基于矩陣和相對(duì)時(shí)間的移動(dòng)終端用戶身份認(rèn)證系統(tǒng)及方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種基于矩陣和相對(duì)時(shí)間特征的移動(dòng)終端用戶身份認(rèn)證系統(tǒng)及方法，主要解決現(xiàn)有技術(shù)安全性差、系統(tǒng)資源開銷大的問題。該系統(tǒng)包括：輸入輸出模塊、矩陣序列特征與相對(duì)時(shí)間特征提取模塊和認(rèn)證模塊。輸入輸出模塊接受用戶的相關(guān)配置并向用戶返回注冊(cè)和認(rèn)證的結(jié)果，記錄用戶的輸入信息并發(fā)送到矩陣序列特征與相對(duì)時(shí)間特征提取模塊；矩陣序列特征與相對(duì)時(shí)間特征提取模塊從用戶的輸入信息中提取特征信息，將該特征信息構(gòu)成認(rèn)證模板并存儲(chǔ)；認(rèn)證模塊將矩陣序列特征與相對(duì)時(shí)間特征提取模塊提取出的認(rèn)證信息的特征與認(rèn)證模板中存儲(chǔ)的特征進(jìn)行匹配，將匹配結(jié)果傳遞給輸入輸出模塊。本發(fā)明不僅保證了用戶使用過程中的安全性，而且減小了系統(tǒng)開銷。
【專利說明】基于矩陣和相對(duì)時(shí)間的移動(dòng)終端用戶身份認(rèn)證系統(tǒng)及方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于通信【技術(shù)領(lǐng)域】，更進(jìn)一步涉及移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)域中移動(dòng)終端用戶身份認(rèn)證 技術(shù)，可用于對(duì)登陸移動(dòng)終端的使用者身份的認(rèn)證和移動(dòng)支付過程中用戶身份的認(rèn)證，保 護(hù)移動(dòng)終端用戶的隱私和財(cái)產(chǎn)的安全。

【背景技術(shù)】
[0002] 隨著移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展，移動(dòng)終端在人們的生活中扮演著越來越重要的角 色，移動(dòng)終端中也保存了越來越多的涉及個(gè)人隱私和財(cái)產(chǎn)安全的信息，移動(dòng)終端的安全問 題日益得到了人們的重視。移動(dòng)終端用戶的身份認(rèn)證技術(shù)是確保移動(dòng)終端信息安全的核心 技術(shù)之一，與傳統(tǒng)的用戶身份認(rèn)證相比，移動(dòng)終端上的用戶身份認(rèn)證有著其特殊性：1)移 動(dòng)終端的移動(dòng)特性，使得其認(rèn)證過程必須輸入簡(jiǎn)單，且容錯(cuò)性高；2)移動(dòng)終端的資源局限 性，使得其認(rèn)證開銷要盡量少；3)移動(dòng)終端使用環(huán)境的開放性，使得其安全需求更高。
[0003] 為了找出一種滿足上述需求的方法，人們提出了一些解決方案，其中：
[0004] 東南大學(xué)申請(qǐng)的專利"基于多點(diǎn)觸摸位置序列的智能終端用戶認(rèn)證方法"（申請(qǐng) 號(hào)CN201310483113. 7申請(qǐng)公布號(hào)CN103544428A)公開了一種基于多點(diǎn)觸摸位置序列的身 份識(shí)別的方法及終端。該方法包括用戶注冊(cè)和用戶認(rèn)證兩個(gè)過程，其中用戶的注冊(cè)過程需 要選擇模板圖像、通過點(diǎn)觸摸方式構(gòu)成用戶識(shí)別碼、保存觸摸位置序列、判斷兩次觸摸位置 序列是否一致、生成該用戶的特征序列；用戶認(rèn)證過程能夠提示用戶進(jìn)行觸摸并按順序記 錄觸摸位置，最終實(shí)現(xiàn)識(shí)別用戶的目的。通過以上兩個(gè)過程保證了較高的識(shí)別率和安全性。 該方法存在的不足之處是用戶在注冊(cè)或者認(rèn)證時(shí)的輸入過程容易被其他人偷看到，使用戶 的隱私安全受到威脅。
[0005] 北京百納威爾科技有限公司申請(qǐng)的專利"基于筆跡的身份識(shí)別的方法及終端"（申 請(qǐng)?zhí)?01110211851. 7申請(qǐng)公布號(hào)CN102411712A)公開了一種基于筆跡的身份識(shí)別的方法 及終端。該方法包括以下步驟：1、筆跡采集模塊采集待識(shí)別筆跡。2、特征提取模塊提取所 述待識(shí)別筆跡的識(shí)別特征，所述識(shí)別特征用于表征待識(shí)別筆跡的特異性。3、判斷模塊判斷 所述識(shí)別特征與存儲(chǔ)于筆跡樣品庫(kù)模塊中的標(biāo)準(zhǔn)筆跡的標(biāo)準(zhǔn)特征是否匹配，若判斷獲知所 述識(shí)別特征與所述標(biāo)準(zhǔn)特征相匹配，則身份合法，否則身份不合法，所述標(biāo)準(zhǔn)特征用于表征 所述標(biāo)準(zhǔn)筆跡的特異性。該方法存在的不足之處是：輸入過程復(fù)雜；筆跡的特征提取的運(yùn) 算量較大，資源消耗多。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 本發(fā)明針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提出一種基于矩陣和相對(duì)時(shí)間特征的移動(dòng)終端 用戶身份識(shí)別系統(tǒng)及方法，以提高認(rèn)證的安全性，減少系統(tǒng)開銷，提升用戶體驗(yàn)。
