一种基于人机特征的二维码远程认证方法
【技术领域】
[0001] 本发明是一种身份认证方法，属于生物特征识别领域，涉及图像处理、模式识别、 指纹识别技术。
【背景技术】
[0002] 远程身份认证是互联网社会中普遍存在的现象，其安全性、方便性直接关系到用 户网络使用体验。随着二维码应用的迅速普及，在企业级无线网络中，应用二维码进行远程 身份认证的需求逐渐增多。二维码可以安置在员工身份卡上，用移动设备直接扫描认证即 可，使用很方便。但是二维码可以随意复制，唯一性受到影响。将二维码与用户自身的生物 特征、以及身份扫描设备的机器特征相融合，可以提供良好的唯一性，同时保证远程认证的 安全性。
【发明内容】
[0003] 本发明针对二维码远程身份认证技术存在的安全隐患，提出了一种基于人机特征 的二维码远程认证技术。可以保证用户身份凭据的唯一性，同时满足用户无需记忆密钥的 需求，攻击者通过窃听方式获取用户认证信息的可能性低。
[0004] 为了实现上述的目的，本发明采用了以下的技术方案： 一种基于人机特征的二维码远程认证方法，该方法包括以下的步骤： 第一步，认证服务器预存用户的指纹模板一枚，身份扫描设备的机器指纹一份，用户二 维码一份； 第二步，用户移动终端向认证服务器发起认证请求； 第三步，身份扫描设备扫描用户指纹信息，提取指纹特征； 第四步，身份扫描设备扫描用户二维码，提取设备的机器指纹； 第五步，用设备的机器指纹对用户二维码、指纹特征进行加密保护，传输至远端认证服 务器进行认证； 第六步，认证服务器用预存的设备机器指纹解密用户认证请求，比对用户二维码与指 纹特征，一致，则认证通过，不一致，则认证失败。
[0005] 作为优选，第五步用对称加密算法G，加密用户指纹、二维码信息，机器指纹作为对 称加密密钥使用，加密过程表示为： G(用户指纹特征Il二维码）机器指纹 发送数据包G(用户指纹特征II二维码）机至远端认证服务器。
[0006] 作为优选，第五步认证服务器预存用户指纹模板、二维码、机器指纹信息，对接收 的数据包进行如下运算： G(G(用户指纹特征II一维码）机器指纹）机器指纹 解密出用户指纹特征与二维码信息； 比对用户指纹与二维码，两者均一致，则认证通过，不一致，则认证失败。
[0007] 作为优选，所用二维码为QR码。
[0008] 作为优选，所用机器指纹信息为手机为頂EI号，笔迹本电脑为硬盘序列号。
[0009] 作为优选，用户指纹特征提取过程为： 1) 用直方图均衡化方法对指纹图像进行均衡化处理； 2) 用二维离散高斯模板算子对指纹图像进行高斯滤波处理，即图像收敛处理； 3) 用平滑模板算子对指纹图像进行图像平滑处理； 4) 用Gabor函数模板对指纹图像进行图像增强处理； 5) 对指纹图像进行二值化处理，二值化处理使用切线与法线方向的加权模板计算图像 像素点在两个方向上的加权均值，通过比较两个方向上的均值大小，判定该图像像素点为〇 或1 ;加权模板可取多套：
【主权项】
1. 一种基于人机特征的二维码远程认证方法，其特征在于该方法包括w下的步骤： 第一步，认证服务器预存用户的指纹模板一枚，身份扫描设备的机器指纹一份，用户二 维码一份； 第二步，用户移动终端向认证服务器发起认证请求； 第=步，身份扫描设备扫描用户指纹信息，提取指纹特征； 第四步，身份扫描设备扫描用户二维码，提取设备的机器指纹； 第五步，用设备的机器指纹对用户二维码、指纹特征进行加密保护，传输至远端认证服 务器进行认证； 第六步，认证服务器用预存的设备机器指纹解密用户认证请求，比对用户二维码与指 纹特征，一致，则认证通过，不一致，则认证失败。
