專利名稱：一種基于uefi的生物身份識(shí)別裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于計(jì)算機(jī)安全領(lǐng)域，尤其涉及一種基于UEFI的生物身份識(shí) 別裝置。
背景技術(shù)：
隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的不斷發(fā)展，信息安全成為人們關(guān)注的焦點(diǎn)，特別是在機(jī) 場、銀行、監(jiān)獄、各政府部門、軍事機(jī)構(gòu)、企業(yè)計(jì)算機(jī)信息系統(tǒng)等領(lǐng)域，安全 方便的身4分認(rèn)證技術(shù)顯得非常重要。目前，計(jì)算機(jī)系統(tǒng)大多采用"用戶ID+密碼"的方法進(jìn)存用戶的身份認(rèn)證和 授權(quán)訪問控制，但是密碼存在著易遺忘、可竊取、易破解的安全隱患，密碼一 旦遭竊或者被^C解，損失會(huì)非常嚴(yán)重，而忘記密碼會(huì)造成一些重要的數(shù)據(jù)不能 讀取。為了解決上述問題，人們利用身體特征的不可復(fù)制性特點(diǎn)，導(dǎo)入了生物識(shí) 別身份驗(yàn)證技術(shù)。人體特征這一生物密鑰無法復(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。采用生物"鑰匙"，您可以不必?cái)y 帶大串的鑰匙，也不用費(fèi)心去記或更換密碼。而系統(tǒng)管理員更不必因忘記密碼 而束手無策。生物識(shí)別技術(shù)產(chǎn)品均借助于現(xiàn)代計(jì)算機(jī)技術(shù)實(shí)現(xiàn)，很容易配合電 腦和安全、監(jiān)控、管理系統(tǒng)整合，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化管理。該生物識(shí)別身份驗(yàn)證技術(shù)是利用人體進(jìn)行身份驗(yàn)證的一種技術(shù)，通過對生 物特征取樣，由生物識(shí)別系統(tǒng)提取唯一的特征并且轉(zhuǎn)化成數(shù)字代碼，并進(jìn)一步將這些代碼組成4莫4反，當(dāng)人的實(shí)體與生物識(shí)別系統(tǒng)進(jìn)行交互認(rèn)證時(shí)，識(shí)別系統(tǒng) 獲取其特征并與數(shù)據(jù)庫中的特征模板進(jìn)行比對，以確定是否匹配，從而決定是接受或拒絕。用戶識(shí)別的生物特征主要有手型、指紋、臉型、虹膜、視網(wǎng)膜、 聲音、按鍵力度等等，其中，指紋是這些生物特征中的佼佼者，具有固定且唯 一的特點(diǎn)。指紋識(shí)別避免了密碼、智能卡發(fā)生的遺失，盜用等風(fēng)險(xiǎn)?，F(xiàn)有的指紋身份識(shí)別技術(shù)大都在操作系統(tǒng)(Operating System,OS )下實(shí)現(xiàn)， 即在登錄操作系統(tǒng)時(shí)采用用戶指紋認(rèn)證。指紋身份識(shí)別技術(shù)給人們帶來很大方 便，而且安全性從某種程度上得到了很大的提高，但指紋數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)以及存儲(chǔ) 的方式還存在著安全隱患，指紋在采集轉(zhuǎn)換成模板后，是以數(shù)據(jù)的形式存儲(chǔ)的， 因此用戶指紋模板的存儲(chǔ)區(qū)域和指紋信息的存儲(chǔ)方式要通過合理的安全機(jī)制來 實(shí)現(xiàn)。在上層OS下實(shí)現(xiàn),.指紋身份識(shí)別，安全級別不高，很容易遭到黑客襲擊?；镜妮斎胼敵鱿到y(tǒng)(Basic Input and Output System, BIOS )作為底層核心 軟件，是計(jì)算機(jī)系統(tǒng)硬件與上層軟件之間的橋梁。