[0007] 為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的用戶身份識(shí)別系統(tǒng)包括：輸入輸出模塊、矩陣序列特 征與相對(duì)時(shí)間特征提取模塊以及認(rèn)證模塊，其特征在于：
[0008] 所述輸入輸出模塊，包括：
[0009] 配置子模塊，用于接收用戶設(shè)定的配置信息，該配置信息包括：用戶輸入的觸點(diǎn)序 列的最短長(zhǎng)度L min、相對(duì)時(shí)間特征的元素個(gè)數(shù)Nt ;
[0010] 輸入子模塊，用于在用戶進(jìn)行注冊(cè)和認(rèn)證時(shí)，在移動(dòng)終端的觸摸屏上預(yù)先生成一 個(gè)由觸點(diǎn)構(gòu)成的m*n的矩陣，其中每個(gè)觸點(diǎn)有唯一的編號(hào)Xi，由用戶在該矩陣上按照配置模 塊的相關(guān)設(shè)置輸入一個(gè)圖形，記錄輸入的相關(guān)信息，該相關(guān)信息包括輸入圖形時(shí)經(jīng)過的觸 點(diǎn)所構(gòu)成的觸點(diǎn)序列以及各個(gè)觸點(diǎn)的進(jìn)入時(shí)間和離開時(shí)間；
[0011] 輸出子模塊，用于將注冊(cè)和認(rèn)證的結(jié)果反饋給用戶；
[0012] 所述的矩陣序列特征與相對(duì)時(shí)間特征提取模塊，包括：
[0013] 預(yù)處理子模塊，用于對(duì)輸入輸出模塊傳遞來的觸點(diǎn)序列信息進(jìn)行簡(jiǎn)化整合，即將 每個(gè)觸點(diǎn)的進(jìn)入與離開時(shí)間轉(zhuǎn)換為在用戶該觸點(diǎn)上停留的時(shí)間；
[0014] 特征提取子模塊，用于從預(yù)處理過的輸入信息中提取出矩陣序列特征與相對(duì)時(shí)間 特征；
[0015] 模板存儲(chǔ)子模塊，用于將用戶注冊(cè)時(shí)得到的矩陣序列特征與相對(duì)時(shí)間特征進(jìn)行存 儲(chǔ)作為用戶認(rèn)證的模板，并在認(rèn)證時(shí)將該模板發(fā)送給認(rèn)證模塊；
[0016] 所述的認(rèn)證模塊，包括：
[0017] 矩陣序列特征匹配子模塊，用于將用戶在認(rèn)證時(shí)輸入信息的矩陣序列特征與認(rèn)證 模板中的矩陣序列特征進(jìn)行匹配，并將匹配結(jié)果返回到輸入輸出模塊；
[0018] 相對(duì)時(shí)間特征匹配子模塊，用于將用戶在認(rèn)證時(shí)輸入信息的相對(duì)時(shí)間特征與匹配 模板中的相對(duì)時(shí)間特征進(jìn)行匹配，并將該匹配結(jié)果返回給輸入輸出模塊。
[0019] 為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的用戶身份識(shí)別方法，包括如下步驟：
[0020] (1)用戶注冊(cè)步驟：
[0021] (la)用戶打開移動(dòng)終端用戶身份認(rèn)證系統(tǒng)，查詢是用戶是否進(jìn)行過注冊(cè)，若進(jìn)行 過，則跳轉(zhuǎn)到步驟（2);否則，進(jìn)入步驟lb);
[0022] (lb)由用戶設(shè)定配置參數(shù)，該參數(shù)包括用戶輸入觸點(diǎn)序列的最短長(zhǎng)度Lmin、相對(duì)時(shí) 間特征的元素個(gè)數(shù)N t;
[0023] (lc)在移動(dòng)終端的觸摸屏上第一次預(yù)先生成一個(gè)由觸點(diǎn)構(gòu)成的m*n的矩陣，其中 每個(gè)觸點(diǎn)有唯一的編號(hào)由用戶在該矩陣上按照步驟lb)中設(shè)置的參數(shù)輸入一個(gè)圖形，記 錄輸入的相關(guān)信息，該相關(guān)信息包括輸入圖形時(shí)經(jīng)過的觸點(diǎn)所構(gòu)成的觸點(diǎn)序列以及各個(gè)觸 點(diǎn)的進(jìn)入時(shí)間和離開時(shí)間；
[0024] (Id)對(duì)步驟lc)中記錄的用戶的輸入信息進(jìn)行簡(jiǎn)化整合，即將每個(gè)觸點(diǎn)的進(jìn)入與 離開時(shí)間轉(zhuǎn)換為在用戶該觸點(diǎn)上停留的時(shí)間，從簡(jiǎn)化整合過后的用戶輸入信息中提取出矩 陣序列特征與相對(duì)時(shí)間特征；
[0025] (le)在移動(dòng)終端的觸摸屏上第二次預(yù)先生成一個(gè)由觸點(diǎn)構(gòu)成的m*n的矩陣，其中 每個(gè)觸點(diǎn)有唯一的編號(hào)Xi，由用戶在該矩陣上重復(fù)在lc)中的輸入，記錄輸入的相關(guān)信息， 該相關(guān)信息包括輸入圖形時(shí)經(jīng)過的觸點(diǎn)所構(gòu)成的觸點(diǎn)序列以及各個(gè)觸點(diǎn)的進(jìn)入時(shí)間和離 開時(shí)間；
[0026] (If)對(duì)le)中記錄的用戶的輸入信息進(jìn)行簡(jiǎn)化整合，即將每個(gè)觸點(diǎn)的進(jìn)入與離開 時(shí)間轉(zhuǎn)換為在用戶該觸點(diǎn)上停留的時(shí)間，從簡(jiǎn)化整合過后的用戶輸入信息中提取出矩陣序 列特征與相對(duì)時(shí)間特征；
