专利名称：一种移动终端及用户身份识别方法
技术领域：
本发明涉及通信技术领域，更具体地，涉及一种移动终端及用户身份识别方法。
背景技术：
截止2010年7月10日，全球移动用户数突破50亿大关3G用户超5亿。2000年，全球移动用户总数仅为7. 2亿左右，还不足当今中国一个国家移动用户的数量。移动宽带用户数量也正快速增长，预计2015年将超过34亿(2009年这一数字仅为3.6亿)。有关研究显示，在不久的将来，80%的互联网用户将使用其移动设备上网。使用移动设备接入互联网对有些人来说也许只是方便，对另外一些人来说可能就 是必不可少的生活方式。使用移动设备上网可以使那些无法亲自到银行或无法利用银行账户存取的用户轻松转账。渔民和农民可以快速获得有关天气预报的最新消息。农村居民在当地即可获得医疗保健服务，学生也可接受网络教育。此外，使用移动设备上网也可促进小型企业的日常运营，带动经济发展。在更加成熟的市场中，相互连接的设备，而不是用户数量的增加，正推动网络流量的增加。根据爱立信的研究显示，预计到2020年前全球的互接设备将达到500亿台。随着用户数的不断增长，移动终端的信息安全性格外重要，因此有必要对手机等移动终端的使用者进行身份验证，以保证个人用户信息安全。而目前市场上大量使用的还是字符密码形式，还有使用点数连接图形式，有些高级的使用指纹识别，这些都有一个共同的特点，即需要用户先手动存储一个密码，然后验证时再采集输入数据，与存储的密码进行比较，从而判断身份，这种方式还属于一种传统的校验方式，密码保管的安全性也不高，容易泄密，需要人工干预，没有实现自动化、智能化。也由一些技术提到使用较广的指纹识别、声音识别、掌形识别及虹膜识别等第一代生物识别技术，这些大多需要被监测对象的配合，有时甚至需要被监测对象完成必要的动作，将身体的某些部分接触识别设备才能实现。这些做法确实比较烦琐，识别速度较慢，使用十分不便，而且不易被用户接受。随着犯罪手段的不断智能化、科技化，第一代身份识别技术将面临防伪、防盗的挑战。研究显示，用明胶制成的假手指就可以轻而易举地骗过指纹识别系统，在隐形眼镜上蚀刻出的虚假眼虹膜特征也可以让虹膜识别系统真假难辨。
发明内容
本发明目的是提出一种移动终端及用户身份识别方法，跟踪记录终端用户的行为，从而识别出终端用户的合法或者非法身份。为实现上述目的，本发明提出一种移动终端用户身份识别方法，移动终端检测和跟踪用户行为并记录；当移动终端更换SIM卡后，移动终端记录更换SIM卡后的用户行为并记录；判断SIM卡更换前后的用户行为是否相同或近似，如果相同或近似，认为用户是合法用户，如果不相同也不近似，则认为用户是非法用户。进一步地,所述用户行为是移动行为或操作行为。
进一步地，所述移动行为是检测和跟踪包括家庭位置信息、工作单位位置信息、家庭到工作单位距离信息、时间段信息和从家庭到工作单位移动行为花费时间信息。
进一步地,所述操作行为是语音操作、上网操作、短信操作、电话本操作、STK操作、游戏操作、播放器操作、照相机操作、电子阅读操作或充电操作。进一步地，如果所述操作行为是语音操作，则检测和跟踪的信息包括操作类型、号码类型、时间段和时长；如果所述操作行为是短信操作，则检测和跟踪的信息包括操作类型、号码类型和时间段信息；如果所述操作行为是上网操作，则检测和跟踪的信息包括接入方式、时间段、上网行为和时长；如果所述操作行为是电话本操作，则检测和跟踪的信息包括操作类型、号码类型和时间段；如果所述操作行为是STK操作，则检测和跟踪的信息包括操作类型和时间段；如果所述操作行为是游戏操作，则检测和跟踪的信息包括操作类型、时间段和时长;如果所述操作行为是播放器操作，则检测和跟踪的信息包括操作类型、多媒体类型、时间段和时长；如果所述操作行为是照相机操作，则检测和跟踪的信息包括操作类型、时间段和时长；如果所述操作行为是电子阅读操作，则检测和跟踪的信息包括操作类型、时间段和时长；如果所述操作行为是充电操作，则检测和跟踪的信息包括操作类型、时间段和时长。