專利名稱：具可變特征碼的識(shí)別卡的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及和安全相關(guān)的身份認(rèn)證識(shí)別證件。 背景技術(shù)：
目前識(shí)別卡有以下幾類。 一類為條碼卡，其特征識(shí)別碼由條形碼或字符所載的信息轉(zhuǎn)換 成的數(shù)字串組成。二類為磁卡，其特征識(shí)別碼由附著在物理介質(zhì)上的磁條所載的信息轉(zhuǎn)換成 的字符串組成。三類生物識(shí)別卡，其特征識(shí)別碼由人的身體特征轉(zhuǎn)換成的字符串組成。四類 為智能IC卡作為識(shí)別卡，其特征識(shí)別碼存儲(chǔ)在鑲嵌于塑料基片上的集成電路芯片中。五類為光卡，其特征識(shí)別碼由卡上的坑槽所載的反射光信息轉(zhuǎn)換成的數(shù)字串組成。 以上的識(shí)別卡的特征碼對(duì)特定的識(shí)別卡是固定的。條碼卡制作簡(jiǎn)便，成本較低，但條碼卡內(nèi)的信息不能改寫，易于復(fù)制，安全性能差。在 卡上刻劃可能影響識(shí)別?？煽啃源嬖谝欢▎栴}。磁卡的信息讀寫相對(duì)簡(jiǎn)單容易，使用方便， 成本低，但易于復(fù)制，安全性能差，通常在應(yīng)用中需要密碼或簽名以進(jìn)一歩確認(rèn)身份，另外 磁卡的物理?yè)p傷會(huì)影響身份識(shí)別，可靠性存在一定問題。光卡成本低，但也有被復(fù)制和物理 損傷導(dǎo)致數(shù)據(jù)丟失的可能性。生物識(shí)別卡，識(shí)別特征碼唯一，安全性能高，但在識(shí)別過程中 要求個(gè)人動(dòng)作合乎規(guī)范，身體特征不能有損傷，因而識(shí)別效率低?？煽啃源嬖谝欢▎栴}。智能IC卡作為ID卡，安全性能高，但制卡復(fù)雜，卡的制作成本相對(duì)條碼卡，磁卡較高。卡在強(qiáng) 磁、強(qiáng)電、高溫的環(huán)境中可能會(huì)導(dǎo)致芯片中數(shù)據(jù)被破壞。卡片彎曲過度時(shí)，可能造成卡內(nèi)線 圈焊點(diǎn)斷裂，從而導(dǎo)致卡失效。另外接觸型IC卡在讀寫器上經(jīng)常拔插造成的磨損導(dǎo)致接觸不 良，從而可能引起數(shù)據(jù)傳輸錯(cuò)誤。非接觸型IC卡在一些場(chǎng)合的通訊可能受環(huán)境干擾而失敗。 可靠性存在一定問題。綜上所述，目前的識(shí)別卡的高安全性和高可靠性及低制作成本尚不能同時(shí)實(shí)現(xiàn)在一種卡 系統(tǒng)中。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是設(shè)計(jì)一種識(shí)別卡系統(tǒng)，卡在這個(gè)系統(tǒng)中是不能被復(fù)制的， 即使被復(fù)制，也不能使用，或很快被系統(tǒng)鎖定，提高卡系統(tǒng)的安全性。本發(fā)明使用可變碼系統(tǒng)，卡的特征識(shí)別碼是可變的?？ㄔ诿看问褂煤蠖紩?huì)生成新的隨機(jī)特 征識(shí)別碼，所以卡只要在使用，基本上就不可能被復(fù)制。即使被復(fù)制，由于真卡和偽卡是相
互排斥的，系統(tǒng)會(huì)很快鎖定問題卡。和當(dāng)前的條碼卡和磁卡比較，系統(tǒng)安全性有根本的提升，而卡的制作成本和條碼卡等相近。同時(shí)對(duì)于由孔洞形成特定幾何圖形的識(shí)別卡，讀卡器背景 的顏色是識(shí)別卡上幾何圖形的實(shí)際顏色，從而對(duì)識(shí)別卡的刻劃不能影響卡上的幾何圖形，提 高了識(shí)別卡的可靠性?？勺兇a識(shí)別卡系統(tǒng)由可變碼識(shí)別卡、讀卡器、計(jì)算機(jī)應(yīng)用軟件及計(jì)算機(jī)構(gòu)成。可變碼識(shí)別卡根據(jù)可變碼的生成方法分為三種類型圖形卡，磁卡和光卡。1) 圖形卡圖形卡的可變碼由物理介質(zhì)上一組不同形狀和顏色的幾何圖形組成。