生物特征加密方法及装置制造方法及图纸

公开了一种生物特征加密方法，包括：获取用户的生物特征信息；根据所述生物特征信息生成生物特征明文；生物特征明文生物特征密文以硬件加密的方式对所述生物特征明文加密生成生物特征密文。本发明专利技术还提供了一种生物特征加密装置，对用户的生物特征信息通过硬件加密电路实现加密，减少算法对处理器的依赖，从而实现在同一芯片中实现加密处理，提高数据传输的安全性以及效率。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于生物特征识别领域，更具体地，涉及一种生物特征加密方法及装置。
技术介绍
随着电子技术的发展，生物特征识别技术已广泛的应用于智能移动设备中，以智能手机为例，生物特征识别已成为主流配置。目前，生物特征识别芯片作为一个独立的模块应用于智能设备中。生物特征识别芯片预先采集到用户的生物特征信息，并把生物特征信息存放在手机处理芯片中。在验证阶段，用户输入生物特征信息，所输入的生物特征信息和所预设的指纹特征信息进行比对；如果验证成功，即可完成解锁。在目前的生物特征识别过程中，生物特征识别芯片采集的生物特征信息未经加密，直接传送给手机处理器或者第三方应用。这就大大增加了个人生物特征信息泄露的可能性。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种生物特征加密方法及装置。根据本专利技术的一方面，提供一种生物特征加密方法，包括：获取用户的生物特征信息；根据所述生物特征信息生成生物特征明文；以硬件加密的方式对所述生物特征明文加密生成生物特征密文。优选地，根据所述生物特征信息生成生物特征明文包括：将承载所述生物特征信息的模拟信号转换成数字信号，其中，所述数字信号表示为字符序列；对模数转换生成的数字信号进行校验；将校验后的所述数字信号进行预处理生成生物特征明文。优选地，以硬件加密的方式对所述生物特征明文加密生成生物特征密文包括：将生物特征明文分成多个子字符序列；将多个子字符序列依次通过硬件加密电路生成生物特征密文。优选地，用于硬件加密的加密算法包括基于物理不可克隆函数的算法、对称加密算法、非对称加密算法、杂凑算法。优选地，用于硬件加密的加密算法包括国密算法。根据本专利技术的另一方面，提供一种生物特征加密装置，包括：采集模块，用于获取用户的生物特征信息；处理模块，用于根据所述生物特征信息生成生物特征明文；加密模块，用于将所述生物特征明文进行加密生成生物特征密文；其中，所述加密模块以硬件加密的方式对所述生物特征明文进行加密。优选地，所述处理模块包括：模数转换单元，用于将承载所述生物特征信息的模拟信号转换成数字信号，其中，所述数字信号表示为字符序列；检验单元，用于对模数转换单元生成的数字信号进行校验；预处理单元，用于将校验后的数字信号进行预处理生成生物特征明文。优选地，所述加密模块包括：分组单元，用于将预处理后的数字信号分成多个子字符序列；加密单元，用于将多个子字符序列依次通过硬件加密电路生成生物特征密文。优选地，用于硬件加密的加密算法包括基于物理不可克隆函数的算法、对称加密算法、非对称加密算法、杂凑算法。优选地，所述基于物理不可克隆函数的算法通过物理不可克隆硬件加密电路实现。优选地，所述物理不可克隆硬件加密电路包括多个相同的开关单元，用于根据所述生物特征明文选通信号传输路径，并根据选通的信号传输路径生成生物特征密文。优选地，所述物理不可克隆硬件加密电路包括多个环形振荡器、选择器、计数器和比较器，用于根据所述生物特征明文选择其中两个环形振荡器，并根据两个环形振荡器的频率生成生物特征密文。优选地，用于硬件加密的加密算法包括国密算法。本专利技术提供的生物特征加密方法及装置，对用户的生物特征信息通
过硬件加密电路实现加密，减少算法对处理器的依赖，从而实现在同一芯片中实现加密处理，提高数据传输的安全性以及效率。附图说明通过以下参照附图对本专利技术实施例的描述，本专利技术的上述以及其他目的、特征和优点将更为清楚，在附图中：图1示出了根据本专利技术实施例的生物特征加密方法的流程图；图2示出了根据本专利技术实施例的生物特征加密装置的结构示意图；图3示出了根据本专利技术实施例的仲裁器型物理不可克隆硬件加密电路的原理图；图4示出了根据本专利技术实施例的环形振荡器型物理不可克隆硬件加密电路的原理图。具体实施方式以下将参照附图更详细地描述本专利技术的各种实施例。在各个附图中，相同的元件采用相同或类似的附图标记来表示。为了清楚起见，附图中的各个部分没有按比例绘制。本专利技术可以各种形式呈现，以下将描述其中一些示例。图1示出了根据本专利技术实施例的生物特征加密方法的流程图。如图1所述，所述生物特征加密方法包括以下步骤。在步骤S01中，获取用户的生物特征信息。在本实施例中，通过传感区域采集用户的生物特征信息。其中，所述生物特征信息以图像模拟信号被采集。所述生物特征数据可以是单生物特征数据或多生物特征数据，如纹理(包括指纹、掌纹、静脉及相关附属特征，如汗孔等)、生物膜(如虹膜、视网膜等)、面孔、耳道、语音、体形，个人习惯(例如敲击键盘的力度和频率、签字、步态)等。在步骤S02中，根据所述生物特征信息生成生物特征明文。在本实施例中，步骤S02包括：将所述生物特征信息由模拟信号转
换成数字信号，其中，所述数字信号表示为字符序列；对模数转换单元生成的数字信号进行校验；将校验后的所述数字信号进行预处理生成生物特征明文。具体地，首先，将采集到的模拟信号转换成数字信号，存放在存储器中，存储的数字信号是一个二进制字符序列，用于表征指纹图像的灰度值。进一步，对该数字信号进行校验，消除转换过程中的误差。进一步，采用左移、右移、取反等操作对校验后的数字信号进行处理，消除用户在录入指纹时，按压力度过大或不足的问题。在步骤S03中，以硬件加密的方式对所述生物特征明文加密生成生物特征密文。在本实施例中，将生物特征明文分成多个子字符序列，然后将多个子字符序列依次通过硬件加密电路生成生物特征密文。其中，加密后的字符序列即为生物特征密文。加密算法包括基于物理不可克隆函数的算法、AES算法、DES算法、3DES算法、RSA算法、国密算法、杂凑算法。在一个优选地实施例中，硬件加密电路可以通过物理不可克隆函数(Physical Unclonable Function，PUF)实现，片上PUF是一种利用集成电路制造过程中工艺差异性产生独特激励-响应对的机制。PUF具有持久性、不可预测性、不可克隆性和不可篡改性等优点。目前，PUF电路具有多种形式，常用于集成电路领域的有：仲裁器型PUF(Arbiter PUF)和环形振荡器型PUF(Ring Oscillator PUF，RO PUF)。生物特征明文(序列长度为P)分为长度为N的M个子字符序列，如果P＝N×M，N、M均为大于1的正整数，那么可得M组子字符序列，如果P不能被N整除，则最后一组子字符序列加零补齐。具体地，如P＝255，N＝32，则最后一组只有7个字符，需要添加1个0补成长度为8的子字符序列，并作为PUF硬件加密电路的激励，依次输入到PUF加密电路中，PUF电路产生的响应字符序列，这个加密过的字符序列称为生物特征密文。其中，长度N根据硬件加密电路的结构而定，响应字符序列的大小可以根据实际需要通过修改硬件加密电路调整。本专利技术提供的生物特征加密方法，对用户的生物特征信息通过硬件
加密电路实现加密，减少算法对处理器的依赖，从而实现在同一芯片中实现加密处理，提高数据传输的安全性以及效率。图2示出了本专利技术实施例提供的生物特征加密装置的结构示意图。如图2所示，所示生物特征加密装置包括采集模块10、处理模块20和加密模块30。其中，采集模块10用于获取用户的生物特征信息。在本实施例中，采集模块10通过传感区域采集用户的生物特征信息。其中，所述生物特征信息以图像模本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种生物特征加密方法，包括：获取用户的生物特征信息；根据所述生物特征信息生成生物特征明文；以硬件加密的方式对所述生物特征明文加密生成生物特征密文。

