密码装置及密码登录系统的制作方法

本发明涉及互联网信息安全技术领域，尤其涉及一种密码装置及密码登录系统。

背景技术：

随着网络技术和智能终端技术的高速发展和普及，越来越多的人通过计算机和智能手机连接互联网进行娱乐、生活和工作。人们在连接互联网获取网络服务时，经常需要手动输入应用程序的账号密码登录应用服务器以使用相应的应用服务，现有应用登录需要手动输入的账号密码，操作繁琐耗时，且容易被他人非法盗取和破解，导致应用登录的便捷性、安全性和工作效率较低，进而影响互联网应用登录的用户体验。

技术实现要素：

鉴于此，本发明提供一种密码装置及密码登录系统，解决现有应用登录的便捷性、安全性和工作效率较低而影响互联网用户体验的技术问题。

根据本发明的一个实施例，提供一种密码装置，包括指纹模块、存储模块、指示模块、USB插头和微处理器，所述指纹模块设置在所述密码装置表面的指纹采集窗口内，用于采集用户的指纹图像并从指纹图像中提取指纹特征，所述存储模块用于存储用户的指纹模板和预设应用名称对应的账号和密码，所述指示模块用于指示选择预设应用名称，所述USB插头用于插入外部终端设备USB插口并传输数据信息，所述微处理器用于将所述指纹模块提取的指纹特征与所述存储模块存储的用户的指纹模板进行匹配以验证用户身份、以及在用户身份验证通过后控制从所述存储模块中调取所述指示模块指示选择的预设应用名称对应的账号和密码并通过所述USB插头传输给外部终端设备。

优选的，所述指示模块为一个指示灯，用于根据显示预设应用名称对应的预设颜色来指示选择当前的预设应用名称。

优选的，所述指示模块为多个指示灯，用于根据预设应用名称对应的预设多个指示灯亮灯组合配置来指示选择当前的预设应用名称。

优选的，所述指示模块为触摸屏，用于显示预设应用名称和触摸选择显示的预设应用名称。

优选的，所述密码装置还包括无线通讯模块和GPS模块，所述微处理器还用于当验证用户身份失败次数超过预设次数时控制所述GPS模块实时采集位置信息，并控制所述无线通讯模块向预设通讯终端发送所述GPS模块实时采集的位置信息和所述指纹模块提取的指纹特征。

优选的，所述存储模块包括通用存储区和加密存储区，所述微处理器还用于仅在用户身份验证通过后授权读写所述加密存储区。

根据本发明的另一个实施例，提供一种密码装置，包括指纹模块、存储模块、USB插头和微处理器，所述指纹模块设置在所述密码装置表面的指纹采集窗口内，用于采集用户的指纹图像并从指纹图像中提取指纹特征，所述存储模块用于存储至少一个手指的指纹模板和预先对应绑定的预设应用的账号和密码，所述USB插头用于插入外部终端设备USB插口并传输数据信息，所述微处理器用于将所述指纹模块提取的指纹特征与所述存储模块存储的指纹模板进行匹配以验证用户身份、以及在用户身份验证通过后控制从所述存储模块中调取匹配的指纹模板预先对应绑定的预设应用的账号和密码并通过所述USB插头传输给外部终端设备。

优选的，所述密码装置还包括无线通讯模块和GPS模块，所述微处理器还用于当验证用户身份失败次数超过预设次数时控制所述GPS模块实时采集位置信息，并控制所述无线通讯模块向预设通讯终端发送所述GPS模块实时采集的位置信息和所述指纹模块提取的指纹特征。

优选的，所述存储模块包括通用存储区和加密存储区，所述微处理器还用于仅在用户身份验证通过后授权读写所述加密存储区。

根据本发明的又一个实施例，提供一种密码登录系统，包括终端设备和上述的密码装置，所述终端设备通过USB插口与所述密码装置的USB插头连接，所述终端设备用于启动预设应用的登录界面、以及从USB插口接收所述密码装置传输的预设应用名称对应的账号和密码并将接收的账号和密码发送到启动的预设应用的服务器进行登录验证。