2. 根据权利要求1所述的一种基于人机特征的二维码远程认证方法，其特征在于：第 五步用对称加密算法G，加密用户指纹、二维码信息，机器指纹作为对称加密密钥使用，加密 过程表示为： G (用户指纹特征I 一维码）机器指纹 发送数据包G (用户指纹特征II二维码）机S指纹至远端认证服务器。
3. 根据权利要求1所述的一种基于人机特征的二维码远程认证方法，其特征在于：第 五步认证服务器预存用户指纹模板、二维码、机器指纹信息，对接收的数据包进行如下运 算： G (G(用户指纹特征I I ^维码）机器指纹）机器指纹 解密出用户指纹特征与二维码信息； 比对用户指纹与二维码，两者均一致，则认证通过，不一致，则认证失败。
4. 根据权利要求1所述的一种基于人机特征的二维码远程认证方法，其特征在于：所 用二维码为QR码。
5. 根据权利要求1所述的一种基于人机特征的二维码远程认证方法，其特征在于：所 用机器指纹信息为手机为IMEI号，笔迹本电脑为硬盘序列号。
6. 根据权利要求1所述的一种基于人机特征的二维码远程认证方法，其特征在于：用 户指纹特征提取过程为： 1) 用直方图均衡化方法对指纹图像进行均衡化处理； 2) 用二维离散高斯模板算子对指纹图像进行高斯滤波处理，即图像收敛处理； 3) 用平滑模板算子对指纹图像进行图像平滑处理； 4) 用G油or函数模板对指纹图像进行图像增强处理； 5) 对指纹图像进行二值化处理，二值化处理使用切线与法线方向的加权模板计算图像 像素点在两个方向上的加权均值，通过比较两个方向上的均值大小，判定该图像像素点为0 或1 ;加权模板可取多套：
化为切向加权模板，Vq为法向加权模板； 用加权模板计算坐标为（x，y)的点在切线与法线方向上的灰度均值分别为FH(x，y)、
Fv (X，y)，二值化公式为
f (X，y)表示指纹图像5中坐标为（X，y)的点所对应的灰度值；f (X，y)值为0为黑色， 255为白色； 6) 对指纹图像进行细化处理，图像处理领域有多套成熟的图像细化方法，均可使用； 7) 从指纹图像中提取指纹特征端点、叉点，用二维笛卡尔坐标系记录指纹特征端点、叉 点坐标； 端点提取方法；扫描指纹图像7中点的周围8个点，如果8个点所有相邻两个点的差的 绝对值的和为2X255,则其为端点； 叉点提取方法；扫描指纹图像7中点的周围8个点，如果8个点所有相邻两个点的差的 绝对值的和为6 X 255,则其为叉点； 8) 记录端点、叉点坐标，即为指纹特征点。
【专利摘要】本发明涉及一种基于人机特征的二维码远程认证方法，步骤如下：第一步，认证服务器预存用户的指纹模板一枚，身份扫描设备的机器指纹一份，用户二维码一份；第二步，用户移动终端向认证服务器发起认证请求；第三步，身份扫描设备扫描用户指纹信息，提取指纹特征；第四步，身份扫描设备扫描用户二维码，提取设备的机器指纹；第五步，用设备的机器指纹对用户二维码、指纹特征进行加密保护，传输至远端认证服务器进行认证；第六步，认证服务器用预存的设备机器指纹解密用户认证请求，比对用户二维码与指纹特征，一致，则认证通过，不一致，则认证失败。本发明可以保证用户身份凭据的唯一性，同时满足用户无需记忆密钥的需求。
【IPC分类】G06F21-32, G06K9-00, H04L9-32
【公开号】CN104601333
【申请号】CN201510072188
【发明人】李健俊, 李威, 汪欢文, 姜学峰, 王正敏, 董惠良, 杜旋
【申请人】浙江中烟工业有限责任公司
【公开日】2015年5月6日
【申请日】2015年2月11日