TWI240212B - Card-type biometric identification device and method therefor - Google Patents

Description

五、發明說明（1) 【發明所屬之技術領域— 本發明係關於一種卡片式生物辨 J於：種内含晶片式指紋感測器的生物辨=方：’尤其 t即％的身分認證，該生物辨識卡可二 J供持卡 身分證、駕駛執照、護照、社會福利卡以卡、個人 等。 θ细扪卞以及醫療健保卡 【先前技術】 卡盜刷及假身分證、護照的嚴重#，使得η 政府機關每年須花費龐大的人、物 ，仔銀仃及 為。然而、傳έ先的資料仅+ 類的犯罪行 (Personal 2 , 雄、方式，例如個人識別號碼 易被破解少6^1 1Catl〇n Number，PIN)及密碼，不僅容 ^破解，也會使消費者必須牢記相關的數字。因此/ 法，特徵作為鑰匙便成為-種最經濟實惠的方曰 以为較破辨4卡以取代傳統的***、個人身分證、護照 西療健保卡等，成為一項重要的技術發展目標。 bfberg在美國專利第4,582,985號公報中揭露了這一 用^置2概念。此種裝置的橫向尺寸相同於目前通用的信 路。三其主要包含一指紋感測器及一組訊號讀取及判別電 紋i藉由比對指紋感測器所讀取的指紋以及事先儲存的指 佴二料i即可判斷持有者的身分。然而’這種裝置僅能提 ^曰譬如led)來確認持卡者是否為經過授權之持卡 ’其意味者只要驅動一張假卡上之指示器也能達到仿冒 1240212 五、發明說明（3) 次而依據上述技街所製造出的信用去十έ 這麼長久的使料命。 。用卡或身份證並無法擁有 【發明内容】 因此，本發明之一個目的係為提供 且 以及長使用壽命之卡片式生物辨識裝置，二有王性 化、人性化及隱密的溝通界面。 Τ ’兼/、標準 為達成上述目的’本發明提供一種卡片 置’用以辨識在-主機系統側之一待辨識持有者是 杈榷持有者，該主機系統儲存有該授權持 2 資料及對應該個人資料之一 IL瑪產生程式。該卡片= ::生物感測器、一運算處理模組、: 發…可充電式電池。生物感測器用以讀 出、= 振持，者之一筆授權生物資料以及該待辨識持有者之J i 待辨識生物資料。運算處理模 々 存該亂碼產生程式、令個人=用早一人接收、處理並儲 _ ^ u 王枉式孩個人貢料及該授權生物資料，麸德 i ΐ ΐ Ξ:ΐ ί:里：待辨識生物資料，並於判斷該待辨識 程式物；透過該亂碼產生 =產=:1生ί;ί:系統依據對應該個人資料之該 =電：：判斷待辨識持有者是否為該授權持有者。可 益後^ Ρ ¥ Μ ^提供该運算處理模組、該生物感測器及該 無線收發裔所需之電源。 本發明亦提供一種生物辨識方法，包含以下步驟·讀 1240212 五、發明說明（4) __ J並輸出-待辨識持有者之一筆待辨識生 處理模組’·以該運算處理模組處理饵 一運# 料是否與-授權生物資料實質上相辨識生物資 料與該授權生物資料實質上相符，則由：：：生物貧 據儲存於其中之一亂碼產生程式產；；η 該運算處理模組輸出一個人資料至該主及由 糸統依據對應至該個人資料之該亂 1孩主機 權碼’藉由比較該筆待辨識碼及該筆t式^生-筆授 待辨識持有者是否為該授權持有者’即可判斷該 【實施方式】 圖1與2顯示依據本發明第一及第-每 物辨識裝置之示意圖。如圖！與2所示，：：二二卡二式生 生物辨識裝置4之外觀可以看出的元件主X八月—之卡片式 器5或5:、一無線收發器7、一可充電式電二：二=:測 9、-顯示器u、一電源開關12及一 連接為 生物辨識裝置4的長度與寬度可以製成^ 。此卡片式 寸(8 W55Dlm)完全相同，而此卡片式^ =:卡之尺 所包含的電子元件及顯示器若是採用―：並辨减裝置4内部 板組裝方式，貝其厚度可以製作成比—‘二：*印刷電路

Csmart car^之厚度（約〇· 8 mn〇來得又:卡或智慧卡 若是為了滿足智慧卡之厚度（約〇8 mm)、々為2〜。而 關的電子元件晶片磨薄（特別是採用一 >，則必須將相 佳），並且採用C0F (Chip 〇n FUm)的封=的指紋感測器為 本發明中採用的可重複充電的高分子 ^方式方能達到。 电池，已可以商品

