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CN1263324A - 指纹辨识键盘装置及其辨识方法 - Google Patents

指纹辨识键盘装置及其辨识方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种指纹辨识键盘装置及其辨识方法,主要包括有设于键盘内进行指纹读取的指纹辨识器(11),执行指纹资料的编码、译码及比对的键盘控制器(12),以及用以存储真正被授权者指纹资料的记忆装置(14)。当使用者按到指纹辨识器的按键时,将读取使用者指纹,并将所读入的指纹换成讯号传入键盘控制器中;同时键盘控制器内的钥匙(13)接受由中央处理器(31)所传来的指令,进行记忆装置内的指纹资料的解密,再与键盘控制器传来的指纹讯号做比对,以辨识使用者的身份是否为授权者。

Description

指纹辨识键盘装置及其辨识方法
本发明涉及一种指纹辨识键盘装置及其辨识方法，特别是一种利用具有独一性生物特性的指纹进行身份的辨识，藉以避免个人辨识码/密码被盗用、破解，或是以其他方法入侵合法授权者工作范围的设计。
在计算机化时代，不论是个人计算机、电子商务、金融机构及银行系统中，个人保密方式不外乎使用密码(password)或是个人辨识码(Personal Identification number，PIN)；但这些方法只对密码字认证而无法对人认证，而这些密码或是个人辨识码的认证处理过程中，可以利用各式方法查出密码位置并破解其密码，或是密码/个人辨识码被他人盗取，便能轻易进入计算机系统内。例如，入侵者要查阅密码，可以利用轻易取得的软件(Soft In Circuit Emulator，Soft ICE)找出密码储存的内存区域，并在此区域中植入一小段程序(俗称为虫，BUG)，将此段的程序换为不检查或检查正确，即能轻易进入计算机使用各项资源。一旦进入了系统，任何人的操作对计算机而言均是合法操作。
根据“1999 CSI/FBI计算机犯罪及安全调查”指出，近年来由内部非授权人员进行授权的存取犯罪率持续增加。由此可知，以个人辨识码或是密码来保密，无法保证个人辨识码或是个人密码是由该个人辨识码/密码持有者的使用。
有鉴于此，对任何计算机使用者进行身份认证的方法，可将进入计算机的人完全限制于合法授权的人员，并可防止非授权人员盗用个人辨识码/密码或是侵入授权人员的工作权利范围。
本发明的主要目的，是提供一种指纹辨识键盘装置及其辨识方法，即依据人类的生物特性中，指纹最稳定、无法复制、改变且独一性的生物特征，同时计算机使用上最广泛的输入装置也为键盘，透过键盘存取的保护辨识真正的授权人，以指纹辨识取代PIN或是个人密码，进行身份认证，而不再是使用任何人均可使用的数字及字母组合的辨识，故以指纹辨识用来做为个人辨识的方法，可将让计算机进行更确定的授权人进行授权的存取。
为达到上述目的，本发明提供了一种指纹辨识键盘装置及其辨识方法，在该装置中至少包括有一个指纹辨识器(Finger Print Reader)，其建构于键盘内的“enter”或“return”键内来进行指纹读取，或是在键盘上所有的按键装设指纹辨识器以随时读取指纹；一个键盘控制器，用以执行指纹资料的编码、译码及比对，及一记忆装置，用以储存真正被授权者的指纹资料。其辨识方法是，当使用者按到指纹辨识器的按键时，将读取使用者的指纹，并将所读入的指纹换成讯号传入键盘控制器中；同时键盘控制器内的钥匙(key)接受由中央处理器所传来的指令，进行记忆装置内的指纹资料的解密，再与键盘控制器传来的指纹讯号做比对，以辨识使用者的身份是否为授权者。
现结合附图所示的实施例详细说明本发明的结构及功能。其中：
图1是本发明的键盘架构方块图；
图2是本发明的指纹输入及储存步骤流程图；
图3是本发明的插栓示意图：
图4为图3所示插栓分离而发出警示讯号的示意图。
符号说明：
10 键盘装置    11 指纹辨识器  12 键盘控制器  13 钥匙
14 记忆装置    30 计算机系统  31 中央处理器  40 插栓
41 隐藏插栓    42 外插栓
如图1所示，该键盘装置10包括有：
