一种鉴别IC卡真伪的装置和方法与流程

本发明涉及ic卡技术领域，特别涉及一种鉴别ic卡真伪的装置和方法。

背景技术

ic卡在日常生活中得到应用以来，在很大程度上改变了人们的生活方式，特别是银行推出的ic卡不但解决了人们出行携带大量现金不方便的问题，而且采用密码验证方式实现取钱、消费等功能，进而提高了个人财产的安全性。然而，单独使用密码验证，容易被破解，ic卡的安全性无法得到充分的保障，违法分子通过一些非法手段窃取用户的个人信息，并通过克隆ic卡的方式盗取用户的个人财产，不仅给用户带来无法估量的损失，还破坏了社会的正常秩序，不利于社会的稳定发展。

技术实现要素：

为了克服上述现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种鉴别ic卡真伪的装置和方法，通过语音信号提取代表说话人身份的相关特征，进而识别出说话人的身份，这样能够有效的防止ic卡被盗刷，大大提高用户财产的安全性。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种鉴别ic卡真伪的装置，包括rfid读写模块8，rfid读写模块8用于识别ic卡；

lcd显示模块6，用于显示系统正常开启的使用界面；

语音采集模块7，用于采集用户信息并进行匹配，识别声纹信息；

存储器5，用于数据缓存，存储rfid读写模块8读取ic卡的信息；

嵌入式微处理器1，用于控制rfid读写模块8和语音采集模块7并处理读取的信息，通过无线wifi模块9与服务器端数据库10通信；

电源模块2，设置在嵌入式微处理器1上，为整个装置供电；

时钟模块4，用于控制嵌入式微处理器1整体的时间，嵌入式微处理器1上安装有复位模块3。

所述的嵌入式微处理器1为omap5912，包括arm926ej-s处理器和tms320c55xdsp内核，无线wifi模块9为esp8266，rfid读写模块8采用mfrc500芯片，所述的语音采集模块7包括tlv320aic23的语音采集模块和omap5912的语音数据接收处理模块，所述的存储器5为tfcard存储器。

所述的lcd显示模块6通过hdml接口与嵌入式微处理器1相连。

一种声纹识别的ic卡防盗刷的方法：用户在银行开办新卡时，银行会注册用户的身份信息，并采取回答多个相关问题的方式，注册用户的声纹信息，把相对应的身份信息和声纹信息绑定在一起，存储在服务器端数据库10；

系统正常开启后，lcd显示模块6显示欢迎使用界面，语音播放器播放安全提示，当持卡人把ic卡插入atm中，rfid读写模块8识别ic卡，识别完成之后，系统提示持卡人输入密码，如果密码输入错误，则系统提示持卡人重新输入密码，若密码输入的错误次数达到三次，则冻结该ic卡账户；如果密码验证无误，则系统进入声纹验证环节；

系统随机播报用户开卡时已注册的多个问题，等待持卡人回答，持卡人通过语音采集模块7回答相应问题，嵌入式微处理器1经过特征提取和模式匹配验证持卡人的合法身份，随机播报可以形成多种验证声纹信息的组合方式，防止不法分子通过录音的方式破解声纹验证；

若声纹验证未通过，则嵌入式微处理器1提示此卡异常禁止操作；若声纹验证通过，则持卡人可以操作此卡，此时系统提示是否要更改声纹信息，若要更改，则更改声纹信息后可以继续操作此卡；若不要更改，则继续操作此卡。

本发明的有益效果：

atm中的rfid读写模块识别到ic卡后，进行密码验证，只有密码验证无误之后，系统才会进入声纹验证环节，在声纹验证环节，系统采取多个注册问题随机组合的方式进行声纹验证，这样可以大大增加破解的难度，也可以有效避免不法分子通过录音破解声纹验证的可能性。该装置通过声纹识别和密码验证两种验证方式，增加了ic卡的破解难度，能有效防止犯罪分子窃取ic账户信息，保障了用户的财产安全。

附图说明

图1为本发明的硬件结构框图。

图2为本发明的工作流程图。

图3为声纹识别系统原理图。

图4为mfrc500芯片接口电路图。

图5为tlv320aic23芯片接口电路图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步详细说明。

如图1所示，一种声纹识别的ic卡防盗刷装置，包括有嵌入式微处理器1，电源模块2，复位电路3，时钟电路4，高速tfcard存储器5，lcd显示模块6，语音采集模块7，rfid读写模块8，无线wifi模块9和服务器端数据库10。电源模块2与嵌入式微处理器1相连；高速tfcard存储器5与嵌入式微处理器1相连；无线wifi模块9与嵌入式微处理器相连1；lcd显示模块6与嵌入式微处理器1相连显示ic卡识别结果；服务器端数据库10通过无线网络与无线wifi模块9相连。