本发明提供的密码装置及密码登录系统，指纹模块采集和提取用户的指纹特征，微处理器将指纹模块提取的指纹特征与存储模块存储的指纹模板进行相似度匹配以验证用户身份，提高了用户身份验证以及密码装置的安全性和可靠性，只有在用户指纹身份验证通过后，微处理器才控制从存储模块中调取指示模块指示选择的预设应用名称对应的账号和密码，方便快捷和准确地实现了预设应用的选择以及预设应用对应账号密码的调取，并通过USB插头传输给外部终端设备以实现预设应用的快速登录，提高了密码装置和应用登录的便捷性、安全性和工作效率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单的介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明一个实施例中密码装置的结构示意图。

图2为本发明一个实施例中密码装置的示意图。

图3为本发明一个实施例中微处理器的电路示意图。

图4为本发明另一个实施例中密码装置的结构示意图。

图5为本发明又一个实施例中密码装置的结构示意图。

图6为本发明再一个实施例中密码装置的结构示意图。

图7为本发明一个实施例中密码登录系统的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明的技术方案作进一步更详细的描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都应属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以结合具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。此外，在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

流程图中或在此以其他方式描述的任何过程或方法描述可以被理解为，表示包括一个或更多个用于实现特定逻辑功能或过程的步骤的可执行指令的代码的模块、片段或部分，并且本发明的优选实施方式的范围包括另外的实现，其中可以不按所示出或讨论的顺序，包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序，来执行功能，这应被本发明的实施例所属技术领域的技术人员所理解。

图1为本发明一个实施例中密码装置的结构示意图。如图所示，所述密码装置100，包括指纹模块10、存储模块20、指示模块30、USB插头40和微处理器50，所述指纹模块10、存储模块20、指示模块30和USB插头40与所述微处理器50电气连接。

参见图2，所述指纹模块10设置在所述密码装置100侧面表面的指纹采集窗口内，其包括指纹传感器和指纹芯片。所述指纹传感器可选用按压式半导体指纹传感器或滑动式半导体指纹传感器，用于采集用户手指指尖的指纹图像。

所述指纹芯片与所述指纹传感器电气连接，用于根据预设指纹算法从所述指纹传感器采集的指纹图像中提取指纹特征。其中，所述指纹特征包括多项属性，即指纹细节点的类型、坐标、方向、曲率及其周围细节点数量等。所述指纹细节点包括但不限于纹形、中心点、三角点、分叉点、孤立点、分歧点和终结点等代表指纹图像特征的点。所述指纹模块10可采集和提取到代表用户生物特征身份信息的指纹特征以方便快捷地进行用户身份验证，提高了身份验证的安全性、可靠性和便捷性。

所述存储模块20设置在所述密码装置100内部主板上，用于存储用户的指纹模板和预设应用名称对应的账号和密码。在本实施例中，用户可根据实际需要和使用习惯，预先设置通过所述密码装置100进行密码管理的使用频率较高和偏好的应用比如QQ、微信、邮箱、网站等应用，并对应设置预设应用名称对应的账号和密码，形成预设应用名称与对应账号密码的一一对应关系的密码数据，便于通过预设应用名称直接快速调取对应预设的账号和密码。

所述指纹模板可以是用户注册时通过所述指纹模块10多次采集指纹图像、提取多组指纹特征，并最终通过指纹模板生成算法综合多组指纹特征而生成的，还可以是通过所述USB插头40从外部终端设备传输存储的。为进一步提升指纹模板和预设应用名称对应的账号和密码的安全性和隐私性，所述存储模块20还可通过DES算法或AES256算法进行加密存储数据，外部终端设备无法直接读写预设的指纹模板和预设应用名称对应的账号和密码。

所述指示模块30设置在所述密码装置100正面表面上，用于指示选择预设应用名称。在本实施例中，所述指示模块30为一个指示灯，可根据显示预设应用名称对应的预设颜色来指示选择当前的预设应用名称。用户可根据使用习惯和颜色偏好，预先设置预设应用名称对应的颜色，比如可预先设置QQ对应红色、微信对应黄色、邮箱对应蓝色，当用户想要获取QQ应用的账号密码进行应用登录时，可控制切换所述指示灯显示的颜色到红色，表明所述指示模块30当前指示选择的预设应用名称为QQ，通过控制切换所述指示模块30显示的颜色方便快捷地指示选择预设应用，提高了预设应用指示选择的便捷性和准确性。