識(shí)別卡用金屬或塑 料等材料加工制作而成，為長(zhǎng)方形的薄狀物體。卡的固定碼部分，由卡上噴涂條形碼或字符， 也可用打孔的方式形成所需的圖形特征?？ǖ目勺兇a部分，是一組可移動(dòng)的長(zhǎng)條形構(gòu)件組成。 構(gòu)件G的數(shù)目記為N。 N個(gè)構(gòu)件的物理形狀完全相同。單個(gè)構(gòu)件的上下面分別記為S和P。 面S和P分別和卡的上下面平行。面S和P為大小相同的長(zhǎng)方形。長(zhǎng)方形的寬度記為A。構(gòu) 件有序排列。排列的方向和單個(gè)物件的上面S (或面P)的長(zhǎng)邊垂直。面S和P上的顏色相同。 此顏色的灰度值應(yīng)和讀卡器中相應(yīng)的背景的顏色的灰度值應(yīng)有較大的差異。通過機(jī)械控制， 使得兩個(gè)構(gòu)件之間的距離是A的整數(shù)倍。構(gòu)件在寬為L(zhǎng)的槽中移動(dòng)。L也是A的整數(shù)倍。設(shè)L 為2NA。把槽看成2N個(gè)寬為A的格子。每個(gè)格子里可能有構(gòu)件，也可能沒有構(gòu)件。有構(gòu)件的 狀態(tài)記為l，沒有構(gòu)件的狀態(tài)記為0，則槽中的構(gòu)件的排列構(gòu)成一個(gè)2N位二進(jìn)制數(shù)。通過改 變構(gòu)件之間的距離可以生成新的二進(jìn)制數(shù)列。見圖1。圖形卡讀卡器由攝像頭和可以隨機(jī)改變卡的可變碼部分的構(gòu)件排列形式的機(jī)械組件構(gòu)成。 見圖2及圖3。2) 磁卡磁卡的可變碼由物理介質(zhì)上磁條組成。識(shí)別卡由PVC卡上附著的磁條為信息載體，磁條上 有三條磁道。前兩條磁道為只讀磁道，第三條磁道為讀寫磁道。在第一條磁道或第二條磁道 寫入卡的固定識(shí)別碼。在第三磁道寫入可變碼。讀卡器為普通的磁卡讀寫器。3) 光卡光卡可變碼由物理介質(zhì)所刻錄的光信息組成。光盤上有兩組數(shù)據(jù)， 一組為固定碼， 一組為 可變碼。讀卡器為普通的CD-ROM (可讀寫型)。四


圖l為圖形卡的平面圖。這里卡的表面和構(gòu)件都為白色。G為構(gòu)件，在活動(dòng)的槽中移動(dòng)。F代表空洞。BBFFBBBFBFFBB為固定碼。GFGGGFF為可變碼。圖2為圖形卡讀卡器平面圖。C為圖形卡。N為可變碼部分，位于卡的前端。M為固定碼部分， 位于卡的后端。箭頭代表進(jìn)卡方向。圖3為圖形卡讀卡器側(cè)圖。D為進(jìn)卡口， CM為攝像頭。V為機(jī)械裝置，改變構(gòu)件的排列。S和 P分別為讀卡器的頂面和底面。底面為黑色。 圖4為磁卡及光卡系統(tǒng)流程框圖。 圖5為圖形卡系統(tǒng)流程框圖。五技術(shù)實(shí)施方式在讀卡器和安裝有處理數(shù)據(jù)的軟件的計(jì)算機(jī)連接后，就可以進(jìn)行身份識(shí)別。 下面結(jié)合圖形卡使用的一個(gè)實(shí)例，演示可變碼識(shí)別卡系統(tǒng)的技術(shù)實(shí)施方式。 首先根據(jù)用戶A申請(qǐng)，配發(fā)有確定固定碼和可變碼的識(shí)別卡C，并將固定碼和可變碼錄 入存儲(chǔ)到軟件系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫(kù)中。這里分配給用戶A的固定碼對(duì)識(shí)別卡系統(tǒng)而言應(yīng)該是確定和 唯一的，而可變識(shí)別碼是充分大的隨機(jī)數(shù)(十位以上的二進(jìn)制數(shù))。當(dāng)圖形卡插入讀卡器后，經(jīng)歷三個(gè)過程。 一是進(jìn)入讀卡器到生成新可變碼前階段，二是 生成新可變碼階段，三是生成新可變碼后到退出入讀卡器階段。當(dāng)卡插入讀卡器后，攝像頭 開始捕捉圖像。和讀卡器連接的計(jì)算機(jī)中的應(yīng)用軟件實(shí)時(shí)處理圖像信息。首先將圖像轉(zhuǎn)為灰 度圖。