至少一个指纹辨识器11，系建构于键盘装置10内的“enter”或“return”键，或是在键盘装置10上所有的按键内，用以随时读取指纹，并将读取的指纹资料转换为数字讯号传送到键盘控制器12；
一个键盘控制器12，用以执行指纹数据的编码、译码及比对，其内包含有一独一的钥匙(key)13，该钥匙13系受计算机系统30的中央处理器(CPU)31激活，对所输入的指纹资料进行加密(encryption)；以及
一个记忆装置14，系用以储存真正被授权者加密后的指纹资料，可使用闪存(flash)。
上述内存于记忆装置14内的合法授权者的指纹资料，在键盘装置10第一次被使用时建立，以一指纹辨识器11建于“ENTER”键内的键盘装置10加以说明。计算机系统30会先执行“指纹输入及储存步骤”；按压“ENTER”键时，由“ENTER”键内的指纹辨识器11读取使用者的指纹资料之后传入键盘控制器12，中央处理器31同时会发出控制命令A去激活内建于键盘控制器12的独一钥匙13，对输入的指纹资料进行加密，并将加密后的指纹资料B储存于键盘装置10内的记忆装置14中。
第一个合法授权者可输入其需要的所有手指指纹，并可决定其他的合法授权者，并要求其输入必要的指纹资料；当然也只有第一个合法授权者有权决定其他合法授权者的加入。
如图2所示，在完成授权者指纹数据库建立之后，每当键盘装置10的“ENTER”键内的指纹辨识器11感应到指纹的输入时(步骤20)，该键盘辨识器11将所读入的指纹资料转换成数字讯号传入键盘控制器12中；同时中央处理器31即发出命令C将记忆装置14内所储存的指纹资料，由键盘控制器12内的钥匙13进行解密(decryption)(步骤21)，随后键盘控制器12进行输入的指纹资料与解密后的已授权者指纹资料加以比对(步骤22)，若比对结果不符合内存的授权指纹资料，计算机系统30将发出警告讯息D，并将键盘装置10的所有功能锁死(步骤23)，以拒绝非授权者的任何存取要求。而若比对结果符合授权者的指纹资料，计算机系统30将执行使用者对键盘装置10所发出的任何存取要求E(步骤24)。
另外，由于目前的键盘装置10是采用与计算机系统30以有线或无线连结方式，使用者可以任意更换任何一键盘，因此，为防止未获授权的使用者随意更换普通键盘，或是将授权者的指纹资料键盘换成非授权者的指纹资料的键盘，而规避通过身份辨识使用计算机系统30内的资源，如图3所示，本发明在键盘装置10连结计算机系统30外围接口这插栓40包含有一组隐藏插栓41(hidden plug)及外插栓42(real plug)，在本发明中每一个键盘装置10所配置的隐藏插栓41及外插栓42的相对应关系为独一无二的。
上述的隐藏插栓41为一极薄的薄层，介于外插栓42与计算机30外围接口之间，该隐藏插栓41与外插栓42上均设有两个金属接点。
当第一次使用键盘装置10时，键盘装置10的插栓40插入计算机系统30的外围接口后，其中的隐藏插栓41将固定于外围接口上，成为计算机系统30的一部分且无法分离；而隐藏插栓41的两个金属接点会与外插栓42上的两个金属接点相互接触，形成一电气循环，将由键盘装置10所输入的指令输出至计算机系统，当键盘装置10被拔离外围接口时，外插栓42会随着键盘装置10离开计算机系统30而与隐藏插栓41分离。
再如图4所示，由于隐藏插栓41与外插栓42设置的分别金属接点位置为独一配置，一隐藏插栓41只能供相同一组的外插栓42所插接，才能使金属接点彼此相对应，因此当键盘装置10拔除或是金属接点不符合无法插接时，此电气循环将随之消失，计算机系统30侦测到此现象将发出警示声音，并将键盘装置10的所有功能锁死，且无法使用普通键盘或储存非授权者指纹的键盘装置连结进入计算机系统30，以严格控制使用计算机系统30的合法使用者身份。
另外，在本发明中也可在键盘装置10内使用电池作为电源供电，以防系统的电源关闭时，能持续侦测前述的电气循环，并发出警示声音。
综上所述，本发明所提供的指纹辨识键盘装置及其辨识方法，能透过指纹的生物特征对使用者身份的辨识，预防非授权者进入计算机系统使用各项资源，对于传统以密码、辨识码无法对人认证的漏洞提出了有效的解决办法及对策。

