专利名称：远程语音身份认证系统及方法
技术领域：
本发明涉及一种远程语音身份认证系统及其方法，特别是一种通过声纹识别技术和语音识别技术双重技术进行实时身份认证的系统，以及该系统的身份认证方法，属于身份识别技术领域。
背景技术：
语音身份识别技术是一种通过人语音中所具备的特别特征进行身份
识别的技术。它与指纹身份识别技术、掌纹身份识别技术、眼睛虹膜身
份识别技术等都是通过人体本身的生物特征进行身份识别的技术。这种利用人体本身生物特征进行识别的身份识别技术以其使用便利、识别准
确、安全性高而倍受用户的青睐。
现有的语音身份认证系统的结构通常如图1所示。用户由远程呼叫端通过电话或其他语音通讯设备向认证服务器发出身份认证请求。在认证服务器端设有专门的声纹识别模块，用以通过人说话的语音特征进行身份识别。只要用户通过该声纹识别模块的认证，即可登陆服务器。
然而，在实际使用中发现这种单一通过声纹识别系统进行身份识别的语音认证系统存在严重的安全隐患。因为，只要犯罪分子通过录音或其他手段获取真实用户的声音样本，即可欺骗声纹识别系统，通过系统认证。
因此，为了避免这种情况的发生，在实际使用中该语音身份认证系统通常要辅助以如帐户密码等其他身份认证手段来进行辅助认证。但是，这样做就失去了语音身份识别技术本身所具备的使用便利、识别准确等技术特点。并且，用户需要进行不同的身份认证操作，增加了用户的操作负担。因此，这种辅以其他身份认证手段的认证系统的用户接受程度较低。
鉴于以上现有语音身份认证系统中所存在的问题，人们有必要设计一种新的语音身份认证系统，在保持语音身份识别技术本身特点的同时，提高其安全性。
发明内容
本发明的目的在于解决现有技术中存在的问题，提供一种通过声纹 识别技术和语音识别技术双重技术进行实时身份认证的系统，以及该系 统的身份认证方法，使得该系统在保持语音身份识别技术本身特点的同 时，提高其安全性。
本发明的发明目的是通过下述技术方案予以实现的 远程语音身份认证系统，其特征在于包括用户远程呼叫端和认 证服务器；所述认证服务器中包括声纹识别模块和随机语音识别模 块；
所述声纹识别模块用以通过用户的语音信息判断用户的身份； 所述随机语音识别模块用以生成随机语音信号，并要求用户回应
该随机语音信号；所述随机语音识别模块判断用户回应的语音信息是
否与所述随机语音信号相符；
所述声纹识别模块和随机语音识别模块为并行的两个识别模块。 所述随机语音识别模块包括随机语音生成器和语音识别模块； 该随机语音生成器用以产生所述随机语音信号；该语音识别模块
用以判断用户回应的语音信息是否与所述随机语音信号相符。 所述随机语音生成器采用交互语音应答系统。
所述随机语音识别模块还包括有人工语音服务端；该人工语音服 务端用以提供人工服务。
所述随机语音识别模块采用人工语音服务端来实现；该人工语音 服务端用以提供人工服务。
远程语音身份认证方法，基于权利要求1所述认证系统实现，其 特征在于
(1) 用户由用户远程呼叫端向认证服务器发出身份认证请求；
(2) 随机语音识别模块生成随机语音信息，并将该随机语音信 息发送给用户，要求用户重复该随机语音信息；
(3) 用户回应该随机语音信息，认证服务器将用户回应的语音 信息分别发送至声纹识别模块和随机语音识别模块进行识别认证；
(4) 该声纹识别模块和随机语音识别模块分别对用户回应的语 音信息进行认证识别；
(5) 如果声纹识别模块和随机语音识别模块均认证通过，则该200910078848.5
用户获得认证通过，登录服务器；如果声纹识别模块和随机语音识别 模块有一个未能认证通过，则该用户未能通过认证，登陆服务器失败。 远程语音身份认证方法，基于权利要求2所述认证系统实现，其 特征在于
(11) 用户由用户远程呼叫端向认证服务器发出身份认证请求；
(12) 随机语音生成器生成随机语音信息，并将该随机语音信息 发送给用户，要求用户重复该随机语音信息；