本发明还提出一种移动终端，所述移动终端包括；行为检测与跟踪模块、行为特征提取模块、行为特征比较模块和判断模块；所述行为检测与跟踪模块用于检测和跟踪用户行为，为行为特征提取提供数据；所述行为特征提取模块用于提取用户行为特征；所述用户特征比较模块用于比较移动终端使用不同SIM卡前后用户行为特征；所述判断模块用于根据用户特征比较模块传来的比较信息，判断新用户是否为合法用户，如果前后的用户行为相同或近似，认为用户是合法用户，如果不相同也不近似，则认为用户是非法用户。进一步地,所述用户行为是移动行为或操作行为。进一步地，所述移动行为是检测和跟踪包括家庭位置信息、工作单位位置信息、家庭到工作单位距离信息、时间段信息和从家庭到工作单位移动行为花费时间信息。进一步地,所述操作行为是语音操作、上网操作、短信操作、电话本操作、STK操作、游戏操作、播放器操作、照相机操作、电子阅读操作或充电操作。进一步地，如果所述操作行为是语音操作，则检测和跟踪的信息包括操作类型、号码类型、时间段和时长；如果所述操作行为是短信操作，则检测和跟踪的信息包括操作类型、号码类型和时间段信息；如果所述操作行为是上网操作，则检测和跟踪的信息包括接入方式、时间段、上网行为和时长；如果所述操作行为是电话本操作，则检测和跟踪的信息包括操作类型、号码类型和时间段；如果所述操作行为是STK操作，则检测和跟踪的信息包括操作类型和时间段；如果所述操作行为是游戏操作，则检测和跟踪的信息包括操作类型、时间段和时长;如果所述操作行为是播放器操作，则检测和跟踪的信息包括操作类型、多媒体类型、时间段和时长；
如果所述操作行为是照相机操作，则检测和跟踪的信息包括操作类型、时间段和时长；如果所述操作行为是电子阅读操作，则检测和跟踪的信息包括操作类型、时间段和时长；如果所述操作行为是充电操作，则检测和跟踪的信息包括操作类型、时间段和时长。综上所述，采用本发明具有如下有益效果本发明技术方案采取用户行为来进行身份识别的方法应用到终端中，因为其使用一个用户的习惯作为身份特征，所以具有难于模仿和破解优点，不存在密钥保管和分发问题，破解难度大，安全性更高。此外，即使合法用户丢失了 SM卡后插入补办的SM卡后，因为其生活习惯不会改变，所以不影响使用，而当手机丢失后，非法用户插入别的SIM卡后，身份验证不会通过，这样就保证了合法用户的权益。本发明不需要运营商或者生产商或者用户预先设定密码操作，是在用户使用过程中不知不觉采集了行为特征，实施过程简单方便。
图I是本发明实施例一种用户行为识别方式；图2是本发明实施例一种用户特征训练提取方式；图3是本发明实施例用户身份识别方法；图4是本发明实施例用户行为中语音操作的识别方式；图5是本发明实施例用户行为中充电操作的提取方式；图6是本发明实施例另一种用户身份识别方法；图7是本发明实施例移动终端组成示意图。
具体实施例方式本发明技术方案提出一种通过跟踪记录终端用户的行为，从而识别出终端用户的合法或者非法身份的方法和终端。本发明包括以下步骤训练阶段特征提取。
