一種基于生物信息識(shí)別的電子合同保全系統(tǒng)和方法技術(shù)方案

本發(fā)明專(zhuān)利技術(shù)公開(kāi)一種基于生物信息識(shí)別的電子合同保全，涉及計(jì)算機(jī)信息處理技術(shù)領(lǐng)域。針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的電子合同交由第三方保存時(shí)存在的合同可能被篡改，個(gè)人生物特征產(chǎn)生的密鑰不可能完全一致，不同途徑和方法的信息匹配和信息提取，易造成特征信息的泄密。本發(fā)明專(zhuān)利技術(shù)設(shè)計(jì)一種基于生物信息識(shí)別的電子合同保全系統(tǒng)，在生成電子合同中使用申請(qǐng)人生物信息進(jìn)行加密，并疊加用戶身份證信息作為電子合同的唯一認(rèn)證標(biāo)識(shí)，將電子合同添加時(shí)間戳，發(fā)送到第三方電子保全中心進(jìn)行保存，當(dāng)客戶需要再次辦理相關(guān)業(yè)務(wù)或者出現(xiàn)合同糾紛時(shí)，只需核對(duì)用戶生物特征信息登錄身份認(rèn)證服務(wù)器，從電子保全中心提取保全的電子合同。

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
一種基于生物信息識(shí)別的電子合同保全系統(tǒng)和方法
本專(zhuān)利技術(shù)涉及計(jì)算機(jī)信息處理
，具體涉及一種電子信息的認(rèn)證與保全技術(shù)。
技術(shù)介紹
在銀行、電信、保險(xiǎn)等服務(wù)行業(yè)，客戶在柜臺(tái)辦理業(yè)務(wù)時(shí)需要對(duì)大量的單據(jù)、合同進(jìn)行簽字確認(rèn)，登錄時(shí)需要提供口令，每次辦理都需重復(fù)如此繁瑣的程序，并且，口令密碼容易被竊取，業(yè)務(wù)人員對(duì)客戶的簽名不可能熟悉，模仿的簽名也不容易被識(shí)別，存在許多賬戶不安全的因素。在信息時(shí)代，客戶需要使用用口令和密碼的地方和場(chǎng)景非常之多，過(guò)多的密碼容易混淆和忘記，密碼也極容易被竊取，很多用戶在多種情況下使用相同的密碼，當(dāng)一個(gè)密碼被竊取后，其他的應(yīng)用也容易遭到侵犯，因此在服務(wù)柜臺(tái)辦理各種業(yè)務(wù)、進(jìn)行銀行賬戶操作時(shí)采用密碼登錄，使用簽名對(duì)身份進(jìn)行核實(shí)的傳統(tǒng)處理方式中存在程序繁瑣，使用不方便，密碼容易泄露，不安全等因素。公開(kāi)號(hào)為CN101075316，名稱為一種電子票證交易認(rèn)證管理方法的中國(guó)專(zhuān)利，公開(kāi)一種電子票證交易認(rèn)證管理計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，用于電子票證交易認(rèn)證管理，電子票證載體結(jié)構(gòu)功能的實(shí)現(xiàn)及其內(nèi)容的填寫(xiě)、辨讀、認(rèn)證、傳遞、簽發(fā)，交易交換電子票證的裝置終端功能管理、以及終端間、系統(tǒng)間的通訊會(huì)話。建立電子票證交易認(rèn)證管理中心，實(shí)現(xiàn)多系統(tǒng)綜合認(rèn)證、采信，保障票證的真實(shí)性、可支付性。