(13) 用户回应该随机语音信息，认证服务器将用户回应的语音 信息分别发送至声纹识别模块和语音识别模块进行识别认证；
(14) 该声纹识别模块和语音识别模块分别对用户回应的语音信 息进行认证识别；
(15) 如果声纹识别模块和语音识别模块均认证通过，则该用户 获得认证通过，登录服务器；如果声纹识别模块和语音识别模块有一 个未能认证通过，则该用户未能通过认证，登陆服务器失败。
所述随机语音生成器采用交互语音应答系统。
远程语音身份认证方法，基于权利要求5所述认证系统实现，其 特征在于
(21) 用户由用户远程呼叫端向认证服务器发出身份认证请求；
(22) 认证服务器将该用户转接至人工语音服务端，由人工语音 服务端的服务人员提供语音服务；
(23) 用户与人工语音服务端的服务人员的对话语音被发送至声 纹识别模块，由声纹识别模块进行声纹认证识别；
(24) 如果声纹识别模块和人工语音服务端的服务人员均认证通 过，则该用户获得认证通过，登录服务器；如果声纹识别模块和人工 语音服务端的服务人员有一个未能认证通过，则该用户未能通过认 证，登陆服务器失败。
远程语音身份认证方法，基于权利要求4所述认证系统实现，其 特征在于
(31) 用户由用户远程呼叫端向认证服务器发出身份认证请求；
(32) 随机语音生成器生成随机语音信息，并将该随机语音信息 发送给用户，要求用户重复该随机语音信息；
(33) 用户回应该随机语音信息，认证服务器将用户回应的语音信息分别发送至声纹识别模块和语音识别模块进行识别认证；
(34) 该声纹识别模块和语音识别模块分别对用户回应的语音信 息进行认证识别；
(35) 如果声纹识别模块和语音识别模块均认证通过，则该用户 获得认证通过，登录服务器；如果声纹识别模块和语音识别模块有一 个未能认证通过，则该用户未能通过认证，登陆服务器失败；
(36) 如果用户未能通过认证，可以选择转由人工语音服务端的 服务人员提供人工服务。
本发明的有益效果是该远程语音身份认证系统及其认证方法在 现有语音身份认证系统的基础上增加了随机语音识别模块，通过让用 户重复该模块随机产生的语音信息来判断用户的语音来源是否可靠。 这样，该认证系统在保持了语音身份识别技术本身的特点的同时，提高 了系统的安全性，具有较高的用户接受程度。
图135现有语音身份认证系统的结构示意图b远程语音身份认证系统的结构示意图5远程语音身份认证系统第一实施例的结构示意图
图斗-勺远程语音身份认证系统第二实施例的结构示意图
图勿远程语音身份认证系统第三实施例的结构示意图
图勿远程语音身份认证方法的流程图5远程语音身份认证方法第一实施例的流程图8 ;勿远程语音身份认证方法第二实施例的流程图9 j勿远程语音身份认证方法第三实施例的流程图。
具体实施例方式
下面结合附图和实施例对本发明做进一步描述。
目前，针对人说话所产生的语音主要有两种识别技术， 一种为声 纹识别技术，另一种为语音识别技术。所谓声纹识别技术是一种通过 分析人语音的声波信号，来辨别说话人身份的技术。通过声纹识别技 术可以判断出某段语音是否为某个特定人所说的。所谓语音识别技术 是一种通过机器来识别人语音所表达具体信息的技术，更具体的说就 是由机器来识别人说了些什么内容。
如前所述，现有的语音身份认证系统由于专注于对说话者身份的识别认证，因此其中只采用了上述的声纹识别技术，用以识别说话者 的身份。但是，单纯依靠声纹识别技术进行身份认证往往其安全性得 不到保证，即系统无法判断声音来源于说话者本人，而非事先录制的
声音样本。
本发明即是通过语言的另一种识别技术——语音识别技术来解 决这一问题的。
图2为本发明远程语音身份认证系统的结构示意图。如图所示， 该认证系统包括用户远程呼叫端和认证服务器。用户通过用户远程呼 叫端向认证服务器发出语音信号，并要求进行身份认证。