隨著計(jì)算機(jī)硬件和集成電路 技術(shù)的飛速發(fā)展，卻沒有發(fā)生很大的變化，所以很大程度上制約了計(jì)算機(jī)技術(shù) 的發(fā)展。傳統(tǒng)的BIOS沒有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)或者規(guī)范，品牌多，與硬件的兼容性不 好；運(yùn)行于16位實(shí)模式，主機(jī)啟動(dòng)速度慢，啟動(dòng)后的硬件初始化和自檢時(shí)間比 較長；匯編語言代碼，開發(fā)和維護(hù)代價(jià)高；BIOS向OS提供的服務(wù)要通過有限 16位軟中斷來實(shí)現(xiàn)，二者耦合性高，開發(fā)代價(jià)高。為了解決傳統(tǒng)BIOS面臨的問題，新的BIOS標(biāo)準(zhǔn)和框架UEFI被提出。UEFI 全稱是Unified Extensible Firmware Interface,統(tǒng)一可擴(kuò)展固件接口 ，是一種開 放的用于定義平臺(tái)固件與操作系統(tǒng)之間的接口規(guī)范，所謂開放就是不依賴于特 定的BIOS和平臺(tái)實(shí)現(xiàn)；UEFI是為操作系統(tǒng)以及啟動(dòng)前的運(yùn)行狀態(tài)提供一個(gè)標(biāo) 準(zhǔn)環(huán)境，系統(tǒng)地規(guī)定了計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的控制權(quán)如何從啟動(dòng)前的環(huán)境傳遞給操作系 統(tǒng)，它是一種高安全的BIOS,支持安全啟動(dòng)、驅(qū)動(dòng)簽名和散列(Hash)技術(shù)。 UEFI兼容性好，運(yùn)行于32位或64位模式下，計(jì)算機(jī)的啟動(dòng)速度明顯加快，模 塊化架構(gòu)、C語言開發(fā)使得軟件的可擴(kuò)展性和可重用性都很強(qiáng)，而且克服了傳 統(tǒng)BIOS存儲(chǔ)資源的缺陷，支持圖形化界面。實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型實(shí)施例的目的在于提供一種基于UEFI的生物身份識(shí)別裝置， 旨在解決現(xiàn)有技術(shù)基于OS下的生物身份識(shí)別裝置導(dǎo)致系統(tǒng)的安全級別低、用 戶操作不方便的問題。本實(shí)用新型實(shí)施例的目的在于提供一種基于UEFI的生物身份識(shí)別裝置， 所述裝置包括UEFI芯片，包括生物身份識(shí)別信息采集單元，采集用戶的生物身份識(shí)別數(shù)據(jù)信息； 生物身份識(shí)別信息特征值提取單元，提取生物身份識(shí)別數(shù)據(jù)信息釆集單 元采集的用戶的生物身份識(shí)別數(shù)據(jù)信息的特征值，獲得生物特征識(shí)別碼； 生物特征識(shí)別碼預(yù)存單元，預(yù)先儲(chǔ)存用戶的生物特征識(shí)別碼；及 生物特征識(shí)別碼比對單元，把生物身份識(shí)別信息特征值提取單元提取到 的用戶生物特征識(shí)別碼與預(yù)存的生物特征識(shí)別碼進(jìn)行比對； 可信計(jì)算芯片，包括 加密存儲(chǔ)單元，對所述生物身份識(shí)別信息特征值提取單元提取到的用戶 生物特征識(shí)別碼進(jìn)行加密，生成密鑰對，將私鑰存儲(chǔ)在可信計(jì)算芯片內(nèi)，公 鑰以及加密后的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在硬盤的保護(hù)分區(qū)內(nèi)；及通過感應(yīng)獲取生物特征數(shù)據(jù)信息的生物特征信息傳感器。 本實(shí)用新型實(shí)施例的另一目的在于提供一種計(jì)算機(jī)設(shè)備，所述設(shè)備包括上 述應(yīng)用于UEFI的生物身份識(shí)別裝置。本實(shí)用新型實(shí)施例通過在計(jì)算機(jī)的底層UEFI下采用生物身份識(shí)別技術(shù)， 在UEFI芯片內(nèi)集成生物特征信息特征值提取算法，支持圖形化界面操作，進(jìn) 一步提高了計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的安全性，使用戶采用生物身份認(rèn)證更易操作、可靠性 更高。