[0027] (lg)判斷Id)和步驟If)中提取出的矩陣序列特征與相對(duì)時(shí)間特征是否一致，若 一致，則執(zhí)行步驟lh);否則返回步驟la);
[0028] (lh)用步驟lg)中提取出的矩陣序列特征與相對(duì)時(shí)間特征構(gòu)成認(rèn)證模板并存儲(chǔ)， 返回步驟la);
[0029] (2)用戶認(rèn)證步驟：
[0030] (2a)在移動(dòng)終端的觸摸屏上第三次預(yù)先生成一個(gè)由觸點(diǎn)構(gòu)成的m*n的矩陣，其中 每個(gè)觸點(diǎn)有唯一的編號(hào)Xi，由用戶在該矩陣上按照注冊(cè)時(shí)的設(shè)置輸入一個(gè)圖形，記錄輸入 的相關(guān)信息，該相關(guān)信息包括輸入圖形時(shí)經(jīng)過的觸點(diǎn)所構(gòu)成的觸點(diǎn)序列以及各個(gè)觸點(diǎn)的進(jìn) 入時(shí)間和離開時(shí)間；
[0031] (2b)對(duì)步驟2a)中用戶輸入的信息進(jìn)行簡(jiǎn)化整合，即將每個(gè)觸點(diǎn)的進(jìn)入與離開時(shí) 間轉(zhuǎn)換為在用戶該觸點(diǎn)上停留的時(shí)間；從簡(jiǎn)化整合過后的用戶輸入信息中提取出矩陣序列 特征與相對(duì)時(shí)間特征；
[0032] (2c)矩陣序列特征和相對(duì)時(shí)間特征的匹配
[0033] 2cl)將步驟2b)中提取出矩陣序列特征記為：Χρ1'Χρ2' "·ΧΜ'，認(rèn)證模板中的矩陣 序列特征記為：Χρ1Χρ2···Χ Μ，比較兩個(gè)矩陣序列特征，當(dāng)滿足Χρ1 = Χρ1'，Χρ2 = Χρ2'，···,Χμ = χΜ'時(shí)，則認(rèn)為匹配成功，否則，認(rèn)為匹配失??；
[0034] 2c2)將步驟2b)中提取出的相對(duì)時(shí)間特征所包含的Nt個(gè)元素與認(rèn)證模板中存儲(chǔ) 的相對(duì)時(shí)間特征所包含的Nt個(gè)元素進(jìn)行比較，只要這Nt個(gè)元素相同就認(rèn)為匹配成功，若不 相同，則認(rèn)為匹配失??；
[0035] 當(dāng)步驟2cl)和步驟2c2)同時(shí)匹配成功時(shí)，則認(rèn)為特征匹配成功，執(zhí)行步驟2d); 否則，認(rèn)為特征匹配失敗，返回步驟2a);
[0036] (2d)將步驟2c)中的匹配結(jié)果返回給用戶，用戶獲取移動(dòng)終端的使用權(quán)限。
[0037] 本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點(diǎn)：
[0038] 第一，安全性高。本發(fā)明采用了矩陣序列特征與相對(duì)時(shí)間特征的雙因子認(rèn)證的方 法，使得即使他人在看到用戶的輸入過程之后，也無法模仿通過模仿用戶的輸入來通過認(rèn) 證，有效地防止了其他人的偷窺，大大增強(qiáng)了使用過程的安全性。
[0039] 第二，輸入過程簡(jiǎn)單，用戶體驗(yàn)好。本發(fā)明的用戶的輸入過程十分簡(jiǎn)單，用戶在移 動(dòng)過程中也可以準(zhǔn)確完成輸入。本發(fā)明的輸入過程如傳統(tǒng)的九宮格認(rèn)證過程較為相似，用 戶不必改變已有的使用習(xí)慣，用戶體驗(yàn)效果好。
[0040] 第三，計(jì)算過程簡(jiǎn)單，資源消耗較少。本發(fā)明的認(rèn)證過程中只需要簡(jiǎn)單的加減與比 較運(yùn)算，消耗資源少。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0041] 圖1為本發(fā)明系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖；
[0042] 圖2為本發(fā)明方法的實(shí)現(xiàn)流程圖。
[0043] 具體實(shí)施措施
[0044] 下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步的詳細(xì)說明。
[0045] 參照?qǐng)D1，本發(fā)明系統(tǒng)包括輸入輸出模塊、矩陣序列特征和相對(duì)時(shí)間特征提取模 塊、認(rèn)證模塊三大模塊。其中：
[0046] 所述的輸入輸出模塊，其包括：配置子模塊、輸入子模塊、輸出子模塊。該配置子 模塊，用于接收用戶設(shè)定用戶輸入序列的最短長(zhǎng)度L min、相對(duì)時(shí)間特征點(diǎn)元素的個(gè)數(shù)隊(duì)這 些配置信息；在用戶在輸入注冊(cè)和認(rèn)證信息時(shí)將輸入序列的最短長(zhǎng)度Lmin發(fā)送給輸入子模 塊；在系統(tǒng)進(jìn)行特征提取時(shí)，將相對(duì)時(shí)間特征點(diǎn)包含元素的個(gè)數(shù)N t，發(fā)送給矩陣序列特征與 相對(duì)時(shí)間特征提取模塊；該輸入子模塊，用于在用戶進(jìn)行注冊(cè)和認(rèn)證時(shí)，在移動(dòng)終端的觸摸 屏上預(yù)先生成一個(gè)由觸點(diǎn)構(gòu)成的m*n的矩陣，其中每個(gè)觸點(diǎn)有唯一的編號(hào)Xi，由用戶在該 矩陣上輸入一個(gè)圖形，該圖形包含的觸點(diǎn)的個(gè)數(shù)應(yīng)該滿足大于等于L min，記錄輸入的相關(guān)信 息，該相關(guān)信息包括輸入圖形時(shí)經(jīng)過的觸點(diǎn)所構(gòu)成的觸點(diǎn)序列以及各個(gè)觸點(diǎn)的進(jìn)入時(shí)間和 離開時(shí)間，當(dāng)用戶完成輸入之后將記錄的輸入信息發(fā)送到矩陣序列特征與相對(duì)時(shí)間特征提 取子模塊；該輸出子模塊，用于接受認(rèn)證模塊返回的注冊(cè)和認(rèn)證的結(jié)果信息，并將該信息反 饋給用戶。
