CN107463816B - 指纹数据的加密方法、装置和终端设备 - Google Patents

指纹数据的加密方法、装置和终端设备 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种指纹数据的加密方法，包括：采集根据用户指纹生成的指纹数据；读取指纹数据中预设位置的噪声数据；根据噪声数据生成一个或多个密钥；以及根据密钥对指纹数据进行加密处理。本发明实施例的指纹数据的加密方法，能够增加加密后的指纹数据的破解难度，进而能够有效保护用户的指纹数据。本发明还公开了指纹数据的加密装置和终端设备。

Description

指纹数据的加密方法、装置和终端设备
技术领域
本发明涉及指纹识别技术领域，具体涉及一种指纹数据的加密方法、装置和终端设备。
背景技术
目前，在智能手机等设备中，指纹检测芯片扫描到指纹数据后，需要将指纹数据通过相应的接口(如IIC(Inter-Integrated Circuit，集成电路总线)或SPI(SerialPeripheral Interface，串行外设接口)等数据传输接口送到核心处理中心进行处理。这些数据在传输过程中，如果被恶意软件劫持或者监听到，则会造成个人指纹信息丢失，进而可能带来巨大损失。所以需要对传输的指纹数据进行机密，而如果每次加密的密钥相同，或者加密密钥很简单，则指纹数据很容易被破解。
发明内容
本发明旨在至少在一定程度上解决上述技术中的技术问题之一。为此，本发明的第一个目的在于提出一种指纹数据的加密方法。该方法采用随机加密，且每次加密密钥均不同，破解难度大，进而能够有效保护用户的指纹数据。
本发明的第二个目的在于提出一种指纹数据的加密装置。
本发明的第三个目的在于提出一种终端设备。
为达到上述目的，本发明第一方面实施例提出了一种指纹加密方法，包括以下步骤：采集根据用户指纹生成的指纹数据；读取所述指纹数据中预设位置的噪声数据；根据所述噪声数据生成一个或多个密钥；以及根据所述密钥对所述指纹数据进行加密处理。
根据本发明实施例的指纹数据的加密方法，通过指纹数据中的噪声数据生成相应的一个或多个密钥，并通过一个或多个密钥对指纹数据进行加密处理，由此，增加了加密后的指纹数据的破解难度，进而能够有效保护用户的指纹数据。
另外，根据本发明上述实施例的指纹数据的加密方法还可以具有如下附加的技术特征：
根据本发明的一个实施例，所述指纹数据包括以矩阵形式排列的多个像素点，每个所述像素点包括n位数，所述读取所述指纹数据中预设位置的噪声数据，包括：读取所述指纹数据中的第一预设位置的N个像素点，并读取所述N个像素点的n位中低m位的数据，以生成噪声数据，其中，N为正整数，m为小于n的正整数，所述预设位置包括所述第一预设位置。
根据本发明的一个实施例，所述指纹数据包括以矩阵形式排列的多个像素点，每个所述像素点包括n位数，所述读取所述指纹数据中预设位置的噪声数据，还包括：对所述指纹数据进行分段以生成多个分段指纹数据；读取每个所述分段指纹数据中第二预设位置的M个像素点，并读取所述M个像素点的n位中低m位的数据，以生成多个噪声数据，其中，M为正整数，m为小于n的正整数，所述预设位置包括所述第二预设位置。
根据本发明的一个实施例，所述根据所述噪声数据生成一个密钥，包括：对一个所述噪声数据进行运算处理以生成对应的一个密钥；或者，通过一个所述噪声数据从预先设置的一组密钥中选择对应的一个密钥。
根据本发明的一个实施例，所述根据所述噪声数据生成一个或多个密钥，包括：对多个所述噪声数据进行运算处理以生成对应的多个密钥；或者，通过多个所述噪声数据从预先设置的一组密钥中选择对应的多个密钥。
根据本发明的一个实施例，所述根据所述密钥对所述指纹数据进行加密处理，包括：根据一个密钥对所述指纹数据进行加密处理。
根据本发明的一个实施例，所述根据所述密钥对所述指纹数据进行加密处理，包括：根据多个密钥分别对多个所述分段指纹数据进行加密处理。
为达到上述目的，本发明第二方面实施例提出了一种指纹数据的加密装置，包括：采集模块，用于采集根据用户指纹生成的指纹数据；读取模块，用于读取所述指纹数据中预设位置的噪声数据；生成模块，用于根据所述噪声数据生成一个或多个密钥；以及加密模块，用于根据所述密钥对所述指纹数据进行加密处理。
