CN1655142A - 智能数字音频发射器及其电子身份安全认证方法 - Google Patents

Abstract

一种智能数字音频发射器及其电子身份安全认证方法，它包括：通过地址总线、数据总线、控制总线与闪存器、电可擦只读存储器、接口电路、数字/音频信号转换器连接的VIC微处理器芯片；存储IC卡读入数据的闪存器；存储微处理器工作程序的电可擦只读存储器；完成对IC卡数据读入的接口电路；数字/音频信号转换电路；由压电陶瓷发声器组成的声波发射器；完成对IC卡的供电和数据读出与写入的接触式读卡器。本发明采用非接触无线音频发送方式进行个人电子身份认证，银行与客户对认证的数据不可更改、不能抵赖、一次一密、很难窃取。既可以真正实现目前CFCA认证方式，保障个人认证载体的安全使用，又可以构建低成本网上安全认证体系。

Description

智能数字音频发射器及其电子身份安全认证方法

(一)、技术领域

本发明涉及一种客户安全认证工具及其方法，特别是涉及一种电子身份认证装置及其方法。

(二)、背景技术

随着电子网络的发展，网络银行、电话及手机银行、电子商务等业务飞速发展，可以用来通过电话并使用客户银行卡进行缴费，消费支付，转帐，外汇买卖，股票基金买卖，帐目查询。据市场统计，网上银行业务已占到正常银行业务的25％。这些网上业务的运行，在技术上需要一个完整的技术平台。网上身份认证是首要解决的问题，客户网上的身份认证是业务运作安全的基本保证。其中，客户端安全认证工具(或称载体)，是***中最重要的末端设备，是全***能否真正实现，客户真实身份安全认证的基础。如果网上安全认证问题不尽快解决好，将会影响金融行业的业务发展，并且给国家及金融行业带来管理风险和影响社会不安定因素发生。

现有的电子银行、电话银行个人身份认证方法，基本上仍然采用人工输入***(帐号)、密码校验联合确认的方式。这种客户身份认证方式虽然简单，但安全性较低，其业务的发展受到一定局限性，主要用来进行帐户金额查询、小额支付。

对于企业用户和需要大额支付的高端用户，解决网上安全认证的办法是采用U盘下载密钥的方式进行，采用了以下的身份认证方式，即：使用端到端的通讯加密，并且采用了客户认证证书和数字签名，即由硬件形式的U盘通过USB接口智能方式。此种方式为定制型专用智能方式，由于此种方式需专门定制U盘专用产品，且成本较高，使用不方便，给网络银行的推广使用带来较高的运营成本。同时，该方式使用全球通用的***软件工具，难免有一些漏洞存在，也存在安全问题。目前该方法主要用在网上银行***，在电话银行、手机银行中无法使用此种安全认证方式。从而限制了我国金融行业网上银行、电话银行、手机银行、证券电话交易及期货的业务发展。

目前，只有用数字认证证书，且采用银行专用管理密钥，通过中国金融认证中心(CFCA)进行认证与银行自身身份认证复合效验的办法，采用一次一密的方式，才是网上银行客户身份认证安全的根本保证。但是如果数字证书的使用需要客户在注册时人工进行输入，则仍然存在着证书丢失、失窃的可能，同样存在着风险。目前已有银行使用了具有U盘智能认证证书方式，虽然解决了证书使用的安全问题，但也同时存在着以下不足：

电话银行、手机银行无法使用。

U盘智能认证证书方式成本较高。

3、在INTERNET网络中使用，会使认证数据留存在WINDOWS操作***的IE中。

迄今为止，国内外各金融单位均花费了大量的人、财、资金解决这一难题，但均属于接触式认证，不能真正做到安全、可靠、不可篡改、防止窃取。其主要原因是：解决手段成本高，银行及客户难以承受，如降低解决成本，其安全又得不到保障，从而出现了安全问题与市场需求瓶颈。

(三)、发明内容

本发明的目的是提供一种智能数字音频发射器，以解决采用非接触式个人身份认证，即可以真正实现目前CFCA认证方式，保障个人认证载体的安全使用，又可构建网上安全认证体系的问题。

本发明所述的智能数字音频发射器，其特征在于：外壳一侧面开有插卡口槽，外壳上设有按压开关，外壳内设有微处理器电路、IC卡***与IC卡读写头，壳体内设有IC卡导轨，其中微处理器电路包括：