圖1是本實(shí)用新型實(shí)施例提供的一種基于UEFI的生物身份識(shí)別系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖。
具體實(shí)施方式
為了使本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，
以下結(jié)合附圖 及實(shí)施例，對本實(shí)用新型進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體 實(shí)施例僅僅用以解釋本實(shí)用新型，并不用于限定本實(shí)用新型。本實(shí)用新型實(shí)施例在安全硬盤和可信計(jì)算芯片兩個(gè)關(guān)鍵子系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，應(yīng)用UEFI實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)的底層安全認(rèn)證，在保證用戶身份和硬盤數(shù)據(jù)安全性的 前提下，支持用戶圖形化界面操作。圖1示出了本實(shí)用新型實(shí)施例提供的一種基于UEFI的生物身份識(shí)別裝置 的架構(gòu)圖，為了便于說明，僅示出了與本實(shí)用新型相關(guān)的部分。該體系包括計(jì) 算機(jī)主板、安全硬盤，生物特征信息傳感器，以及計(jì)算機(jī)主板所承載的UEFI 芯片和可信計(jì)算芯片，安全硬盤中運(yùn)行有嵌入式微系統(tǒng)(uOS)和保護(hù)隱藏分區(qū)?？尚庞?jì)算芯片是國家可信計(jì)算體系中的可信密碼才莫塊，它是以密碼運(yùn)算為 核心的計(jì)算4莫塊，是可信計(jì)算平臺(tái)的核心安全控制和運(yùn)算部件，獨(dú)立于OS和 BIOS或UEFI，不4吏用計(jì)算機(jī)的內(nèi)、外存資源，內(nèi)部通過定義公開的安全密碼 算法來實(shí)現(xiàn)與其他部件接口的標(biāo)準(zhǔn)化，并提供內(nèi)部執(zhí)行的安全操作中的密碼運(yùn) 算?？尚庞?jì)算芯片在安全硬盤和UEFI相互身份認(rèn)證過程中，可信計(jì)算芯片生 成并提供虛擬用戶的隨機(jī)數(shù)密鑰?？尚庞?jì)算芯片內(nèi)置加密存儲(chǔ)單元，對用戶生物特征識(shí)別碼進(jìn)行加密，生成 密鑰對，將私鑰存儲(chǔ)在可信計(jì)算芯片內(nèi)，公鑰以及加密后的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在硬盤的 保護(hù)分區(qū)內(nèi)。安全硬盤用來和主機(jī)UEFI、 OS進(jìn)行加密命令通信，執(zhí)行數(shù)據(jù)進(jìn)出的加解 密操作；并且根據(jù)UEFI的加密指令調(diào)出存儲(chǔ)在安全數(shù)據(jù)區(qū)中可信計(jì)算芯片為虛擬用戶產(chǎn)生的隨機(jī)數(shù)密鑰。在本實(shí)用新型中，密鑰數(shù)據(jù)包括用于校驗(yàn)的用戶信息、從用戶生物特征信 息提取的特征值以及用戶登錄密碼。用于校驗(yàn)的用戶信息，以及如從用戶指紋圖像提取的指紋特征值保存在UEFI Flash (閃存)中，用戶登錄密碼數(shù)據(jù)保存 在可信計(jì)算芯片的非易失性存儲(chǔ)器中，以確保數(shù)據(jù)安全。