基于矩陣和相對時間的移動終端用戶身份認證系統(tǒng)及方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種基于矩陣和相對時間特征的移動終端用戶身份認證系統(tǒng)及方法，主要解決現(xiàn)有技術安全性差、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時間特征提取模塊和認證模塊。輸入輸出模塊接受用戶的相關配置并向用戶返回注冊和認證的結果，記錄用戶的輸入信息并發(fā)送到矩陣序列特征與相對時間特征提取模塊；矩陣序列特征與相對時間特征提取模塊從用戶的輸入信息中提取特征信息，將該特征信息構成認證模板并存儲；認證模塊將矩陣序列特征與相對時間特征提取模塊提取出的認證信息的特征與認證模板中存儲的特征進行匹配，將匹配結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】基于矩陣和相對時間的移動終端用戶身份認證系統(tǒng)及方法

【技術領域】
[0001] 本發(fā)明屬于通信【技術領域】，更進一步涉及移動互聯(lián)網域中移動終端用戶身份認證 技術，可用于對登陸移動終端的使用者身份的認證和移動支付過程中用戶身份的認證，保 護移動終端用戶的隱私和財產的安全。

【背景技術】
[0002] 隨著移動互聯(lián)網技術的發(fā)展，移動終端在人們的生活中扮演著越來越重要的角 色，移動終端中也保存了越來越多的涉及個人隱私和財產安全的信息，移動終端的安全問 題日益得到了人們的重視。移動終端用戶的身份認證技術是確保移動終端信息安全的核心 技術之一，與傳統(tǒng)的用戶身份認證相比，移動終端上的用戶身份認證有著其特殊性：1)移 動終端的移動特性，使得其認證過程必須輸入簡單，且容錯性高；2)移動終端的資源局限 性，使得其認證開銷要盡量少；3)移動終端使用環(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] 東南大學申請的專利"基于多點觸摸位置序列的智能終端用戶認證方法"（申請 號CN201310483113. 7申請公布號CN103544428A)公開了一種基于多點觸摸位置序列的身 份識別的方法及終端。該方法包括用戶注冊和用戶認證兩個過程，其中用戶的注冊過程需 要選擇模板圖像、通過點觸摸方式構成用戶識別碼、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；用戶認證過程能夠提示用戶進行觸摸并按順序記 錄觸摸位置，最終實現(xiàn)識別用戶的目的。通過以上兩個過程保證了較高的識別率和安全性。 該方法存在的不足之處是用戶在注冊或者認證時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的專利"基于筆跡的身份識別的方法及終端"（申 請?zhí)?01110211851. 7申請公布號CN102411712A)公開了一種基于筆跡的身份識別的方法 及終端。該方法包括以下步驟：1、筆跡采集模塊采集待識別筆跡。2、特征提取模塊提取所 述待識別筆跡的識別特征，所述識別特征用于表征待識別筆跡的特異性。3、判斷模塊判斷 所述識別特征與存儲于筆跡樣品庫模塊中的標準筆跡的標準特征是否匹配，若判斷獲知所 述識別特征與所述標準特征相匹配，則身份合法，否則身份不合法，所述標準特征用于表征 所述標準筆跡的特異性。該方法存在的不足之處是：輸入過程復雜；筆跡的特征提取的運 算量較大，資源消耗多。


【發(fā)明內容】