通过地址总线、数据总线、控制总线与闪存器、电可擦只读存储器、接口电路、数字/音频信号转换器连接的VIC微处理器芯片；

存储IC卡读入数据的闪存器FLASH；

存储微处理器工作程序的电可擦只读存储器EEPROM；

由放大器，整形器组成的，连接在读卡器与微处理器之间，完成对IC卡数据读入的接口电路；

连接在接口电路、微处理器和声波发射器之间的，将需要向用户终端发送的数据转换成FSK调制信号，并送入声波发射器的数字/音频信号转换电路；

由压电陶瓷发声器组成的，将信号转换成声波信号的声波发射器；

完成对IC卡的供电和数据读出与写入的接触式读卡器；

内置的电源装置。

上述VIC微处理器芯片、FLASH、EEPROM和数字/音频信号转换器由单片机替代。

上述外壳主视图的形状是半圆形、矩形或梯形。

应用上述智能数字音频发射器的电子身份安全认证方法，其特征在于有以下步骤：

(1)、向开立电话银行业务的终端用户发放已由银行写入个人身份认证的密码和认证数据的智能数字音频发射器一只和智能IC卡一个；

(2)、终端用户用音频通讯设备接通电话银行；

(3)、用智能数字音频发射器进行音频发送；

(4)、由网络服务商使用网络服务器进行数字音频转换程序；

(5)、由网络服务器将校验密码和认证码输入认证服务器；

(6)、认证服务器由授权程序进行身份认证；

(7)、若确认，则向终端用户的音频通讯设备发出身份确认声音，终端用户进行业务操作；若否认，则向终端用户的音频通讯设备发出错误信息。

上述认证服务器是中国金融认证中心或独立的网上安全认证中心。

上述音频通讯设备是手机、电话或电脑。

这种电子身份安全认证方法，其特征在于有以下步骤：

a、在客户终端，先将IC卡***智能数字音频发射器中；

b、按下智能数字音频发射器的微动开关；

c、IC卡接通电源，IC卡在卡上CPU的控制下，向智能数字音频发射器发出卡—机认证命令：

d、智能数字音频发射器通过读卡器接收IC卡发出的命令，并进行卡—机数据认证，若通过，则向IC卡发出认证通过命令，IC卡在接到智能数字音频发射器的卡—机认证通过命令后，向智能数字音频发射器发送个人身份认证数据，客户终端通过智能数字音频发射器音频接收到认证数据后，解密上传；

否则，智能数字音频发射器不工作；

e、IC卡在向智能数字音频发射器发送个人身份认证数据的同时，计算并发生下一次要用的新密钥，称为一次一密工作方式。

本发明采用非接触无线音频发送方式进行个人电子身份认证，既可以真正实现目前CFCA认证方式，保障个人认证载体的安全使用，又可以低成本构建网上安全认证体系。以下是本发明与其它产品的功能、性能比较：

比较项目	比较内容	本发明	USB-IC卡
				功能	安全性	高	低
	认证数据的保密性	高	低
					加密方式	一次一密	固定密钥
	连接方式	无线音频发送	U盘需通过USB接口

	使用范围	电脑、电话、手机	电脑
				性能	加密手段	数据加密、FSK音频调制加密、智能IC卡密钥、加密算法等集成加密	加密算法和密钥

本发明由户认证证书、智能IC卡、银行专用密钥、智能数字音频发射器就可以组成安全的个人身份网上认证产品。具有如下优点和积极的技术效果：

1、智能数字音频发射器用来装载电子银行客户认证证书，完全满足中国

金融认证中心(CFCA)的应用要求。银行与客户对认证的数据不可更改、不能抵赖、一次一密、很难窃取。

2、可满足所有需要在网上进行身份认证及其它相关认证的需求，形成一个完整的安全认证体系，可以灵活方便的与各种***联接及使用，对用户的数据进行复合校验。从而真实的确定个人身份。