建立一個(gè)電子票證交易認(rèn)證管理中心，與電子票證發(fā)行發(fā)售機(jī)關(guān)建立委托制作電子票證、代理發(fā)行發(fā)售電子票證關(guān)系；與電子票證認(rèn)證機(jī)關(guān)建立電子票證業(yè)務(wù)認(rèn)證中介服務(wù)關(guān)系、與電信公司建立系統(tǒng)通訊服務(wù)關(guān)系，在電子票證發(fā)行發(fā)售機(jī)關(guān)、電子票證認(rèn)證機(jī)關(guān)，與電子票證用戶之間，作為第三方，承擔(dān)用戶身份認(rèn)證、用戶裝置認(rèn)證、電子票證統(tǒng)一生成下載、電子票證代理發(fā)行發(fā)售、電子票證業(yè)務(wù)認(rèn)證中介服務(wù)、電子票證真實(shí)性認(rèn)證、電子簽名認(rèn)證、電子票證業(yè)務(wù)統(tǒng)一交換、管理責(zé)任；建立一個(gè)電子票證交易認(rèn)證管理中心，作為電子票證交易認(rèn)證管理中心對(duì)客戶服務(wù)的窗口，完成對(duì)客戶的各項(xiàng)服務(wù)；提取個(gè)性化加權(quán)特征，并加注時(shí)間戳，經(jīng)壓縮加密制作電子簽名認(rèn)證比對(duì)資料，作為每次電子簽名的認(rèn)證比對(duì)依據(jù)；在認(rèn)證過(guò)程中，收集客戶每次簽名的累積變化規(guī)律加權(quán)值，即時(shí)調(diào)整認(rèn)證比對(duì)依據(jù)資料；電子簽名軟件與電子票證管理軟件結(jié)合，共同對(duì)簽注權(quán)利人進(jìn)行權(quán)限綁定。傳統(tǒng)的身份鑒定方法包括身份標(biāo)識(shí)物品（如證件、ATM卡等）和身份標(biāo)識(shí)信息（如用戶名和密碼），主要借助體外物，一旦證明身份的標(biāo)識(shí)物品和信息被盜或遺忘，其身份就容易被他人冒充或取代。由于人體特征具有人體所固有的不可復(fù)制的唯一性，這一生物密鑰無(wú)法復(fù)制，失竊或被遺忘，利用生物識(shí)別技術(shù)進(jìn)行身份認(rèn)定，安全、可靠、準(zhǔn)確。申請(qǐng)?zhí)枮?3116493.5的中國(guó)專(zhuān)利技術(shù)專(zhuān)利申請(qǐng)，公開(kāi)了一種適用于商業(yè)運(yùn)營(yíng)管理的數(shù)據(jù)處理方法及其系統(tǒng)，提供一種利用指紋識(shí)別從而對(duì)柜員身份進(jìn)行認(rèn)證的方法及其系統(tǒng)。將網(wǎng)點(diǎn)柜員的指紋模板及相關(guān)信息數(shù)據(jù)錄入網(wǎng)點(diǎn)IC卡,將網(wǎng)點(diǎn)IC卡中數(shù)據(jù)下載至指紋讀寫(xiě)器中,終端機(jī)發(fā)送身份認(rèn)證命令至指紋讀寫(xiě)器,指紋讀寫(xiě)器采集柜員的指紋特征并與指紋模板比對(duì),比對(duì)成功允許繼續(xù)下一步業(yè)務(wù)流程，比對(duì)不成功不得繼續(xù)下一步業(yè)務(wù)流程,解決銀行營(yíng)業(yè)網(wǎng)點(diǎn)中限權(quán)卡使用保管不當(dāng)問(wèn)題，消除由此帶來(lái)的種種安全穩(wěn)患。生物特征消除了記憶口令的問(wèn)題，但是，生物特征卻有一個(gè)沒(méi)有口令的安全問(wèn)題，直接通過(guò)某種方式如哈希保護(hù)生物特征認(rèn)證是不可行的。原因是，一份同樣的生物特征的兩次讀取很難完全一致，生物特征在不時(shí)發(fā)生自然的微小的變化，在進(jìn)行物理測(cè)量時(shí)會(huì)有變化，為了解決生物特征認(rèn)證中具有的變化性，大部分的系統(tǒng)是為每一個(gè)用戶存儲(chǔ)特征模板，由于生物特征認(rèn)證系統(tǒng)需要一定的彈性進(jìn)行特征匹配，特征模板常常是直接存儲(chǔ)的。