[0006] 本發(fā)明針對上述現(xiàn)有技術的不足，提出一種基于矩陣和相對時間特征的移動終端 用戶身份識別系統(tǒng)及方法，以提高認證的安全性，減少系統(tǒng)開銷，提升用戶體驗。
[0007] 為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的用戶身份識別系統(tǒng)包括：輸入輸出模塊、矩陣序列特 征與相對時間特征提取模塊以及認證模塊，其特征在于：
[0008] 所述輸入輸出模塊，包括：
[0009] 配置子模塊，用于接收用戶設定的配置信息，該配置信息包括：用戶輸入的觸點序 列的最短長度L min、相對時間特征的元素個數(shù)Nt ;
[0010] 輸入子模塊，用于在用戶進行注冊和認證時，在移動終端的觸摸屏上預先生成一 個由觸點構成的m*n的矩陣，其中每個觸點有唯一的編號Xi，由用戶在該矩陣上按照配置模 塊的相關設置輸入一個圖形，記錄輸入的相關信息，該相關信息包括輸入圖形時經過的觸 點所構成的觸點序列以及各個觸點的進入時間和離開時間；
[0011] 輸出子模塊，用于將注冊和認證的結果反饋給用戶；
[0012] 所述的矩陣序列特征與相對時間特征提取模塊，包括：
[0013] 預處理子模塊，用于對輸入輸出模塊傳遞來的觸點序列信息進行簡化整合，即將 每個觸點的進入與離開時間轉換為在用戶該觸點上停留的時間；
[0014] 特征提取子模塊，用于從預處理過的輸入信息中提取出矩陣序列特征與相對時間 特征；
[0015] 模板存儲子模塊，用于將用戶注冊時得到的矩陣序列特征與相對時間特征進行存 儲作為用戶認證的模板，并在認證時將該模板發(fā)送給認證模塊；
[0016] 所述的認證模塊，包括：
[0017] 矩陣序列特征匹配子模塊，用于將用戶在認證時輸入信息的矩陣序列特征與認證 模板中的矩陣序列特征進行匹配，并將匹配結果返回到輸入輸出模塊；
[0018] 相對時間特征匹配子模塊，用于將用戶在認證時輸入信息的相對時間特征與匹配 模板中的相對時間特征進行匹配，并將該匹配結果返回給輸入輸出模塊。
[0019] 為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的用戶身份識別方法，包括如下步驟：
[0020] (1)用戶注冊步驟：
[0021] (la)用戶打開移動終端用戶身份認證系統(tǒng)，查詢是用戶是否進行過注冊，若進行 過，則跳轉到步驟（2);否則，進入步驟lb);
[0022] (lb)由用戶設定配置參數(shù)，該參數(shù)包括用戶輸入觸點序列的最短長度Lmin、相對時 間特征的元素個數(shù)N t;
[0023] (lc)在移動終端的觸摸屏上第一次預先生成一個由觸點構成的m*n的矩陣，其中 每個觸點有唯一的編號由用戶在該矩陣上按照步驟lb)中設置的參數(shù)輸入一個圖形，記 錄輸入的相關信息，該相關信息包括輸入圖形時經過的觸點所構成的觸點序列以及各個觸 點的進入時間和離開時間；
[0024] (Id)對步驟lc)中記錄的用戶的輸入信息進行簡化整合，即將每個觸點的進入與 離開時間轉換為在用戶該觸點上停留的時間，從簡化整合過后的用戶輸入信息中提取出矩 陣序列特征與相對時間特征；
[0025] (le)在移動終端的觸摸屏上第二次預先生成一個由觸點構成的m*n的矩陣，其中 每個觸點有唯一的編號Xi，由用戶在該矩陣上重復在lc)中的輸入，記錄輸入的相關信息， 該相關信息包括輸入圖形時經過的觸點所構成的觸點序列以及各個觸點的進入時間和離 開時間；
[0026] (If)對le)中記錄的用戶的輸入信息進行簡化整合，即將每個觸點的進入與離開 時間轉換為在用戶該觸點上停留的時間，從簡化整合過后的用戶輸入信息中提取出矩陣序 列特征與相對時間特征；
