CN101005360A

CN101005360A - 基于嵌入式身份认证的网络游戏防沉迷***

Info

Publication number: CN101005360A
Application number: CN 200610104687
Authority: CN
Inventors: 富少坚
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2006-10-08
Filing date: 2006-10-08
Publication date: 2007-07-25

Abstract

本发明公开一种基于嵌入式身份认证的网络游戏防沉迷***。本***使用嵌入式计算设备如智能卡，通用串行总线(USB)令牌等设备携带网络游戏用户的身份及数字证书信息。用户登录网络游戏时必须使用携带其数字证书信息的嵌入式计算设备进行在线身份认证。本***可以防止用户通过轮流使用多个游戏帐户超时游戏。本***规定的游戏运营商数据库与中心数据库间通信协议也可以防止用户连续登录不同游戏运营商经营的游戏平台而超时游戏。本***具有安全性高，有效防止用户对网络游戏沉迷，易于使用，便于为成年人和未成年人分别制定游戏时间限制的优点。

Description

基于嵌入式身份认证的网络游戏防沉迷***

技术领域

本发明是一种基于嵌入式身份认证的网络游戏防沉迷***，涉及使用嵌入式计算设备、数字加密算法和网络通信协议进行在线网络游戏用户的身份认证，防止用户通过轮流使用多个游戏帐户或多个游戏运营商超时游戏。

背景技术

网络用户特别是未成年人对网络游戏沉迷的现象及其严重后果已引起了社会的广泛关注。为促进用户形成健康的游戏习惯，2005年新闻出版总署发布了《网络游戏防沉迷***开发标准(试行)》。这个标准规定：连续游戏在3小时以内的属于健康游戏时间，一切正常；连续游戏时间在第4至第5小时属于疲劳时间，用户的经验值和收益率降为50％；连续游戏时间在5小时以上的则为不健康游戏时间，用户经验值和收益率降为零。如果使用者的累计下线休息时间已满5小时，则累计在线时间清零，如再上线则重新累计上线时间。

上述的防沉迷***不能防止用户的以下对策：他们会向同一游戏运营商申请几个账号，轮流使用。除了转换账号、转换游戏之外，还可以转换至不同游戏运营商的服务器，防沉迷***收效甚微。上述的防沉迷***的关键不足是它不能将用户的物理身份与其拥有的一个或多个游戏帐号联系起来，因而不能有效记录用户实际游戏时间。

发明内容

本发明的目的是使用嵌入式计算设备、数字加密算法和网络通信协议将用户的物理身份与其拥有的一个或多个游戏帐号联系起来，防止用户通过轮流使用多个游戏帐户超时游戏。

本发明的工作原理及过程是：

1)游戏用户首先凭其有效身份证明(身份证，护照等)从数字证书颁发机构(Certificate Authority)申请数字证书。游戏用户可以申请多个数字证书，但各个数字证书中都会通过一些标志(如二元组<身份证明类型，身份证明编号>)唯一标识其真实身份。游戏用户在向游戏运营商申请帐号时可提供其拥有的任一数字证书，单一数字证书可以对应多个游戏帐号。游戏运营商将用户数字证书及其它用户帐号信息存放于用户数据库中，游戏用户将其数字证书存放于嵌入式计算设备如智能卡、通用串行总线(USB)令牌等设备中。

2)在单一游戏运营商条件下对用户游戏时间控制的***总体示意图如附图1所示。图1中的嵌入式设备又可以分为智能式和存储式两种。智能式嵌入设备指那些内嵌微处理器(CPU或MCU)和存储器，能自主进行信息处理的设备，例如智能卡。存储式嵌入设备指那些不含内嵌微处理器，而只有存储功能的设备，例如通用串行总线(USB)令牌设备。图1中的接口设备是用户计算机上安装的与嵌入设备通信的外设，例如智能卡读卡器或USB总线接口。图1中的用户计算机是用户使用进行游戏的客户端计算机。图1中的游戏服务器是游戏运营商用于用户接入认证的服务器，而用户数据库中存放用户数字证书及其它用户帐号信息。

3)本***对用户游戏时间控制的总体流程是：用户计算机中安装的用户认证模块接收网络游戏登录程序转发的游戏用户登录请求，并通过与上述的嵌入式计算设备进行交互以形成认证请求数据包，其中包含用户登录名，用户数字证书及用户数字签名。用户计算机中安装的用户认证模块将认证请求数据包发给游戏服务器上安装的用户认证模块。接到游戏服务器用户认证模块的查询请求后，游戏运营商用户数据库服务软件能够核对认证请求中的用户数字证书，并使用数字证书中的公钥解密认证请求中数字签名以认证用户确实拥有对应当前数字证书的私钥，从而确认用户有效身份及其可使用的游戏时间。由于对游戏用户的认证是基于用户数字证书和数字签名，而不是帐户名和密码，可以有效防止用户通过轮流使用多个游戏帐户超时游戏。

