[发明专利]基于图形的密码生成系统及方法

说明书

技术领域

本发明涉及信息安全领域，尤其是一种基于图形的密码生成系统及方法。

背景技术

近年来，国内外研究人员不断提出了许多新的图形密码的方案。根据密码的记忆形式及输入方式，可以将现有的图形密码方案大体上分为三类：基于图片识别方式的图形密码(recognition-based)、基于回忆的图形密码(recall-based)和基于线索回忆的图形密码(cued-recall) 。

（1）基于图片识别方式的图形密码方案

最早出现的基于图片识别的图形密码方案是Dhamija等人于2000年在USENIX安全年会上提出的Déjà Vu方案，采用哈希函数生成的随机艺术图片来取代没有意义的字符串。认证时，用户只需要从界面上显示的图片中选出注册阶段设定的密码图片即可。Passfaces方案是基于人脸的图形口令系统，其出发点是用户对人脸的识别率和记忆性比对一般的图片的要强，且这种识别能力跟文化背景、教育程度以及智力水平关系都不大，但有研究人员发现，大多数用户倾向于选择面临来自同一个种族的人，这使得Passfaces密码是可预测的。Davis等人提出了Story方案，在Story方案中用户选择几张图片组成一个故事，使得口令图片序列容易被用户记忆。该方案很好的解决了用户在使用 Passfaces 时偏向于选择同一个种族或者异性图片等弊端，提高了系统的安全性。以防肩窥性能著称的 CHC方案（Convex Hull Click）需要用户能从众多的图片中识别出口令图片并能选中由口令图片构成的几何区域中的任意一个图标。防肩窥方案是图形密码中研究的一个重点和热点 ，从Sobrado和Birget 提出抗肩窥图形密码方案以来，就有许多不同程度抗肩窥的图形密码方案提了出来。这些方案通过较复杂的挑战认真过程、设置迷惑性的颜色及各种隐藏技术等来抵抗肩窥。

（2）基于回忆的图形密码

基于回忆的图形密码方案需要用户在注册阶段自由绘制一幅图形作为其密码的输入，在认证阶段，用户需要回忆并重新绘出其注册阶段所设置的密码图形。这类认证方案的主要优点是，理论密码空间很大，可以有效的防止暴力攻击。但有关的记忆研究表明没有任何提示的前提下回忆某些东西会是一件很困难的事情。这类方案是 Jermyn等人于 1999年在 USENIX第八届安全年会上提出的 DAS（Draw-A-Secret）方案。DAS 提供给用户一个N×N 的网格画布，用户需要在这个网格画布上绘制出自己的密码图形。在 DAS之后，研究人员又提出了很多基于这种原理的图形密码应用方案。Dunphy 等人在 2007年提出了两种直接针对 DAS 的改进版本，分别是 BDAS（Background DAS）方案和QDAS（Qualitative DAS）方案。BDAS 在 DAS 的网格上加入了背景图片，用以引导用户绘制较为复杂的密码图形，从而解决用户设置简单密码的问题，并且也能在一定程度上帮助用户回忆并重现其口令。QDAS 采用了一种新的笔画与密码序列的对应关系，从而放松了对用户绘画的限制，降低了用户的记忆负担。此外，QDAS将固定的网格扩展为动态的，使其拥有了更好的防肩窥性能。Pass-Go 方案将绘制焦点从网格内部转移到了网格交叉点上，在保留了DAS大部分的优点的同时大大提高了可用性和安全性。YAGP(Yet Another Graphical Password)方案考虑了个人的书写习惯，使得绘图口令更能体现个性化特色，更加方便用户操作。在商业应用上，Google公司于2008年推出了一个与 Pass-Go方案类似的手机解锁方案，应用于 Android手机上，采用手势解锁进行简单的用户身份验证。Microsoft公司也于2012 年推出了应用于Windows 8系统的图形口令方案。

（3）基于线索回忆的图形密码

基于线索回忆的图形密码方案一般为用户提供一张背景图片，要求用户通过鼠标或者手写输入设备选择背景图片上的某些位置形成一个点击序列作为用户的密码。此时的背景图片作为重要的提示信息，能够减轻用户的记忆负担。