在系統(tǒng)中分析每幀圖像，確定幀圖像屬于第一階段還是第三階段。對(duì)第一階段的圖像 的像素結(jié)構(gòu)分析，將獲得卡的特征碼。和系統(tǒng)中存儲(chǔ)的識(shí)別碼比較，確定是否為合法的用戶。 對(duì)第三階段的圖像的像素分析將獲得卡的新特征碼，并存儲(chǔ)于系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫(kù)中，作為卡下次 進(jìn)入的驗(yàn)證碼。在第二階段，讀卡器的機(jī)械部分改變了卡的可變碼部分的構(gòu)件的排列方式， 形成新的圖形，從而新碼生成。圖五如果用戶A所持識(shí)別卡C (設(shè)固定碼為M)在某時(shí)刻T (此時(shí)設(shè)可變碼為N)使用以后被 非法復(fù)制成卡D，則會(huì)出現(xiàn)以下兩種可能。 一是卡D在T時(shí)刻后的某一時(shí)刻H先于卡C使用， 插入讀卡器。由于卡D具有合法的識(shí)別碼(包含固定碼M和可變碼N)，系統(tǒng)將確認(rèn)持卡人的 合法身份，允許持卡人進(jìn)一步操作，并在退卡前改變卡D的可變識(shí)別碼，由N變?yōu)镻，同時(shí) 把此可變碼P存入系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)，作為具固定碼M的卡C及卡D的可變碼。在時(shí)刻H后卡C的使用將被系統(tǒng)鎖定為非法(可變碼錯(cuò)誤)，持卡人A將不被允許進(jìn)一步操作。由于卡C的持卡 人A是合法用戶，所以A將報(bào)警，管理員將卡C的可變碼重新初始化，卡D將被鎖定。第二 種情況是卡C在T時(shí)刻后的某一時(shí)刻H先于卡D使用。則在時(shí)刻H后卡D的使用將被系統(tǒng)鎖 定為非法(可變碼錯(cuò)誤)，由于卡D的持卡人是非法用戶，所以管理員將報(bào)警。在以上實(shí)例中，可以發(fā)現(xiàn)復(fù)制卡的使用會(huì)很快被系統(tǒng)鎖定或拒絕。對(duì)于門禁系統(tǒng)而言，
由于識(shí)別卡的使用是頻繁的，所以復(fù)制卡幾乎不可能通過系統(tǒng)認(rèn)證。磁卡和光卡的技術(shù)實(shí)施和圖形卡的區(qū)別在于可變碼產(chǎn)生的方式。當(dāng)磁卡插入讀卡器后，讀卡器讀取三個(gè)磁道的信息，獲取卡的固定碼和可變碼，并和系統(tǒng) 數(shù)據(jù)庫(kù)中的固定碼和可變碼比較，確定是否為合法用戶。確認(rèn)后，系統(tǒng)生成一個(gè)隨機(jī)數(shù)，并 將該隨機(jī)數(shù)寫入磁道，確認(rèn)寫信息成功后，則將此隨機(jī)數(shù)存入系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)中，作為磁卡的新 可變碼。當(dāng)光卡插入讀卡器后，CD-ROM讀取信息，將獲得卡的特征碼，包括固定碼和可變碼。并和 系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)中的固定碼和可變碼比較，確定是否為合法用戶。確認(rèn)后，系統(tǒng)生成一個(gè)隨機(jī)數(shù)， 并寫入光卡。數(shù)據(jù)驗(yàn)證，確認(rèn)寫信息成功后，則將此隨機(jī)數(shù)存入系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)中，和固定碼一 道作為卡下次進(jìn)入的驗(yàn)證碼。具可變碼的磁卡和光卡系統(tǒng)和圖形卡系統(tǒng)一樣能很快鎖定復(fù)制卡，從而提高系統(tǒng)的安全性。
權(quán)利要求
1.在識(shí)別卡上生成可變識(shí)別碼。識(shí)別碼是由下面三種物理介質(zhì)上所載的信息轉(zhuǎn)換的字符串組成識(shí)別卡上一組不同形狀和顏色的幾何圖形組成，識(shí)別卡上的磁條的磁信號(hào)組成，識(shí)別卡上一組反射光信號(hào)的凹槽組成。其特征在于識(shí)別卡上有兩組碼，一組是固定不變碼(記為A)，一組是可變碼(記為B)。
