指纹U盘及其数据传输方法与流程

本发明涉及数据存储技术领域，具体地，涉及一种指纹u盘及其数据传方法。

背景技术：

在信息高速膨胀的环境下，诸如u盘之类的移动存储工具因为其本身具有使用便捷、传输快速、安全性能高等优势，在数据交换日益频繁的今天，无论是个人，还是专业或企业用户，都倾向于用u盘进行重要数据的保存，该使用模式本身对产品性能提出新的要求，即安全性尤其重要。常规的基于口令的身份认证和加密方式存在诸多问题而越来越不能满足某些敏感场合的特殊要求。将生物特征身份认证技术和加密机制有机地结合在一起，可以利用生物特征的唯一性，不可替代性保证信息安全的长期有效，彻底杜绝密码和密钥遗忘、被盗和被破解的现象，将生物特征身份认证技术应用于u盘，可以提供一种更加安全、便捷的文件加密管理方案。

现有的指纹u盘，主要采用两种实现方式：一种是用hub联接u盘控制芯片和指纹传感器，由pc机控制u盘。此种方式的指纹处理比对是由pc端运行，在u盘与pc端数据传输中存在安全隐患。另一种方式是通过u盘控制芯片来控制u盘。此种方式需pc端发送验证指令给u盘控制芯片来控制打开加密数据，由于pc机指令容易被模拟仿冒，所以此种方式同样存在安全隐患。上述指纹u盘实现方式均需要在pc端软件支持才能实现指纹保护功能，均存在安全隐患。

所以，有必要提供一种改进的指纹u盘，以避免上述缺陷。

技术实现要素：

为克服上述缺陷，本发明提供一种对闪存管理模块的电源的控制来实现启动闪存管理模块依次通过主控制器和usb接口后与外部设备进行数据传输的技术，无需安装任何驱动和软件，使用范围广泛。

本发明提供一种指纹u盘，所述指纹u盘包括usb接口及两两连接的主控制器、鉴权模块和闪存管理模块，所述鉴权模块包括微控制器及与所述微控制器相连接的指纹模组；

所述usb接口，用于连接所述主控制器和外部设备，实现外部设备对所述主控制器供电及外部设备与所述主控制器之间的数据传输；

所述主控制器，用于向所述鉴权模块提供电能并负责与外部设备的通讯；

所述指纹模组，用于采集当前检测指纹并发送所述当前检测指纹和预存的授权指纹至所述微控制器；

所述微控制器，用于判断当前检测指纹是否与预存的授权指纹相吻合，且若当前检测指纹与授权指纹相吻合，则向所述闪存管理模块供电；

所述闪存管理模块，用于和所述主控制器进行数据传输。

优选地，所述闪存管理模块包括用于存储数据的闪存及用于从所述闪存读取数据或向所述闪存写入数据的闪存控制器，所述闪存控制器和所述主控制器通讯连接，所述闪存控制器和所述微控制器电连接。

优选地，所述指纹模组包括指纹采集子单元、指纹存储子单元及指纹发送子单元，其中，

所述指纹采集子单元，用于采集当前检测指纹的图像；

所述指纹存储子单元，用于存储授权指纹；

所述指纹发送子单元，用于将采集的所述当前检测指纹和存储的预存的授权指纹发送至所述微控制器。

优选地，所述微控制器包括接收单元、判断单元和供电单元，其中，

所述接收单元，用于接收所述指纹发送子单元发送的当前检测指纹和授权指纹；

所述判断单元，用于判断当前检测指纹是否与预存的授权指纹相吻合；

所述供电单元，用于若当前检测指纹与预存的授权指纹吻合，则向所述闪存控制器供电。

优选地，所述鉴权模块还包括鉴权单元和指纹管理单元；

所述鉴权单元用于验证当前输入的pin码是否正确；

所述指纹管理单元用于更新所述指纹存储子单元中的预存的授权指纹，在当前输入的pin指纹码正确时，录入当前检测指纹为授权指纹，或者删除授权指纹。

优选地，所述指纹u盘还包括第一led灯、第二led灯和第三led灯，以及与所述指纹采集子单元、所述判断单元及所述指纹管理单元电连接以基于所述指纹采集子单元、所述判断单元及所述指纹管理单元控制所述第一led灯、第二led灯和第三led灯发光的led驱动控制器。