五、發明説明（5) 化之厚度小於〇. 8_且具有高儲電量 用’因此在實施上已無大問題。 足本务明裴置之使 於此’生物感測器5為一種晶 容式指紋感測器），其可以是一種二^日j感測器（譬如電 或是，種-維式指紋感測器53(圖2)、:二=感測器5(圖K 需接觸指紋感測器5即可完成指紋 取Θ ’手指30僅 指30需接觸指紋感測器5 :取，而於圖2中’手 指紋感測器⑽係用以 的指紋21再與預先儲存於卡片；、=:所讀取 包含了運算能力相當強的彳崎_採為—獨立辨識裝置，故 :3) ’用以對所讀取之指紋；;以憶：(請參見 ::區塊的選取、加密、解密及心=理或 物感測器5亦可以是聲音感測器或數位板動。作。或者，该生 可充電式電池8可以是一插 池，用以供應整個卡片< +物^ 重複充電的高分子鋰電 達到卡片式生物辨= 生以f置4川 尖峰穩定供電電流須達1〇〇至11〇^ =能，可充電式電池8的 能在1秒内完成。 主1b0 mA，使處理與比對的動作 此卡片式生物辨識裝置4娈兹山 確認身分後，再利用内建之可二由：人與卡片的：紋核， 亂碼產生程式來產生—簽：：：時間及/或使用次數變化的 純數字）。上述I丨踩客^ 表個人身分之待辨識碼（可以是 _號公報，其揭露書於；；於美國專利第”2。， 1240212 五、發明說明（6) 主機系統令亦儲在古兮> 授權碼。上述待辨：：：该亂碼產生程式，用以產生一筆 統，由主機系統來=過無線收發器7傳輸至主機系 以是反射式的液晶顯二待：；碼之正確性。顯示器u可 的貧訊以及顯示上 ς 要用以顯示持有者操作過程 依據該授權碼核戈2 4碼，以供持有者或操作員作為 為了“ί:寺辨識碼之雙重確認正確性。 開關12控制電源U卡；2物辨識裝置4主要由-電源 辨識裝置4的真偽/苴;為了更進一步識別本卡片式生物 如全像防偽標籤”、、。而本嬈/可以包含一防偽標藏20，例 式可以由各發卡輩相^卡片式生物辨識裝置4之亂碼產生程 或USB連接器等）府單位自行透過微型（譬如RS232 且透過該it接器9也Λ 接器9輸入（僅能輸入一次）， 圖3顯示依^據太二、可充電式電池8進行充電。 之方塊圖。如圖3所‘月2:片式生物辨識裝置與主機系統 持有者。胃主之一待辨識持有者是否為-授權 及對應該個人ΐ;:1儲Λ有 严及感測器5、-運算處：模：=二裝 系統1包含一主栌 〖：貝料項取開關1 3。該主機 辨識裝置4連通：=: 控端電腦2及卡片式生4 置4連通之-客戶端電腦3。運算處理模㈣基本」 1240212 五、發明說明（7) 器U、—第二處理器16、1三處理器18及 電源吕理早兀19。第一處理器14通常可包含一 =資：第二處理器16通常可包含一第二記憶體Η，用： 當 持有者 時輸入 片式生 接器9 模組6) 產生程 產生程 於第一 電源1 0 當 作授權 行單位 在打開 產生裝 磁簧開 生物資 權生物 徵點或 憶體1 7 =务打單位要發行該卡片式生物辨識裝置4給該授權 ^ 會將個人資料及專屬於個人的亂碼產生程式同 於該授權持有者的發行單位的主控端電腦2，及★亥卡 物辨識裝置4中（係透過連接至該運算處理模組6 =連 ，而將該亂碼產生程式及該個人資料傳送至運曾處理 丄運算處理模組6僅能單次接收、處理並儲存二氣碼 ^及該個人資料，以避免受到盜拷或破解。該亂碼 式及該個人資料係由第一處理器14接收處理並儲存 記憶體1 5中。此外，透過該連接器9亦可接收一外 來對該可充電式電池8充電。 ° 該授權持有者拿到該卡片式生物辨識裝置4時，需要 生物資料之輸入。舉例而言，授權持有者必須在發 輸入其指紋、聲音或簽名等生物資料，授權持有者 電源開關1 2後，將卡片式生物辨識裝置4置於一磁場 置上方以啟動本裝置内建之生物資料讀取開關（壁如 關（reed switchDU，然後對生物感測器5輸入授權 料。運算處理模組6之第二處理器16接收並處理該授 資料，譬如對該授權生物資料進行影像前處理、特 區塊擷取及加密，再將加密後的資料儲存於第二記 中。值得注意的是，將授權生物資料儲存至運^處