根据本发明实施例的指纹数据加密装置，通过读取模块读取指纹数据中的噪声数据，并通过生成模块根据该噪声数据生成一个或多个密钥，进而通过加密模块根据上述密钥对指纹数据进行加密处理，由此，增加了加密后的指纹数据的破解难度，进而能用有效保护用户的指纹数据。
另外，根据本发明上述实施例的指纹数据的加密装置还可以具有如下附加的技术特征：
根据本发明的一个实施例，所述指纹数据包括以矩阵形式排列的多个像素点，每个所述像素点包括n位数，所述读取模块，具体用于：读取所述指纹数据中的第一预设位置的N个像素点，并读取所述N个像素点的n位中低m位的数据，以生成一个噪声数据，其中，N为正整数，m为小于n的正整数，所述预设位置包括所述第一预设位置。
根据本发明的一个实施例，所述读取模块，还包括：分段模块，用于对所述指纹数据进行分段以生成多个分段指纹数据。
根据本发明的一个实施例，所述指纹数据包括以矩阵形式排列的多个像素点，每个所述像素点包括n位数，所述读取模块，具体还用于：读取每个所述分段指纹数据中的第二预设位置的M个像素点，并读取所述M个像素点的n位中低m位的数据，以生成多个噪声数据，其中，M为正整数，m为小于n的正整数，所述预设位置包括所述第二预设位置。
根据本发明的一个实施例，所述生成模块，具体用于：对一个所述噪声数据进行运算处理以生成对应的一个密钥；或者，通过一个所述噪声数据从预先设置的一组密钥中选择对应的一个密钥。
根据本发明的一个实施例，所述生成模块，具体还用于：对多个所述噪声数据进行运算处理以生成对应的多个密钥；或者，通过多个所述噪声数据从预先设置的一组密钥中选择对应的多个密钥。
根据本发明的一个实施例，所述加密模块，具体用于：根据一个密钥对所述指纹数据进行加密处理。
根据本发明的一个实施例，所述加密模块，具体还用于：根据多个密钥分别对多个所述分段指纹数据进行加密处理。
进一步地，本发明第三方面实施例提出了一种终端设备，包括本发明上述实施例的指纹数据的加密装置。该终端设备的加密后的指纹数据的破解难度大，能够有效保护用户的指纹数据。
附图说明
本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
图1是根据本发明实施例的指纹数据的加密方法的流程图；
图2是根据本发明一个实施例的指纹数据采集的示意图；
图3是根据本发明一个实施例的指纹数据加密方法的流程图；
图4是根据本发明另一个实施例的指纹数据加密方法的流程图；
图5是根据本发明实施例的指纹数据的加密装置的结构框图。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
下面参考附图描述本发明实施例的指纹数据的加密方法、装置和终端设备。
图1是根据本发明一个实施例的指纹数据的加密方法的流程图。
如图1所示，该指纹数据的加密方法包括：
S101，采集根据用户指纹生成的指纹数据。
具体地，如图2所示，通过指纹检测芯片上的多个感应单元采集用户指纹生成的指纹数据。
其中，指纹数据包括以矩阵形式排列的多个像素点，每个像素点包括n位数。
在本发明的一个具体实施例中，指纹数据可以是一个包括160行160列像素点的矩阵(即指纹检测芯片的长、宽像素数)，该矩阵的每个像素点均为一个16位二进制数据。
S102，读取指纹数据中预设位置的噪声数据。
在本发明的一个实施例中，读取指纹数据中的第一预设位置的N个像素点，并读取N个像素点的n位中低m位的数据，以生成一个噪声数据。
其中，N为正整数，m为小于n的正整数，预设位置包括第一预设位置。
在本发明的另一个实施例中，先对指纹数据进行分段以生成多个分段指纹数据，再读取每个分段指纹数据中第二预设位置的M个像素点，并读取M个像素点的n位中低m位的数据，以生成多个噪声数据。
其中，M为正整数，m为小于n的正整数，预设位置包括第二预设位置。
S103，根据噪声数据生成一个或多个密钥。
