一种具有独立处理运算能力的指纹U盘制造技术

本实用新型专利技术是涉及一种具有独立处理运算能力的指纹Ｕ盘，包括：一指纹传感器，用于采集指纹图象；一存储单元，用于存放数据文件和指纹模板；一中央处理器，用于控制Ｕ盘、处理指纹图象、进行指纹比对以及负责与上位机的通讯；中央处理器分别与指纹传感器、存储单元相连接，并通过ＵＳＢ接口与上位机相连接。其中所述存储单元可以包括一主存储单元和一串行存储单元：主存储单元用于存放数据和指纹模板等文件；串行存储单元用于存放系统引导程序，负责在设备上电时自动加载引导程序。本实用新型专利技术的有益效果是：本Ｕ盘装置实现了整个比对流程在Ｕ盘内部完成，克服了传统方式存在的安全漏洞，大大提高了Ｕ盘的安全性能。（*该技术在2015年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术专利涉及移动存储领域和安全认证领域，特别涉及一种具有独立处理运算能力的指纹U盘，通过指纹技术来保证数据安全。
技术介绍
USB闪存盘作为新一代移动存储产品的代表，其优点在于体积小、速度快、重量轻、便于携带以及高度的兼容性。但是随着U盘不断渗透到各个领域，信息安全问题也随之而来政府部门的机密文件流失，企业用户商业秘密的曝光，个人机密数据的泄露等等。基于安全需要，结合移动存储技术和指纹技术的指纹U盘应运而生。它既具有普通U盘的功能，同时又通过指纹保护内部数据的安全，只有指纹验证通过后才能进行数据存储等操作。现有的指纹U盘产品，其实现方式各不相同，通常采用以下两种方式方式一，用Hub联接U盘控制芯片和指纹传感器，由PC机控制U盘。此方式中，U盘本身不具有处理运算能力，指纹处理比对算法需要在PC端运行。指纹传感器将采集到的指纹送到PC端，在PC端进行指纹图象处理和比对，验证通过之后，由PC机控制打开加密的数据。而且，此方式中指纹摸板和加密区的数据都是以文件的形式存放。这样存在一个很明显的缺陷由于加密区数据和指纹摸板都以文件的形式存放，对于PC机而言，不需要通过指纹验证，这些文件都是可见的。加密的数据很容易就被删除，或被别人破解。因此没有真正的保护U盘。方式二，通过U盘控制芯片控制U盘。此方式中，指纹传感器将采集到的指纹送到PC端，在PC端进行指纹图象处理和比对，验证通过之后，PC端发送一个验证通过指令给U盘控制芯片，由U盘控制芯片控制打开加密的数据。由于采用了U盘控制芯片对U盘加以控制，所以在指纹没有验证通过前，PC端无法看到加密的数据，这样解决了方式一中的问题。但是指纹的处理比对算法在PC端执行，U盘控制芯片通过接收PC端发送的验证通过指令来控制打开加密数据，这也同样存在一个很明显的缺陷我们知道目前有很多的软件可以截获PC机的指令，并可以模拟PC机给设备发送验证通过的指令，这样一来，所有的U盘数据都可以被轻易的破解。综合以上两种方式，U盘本身都不具有独立的处理和运算能力，都需要在PC端的软件支持才能实现最基本的指纹保护功能，这样也造成了指纹U盘在不同PC上使用时的不便。而且，无论方式一或方式二，都不可避免的存在着严重的安全漏洞。检索现有技术，尚无一种技术或方案建议提供指纹U盘独立的处理运算能力，以在设备内部实现所有的指纹处理比对过程。
技术实现思路
本技术正是为了克服传统指纹U盘所存在的安全缺陷问题，而提供一种具有独立处理运算能力的指纹U盘，该U盘内置中央处理单元，由中央处理器对U盘进行控制，同时由中央处理器进行指纹图象处理和指纹比对，从而实现了整个指纹比对流程都在设备内部完成。本技术解决其技术问题采用的技术方案这种具有独立处理运算能力的指纹U盘，包括一指纹传感器，用于采集指纹图象；一存储单元，用于存放数据文件和指纹模板；一中央处理器，用于控制U盘、处理指纹图象、进行指纹比对以及负责与上位机的通讯；中央处理器分别与指纹传感器、存储单元相连接，并通过USB接口与上位机相连接。其中所述存储单元可以包括一主存储单元和一串行存储单元主存储单元用于存放数据和指纹模板等文件；串行存储单元用于存放系统引导程序，负责在设备上电时自动加载引导程序。本技术的有益效果是由于U盘由中央处理器加以控制，在指纹没有验证通过的情况F，加密文件是不可见的，解决了传统方式一所存在的问题；同时，所有的算法和模板都存放在U盘内部，指纹处理比对过程由中央处理器完成，无须上传指纹到PC端进行验证，验证是否通过也是在U盘内部进行判断，而不是PC发送验证通过指令，因此PC端没法模拟指纹验证通过的指令，解决了传统方式二所存在的安全缺陷。