[0027] (lg)判斷Id)和步驟If)中提取出的矩陣序列特征與相對時間特征是否一致，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時間特征構成認證模板并存儲， 返回步驟la);
[0029] (2)用戶認證步驟：
[0030] (2a)在移動終端的觸摸屏上第三次預先生成一個由觸點構成的m*n的矩陣，其中 每個觸點有唯一的編號Xi，由用戶在該矩陣上按照注冊時的設置輸入一個圖形，記錄輸入 的相關信息，該相關信息包括輸入圖形時經過的觸點所構成的觸點序列以及各個觸點的進 入時間和離開時間；
[0031] (2b)對步驟2a)中用戶輸入的信息進行簡化整合，即將每個觸點的進入與離開時 間轉換為在用戶該觸點上停留的時間；從簡化整合過后的用戶輸入信息中提取出矩陣序列 特征與相對時間特征；
[0032] (2c)矩陣序列特征和相對時間特征的匹配
[0033] 2cl)將步驟2b)中提取出矩陣序列特征記為：Χρ1'Χρ2' "·ΧΜ'，認證模板中的矩陣 序列特征記為：Χρ1Χρ2···Χ Μ，比較兩個矩陣序列特征，當滿足Χρ1 = Χρ1'，Χρ2 = Χρ2'，···,Χμ = χΜ'時，則認為匹配成功，否則，認為匹配失?。?br> [0034] 2c2)將步驟2b)中提取出的相對時間特征所包含的Nt個元素與認證模板中存儲 的相對時間特征所包含的Nt個元素進行比較，只要這Nt個元素相同就認為匹配成功，若不 相同，則認為匹配失敗；
[0035] 當步驟2cl)和步驟2c2)同時匹配成功時，則認為特征匹配成功，執(zhí)行步驟2d); 否則，認為特征匹配失敗，返回步驟2a);
[0036] (2d)將步驟2c)中的匹配結果返回給用戶，用戶獲取移動終端的使用權限。
[0037] 本發(fā)明與現(xiàn)有技術相比具有以下優(yōu)點：
[0038] 第一，安全性高。本發(fā)明采用了矩陣序列特征與相對時間特征的雙因子認證的方 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 證，有效地防止了其他人的偷窺，大大增強了使用過程的安全性。
[0039] 第二，輸入過程簡單，用戶體驗好。本發(fā)明的用戶的輸入過程十分簡單，用戶在移 動過程中也可以準確完成輸入。本發(fā)明的輸入過程如傳統(tǒng)的九宮格認證過程較為相似，用 戶不必改變已有的使用習慣，用戶體驗效果好。
[0040] 第三，計算過程簡單，資源消耗較少。本發(fā)明的認證過程中只需要簡單的加減與比 較運算，消耗資源少。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0041] 圖1為本發(fā)明系統(tǒng)的結構框圖；
[0042] 圖2為本發(fā)明方法的實現(xiàn)流程圖。
[0043] 具體實施措施
[0044] 下面結合附圖對本發(fā)明做進一步的詳細說明。
[0045] 參照圖1，本發(fā)明系統(tǒng)包括輸入輸出模塊、矩陣序列特征和相對時間特征提取模 塊、認證模塊三大模塊。