CN203968128U - 动态密码令牌装置及动态密码令牌*** - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种动态密码令牌装置，包括：电路板及安装于电路板上的动态密码令牌模块，动态密码令牌模块包括指纹单元、数字令牌单元、供电装置和电源管理模块，指纹单元用于扫描和识别指纹信息，数字令牌单元用于生成动态密码，并根据指纹单元的识别结果判断是否输出动态密码，供电装置用于为指纹单元和数字令牌单元供电，电源管理单元用于利用供电装置为指纹单元和数字令牌单元进行充电和升压，指纹单元分别与数字令牌单元、供电装置和电源管理单元相联接。本实用新型还提供一种动态密码令牌***。采用本实用新型能提高网络安全性、便于使用。

Description

动态密码令牌装置及动态密码令牌***

技术领域

本实用新型涉及一种身份鉴别和交易认证技术，具体地说，涉及一种动态密码令牌装置以及具有这种动态密码令牌装置的动态密码令牌***。 

背景技术

随着计算机更为广泛地应用，愈来愈多业务***的操作均依赖于网络，因而信息的安全性就愈发重要，比如：人们希望涉及商业秘密的信息在网络上传输时能够得到机密性、完整性和真实性的保护，避免其他人利用窃听、冒充、篡改、抵赖等手段获取，从而保护个人的利益和隐私不被访问、侵犯或破坏。 

为了保证个人信息在网络传输中的安全性，现有技术中，针对身份认证的方法有三种：静态密码、动态密码及生物识别技术。 

第一种身份识别方法——静态密码在使用过程中，使用者往往设置的是弱密码，如：生日日期、电话号码等，这些静态密码很容易被非法窃取和监听，不能有效保障个人信息的安全性。 

第二种方法是采用动态密码的方法，动态密码也称为动态口令、一次性口令（OTP，即One-Time password），主要应用于网络身份认证，被广泛使用在银行、证券、网游、第三方支付、大企业内部等场场合。动态密码在使用者登录前，依据该使用者的私人身份信息，引入随机变化的随机码，由于每次登陆过程中随机码都不一样，相对于静态密码，提高登录过程身份认证的安全性。然而，动态密码需要硬件终端才能生成，上述硬件终端即称为动态令牌。由于动态令牌可以产生动态密码，且主要用于网络身份认证，一旦动态令牌被非法获取，势必会导致使用者的个人信息被盗取，从而威胁整个网络的安全。而且，动态令牌仅仅在每次认证时生成不同的随机码，认证之前未对使用者的真实身份进行认证，不能确保使用者自身的数据安全。 

第三种方法是采用生物识别技术，生物识别技术则是指通过人类生物特征进行身份认证的一种技术，生物特征包括：指纹、人脸、虹膜、声音等。由于指纹是人体独一无二的特征，其复杂度足以提供来进行身份鉴别，且指纹识别较之其他生物特征识别技术，使用简便，因此是目前最常用的生物识别方法。然而，由于生物特征的识别需要专用设备，因此，采用生物识别技术的装置体积较大，不利于携带，且生物识别设备均不能对动态密码进行实时监测。尤其在当今，随着移动网络地广泛应用，随时随地都可能会需要使用动态密码进行网络身份认证，因此，使用不便，进而也不能确保网络的安全。 

发明内容

本实用新型的主要目的是提供一种具有较高网络安全性、体积小且便于使用的动态密码令牌装置。 

为实现上述目的，本实用新型提供的动态密码令牌装置包括：电路板及安装于电路板上的动态密码令牌模块；动态密码令牌模块包括指纹单元、数字令牌单元、供电装置和电源管理单元，指纹单元用于扫描和识别指纹信息，数字令牌单元用于生成动态密码，并根据指纹单元的识别结果判断是否输出动态密码，供电装置用于为指纹单元和数字令牌单元供电，电源管理单元用于利用供电装置为指纹单元和数字令牌单元进行充电和升压，指纹单元分别与数字令牌单元、供电装置和电源管理单元相联接。 

其进一步技术方案是，数字令牌单元包括MCU、显示装置和时钟装置，MCU用于控制动态密码令牌的工作及生成动态密码，显示装置用于显示动态密码，时钟装置用于为动态密码令牌提供工作时钟，MCU与显示装置和时钟装置相联接。 

其更进一步技术方案是，电源管理单元包括充电电路、升压电路和接口装置。 

其更进一步技术方案是，电源管理单元和指纹单元集成于一块芯片上，电源管理单元通过接口装置安装在电路板上。电源管理单元和指纹单元还可以分别位于两块芯片上，电源管理模块的一端通过接口装置安装在电路板上，电源管理模块的另一端与指纹单元联接。 