在本发明一些实施例中，所述指示模块30为多个指示灯，可根据预设应用名称对应的预设多个指示灯亮灯组合配置来指示选择当前的预设应用名称。比如，可设置三个指示灯A、B和C，并根据三个指示灯A、B和C的灯亮（用1标识）和灯灭（用0标识）状态形成多个灯的状态组合配置，用户可预先设置不同指示灯状态的组合配置对应的预设应用，比如可设置三个指示灯全亮状态A1B1C1对应QQ应用、设置A灯亮B灯灭C灯亮状态A1B0C1对应微信应用、设置A灯灭B灯灭C灯亮状态A0B0C1对应邮箱应用，用户可控制切换三个指示灯的亮灭状态组合方便快捷地实现预设应用的指示选择，提高了预设应用指示选择的便捷性和准确性。

在本发明的另一些实施例中，所述指示模块30为触摸屏，所述触摸屏可以列表或网格的形式显示预设应用名称，可触摸选择触摸屏显示的预设应用名称，方便快捷地实现了预设应用的指示选择，提高了预设应用指示选择的便捷性和准确性。

所述USB插头40设置在所述密码装置100的一端，所述USB插头40可根据实际需要选用USB2.0、USB3.0或Micro USB类型，用于插入外部终端设备比如计算机、智能终端等设备的USB插口并传输数据信息，所述密码装置100可通过USB协议和HID协议与外部终端设备进行数据通讯。

图3为本实施例中微处理器的电路示意图。在本实施例中，所述微处理器50为所述密码装置100的核心控制部件，其设置在所述密码装置100内部主板上。当所述指纹模块10采集到用户的指纹图像并提取到用户的指纹特征后，所述微处理器将所述指纹模块10提取的指纹特征与所述存储模块20存储的用户的指纹模板进行匹配以验证用户身份，当两者相似度超过预设阈值时判定用户的身份验证通过，当两者的相似度低于预设阈值时判定用户的身份验证失败，通过指纹验证用户身份，提高了用户身份验证以及所述密码装置100的安全性和可靠性。只有在用户指纹身份验证通过后，所述微处理器50才控制从所述存储模块20中调取所述指示模块30指示选择的预设应用名称对应的账号和密码，方便快捷和准确地实现了预设应用的选择以及预设应用对应账号密码的调取，并通过所述USB插头40传输给外部终端设备以实现预设应用的快速登录，提高了所述密码装置100使用的便捷性、安全性和工作效率。

在一些实施例中，所述存储模块20还包括通用存储区和加密存储区。所述通用存储区为并不需要特殊保护加密的通用的存储空间，外部终端设备可直接通过所述USB插头40读写所述通用存储区内的数据比如文档、图片和视频文件，方便快捷地实现了所述密码装置100的移动存储功能，提升了所述密码装置100的移动存储功能性和使用的便捷性。所述加密存储区采用数据加密算法比如DES算法或AES256算法进行加密存储数据，可用于安全等级较高的数据文件比如数字证书、生物特征模板、账号密码数据等的安全存储，所述微处理器50仅在用户指纹身份验证通过后才授权读写所述加密存储区，外部终端设备无法在所述微处理器50未授权的情况下直接通过所述USB插头40读写所述加密存储区，方便快捷地实现了所述密码装置100的移动加密安全存储，提升了所述密码装置100的移动加密安全存储功能性和使用的便捷性。

图4为本发明另一个实施例中密码装置的结构示意图。如图所示，所述密码装置100，包括指纹模块10、存储模块20、指示模块30、USB插头40、微处理器50、无线通讯模块60和GPS模块70，所述指纹模块10、存储模块20、指示模块30、USB插头40、无线通讯模块60和GPS模块70与所述微处理器50电气连接。

在本实施例中，所述无线通讯模块60可选用WIFI模块、蓝牙模块或GPRS模块，方便快捷地实现所述密码装置100与预设通讯终端比如手机或平板电脑的无线通讯。所述GPS模块70可实时采集所述密码装置100当前准确的位置坐标信息。当所述微处理器50通过指纹匹配验证用户身份失败次数超过预设次数比如5次时，判定当前用户并非真实用户而存在安全隐患，所述微处理器50进而控制所述GPS模块70实时采集位置信息，并控制所述无线通讯模块60向预设通讯终端比如手机发送所述GPS模块70实时采集的位置信息和所述指纹模块10提取的指纹特征。

