符的空间位置也作为一种密码信 息，从而增加了电子密码输入的空间维度，提高密码锁的破解难度。
【背景技术】
[0002] 现有的电子密码输入方法和装置由一系列字符排列组成。只要在输入装置上按顺 序键入密码字符，检验完全一致后，即认为密码匹配，进而驱动锁机构打开密码锁。此类密 码输入方法和装置仅是字符的线性排列，通过追踪手指和指纹的生物信息，或者根据密码 词典，就有被破解的可能；同时，输入形式单一，方式固定，信息输入模式属于一维，仅为依 次输入，技术含量低，破解容易，安全性差。
【发明内容】
[0003] 为了克服上述现有技术的不足，本发明拟解决的技术问题是，提供一种电子密码 输入方法和装置。该密码输入方法和装置在输入字符个数不变的前提下，引入字符的空间 位置信息，拓展了信息输入的维度，提升了密码的破解难度，从而大幅提高了密码锁的安全 性能。
[0004] 本发明解决所述输入方法技术问题的技术方案是：设计一种电子密码输入方法， 该输入方法以触摸屏为输入介质，并将密码字符的二维空间位置作为一种新的密码信息加 入到原有的字符排列所具有的密码信息中，定义密码字符数为η个，第i个字符的二维空间 位置定义为（ Xi，yi)，使输入密码由原始的η个字符组合，变成η个字符组合外加2n个数字 的组合，密码长度增加至3η;
[0005] 所述密码的二维空间位置包括固定的图案模式和灵活的自定义模式：所述图案模 式包括字符轮廓、数学多边形、动物外形和植物外形；所述自定义模式根据用户自定义的空 间位置排序排列的图案进行输入。
[0006] 本发明解决所述输入装置技术问题的技术方案是：设计一种电子密码输入装置， 该输入装置根据本发明所述电子密码输入方法设计，包括以导线或插针方式接触连接的触 摸屏，支持模块和电源模块，其特征在于所述触摸屏的整个平面内具有二维空间位置信息， 且能够在点选输入字符排列的密码信息过程中，隐性地同时添加二维空间位置密码信息， 使输入密码由原始的η个字符组合，变成η个字符组合外加2η个数字的组合，密码长度增 加至3η。
[0007] 与现有技术相比，本发明电子密码输入方法和装置基于触摸屏的输入方法，引入 输入密码字符的空间信息，包括空间位置信息和空间次序信息，杜绝了基于手指和指纹的 生物信息的密码破解方法，同时增加了信息输入的维度，大幅提升了密码锁的破解难度，安 全性明显提高。在密码输入的过程中，本发明引入密码的各个字符的空间位置信息作为密 码的隐性密码信息，结合点选密码字符的密码输入，大幅提升了电子密码锁的安全性和可 靠性。
【专利附图】
【附图说明】
[0008] 图1为本发明电子密码输入方法和装置一种实施例（正五边形）的触摸屏输入界 面示意图。
[0009] 图2为本发明电子密码输入装置一种实施例的三维组成结构示意图。
[0010] 图3为本发明电子密码输入装置一种实施例的系统架构示意图。
[0011] 图4为本发明电子密码输入装置一种实施例的密码匹配流程框图。
【具体实施方式】
[0012] 下面结合实施例及附图对本发明做进一步说明。
[0013] 本发明设计的一种电子密码输入方法（简称输入方法，参见图1、4)，该输入方法 以触摸屏1为输入介质，并将密码字符的二维空间位置作为一种新的密码信息加入到原有 的字符排列所具有的密码信息中，定义密码字符数为η个，第i个字符的二维空间位置定义 为（Xi，yi)，使输入密码由原始的η个字符组合，变成η个字符组合外加2n个数字的组合， 密码长度增加至3n。
[0014] 所述的二维空间位置信息，是指输入的密码字符位置在空间上具有图案排列，包 括字符位置构成的图形信息和字符输入的顺序信息。在原有密码的顺序输入的模式下，弓丨 入二维空间位置信息，等同于增加了隐含的密码信息，此时的密码锁，只有在字符的完全匹 配的前提下，且还要保证字符的空间位置以及字符输入的顺序完全一致，支持模块方可驱 动锁开关机构打开密码锁。