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，用于接收用戶設定用戶輸入序列的最短長度L min、相對時間特征點元素的個數(shù)隊這 些配置信息；在用戶在輸入注冊和認證信息時將輸入序列的最短長度Lmin發(fā)送給輸入子模 塊；在系統(tǒng)進行特征提取時，將相對時間特征點包含元素的個數(shù)N t，發(fā)送給矩陣序列特征與 相對時間特征提取模塊；該輸入子模塊，用于在用戶進行注冊和認證時，在移動終端的觸摸 屏上預先生成一個由觸點構成的m*n的矩陣，其中每個觸點有唯一的編號Xi，由用戶在該 矩陣上輸入一個圖形，該圖形包含的觸點的個數(shù)應該滿足大于等于L min，記錄輸入的相關信 息，該相關信息包括輸入圖形時經過的觸點所構成的觸點序列以及各個觸點的進入時間和 離開時間，當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時間特征提 取子模塊；該輸出子模塊，用于接受認證模塊返回的注冊和認證的結果信息，并將該信息反 饋給用戶。
[0047] 所述的矩陣序列特征與時間特征提取模塊，其包括：預處理子模塊、特征提取子模 塊、模板存儲子模塊。該預處理子模塊：用于對輸入輸出模塊傳遞來的觸點序列信息進行簡 化整合，即將每個觸點的進入與離開時間轉換為在用戶該觸點上停留的時間，并將預處理 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：用于從預處理過的輸入信息中 提取出矩陣序列特征與相對時間特征，并將提取出的特征信息發(fā)送到模板存儲子模塊；該 模板存儲子模塊：用于將用戶注冊時得到的矩陣序列特征與相對時間特征進行存儲作為用 戶認證的模板，并在認證時將該模板發(fā)送給認證模塊。
[0048] 所述的認證模塊，其包括：矩陣序列特征匹配子模塊和相對時間特征匹配子模塊。 其中：該矩陣序列特征匹配子模塊，用于將用戶在認證時輸入信息的矩陣序列特征與認證 模板中的矩陣序列特征進行匹配，并將匹配結果返回到輸入輸出模塊；該相對時間特征匹 配子模塊，用于將用戶在認證時輸入信息的相對時間特征與匹配模板中的相對時間特征進 行匹配，并將該匹配結果返回給輸入輸出模塊。
[0049] 參照圖2,本發(fā)明基于矩陣和相對時間特征的移動終端用戶身份認證方法，其實現(xiàn) 包括用戶注冊和用戶認證兩個階段。
[0050] 一、用戶注冊階段：
[0051] 步驟1，接入系統(tǒng)：
[0052] 工作時，由用戶打開基于矩陣和相對時間特征的移動終端用戶身份認證系統(tǒng)，并 根據(jù)移動終端中的記錄來判斷自己是否進行過注冊，若已經進行過注冊，則跳轉到階段 (二）進行用戶身份的認證；若未進行過注冊，則執(zhí)行步驟2。
[0053] 步驟2,設定系統(tǒng)參數(shù)：
[0054] 用戶輸入注冊信息之前，先對系統(tǒng)參數(shù)進行設定，該參數(shù)包括用戶輸入觸點序列 的最短長度L min、相對時間特征包含的元素個數(shù)Nt。
[0055] 步驟3,獲取第一次注冊時的輸入信息。
[0056] 用戶在完成對系統(tǒng)參數(shù)的設定之后，開始輸入注冊信息，由系統(tǒng)在移動終端的觸 摸屏上第一次預先生成一個由觸點構成的m*n的矩陣，其中每個觸點有唯一的編號\，用戶 在該矩陣上輸入一個圖形，該圖形所包含的觸點的個數(shù)應該大于等于L min，記錄輸入的相關 信息，該相關信息包括輸入圖形時經過的觸點所構成的觸點序列S以及各個觸點的進入時 間和離開時間。
[0057] 步驟4,對第一次注冊時的輸入信息進行簡化整合，并提取特征。
[0058] 4. 1)對步驟3中記錄的用戶的輸入信息進行簡化整合，即將該輸入信息中每個觸 點的進入與離開時間轉換為在用戶該觸點上停留的時間：
[0059] 4. 11)將用戶進入各個點的時間依次記錄為Tip TifTiy、Tim，將用戶離開各個 點的時間依次記錄為T〇1、Tcv·· Tcvp T〇m ;
[0060] 4. 12)根據(jù)用戶進入各個點的時間和用戶離開各個點的時間計算用戶在各個觸點 上停留的時間記為八凡，即= TofTip ΛΤ2 = T〇2_Ti2、…、ATm = T〇m_Tim，
