本发明属于用户与计算机之间的交互技术，尤其涉及一种密码认证方法和应用这种方法的设备。
背景技术：
在本人已经提交的中国专利申请201810043313.3、201820079241.3中，公开了一种密码输入方法和设备。其权利要求书包含的技术特征包括：
进入密码设置步骤时，先后显示多个图符组，每个图符组包含多个图符；由用户在每个图符组中选择特定图符作为密码图符；
进入密码输入步骤时，先后显示多个图符组，并为每个图符组中的每个图符分配并显示各不相同的随机字符段标记；
用户在输入密码时，先后输入其观察并选择的每个图符组中的特定图符的随机字符段标记；
将用户的输入字符段与各密码图符的随机字符段标记做对比，根据对比结果判定并最终显示当前的密码输入是否正确。
与之前的现有技术相比，上述专利申请技术具有输入密码时可以很有效的防止偷窥、密码容易设置和记忆、不易遗忘、无需键入特殊字符等优点。
但是，在用户输入密码时，虽然利用随机字符段标记间接输入的方式，可以有效避免旁人偷窥，但用户观察确认密码图符旁的随机字符段标记的过程不够方便，键入次数较多，影响用户体验。并且，在日常应用环境中，很多时候，用户希望的是简便的认证速度，而不是防止别人偷窥，因为旁边根本没人。这时候，键入随机字符段标记的过程就显得多余。
另外，当键盘与图符组距离很近时，理论上更容易被偷窥者找到获取密码的时机和条件。另外，显示屏与键盘分别独立设置，会让采用随机字符段方式的密码认证所需的一些硬件的操作面的面积不容易压缩，导致产品体积不够紧凑和精巧，比如密码门锁。
技术实现要素：
针对上述现有技术的上述缺陷，本发明提出了如下所述的技术改进。
这是一种包含显示单元的密码认证方法，其特征在于，包括：
进入密码设置步骤时，显示单元显示多组包含多个图符的图符组；
各图符组中的所有图符均互不相同；
在每组图符组中均选择一个图符作为其密码图符；
进入密码认证步骤时，显示单元先后显示各图符组；
在每组图符组中，均触发一个图符；
将被触发的图符与该用户的密码图符做对比，根据对比结果判定并最终显示当前的密码认证结果是否正确。
显然，与现有的直接键入数字密码按键的方式相比，符合人的记忆特性的图形密码记忆方式，更容易让人轻松记住并且长久难忘。采用直接触发密码图符的方式，也避免了键入随机字符段的繁琐过程。当然，在具备上述技术特征的情况下，仍然可以保留随机字符段的间接输入方式，让用户可以根据使用环境来自行选择密码认证方式：在不够安全的人多环境中，采用随机字符段方式认证密码，而在安全的独处环境中，则可采用直接触发方式来认证密码。
为了让直接触发方式具有一定的防窥能力，本发明还可以进一步增加如下所述的附加技术特征：
所述的图符被触发后，其所在图符组立刻变化为下一组图符组或者立刻消隐；
所述的触发操作由鼠标器完成；
进入密码认证步骤后，当鼠标器光标进入图符组区域时，图符组区域有多个以分散的随机轨迹移动的伪光标；
伪光标的移动轨迹与鼠标光标的移动轨迹不同；
鼠标器光标与伪光标的形态相同；
鼠标器的光标加速或减速移动时，多个伪光标同步加速或减速移动；
鼠标器的光标停留在一个图符上时，多个伪光标同步停留在其他各不相同的图符上。
设置了多个伪光标后，虽然旁观的人难以判断真实的光标轨迹和位置，但操作鼠标器的人，却因人类生理上所固有的易于辨识与自己手部移动轨迹完全同步的光标的能力而轻易找到并跟踪真实的光标位置。人的这个能力，与在人群中的某个人，透过远处大镜子，仍然能轻易找到镜子中的自己的身影是一个道理。当然，为了降低鼠标操纵者本人在伪光标中辨识鼠标器的真实光标的难度，伪光标的轨迹和大部分时刻的移动方向应该尽量明显区别与真实光标。
这样，既可以极大增加密码被偷记的难度，又可以省去键入随机字符段的繁琐过程，使密码认证过程达到了“易记、难忘、防窥、方便”的理想状态。
在上述技术特征基础上，为了进一步增加旁观者辨识真光标位置和轨迹的难度，本发明进一步提出了如下附加技术特征：