在本实施例中，当真实用户发现所述密码装置100丢失后，通过所述预设通讯终端接收到所述无线通讯模块60发送的位置信息和指纹特征，进而根据指纹特征和人口指纹库确认使用者的身份信息，并结合实时位置信息准确地跟踪所述密码装置100的准确位置，便于用户方便快捷地找回所述密码装置100，提高了所述密码装置100找回的便捷性和安全性。

图5为本发明又一个实施例中密码装置的结构示意图。如图所示，所述密码装置100，包括指纹模块10、存储模块20、USB插头40和微处理器50，所述指纹模块10、存储模块20和USB插头40与所述微处理器50电气连接。

所述指纹模块10设置在所述密码装置100正面或侧面表面的指纹采集窗口内，其包括指纹传感器和指纹芯片。所述指纹传感器可选用按压式半导体指纹传感器或滑动式半导体指纹传感器，用于采集用户手指指尖的指纹图像。所述指纹芯片与所述指纹传感器电气连接，用于根据预设指纹算法从所述指纹传感器采集的指纹图像中提取指纹特征。其中，所述指纹特征包括多项属性，即指纹细节点的类型、坐标、方向、曲率及其周围细节点数量等。所述指纹细节点包括但不限于纹形、中心点、三角点、分叉点、孤立点、分歧点和终结点等代表指纹图像特征的点。所述指纹模块10可采集和提取到代表用户生物特征身份信息的指纹特征以方便快捷地进行用户身份验证，提高了身份验证的安全性、可靠性和便捷性。

所述存储模块20设置在所述密码装置100内部主板上，可存储多个手指的指纹模板和预先对应绑定的预设应用的账号和密码。在本实施例中，用户可预先设置通过所述密码装置100进行密码管理的使用频率较高和偏好的应用比如QQ、微信、邮箱、网站等应用，并预先设置多个手指的指纹模板并对应绑定预设应用的账号和密码，形成多个指纹模板与预设应用的账号密码的一一对应关系的密码数据，便于通过指纹模板直接快速调取对应绑定预设应用的账号和密码。比如可设置左手大拇指、食指和中指的指纹模板L1、L2和L3，并分别对应绑定QQ应用的账号密码、微信应用的账号密码和邮箱应用的账号密码，通过左手食指的指纹模板L2可快速调取预先对应绑定的微信应用的账号密码，用户可直接通过选择不同的手指采集指纹图像和提取指纹特征进行指纹身份验证，进而方便快捷地调取选择的手指的指纹模板预先对应绑定的账号密码，而无需借助上述实施例中的所述指示模块30来指示选择账号密码，提高了账号密码选择的便捷性、准确性和工作效率。

所述指纹模板可以是用户注册时通过所述指纹模块10多次采集指纹图像、提取多组指纹特征，并最终通过指纹模板生成算法综合多组指纹特征而生成的，还可以是通过所述USB插头40从外部终端设备传输存储的。为进一步提升指纹模板和预设应用名称对应的账号和密码的安全性和隐私性，所述存储模块20还可通过DES算法或AES256算法进行加密存储数据，外部终端设备无法直接读写预设的指纹模板和预设应用名称对应的账号和密码。

所述USB插头40设置在所述密码装置100的一端，所述USB插头40可根据实际需要选用USB2.0、USB3.0或Micro USB类型，用于插入外部终端设备比如计算机、智能终端等设备的USB插口并传输数据信息，所述密码装置100可通过USB协议和HID协议与外部终端设备进行数据通讯。

在本实施例中，所述微处理器50为所述密码装置100的核心控制部件，其设置在所述密码装置100内部主板上。当所述指纹模块10采集到用户的指纹图像并提取到用户的指纹特征后，所述微处理器将所述指纹模块10提取的指纹特征与所述存储模块20存储的用户的指纹模板进行匹配以验证用户身份，当两者相似度超过预设阈值时判定用户的身份验证通过，当两者的相似度低于预设阈值时判定用户的身份验证失败，通过指纹验证用户身份，提高了用户身份验证以及所述密码装置100的安全性和可靠性。只有在用户指纹身份验证通过后，所述微处理器50才控制从所述存储模块20中调取匹配的指纹模板预先对应绑定的预设应用的账号和密码，用户可选择不同手指提取指纹特征和进行指纹身份验证，方便快捷和准确地实现了选择手指的预设指纹模板对应的预设应用账号密码的调取，并通过所述USB插头40传输给外部终端设备以实现预设应用的快速登录，提高了所述密码装置100使用的便捷性、安全性和工作效率。