[0061] 簡化整合過后的第一次注冊時的輸入信息包括用戶輸入圖形時經過的觸點所構 成的觸點序列S和用戶在各個觸點上停留的時間Λ Ti ;
[0062] 4. 2)從簡化整合過后的輸入信息中提取出矩陣序列特征：
[0063] 將簡化整合過后的第一次注冊時的輸入信息中觸點序列S的第一個點記為Pi，第 二個點記為P 2，…，第q個點記為P,，則該觸點序列可以表示為PiP2…P,，根據(jù)每個觸點在 矩陣中的編號Xi，得到由觸點序列中觸點的編號所構成編號序列x plxp2?xM，并將該編號序 列作為第一次注冊時的輸入信息的矩陣序列特征；
[0064] 4. 3)將簡化整合過后的第一次注冊時的輸入信息中用戶在各個點上停留的時間 Λ凡按從大到小的順序進行排序，提取出排序后的前Nt個停留時間的序號，并將這Nt序號 作為第一次注冊時的輸入信息的相對時間特征。
[0065] 步驟5,獲取第二次注冊時的輸入信息。
[0066] 在提取出用戶第一次注冊輸入的輸入信息的特征之后，開始獲取用戶第二次注冊 的輸入信息，由系統(tǒng)在移動終端的觸摸屏上第二次預先生成一個由觸點構成的m*n的矩 陣，其中每個觸點有唯一的編號用戶在該矩陣上重復在步驟3中的輸入，記錄輸入的相 關信息，該相關信息包括輸入圖形時經過的觸點所構成的觸點序列S'以及各個觸點的進入 時間和離開時間。
[0067] 步驟6,對第二次注冊時的輸入信息進行簡化整合，并提取特征。
[0068] 6. 1)對步驟5中記錄的用戶的輸入信息進行簡化整合，即將該輸入信息中每個觸 點的進入與離開時間轉換為在用戶該觸點上停留的時間：
[0069] 6. 11)將用戶進入各個點的時間依次記錄為Ti/、Ti2'、…ινΛ?ν，將用戶離 開各個點的時間依次記錄為τ 〇1'、τ〇2'、···ινΛ?ν ;
[0070] 6. 12)根據(jù)用戶進入各個點的時間和用戶離開各個點的時間計算用戶在各個觸點 上停留的時間記為 ΛΤ/，即 ΛΤ/ = Τ〇1'-Τν、ΛΤ2' = T〇2'_Ti2'、...、ATm' = T〇m'-Tim'；
[0071] 簡化整合過后的第二次注冊時的輸入信息包括用戶輸入圖形時經過的觸點所構 成的觸點序列S'和用戶在各個觸點上停留的時間Λ T/ ;
[0072] 6. 2)從簡化整合過后的第二次注冊時的輸入信息中提取出矩陣序列特征：
[0073] 將簡化整合過后的第二次注冊時的輸入信息中的觸點序列S'的第一個點記為 P/，第二個點記為P2'，…，第q個點記為P/，則該觸點序列可以表示為Pi ' P2'…P/，根據(jù) 每個觸點在矩陣中的編號Xi，得到由觸點序列中各個觸點的編號所構成編號序列x pl'xp2\·· XM'，并將該編號序列作為第二次注冊時的輸入信息的矩陣序列特征；
[0074] 6. 3)將簡化整合過后的第二次注冊時的輸入信息中用戶在各個點上停留的時間 ΛΤ/按從大到小的順序進行排序，提取出排序后的前Nt個停留時間的序號，并將這Nt序號 作為第二次注冊時的輸入信息的相對時間特征。
[0075] 步驟7,判斷兩次注冊輸入信息的特征是否一致。
[0076] 經過步驟4和步驟6之后，提取到了兩次注冊時的輸入信息的特征，即矩陣序列特 征和相對時間特征，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時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時輸入信息的矩陣序列特征：ΧΡ1' Χρ2'…ΧΜ'進行比較，當兩個矩陣序 列完全一致，即滿足XP1 = Χρ1'，Χρ2 = Χρ2'，···，&, = ΧΜ'時，認為矩陣序列特征一致，否則， 認為矩陣序列特征不一致；
