一种生物特征数据的注册方法、装置、系统及车载终端与流程

本发明涉及生物特征识别数据安全，具体涉及一种生物特征数据的注册方法、装置、系统及车载终端。

背景技术：

1、人脸识别技术已广泛应用于智能座舱、移动终端等各类智能设备，依托人脸生物特征实现身份核验、设备解锁等核心功能，人脸生物特征属于高度敏感的个人生物识别信息，一旦发生窃取或篡改，将对用户隐私安全造成不可逆损害，目前相关技术对人脸识别安全方案主要是通过增设独立外部安全芯片和富执行环境（rich execution environment，ree）创建临时安全内存来隔离数据，一定程度上实现生物特征数据的安全防护，但其必须依赖额外独立安全芯片作为安全存储载体，硬件耦合度高，部署通用性差，且采用动态临时安全内存承载生物特征数据，无法构建长期、闭环的安全处理链路，且还有相关技术虽利用可信执行环境（trusted execution environment，tee）进行个人数据安全处理的思路，但需配套搭建复杂的跨端安全传输链路与云端安全支撑系统，集成开发流程繁琐，不符合车载、移动终端轻量化应用开发的行业模式，无法兼顾安全等级、跨设备普适性。

技术实现思路

1、本发明提供了一种生物特征数据的注册方法、装置、系统及车载终端，以解决现有人脸识别方案无法兼顾安全等级和跨设备普适性的问题。

2、第一方面，本发明提供了一种生物特征数据的注册方法，应用于可信执行环境集成的可信应用，所述可信执行环境与富执行环境通过多个功能接口实现数据传输，所述功能接口包括安全注册接口，所述方法包括：响应于通过安全注册接口接收到所述富执行环境侧发送的生物特征注册请求，对所述生物特征注册请求中的注册生物特征数据进行特征提取，得到生物特征注册向量；调用预存储的安全密钥，对所述生物特征注册向量进行加密处理，生成生物特征模板；将所述生物特征模板存储至所述可信执行环境内的安全存储区域内，并针对所述生物特征模板生成唯一对应的访问令牌；将所述访问令牌通过安全注册接口反馈至富执行环境侧的调用方，以使调用方凭所述访问令牌向可信应用发起生物特征比对请求和/或特征哈希值获取请求。

3、本发明提供的生物特征数据的注册方法，应用于可信执行环境集成的可信应用，可信执行环境与富执行环境通过多个功能接口实现数据传输，可信应用通过安全注册接口接收到富执行环境侧发送的生物特征注册请求，对生物特征注册请求中的注册生物特征数据进行特征提取，得到生物特征注册向量，然后对生物特征注册向量进行加密处理，生成生物特征模板，再将其存储在安全存储区域内，并针对生物特征模板生成唯一对应的访问令牌，将访问令牌通过安全注册接口反馈至富执行环境侧的调用方，以使调用方凭访问令牌向可信应用发起生物特征比对请求和/或特征哈希值获取请求，实现生物特征提取、加密和存储全流程均在可信执行环境内完成，仅向富执行环境返回访问令牌，杜绝数据在传输或云端处理时的泄露风险，且直接通过功能接口即可实现数据高安全功能，开发集成便捷，符合终端设备的开发模式，既增强方案在终端设备上的部署灵活性，又提升数据的高安全等级。

4、在一种可选的实施方式中，所述功能接口包括安全验证接口，所述方法还包括：响应于通过安全验证接口接收到所述富执行环境侧调用方发送的生物特征验证请求，基于生物特征验证请求中的访问令牌提取对应的生物特征模板，所述生物特征验证请求还包括待验证生物特征数据；将所述生物特征模板与所述待验证生物特征数据进行比对，得到比对结果；将所述比对结果通过安全验证接口反馈至所述富执行环境侧的调用方。

5、本发明的调用方可直接通过访问令牌请求生物特征比对，交互流程简单便捷，可信应用全程在可信执行环境中进行生物特征模板提取和生物特征比对，且仅向富执行环境反馈简单比对结果，大幅减少隐私数据对外输出，有效规避数据窃取、篡改风险，全方位提升生物特征数据的隐私安全等级。

6、在一种可选的实施方式中，所述将所述生物特征模板与所述待验证生物特征数据进行比对，得到比对结果，包括：对所述待验证生物特征数据进行特征提取，得到待验证生物特征向量；对所述生物特征模板进行解密，得到生物特征注册向量；计算所述待验证生物特征向量和所述生物特征注册向量间的相似度；基于所述相似度与预设相似度阈值的比较结果，得到比对结果。

7、本发明采用特征向量相似度量化人脸差异，判定标准统一，识别精度稳定，且全部生物特征运算均在可信执行环境内部完成，原始生物特征不向外泄露，提高隐私数据的安全等级。

8、在一种可选的实施方式中，在基于生物特征验证请求中的访问令牌提取对应的生物特征模板之前，所述方法还包括：对所述富执行环境侧调用方的身份标识和/或访问权限进行验证，所述身份标识和/或访问权限用于确定所述调用方是否为经授权的调用方实例；在所述富执行环境侧调用方的身份标识和访问权限的验证成功时，执行所述基于生物特征验证请求中的访问令牌提取对应的生物特征模板的步骤。