[0015] 本发明输入方法的进一步特征是所述密码信息的输入顺序有三种：顺时针输入、 逆时针输入和自定义顺序输入。这样可以进一步增加二维空间位置的信息量，提高输入信 息的难度。
[0016] 本发明依据前面所述的电子密码输入方法同时设计了一种电子密码输入装置 (简称输入装置，参见图2-4)，其物理组成包括触摸屏1、支持模块2和供电模块3,触摸屏 1与支持模块2之间通过上接口 4连接，支持模块2与供电模块3之间通过下接口 5连接； 其特征在于所述触摸屏1的整个平面内具有二维空间位置信息，且能够在点选输入字符排 列的密码信息过程中，隐性地同时添加二维空间位置密码信息，使输入密码由原始的η个 字符组合，变成η个字符组合外加2η个数字的组合，密码长度增加至3η。触摸屏1为电子 密码输入装置的操作媒介，负责密码输入；支持模块2包含触摸屏1的信息处理平台和锁开 关机构，保证密码输入装置的正确工作流程，并提供锁开关的正确指令；供电模块3为触摸 屏1和支持模块2提供电力支持。其中，触摸屏1作为输入装置位于用户观看的一侧，定义 为整个产品的上方，支持模块2位于中间，供电模块3位于产品的背面，三者以导线或插针 等方式接触连接，三者本身为已有成熟技术，可在市面上的成熟产品构件中选购。
[0017] 所述的支持模块2,包括密码匹配处理器和锁开关机构。密码匹配处理器采用程 序设计方法，对输入密码进行匹配，包括字符信息匹配、空间位置信息匹配和空间次序信息 匹配，并根据匹配的结果发送密码锁开关指令；锁开关机构，是指以电信号驱动密码锁开关 的一种电子控制装置，同时包含内部电机，驱动密码锁的开关机构。当输入正确的指令信号 后，内部电机的工作状态可以进行密码锁开关操作，否则，内部电机处于禁止工作状态，密 码锁不进行任何操作。
[0018] 本发明输入装置的系统架构详细说明如下（参见图2、3)，支持模块2被细分为密 码匹配处理器21、锁开关机构23和密码匹配处理器21与锁开关机构23之间的控制接口 22三部分。在系统工作过程中，由触摸屏1负责密码字符的输入与采集功能，经由上接口 4 将输入内容传递给密码匹配处理器21，密码匹配处理器21进行密码字符的匹配，如果匹配 成功，通过控制接口 22向锁开关机构23发送锁开关控制指令；3为电源模块，通过下接口 5 直接为触摸屏1、密码匹配处理器21和锁开关机构23提供必须的电源支持。
[0019] 本发明输入装置的显示界面是触摸屏1(参见图1)，包括拼接为一个整体的密码 输入区触摸屏11，候选字符区触摸屏12和设置区触摸屏13 ;触摸屏1也可以为一块整屏， 用程序划分为密码输入区11，候选字符区12和设置区13。使用时，可直接将密码字符从候 选字符区触摸屏12上选出，移至左侧的密码输入区触摸屏11的指定位置，正确无误后，才 能认定密码输入正确。设置区触摸屏13的功能是设置密码的字符串信息、密码的空间位置 信息以及密码的输入次序信息。
[0020] 本发明输入方法和装置设置密码过程为：首先选择密码输入顺序：顺时针、逆时 针或是自定义，点选其起始位置，然后点选候选字符，依据输入顺序，将字符放入预定位置， 确认密码的设置。所述密码的输入顺序有三种：顺时针输入、逆时针输入和自定义顺序输 入。
[0021] 本发明输入方法和装置设置密码的空间排列模式具有多样化的固定图案模式和 灵活的自定义模式：前者包括字符轮廓、数学多边形、动物轮廓、植物轮廓等自然界常见形 状；后者根据用户自定义的空间位置排序排列图案进行输入。例如：设定密码输入区触摸 屏11内的密码排列方式为正五边形（参见图1)，输入顺序为顺时针，起始位置为最上的点， 则密码为AL&NE ;若选择输入顺序为逆时针，则密码为AEN&L。即使他人得知密码的字符组 合，但没有空间位置信息，仍无法正常打开密码锁。实施例虽仅给出正五边形（参见图1) 的一个示意，但本领域技术人员容易给出其他模式。