[0047] 所述的矩陣序列特征與時(shí)間特征提取模塊，其包括：預(yù)處理子模塊、特征提取子模 塊、模板存儲(chǔ)子模塊。該預(yù)處理子模塊：用于對(duì)輸入輸出模塊傳遞來的觸點(diǎn)序列信息進(jìn)行簡(jiǎn) 化整合，即將每個(gè)觸點(diǎn)的進(jìn)入與離開時(shí)間轉(zhuǎn)換為在用戶該觸點(diǎn)上停留的時(shí)間，并將預(yù)處理 過后的輸入信息發(fā)送給特征提取模塊；該特征提取子模塊：用于從預(yù)處理過的輸入信息中 提取出矩陣序列特征與相對(duì)時(shí)間特征，并將提取出的特征信息發(fā)送到模板存儲(chǔ)子模塊；該 模板存儲(chǔ)子模塊：用于將用戶注冊(cè)時(shí)得到的矩陣序列特征與相對(duì)時(shí)間特征進(jìn)行存儲(chǔ)作為用 戶認(rèn)證的模板，并在認(rèn)證時(shí)將該模板發(fā)送給認(rèn)證模塊。
[0048] 所述的認(rèn)證模塊，其包括：矩陣序列特征匹配子模塊和相對(duì)時(shí)間特征匹配子模塊。 其中：該矩陣序列特征匹配子模塊，用于將用戶在認(rèn)證時(shí)輸入信息的矩陣序列特征與認(rèn)證 模板中的矩陣序列特征進(jìn)行匹配，并將匹配結(jié)果返回到輸入輸出模塊；該相對(duì)時(shí)間特征匹 配子模塊，用于將用戶在認(rèn)證時(shí)輸入信息的相對(duì)時(shí)間特征與匹配模板中的相對(duì)時(shí)間特征進(jìn) 行匹配，并將該匹配結(jié)果返回給輸入輸出模塊。
[0049] 參照?qǐng)D2,本發(fā)明基于矩陣和相對(duì)時(shí)間特征的移動(dòng)終端用戶身份認(rèn)證方法，其實(shí)現(xiàn) 包括用戶注冊(cè)和用戶認(rèn)證兩個(gè)階段。
[0050] 一、用戶注冊(cè)階段：
[0051] 步驟1，接入系統(tǒng)：
[0052] 工作時(shí)，由用戶打開基于矩陣和相對(duì)時(shí)間特征的移動(dòng)終端用戶身份認(rèn)證系統(tǒng)，并 根據(jù)移動(dòng)終端中的記錄來判斷自己是否進(jìn)行過注冊(cè)，若已經(jīng)進(jìn)行過注冊(cè)，則跳轉(zhuǎn)到階段 (二）進(jìn)行用戶身份的認(rèn)證；若未進(jìn)行過注冊(cè)，則執(zhí)行步驟2。
[0053] 步驟2,設(shè)定系統(tǒng)參數(shù)：
[0054] 用戶輸入注冊(cè)信息之前，先對(duì)系統(tǒng)參數(shù)進(jìn)行設(shè)定，該參數(shù)包括用戶輸入觸點(diǎn)序列 的最短長(zhǎng)度L min、相對(duì)時(shí)間特征包含的元素個(gè)數(shù)Nt。
[0055] 步驟3,獲取第一次注冊(cè)時(shí)的輸入信息。
[0056] 用戶在完成對(duì)系統(tǒng)參數(shù)的設(shè)定之后，開始輸入注冊(cè)信息，由系統(tǒng)在移動(dòng)終端的觸 摸屏上第一次預(yù)先生成一個(gè)由觸點(diǎn)構(gòu)成的m*n的矩陣，其中每個(gè)觸點(diǎn)有唯一的編號(hào)\，用戶 在該矩陣上輸入一個(gè)圖形，該圖形所包含的觸點(diǎn)的個(gè)數(shù)應(yīng)該大于等于L min，記錄輸入的相關(guān) 信息，該相關(guān)信息包括輸入圖形時(shí)經(jīng)過的觸點(diǎn)所構(gòu)成的觸點(diǎn)序列S以及各個(gè)觸點(diǎn)的進(jìn)入時(shí) 間和離開時(shí)間。
[0057] 步驟4,對(duì)第一次注冊(cè)時(shí)的輸入信息進(jìn)行簡(jiǎn)化整合，并提取特征。
[0058] 4. 1)對(duì)步驟3中記錄的用戶的輸入信息進(jìn)行簡(jiǎn)化整合，即將該輸入信息中每個(gè)觸 點(diǎn)的進(jìn)入與離開時(shí)間轉(zhuǎn)換為在用戶該觸點(diǎn)上停留的時(shí)間：
[0059] 4. 11)將用戶進(jìn)入各個(gè)點(diǎn)的時(shí)間依次記錄為Tip TifTiy、Tim，將用戶離開各個(gè) 點(diǎn)的時(shí)間依次記錄為T〇1、Tcv·· Tcvp T〇m ;
[0060] 4. 12)根據(jù)用戶進(jìn)入各個(gè)點(diǎn)的時(shí)間和用戶離開各個(gè)點(diǎn)的時(shí)間計(jì)算用戶在各個(gè)觸點(diǎn) 上停留的時(shí)間記為八凡，即= TofTip ΛΤ2 = T〇2_Ti2、…、ATm = T〇m_Tim，
[0061] 簡(jiǎn)化整合過后的第一次注冊(cè)時(shí)的輸入信息包括用戶輸入圖形時(shí)經(jīng)過的觸點(diǎn)所構(gòu) 成的觸點(diǎn)序列S和用戶在各個(gè)觸點(diǎn)上停留的時(shí)間Λ Ti ;
[0062] 4. 2)從簡(jiǎn)化整合過后的輸入信息中提取出矩陣序列特征：