第12頁 1240212 五、發明說明（8) 理中的次數僅為—次，且必須在限、 以提咼安全性。再者，為 、才4内疋成， 管_ ,田π 4。丄 為1 i日加辨識的精確度，可以力、雷 异^理核組6中儲存有多筆（譬如8筆）的 =在運 目前技術而言，若要在1秒 物貝料。以 第一處理為16需要具有60 MHz以上的運算速度飞動作則 田個待辨識持有者在客戶端電腦3有效 無線傳送接收器的有效範圍）使卡 思才曰 株Γ源開關12 ’以使可充電式電池8對丄子 疋件k供心原並同時透過無、線收發器 ；他電子 核對及調取對應該個人資料之該亂碼產生程式為；J匕 =3完成核對工作’亦回傳一適當的訊息(溝通訊號)至 f卡=式生物辨識裝置4的無線收發器？，顯示於顯示Si工 上’引導待辨識持有者作生物資料輸入。反之， ::二入則A裝置無效。接著，待辨識持有者透過生物感 JJ = 5輸入其待辨識生物資料（譬如指紋、聲音、簽名等）至 運算處理模組6之第二處理器16。第二處理器16處理待辨識 ^物貢料j調出授權生物資料作解密，然後將待辨識生物 ^料^授權生物資料作比對。當判斷該待辨識生物資料實 質上符合該授權生物資料後，第二處理器1 6促使第一處理 器1 4，過第三處理器丨8及無線收發器7輸出生物資料核對成 功的資訊於該客戶端電腦3，主機系統1與該卡片式生物辨 谶裝置4則透過無線收發器7溝通同步的分別調出對應該個 人負料之該亂碼產生程式，利用該亂碼產生程式產生一筆

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1240212 --—--- 五、發明說明（9) 授權碼。同時，該一 並輸出-筆待辨；哉碼該亂碼產生程式產生 於顯示器1 1上。而 /對’核對成功的資訊可以顯示 為主動的溝通及同牛透過無線收發器7與主機系統間作 得注意的是，該主 ^以避免任何人為的操作錯誤。值 生物辨識袭置4所輸出第：次接收到該卡片式 人資料的該敗碼產生程 貝八枓後’開始調出對應於該個 核對工作，亦可以視早°卩^者，上述之基本資料 器7也可以透過間視;障况而予以調整。而本發明無線收發 特性。 也疋本發明裝置使用上的彈性及普及 該待辨識碼也 〃 _ 該運算處理模組6 1弟二處理器18而顯示在連接至 員目視比對該待辨識之顯示器11上’藉由操作 即可判斷該待辨識持右[r =碼作*備用的雙重確認， 物資料的輸入容許多4 :為該授權持有者。待辨識生 之長期及多次：用輸以允許卡片式生物辨識裝置4 卡片式生物辨識裝置4的無線收發哭7可以4丨丨m 任何標準傳輸界面的技術，Μ如紅v藍7 ^利用？合 理模組6同時内含電源物運异處 4内之其他電子元件作電源管理，以===識袭置 ^用7〇〜100次，避免使用上的困擾。值得注音的是少可以 可以是一種特殊用途積體電路⑽广C)，達至運算 化的要求。 運到微+ 第14頁 1240212 五、發明說明（ίο) 綜上所述，本發明之卡片式生物辨識裝置4之生物感 器5係用以讀取並輸出該授權持有者之一筆授權生物資料以 及該待辨識持有者之一筆待辨識生物資料。運算處理模組^ 係用以單次接收、處理並儲存該亂碼產生程式、該個人次 料及該授權生物資料，然後可多次接收並處理該待辨2 物資料，並於判斷該待辨識生物資料實質上符合該授權 物資料後，透過該亂碼產生程式產生並輸出一筆待辨識 碼。無線收發器7係用以輸出該個人資料至該主機系統1， 使該主機系統1依據對應該個人資料之該式 「、筆碼。Λ 二生物感測斋5及該無線收發器7所需之電源。藉由比於 = 該待辨識碼，即可判斷待辨識持有者是否為該Λ ，外，運算處理模組6之第一處理器1 4係用以單次接 理與儲存該亂碼產生程式及該個人資料。第二處理 :6係與該第一處理器14及該生物感測器5連通，用以單次 理料^理並儲存該授權生物資料，然後可多次接收並處 符二Γ識生物資料，並於判斷該待辨識生物資料實質上