具体地，在本发明的一个实施例中，对一个噪声数据进行运算处理以生成对应的一个密钥，或者，通过一个噪声数据从预先设置的一组密钥中选择对应的一个密钥。
其中，运算处理方法包括但不限于加减乘除、平方开方、取反乱序、同或异或。
在本发明的另一个实施例中，对多个噪声数据进行运算处理以生成对应的多个密钥，或者，通过多个噪声数据从预先设置的一组密钥中选择对应的多个密钥。
其中，运算处理方法包括但不限于加减乘除、平方开方、取反乱序、同或异或。
S104，根据密钥对指纹数据进行加密处理。
具体地，在本发明的一个实施例中，根据一个密钥对指纹数据进行加密处理。
在本发明的另一个实施例中，根据多个密钥分别对多个分段指纹数据进行加密处理。
本发明实施例的指纹数据的加密方法，通过指纹数据中的噪声数据生成相应的一个或多个密钥，并通过一个或多个密钥对指纹数据进行加密处理，由此，增加了加密后的指纹数据的破解难度，进而能够有效保护用户的指纹数据。
基于上述实施例，具体而言，在本发明的一个实施例中，如图3所示，上述指纹数据的加密方法包括：
S201，采集根据用户指纹生成的指纹数据。
具体地，如图2所示，通过指纹检测芯片上的多个感应单元采集用户指纹生成的指纹数据。
其中，指纹数据包括以矩阵形式排列的多个像素点，每个像素点包括n位数。
在本发明的一个具体实施例中，指纹数据可以是一个包括160行160列像素点的矩阵(即指纹检测芯片的长、宽像素数)，该矩阵的每个像素点均为一个16位二进制数据。
S202，读取指纹数据中的第一预设位置的N个像素点，并读取N个像素点的n位中低m位的数据，以生成一个噪声数据。
其中，N为正整数，m为小于n的正整数，预设位置包括第一预设位置。
S203，对一个噪声数据进行运算处理以生成对应的一个密钥，或者，通过一个噪声数据从预先设置的一组密钥中选择对应的一个密钥。
其中，所述运算处理方法包括但不限于加减乘除、平方开方、取反乱序、同或异或。
S204，根据一个密钥对指纹数据进行加密处理。
可以理解的是，由于指纹检测芯片的模拟电路精度和外部干扰等原因，这个n位数据的低m位数据都是噪声(例如16位二进制数据的低4位)。这几位的噪声是完全随机没有任何规律的，通过该指纹数据中第一预设位置的N个像素分别读取对应的低m位数据，以生成一个噪声数据，进而对该噪声数据进行一些运算以生成一个密钥，该密钥是随机的。由此，使得采集的每个指纹数据的密钥都不同
本发明实施例的指纹数据的加密方法，通过指纹数据中第一预设位置的没有规律的噪声数据生成一个随机的密钥，使得不同的指纹数据对应的一个不同的密钥，并根据该不同的密钥对相应的指纹数据进行加密处理，由此，增加了加密后的指纹数据的破解难度，进而能够有效保护用户的指纹数据。
在本发明的另一个实施例中，如图4所示，上述指纹数据的加密方法包括：
S301，采集根据用户指纹生成的指纹数据。
具体地，如图2所示，通过指纹检测芯片上的多个感应单元采集用户指纹生成的指纹数据。
其中，指纹数据包括以矩阵形式排列的多个像素点，每个像素点包括n位数。
在本发明的一个具体实施例中，指纹数据可以是一个包括160行160列像素点的矩阵(即指纹检测芯片的长、宽像素数)，该矩阵的每个像素点均为一个16位二进制数据。
S302，对指纹数据进行分段以生成多个分段指纹数据。
S303，读取每个分段指纹数据中第二预设位置的M个像素点，并读取M个像素点的n位中低m位的数据，以生成多个噪声数据。
其中，M为正整数，m为小于n的正整数。
S304，对多个噪声数据进行运算处理以生成对应的多个密钥，或者，通过多个噪声数据从预先设置的一组密钥中选择对应的多个密钥。
其中，所述运算处理方法包括但不限于加减乘除、平方开方、取反乱序、同或异或。
S305，根据多个密钥分别对多个分段指纹数据进行加密处理。
本发明实施例的指纹数据的加密方法，对指纹数据进行分段处理，通过分段指纹数据中第二预设位置的没有规律的噪声数据生成对应的多个随机的密钥，使得每个分段指纹数据对应的一个密钥，并根据多个密钥对相应的分段指纹数据进行加密处理，由此，增加了加密后的指纹数据的破解难度，进而能够有效保护用户的指纹数据。