[0063] 將簡(jiǎn)化整合過后的第一次注冊(cè)時(shí)的輸入信息中觸點(diǎn)序列S的第一個(gè)點(diǎn)記為Pi，第 二個(gè)點(diǎn)記為P 2，…，第q個(gè)點(diǎn)記為P,，則該觸點(diǎn)序列可以表示為PiP2…P,，根據(jù)每個(gè)觸點(diǎn)在 矩陣中的編號(hào)Xi，得到由觸點(diǎn)序列中觸點(diǎn)的編號(hào)所構(gòu)成編號(hào)序列x plxp2?xM，并將該編號(hào)序 列作為第一次注冊(cè)時(shí)的輸入信息的矩陣序列特征；
[0064] 4. 3)將簡(jiǎn)化整合過后的第一次注冊(cè)時(shí)的輸入信息中用戶在各個(gè)點(diǎn)上停留的時(shí)間 Λ凡按從大到小的順序進(jìn)行排序，提取出排序后的前Nt個(gè)停留時(shí)間的序號(hào)，并將這Nt序號(hào) 作為第一次注冊(cè)時(shí)的輸入信息的相對(duì)時(shí)間特征。
[0065] 步驟5,獲取第二次注冊(cè)時(shí)的輸入信息。
[0066] 在提取出用戶第一次注冊(cè)輸入的輸入信息的特征之后，開始獲取用戶第二次注冊(cè) 的輸入信息，由系統(tǒng)在移動(dòng)終端的觸摸屏上第二次預(yù)先生成一個(gè)由觸點(diǎn)構(gòu)成的m*n的矩 陣，其中每個(gè)觸點(diǎn)有唯一的編號(hào)用戶在該矩陣上重復(fù)在步驟3中的輸入，記錄輸入的相 關(guān)信息，該相關(guān)信息包括輸入圖形時(shí)經(jīng)過的觸點(diǎn)所構(gòu)成的觸點(diǎn)序列S'以及各個(gè)觸點(diǎn)的進(jìn)入 時(shí)間和離開時(shí)間。
[0067] 步驟6,對(duì)第二次注冊(cè)時(shí)的輸入信息進(jìn)行簡(jiǎn)化整合，并提取特征。
[0068] 6. 1)對(duì)步驟5中記錄的用戶的輸入信息進(jìn)行簡(jiǎn)化整合，即將該輸入信息中每個(gè)觸 點(diǎn)的進(jìn)入與離開時(shí)間轉(zhuǎn)換為在用戶該觸點(diǎn)上停留的時(shí)間：
[0069] 6. 11)將用戶進(jìn)入各個(gè)點(diǎn)的時(shí)間依次記錄為Ti/、Ti2'、…ινΛ?ν，將用戶離 開各個(gè)點(diǎn)的時(shí)間依次記錄為τ 〇1'、τ〇2'、···ινΛ?ν ;
[0070] 6. 12)根據(jù)用戶進(jìn)入各個(gè)點(diǎn)的時(shí)間和用戶離開各個(gè)點(diǎn)的時(shí)間計(jì)算用戶在各個(gè)觸點(diǎn) 上停留的時(shí)間記為 ΛΤ/，即 ΛΤ/ = Τ〇1'-Τν、ΛΤ2' = T〇2'_Ti2'、...、ATm' = T〇m'-Tim'；
[0071] 簡(jiǎn)化整合過后的第二次注冊(cè)時(shí)的輸入信息包括用戶輸入圖形時(shí)經(jīng)過的觸點(diǎn)所構(gòu) 成的觸點(diǎn)序列S'和用戶在各個(gè)觸點(diǎn)上停留的時(shí)間Λ T/ ;
[0072] 6. 2)從簡(jiǎn)化整合過后的第二次注冊(cè)時(shí)的輸入信息中提取出矩陣序列特征：
[0073] 將簡(jiǎn)化整合過后的第二次注冊(cè)時(shí)的輸入信息中的觸點(diǎn)序列S'的第一個(gè)點(diǎn)記為 P/，第二個(gè)點(diǎn)記為P2'，…，第q個(gè)點(diǎn)記為P/，則該觸點(diǎn)序列可以表示為Pi ' P2'…P/，根據(jù) 每個(gè)觸點(diǎn)在矩陣中的編號(hào)Xi，得到由觸點(diǎn)序列中各個(gè)觸點(diǎn)的編號(hào)所構(gòu)成編號(hào)序列x pl'xp2\·· XM'，并將該編號(hào)序列作為第二次注冊(cè)時(shí)的輸入信息的矩陣序列特征；
[0074] 6. 3)將簡(jiǎn)化整合過后的第二次注冊(cè)時(shí)的輸入信息中用戶在各個(gè)點(diǎn)上停留的時(shí)間 ΛΤ/按從大到小的順序進(jìn)行排序，提取出排序后的前Nt個(gè)停留時(shí)間的序號(hào)，并將這Nt序號(hào) 作為第二次注冊(cè)時(shí)的輸入信息的相對(duì)時(shí)間特征。
[0075] 步驟7,判斷兩次注冊(cè)輸入信息的特征是否一致。
[0076] 經(jīng)過步驟4和步驟6之后，提取到了兩次注冊(cè)時(shí)的輸入信息的特征，即矩陣序列特 征和相對(duì)時(shí)間特征，其判斷步驟如下：
[0077] 7. 1)判斷矩陣序列特征是否一致
[0078] 將步驟4中提取出第一次注冊(cè)時(shí)輸入信息的矩陣序列特征：Χρ1Χρ2···Χ Μ與步驟6中 提取出的第二次注冊(cè)時(shí)輸入信息的矩陣序列特征：ΧΡ1' Χρ2'…ΧΜ'進(jìn)行比較，當(dāng)兩個(gè)矩陣序 列完全一致，即滿足XP1 = Χρ1'，Χρ2 = Χρ2'，···，&, = ΧΜ'時(shí)，認(rèn)為矩陣序列特征一致，否則， 認(rèn)為矩陣序列特征不一致；
[0079] 7. 2)判斷相對(duì)時(shí)間特征是否一致：