其更进一步技术方案是，电路板上还设有语音电路、扩音装置和输入输出装置，扩音装置和输入输出装置分别与语音电路联接。 

由上方案可见，动态密码令牌装置通过数字令牌单元生成动态密码时，先通过指纹单元扫描和识别指纹信息，只有当扫描到的指纹信息通过识别时，数字令牌单元才会显示生成的动态密码，避免了非授权人员操作，确保动态密码令牌持有人的合法身份，即是对需要使用设备的用户及其身份实现了双重识别，大大提高了网络的安全性。而且，由于动态密码令牌装置中包含有指纹单元、供电装置和电源管理单元，指纹单元只需要存储使用者本人的指纹信息，供电装置则对动态密码令牌进行供电，电源管理单元对供电装置进行管理及升压处理，将生物识别装置、电路装置和动态令牌设备实现了整合和优化，动态密码令牌体积小、便于携带和使用。 

本实用新型的另一目的是提供一种具有较高网络安全性且便于使用的动态密码令牌***。 

为实现上述目的，动态密码令牌***包括：动态密码令牌装置和动态密码令牌服务器，动态密码令牌装置包括电路板及安装于电路板上的动态密码令牌模块，动态密码令牌模块包括指纹单元、数字令牌单元、供电装置和电源管理单元，指纹单元用于扫描和识别指纹信息，数字令牌单元用于生成动态密码，并根据指纹单元的识别结果判断是否输出动态密码，供电装置用于为指纹单元和数字令牌单元供电，电源管理单元用于利用供电装置为指纹单元和数字令牌单元进行充电和升压，指纹单元分别与数字令牌单元、供电装置和电源管理单元相联接；动态密码令牌服务器包括接收单元和验证单元，接收单元用于接收输入用户名、输入静态密码和输入动态密码，验证单元用于根据输入用户名获取输入动态密码关联的动态密码库，然后基于时间验证基准对输入动态密码进行校验，并显示校验结果。 

由上方案可见，动态密码令牌***由动态密码令牌装置实现指纹识别和生成动态密码，动态密码令牌服务器则接收用户输入动态密码并进行验证，动态密码令牌***工作时，动态密码由动态密码令牌装置自动生成，此时并未显示，只有当指纹信息通过动态密码令牌中的指纹识别时，动态密码令牌装置上才显示动态密码。 

由动态密码令牌服务器接收使用者的输入用户名、输入静态密码和之前显示的输入动态密码后，通过动态密码令牌服务器的验证单元，校验输入动态密码是否正确，然后将校验结果反馈。如此，在动态密码令牌装置中对使用者身份进行验证，接着在动态密码令牌服务器中对使用者的输入动态密码进行检验，实现了双重识别，动态密码随机产生、每次均不同，且一次使用后便作废，极大地提高了网络的安全性。通过在动态密码令牌装置进行指纹识别，再通过动态密码令牌服务器进行第二次的验证，既提高了安全系数，且动态密码令牌装置便于携带使用。 

附图说明

图1是本实用新型动态密码令牌装置实施例的***结构示意图。 

图2是本实用新型动态密码令牌装置实施例的具体联接示意图。 

图3是本实用新型动态密码令牌装置实施例之数字令牌单元的结构示意图。 

图4是本实用新型动态密码令牌***实施例之新建Radius服务器的示例界面图a。 

图5是本实用新型动态密码令牌***实施例之新建Radius服务器的示例界面图b。 

图6是本实用新型动态密码令牌***实施例之新建Radius服务器的示例界面图c。 

图7是本实用新型动态密码令牌***实施例之认证界面示意图a。 

图8是本实用新型动态密码令牌***实施例之认证界面示意图b。 

图9是本实用新型动态密码令牌***实施例之认证界面示意图c。 

图10是本实用新型动态密码令牌***实施例进行认证的示意图。 

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步进行说明。 

具体实施方式

动态密码令牌装置实施例； 

参见图1、图2，动态密码令牌装置包括按键语音电路板10及安装于该按键语音电路板10上的动态密码令牌模块11，按键语音电路板10和动态密码令牌模块11通过USB线联接。动态密码令牌模块11包括指纹单元12、数字令牌单元15、电池13和电源管理单元14。

指纹单元12用于扫描和识别指纹信息，数字令牌单元15用于生成动态密码，并根据指纹单元12的识别结果判断是否输出动态密码；电池13作为供电装置，为指纹单元12和数字令牌单元15供电；电源管理单元14则用于利用电池13为指纹单元12和数字令牌单元15进行充电以及升压；指纹单元12分别与数字令牌单元15、电池13和电源管理单元15相联接。 