2. 根據(jù)權(quán)利1生成可變碼B方法1。其特征在于可變碼由一組不同形狀和顏色的幾何圖形組 成。每次卡的使用，卡在讀卡器中隨機(jī)改變幾何圖形的形狀和顏色，圖像經(jīng)過和讀卡器相聯(lián) 接的計(jì)算機(jī)中的軟件處理，轉(zhuǎn)換成數(shù)字，并存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)庫(kù)中，形成卡的新的可變碼B。
3. 根據(jù)權(quán)利1生成可變碼B方法2。其特征在于可變碼由磁條中某一可讀寫的磁道S所載 信息組成，每次卡的使用，由和讀卡器相聯(lián)接的計(jì)算機(jī)中的軟件生成隨機(jī)數(shù)，并在磁卡讀寫 器中把此隨機(jī)數(shù)寫入磁道S，作為新的可變碼，并存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)庫(kù)中。
4. 根據(jù)權(quán)利1生成可變碼B方法3。其特征在于可變碼由識(shí)別卡上一組反射光信號(hào)的凹槽 組成.每次卡的使用，由和讀卡器相聯(lián)接的計(jì)算機(jī)中的軟件生成隨機(jī)數(shù)，并用刻錄在識(shí)別卡上, 生成新的可變碼，并存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)庫(kù)中。
5. 根據(jù)權(quán)利2設(shè)計(jì)的識(shí)別卡。其特征在于:識(shí)別卡上有兩組幾何圖形，其中一組圖形可以隨 機(jī)改變形狀和顏色。
6. 根據(jù)權(quán)利5設(shè)計(jì)的識(shí)別卡。其特征在于:通過卡上構(gòu)件的不同排列組合實(shí)現(xiàn)圖形改變。
7. 根據(jù)權(quán)利2和權(quán)利5設(shè)計(jì)的識(shí)別卡。其特征在于識(shí)別卡上的幾何圖形由孔洞組成。
8. 根據(jù)權(quán)利2設(shè)計(jì)的識(shí)別卡。其特征在于識(shí)別卡上的磁條有三個(gè)磁道，其中至少一個(gè)磁道是 可讀寫的，用于生成和讀取可變識(shí)別碼。
9. 根據(jù)權(quán)利2設(shè)計(jì)的識(shí)別卡。其特征在于:識(shí)別卡上有兩組凹槽。其中一組用于生成固定碼， 一組可以在每次使用時(shí)添加新的凹槽，生成新的可變碼。
全文摘要
本發(fā)明涉及和安全相關(guān)的身份認(rèn)證識(shí)別證件。目前識(shí)別卡使用唯一的識(shí)別碼，卡容易被復(fù)制而形成偽卡，安全性較低。本發(fā)明的識(shí)別卡使用可變識(shí)別碼，真卡和偽卡相互排斥，系統(tǒng)會(huì)拒絕或鎖定偽卡，提高了識(shí)別卡的安全性。識(shí)別卡的特征碼由兩部分組成固定碼和可變碼。固定碼對(duì)于確定的識(shí)別卡是唯一確定的?？勺兇a對(duì)于識(shí)別卡是變化的，客戶每次使用都會(huì)在識(shí)別卡上隨機(jī)生成新可變碼，并存儲(chǔ)在系統(tǒng)中，作為下一次使用進(jìn)入系統(tǒng)的識(shí)別碼。這樣的識(shí)別卡和讀卡器以及相應(yīng)的計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)處理軟件形成具可變碼的識(shí)別卡系統(tǒng)。該技術(shù)可以廣泛應(yīng)用于門禁系統(tǒng)以及金融等和安全相關(guān)的領(lǐng)域。
文檔編號(hào)G06K19/08GK101159040SQ20071014298
公開日2008年4月9日 申請(qǐng)日期2007年8月14日 優(yōu)先權(quán)日2007年8月14日
發(fā)明者殷育東 申請(qǐng)人:殷育東