优选地，所述led驱动控制器包括基于所述指纹集子单元工作时控制所述第一led灯闪烁时的第一驱动电路、基于所述判断单元的比对结果控制所述第二led灯闪烁的第二驱动电路及基于所述指纹管理单元录入或删除指纹控制所述第三led灯闪烁的第三驱动电路。

本发明同时提供一种指纹u盘的数据传输方法，所述指纹u盘包括usb接口及两两连接的主控制器、鉴权模块和闪存管理模块，所述鉴权模块包括微控制器及与所述微控制器相连接的指纹模组，所述方法包括如下步骤：

在所述usb接口和外部设备连接时，所述外部设备通过所述主控制器对所述微控制器供电，所述微控制器启动所述指纹模组；

所述指纹模组采集当前检测指纹并发送所述当前检测指纹和预存的授权指纹至所述微控制器；

所述微控制器判断当前检测指纹是否与预存的授权指纹相吻合，且在当前检测指纹与预存的授权指纹相吻合时，所述微控制器向所述闪存管理模块供电；

所述闪存管理模块依次经所述主控制器和所述usb接口后与外部设备进行数据传输。

优选地，所述闪存管理模块包括用于存储数据的闪存及用于从所述闪存读取数据或向所述闪存写入数据的闪存控制器，所述闪存控制器和所述主控制器通讯连接，所述闪存控制器和所述微控制器电连接。

优选地，所述鉴权模块还包括鉴权单元和指纹管理单元；

所述鉴权单元用于验证当前输入的pin码是否正确；

所述指纹管理单元用于更新所述指纹模组的授权指纹，在当前输入的pin指纹码正确时，录入当前检测指纹为授权指纹，或者删除授权指纹。

相较于现有技术，本发明提供的指纹u盘及其数据传输方法具有以下有益效果：所述指纹u盘包括usb接口及两两连接的主控制器、鉴权模块和闪存管理模块，所述鉴权模块包括微控制器及与所述微控制器相连接的指纹模组，通过指纹模组采集当前检测指纹和存储授权指纹，所述微控制器判断当前检测指纹是否与预存的授权指纹相吻合，且若当前检测指纹与预存的授权指纹相吻合，则向所述闪存管理模块供电，即通过指纹验证控制闪存管理模块的电源。一方面，该指纹u盘集成了独立的鉴权模块，通过鉴权模块控制闪存管理模块的电源，不占用系统任何存储空间和cpu的运算资源，也无需安装任何驱动和软件，使用环境广泛，可在windows，linux，mac等系统下使用；另一方面，只是对闪存盘管理模块进行供电管理，未修改任何闪存盘管理模块上的代码，兼容市面上所有的普通u盘。

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地介绍，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它的附图，其中：

图1是本发明提供的指纹u盘第一实施例的原理框图；

图2是图1所示指纹模组的细化功能模块示意图；

图3是图1所示微控制器的细化功能模块示意图；

图4是本发明提供的指纹u盘第二实施例的结构示意图；

图5是本发明提供的指纹u盘的数据传输方法一较佳实施例的步骤流程示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例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做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例一

请参阅图1至图3，本实施例中，所述指纹u盘包括usb接口10及两两连接的主控制器20、鉴权模块30和闪存管理模块40。通过增加独立的鉴权模块30验证指纹以控制闪存管理模块40的电源，不占用系统任何存储空间和cpu的运算资源，也无需安装任何驱动和软件，使用环境广泛，可在windows，linux，mac等系统下使用；另一方面，只是对闪存盘管理模块40进行供电管理，未修改任何闪存盘管理模块40上的代码，兼容市面上所有的普通u盘。