9、本发明在调取生物特征模板前增设调用方身份与权限校验，仅授权应用可请求生物特征比对操作，进一步强化生物特征存储与调用的安全边界。

10、在一种可选的实施方式中，在将所述比对结果通过安全验证接口反馈至所述富执行环境侧的调用方之前，所述方法还包括：对所述可信执行环境内存中缓存的生物特征注册向量和所述待验证生物特征向量执行清除操作；在清除操作完成后，执行将所述比对结果通过安全验证接口反馈至所述富执行环境侧的调用方的步骤。

11、在一种可选的实施方式中，所述方法还包括：在可信执行环境内部生成用于加密生物特征数据的安全密钥；将所述安全密钥存储在所述可信执行环境的密钥存储区内，并仅允许在可信执行环境内部调用所述安全密钥执行加密或解密操作；根据所述可信执行环境的安全策略，在所述可信执行环境内部执行所述安全密钥的密钥管理操作，所述密钥管理操作包括密钥销毁操作、密钥更换操作中的至少一种。

12、本发明设计密钥全生命周期在可信执行环境内部闭环管理，杜绝密钥泄露风险，大幅降低隐私数据的泄露风险，满足隐私安全合规要求。

13、在一种可选的实施方式中，所述将所述生物特征模板存储至所述可信执行环境内的安全存储区域内，包括：将所述生物特征模板存储于所述可信执行环境内部的存储器中；或者，对所述生物特征模板进行二次加密和完整性校验保护，得到加密生物特征模板；将所述加密生物特征模板存储于所述可信执行环境外部挂载的非易失性存储器中。

14、本发明设计双路径存储适配不同终端存储容量需求，存入可信执行环境内部存储器时，数据全程硬件隔离，无外泄风险，进行外部存储前完成二次加密和完整性校验，均避免暴露明文生物模板，保障隐私安全。

15、在一种可选的实施方式中，所述功能接口还包括特征哈希获取接口，所述方法还包括：响应于通过特征哈希获取接口接收所述富执行环境侧调用方发送的特征哈希获取请求，基于所述特征哈希获取请求中的访问令牌，提取对应的加密特征模板；对所述加密特征模板执行密码学哈希运算，生成特征哈希值；将所述特征哈希值通过所述特征哈希获取接口反馈给所述富执行环境侧的调用方，以使调用方在外部系统基于所述特征哈希值替代建立生物特征数据对应的用户索引。

16、本发明设计哈希运算全程在可信执行环境内完成，原始生物特征等隐私数据不会流出可信执行环境，避免原始生物特征的泄露风险，且仅对外输出哈希值，不暴露完整特征模板，适配云端、后台统计等外部业务场景，兼顾业务索引需求与用户隐私安全。

17、第二方面，本发明提供了一种生物特征数据的注册装置，应用于可信执行环境集成的可信应用，所述可信执行环境与富执行环境通过多个功能接口实现数据传输，所述功能接口包括安全注册接口，所述装置包括：特征提取模块，用于响应于通过安全注册接口接收到所述富执行环境侧发送的生物特征注册请求，对所述生物特征注册请求中的注册生物特征数据进行特征提取，得到生物特征注册向量；特征加密模块，用于调用预存储的安全密钥，对所述生物特征注册向量进行加密处理，生成生物特征模板；令牌生成模块，用于将所述生物特征模板存储至所述可信执行环境内的安全存储区域内，并针对所述生物特征模板生成唯一对应的访问令牌；令牌反馈模块，用于将所述访问令牌通过安全注册接口反馈至富执行环境侧的调用方，以使调用方凭所述访问令牌向可信应用发起生物特征比对请求和/或特征哈希值获取请求。

18、第三方面，本发明提供了一种生物特征数据的注册系统，所述系统包括可信执行环境、富执行环境和生物特征采集装置，所述可信执行环境与所述富执行环境通过多个功能接口实现数据传输，所述生物特征采集装置用于采集生物特征数据，所述可信执行环境集成有可信应用，所述可信应用包括：存储器和处理器，存储器和处理器之间互相通信连接，存储器中存储有计算机指令，处理器通过执行计算机指令，从而执行上述第一方面或其对应的任一实施方式的生物特征数据的注册方法。

19、第四方面，本发明提供了一种车载终端，所述车载终端包括第三方面的生物特征数据的注册系统。

20、第五方面，本发明提供了一种车辆，所述车辆包括第四方面的车载终端。

21、第六方面，本发明提供了一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质上存储有计算机指令，计算机指令用于使计算机执行上述第一方面或其对应的任一实施方式的生物特征数据的注册方法。

22、本发明具有以下技术效果：

23、本发明提供的生物特征数据的注册方法，应用于可信执行环境集成的可信应用，可信执行环境与富执行环境通过多个功能接口实现数据传输，可信应用通过安全注册接口接收到富执行环境侧发送的生物特征注册请求，对生物特征注册请求中的注册生物特征数据进行特征提取，得到生物特征注册向量，然后对生物特征注册向量进行加密处理，生成生物特征模板，再将其存储在安全存储区域内，并针对生物特征模板生成唯一对应的访问令牌，将访问令牌通过安全注册接口反馈至富执行环境侧的调用方，以使调用方凭访问令牌向可信应用发起生物特征比对请求和/或特征哈希值获取请求，实现生物特征提取、加密和存储全流程均在可信执行环境内完成，仅向富执行环境返回访问令牌，杜绝数据在传输或云端处理时的泄露风险，且直接通过功能接口即可实现数据高安全功能，开发集成便捷，符合终端设备的开发模式，既增强方案在终端设备上的部署灵活性，又提升数据的高安全等级。