辨；:广權生物資料後，促使該第-處理器14輸出該筆待 收♦第三處理器18係與該第一處理器14連通，用以接 开1 Q = ί並輸出该個人資料及一筆待辨識碼。電源管理單 處理二1接至該第-處理器14、該第二處理器16及該第三 态1 8，用以作電源管理。 本务明亦提供一種生物辨識方法，用以辨識在一主機 第15頁 1240212 圖式簡單說明 圖1顯示依據本發明第一實施例之卡片式生物 之示意圖 辨識敦 置 圖2顯示依據本發明第二實施例之卡片式生物 之不意圖。 辨識裝 置 之方塊圖 圖3^顯示依據本發明之卡片式生物辨識裂置與主機系統 [元件代表符號說明] 1〜主機系統 3〜客戶端電腦 5、5a〜生物感測器 7〜無線收發器 9〜連接器 11〜顯示器 1 3〜生物資料讀取開關 1 5〜第一記憶體 1 7〜第二記憶體 1 9〜電源管理單元 2 1〜指紋 2〜主控端電腦 4〜卡片式生物辨識裝 6〜運算處理模組 & 8〜可充電式電池 1 0〜外部電源 1 2〜電源開關 1 4〜第一處理器 1 6〜第二處理器 1 8〜第三處理器 2 0〜雷射防偽標籤 3 0〜手指

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Claims (1)

1240212 六、申請專利範圍 ,r 1 . ~種卡片式生物辨嗜壯罢 側之一待辨識持有者e否衣置，用以辨識在一主機系統 存有該授權持有者之二彳、、、一授權持有者，該主機系統儲 亂碼產生程式， :，個人資料及對應該個人資料之一 -生物感測器識裳置包含： 授權生物資料以及該待辨^古'^出该授權持有者之一筆 料； 寺辨4持有者之一筆待辨識生物資 運'^處理模組，僅供置/Λ- ^ 產生程式、該個人次划 早_人接收、處理並儲存該亂碼 收开忐 負料及該授權生物資料，鈇後可多次接 收亚處理該待辨， 欠 iT…、佼J夕-人接 實質上傳人兮r 〇日生物貝料，並於判斷該待辨識生物資料 Jf扒山 權生物資料後，透過該亂碼產生程式產生 並輪出一筆待辨識碼； ’座生私式產生 :無線收發器，輸出該個人資料至該主機系統，使該 俨^糸統依據對應該個人資料之該亂碼產生程式產生一筆 二f碼，藉由比較該授權碼與該待辨識碼，即可判斷待辨 σ线持有者是否為該授權持有者；及 、 叮充電式電池’用以提供該運异處理模組、該生物 感測器及該無線收發器所需之電源。 2 ·如申請專利範圍第1項所述之卡片式生物辨識裝 置’其中該無線收發器更用以輸出該筆待辨識碼，使該主 钱系統依據該筆待辨識碼及該筆授權碼判斷待辨識持有者 疋否為該授權持有者。 3 ·如申請專利範圍第1項所述之卡片式生物辨識裝 置，更包含： 衣

第19頁 1240212 六、申請專利範圍 接收該個人；料：J至該運算處 、斗及邊亂碼產生程 置，更包含：專利乾圍第1項所 一連接器，連接 接收該個人資料Λ #以運开處 , 貝枓及该亂碼產生程 "卩電源來對該可充電式電 $如申請專利範圍第1項所 置’更包含： 辨識;;H連接至該運算處 罢 々申凊專利範圍第1項所 置’更包含： 一電源開關，連接至該運算 及該待辨識持有者控制該可充 士申睛專利範圍第1項所 1 ’更包含： 一生物資料讀取開關，僅供 者輸入該授權生物資料。 8·如申請專利範圍第1項所 置’ ^中該運算處理模組包含： 乂 一第—處理器，其具有一第 係用以單次接收、處理與儲存該 料； 理模組，透過該連接器可 式。 述之卡片式生物辨識裝 理模組，透過該連接器可 式，且透過該連接器可接 池充電。 述之卡片式生物辨識裝 理模組’用以顯示該筆待 述之卡片式生物辨識裝 處理模組，供該授權持有 電式電池提供該電源。 述之卡片式生物辨識裝 單次開啟以讓該授權持有 述之卡片式生物辨識裝 一記憶體，該第一處理器 亂碼產生程式及該個人資