生物認(rèn)證系統(tǒng)會(huì)遭受假冒攻擊，模板攻擊等一系列攻擊。假冒攻擊是惡意的攻擊者假冒合法用戶，通過(guò)提供偽裝的生物特征來(lái)欺騙生物認(rèn)證系統(tǒng)，對(duì)傳感器與特征提取器間通信的重放攻擊，為了檢測(cè)重放攻擊，識(shí)別器要保證數(shù)據(jù)是從傳感器獲得，最常用的方法是使用時(shí)間戳和挑戰(zhàn)應(yīng)答機(jī)制防止重放攻擊。攻擊者截取上一次合法認(rèn)證時(shí)傳輸?shù)臄?shù)據(jù)，如用戶名，密碼等，然后攻擊者假冒該合法用戶在與認(rèn)證服務(wù)器交互時(shí)，提交合法用戶的信息，達(dá)到欺騙服務(wù)器的目的。因此，傳統(tǒng)的基于生物特征識(shí)別的生物特征認(rèn)證方法在安全性上具有重大的弱點(diǎn)。密碼協(xié)議通常依賴準(zhǔn)確的信息，密碼中通常以均勻分布的隨機(jī)串作為密鑰。在生物特征系統(tǒng)中，常常存在變化，特征數(shù)據(jù)幾乎很少能夠在兩次對(duì)生物特征的讀取中完全一致。比如一個(gè)人的指紋或者虹膜掃描顯然不是均勻的隨機(jī)串，并且不能在每次讀取時(shí)被完全準(zhǔn)確的產(chǎn)生。因此，基于生物特征的密鑰產(chǎn)生技術(shù)必然存在以下問(wèn)題，個(gè)人的生物特征在提交和讀取時(shí)常常發(fā)生變化，產(chǎn)生的密鑰不可能完全一致。并且，由不同的應(yīng)用部門(mén)分別建立和保存用戶的生物特征信息，容易造成資源的浪費(fèi)和用戶信息保存的不安全，不同途徑和方法的信息匹配和信息提取，易造成特征信息的泄密。第三方認(rèn)證保全機(jī)構(gòu)提供對(duì)電子合同保全及認(rèn)證，能夠有效地審查確認(rèn)電子合同、電子交易證據(jù)是否客觀真實(shí)，方便人們及時(shí)、便捷、準(zhǔn)確地獲取保存的原始合同，極大地節(jié)省時(shí)間和資源，還能夠有效地解決電子信息傳輸?shù)陌踩珕?wèn)題。目前由第三方機(jī)構(gòu)提供的電子合同認(rèn)證主要涉及電子簽名，時(shí)間戳和數(shù)字水印。采用電子簽名、時(shí)間戳和數(shù)字水印技術(shù)設(shè)計(jì)的電子合同服務(wù)可以解決合同文件的安全送達(dá)問(wèn)題，合同文件的短期保存和查閱問(wèn)題，但無(wú)法解決合同文件的防篡改問(wèn)題、合同雙方的身份真實(shí)問(wèn)題，目前合同文件的防篡改問(wèn)題完全依賴于提供電子合同服務(wù)系統(tǒng)的第三方機(jī)構(gòu)，不能從技術(shù)層面對(duì)第三方服務(wù)機(jī)構(gòu)實(shí)行有效的控制，不同途徑和方法的信息匹配和信息提取，易造成特征信息的泄密。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
本專(zhuān)利技術(shù)針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的電子合同交由第三方認(rèn)證保存時(shí)存在的合同可能篡改的問(wèn)題，個(gè)人生物特征產(chǎn)生的密鑰不可能完全一致，且分別建立和保存用戶的生物特征信息，容易造成資源的浪費(fèi)和用戶信息保存的不安全，不同途徑和方法的信息匹配和信息提取，易造成特征信息的泄密。