按键语音电路板10包括语音电路21、作为扩音装置的喇叭22以及作为输入输出装置的删除键23和注册键24。电源管理单元14包括充电电路、升压电路和USB接口16。 

通过USB接口16可以实现对动态密码令牌模块充电，也可以与按键语音电路板10联接以进行指纹管理。联接信号包括：电源+5v、电源负、信号1、信号2及信号3。电源管理单元14和指纹单元12通过板对板连接器相接，电源管理单元14和指纹单元12集成于一块芯片上，所有与指纹模块相接的信号都需经过电源管理单元14转接，电源管理单元14通过USB接口16安装在按键语音电路板10上。电源管理单元14与数字令牌单元15之间通过三根线联接：电池正极、电池负极和控制信号。电池13可以与数字令牌单元15联接，也可以与电源管理单元联接。 

数字令牌单元15的结构如图3所示， 数字令牌单元15包括MCU31、段式LCD32和32768Hz晶体32；段式LCD32作为显示装置，用于显示动态密码。32768Hz晶体33作为时钟装置，为数字令牌单元内部提供工作时钟。MCU31作为整个动态密码令牌的核心，分别于段式LCD32和32768Hz晶体33联接，用于控制动态密码令牌的工作，负责***工作状态调度、工作模式切换，以及生成动态密码。MCU31可以采用具有大容量程序存储器和RAM的进口芯片，MCU31中集成LCD驱动、RTC、UART等多种功能，具有极低的功耗，足以满足动态密码令牌的使用要求。 

使用本实用新型之动态密码令牌装置前，使用者需要进行初始化，以便于预先将自己的指纹信息存储到动态密码令牌中。当进行身份认证时，数字令牌单元15先生成动态密码，本实用新型的数字令牌单元15中内嵌有加密运算的算法，可以时间或事件同步的技术手段，通过符合国际安全认可的OATH动态口令演算标准，使用HMAC-SHA1算法产生六位动态密码，进行一次一密的身份认证。 

使用者将手指放置于指纹单元12的指纹输入区域，指纹单元12通过扫描获取使用者的指纹信息并进行识别，当指纹单元12判断该指纹信息与预存的指纹信息相吻合时，输出识别成功的结果给数字令牌单元。若不相吻合，指纹单元12也将识别不成功的结果输出给数字令牌单元15，数字令牌单元15只有接收到识别成功的结果才会通过内部的段式LCD32显示动态密码。使用者读取该动态密码后，可使用自己的输入用户名、输入密码和输入动态密码进行网络操作。由于动态密码获取之前进行了使用者身份认证，保证了使用者本人操作，提高安全系数。 

本实施例是采用电池13作为供电装置，作为变换，也可以采用一个或多个供电电源作为供电装置。 

作为本实用新型动态密码令牌装置实施例的一种变换，电源管理单元14和指纹单元12可以分别位于两块芯片上，电源管理单元14的一端通过USB接口16安装在按键语音电路板10上，电源管理单元14的另一端与指纹单元12联接。 

动态密码令牌***实施例： 

动态密码令牌***包括动态密码令牌装置和动态密码令牌服务器。

动态密码令牌装置的结构同上动态密码令牌装置实施例，包括按键语音电路板10及安装于该按键语音电路板10上的动态密码令牌模块11，按键语音电路板10和动态密码令牌模块11通过USB线30联接。动态密码令牌模块11包括指纹单元12、数字令牌单元15、电池13和电源管理单元14。指纹单元12用于扫描和识别指纹信息；数字令牌单元15用于生成动态密码，并根据指纹单元12的识别结果判断是否输出动态密码；电池13作为供电装置，为指纹单元11和数字令牌单元15供电；电源管理单元14则用于利用电池13为指纹单元12和数字令牌单元15进行充电以及升压；指纹单元11分别与数字令牌单元15、电池13和电源管理单元14相联接。 

按键语音电路板10包括语音电路21、作为扩音装置的喇叭22以及作为输入输出装置的删除键23和注册键24。电源管理单元14包括充电电路、升压电路和USB接口16。通过USB接口16可以实现对动态密码令牌模块11充电，也可以与按键语音电路板10联接以进行指纹管理。联接信号包括：电源+5v、电源负、信号1、信号2及信号3。电源管理单元14和指纹单元12通过板对板连接器相接。电源管理单元14和指纹单元12集成于一块芯片上，所有与指纹模块相接的信号都需经过电源管理单元14转接，电源管理单元14通过USB接口16安装在按键语音电路板10上。电源管理单元14与数字令牌单元之间通过三根线联接：电池正极、电池负极和控制信号。电池可以与数字令牌单元联接，也可以与电源管理单元联接。 