UEFI通過內(nèi)嵌微內(nèi)核執(zhí)行文件系統(tǒng)管理和硬件資源管理，執(zhí)行對可信計(jì)算 芯片和安全硬盤的系統(tǒng)資源管理操作，管理可信計(jì)算芯片資源(激活功能并適 時(shí)調(diào)用)，實(shí)現(xiàn)對附屬安全軟件模塊的管理，如對采集的原始生物特征(比如指 紋)信息的特征值提取算法和安全硬盤加解密算法一致的算法的管理，根據(jù)用戶 身份指紋特征值用于初始密鑰的數(shù)據(jù)執(zhí)行對可信計(jì)算芯片的存儲(chǔ)管理，根據(jù)安 全硬盤和UEFI認(rèn)證過程的標(biāo)識(shí)字符串對可信計(jì)算芯片的存儲(chǔ)與管理，以及在 安全硬盤和UEFI相互身份認(rèn)證過程調(diào)用隨機(jī)函數(shù)發(fā)生器生成隨機(jī)數(shù)。UEFI芯片內(nèi)置生物身份識(shí)別信息采集單元，采集用戶的生物身份識(shí)別數(shù)據(jù) 信息；生物身份識(shí)別信息特征值提取單元，提取生物身份識(shí)別數(shù)據(jù)信息采集單 元采集的用戶的生物身份識(shí)別數(shù)據(jù)信息的特征值，獲得生物特征識(shí)別碼；生物 特征識(shí)別碼預(yù)存單元，預(yù)先儲(chǔ)存用戶的生物特征識(shí)別碼；生物特征識(shí)別碼比對 單元，把生物身份識(shí)別信息特征值提取單元提取到的用戶生物特征識(shí)別碼與預(yù) 存的生物特征識(shí)別碼進(jìn)行比對。作為本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例，UEFI芯片內(nèi)置了 UEFI圖形支持單元，用 于調(diào)用存儲(chǔ)在外部設(shè)備中的嵌入式系統(tǒng)圖形界面、硬盤的管理系統(tǒng)圖形操作界 面。生物特征信息傳感器通過通用串行總線(Universal Serial Bus, USB)接口 連接至主板，實(shí)現(xiàn)用戶的生物特征信息的采集和用戶信息的輸入。本實(shí)用新型實(shí)施例中，生物特征信息傳感器可以是嵌裝于計(jì)算機(jī)的主板、 鍵盤、鼠標(biāo)或者機(jī)殼表面，也可以作為獨(dú)立裝置通過數(shù)據(jù)通訊連接線與UEFI物特征信息傳感器、超聲波生物特征信息傳感器，還包括所有能夠通過感應(yīng)獲 取生物特征數(shù)據(jù)信息的傳感器。在對用戶進(jìn)行身份認(rèn)證時(shí)，通過生物特征信息傳感器采集用戶的生物特征 信息圖像，由UEFI內(nèi)嵌微內(nèi)核和安全加密算法將釆集到的生物特征信息圖像 讀入，提取生物特征信息圖像中的生物特征信息的特征值，然后將提取的生物特征信息的特征值與應(yīng)用密碼算法解密存儲(chǔ)在UEFI Flash (閃存)中的生物特征信息的特征值和可信計(jì)算芯片中的用戶信息進(jìn)行比較，實(shí)現(xiàn)用戶的身份認(rèn)證。 本實(shí)用新型中，用戶的生物特征信息包括指紋、手型、臉型、視網(wǎng)膜等等。 本實(shí)用新型實(shí)施例不僅可以用于計(jì)算機(jī)中，還可以用于所有擁有底層UEFI的任何計(jì)算機(jī)設(shè)備上，比如臺(tái)式機(jī)、筆記本電腦、服務(wù)器、手持設(shè)備、觸摸屏計(jì)算機(jī)和智能電話等。本實(shí)用新型實(shí)施例通過在計(jì)算機(jī)的底層UEFI下采用生物身份識(shí)別技術(shù)， 在UEFI芯片內(nèi)集成指紋特征值提取算法，支持圖形化界面操作，進(jìn)一步提高 了計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的安全性，使用戶采用生物身份認(rèn)證更易操作、可靠性更高。