在一些实施例中，所述存储模块20还包括通用存储区和加密存储区。所述通用存储区为并不需要特殊保护加密的通用的存储空间，外部终端设备可直接通过所述USB插头40读写所述通用存储区内的数据比如文档、图片和视频文件，方便快捷地实现了所述密码装置100的移动存储功能，提升了所述密码装置100的移动存储功能性和使用的便捷性。所述加密存储区采用数据加密算法比如DES算法或AES256算法进行加密存储数据，可用于安全等级较高的数据文件比如数字证书、生物特征模板、账号密码数据等的安全存储，所述微处理器50仅在用户指纹身份验证通过后才授权读写所述加密存储区，外部终端设备无法在所述微处理器50未授权的情况下直接通过所述USB插头40读写所述加密存储区，方便快捷地实现了所述密码装置100的移动加密安全存储，提升了所述密码装置100的移动加密安全存储功能性和使用的便捷性。

图6为本发明再一个实施例中密码装置的结构示意图。如图所示，所述密码装置100，包括指纹模块10、存储模块20、USB插头40、微处理器50、无线通讯模块60和GPS模块70，所述指纹模块10、存储模块20、USB插头40、无线通讯模块60和GPS模块70与所述微处理器50电气连接。

在本实施例中，所述无线通讯模块60可选用WIFI模块、蓝牙模块或GPRS模块，方便快捷地实现所述密码装置100与预设通讯终端比如手机或平板电脑的无线通讯。所述GPS模块70可实时采集所述密码装置100当前准确的位置坐标信息。当所述微处理器50通过指纹匹配验证用户身份失败次数超过预设次数比如5次时，判定当前用户并非真实用户而存在安全隐患，所述微处理器50进而控制所述GPS模块70实时采集位置信息，并控制所述无线通讯模块60向预设通讯终端比如手机发送所述GPS模块70实时采集的位置信息和所述指纹模块10提取的指纹特征。

在本实施例中，当真实用户发现所述密码装置100丢失后，通过所述预设通讯终端接收到所述无线通讯模块60发送的位置信息和指纹特征，进而根据指纹特征和人口指纹库确认使用者的身份信息，并结合实时位置信息准确地跟踪所述密码装置100的准确位置，便于用户方便快捷地找回所述密码装置100，提高了所述密码装置100找回的便捷性和安全性。

图7为本发明一个实施例中密码登录系统的结构示意图。如图所示，所述密码登录系统300，包括上述实施例中的密码装置100和终端设备200。

所述终端设备200可以是台式计算机、便携式计算机或智能手机，可通过自身配置的USB插口与所述密码装置100的所述USB插头40连接而实现两者间的数据通讯。所述终端设备200内置智能操作系统比如Windows系统、Android系统或IOS系统，并可安装和运行多种实现不同功能的应用程序比如QQ、微信、邮箱等。

当用户想通过所述终端设备200登录特定应用时，首先控制启动特定应用比如QQ的登录界面，将所述密码装置100的所述USB插头40插入连接所述终端设备的USB插口，然后根据选择手指在所述密码装置100上进行指纹身份验证，在指纹身份验证通过后所述密码装置100向所述终端设备200传输特定应用比如QQ的账号和密码，所述终端设备200将接收的账号和密码自动发送到启动的预设应用比如QQ的服务器进行登录验证，而无需用户在所述终端设备200手动输入预设应用的账户密码，最终方便快捷地实现预设应用的快速登录，提高了所述密码登录系统300应用登录的便捷性、安全性和工作效率。

应当理解，本发明的各部分可以用硬件、软件、固件或它们的组合来实现。在上述实施方式中，多个步骤或方法可以用存储在存储器中且由合适的指令执行系统执行的软件或固件来实现。例如，如果用硬件来实现，和在另一实施方式中一样，可用本领域公知的下列技术中的任一项或他们的组合来实现：具有用于对数据信号实现逻辑功能的逻辑门电路的离散逻辑电路，具有合适的组合逻辑门电路的专用集成电路，可编程门阵列（PGA），现场可编程门阵列（FPGA）等。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。