进入密码认证步骤后，当所述的鼠标器光标进入图符组区域时，所述的鼠标器光标和多个伪光标均以相同的增幅加速移动；
当所述的鼠标器光标进入图符组区域的边界后，所述的鼠标器光标跳至图符组区域内的一个随机位置。
因鼠标左键点击图符时，鼠标器的光标会处于容易被留意到的暂停状态，所以，为了进一步增加防窥能力，本发明进一步提出了如下附加技术特征：
所述的触发动作，是由鼠标器光标位于要触发的图符上时，按下键盘上的预设按键来完成的。
这样，当鼠标在图符上移动时，无需停留，就可通过预先设定的某个键盘按键的按压动作来形成“触发”该图符的动作。
除了通过上述的鼠标器来触发图符之外，本发明所说的“触发”动作，还可以采用如下所述的附加技术特征来实现：
所述的显示单元由触摸屏构成；
所述的触发，由触摸动作完成；
进入密码认证步骤时，触摸屏先后显示所述的图符组中的图符位置由系统随机布置；
图符被触摸后，同组所有图符立刻更新或者隐藏。
因图符位置在每次密码认证过程中都是随机变化的，并且，图符被触摸后会立刻变化或者消失，所以，被操作者快速触摸的图符并不容易被旁观者观察和记录到。
为了彻底防止旁观者窥视并确定被触摸的图符的内容，本发明还提出了如下附加技术特征：
所述的显示单元由窄视角的触摸屏构成；
所述窄视角触摸屏的可视角度限定为仅容许位于触摸屏前方设定距离范围内的一个人观察到触摸屏显示的所述图符组；
进入密码认证步骤时，触摸屏先后显示的所述的图符组中的图符位置由系统随机布置。
随机变化的图符位置加上窄视角触摸屏的设置，让旁观者完全无法窥视到被触摸的究竟是哪个图符。如此一来，旁观者即便采用摄像装置也完全无法获取密码内容。
根据相同的发明构思，本发明还提出了如下所述的一种包含显示单元的密码认证设备：
包括数据处理单元和显示单元，所述的显示单元是触摸屏，
其特征在于：
当用户进入密码设置步骤时，触摸屏显示多组包含多个图符的图符组；
各组所述的图符组中的所有图符均互不相同；
用户在每组图符组中均选择任意一个图符作为其密码图符；
当用户进入密码认证步骤时，触摸屏先后显示所述的图符组；
用户在每组图符组中，均用触摸动作触发一个图符；
数据处理单元将被触发的图符与密码图符做对比，根据对比结果判定并最终显示当前用户的密码认证结果是否正确；
当用户进入密码认证步骤时，触摸屏先后显示所述的图符组中的图符位置由系统随机布置；
当用户进入密码认证步骤时，所述图符被触摸后，当前图符组立刻更新或者隐藏。
上述设备的密码图符除了具有容易记、不易忘的优点，还由于图符位置随机变化，并且被触摸后立即消隐的技术特征，具备了一定的防偷窥能力。
为了增强防偷窥能力，本发明还提出了如下所述的一种包含显示单元的密码认证设备：
包括数据处理单元和显示单元，所述的显示单元是触摸屏，
其特征在于：
所述的显示单元由窄视角的触摸屏构成；
当用户进入密码设置步骤时，触摸屏显示多组包含多个图符的图符组；
各组所述的图符组中的所有图符均互不相同；
用户在每组图符组中均选择任意一个图符作为其密码图符；
当用户进入密码认证步骤时，触摸屏先后显示所述的图符组；
用户在每组图符组中，均用触摸动作触发一个图符；
数据处理单元将被触发的图符与密码图符做对比，根据对比结果判定并最终显示当前用户的密码认证结果是否正确；
所述窄视角触摸屏的可视角度限定为仅容许位于触摸屏前方设定距离范围内的一个人观察到触摸屏显示的所述图符组；
当用户进入密码认证步骤时，触摸屏先后显示的所述的图符组中的图符位置由系统随机布置。
这样，近距离的旁观者虽然可以观察并记录到密码认证者的触摸位置，却由于不能窥视到被触摸位置的当前图符内容而无法获知密码内容。
上述设备所述的触摸屏还可由多个可显示图符的按键构成，每个按键都随机显示一个所述图符。
为了让本发明更便于操作，本发明提出了如下所述的进一步的附加技术特征：