该认证服务器中包括有声纹识别模块和随机语音识别模块。如 前所述声纹识别模块已经广泛的应用在现有语音身份认证系统中，已 为现有技术，在此就不再熬述。该随机语音识别模块采用语音识别技 术，并根据其自身所产生的随机语音信息要求用户做出相应的回应。 该模块即是通过用户回应的语音信息是否与所要求的随机语音相符， 来判断用户所提供的语音是否来自用户本人。
所述声纹识别模块和随机语音识别模块为并行的两个识别模块。 该两个识别模块同时对用户传来的语音信息进行身份认证识别。用户 只有同时通过这两个识别模块认证才能登陆服务器。
由上可见，本发明所设计的语音身份认证系统相较于现有认证系 统其区别主要在于增加了随机语音识别模块。该模块通过要求用户提 供随机的语音信息，并对用户回应的语音信息进行识别，来判断提供 语音信息的是否为用户本人，而非事先的录音。本发明即是通过该模 块来辅助声纹识别模块进行用户的身份认证。
可以用来实现该随机语音识别模块的模块结构有很多，下面结合 附图具体举出几种可行的实施例。
实施例一
如图3所示，该随机语音识别模块包括随机语音生成器和语音识 别模块。该随机语音生成器用以产生要求用户重复的随机语音信号。 该语音识别模块则是采用语音识别技术对用户回应的语音信号进行 识别的模块。通过将语音识别模块所识别出的用户回应语音信号与随 机语音生成器所生成的随机语音信号相比对，判断该用户是否语音认 证通过。
9这里，可以作为随机语音生成器的具体实现形式有很多。本实施
例中，具体釆用了IVR系统(Interactive Voice Response, 交互语 音应答系统)来实现。 实施例二
如图4所示，该随机语音识别模块采用人工语音服务端来实现。 所谓人工语音服务端，就是通过人工向申请身份认证的用户提供身份 认证服务。人工语音服务端的服务人员可以向申请身份认证的用户提 出随机的问题，并根据用户所作出的回答来判断该用户的真实性。并 且，在用户与服务人员的交谈过程中，其发来的语音信息可同时由所 述声纹识别模块进行声纹识别认证。这样，用户可以在不知不觉之中 完成身份认证，提高用户的接受程度。
这里，虽然采用人工语音服务端进行语音识别，会增加一定的人 力资源成本。但是，这种方法作为一种用户接受程度较高的解决方法， 也不失为一种实现方案。
实施例三
如图5所示，该随机语音识别模块包括随机语音生成器、语音识 别模块和人工语音服务端。其中，随机语音生成器、语音识别模块和 人工语音服务端在实施例一和实施例二中已经做了介绍，在这里就不 再熬述。
本实施例中，人工语音服务端作为随机语音生成器和语音识别模 块的一种个补充。当用户通过随机语音生成器和语音识别模块认证失 败后，可以选择通过人工语音服务端进行认证。这样， 一方面可以节 省大量由人工语音服务端所引起的人力资源成本，另一方面也为随机 语音生成器和语音识别模块的认证失败提供补救措施。
该远程语音身份认证系统的认证方法如下
如图6所示，针对图2所示语音身份认证系统，该远程语音身份
认证系统的认证方法
(1) 用户由用户远程呼叫端向认证服务器发出身份认证请求；
(2) 随机语音识别模块生成随机语音信息，并将该随机语音信 息发送给用户，要求用户重复该随机语音信息；
(3) 用户回应该随机语音信息，认证服务器将用户回应的语音信息分别发送至声纹识别模块和随机语音识别模块进行识别认证；
(4) 该声纹识别模块和随机语音识别模块分别对用户回应的语 音信息进行认证识别；
(5) 如果声纹识别模块和随机语音识别模块均认证通过，则该 用户获得认证通过，登录服务器；如果声纹识别模块和随机语音识别 模块有一个未能认证通过，则该用户未能通过认证，登陆服务器失败。
实施例一
图7为针对图3所示语音身份认证系统第一实施例的认证方法。 该认证方法包括如下步骤
(11) 用户由用户远程呼叫端向认证服务器发出身份认证请求；
(12) 随机语音生成器生成随机语音信息，并将该随机语音信息 发送给用户，要求用户重复该随机语音信息；