3、按照国内外各种安全认证要求设计，采用一次一密的创新技术，并且产品成本低，比采用其它方式的产品成本降低约50％，对银行和个人都能够承受。

本发明能够应用于：网上银行、电话银行、手机银行、ATM业务、银行柜员签到、***业务(金融IC卡应用)、外汇交易电话委托、证券交易电话委、其它银行中间业务。

(四)、附图说明

图1是本发明智能数字音频发射器实施例之一的电路原理图。

图2是本发明智能数字音频发射器实施例之二的电路原理图。

图3是本发明智能数字音频发射器的外壳正面示意图。

图4是本发明智能数字音频发射器的内部结构示意图。

图5是本发明用户终端进行客户身份认证的操作流程图。

图6是本发明进行客户身份认证的流程图。

图7是本发明电子身份安全认证步骤示意图。

图8是网络银行***中的相互关系的示意图。

图9是电子银行安全认证***组成示意图。

图10是本发明在电子银行应用的拓普结构图。

(五)、具体实施方式

实施例之一的具体结构参见图1，本发明的智能数字音频发射器，其外壳一侧面开有插卡口槽，外壳上设有按压开关，外壳内设有微处理器电路、IC卡***与IC卡读写头，壳体内设有IC卡导轨。其中微处理器电路是由VIC微处理器芯片与EEPROM，FLASH数子/音频信号转换器组成，它包括：

①、微处理器(为一单片机)

用来控制智能数字音频发射器的整机工作，是***的控制核心，它，实现智能数字音频发射器的智能化工作与控制。

②、FLASH(闪存)

用来存储IC卡读入的数据。

③、EEPROM(电可擦只读存储器)用来存储微处理器工作的程序。256位E²PROM，支持同步协议，符合ISO 7816-3标准，64位认证协议。

④、接口电路

用来完成对IC卡数据的读入(它由放大器，整形器等组成)。

⑤、数字/音频信号转换电路

用来将需要向用户终端(PC机，电话，手机)的数据转换成具有一定功率的电信号(FSK调制信号)，并送入声波发射器。与电话频率带宽兼容，1/2音频序列(循环)，协议支持对错误的检测。

⑥、发射器

用来将信号转换成声波信号，它由压电陶瓷发声器组成。1/2音频序列(循环)、FSK调制、与电话频率带宽兼容，协议支持对错误的检测。

⑦、读卡器

此处使用ISO 7816标准的接触式读卡器，完成对IC卡的供电和数据读出与写入。

⑧、电源供电

此处指供***使用的纽扣电池(3.6V)  由于***中的电路均为CMOS电路，因此智能数字音频发射器在工作中不需要外接电源。内部电压：3V+/-10％，外部电压(ISO标准)：5V+/-10％。

实施例之二的具体结构参见图2，实施例之二与实施例之一的区别在于：实施例之二的微处理器是具有包括FLASH、EEPROM和数字/音频信号转换器功能的单片机。可用一片高性能单片机完成“FLASH EEPROM数字/音频信号转换器”等功能。

本发明智能数字音频发射器的具体结构参见图3、图4，外壳1采用PVC或类似材料压铸制成，其正面与背面采用双体压贴而成，一侧面开有插卡口槽2，用于插IC卡9。外壳上设有按压开关3，可以设置指示灯4。外壳内设有微处理器电路5、IC卡***6与IC卡读写头7，壳体内有IC卡导轨8上下各一处，其尺寸满足7816标准。其中电池可更换。

本发明进行客户身份认证的工作原理和操作流程参见图5、图6：

对于凡是开立电话银行业务的客户只需发放本发明的智能数字音频发射器一只和智能IC卡一个，由银行写入个人身份认证的密码和***(或帐号等认证数据)，使客户在接通电话银行后，首先用智能数字音频发射器进行音频发送，确定身份认证，当电话发出身份确认声音后，客户再进行相应业务操作，并且智能数字音频发射器采用了一次一密的技术解决手段，即便音频发射或网上截取，对截取的数据也无法再使用。从而解决了客户与银行间的不安全因素。