4)在使用智能式嵌入设备时***软件结构图如附图2所示。附图1中***各部件中包含的软件模块示于各部件下方的方框中。用户计算机上运行的网络游戏登录程序1到网络游戏登录程序N分别对应游戏服务器上的网络游戏登录控制模块1到网络游戏登录控制模块N。这些游戏服务器上的登录控制模块可以分布在同一或不同服务器上，多个服务器也可以共享单一用户认证模块C。在此模式下用户游戏时间控制的步骤如附图3所示，附图3中各步骤的细节在“具体实施方式”部分中的第1节给出。

5)在使用存储式嵌入设备时***软件结构图如附图4所示，此模式下嵌入设备不包含用户认证模块和数字加密模块，因此这些模块必须由用户计算机来实现。与使用智能式嵌入设备相比，使用存储式嵌入设备成本较为低廉。但是由于在此模式下用户私钥必须透露给用户使用的计算机，当此计算机位于公用场所时，使用存储式嵌入设备安全性较低。附图1中***各部件中包含的软件模块示于各部件下方的方框中。在此模式下用户游戏时间控制的步骤如附图5所示，附图5中各步骤的细节在“具体实施方式”部分中的第2节给出。在使用存储式嵌入设备时步骤与智能式嵌入设备模式相似，主要区别于第iii至v步。

6)以上如第2)节所述的***适用于控制用户在单一游戏运营商的多个游戏间切换而超时游戏。在多个游戏运营商条件下，若各游戏运营商之间信息不能互通，用户仍可以在多个游戏运营商经营的游戏间切换而超时游戏。因此在多个游戏运营商条件下，必须加入一个中心数据库实现各运营商之间用户游戏时间信息的互通。***总体示意图如附图6所示，各运营商数据库与中心数据库之间为弱耦合关系，通过局域网或因特网互连。多个游戏运营商条件下具体***通信过程如图附7所示。在各游戏运营商内部，用户认证模块C和其它模块之间的通信过程与单个运营商条件下的通信过程相同。附图7中各步骤的细节在“具体实施方式”部分中的第3节给出。

本发明的主要优点是：

1)用户的实名信息只需透露给从数字证书颁发机构(Certificate Authority)，且由于在认证过程中使用了数字加密技术，可以防止他人盗用游戏帐号，安全性高。

2)将用户的物理身份与其拥有的一个或多个游戏帐号联系起来，有效防止用户对网络游戏沉迷。

3)用户使用单一嵌入没备可以登录多个游戏运营商平台上的不同游戏且不需记忆密码，易于使用。

4)能够区分不同年龄的游戏用户，便于为成年人和未成年人分别制定游戏时间限制。

附图说明

图1：单一游戏运营商条件下***总体示意图；

图2：使用智能式嵌入设备时***软件结构图；

图3：使用智能式嵌入设备时用户游戏时间控制的步骤；

图4：使用存储式嵌入设备时***软件结构图；

图5：使用存储式嵌入设备时用户游戏时间控制的步骤；

图6：多个游戏运营商条件下***总体示意图；

图7：多个游戏运营商条件下运营商数据库与中心数据库之间通信过程；

具体实施方式

下面结合附图详细说明本发明的实施方式：

1.当使用智能式嵌入式设备时用户游戏时间控制的步骤如附图3所示(图中单箭头直线表示信息或请求单方向发送，空心竖框表示当前模块本地信息处理，数字编号对应于以下各步骤的序号)。

i)用户开始游戏前向用户计算机上运行的相应网络游戏登录程序请求登录。

ii)用户计算机上运行的用户认证模块B收到网络游戏登录程序转发的网络游戏名及用户登录名。

iii)用户认证模块B激活智能式嵌入设备上的用户认证模块A。

iv)智能式嵌入设备上的用户认证模块A激活数字加密模块产生加密后的用户数字签名，此数字签名用来防止其他用户冒用当前用户的数字证书。

v)智能式嵌入设备上的用户认证模块A向用户认证模块B返回认证请求，其中包含用户登录名，用户数字证书及用户数字签名。

vi)用户认证模块B将用户认证请求及拟登录的网络游戏名转发至游戏服务器上运行的用户认证模块C。

vii)服务器上运行的用户认证模块C查询游戏运营商用户数据库，确定用户身份及其连续使用游戏的时间。

viii)用户数据库服务软件核对认证请求中的用户数字证书，并使用数字证书中的公钥解密认证请求中数字签名以认证用户确实拥有对应当前数字证书的私钥，从而确认用户有效身份。若数字证书中包含用户出身日期信息，在计算成年人和未成年人用户可连续使用游戏的时间时可以区别对待。