Claims (8)

1、一种指纹辨识键盘装置，其特征在于它包括有：
至少一个指纹辨识器(11)，该指纹辨识器(11)建构于键盘的按键内，用以随时读取指纹，并将读取的指纹资料转换为数字讯号传送至键盘控制器(12)；
一个键盘控制器(12)，用以执行指纹数据的编码、译码及比对，其内包括有一独一的钥匙(13)，该钥匙(13)受中央处理器(31)激活，对所输入的指纹资料进行加密；以及
一记忆装置(14)，用以储存真正被授权者加密后的指纹资料。
2、如权利要求1所述的指纹辨识键盘装置，其特征在于：所述的按键为“ENTER”键，“RETURN”键，或是在键盘上所有的按键。
3、如权利要求1所述的指纹辨识键盘装置，其特征在于：所述的记忆装置(14)为闪存。
4、如权利要求1所述的指纹辨识键盘装置，其特征在于：所述的键盘装置(10)使用电池作为电源，以供发出声音。
5、如权利要求1所述的指纹辨识键盘装置，其特征在于：所述的键盘装置(10)还包括有连接计算机系统(30)外围接口的插栓(40)，该插栓内包含有一组对应且独一的隐藏插栓(41)及外插栓(42)；其中
所述的隐藏插栓(41)为一极薄的薄层，介于外插栓(41)与系统外围接口之间，并设有二金属接点，在插栓(40)插于外围接口后将固定于外围接口上，成为计算机系统(30)的一部分且无法分离；
该外插栓(42)中也设有二金属接点，其与隐藏插栓(41)的二金属接点相互接触时，会形成一电气循环，将由键盘所输入的指令输出到计算机。
6、一种指纹辨识键盘装置的辨识方法，其特征在于它包含如下步骤：
 a.建立授权者指纹数据库的步骤；
 b.按入按键后读取使用者指纹的步骤；
 c.键盘控制器(12)内的钥匙(13)进行内存已授权者指纹解密的步骤；
 d.输入的指纹资料与解密后的已授权者指纹资料进行比对的步骤；
 e. 比对结果不符合时，发出警告讯号并锁死键盘功能的步骤；
 f.比对结果符合时，执行使用者对键盘所发出的任何存取要求的步骤。
7、如权利要求6所述的指纹辨识键盘装置的辨识方法，其特征在于：步骤a是在键盘第一次被由计算机系统(30)所执行的指纹输入及储存步骤建立，在按压按键时，指纹辨识器(11)读取使用者指纹资料传入键盘控制器(12)，计算机系统(30)的中央处理器(31)同时出控制命令激活内建于键盘控制器(12)的独一钥匙(13)，对输入的指纹资料进行加密，并将加密后的指纹资料储存于记忆装置(14)。
8、如权利要求6所述的指纹辨识键盘装置的辨识方法，其特征在于：步骤a中是由第一个合法授权者输入其需要的所有手指指纹，及决定其他合法授权者，并要求其输入必要的指纹资料。
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