所述的语音采集模块7主要包括两个模块，以tlv320aic23(简称aic23)为核心的语音采集模块，它是ti推出的一款高性能的立体声音频codec芯片，它的数模转换和模数转换部件高度集成在芯片内部；以omap5912的dsp为核心的语音数据接收处理模块。

所述的高速tfcard存储器作为数据缓存，运行轻量级别sqlite数据库，存储运行时rfid读写模块采集到的ic卡信息。

所述的嵌入式微处理器(1)，型号为omap5912，运行linux操作系统，支持本地数据库，可以控制rfid读写模块8，完成ic卡各项信息的读取并通过无线wifi模块9与服务器端数据库10通信。此外，它采用独特的双核结构，内涵1个实现控制功能的带有ti增强型arm926ej-s(简称arm9)内核的处理器和1个实现数据处理功能的高性能、低功耗tms320c55xdsp(简称dsp)内核。

所述的电源模块2支持外部usb供电与本地电源供电两种形式，可以为嵌入式微处理器、传感器及外围电路提供5v、3.3v电源。

所述的无线wifi模块9，型号为esp8266，完成嵌入式微处理器1与服务器端数据库10之间的数据交互。

所述的rfid读写模块8采用mfrc500芯片，它支持iso/iec14443a所有的层，能够与支持rfid的ic卡通信并读取信息。

所述的lcd显示模块(6)通过hdml接口与嵌入式微处理器(1)相连，用于显示ic卡识别结果及ic卡内信息。

如图2所示，用户在银行开办新卡时，银行会注册用户的身份信息，并采取回答多个相关问题的方式，注册用户的声纹信息，把相对应的身份信息和声纹信息绑定在一起，存储在服务器端数据库。

系统正常开启后，lcd显示屏显示欢迎使用界面，语音播放器播放安全提示，当持卡人把ic卡插入atm中，rfid读写模块8识别ic卡，识别完成之后，系统提示持卡人输入密码，如果密码输入错误，则系统提示持卡人重新输入密码，若密码输入的错误次数达到三次，则冻结该ic卡账户；如果密码验证无误，则系统进入声纹验证环节。

系统随机播报用户开卡时已注册的多个问题，等待持卡人回答，持卡人通过语音采集模块7回答相应问题，系统经过特征提取和模式匹配验证持卡人的合法身份。随机播报可以形成多种验证声纹信息的组合方式，防止不法分子通过录音的方式破解声纹验证。

若声纹验证未通过，则系统提示此卡异常禁止操作；若声纹验证通过，则持卡人可以操作此卡，此时系统提示是否要更改声纹信息，若要更改，则更改声纹信息后可以继续操作此卡；若不要更改，则继续操作此卡。

如图3所示，语音输入主要是通过语音采集模块7语音信号的采集，通过语音设备比如录音机，电脑或者开发板等采集语音信号。预处理包括对采集上来的语音数据进行预加重、分帧加窗以及断电检测等处理。特征提取就是从说话人的语音信号中提取出表示说话人的个性的特征。参考模板为用户开卡时注册的语音模板。模式匹配就是用户或者冒认者的一段语音经过同样的处理提取到声纹特征后，经过与注册得到的声纹模型进行声纹匹配处理，获得当前语音是来自注册用户的置信度得分，并根据一定的门限判断，获得当前语音是否来自某个注册用户的识别结果。

如图4所示为mfrc500芯片接口电路图，如图5所示为tlv320aic23芯片接口电路图。

声纹识别，也称为说话人识别，有两类，即说话人辨认和说话人确认。前者用以判断某段语音是若干人中的哪一个所说的，是“多选一”问题；而后者用以确认某段语音是否是指定的某个人所说的，是“一对一判别”问题。不同的任务和应用会使用不同的声纹识别技术，如缩小刑侦范围时可能需要辨认技术，而银行交易时则需要确认技术。不管是辨认还是确认，都需要先对说话人的声纹进行建模，这就是所谓的“训练”或“学习”过程。

声纹识别，是根据说话人的发音生理和行为特征，自动识别说话人身份的一种生物识别方法。声纹识别所提供的安全性可与其他生物识别技术(如：指纹、掌形和虹膜)相媲美，而且语音采集装置造价低廉，只需电话/手机或麦克风即可，无需特殊的设备；它与说话语言无关，与方言腔调无关，不涉及隐私问题，适应人群范围很广；声音信号便于远程传输和获取，在基于电信和网络的身份识别应用中，声纹识别更为擅长，得天独厚。