[0079] 7. 2)判斷相對時間特征是否一致：
[0080] 將步驟4中提取出的第一次注冊時輸入信息的相對時間特征所包含的Nt個元素 與步驟6中提取出的第二次注冊時輸入信息的相對時間特征所包含的Nt個元素進行比較， 若這Nt個元素相同就認為相對時間特征一致，若不相同，則認為相對時間特征不一致，在 進行比較時對于兩個相對時間特征的各個元素之間的具體順序沒有要求；
[0081] 當兩次注冊時輸入信息的矩陣序列特征與相對時間特征都一致時，則認為兩次輸 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,存儲用戶認證模板。
[0083] 在判斷出兩次注冊時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與相對時間特征構成認證模板并存儲，向用戶返回注冊成功的消息并返回步 驟1。
[0084] 二、用戶認證階段：
[0085] 步驟9,獲取用戶認證時的輸入信息。
[0086] 當檢測到用戶已經進行過注冊時，則進入到用戶認證階段，由系統(tǒng)在移動終端的 觸摸屏上第三次預先生成一個由觸點構成的m*n的矩陣，其中每個觸點有唯一的編號\，用 戶在該矩陣上輸入一個圖形，該圖形包含的觸點的個數(shù)應該大于等于L min，記錄輸入的相關 信息，該相關信息包括輸入圖形時經過的觸點所構成的觸點序列S"以及各個觸點的進入時 間和離開時間。
[0087] 步驟10,對用戶認證時的輸入信息進行簡化整合，并提取特征。
[0088] 10a)對步驟9中記錄的用戶的輸入信息進行簡化整合，即將該輸入信息中每個觸 點的進入與離開時間轉換為在用戶該觸點上停留的時間：
[0089] 10al)將用戶進入各個點的時間依次記錄為Ti/'、Ti2"、…、TV/'、!!/，將用戶離 開各個點的時間依次記錄為T 〇1 "、Τ〇2"、…、Tc^ "、T〇m" ；
[0090] 10a2)根據(jù)用戶進入各個點的時間和用戶離開各個點的時間計算用戶在各個觸點 上停留的時間記為 ΛΤΛ 即 AT/L To/'-Ti/'、ΛΤ2"= To2"-Ti2"、…、AT/L To/'-Ti/'；
[0091] 簡化整合過后的用戶認證時的輸入信息包括用戶輸入圖形時經過的觸點所構成 的觸點序列S"和用戶在各個觸點上停留的時間Λ T/'。
[0092] 10b)從簡化整合過后的輸入信息中提取出矩陣序列特征：
[0093] 將簡化整合過后的用戶認證時的輸入信息中的觸點序列S"的第一個點記為Pi"， 第二個點記為P 2"，…，第q個點記為P/'，則該觸點序列可以表示為P/'P2"…匕"，根據(jù)每 個觸點在矩陣中的編號Xi，得到由觸點序列中觸點的編號所構成編號序列xpl"xp2"…x M"， 并將該編號序列作為認證時輸入信息的矩陣序列特征。
[0094] 10c)從簡化整合過后的輸入信息中提取出相對時間特征：
[0095] 將簡化整合過后的用戶認證時的輸入信息中用戶在各個點上停留的時間ΛΤ/'按 從大到小的順序進行排序，提取出排序后的前Nt個停留時間的序號，并將這Nt序號作為認 證時輸入信息的相對時間特征。
[0096] 步驟11，將認證輸入信息的特征與存儲模板中的特征進行匹配。
[0097] 在提取出用戶認證時的輸入信息特征之后，開始進行特征的匹配，匹配過程如 下：