数字令牌单元15的结构参见图3， 数字令牌单元15包括MCU31、段式LCD32和32768Hz晶体33；段式LCD32作为显示装置，用于显示动态密码；32768Hz晶体33作为时钟装置，为数字令牌单元15内部提供工作时钟；MCU31作为整个动态密码令牌的核心，分别于段式LCD32和32768Hz晶体33联接，用于控制动态密码令牌的工作，负责***工作状态调度、工作模式切换，以及生成动态密码。MCU31可以采用具有大容量程序存储器和RAM的进口芯片，MCU31中集成LCD驱动、RTC、UART等多种功能，具有极低的功耗，足以满足动态密码令牌的使用要求。 

动态密码令牌服务器包括接收单元和验证单元， 接收单元用于接收输入用户名、输入静态密码和输入动态密码，验证单元用于根据输入用户名获取输入动态密码关联的动态密码库，然后基于时间验证基准对输入动态密码进行校验，并显示校验结果。 

使用动态密码令牌***，首先要配置动态密码令牌服务器，需在内部网络中架设，该动态密码令牌服务器要求与SSL VPN设备路由可达，其操作***采用Windows Server 2003，也可采用Windows XP SP2或Windows 2000。 

为了能够顺利完成使用  Server身份认证***保护VPN用户登录，需要完成以下的安装配置工作 ：首先安装和配置数据库***，创建  Server数据库和数据库表；接着安装、配置并运行  Server认证服务器，安装过程中需要授权文件；再安装、配置并运行 管理中心，安装或配置过程中需要授权文件；接下来导入动态密码令牌，与用户帐号进行绑定，在管理中心中导入令牌种子；修改 VPN后台设置，修改成支持Radius协议的认证方式。 

SSL VPN的配置方法如下：首先新建Radius服务器，按照图4至图6所示的步骤，对上述架设好的动态密码令牌服务器进行配置；接着配置用户启用动态令牌认证，采用的动态密码令牌认证服务器为上述设置的Radius服务器。完成动态密码令牌服务器及SSL VPN设备配置后，用户登录SSL VPN即可采用动态密码令牌进行身份认证。 

采用本实用新型之动态密码令牌***进行验证的过程如下： 

1. 用户向SSL VPN设备发起接入请求。

2. SSL VPN向用户提出用户名密码认证。 

3. 用户提交用户名密码完成第一项认证，进行用户名密码认证的示意图如图7所示，通过用户名密码认证后，进行下一步的动态密码令牌认证。 

4. SSL VPN向用户提出动态密码令牌认证请求。 

5. 用户人员指纹验证。此步骤用于检验用户指纹是否是符合要求的操作人员，通过指纹验证，即指纹信息无误时，则显示6位随机产生的动态密码。 

6. 如图8所示，用户输入动态密码令牌显示的6位动态密码并提交该动态密码。 

7. SSL VPN将用户名及验证码以标准Radius包封装提交给动态令牌服务器（Radius）进行验证。 

8. 动态密码令牌服务器根据用户名查找到该动态密码所关联的验证码库，基于时间验证机制进行校验，并完成动态密码令牌数据库的该用户时间校准，如果采用基于事件验证的动态密码令牌，则根据动态密码的漂移进行种子校准。 

9. 动态令牌服务器根据标准Radius协议将验证结果返回给SSL VPN设备。 

10. SSL VPN设备根据验证结果允许/拒绝用户的SSL VPN接入。如果通过动态密码令牌认证，则可以成功登陆SSL VPN，显示如图9所示的资源列表界面或***操作界面，此时可进行相关的支付及其他操作。 

整个认证过程示意如图10所示。 

动态密码令牌身份认证方法实施例： 

动态密码令牌的身份认证方法包括动态密码生成步骤和动态密码认证步骤；动态密码生成步骤包括密码生成步骤、指纹验证步骤和        密码显示步骤，密码生成步骤用于使用加密算法生成动态密码，指纹验证步骤用于扫描和识别指纹信息，密码显示步骤用于当指纹验证步骤识别成功时，显示动态密码，当指纹验证步骤识别不成功时，不显示动态密码；动态密码认证步骤包括密码接收步骤、密码解析步骤、密码认证步骤和结果显示步骤，密码接收步骤用于接收用户输入的输入用户名、输入静态密码和输入动态密码，密码解析步骤用于根据输入用户名获取输入动态密码关联的动态密码库，密码认证步骤用于基于时间验证基准对输入动态密码进行校验，结果显示步骤用于显示校验结果。