以上所述僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本實(shí)用新型， 凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng) 包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求1、一種基于UEFI的生物身份識(shí)別裝置，其特征在于，所述裝置包括UEFI芯片，包括生物身份識(shí)別信息采集單元，采集用戶的生物身份識(shí)別數(shù)據(jù)信息；生物身份識(shí)別信息特征值提取單元，提取生物身份識(shí)別數(shù)據(jù)信息采集單元采集的用戶的生物身份識(shí)別數(shù)據(jù)信息的特征值，獲得生物特征識(shí)別碼；生物特征識(shí)別碼預(yù)存單元，預(yù)先儲(chǔ)存用戶的生物特征識(shí)別碼；及生物特征識(shí)別碼比對單元，把生物身份識(shí)別信息特征值提取單元提取到的用戶生物特征識(shí)別碼與預(yù)存的生物特征識(shí)別碼進(jìn)行比對；可信計(jì)算芯片，包括加密存儲(chǔ)單元，對所述生物身份識(shí)別信息特征值提取單元提取到的用戶生物特征識(shí)別碼進(jìn)行加密，生成密鑰對，將私鑰存儲(chǔ)在可信計(jì)算芯片內(nèi)，公鑰以及加密后的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在硬盤的保護(hù)分區(qū)內(nèi)；及通過感應(yīng)獲取生物特征數(shù)據(jù)信息的生物特征信息傳感器。
2、 如權(quán)利要求l所述的裝置，其特征在于，所述UEFI芯片內(nèi)置UEFI圖 形支持單元，調(diào)用存儲(chǔ)在外部設(shè)備中的嵌入式系統(tǒng)圖形界面、硬盤的管理系統(tǒng) 圖形操作界面。
3、 如權(quán)利要求l所述的裝置，其特征在于，所述生物特征信息傳感器嵌裝 于計(jì)算機(jī)的主板、鍵盤、鼠標(biāo)或者機(jī)殼表面，或者作為獨(dú)立裝置通過數(shù)據(jù)通訊 連接線與UEFI芯片相連接；所述生物特征信息傳感器為光學(xué)生物特征信息傳 感器、半導(dǎo)體生物特征信息傳感器、超聲波生物特征信息傳感器或者能夠通過 感應(yīng)獲取生物特征數(shù)據(jù)信息的傳感器。
4、 一種計(jì)算機(jī)設(shè)備，所述設(shè)備包括如權(quán)利要求1所述的應(yīng)用于UEFI的生 物身份識(shí)別裝置。
5、 如權(quán)利要求4所述的計(jì)算機(jī)設(shè)備，所述設(shè)備可以是所有擁有底層UEFI 的任何計(jì)算機(jī)設(shè)備，比如臺(tái)式機(jī)、筆記本電腦、服務(wù)器、手持設(shè)備、觸摸屏計(jì)算機(jī)和智能電話。
專利摘要本實(shí)用新型適用于計(jì)算機(jī)安全領(lǐng)域，提供了一種基于UEFI的生物身份識(shí)別裝置，包括UEFI芯片，可信計(jì)算芯片，及通過感應(yīng)獲取生物特征數(shù)據(jù)信息的生物特征信息傳感器。本實(shí)用新型通過在計(jì)算機(jī)的底層UEFI下采用生物身份識(shí)別技術(shù)，在UEFI芯片內(nèi)集成生物特征信息特征值提取算法，支持圖形化界面操作，進(jìn)一步提高了計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的安全性，使用戶采用生物身份認(rèn)證更易操作、可靠性更高。
文檔編號(hào)G06F21/00GK201126581SQ20072017072
公開日2008年10月1日 申請日期2007年11月12日 優(yōu)先權(quán)日2007年11月12日
發(fā)明者姚文澤, 靖 宋, 張擁軍, 林詩達(dá), 明 石, 兵 賈 申請人:中國長城計(jì)算機(jī)深圳股份有限公司