第20頁 1240212 六、申請專利範圍 一第二處理器，其具有一二 係與該第-處理哭及兮“ “ϊ L 11 j第-處理器 存該授權生物資料，然後可多次接收並處二: 授權生物資料後，促U 辨識生物資料實質上符合該 、^後促使该第一處理器輸出該筆待辨 理“ί三處理器，與該第-處理器連通，用以接收， 並輸出該個人資料及-筆待辨識碼；及 處 ㈠Ϊ源f理單元，連接至該第—處理器、該第二# -及该苐三處理器’用以作電源管理。 處理 9 ·如申請專利範圍第]工百％、+、+上p斗、& ^ ^ 置，其中該主機系統包含項所述之卡片式生物辨識裝 料；-主控端電腦，儲存有該亂碼產生程式及該個人資 一客戶端電腦’與該主， ^ 式生物辨識裝置溝通之介面。而 々。亥卡片 置争七i申°月專利圍第1項所述之卡片式生物辨識裝 置，更包含-全像防μ i 置由t申請專利範圍第1項所述之卡片式生物辨識穿 I ”該生物感測器係 測器、 以 或一數位板。 9 H則态 晉由ΐ申請專利範圍第1項所述之卡片&生物辨識事 置，其中該可充電式電池係為二高分子裡電池。线破 13.如申請專利範圍第 之 式生 置，其中該生物感測器係為二片式指紋感測器辨“

第21頁 六、申請專利範圍 1 4 ·如申請專利範圍第1 3項所述之卡片式生 置，其令該晶片式指紋感測器係為一種二維式指 或一維式指紋感測器。 曰 1 5·如申請專利範圍第1項所述之卡片式生杂 槿組ΐ令該主機系統令之該a碼產生程式係與該 碼二中之該亂碼產生程式同步產生該授權碼與該 16·如申請專利範圍第1項所述之卡片式 訊號:中該無線收發器更用以接收來自該主機系、; 統側之7持有種：：辨識方法’用以辨識在- 為忒卡片式生物辨識裝置之一:辨4持习 該卡片式生物辨識裝置都、者，該主；fj 資料及對應該個人資；rm亥授權持有者之- 物辨識裝置儲存有該授權持：者程式：… 卡片式生物辨識方法包含以下步".筆授權生物賀 讀取並輸出該待辨識持有二，. 一運异處理模組； 筆待辨識生物 以該運算處理模組處理並 入该授權生物資料實質上相符· μ待辨識生物資 若該待辨識生物資料與該授掘^ 則由該運算處理模組依據儲生物資料實質上 生一筆待辨識碼；及 ”中之該亂碼產生 物辨識裝 紋感挪器 ：/辨識裝 運算處理 待辨識 辨識裝 苑之溝通 一主機系 Γ者是否 I系統與 -筆個人 -片式生 料，該 資料至 料是否 相符， 程式產 六、申請專利範圍 該主：該個人資料至該主機系統，使 -筆授權碼，：：：；:亥個人資料之該乱碼產生程式產生 判斷該待辨識^又°亥筆待辨識碼及該筆授權碼，即可 待有者是否為該授權持有者。 法，其中該°3；^ 11圍第17項所述之卡片式生物辨識方 輸的方式直接f 2 3 f組係透過一無線收發器而以無線傳 統。 輸出5亥個人資料及該筆待辨識碼至該主機系 法，Τ中ϋ?;!利範圍第17項所述之卡片式生物辨識方 輪的^式ίϊΐΐ理模組係透過一無線收發器而以無線傳 統。 θ1接輸出該個人資料及該筆待辨識螞至該主機系 2〇·如申請專利範圍第19項所述之卡片式生物辨識方 八中忒間接輸出該個人資料及該筆待辨識碼至該主機 ’、、、、的方法，係透過手機或無線網路達成。 21.如申請專利範圍第丨7項所述之卡片式生物辨識方 法’更包含以下步驟： - 將"玄筆待辨識碼顯示在該卡片式生物辨識裝置之一顯 示器上。 22·如申請專利範圍第1 7項所述之卡片式生物辨識方 法，更包含以下步驟： 由該主機系統比對儲存於炱中之該個人資料是否盥該 運算處理模組所輸出之該個人資科相符。 ，、