【技术特征摘要】
1.一种生物特征加密方法，包括：获取用户的生物特征信息；根据所述生物特征信息生成生物特征明文；以硬件加密的方式对所述生物特征明文加密生成生物特征密文。2.根据权利要求1所述的方法，其中，根据所述生物特征信息生成生物特征明文包括：将承载所述生物特征信息的模拟信号转换成数字信号，其中，所述数字信号表示为字符序列；对模数转换生成的数字信号进行校验；将校验后的所述数字信号进行预处理生成生物特征明文。3.根据权利要求2所述的方法，其中，以硬件加密的方式对所述生物特征明文加密生成生物特征密文包括：将生物特征明文分成多个子字符序列；将多个子字符序列依次通过硬件加密电路生成生物特征密文。4.根据权利要求1所述的方法，其中，用于硬件加密的加密算法包括基于物理不可克隆函数的算法、对称加密算法、非对称加密算法、杂凑算法。5.根据权利要求1所述的方法，其中，用于硬件加密的加密算法包括国密算法。6.一种生物特征加密装置，包括：采集模块，用于获取用户的生物特征信息；处理模块，用于根据所述生物特征信息生成生物特征明文；加密模块，用于将所述生物特征明文进行加密生成生物特征密文；其中，所述加密模块以硬件加密的方式对所述生物特征明文进行加密。7.根据权利要求6所述的装置，其中，所述处理模块包括：...

【专利技术属性】
技术研发人员：张国栋，朱博，高兴波，
申请(专利权)人：北京集创北方科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11