这是一种包含显示单元的密码认证设备，包括数据处理单元和显示单元；
其特征在于：
包含实时视线追踪和触发单元；
当用户进入密码设置步骤时，显示单元显示多组包含多个图符的图符组；
各组所述的图符组中的所有图符均互不相同；
用户在每组图符组中均选择任意一个图符作为其密码图符；
当用户进入密码认证步骤时，显示单元先后显示所述的图符组；
用户目视每组图符组中的任意一个图符时，可借助实时视线追踪和触发单元触发这个图符；
数据处理单元将被触发的图符与该用户的密码图符做对比，根据对比结果判定并最终显示当前用户的密码认证结果是否正确。
这样，采用既简单又难以窥视触发点位置的实时视线追踪和触发单元后，本发明在具备了密码易记难忘的基础上，实现了认证过程不怕偷窥并且操作更简单的特点。
本文所称的“实时视线追踪和触发单元”，是指现有技术中用于检测人眼在屏幕上的目视焦点的位置，并可通过被按下的特定按键或者通过被观测到的操作者的眨眼动作让系统触发位于这个位置上的图符的系统单元。
本文所称的“窄视角”，可以通过现有技术中的窄视角防窥膜技术、网格栅状窄视角观察口技术来实现，也可以用现有技术中的光栅技术、柱面波浪透镜面板、凸透镜来实现。
本文所称的“图符”，可以是静态的或者动态的字符、数字、符号、图标、标志、图形、图块或者它们的组合。
本文所称的“触发”，可以是鼠标光标触发，也可以是触摸、按压方式触发，以及利用上述的“实时视线追踪和触发单元”来触发。
以下将结合附图，用实施例对本发明做进一步的详细描述。
附图说明
图1-图4是实施例1的先后显示4组图符组的外观示意图；
图5-图6是实施例2的覆盖在显示屏上的格栅构造示意图；
图7至图10是一个带窄视角格栅和小型显示屏的实体按键的构造示意图。
具体实施方式
本发明的实施例1如图1至图4所示。这是本发明应用在一种智能手机上的实施方案，该手机的显示屏1的正上方设置了具备实时视线追踪功能的光学摄像头3。图1至图4是在这个手机上进行密码认证时的四种显示状态，分别显示了四组图符组。每个图符组包含16个不同类别并且互不相同的图符2。
进入密码设置步骤后，用户在每组图符组中，分别选择一个图符作为他的密码图符。
进入密码认证步骤后，用户找到并目视其认为属于密码的图符时，若按压了显示屏下方的触发键4，该图符将被“触发”，并由系统记录这个“触发”事件。
触发键4被按压后，当前图符组立刻更新为下一组图符组。
当四组图符组中分别有一个图符被触发后，系统将四个被触发的图符与预设的密码图符做对比。若被触发的图符与密码图符相同，则判断为密码认证正确，否则将判定认证错误。
实施例2如图5所示，这是一种可应用在本发明中的窄视角格栅。该格栅的底部覆盖在显示屏1上，每个格栅孔5底部显示一个图符2。格栅的顶部覆盖具有触摸感应薄膜的透明板，该透明板可以做成凸透镜阵列，每个凸透镜6对应一个格栅孔。凸透镜的作用是减小格栅孔底部的可视角度。
这个带格栅的显示屏的可视角度设置为6度。这样，在距离显示屏正前方大约0.4米以内的范围内，只能让一个人的单眼观察到格栅孔底部显示的图符。在格栅孔正前方位置的一个人的一只眼睛观察到格栅孔底部显示的图符时，其头部会将格栅孔底部的显示屏的全部可视角度完全遮挡，令其他位置的人无法观察到。
用户每次进入密码认证程序时，被格栅覆盖的显示屏上的各图符的位置是随机分布的。操作者每触摸一个格栅孔对应的触屏区域后，图符组会立刻更新或者立刻消隐。因图符位置的随机变化，加上格栅的窄视角限制，让旁边观察到用户手指触摸位置的人无法得知被触发的图符是什么内容，从而无法根据输入密码的手指位置来获取密码内容。
实施例3如图6至图9所示，本实施例中的触摸屏也可以由多个这种独立的实体按钮形成的阵列所构成，这种实体按钮上也有小型独立显示屏，用来显示随机变化的图符2。在显示屏前部也有格栅式的窄视角格栅孔5，格栅孔前部被透明板封闭。这个透明板可以接收触摸或者按压事件。