特征提取阶段主要通过用户的行为检测与跟踪来实现。用户从终端开机开始，会带着终端进行空间上和时间上移动，例如早上起来上班，大部分时间在单位工作，下午在餐厅吃饭，晚上回家睡觉，再到早上起来上班。这样用户会从家-单位-家这样连续移动构成一个环。每天从用户出门到回家作为一个周期，可以统计出用户的每天移动行为，采集其特征属性，通过几个周期内的统计分析，可以得出用户的移动行为习惯，从而可以得到表示用户身份的移动行为特征。如家庭位置信息、工作单位位置信息、去上班的一些动态特征信息和下班后回家一些动态特征信息。通过这些主要特征，可以表示一个终端用户的行为特征，从而使得用户与终端形成一一对应关系。用户从终端放入第一张SM卡开机开始，会操作终端中的功能模块，例如语音、上网、短信、电话本、STK、游戏、播放器、照相机、电子阅读、充电等等。这样用户会从这个功能操作持续一段时间后跃迁到另一个功能，设想从用户开机到电量即将使用完进行充电作为一个周期，然而这个周期内某些功能不是只执行一次，会出现多次使用，因此如果记录这些功能的状态迁移图不可取，可以统计出用户的每种功能操作行为，采集其特征属性，通过几 个周期内的统计分析，可以得出用户的操作行为习惯，从而可以得到表示用户身份的操作行为特征。行为特征提取移动行为特征通过以上数据记录，先提取一个第一级判断特征，即统计分析出用户的家和工作单位位置信息，即平均持续时长最长的两个位置点，把这两个点位置特征作为一级特征向量。这样可以通过这个一级特征向量粗略记录出用户身份特征。为了能精确得出用户身份特征，以上面去上班的一些动态特征信息和下班后回家的动态特征作为二级特征进行精确比较。通过这些动态参数可以精确表示出个人习惯，如发生时段、距离长度、所用时间、速度和所经过关键位置等信息参数。把这些值再平均，把这些特征值组成一个向量，这样可以得出去上班和回家两类动态特征值向量。这样对于用户的身份特征，可以得到两类精细化描述特征向量。操作行为特征通过以上数据记录，先提取一个第一级判断特征，即统计分析出用户最常用的功能，即平均每个周期使用过大于等于I次的功能，这样可以设计出一个与常用功能数位数一样多的一个二进制数，每位表示一个常用功能，该位为I表示常用功能被使用过，这样可以通过这个一级二进制特征数粗略记录出用户特征。为了能精确得出用户身份特征，舍弃那些不常用功能。把每个常用功能作为一个类别，对于每个类别数据，根据其特征属性可以采集其特征值，把这些特征值组成一个向量，这样可以得出若干个周期内常用功能的特征值向量。识别阶段当用户第一次使用时，记录其IMSI (International Mobile Subscribe Identity,IMSI)号和电话号码，这样当合法用户或者非法用户换了 SIM卡后，终端通过比较IMSI号可以判断出SIM卡被换，这时就需要对操作者进行身份识别了。通过跟踪记录一天的操作者行为，我们采用以下两级步骤进行身份验证把上面采集的一级特征值进行比较判断，如果位置相近则表示一级判断通过，用户为合法用户，进入下一步判断；否则为非法用户，不用再判断。采集操作者的动态样本向量，采取最近邻法来判断相似度，通过比较这两个向量之间的欧氏距离，从而判断出两种向量的近似程度，通过初期设计及训练，可以得出一个最大阈值，即两个向量之间距离阈值内表明该功能使用行为与用合法用户的行为一致，这样通过这些常用功能的精细化判断，可以判断用户身份。若用户身份合法，则不用提示，用户正常使用。而当判断出操作者为非法身份。为了保证合法用户的个人信息安全，因此判断出操作者为非法用户时，先给上面记录的合法用户的电话号码发一个短信，告知现在非法者的用户号码，并且删除设备中存储的原有各种信息，如果操作者不换SIM卡，则不允许再开机。只有换了卡后进行了再次识别通过才可以正常使用。下面结合附图和具体实施例，对本发明技术方案做进一步详细描述。如图I所示，是本发明实施例一种用户行为识别方式，如去上班行为，它有四个属性时段(如早晨、中午、下午、晚上、深夜)、距离长度、时长和经过关键点位置信息。