为发明理解本发明实施例的指纹数据的加密方法，以对指纹数据对应矩阵的每行分别进行加密为例进行说明：
具体而言，读取矩阵每行的前两个像素点(即第二预设位置的两个像素点)，并分别读取出各像素点低4位的数据，拼成多个8位噪声数据。分别对多个8位噪声数据进行一些处理以生成对应的密钥。可以对8位噪声数据作一些运算，包括但不限于加减乘除、平方开方、取反乱序、同或异或等；也可以是预先设置一组密钥，如设置一组由256个随机密钥组成的密钥组，由多个8位噪声数据在此分别选择该组密钥中的一个作为对应行的密钥。由此，指纹数据的加密密钥变得更加复杂，加密后的指纹数据很难被破解。
需要说明的是，上述以指纹数据的行数进行分段的方法中，即使会出现有一行或几行的密钥为全0或全1，但不会发生连续几行均出现全0或全1的密钥，进而不会影响整篇的加密。
图5是本发明一个实施例的指纹数据的加密装置的结构框图。
如图5所示，该指纹数据的加密装置包括：采集模块10、读取模块20、生成模块30和加密模块40。
其中，采集模块10用于采集根据用户指纹生成的指纹数据。
具体地，如图2所示，采集模块10通过指纹检测芯片上的多个感应单元采集用户指纹生成的指纹数据。
其中，指纹数据包括以矩阵形式排列的多个像素点，每个像素点包括n位数。
在本发明的一个具体实施例中，指纹数据可以是一个包括160行160列像素点的矩阵(即指纹检测芯片的长、宽像素数)，该矩阵的每个像素点均为一个16位二进制数据。
读取模块20用于读取指纹数据中预设位置的噪声数据。
具体地，在本发明的一个实施例中，读取模块20用于读取指纹数据中的第一预设位置的N个像素点，并读取N个像素点的n位中低m位的数据，以生成一个噪声数据。
其中，N为正整数，m为小于n的正整数，预设位置包括第一预设位置。
在本发明的另一个实施例中，读取模块20可以包括分段模块21，分段模块21用于对指纹数据进行分段以生成多个分段指纹数据。
读取模块20具体还用于读取每个分段指纹数据中第二预设位置的M个像素点，并读取M个像素点的n位中低m位的数据，以生成多个噪声数据。
其中，M为正整数，m为小于n的正整数，预设位置包括第二预设位置。
生成模块30用于根据噪声数据生成一个或多个密钥。
具体地，在本发明的一个实施例中，生成模块30用于对一个噪声数据进行运算处理以生成对应的一个密钥，或者，通过一个噪声数据从预先设置的一组密钥中选择对应的一个密钥。
其中，运算处理方法包括但不限于加减乘除、平方开方、取反乱序、同或异或。
在本发明的另一个实施例中，生成模块30还用于对多个噪声数据进行运算处理以生成对应的多个密钥，或者，通过多个噪声数据从预先设置的一组密钥中选择对应的多个密钥。
其中，运算处理方法包括但不限于加减乘除、平方开方、取反乱序、同或异或。
加密模块40用于根据密钥对指纹数据进行加密处理。
具体地，在本发明的一个实施例中，加密模块40用于根据一个密钥对指纹数据进行加密处理。
在本发明的另一个实施例中，根据多个密钥分别对多个分段指纹数据进行加密处理。
需要说明的是，本发明实施例的指纹数据的加密装置的具体实施方式与本发明上述实施例的指纹数据的加密方法的具体实施方式相同，为减少冗余，此处不做赘述。
本发明实施例的指纹数据的加密装置，通过读取模块读取指纹数据中的噪声数据，并通过生成模块根据该噪声数据生成一个或多个密钥，进而通过加密模块根据上述密钥对指纹数据进行加密处理，由此，增加了加密后的指纹数据的破解难度，进而能用有效保护用户的指纹数据。
进一步地，本发明第三方面实施例提出了一种终端设备，包括本发明上述实施例的指纹数据的加密装置。
在本发明的一个实施例中，该终端设备包括但不限于智能手机、平板电脑、笔记本电脑、智能门禁等。
本发明实施例的终端设备，对指纹数据进行加密后，破解难度大，进而能够有效保护用户的指纹数据。
另外，根据本发明实施例的终端设备的其它构成以及作用对于本领域的普通技术人员而言都是已知的，为了减少冗余，此处不做赘述。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (13)

1.一种指纹数据的加密方法，其特征在于，包括以下步骤：