所以，本U盘装置实现了整个比对流程在U盘内部完成，克服了传统方式存在的安全漏洞，大大提高了U盘的安全性能。附图说明图1是本技术的实施例1结构原理图；图2是本技术实施例1电路原理图；图3是本技术的指纹录入流程图；图4是本技术指纹比对流程图。附图标记；指纹U盘10，指纹传感器11，中央处理器12，主存储单元13，串行存储器14，上位机20。具体实施方式下面结合实施例和附图加以进一步说明。实施例1如图1所示的结构原理图。指纹U盘10，包括指纹传感器11，选用Authentec AES3400；中央处理器12，选用TMS320VC5509A DSP；主存储单元13，选用三星Flash；串行存储器14。其中中央处理器分别与指纹传感器、主存储单元、串行存储单元相连接，并通过USB接口与上位机20相连接。串行存储器14负责存放系统引导程序，当系统上电时，自动将程序加载到中央处理器12；指纹传感器11负责采集指纹，并送到中央处理器12；主存储器13负责存放数据；中央处理器12负责指纹图象处理、指纹比对、控制主存储器等操作，并通过USB接口与上位机20进行通讯。如图2所示的电路原理图，具体说明如下1图中USB1是USB接口，它与PC机的USB口相连，整个优盘的电源供电和与PC的数据通讯都通过这个接口。2U5(XC9216A33CMR)是+5v转+3.3v的电源转换芯片，U6(FS8860CJ)是+3.3v转+1.6V的电源芯片，它们两个芯片把USB接口提供的+5V电源转换成系统所需的工作电压，其中+3.3V电压给DSP、Flash、和指纹传感器(AES3400供电)，+1.6V是DSP的内核电压。3整个系统通过一个晶体(X1)起振，晶体起振后同时提供给DSP和指纹传感器工作。4U11(AAT3522IGY-3.08-50-T1)是复位芯片，系统上电后给DSP一个复位信号。5U12(SST25VF010)是串行flash，用于存储运行于dsp的程序。此程序是通过上电后BootLoad的方式引导到DSP运行。6U8(K9F2808U0B)是并行flash，是指纹优盘的存储单元，移动存储的内容都放在此单元，它通过DSP的D0～D7的数据端口进行数据传送，DSP的口线GPIO0是片选端，GPIO是ALE端，AWE是写控制端，ARE是读控制端口，GPIO1接的是flash的状态输出线(R/B)，DSP通过此口线查询FLASH的运行状态是忙与不忙。7指纹传感器(U1AES3400)与DSP(U10 TMS320VC5509A)的通讯是通过串口。通讯接口线是DX2(DSP的发送信号线，AES3400的接收信号线)，DR2(DSP的接收信号线，AES3400的发送信号线)，GPIO3(AES3400的状态信号线，DSP通过检测此口线的信号高低判断是否可以向传感器发送命令)。如图3所示，为具体的指纹模板登入流程。1、PC端发送指纹录入指令；2、设备CPU接收指令并解析；3、从传感器读取指纹；4、设备CPU对图象处理并提取模板；5、把指纹模板加密并保存到设备中；6、发送结果给PC，表明录入成功。如图4所示，为具体的指纹验证流程。1、PC端发送指纹录入指令；2、设备CPU接收指令并解析；3、从传感器读取指纹；4、设备CPU对图象处理并提取特征；5、和存储在设备中的模板进行比对；6、比对通过把设备置为验证通过状态，此时可以看到加密的文件，否则仍然看不到文件；把验证结果通知PC。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种具有独立处理运算能力的指纹Ｕ盘，其特征是：该装置包括：　　　　一指纹传感器（１１），用于采集指纹图象；　　　　一存储单元，用于存放数据文件和指纹模板；　　　　一中央处理器（１２），用于控制Ｕ盘、处理指纹图象、进行指纹比对以及负责与上位机（２０）的通讯；　　　　其中中央处理器（１２）分别与指纹传感器（１１）、存储单元相连接，并通过ＵＳＢ接口与上位机（２０）相连接。

【技术特征摘要】
1.一种具有独立处理运算能力的指纹U盘，其特征是该装置包括一指纹传感器(11)，用于采集指纹图象；一存储单元，用于存放数据文件和指纹模板；一中央处理器(12)，用于控制U盘、处理指纹图象、进行指纹比对以及负责与上位机(20)的通讯；其中中央处理器(12)分别与指纹传感器(11)、存储单元相连接...

【专利技术属性】
技术研发人员：贺晓明，
申请(专利权)人：杭州中正生物认证技术有限公司，
类型：实用新型
国别省市：86[中国|杭州]