对于每个属性，根据其值的集合，进行数字编码，如时段的五个值，可以设定编码1、2、3、4、5来表示；因为I天有24个小时，因此们把这样划分时段8-12点为早晨，12-14点为中午，14-18点为下午，18-23点为晚上，23-次日8点为深夜，这样比较符合个人生活习惯；距离长度直接使用10米为单位的数字代替属性；而对于时长则以分钟为单位的实数来计时；为了更好地记录用户的上班行为习惯特征，我们再采集两三个关键点位置信息。这样对于一个行为就可以用一串数字编码来记录，如早上时段去上班花了 30分仲，经过市政府，南三环，总路程有20公里。这样可以用编码向量(1，2000，30，locationl, location2)来表示。下班回家行为也照上面的实施方式来实现。如图2所示，是本发明实施例一种用户特征训练提取方式，采取以下步骤进行用户身份特征提取步骤201 :当终端开机后，行为检测与跟踪模块开始运行，记录第一次插入SIM卡的MSI号；步骤202 :行为检测与跟踪；采用GPS或者基站定位系统记录用户在每个位置的停留时间。步骤203 :判断记录次数是否达到30次，如果达到则转入步骤204，如果未达到则继续判断；为了能采集到用户的移动行为习惯，定义从用户开机后每天为一个周期，判断这个周期是否达到了 30次，如果没有达到，继续进行行为检测与跟踪；否则转到下一步。步骤204 :行为特征提取；步骤205 :获取一级特征Tl ；对每个点的停留时长进行排序，得出时长最长的两个位置，则最长为家庭位置信息，次长的为单位位置信息，或者最长的为单位位置信息，次长的为家庭位置信息。这样就得到该一级特征Tl ；步骤206 :获取二级特征；将各位置停留时长，经过地点等信息生成上班和回家动态行为的二级特征库。提取上班和回家行为的特征向量Kl和K2，而对于每个类别行为的特征向量，可 以把每个特征向量想象为一个多维空间中的一个点，而通过若干个周期的采集，可以得出每个类别的多个点，为了能真切表示每个类别的特征，把每个类别这些点取平均值如公式1-1，得到其质心，这样下来，就可以得到两个移动行为的特征向量值Ui。
权利要求
1.一种移动终端用户身份识别方法，其特征在于，移动终端检测和跟踪用户行为并记录；当移动终端更换SIM卡后，移动终端记录更换SIM卡后的用户行为并记录；判断SIM卡更换前后的用户行为是否相同或近似，如果相同或近似，认为用户是合法用户，如果不相同也不近似，则认为用户是非法用户。
2.如权利要求I所述的方法，其特征在于，所述用户行为是移动行为或操作行为。
3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述移动行为是检测和跟踪包括家庭位置信息、工作单位位置信息、家庭到工作单位距离信息、时间段信息和从家庭到工作单位移动行为花费时间信息。
4.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述操作行为是语音操作、上网操作、短信操作、电话本操作、STK操作、游戏操作、播放器操作、照相机操作、电子阅读操作或充电操作。