ix)若用户身份有效且其拥有的所有登录名连续使用游戏的时间在规定范围内(如背景技术部分中新闻出版总署规定的时长)，用户数据库服务软件向用户认证模块C返回成功信息(包括包括用户类别是成年人或未成年人，可用游戏时间，及当前用户状态是属于健康游戏时间或疲劳时间)，否则(不健康游戏时间)返回拒绝登录指令。

x)根据用户数据库服务软件提供的信息，用户认证模块C向游戏服务器上的网络游戏登录控制模块返回成功信息(包括用户类别是成年人或未成年人，可用游戏时间，及当前用户状态是属于健康游戏时间或疲劳时间)，或拒绝登录指令。

xi)用户认证模块C向用户认证模块B返回成功信息(包括一个标志显示当前用户状态是属于健康游戏时间或疲劳时间)或拒绝登录指令。

xii)用户认证模块B向用户计算机上运行的相应网络游戏登录程序返回允许(包括一个标志显示当前用户状态是属于健康游戏时间或疲劳时间)或拒绝用户登录指令。

xiii)网络游戏登录程序向用户提示登录成功(包括一个标志显示当前用户状态是属于健康游戏时间或疲劳时间)或失败信息。

2.当使用存储式嵌入式设备时用户游戏时间控制的步骤如附图5所示(图中单箭头直线表示信息或请求单方向发送，双箭头直线表示信息的读取，空心竖框表示当前模块本地信息处理，数字编号对应于以下各步骤的序号)。在使用存储式嵌入设备时步骤与智能式嵌入设备模式相似，主要区别于第iii至v步。

iii)用户认证模块B读取智能式嵌入设备上的用户私钥及数字证书。

iv)用户认证模块B激活数字加密模块产生加密后的用户数字签名，此数字签名用来防止其他用户冒用当前用户的数字证书。

v)用户认证模块B产生认证请求，其中包含用户登录名，用户数字证书及用户数字签名。

ix)若用户身份有效且其拥有的所有登录名连续使用游戏的时间在规定范围内(如背景技术部分中新闻出版总署规定的时长)，用户数据库服务软件向用户认证模块C返回成功信息(包括用户类别是成年人或未成年人，可用游戏时间，及当前用户状态是属于健康游戏时间或疲劳时间)，否则(不健康游戏时间)返回拒绝登录指令。

xi)用户认证模块C向用户计算机上的用户认证模块B返回成功信息(包括一个标志显示当前用户状态是属于健康游戏时间或疲劳时间)或拒绝登录指令。

3.多个游戏运营商条件下***通信过程如图附7所示(图中单箭头直线表示信息或请求单方向发送，双箭头直线表示信息读取操作或双方向传送，空心竖框表示当前模块本地信息处理或等待外部信息输入，数字编号对应于以下各步骤的序号)。在各游戏运营商内部，用户认证模块C和其它模块之间的通信过程与单个运营商条件下的通信过程相同。

i)运营商数据库服务软件与中心数据库服务软件相互认证对方以建立安全联系(Security Association)。如双方希望对后续的数据传输进行加密，此时可进行密钥互换(Key Exchange)使双方对后续使用的对称性数字密钥(Symmetric Encryption Key)达成一致。

ii)游戏运营商的用户认证模块C向其用户数据库查询用户身份有效性及其连续使用游戏的时间。

iii)游戏运营商数据库服务软件核对认证请求中的用户数字证书，并使用数字证书中的公钥解密认证请求中数字签名以认证用户确实拥有对应当前数字证书的私钥，从而确认用户有效身份。

iv)若用户身份有效且其拥有的所有登录名在当前运营商平台上的连续游戏时间在规定范围内，游戏运营商数据库服务软件向中心数据库服务软件查询用户已经在其它运营商平台上的连续游戏时间。

v)中心数据库服务软件对每一用户记录最近一次连续游戏(中间下线休息时间未满规定的时长)的初始登录时间。若用户中间下线休息时间已满规定的时长，记录当前时间为最近一次连续游戏的登录时间。若用户中间下线休息时间未满规定的时长，不更新最近一次连续游戏的登录时间。

vi)中心数据库服务软件向游戏运营商数据库服务软件返回用户在其它运营商平台上已连续游戏的时长。

vii)运营商数据库服务软件向用户认证模块C返回成功信息(包括用户类别是成年人或未成年人，可用游戏时间，及当前用户状态是属于健康游戏时间或疲劳时间)，否则(不健康游戏时间)返回拒绝登录指令。