所述usb接口10用于连接所述主控制器20和外部设备，实现外部设备对所述主控制器20供电及外部设备与所述主控制器20之间的数据传输。

所述usb接口10为usb3.0接口，其可以同时为所述主控制器20供电以及使得所述指纹u盘与外部设备进行数据传输，外部设备即上位机。

所述主控制器20用于向所述鉴权模块30提供电能并负责与外部设备的通讯。在指纹比对成功后，所述闪存管理模块40通过所述主控制器20与外部设备进行数据传输。所述主控制器20可以采用任何已知的微电脑、微控制器或者微模块等。

所述鉴权模块30为所述指纹u盘集成的独立模块，所述指纹u盘通过usb接口10连上外部设备即所述指纹u盘通过usb接口10上电后，外部设备通过所述主控制器20对所述鉴权模块30进行供电，所述鉴权模块30模块启动。

所述鉴权模块30包括指纹模组31、微控制器33、鉴权单元35和指纹管理单元37。

所述指纹模组31用于采集当前检测指纹并发送所述当前检测指纹和预存的授权指纹至所述微控制器33。

所述指纹模组31包括指纹采集子单元311、指纹存储子单元313及指纹发送子单元313，其中，

所述指纹采集子单元311用于采集当前检测指纹的图像；

所述指纹存储子单元313用于存储授权指纹；

所述指纹发送子单元315用于将采集的所述当前检测指纹和预存的授权指纹发送至所述微控制器33。

所述鉴权模块30启动后，当用户将手指放入检测区域，所述指纹采集子单元311采集指纹图像，该指纹图像可以为原图像，也可以对数据进行优化处理提取特征点，并存储该数据；同时，所述微控制器33向所述指纹模组31发送请求，所述指纹发送子单元315根据该请求将采集的所述当前检测指纹和预存储的所述授权指纹发送至所述微控制器33。

所述微控制器33用于判断当前检测指纹是否与预存的授权指纹相吻合，且若当前检测指纹与预存的授权指纹相吻合，则向所述闪存管理模块40供电。

所述微控制器33包括接收单元331、判断单元333和供电单元335，其中，

所述接收单元331用于接收所述指纹发送子单元315发送的当前检测指纹和授权指纹；

所述判断单元333用于判断当前检测指纹是否与预存的授权指纹相吻合；

所述供电单元335用于若当前检测指纹与预存的授权指纹吻合，则向所述闪存管理模块40供电。

所述判断单元333将所述接收单元331接收到的当前检测指纹和授权指纹进行比较，在当前检测指纹与授权指纹吻合时，则所述供电单元335向所述闪存管理模块40供电，即所述闪存管理模块40的存储功能打开，此后，用户可以对所述闪存管理模块40进行读写操作；在当前检测指纹与授权指纹不吻合即验证不成功时，则所述闪存管理模块40未被供电，用户可不以对所述闪存管理模块40进行读写操作。

所述鉴权单元35用于验证当前输入的pin码是否正确。

所述指纹管理单元37用于更新所述指纹存储子单元中的授权指纹，在当前输入的pin指纹码正确时，录入当前检测指纹为授权指纹，或者删除授权指纹。

指纹u盘的初始状态无指纹记录，无需安装任何驱动和软件，直接进入u盘，运行指纹模组。第一次运行指纹模组时，需要设置pin码，通过pin码来对指纹进行删除和录入的管理。最多可以录入5枚指纹。

所述闪存管理模块40用于和所述主控制器20进行数据传输。所述闪存管理模块40包括用于存储数据的闪存43及用于从所述闪存43读取数据或向所述闪存43写入数据的闪存控制器41。所述闪存控制器41和所述主控制器20通讯连接，所述闪存控制器41和所述微控制器33电连接。所述闪存管理模块40可以为市面上所有的普通u盘的闪存管理模块。