(13) 用户回应该随机语音信息，认证服务器将用户回应的语音 信息分别发送至声纹识别模块和语音识别模块进行识别认证；
(14) 该声纹识别模块和语音识别模块分别对用户回应的语音信 息进行认证识别；
(15) 如果声纹识别模块和语音识别模块均认证通过，则该用户 获得认证通过，登录服务器；如果声纹识别模块和语音识别模块有一 个未能认证通过，则该用户未能通过认证，登陆服务器失败。
实施例二
图8为针对图4所示语音身份认证系统第二实施例的认证方法。 该认证方法包括如下步骤
(21) 用户由用户远程呼叫端向认证服务器发出身份认证请求；
(22) 认证服务器将该用户转接至人工语音服务端，由人工语音 服务端的服务人员提供语音服务；
(23) 用户与人工语音服务端的服务人员的对话语音被发送至声 纹识别模块，由声纹识别模块进行声纹认证识别；
(24) 如果声纹识别模块和人工语音服务端的服务人员均认证通 过，则该用户获得认证通过，登录服务器；如果声纹识别模块和人工 语音服务端的服务人员有一个未能认证通过，则该用户未能通过认 证，登陆服务器失败。
实施例三
11图9为针对图5所示语音身份认证系统第三实施例的认证方法。 该认证方法包括如下步骤
(31) 用户由用户远程呼叫端向认证服务器发出身份认证请求；
(32) 随机语音生成器生成随机语音信息，并将该随机语音信息 发送给用户，要求用户重复该随机语音信息；
(33) 用户回应该随机语音信息，认证服务器将用户回应的语音 信息分别发送至声纹识别模块和语音识别模块进行识别认证；
(34) 该声纹识别模块和语音识别模块分别对用户回应的语音信 息进行认证识别；
(35) 如果声纹识别模块和语音识别模块均认证通过，则该用户 获得认证通过，登录服务器；如果声纹识别模块和语音识别模块有一 个未能认证通过，则该用户未能通过认证，登陆服务器失败；
(36) 如果用户未能通过认证，可以选择转由人工语音服务端的 服务人员提供人工服务。
综上所述，本发明所设计的远程语音身份认证系统及其认证方法 是在现有语音身份认证系统的基础上增加了随机语音识别模块，通过 让用户重复该模块随机产生的语音信息来判断用户的语音来源是否 可靠。相比于现有技术中通过账号密码或其他身份认证模式进行辅助 认证来说，本系统所增加随机语音识别模块仍然是依靠用户的语音来 进行认证识别，因此在系统进行语音认证时，并不会增加用户的操作 负担，具有较高的用户接受程度。
应当指出，如本发明中所列举的多个实施例，可见用以实现本发明 中随机语音识别模块的具体实现形式还有很多。因此，本领域一般技术 人员对于这一模块所做出的任何不具有创造性的结构改造均应视为在本 发明的保护范围之内。
1权利要求
1、远程语音身份认证系统，其特征在于包括用户远程呼叫端和认证服务器；所述认证服务器中包括声纹识别模块和随机语音识别模块；所述声纹识别模块用以通过用户的语音信息判断用户的身份；所述随机语音识别模块用以生成随机语音信号，并要求用户回应该随机语音信号；所述随机语音识别模块判断用户回应的语音信息是否与所述随机语音信号相符；所述声纹识别模块和随机语音识别模块为并行的两个识别模块。
2、 如权利要求1所述的远程语音身份认证系统，其特征在于 所述随机语音识别模块包括随机语音生成器和语音识别模块；该随机语音生成器用以产生所述随机语音信号；该语音识别模块 用以判断用户回应的语音信息是否与所述随机语音信号相符。
3、 如权利要求2所述的远程语音身份认证系统，其特征在于-所述随机语音生成器采用交互语音应答系统。
4、 如权利要求2所述的远程语音身份认证系统，其特征在于 所述随机语音识别模块还包括有人工语音服务端；该人工语音服务端 用以提供人工服务。
5、 如权利要求1所述的远程语音身份认证系统，其特征在于 所述随机语音识别模块采用人工语音服务端来实现；该人工语音服务 端用以提供人工服务。