[0080] 將步驟4中提取出的第一次注冊(cè)時(shí)輸入信息的相對(duì)時(shí)間特征所包含的Nt個(gè)元素 與步驟6中提取出的第二次注冊(cè)時(shí)輸入信息的相對(duì)時(shí)間特征所包含的Nt個(gè)元素進(jìn)行比較， 若這Nt個(gè)元素相同就認(rèn)為相對(duì)時(shí)間特征一致，若不相同，則認(rèn)為相對(duì)時(shí)間特征不一致，在 進(jìn)行比較時(shí)對(duì)于兩個(gè)相對(duì)時(shí)間特征的各個(gè)元素之間的具體順序沒有要求；
[0081] 當(dāng)兩次注冊(cè)時(shí)輸入信息的矩陣序列特征與相對(duì)時(shí)間特征都一致時(shí)，則認(rèn)為兩次輸 入信息的特征一致，執(zhí)行步驟8 ;否則返回步驟1。
[0082] 步驟8,存儲(chǔ)用戶認(rèn)證模板。
[0083] 在判斷出兩次注冊(cè)時(shí)輸入信息的特征一致后，用步驟4中提取出的矩陣序列特 征：Χρ1Χ ρ2···ΧΜ與相對(duì)時(shí)間特征構(gòu)成認(rèn)證模板并存儲(chǔ)，向用戶返回注冊(cè)成功的消息并返回步 驟1。
[0084] 二、用戶認(rèn)證階段：
[0085] 步驟9,獲取用戶認(rèn)證時(shí)的輸入信息。
[0086] 當(dāng)檢測(cè)到用戶已經(jīng)進(jìn)行過注冊(cè)時(shí)，則進(jìn)入到用戶認(rèn)證階段，由系統(tǒng)在移動(dòng)終端的 觸摸屏上第三次預(yù)先生成一個(gè)由觸點(diǎn)構(gòu)成的m*n的矩陣，其中每個(gè)觸點(diǎn)有唯一的編號(hào)\，用 戶在該矩陣上輸入一個(gè)圖形，該圖形包含的觸點(diǎn)的個(gè)數(shù)應(yīng)該大于等于L min，記錄輸入的相關(guān) 信息，該相關(guān)信息包括輸入圖形時(shí)經(jīng)過的觸點(diǎn)所構(gòu)成的觸點(diǎn)序列S"以及各個(gè)觸點(diǎn)的進(jìn)入時(shí) 間和離開時(shí)間。
[0087] 步驟10,對(duì)用戶認(rèn)證時(shí)的輸入信息進(jìn)行簡(jiǎn)化整合，并提取特征。
[0088] 10a)對(duì)步驟9中記錄的用戶的輸入信息進(jìn)行簡(jiǎn)化整合，即將該輸入信息中每個(gè)觸 點(diǎn)的進(jìn)入與離開時(shí)間轉(zhuǎn)換為在用戶該觸點(diǎn)上停留的時(shí)間：
[0089] 10al)將用戶進(jìn)入各個(gè)點(diǎn)的時(shí)間依次記錄為Ti/'、Ti2"、…、TV/'、!!/，將用戶離 開各個(gè)點(diǎn)的時(shí)間依次記錄為T 〇1 "、Τ〇2"、…、Tc^ "、T〇m" ；
[0090] 10a2)根據(jù)用戶進(jìn)入各個(gè)點(diǎn)的時(shí)間和用戶離開各個(gè)點(diǎn)的時(shí)間計(jì)算用戶在各個(gè)觸點(diǎn) 上停留的時(shí)間記為 ΛΤΛ 即 AT/L To/'-Ti/'、ΛΤ2"= To2"-Ti2"、…、AT/L To/'-Ti/'；
[0091] 簡(jiǎn)化整合過后的用戶認(rèn)證時(shí)的輸入信息包括用戶輸入圖形時(shí)經(jīng)過的觸點(diǎn)所構(gòu)成 的觸點(diǎn)序列S"和用戶在各個(gè)觸點(diǎn)上停留的時(shí)間Λ T/'。
[0092] 10b)從簡(jiǎn)化整合過后的輸入信息中提取出矩陣序列特征：
[0093] 將簡(jiǎn)化整合過后的用戶認(rèn)證時(shí)的輸入信息中的觸點(diǎn)序列S"的第一個(gè)點(diǎn)記為Pi"， 第二個(gè)點(diǎn)記為P 2"，…，第q個(gè)點(diǎn)記為P/'，則該觸點(diǎn)序列可以表示為P/'P2"…匕"，根據(jù)每 個(gè)觸點(diǎn)在矩陣中的編號(hào)Xi，得到由觸點(diǎn)序列中觸點(diǎn)的編號(hào)所構(gòu)成編號(hào)序列xpl"xp2"…x M"， 并將該編號(hào)序列作為認(rèn)證時(shí)輸入信息的矩陣序列特征。
[0094] 10c)從簡(jiǎn)化整合過后的輸入信息中提取出相對(duì)時(shí)間特征：
[0095] 將簡(jiǎn)化整合過后的用戶認(rèn)證時(shí)的輸入信息中用戶在各個(gè)點(diǎn)上停留的時(shí)間ΛΤ/'按 從大到小的順序進(jìn)行排序，提取出排序后的前Nt個(gè)停留時(shí)間的序號(hào)，并將這Nt序號(hào)作為認(rèn) 證時(shí)輸入信息的相對(duì)時(shí)間特征。
[0096] 步驟11，將認(rèn)證輸入信息的特征與存儲(chǔ)模板中的特征進(jìn)行匹配。
[0097] 在提取出用戶認(rèn)證時(shí)的輸入信息特征之后，開始進(jìn)行特征的匹配，匹配過程如 下：
[0098] 11a)矩陣序列特征的匹配：將步驟9中提取出認(rèn)證時(shí)輸入信息的矩陣序列特征： XP1 " XP2"…"與認(rèn)證模板中的矩陣序列特征：χΡ1χΡ2…進(jìn)行比較，當(dāng)兩個(gè)矩陣序列特征 完全相同，即滿足x pl = xpl "，xp2 = xp2"，…，xM = xM "時(shí)，認(rèn)為匹配成功，否則，認(rèn)為匹配失 ?。?br> [0099] lib)相對(duì)時(shí)間特征的匹配：將步驟10中提取出認(rèn)證時(shí)輸入信息的相對(duì)時(shí)間特征 所包含的Nt個(gè)元素與認(rèn)證模板中存儲(chǔ)的相對(duì)時(shí)間特征所包含的Nt個(gè)元素進(jìn)行比較，只要 這Nt個(gè)元素相同就認(rèn)為匹配成功，若不相同，則認(rèn)為匹配失敗，在進(jìn)行比較時(shí)對(duì)于兩個(gè)相 對(duì)時(shí)間特征的各個(gè)元素之間的具體順序沒有要求；