在当前检测指纹与授权指纹吻合时，所述闪存管理模块40的存储功能打开，用户可以通过闪存控制器41从所述闪存43读取数据或向所述闪存43写入数据，该数据依次经所述主控制器20和所述usb接口10后与外部设备进行数据传输。

实施例二

请参阅图4，基于上述图1所示的第一实施例，所述指纹u盘还设置led指示灯，通过led指示灯区分所述指纹u盘的工作状态为采集指纹的状态、当前检测指纹比对成功的状态和增加或删除授权指纹的状态。具体地，所述指纹u盘还包括第一led灯50、第二led灯60和第三led灯70，以及与所述指纹采集子单元311、所述判断单元333及所述指纹管理单元37电连接以基于所述指纹采集子单元311、所述判断单元333及所述指纹管理单元37控制所述第一led灯50、第二led灯60和第三led灯70发光的led驱动控制器80。

优选地，所述led驱动控制器80包括基于所述指纹集子单元311工作时控制所述第一led灯50闪烁时的第一驱动电路81、基于所述判断单元333的比对结果控制所述第二led灯60闪烁的第二驱动电路83及基于所述指纹管理单元37录入或删除指纹控制所述第三led灯70闪烁的第三驱动电路85。

当用户将手指放到指纹u盘指定的采集区域，所述第一led灯50在所述第一驱动电路81的驱动下闪烁；若当前检测指纹与授权指纹吻合，所述第二led灯60在所述第二驱动电路83的驱动下闪烁；在用户通过pin码来对指纹进行删除和录入的管理时，所述第三led灯70在所述第三驱动电路85的驱动下闪烁，用户通过述第一led灯50、第二led灯60和第三led灯70的状态来判断指纹u盘所处的工作状态。

请参阅图5，本发明同时提供一种上文所述指纹u盘的数据传输方法，所述方法包括如下步骤：

s1、在所述usb接口10和外部设备连接时，所述外部设备通过所述主控制器20对所述微控制器33供电，所述微控制器33启动所述指纹模组31。

所述指纹u盘通过usb接口10连上外部设备即所述指纹u盘通过usb接口10上电后，外部设备通过所述主控制器20对所述鉴权模块30中的微控制器33进行供电，所述微控制器33启动所述指纹模组31。

s2、所述指纹模组31采集当前检测指纹并发送所述当前检测指纹和预存储的授权指纹至所述微控制器33。

当用户将手指放入检测区域，所述指纹模组31采集指纹图像，该指纹图像可以为原图像，也可以对数据进行优化处理提取特征点，并存储该数据；同时，所述微控制器33向所述指纹模组31发送请求，所述指纹模组31根据该请求将采集的所述当前检测指纹和预存储的所述授权指纹发送至所述微控制器33。

s3、所述微控制器33判断当前检测指纹是否与预存的授权指纹相吻合，且在当前检测指纹与预存的授权指纹相吻合时，所述微控制器33向所述闪存管理模块40供电。

所述微控制器33接收指纹模组31发送的当前检测指纹和预存储的所述授权指纹后将两者进行比较，在当前检测指纹与授权指纹吻合时，则所述微控制器33向所述闪存管理模块40供电，即所述闪存管理模块40的存储功能打开，此后，用户可以对所述闪存管理模块40进行读写操作；在当前检测指纹与授权指纹不吻合即验证不成功时，则所述闪存管理模块40未被供电，用户可不以对所述闪存管理模块40进行读写操作。

s4、所述闪存管理模块40依次经所述主控制器20和所述usb接口10后与外部设备进行数据传输。

在当前检测指纹与授权指纹吻合时，所述闪存管理模块40的存储功能打开，用户可以通过闪存控制器41从所述闪存43读取数据或向所述闪存43写入数据，该数据依次经所述主控制器20和所述usb接口10后与外部设备进行数据传输。

以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本实用型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其它相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。