5.如权利要求4所述的方法，其特征在于， 如果所述操作行为是语音操作，则检测和跟踪的信息包括操作类型、号码类型、时间段和时长； 如果所述操作行为是短信操作，则检测和跟踪的信息包括操作类型、号码类型和时间段 目息; 如果所述操作行为是上网操作，则检测和跟踪的信息包括接入方式、时间段、上网行为和时长； 如果所述操作行为是电话本操作，则检测和跟踪的信息包括操作类型、号码类型和时间段； 如果所述操作行为是STK操作，则检测和跟踪的信息包括操作类型和时间段； 如果所述操作行为是游戏操作，则检测和跟踪的信息包括操作类型、时间段和时长；如果所述操作行为是播放器操作，则检测和跟踪的信息包括操作类型、多媒体类型、时间段和时长； 如果所述操作行为是照相机操作，则检测和跟踪的信息包括操作类型、时间段和时长; 如果所述操作行为是电子阅读操作，则检测和跟踪的信息包括操作类型、时间段和时长; 如果所述操作行为是充电操作，则检测和跟踪的信息包括操作类型、时间段和时长。
6.一种移动终端，其特征在于，所述移动终端包括；行为检测与跟踪模块、行为特征提取模块、行为特征比较模块和判断模块； 所述行为检测与跟踪模块用于检测和跟踪用户行为，为行为特征提取提供数据； 所述行为特征提取模块用于提取用户行为特征； 所述用户特征比较模块用于比较移动终端使用不同SIM卡前后用户行为特征； 所述判断模块用于根据用户特征比较模块传来的比较信息，判断新用户是否为合法用户，如果前后的用户行为相同或近似，认为用户是合法用户，如果不相同也不近似，则认为用户是非法用户。
7.如权利要求6所述的移动终端，其特征在于，所述用户行为是移动行为或操作行为。
8.如权利要求7所述的移动终端，其特征在于，所述移动行为是检测和跟踪包括家庭位置信息、工作单位位置信息、家庭到工作单位距离信息、时间段信息和从家庭到工作单位移动行为花费时间信息。
9.如权利要求7所述的移动终端，其特征在于，所述操作行为是语音操作、上网操作、短信操作、电话本操作、STK操作、游戏操作、播放器操作、照相机操作、电子阅读操作或充电操作。
10.如权利要求9所述的移动终端，其特征在于， 如果所述操作行为是语音操作，则检测和跟踪的信息包括操作类型、号码类型、时间段和时长； 如果所述操作行为是短信操作，则检测和跟踪的信息包括操作类型、号码类型和时间段 目息; 如果所述操作行为是上网操作，则检测和跟踪的信息包括接入方式、时间段、上网行为和时长； 如果所述操作行为是电话本操作，则检测和跟踪的信息包括操作类型、号码类型和时间段； 如果所述操作行为是STK操作，则检测和跟踪的信息包括操作类型和时间段； 如果所述操作行为是游戏操作，则检测和跟踪的信息包括操作类型、时间段和时长；如果所述操作行为是播放器操作，则检测和跟踪的信息包括操作类型、多媒体类型、时间段和时长； 如果所述操作行为是照相机操作，则检测和跟踪的信息包括操作类型、时间段和时长; 如果所述操作行为是电子阅读操作，则检测和跟踪的信息包括操作类型、时间段和时长; 如果所述操作行为是充电操作，则检测和跟踪的信息包括操作类型、时间段和时长。
全文摘要
一种移动终端及用户身份识别方法。移动终端检测和跟踪用户行为并记录；当移动终端更换SIM卡后，移动终端记录更换SIM卡后的用户行为并记录；判断SIM卡更换前后的用户行为是否相同或近似，如果相同或近似，认为用户是合法用户，如果不相同也不近似，则认为用户是非法用户。本发明技术方案采取用户行为来进行身份识别的方法应用到终端中，具有难于模仿和破解优点，不存在密钥保管和分发问题，破解难度大，安全性更高；即使合法用户丢失了SIM卡后插入补办的SIM卡后，因为其生活习惯不会改变，所以不影响使用，若手机丢失后，非法用户插入别的SIM卡后，身份验证不会通过，这样就保证了合法用户的权益；不用预设密码且实施过程简单方便。
文档编号H04M1/725GK102647508SQ201110420829
公开日2012年8月22日 申请日期2011年12月15日 优先权日2011年12月15日
发明者宋欣, 王科平, 胡乐申, 谭冠军, 车忠辉 申请人:中兴通讯股份有限公司