[0100] 當(dāng)步驟11a)和步驟lib)同時(shí)匹配成功時(shí)，則認(rèn)為特征匹配成功，向用戶返回認(rèn)證 成功的結(jié)果并允許用戶使用移動(dòng)終端；否則，認(rèn)為特征匹配失敗，向用戶返回認(rèn)證失敗的結(jié) 果并返回步驟9。
【權(quán)利要求】
1. 一種基于矩陣和相對(duì)時(shí)間特征的移動(dòng)終端用戶身份識(shí)別系統(tǒng)，包括：輸入輸出模 塊、矩陣序列特征與相對(duì)時(shí)間特征提取模塊以及認(rèn)證模塊，其特征在于 ： 所述輸入輸出模塊，包括： 配置子模塊，用于接收用戶設(shè)定的配置信息，該配置信息包括：用戶輸入的觸點(diǎn)序列的 最短長(zhǎng)度Lmin、相對(duì)時(shí)間特征的元素個(gè)數(shù)Nt ; 輸入子模塊，用于在用戶進(jìn)行注冊(cè)和認(rèn)證時(shí)，在移動(dòng)終端的觸摸屏上預(yù)先生成一個(gè)由 觸點(diǎn)構(gòu)成的m*n的矩陣，其中每個(gè)觸點(diǎn)有唯一的編號(hào)由用戶在該矩陣上按照配置模塊的 相關(guān)設(shè)置輸入一個(gè)圖形，記錄輸入的相關(guān)信息，該相關(guān)信息包括輸入圖形時(shí)經(jīng)過的觸點(diǎn)所 構(gòu)成的觸點(diǎn)序列以及各個(gè)觸點(diǎn)的進(jìn)入時(shí)間和離開時(shí)間； 輸出子模塊，用于將注冊(cè)和認(rèn)證的結(jié)果反饋給用戶； 所述的矩陣序列特征與相對(duì)時(shí)間特征提取模塊，包括： 預(yù)處理子模塊，用于對(duì)輸入輸出模塊傳遞來的觸點(diǎn)序列信息進(jìn)行簡(jiǎn)化整合，即將每個(gè) 觸點(diǎn)的進(jìn)入與離開時(shí)間轉(zhuǎn)換為在用戶該觸點(diǎn)上停留的時(shí)間； 特征提取子模塊，用于從預(yù)處理過的輸入信息中提取出矩陣序列特征與相對(duì)時(shí)間特 征； 模板存儲(chǔ)子模塊，用于將用戶注冊(cè)時(shí)得到的矩陣序列特征與相對(duì)時(shí)間特征進(jìn)行存儲(chǔ)作 為用戶認(rèn)證的模板，并在認(rèn)證時(shí)將該模板發(fā)送給認(rèn)證模塊； 所述的認(rèn)證模塊，包括： 矩陣序列特征匹配子模塊，用于將用戶在認(rèn)證時(shí)輸入信息的矩陣序列特征與認(rèn)證模板 中的矩陣序列特征進(jìn)行匹配，并將匹配結(jié)果返回到輸入輸出模塊； 相對(duì)時(shí)間特征匹配子模塊，用于將用戶在認(rèn)證時(shí)輸入信息的相對(duì)時(shí)間特征與匹配模板 中的相對(duì)時(shí)間特征進(jìn)行匹配，并將該匹配結(jié)果返回給輸入輸出模塊。
2. -種基于矩陣和相對(duì)時(shí)間特征的移動(dòng)終端用戶身份認(rèn)證方法，包括： (1)用戶注冊(cè)步驟： (la) 用戶打開移動(dòng)終端用戶身份認(rèn)證系統(tǒng)，查詢是用戶是否進(jìn)行過注冊(cè)，若進(jìn)行過，則 跳轉(zhuǎn)到步驟（2);否則，進(jìn)入步驟lb); (lb) 由用戶設(shè)定配置參數(shù)，該參數(shù)包括用戶輸入觸點(diǎn)序列的最短長(zhǎng)度Ι?η、相對(duì)時(shí)間特 征的元素個(gè)數(shù)Nt; (lc) 在移動(dòng)終端的觸摸屏上第一次預(yù)先生成一個(gè)由觸點(diǎn)構(gòu)成的m*n的矩陣，其中每個(gè) 觸點(diǎn)有唯一的編號(hào)由用戶在該矩陣上按照步驟lb)中設(shè)置的參數(shù)輸入一個(gè)圖形，記錄輸 入的相關(guān)信息，該相關(guān)信息包括輸入圖形時(shí)經(jīng)過的觸點(diǎn)所構(gòu)成的觸點(diǎn)序列以及各個(gè)觸點(diǎn)的 進(jìn)入時(shí)間和離開時(shí)間； (ld) 對(duì)步驟lc)中記錄的用戶的輸入信息進(jìn)行簡(jiǎn)化整合，即將每個(gè)觸點(diǎn)的進(jìn)入與離開 時(shí)間轉(zhuǎn)換為在用戶該觸點(diǎn)上停留的時(shí)間，從簡(jiǎn)化整合過后的用戶輸入信息中提取出矩陣序 列特征與相對(duì)時(shí)間特征； (le) 在移動(dòng)終端的觸摸屏上第二次預(yù)先生成一個(gè)由觸點(diǎn)構(gòu)成的m*n的矩陣，其中每個(gè) 觸點(diǎn)有唯一的編號(hào)Xi，由用戶在該矩陣上重復(fù)在lc)中的輸入，記錄輸入的相關(guān)信息，該相 關(guān)信息包括輸入圖形時(shí)經(jīng)過的觸點(diǎn)所構(gòu)成的觸點(diǎn)序列以及各個(gè)觸點(diǎn)的進(jìn)入時(shí)間和離開時(shí) 間； (lf) 對(duì)le)中記錄的用戶的輸入信息進(jìn)行簡(jiǎn)化整合，即將每個(gè)觸點(diǎn)的進(jìn)入與離開時(shí)間 轉(zhuǎn)換為在用戶該觸點(diǎn)上停留的時(shí)間，從簡(jiǎn)化整合過后的用戶輸入信息中提取出矩陣序列特 