本專(zhuān)利技術(shù)解決上述技術(shù)問(wèn)題的技術(shù)方案是：設(shè)計(jì)一種基于生物信息識(shí)別的電子合同保全系統(tǒng)，在生成電子合同中使用申請(qǐng)人生物信息進(jìn)行加密，并疊加用戶身份證信息作為電子合同的唯一認(rèn)證標(biāo)識(shí)，將電子合同添加時(shí)間戳，發(fā)送到第三方信任機(jī)構(gòu)電子保全中心進(jìn)行保存，當(dāng)客戶需要再次辦理相關(guān)業(yè)務(wù)或者出現(xiàn)合同糾紛時(shí)，只需核對(duì)用戶生物特征信息登錄身份認(rèn)證服務(wù)器，從電子保全中心提取保全的電子合同。該電子合同保全系統(tǒng)包括：客戶端U、服務(wù)器端S、電子保全中心T，客戶端包括：電子合同加密生成模塊、生物特征采集模塊、客戶端身份認(rèn)證模塊；服務(wù)器端包括：服務(wù)器端身份認(rèn)證模塊；電子保全中心包括：安全數(shù)據(jù)庫(kù)、生物特征信息驗(yàn)證模塊。生物特征采集模塊：用于采集用戶的生物特征并提取生物特征信息，采集客戶身份證掃描信息，獲取身份證號(hào)碼作為數(shù)字簽章，生物特征采集模塊將采集的生物特征圖像，轉(zhuǎn)換為生物特征數(shù)據(jù)，利用模糊提取器對(duì)生物特征進(jìn)行模糊提取，獲得用戶生物特征密鑰R。生物特征采集模塊可采集客戶指紋、虹膜等生物特征信息，對(duì)于不同的生物特征，可采用不同采集設(shè)備，如虹膜采集器、指紋采集器等；電子合同加密生成模塊：根據(jù)客戶請(qǐng)求辦理業(yè)務(wù)生成電子合同初稿，在電子合同初稿上添加用戶生物特征密鑰R和數(shù)字簽章，生成加密電子合同，發(fā)送到電子合同保全中心進(jìn)行保存；客戶端身份認(rèn)證模塊本文檔來(lái)自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種基于生物信息識(shí)別的電子合同保全認(rèn)證系統(tǒng)，其特征在于，客戶端包括：生物特征采集模塊、電子合同加密生成模塊、客戶端身份認(rèn)證模塊；服務(wù)器端包括：服務(wù)器端身份認(rèn)證模塊；電子保全中心包括：安全數(shù)據(jù)庫(kù)、生物特征信息驗(yàn)證模塊；生物特征采集模塊：用于采集并提取客戶生物特征信息，獲得生物特征密鑰R，采集客戶身份證信息，獲取身份證號(hào)碼作為數(shù)字簽章；電子合同加密生成模塊：在電子合同初稿上添加生物特征密鑰R和數(shù)字簽章，生成加密電子合同，發(fā)送到電子合同保全中心；客戶端身份認(rèn)證模塊：與電子合同保全中心和服務(wù)器端進(jìn)行交互，實(shí)現(xiàn)客戶端認(rèn)證協(xié)議；服務(wù)器端身份認(rèn)證模塊：與電子保全中心和客戶端進(jìn)行交互，實(shí)現(xiàn)服務(wù)器端認(rèn)證協(xié)議，接收客服端生物特征密鑰生成提取密鑰，提供電子保全中心驗(yàn)證客戶身份；電子保全中心安全數(shù)據(jù)庫(kù)：接收加密電子合同，打上時(shí)間戳，存入安全數(shù)據(jù)庫(kù)，根據(jù)生物特征密鑰為每個(gè)用戶注冊(cè)存儲(chǔ)身份信息；生物特征信息驗(yàn)證模塊：與服務(wù)器端身份認(rèn)證模塊交互，接收提取密鑰，根據(jù)提取密鑰匹配安全數(shù)據(jù)庫(kù)的注冊(cè)用戶信息，查找對(duì)應(yīng)的加密電子合同。

【技術(shù)特征摘要】