采集根据用户指纹生成的指纹数据；
读取所述指纹数据中预设位置的噪声数据；
根据所述噪声数据生成一个或多个密钥；以及
根据所述密钥对所述指纹数据进行加密处理；
其中，所述指纹数据包括以矩阵形式排列的多个像素点，每个所述像素点包括n位数，所述读取所述指纹数据中预设位置的噪声数据，包括：
对所述指纹数据进行分段以生成多个分段指纹数据；
读取每个所述分段指纹数据中第二预设位置的M个像素点，并读取所述M个像素点的n位中低m位的数据，以生成多个噪声数据，其中，M为正整数，m为小于n的正整数，所述预设位置包括所述第二预设位置。
2.如权利要求1所述的指纹数据的加密方法，其特征在于，所述指纹数据包括以矩阵形式排列的多个像素点，每个所述像素点包括n位数，所述读取所述指纹数据中预设位置的噪声数据，包括：
读取所述指纹数据中的第一预设位置的N个像素点，并读取所述N个像素点的n位中低m位的数据，以生成一个噪声数据，其中，N为正整数，m为小于n的正整数，所述预设位置包括所述第一预设位置。
3.如权利要求2所述的指纹数据的加密方法，其特征在于，所述根据所述噪声数据生成一个或多个密钥，包括：
对一个所述噪声数据进行运算处理以生成对应的一个密钥；
或者，通过一个所述噪声数据从预先设置的一组密钥中选择对应的一个密钥。
4.如权利要求1所述的指纹数据的加密方法，其特征在于，所述根据所述噪声数据生成一个或多个密钥，还包括：
对多个所述噪声数据进行运算处理以生成对应的多个密钥；
或者，通过多个所述噪声数据从预先设置的一组密钥中选择对应的多个密钥。
5.如权利要求3所述的指纹数据的加密方法，其特征在于，所述根据所述密钥对所述指纹数据进行加密处理，包括：
根据一个密钥对所述指纹数据进行加密处理。
6.如权利要求4所述的指纹数据的加密方法，其特征在于，所述根据所述密钥对所述指纹数据进行加密处理，还包括：
根据多个密钥分别对多个所述分段指纹数据进行加密处理。
7.一种指纹数据的加密装置，其特征在于，包括：
采集模块，用于采集根据用户指纹生成的指纹数据；
读取模块，用于读取所述指纹数据中预设位置的噪声数据；
生成模块，用于根据所述噪声数据生成一个或多个密钥；以及
加密模块，用于根据所述密钥对所述指纹数据进行加密处理；
其中，所述读取模块，包括：分段模块，用于对所述指纹数据进行分段以生成多个分段指纹数据；
所述指纹数据包括以矩阵形式排列的多个像素点，每个所述像素点包括n位数，所述读取模块，具体还用于：
读取每个所述分段指纹数据中的第二预设位置的M个像素点，并读取所述M个像素点的n位中低m位的数据，以生成多个噪声数据，其中，M为正整数，m为小于n的正整数，所述预设位置包括所述第二预设位置。
8.如权利要求7所述的指纹数据的加密装置，其特征在于，所述指纹数据包括以矩阵形式排列的多个像素点，每个所述像素点包括n位数，所述读取模块，具体用于：
读取所述指纹数据中的第一预设位置的N个像素点，并读取所述N个像素点的n位中低m位的数据，以生成一个噪声数据，其中，N为正整数，m为小于n的正整数，所述预设位置包括所述第一预设位置。
9.如权利要求8所述的指纹数据的加密装置，其特征在于，所述生成模块，具体用于：
对一个所述噪声数据进行运算处理以生成对应的一个密钥；
或者，通过一个所述噪声数据从预先设置的一组密钥中选择对应的一个密钥。
10.如权利要求7所述的指纹数据的加密装置，其特征在于，所述生成模块，具体还用于：
对多个所述噪声数据进行运算处理以生成对应的多个密钥；
或者，通过多个所述噪声数据从预先设置的一组密钥中选择对应的多个密钥。
11.如权利要求8所述的指纹数据的加密装置，其特征在于，所述加密模块，具体用于：
根据一个密钥对所述指纹数据进行加密处理。
12.如权利要求10所述的指纹数据的加密装置，其特征在于，所述加密模块，具体还用于：
根据多个密钥分别对多个所述分段指纹数据进行加密处理。
13.一种终端设备，其特征在于，包括权利要求7-12中任一项所述的指纹数据的加密装置。
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