[0022] 原有的字符密码的一维信息为密码字符个数与候选字符个数的排列值，本发明 将每个密码字符在触摸屏的空间位置作为新增的密码信息，每个字符在屏幕上的所处位 置--二维空间位置的 Xi、yi坐标值，因此，原有的η个密码字符，新增2η个坐标值信息，被 隐性地扩展到3η个字符。由于空间位置具有随机性，其选择组合为无穷大，因此在密码的 破解难度方面具有显著的提高，另外，密码输入的过程为在候选字符区触摸屏12选取字符 后，进行滑动输入，因此通过手指的生物信息的猜测无法进行，大大提升密码锁的保密效果 和安全性。
[0023] 本发明输入方法和装置设置主要用于密码锁。其密码匹配原则是，根据字符的距 离阈值进行约束，依次比较每个输入字符的空间位置信息，如若成功，则再次比较字符信 息，否则进行下一个字符的比对，若二者全部成立后，匹配计数加1，当匹配计数等于密码字 符个数时，表明所有密码字符匹配成功，密码锁打开，否则进行下一个字符的空间位置信息 和字符信息的比对。
[0024] 本发明密码匹配流程设计是（参见图4) : (Α)表示实际的密码匹配过程，包括距离 比较和字符比较，⑶表示已设定密码的存储格式，㈧的过程是基于⑶的内容进行的： 假定通过密码设置，在密码锁中已经存入密码字符排列信息和空间位置排列信息，存放于 密码存储区内，同时设定密码字符长度为Π ，距离阈值th。具体的密码输入与匹配过程为： 首先，对匹配计数清零；其次，对输入的字符进行采集，得到输入字符ch_in ;再次，获得输 入字符在触摸屏上的空间位置（xi，yi);然后，在密码存储区的位置排列空间中，逐个计算 (xi，yi)与存储的位置排列的各个距离，并获得最小距离值；再者，对最小距离与th比较； 若小于th，则获得对应密码字符排列中的字符值ch_p ;然后，判断ch_in与ch_p是否一致； 如果一致，匹配计数加1 ;如果匹配计数等于n，则认为密码匹配成功，密码锁打开；若匹配 计数不等于n，表明输入密码字符个数不足，或者最小距离大于th，又或者ch_in与ch_p不 一致，进行下一个输入字符的信息比对。
[0025] 本发明未述及之处适用于现有技术。
【权利要求】
1. 一种电子密码输入方法，该输入方法以触摸屏为输入介质，并将密码字符的二维空 间位置作为一种新的密码信息加入到原有的字符排列所具有的密码信息中，定义密码字符 数为η个，第i个字符的二维空间位置定义为 Xi，yi，使输入密码由原始的η个字符组合，变 成η个字符组合外加2η个数字的字符组合，密码长度增加至3η ; 所述密码的二维空间位置包括固定的图案模式和灵活的自定义模式：所述图案模式包 括字符轮廓、数学多边形、动物外形和植物外形；所述自定义模式根据用户自定义的空间位 置排序排列的图案进行输入。
2. 根据权利要求1所述的电子密码输入方法，其特征在于所述密码信息的输入顺序有 三种：顺时针输入、逆时针输入和自定义顺序输入。
3. -种电子密码输入装置，该输入装置根据权利要求1所述电子密码输入方法设计， 包括以导线或插针方式接触连接的触摸屏，支持模块和电源模块，其特征在于所述触摸屏 的整个平面内具有二维空间位置信息，且能够在点选输入字符排列的密码信息过程中，隐 性地同时添加二维空间位置密码信息，使输入密码由原始的η个字符组合，变成η个字符组 合外加2η个数字的组合，密码长度增加至3η。
4. 根据权利要求3所述的电子密码输入装置，其特征在于所述的触摸屏是一个拼接为 整体的密码输入区触摸屏，候选字符区触摸屏和设置区触摸屏。
【文档编号】G06F21/36GK104112088SQ201410275917
【公开日】2014年10月22日 申请日期:2014年6月19日 优先权日:2014年6月19日
【发明者】陈亮 申请人:中国航天科工集团第三研究院第八三五七研究所