1.一種基于生物信息識(shí)別的電子合同保全認(rèn)證系統(tǒng)，其特征在于，客戶端包括：生物特征采集模塊、電子合同加密生成模塊、客戶端身份認(rèn)證模塊；服務(wù)器端包括：服務(wù)器端身份認(rèn)證模塊；電子保全中心包括：安全數(shù)據(jù)庫(kù)、生物特征信息驗(yàn)證模塊；生物特征采集模塊：用于采集并提取客戶生物特征信息，獲得生物特征密鑰R，采集客戶身份證信息，獲取身份證號(hào)碼作為數(shù)字簽章，其中，生物特征密鑰R的獲取方法包括：模糊提取模塊對(duì)采集的原始生物特征信息W進(jìn)行分類(lèi)，建立模糊集合，確定生物特征信息中的像元屬于某個(gè)類(lèi)別的隸屬度函數(shù)μi(xk)，根據(jù)公式：確定模糊分割矩陣mji，所有模糊分割矩陣構(gòu)成均值向量矩陣，從均值向量矩陣中提取對(duì)角元素構(gòu)成生物特征密鑰R，其中，m為樣本像元總數(shù)，xjk為第j個(gè)生物特征信息圖像第k個(gè)樣本像元的灰度值，i為參與分類(lèi)的類(lèi)別；電子合同加密生成模塊：在電子合同初稿上添加生物特征密鑰R和數(shù)字簽章，生成加密電子合同，發(fā)送到電子保全中心；客戶端身份認(rèn)證模塊：與電子保全中心和服務(wù)器端進(jìn)行交互，實(shí)現(xiàn)客戶端認(rèn)證協(xié)議；服務(wù)器端身份認(rèn)證模塊：與電子保全中心和客戶端進(jìn)行交互，實(shí)現(xiàn)服務(wù)器端認(rèn)證協(xié)議，接收客戶端生物特征密鑰，利用生物特征密鑰生成提取密鑰，提供電子保全中心驗(yàn)證客戶身份；電子保全中心安全數(shù)據(jù)庫(kù)：接收加密電子合同，打上時(shí)間戳，存入安全數(shù)據(jù)庫(kù)，根據(jù)生物特征密鑰為每個(gè)注冊(cè)用戶存儲(chǔ)信息；電子保全中心生物特征信息驗(yàn)證模塊：與服務(wù)器端身份認(rèn)證模塊交互，接收提取密鑰，根據(jù)提取密鑰匹配安全數(shù)據(jù)庫(kù)中的注冊(cè)用戶信息，查找對(duì)應(yīng)的加密電子合同；電子保全中心采用不同的系統(tǒng)主密鑰s生成系統(tǒng)參數(shù)，包括：任意選擇一個(gè)生成元p作為系統(tǒng)主密鑰，調(diào)用強(qiáng)密碼雜湊函數(shù)把客戶的身份用戶名映射為循環(huán)群中的一個(gè)元素，構(gòu)建強(qiáng)密碼雜湊函數(shù)的哈希函數(shù)H；電子保全中心把主密鑰作為系統(tǒng)的私鑰保存，并公開(kāi)系統(tǒng)參數(shù)，在不同的認(rèn)證應(yīng)用中，認(rèn)證雙方采用不同的加密密鑰對(duì)；客戶端身份認(rèn)證模塊與服務(wù)器端身份認(rèn)證模塊、電子保全中心生物特征信息驗(yàn)證模塊進(jìn)行交互實(shí)現(xiàn)認(rèn)證協(xié)議，服務(wù)器端生成系統(tǒng)可公開(kāi)的參數(shù)，客戶端生物特征采集模塊獲取原始生物信息，模糊提取器提取生物特征密鑰和冗余信息<R,PUB>，將生物特征密鑰R以及一個(gè)任意的字符串結(jié)合服務(wù)器身份IDs生成服務(wù)器解密密鑰dID，送入電子保全中心安全數(shù)據(jù)庫(kù)中保存，根據(jù)客戶端用戶名和服務(wù)器解密密鑰生成對(duì)應(yīng)的公鑰<IDu,dID>，當(dāng)用戶請(qǐng)求認(rèn)證身份時(shí)，模糊提取器根據(jù)用戶提交的生物特征W1與原始生物特征的冗余信息PUB共同恢復(fù)原始生物特征w，進(jìn)而計(jì)算提取密鑰，服務(wù)器將通過(guò)身份認(rèn)證的提取密鑰送入電子保全中心生物特征信息驗(yàn)證模塊，驗(yàn)證用戶身份的合法性，具體包括：客戶端根據(jù)生物特征W1、PUB進(jìn)行認(rèn)證解密Rep，調(diào)用公式Rep<W1，PUB>＝R1獲取待證實(shí)身份的生物特征密鑰R1，計(jì)算該生物特征密鑰的哈希值H(R1)，根據(jù)收到的隨機(jī)數(shù)R1B，通過(guò)MAC地址處理得到加密信息MAC(H(R1),RB,IDu,IDs)發(fā)送到服務(wù)器，服務(wù)器接收到加密信息后，用自己存儲(chǔ)的H(R)、隨機(jī)數(shù)RB、客戶身份IDu和服務(wù)器身份信息IDs通過(guò)地址處理運(yùn)算重構(gòu)出MAC(H(R),RB,IDu,IDs)，如果重構(gòu)的MAC(H(R),RB,IDu,IDs)與接收到的加密信息MAC(H(R1),R1B,IDu,IDs)中包含相同的隨機(jī)數(shù)，則通過(guò)用戶認(rèn)證，其中，IDu為客戶身份中地址信息，IDs為服務(wù)器身份中地址信息。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，客戶端身份認(rèn)證模塊與服務(wù)器端進(jìn)行交互包括用戶注冊(cè)階段和用戶認(rèn)證階段，其中，用戶注冊(cè)階段包括：生物特征采集器獲得身份為IDu的客戶的原始生物特征數(shù)據(jù)W，模糊提取器提取用戶生物特征密鑰R，以及恢復(fù)原始生物特征W與生物特征密鑰R所需的冗余信息PUB，獲得生物特征密鑰R對(duì)應(yīng)的公鑰<IDu,dID>，調(diào)用哈希函數(shù)H計(jì)算生物特征密鑰R的哈希值H(R)，服務(wù)器端保存用戶信息<IDu,PUB,H(R)>，并將哈希值H(R)作為客戶端和服務(wù)器端雙方認(rèn)證的共享密鑰；用戶認(rèn)證階段：用戶向服務(wù)器S提交自己的身份IDu以及生物特征W1，服務(wù)器產(chǎn)生一個(gè)隨機(jī)數(shù)R1B，將PUB和R1B一起發(fā)送給客戶端身份認(rèn)證模塊；客戶端判斷PUB是否被篡改，如果未被篡改則根據(jù)生物特征W1、PUB進(jìn)行認(rèn)證解密Rep，獲取待證實(shí)身份的生物特征密鑰R1。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，服務(wù)器端身份認(rèn)證模塊與電子保全中心的交互包括：服務(wù)器注冊(cè)階段：電子保全中心T將系統(tǒng)主密鑰作為與服務(wù)器的共享密鑰KTS，電子保全中心T用共享密鑰KTS加密消息，服務(wù)器用共享密鑰KTS解密消息；服務(wù)器認(rèn)證階段：服務(wù)器S收到身份為IDU的用戶U的請(qǐng)求后，向電子保全中心T發(fā)送驗(yàn)證請(qǐng)求，從安全數(shù)據(jù)庫(kù)中查詢到對(duì)應(yīng)的包括用戶身份IDU、認(rèn)證密鑰dID、冗余信息PUB的注冊(cè)用戶信息：<IDU,dID>和<IDU,PUB>，電子保全中心生物特征信息驗(yàn)證模塊用與S共享的密鑰KTS加密注冊(cè)用戶信息，獲得加密信息：{IDU,dID}Kts，{IDU,PUB}Kts，向服務(wù)器發(fā)回上述兩條加密信息，服務(wù)器S用密鑰KTS解密這兩條信息，得到信息dID、IDU、PUB；校驗(yàn)階段：服務(wù)器將客戶的PUB值及隨機(jī)數(shù)RB發(fā)給客戶端，...

【專(zhuān)利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：高敏，熊志海，
申請(qǐng)(專(zhuān)利權(quán))人：重慶郵電大學(xué)，
類(lèi)型：發(fā)明
國(guó)別省市：重慶;85