[0098] 11a)矩陣序列特征的匹配：將步驟9中提取出認證時輸入信息的矩陣序列特征： XP1 " XP2"…"與認證模板中的矩陣序列特征：χΡ1χΡ2…進行比較，當兩個矩陣序列特征 完全相同，即滿足x pl = xpl "，xp2 = xp2"，…，xM = xM "時，認為匹配成功，否則，認為匹配失 ??；
[0099] lib)相對時間特征的匹配：將步驟10中提取出認證時輸入信息的相對時間特征 所包含的Nt個元素與認證模板中存儲的相對時間特征所包含的Nt個元素進行比較，只要 這Nt個元素相同就認為匹配成功，若不相同，則認為匹配失敗，在進行比較時對于兩個相 對時間特征的各個元素之間的具體順序沒有要求；
[0100] 當步驟11a)和步驟lib)同時匹配成功時，則認為特征匹配成功，向用戶返回認證 成功的結果并允許用戶使用移動終端；否則，認為特征匹配失敗，向用戶返回認證失敗的結 果并返回步驟9。
【權利要求】
1. 一種基于矩陣和相對時間特征的移動終端用戶身份識別系統(tǒng)，包括：輸入輸出模 塊、矩陣序列特征與相對時間特征提取模塊以及認證模塊，其特征在于 ： 所述輸入輸出模塊，包括： 配置子模塊，用于接收用戶設定的配置信息，該配置信息包括：用戶輸入的觸點序列的 最短長度Lmin、相對時間特征的元素個數(shù)Nt ; 輸入子模塊，用于在用戶進行注冊和認證時，在移動終端的觸摸屏上預先生成一個由 觸點構成的m*n的矩陣，其中每個觸點有唯一的編號由用戶在該矩陣上按照配置模塊的 相關設置輸入一個圖形，記錄輸入的相關信息，該相關信息包括輸入圖形時經過的觸點所 構成的觸點序列以及各個觸點的進入時間和離開時間； 輸出子模塊，用于將注冊和認證的結果反饋給用戶； 所述的矩陣序列特征與相對時間特征提取模塊，包括： 預處理子模塊，用于對輸入輸出模塊傳遞來的觸點序列信息進行簡化整合，即將每個 觸點的進入與離開時間轉換為在用戶該觸點上停留的時間； 特征提取子模塊，用于從預處理過的輸入信息中提取出矩陣序列特征與相對時間特 征； 模板存儲子模塊，用于將用戶注冊時得到的矩陣序列特征與相對時間特征進行存儲作 為用戶認證的模板，并在認證時將該模板發(fā)送給認證模塊； 所述的認證模塊，包括： 矩陣序列特征匹配子模塊，用于將用戶在認證時輸入信息的矩陣序列特征與認證模板 中的矩陣序列特征進行匹配，并將匹配結果返回到輸入輸出模塊； 相對時間特征匹配子模塊，用于將用戶在認證時輸入信息的相對時間特征與匹配模板 中的相對時間特征進行匹配，并將該匹配結果返回給輸入輸出模塊。
2. -種基于矩陣和相對時間特征的移動終端用戶身份認證方法，包括： (1)用戶注冊步驟： (la) 用戶打開移動終端用戶身份認證系統(tǒng)，查詢是用戶是否進行過注冊，若進行過，則 跳轉到步驟（2);否則，進入步驟lb); (lb) 由用戶設定配置參數(shù)，該參數(shù)包括用戶輸入觸點序列的最短長度Ι?η、相對時間特 征的元素個數(shù)Nt; (lc) 在移動終端的觸摸屏上第一次預先生成一個由觸點構成的m*n的矩陣，其中每個 觸點有唯一的編號由用戶在該矩陣上按照步驟lb)中設置的參數(shù)輸入一個圖形，記錄輸 入的相關信息，該相關信息包括輸入圖形時經過的觸點所構成的觸點序列以及各個觸點的 進入時間和離開時間； (ld) 對步驟lc)中記錄的用戶的輸入信息進行簡化整合，即將每個觸點的進入與離開 時間轉換為在用戶該觸點上停留的時間，從簡化整合過后的用戶輸入信息中提取出矩陣序 列特征與相對時間特征； (le) 在移動終端的觸摸屏上第二次預先生成一個由觸點構成的m*n的矩陣，其中每個 觸點有唯一的編號Xi，由用戶在該矩陣上重復在lc)中的輸入，記錄輸入的相關信息，該相 關信息包括輸入圖形時經過的觸點所構成的觸點序列以及各個觸點的進入時間和離開時 間； (lf) 對le)中記錄的用戶的輸入信息進行簡化整合，即將每個觸點的進入與離開時間 