(1)、向开立电话银行业务的终端用户发放已由银行写入个人身份认证的密码和认证数据的智能数字音频发射器一只和智能IC卡一个；

(2)、终端用户用音频通讯设备接通电话银行；

(3)、用智能数字音频发射器进行音频发送；

(4)、由网络服务商使用网络服务器进行数字音频转换程序；

(5)、由网络服务器将校验密码和认证码输入认证服务器；

(6)、认证服务器由授权程序进行身份认证；

(7)、若确认，则向终端用户的音频通讯设备发出身份确认声音，终端用户进行业务操作；若否认，则向终端用户的音频通讯设备发出错误信息。

图中个人化卡是指载有客户认证书或认证密钥的智能IC卡

图中的认证服务器可以是中国金融认证中心也可以是独立的网上安全认证中心。

参见图7，本发明智能数字音频发射器进行电子身份安全认证的方法步骤：

IC卡***智能数字音频发射器中；

按下智能数字音频发射器的微动开关；

IC卡上软件工作描述：

按通IC卡上电源，IC卡在卡上CPU的控制下向智能数字音频发射器发出卡—机认证命令：

智能数字音频发射器通过读卡器接收IC卡发出的命令并进行卡—机数据认证，通过则向IC卡发出认证通过命令，否则智能数字音频发射器不工作。

IC卡在接到智能数字音频发射器的卡—机认证通过命令后，向智能数字音频发射器发送个人身份认证数据。

在CFCA工作方式：

客户终端通过音频接收到认证数据后，解密上传。

在一次一密工作方式：

IC卡在向智能数字音频发射器发送个人身份认证数据的同时，计算并发生下一次要用的新密钥。

此时如智能数字音频发射器微动开关未松开，则IC卡连接多次向智能数字音频发射器送数据，智能数字音频发射器连接多次发射，直到开关松开为止。

网络银行***中的相互关系参见图8，图中虚线箭头表示传统银行中各方之间的直接关系，实箭头表示在网络银行体系中各方通过网络服务商提供的网络(也可以是商业银行自己的网络)进行的业务联系。

电子银行安全认证***组成参见图9。

本发明在电子银行应用的拓普结构图参见图10。

Claims (7)

1、一种智能数字音频发射器，其特征在于：外壳一侧面开有插卡口槽，外壳上设有按压开关，外壳内设有微处理器电路、IC卡***与IC卡读写头，壳体内设有IC卡导轨，其中微处理器电路包括：

通过地址总线、数据总线、控制总线与闪存器、电可擦只读存储器、接口电路、数字/音频信号转换器联成整体的VIC微处理器芯片；

存储IC卡读入数据的闪存器FLASH；

存储微处理器工作程序的电可擦只读存储器EEPROM；

由放大器，整形器组成的，连接在读卡器与微处理器之间，完成对IC卡数据读入的接口电路；

连接在接口电路、微处理器和声波发射器之间的，将需要向用户终端发送的数据转换成FSK调制信号，并送入声波发射器的数字/音频信号转换电路；

由压电陶瓷发声器组成的，将信号转换成声波信号的声波发射器；

完成对IC卡的供电和数据读出与写入的接触式读卡器；

内置的电源装置。

2、根据权利要求1所述的智能数字音频发射器，其特征在于：上述VIC微处理器芯片、FLASH、EEPROM和数字/音频信号转换器由单片机替代。

3、根据权利要求1或2所述的智能数字音频发射器，其特征在于：所述外壳主视图的形状是半圆形、矩形或梯形。

4、一种应用上述权利要求1或2的电子身份安全认证方法，其特征在于有以下步骤：

(1)、向开立电话银行业务的终端用户发放已由银行写入个人身份认证的密码和认证数据的智能数字音频发射器一只和智能IC卡一个；

(2)、终端用户用音频通讯设备接通电话银行；

(3)、用智能数字音频发射器进行音频发送；

(4)、由网络服务商使用网络服务器进行数字音频转换程序；

(5)、由网络服务器将校验密码和认证码输入认证服务器；

(6)、认证服务器由授权程序进行身份认证；

(7)、若确认，则向终端用户的音频通讯设备发出身份确认声音，终端用户进行业务操作；若否认，则向终端用户的音频通讯设备发出错误信息。

5、根据权利要求4所述的应用上述权利要求1或2的电子身份安全认证方法，其特征在于：上述认证服务器是中国金融认证中心或独立的网上安全认证中心。

6、根据权利要求4所述的应用上述权利要求1或2的电子身份安全认证方法，其特征在于：上述音频通讯设备是手机、电话或电脑。

7、一种智能数字音频发射器进行电子身份安全认证的方法，其特征在于有以下步骤：

a、在客户终端，先将IC卡***智能数字音频发射器中；

b、按下智能数字音频发射器的微动开关；

c、IC卡接通电源，IC卡在卡上CPU的控制下，向智能数字音频发射器发出卡-机认证命令：

d、智能数字音频发射器通过读卡器接收IC卡发出的命令，并进行卡-机数据认证，若通过，则向IC卡发出认证通过命令，IC卡在接到智能数字音频发射器的卡-机认证通过命令后，向智能数字音频发射器发送个人身份认证数据，客户终端通过智能数字音频发射器音频接收到认证数据后，解密上传；

否则，智能数字音频发射器不工作；

e、IC卡在向智能数字音频发射器发送个人身份认证数据的同时，计算并发生下一次要用的新密钥，称为一次一密工作方式。

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