征與相對(duì)時(shí)間特征； (lg) 判斷Id)和步驟If)中提取出的矩陣序列特征與相對(duì)時(shí)間特征是否一致，若一致， 則執(zhí)行步驟lh);否則返回步驟la); (lh) 用步驟lg)中提取出的矩陣序列特征與相對(duì)時(shí)間特征構(gòu)成認(rèn)證模板并存儲(chǔ)，返回 步驟la); (2)用戶認(rèn)證步驟： (2a)在移動(dòng)終端的觸摸屏上第三次預(yù)先生成一個(gè)由觸點(diǎn)構(gòu)成的m*n的矩陣，其中每個(gè) 觸點(diǎn)有唯一的編號(hào)Xi，由用戶在該矩陣上按照注冊(cè)時(shí)的設(shè)置輸入一個(gè)圖形，記錄輸入的相 關(guān)信息，該相關(guān)信息包括輸入圖形時(shí)經(jīng)過的觸點(diǎn)所構(gòu)成的觸點(diǎn)序列以及各個(gè)觸點(diǎn)的進(jìn)入時(shí) 間和離開時(shí)間； (2b)對(duì)步驟2a)中用戶輸入的信息進(jìn)行簡(jiǎn)化整合，即將每個(gè)觸點(diǎn)的進(jìn)入與離開時(shí)間轉(zhuǎn) 換為在用戶該觸點(diǎn)上停留的時(shí)間；從簡(jiǎn)化整合過后的用戶輸入信息中提取出矩陣序列特征 與相對(duì)時(shí)間特征； (2c)矩陣序列特征和相對(duì)時(shí)間特征的匹配 2cl)將步驟2b)中提取出矩陣序列特征記為：Xpl'Xp2'…XM'，認(rèn)證模板中的矩陣序列 特征記為：Χρ1Χρ2···ΧΜ，比較兩個(gè)矩陣序列特征，當(dāng)滿足X pl = Xpl'，Xp2 = Xp2'，，··，ΧΜ = XM' 時(shí)，則認(rèn)為匹配成功，否則，認(rèn)為匹配失?。? 2c2)將步驟2b)中提取出的相對(duì)時(shí)間特征所包含的Nt個(gè)元素與認(rèn)證模板中存儲(chǔ)的相 對(duì)時(shí)間特征所包含的Nt個(gè)元素進(jìn)行比較，只要這Nt個(gè)元素相同就認(rèn)為匹配成功，若不相 同，則認(rèn)為匹配失敗； 當(dāng)步驟2cl)和步驟2c2)同時(shí)匹配成功時(shí)，則認(rèn)為特征匹配成功，執(zhí)行步驟2d);否則， 認(rèn)為特征匹配失敗，返回步驟2a); (2d)將步驟2c)中的匹配結(jié)果返回給用戶，用戶獲取移動(dòng)終端的使用權(quán)限。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于矩陣和相對(duì)時(shí)間特征的移動(dòng)終端用戶身份認(rèn)證方法，其 特征在于步驟Id)、步驟If)以及步驟2b)中所述的將每個(gè)觸點(diǎn)的進(jìn)入與離開時(shí)間轉(zhuǎn)換為在 用戶該觸點(diǎn)上停留的時(shí)間，按如下步驟進(jìn)行： 首先，將用戶進(jìn)入各個(gè)點(diǎn)的時(shí)間依次記錄為Tip Tim，將用戶離開各個(gè)點(diǎn)的 時(shí)間依次記錄為T〇1、T〇2··· Tow、T〇m ; 然后，根據(jù)用戶進(jìn)入各個(gè)點(diǎn)的時(shí)間和用戶離開各個(gè)點(diǎn)的時(shí)間計(jì)算用戶在各個(gè)觸點(diǎn)上停 留的時(shí)間記為 Λ?\，即 = TofTip ΛΤ2 = T〇2_Ti2、…、ATm = T〇m_Tim。
4. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于矩陣和相對(duì)時(shí)間特征的移動(dòng)終端用戶身份認(rèn)證方法，其 特征在于所述步驟Id)、步驟If)以及步驟2b)中從簡(jiǎn)化整合過后的用戶輸入信息中提取出 矩陣序列特征，按如下步驟進(jìn)行： 首先，將該輸入信息中的觸點(diǎn)序列的第一個(gè)點(diǎn)記為Pi，第二個(gè)點(diǎn)記為P2，…，第q個(gè)點(diǎn) 記為P,，則該觸點(diǎn)序列可以表示為PiP2…P,; 然后，根據(jù)每個(gè)觸點(diǎn)在矩陣中的編號(hào)Xi，得到由觸點(diǎn)序列中觸點(diǎn)的編號(hào)所構(gòu)成編號(hào)序 列Χρ1Χρ2···Χμ，并將該編號(hào)序列作為矩陣序列特征。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于矩陣和相對(duì)時(shí)間特征的移動(dòng)終端用戶身份認(rèn)證方法，其 特征在于所述步驟Id)、步驟If)以及步驟2b)中從簡(jiǎn)化整合過后的用戶輸入信息中提取出 相對(duì)時(shí)間特征，是將用戶在各個(gè)點(diǎn)上停留的時(shí)間按從大到小的順序進(jìn)行排序，提取出排序 后的前N t個(gè)停留時(shí)間的序號(hào)，并將這Nt序號(hào)作為相對(duì)時(shí)間特征。
【文檔編號(hào)】G06F21/31GK104050403SQ201410304507
【公開日】2014年9月17日 申請(qǐng)日期:2014年6月30日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月30日
【發(fā)明者】朱輝, 李暉, 楊曉鵬, 王保倉(cāng), 張?jiān)? 蘇膽 申請(qǐng)人:西安電子科技大學(xué)