轉換為在用戶該觸點上停留的時間，從簡化整合過后的用戶輸入信息中提取出矩陣序列特 征與相對時間特征； (lg) 判斷Id)和步驟If)中提取出的矩陣序列特征與相對時間特征是否一致，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時間特征構成認證模板并存儲，返回 步驟la); (2)用戶認證步驟： (2a)在移動終端的觸摸屏上第三次預先生成一個由觸點構成的m*n的矩陣，其中每個 觸點有唯一的編號Xi，由用戶在該矩陣上按照注冊時的設置輸入一個圖形，記錄輸入的相 關信息，該相關信息包括輸入圖形時經過的觸點所構成的觸點序列以及各個觸點的進入時 間和離開時間； (2b)對步驟2a)中用戶輸入的信息進行簡化整合，即將每個觸點的進入與離開時間轉 換為在用戶該觸點上停留的時間；從簡化整合過后的用戶輸入信息中提取出矩陣序列特征 與相對時間特征； (2c)矩陣序列特征和相對時間特征的匹配 2cl)將步驟2b)中提取出矩陣序列特征記為：Xpl'Xp2'…XM'，認證模板中的矩陣序列 特征記為：Χρ1Χρ2···ΧΜ，比較兩個矩陣序列特征，當滿足X pl = Xpl'，Xp2 = Xp2'，，··，ΧΜ = XM' 時，則認為匹配成功，否則，認為匹配失??； 2c2)將步驟2b)中提取出的相對時間特征所包含的Nt個元素與認證模板中存儲的相 對時間特征所包含的Nt個元素進行比較，只要這Nt個元素相同就認為匹配成功，若不相 同，則認為匹配失??； 當步驟2cl)和步驟2c2)同時匹配成功時，則認為特征匹配成功，執(zhí)行步驟2d);否則， 認為特征匹配失敗，返回步驟2a); (2d)將步驟2c)中的匹配結果返回給用戶，用戶獲取移動終端的使用權限。
3. 根據(jù)權利要求2所述的基于矩陣和相對時間特征的移動終端用戶身份認證方法，其 特征在于步驟Id)、步驟If)以及步驟2b)中所述的將每個觸點的進入與離開時間轉換為在 用戶該觸點上停留的時間，按如下步驟進行： 首先，將用戶進入各個點的時間依次記錄為Tip Tim，將用戶離開各個點的 時間依次記錄為T〇1、T〇2··· Tow、T〇m ; 然后，根據(jù)用戶進入各個點的時間和用戶離開各個點的時間計算用戶在各個觸點上停 留的時間記為 Λ?\，即 = TofTip ΛΤ2 = T〇2_Ti2、…、ATm = T〇m_Tim。
4. 根據(jù)權利要求2所述的基于矩陣和相對時間特征的移動終端用戶身份認證方法，其 特征在于所述步驟Id)、步驟If)以及步驟2b)中從簡化整合過后的用戶輸入信息中提取出 矩陣序列特征，按如下步驟進行： 首先，將該輸入信息中的觸點序列的第一個點記為Pi，第二個點記為P2，…，第q個點 記為P,，則該觸點序列可以表示為PiP2…P,; 然后，根據(jù)每個觸點在矩陣中的編號Xi，得到由觸點序列中觸點的編號所構成編號序 列Χρ1Χρ2···Χμ，并將該編號序列作為矩陣序列特征。
5.根據(jù)權利要求2所述的基于矩陣和相對時間特征的移動終端用戶身份認證方法，其 特征在于所述步驟Id)、步驟If)以及步驟2b)中從簡化整合過后的用戶輸入信息中提取出 相對時間特征，是將用戶在各個點上停留的時間按從大到小的順序進行排序，提取出排序 后的前N t個停留時間的序號，并將這Nt序號作為相對時間特征。
【文檔編號】G06F21/31GK104050403SQ201410304507
【公開日】2014年9月17日 申請日期:2014年6月30日 優(yōu)先權日:2014年6月30日
【發(fā)明者】朱輝, 李暉, 楊曉鵬, 王保倉, 張云, 蘇膽 申請人:西安電子科技大學