使用本方法进行身份认证的过程如下： 

首先生成动态密码：用户提交输入用户名、输入密码通过第一项认证后，进入动态密码生成步骤，在密码生成步骤中，动态密码令牌装置生成动态密码，此时并未显示。接下来的指纹验证步骤中，用户输入指纹信息，只有指纹信息与预存的指纹信息吻合时，才能通过指纹验证，表示用户是合法使用动态密码的使用者，此时进入密码显示步骤，动态密码令牌装置显示之前生成的动态密码。

接下来是动态密码认证：在密码接收步骤中，动态密码令牌服务器接收用户输入的动态密码，然后通过密码解析步骤和密码认证步骤，根据用户名查找到该动态密码所关联的验证码库，基于时间验证机制进行校验，并完成动态密码令牌数据库的该用户时间校准，如果采用基于事件验证的动态密码令牌，则根据动态密码的漂移进行种子校准；最后将认证结果显示给用户。 

本实用新型不限于上述各实施例，其他基于本实用新型技术方案且不违背本实用新型目的的方法及其组合变化也应该包括在本实用新型权利要求的保护范围内。 

Claims (9)

1.动态密码令牌装置，其特征在于，包括：

电路板及安装于所述电路板上的动态密码令牌模块；

所述动态密码令牌模块包括：

        指纹单元，用于扫描和识别指纹信息；

    数字令牌单元，用于生成动态密码，并根据所述指纹单元的识别结果判断是否输出动态密码；

供电装置，用于为所述指纹单元和所述数字令牌单元供电；

电源管理单元，用于利用所述供电装置为所述指纹单元和所述数字令牌单元进行充电和升压；        

        所述指纹单元分别与所述数字令牌单元、所述供电装置和所述电源管理单元相联接。

2.如权利要求1所述的动态密码令牌装置，其特征在于：

所述数字令牌单元包括MCU、显示装置和时钟装置，

所述MCU用于控制所述动态密码令牌的工作及生成动态密码；

所述显示装置用于显示所述动态密码；

所述时钟装置用于为所述动态密码令牌提供工作时钟；

所述MCU与所述显示装置和所述时钟装置相联接。

3.如权利要求1或2所述的动态密码令牌装置，其特征在于：

所述电源管理单元包括充电电路、升压电路和接口装置。

4.如权利要求3所述的动态密码令牌装置，其特征在于：

所述电源管理单元和所述指纹单元集成于一块芯片上，所述电源管理单元通过所述接口装置安装在所述电路板上。

5.如权利要求3所述的动态密码令牌装置，其特征在于：

所述电源管理单元和所述指纹单元分别位于两块芯片上，所述电源管理模块的一端通过所述接口装置安装在所述电路板上，所述电源管理模块的另一端与所述指纹单元联接。

6.如权利要求3中所述的动态密码令牌装置，其特征在于：

所述电路板上还设有语音电路、扩音装置和输入输出装置，所述扩音装置和输入输出装置分别与所述语音电路联接。

7.如权利要求4中所述的动态密码令牌装置，其特征在于：

所述电路板上还设有语音电路、扩音装置和输入输出装置，所述扩音装置和输入输出装置分别与所述语音电路联接。

8.如权利要求5中所述的动态密码令牌装置，其特征在于：

所述电路板上还设有语音电路、扩音装置和输入输出装置，所述扩音装置和输入输出装置分别与所述语音电路联接。

9.动态密码令牌***，其特征在于：包括：

动态密码令牌装置和动态密码令牌服务器；

所述动态密码令牌装置包括电路板及安装于所述电路板上的动态密码令牌模块；

所述动态密码令牌模块包括：

        指纹单元，用于扫描和识别指纹信息；

      数字令牌单元，用于生成动态密码，并根据所述指纹单元的识别结果判断是否输出动态密码；

供电装置，用于为所述指纹单元和所述数字令牌单元供电；

电源管理单元，用于利用所述供电装置为所述指纹单元和所述数字令牌单元进行充电和升压；        

        所述指纹单元分别与所述数字令牌单元、所述供电装置和所述电源管理单元相联接；

所述动态密码令牌服务器包括：

        接收单元，用于接收输入用户名、输入静态密码和输入动态密码；

验证单元，用于根据所述输入用户名获取所述输入动态密码关联的动态密码库，然后基于时间验证基准对所述输入动态密码进行校验，并显示校验结果。