viii)根据用户数据库服务软件提供的信息，用户认证模块C向游戏服务器上的网络游戏登录控制模块返回成功信息(包括用户类别是成年人或未成年人，可用游戏时间，及当前用户状态是属于健康游戏时间或疲劳时间)，或拒绝登录指令。若用户认证失败，此次运营商数据库服务软件和中心数据库软件之间的通信过程结束，否则继续第ix)步。

ix)用户退出游戏时，游戏服务器上的网络游戏登录控制模块得到通知。

x)网络游戏登录控制模块向运营商数据库服务软件发送用户退出游戏时间。

xi)运营商数据库服务软件记录用户退出游戏时间。

xii)运营商数据库服务软件向中心数据库服务软件发送用户退出游戏时间。

xiii)中心数据库服务软件对每一用户记录各运营商数据库服务软件发来的用户退出游戏时间中时间戳最新者。第v)步使用此时间戳来判断用户中间下线休息时间是否已满规定的时长。

Claims

1.一种基于嵌入式身份认证的网络游戏防沉迷***，其特征在于使用嵌入式计算设备、数字加密算法和网络通信协议将用户的物理身份与其拥有的一个或多个游戏帐号联系起来，防止用户通过轮流使用多个游戏帐户超时游戏。

2.如权利要求1所述的***，其特征在于所使用的嵌入式计算设备中存储有游戏用户的数字证书(Digital Certificate)和数字私钥(Digital Private Key)，用来证明用户的真实身份。所使用的嵌入式计算设备可以包括智能式或存储式，智能式嵌入式计算设备中包含有用户认证模块(简称用户认证模块A)和数字加密模块。数字加密模块的特征是支持非对称式加密(Asymmetric Cryptography)，可以使用数字私钥对信息加密生成用户数字签名。用户认证模块A的特征是可以响应外界的请求，激活数字加密模块产生加密后的用户数字签名并将其返回给外界。

3.如权利要求1所述的***，其特征在于当使用如权利要求2中所述的存储式嵌入式计算设备时，所使用的用户计算机中包含有数字加密模块。数字加密模块的特征是支持非对称式加密(Asymmetric Cryptography)，可以使用数字私钥对信息加密生成用户数字签名。

4.如权利要求1所述的***，其特征在于所使用的用户计算机中安装有用户认证模块(简称用户认证模块B)。用户认证模块B的特征是可以接收网络游戏登录程序转发的游戏用户登录请求，并通过与如权利要求2中所述的嵌入式计算设备进行交互以形成认证请求数据包，其中包含用户登录名，用户数字证书及用户数字签名。

5.如权利要求1所述的***，其特征在于所使用的游戏服务器上也安装有用户认证模块(简称用户认证模块C)。用户认证模块C的特征是可以接收权利要求3中所述的用户认证模块B转发的认证请求及拟登录的网络游戏名。

6.如权利要求1所述的***，其特征在于所使用的游戏运营商用户数据库服务软件能够核对认证请求中的用户数字证书，并使用数字证书中的公钥解密认证请求中数字签名以认证用户确实拥有对应当前数字证书的私钥，从而确认用户有效身份。若数字证书中包含用户出身日期信息，在计算成年人和未成年人用户可连续使用游戏的时间时可以区别对待。

7.如权利要求1所述的***，其特征在于用户认证模块C根据用户数据库服务软件提供的信息，向游戏服务器上的网络游戏登录控制模块返回成功信息(包括用户类别是成年人或未成年人，可用游戏时间，及当前用户状态是属于健康游戏时间或疲劳时间)，或拒绝登录指令。

8.如权利要求1所述的***，其特征在于用户认证模块B根据用户认证模块C提供的信息，向用户计算机上运行的相应网络游戏登录程序返回允许(包括一个标志显示当前用户状态是属于健康游戏时间或疲劳时间)或拒绝用户登录指令。

9.一种基于嵌入式身份认证的网络游戏防沉迷***，支持多个游戏运营商条件下防止用户在不同游戏运营商间的多个游戏间切换而超时游戏。其特征是实施一个中心数据库，并规定游戏运营商数据库和中心数据库之间的通信协议以实现各运营商之间用户游戏时间信息的互通。

10.如权利要求9所述的***，其特征在于中心数据库对每一游戏用户记录以下时间信息：最近一次连续游戏(中间下线休息时间未满规定的时长)的初始登录时间，和各运营商数据库服务软件发来的用户退出游戏时间中时间戳最新者。在用户请求登录时中心数据库软件使用上述时间信息确定用户在多个游戏运营商平台上已连续游戏的时间，并将此信息返回给游戏运营商数据库软件。