6、 远程语音身份认证方法，基于权利要求1所述认证系统实现， 其特征在于(1) 用户由用户远程呼叫端向认证服务器发出身份认证请求；(2) 随机语音识别模块生成随机语音信息，并将该随机语音信 息发送给用户，要求用户重复该随机语音信息；(3) 用户回应该随机语音信息，认证服务器将用户回应的语音 信息分别发送至声纹识别模块和随机语音识别模块进行识别认证；(4) 该声纹识别模块和随机语音识别模块分别对用户回应的语 音信息进行认证识别；(5)如果声纹识别模块和随机语音识别模块均认证通过，则该 用户获得认证通过，登录服务器；如果声纹识别模块和随机语音识别模块有一个未能认证通过，则该用户未能通过认证，登陆服务器失败。
7、 远程语音身份认证方法，基于权利要求2所述认证系统实现， 其特征在于(11) 用户由用户远程呼叫端向认证服务器发出身份认证请求；(12) 随机语音生成器生成随机语音信息，并将该随机语音信息 发送给用户，要求用户重复该随机语音信息；(13) 用户回应该随机语音信息，认证服务器将用户回应的语音 信息分别发送至声纹识别模块和语音识别模块进行识别认证；(14) 该声纹识别模块和语音识别模块分别对用户回应的语音信 息进行认证识别；(15) 如果声纹识别模块和语音识别模块均认证通过，则该用户 获得认证通过，登录服务器；如果声纹识别模块和语音识别模块有一 个未能认证通过，则该用户未能通过认证，登陆服务器失败。
8、 如权利要求7所述语音身份认证方法，其特征在于所述随 机语音生成器采用交互语音应答系统。
9、 远程语音身份认证方法，基于权利要求5所述认证系统实现， 其特征在于(21) 用户由用户远程呼叫端向认证服务器发出身份认证请求；(22) 认证服务器将该用户转接至人工语音服务端，由人工语音 服务端的服务人员提供语音服务；(23) 用户与人工语音服务端的服务人员的对话语音被发送至声 纹识别模块，由声纹识别模块进行声纹认证识别；(24) 如果声纹识别模块和人工语音服务端的服务人员均认证通 过，则该用户获得认证通过，登录服务器；如果声纹识别模块和人工 语音服务端的服务人员有一个未能认证通过，则该用户未能通过认 证，登陆服务器失败。
10、 远程语音身份认证方法，基于权利要求4所述认证系统实现， 其特征在于(31) 用户由用户远程呼叫端向认证服务器发出身份认证请求；(32) 随机语音生成器生成随机语音信息，并将该随机语音信息发送给用户，要求用户重复该随机语音信息；(33) 用户回应该随机语音信息，认证服务器将用户回应的语音 信息分别发送至声纹识别模块和语音识别模块进行识别认证；(34) 该声纹识别模块和语音识别模块分别对用户回应的语音信 息进行认证识别；(35) 如果声纹识别模块和语音识别模块均认证通过，则该用户 获得认证通过，登录服务器；如果声纹识别模块和语音识别模块有一 个未能认证通过，则该用户未能通过认证，登陆服务器失败；(36) 如果用户未能通过认证，可以选择转由人工语音服务端的 服务人员提供人工服务。全文摘要
本发明提供了一种远程语音身份认证系统，其特征在于包括用户远程呼叫端和认证服务器；所述认证服务器中包括声纹识别模块和随机语音识别模块；所述声纹识别模块用以通过用户的语音信息判断用户的身份；所述随机语音识别模块用以生成随机语音信号，并要求用户回应该随机语音信号；所述随机语音识别模块判断用户回应的语音信息是否与所述随机语音信号相符。该远程语音身份认证系统在现有语音身份认证系统的基础上增加了随机语音识别模块，通过让用户重复该模块随机产生的语音信息来判断用户的语音来源是否可靠，提高了系统的安全性，具有较高的用户接受程度。
文档编号H04L9/32GK101494540SQ200910078848
公开日2009年7月29日 申请日期2009年3月4日 优先权日2009年3月4日
发明者诚 周, 杨永胜, 炜 邴 申请人:北京英立讯科技有限公司