一種文件夾加密方法
【專利摘要】本發(fā)明一種文件夾加密方法，具體指一種通過聲紋加密技術(shù)和文字密碼相結(jié)合的方式，對文件夾使用者的身份進(jìn)行鑒別和確認(rèn)并區(qū)分訪問者，從而保證用戶文件夾信息安全，涉及信息加密【技術(shù)領(lǐng)域】。本發(fā)明包括文件夾語音加密與解密模塊(1)、文件夾文字加密與解密模塊(2)、文件夾語音和文字相結(jié)合雙重加密與解密模塊(3)。本發(fā)明基于語音信號是人的天然屬性和聲紋信息唯一性，聲紋信息不會丟失，且語音容易采集等特性，比傳統(tǒng)數(shù)字或者文字加密更加安全可靠。用戶的加密和解密使用更加靈活和方便。選擇使用聲紋加密和文字加密結(jié)合或使用文字加密或使用聲紋加密的三種模式方法，使得文件夾加密具有了雙重安全性，同時能滿足用戶對加密模式的靈活需求。
【專利說明】一種文件夾加密方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及信息加密【技術(shù)領(lǐng)域】，具體指一種通過聲紋加密技術(shù)和文字密碼相結(jié)合 的方式，對文件夾使用者的身份進(jìn)行鑒別和確認(rèn)并通過聲紋密碼和文字密碼結(jié)合區(qū)分訪問 者，從而保證用戶文件夾信息安全。

【背景技術(shù)】
[0002] 伴隨著全球化、網(wǎng)絡(luò)化、信息化、數(shù)字化時代的到來，人們對高可靠性的身份驗(yàn)證 技術(shù)與身份識別技術(shù)的需求也日益增長。傳統(tǒng)的以文字密碼為特征的身份認(rèn)證技術(shù)暴露出 巨大的弊端，很難滿足高安全性和長效安全性的要求，而在生物學(xué)和信息科學(xué)高度發(fā)展的 今天，生物認(rèn)證技術(shù)作為一種便捷、先進(jìn)的信息安全技術(shù)已經(jīng)在現(xiàn)實(shí)生活中得到廣泛的應(yīng) 用。
[0003] 語音是人的自然屬性之一，由于說話人發(fā)聲器官的生理差異以及后天形成的行為 差異，每個人的語音都帶有強(qiáng)烈的個人色彩，這使得通過分析語音信號來識別說話人成為 可能。用語音來鑒別說話人的身份有著許多獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)，如語音是人的固有特征，不會丟失 或遺忘；語音信號的采集方便，系統(tǒng)設(shè)備的成本低；另外利用電話網(wǎng)還可以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程客戶 服務(wù)等等。近年來，利用語音特征進(jìn)行身份鑒別的聲紋識別在生物認(rèn)證【技術(shù)領(lǐng)域】中越來越 受到研宄者的關(guān)注。
[0004] 在信息化、數(shù)字化和網(wǎng)絡(luò)化的今天，人們對個人隱私信息越來越重視。個人計算機(jī) 上文件夾中存放著許多非常重要的信息，人們通常都選擇對文件夾進(jìn)行加密的方式來保護(hù) 這些重要信息。但目前對文件夾的加密只是以傳統(tǒng)文字密碼的方式對文件夾進(jìn)行保護(hù)，隨 著時間的推移，這種文字密碼容易被竊取，更加容易被遺忘，從而造成了文字加密失效。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提出一種文件夾加密方法。
[0006] 眾所周知，現(xiàn)有的文件夾加密系統(tǒng)都是通過傳統(tǒng)的數(shù)字或者文字密碼對文件夾進(jìn) 行加密保護(hù)，而本發(fā)明創(chuàng)新性地將聲紋加密技術(shù)應(yīng)用到對文件夾的保護(hù)上。因?yàn)槊课徽f話 人語音中所含聲紋信息的唯一性，從而使得對文件夾進(jìn)行聲紋加密較采用普通文字密碼更 加安全可靠，且語音具有易采集、不易丟失等特性，可以較容易用于實(shí)現(xiàn)聲紋加密。另外，本 發(fā)明使用的是與文本無關(guān)的聲紋加密技術(shù)，使得用戶在加密和解密時可使用的說話內(nèi)容更 加靈活。同時本發(fā)明為了滿足廣大用戶不同需求，使用者還可根據(jù)需要選擇使用文字，或使 用語音或同時使用語音和文字這三種加密和解密方式，使得文件夾具有更好的安全性。
[0007] 本發(fā)明提出一種文件夾加密方法，該方法主要包括文件夾語音加密與解密、文件 夾文字加密與解密、文件夾語音和文字相結(jié)合的雙重加密與解密三個模塊。本發(fā)明可直接 應(yīng)用到計算機(jī)（臺式機(jī)或筆記本電腦）或移動設(shè)備（如手機(jī)）上，以下對這三個模塊的實(shí) 現(xiàn)步驟進(jìn)行分別介紹。
[0008] 所述文件夾語音加密與解密模塊，包括如下步驟：
[0009] A.加密準(zhǔn)備
[0010] 用戶點(diǎn)擊進(jìn)入欲加密的文件夾，對著計算機(jī)或移動設(shè)備的話筒講話，該講話語音 即為加密語音。
[0011] B.聲紋建模，完成語音加密
[0012] 采用聲紋識別系統(tǒng)自動錄制上述加密語音，同時提取該加密語音中的聲紋信息建 立用戶的聲紋模型，建模后，該文件夾中的內(nèi)容即被聲紋密碼保護(hù)并自動隱藏，語音加密完 成。
[0013] C.語音解密
[0014] 訪問經(jīng)語音加密文件夾時，訪問者須用自己的語音進(jìn)行解密，此時聲紋識別系統(tǒng) 通過已經(jīng)建立的聲紋模型對訪問者解密語音進(jìn)行打分，當(dāng)系統(tǒng)對解密語音打分超過內(nèi)設(shè)閾 值時，判定解密語音和加密語音為同一人所說，訪問者隨即獲得訪問該文件夾的權(quán)限，文件 夾下的內(nèi)容才會顯示。
[0015] 所述文件夾文字加密與解密模塊，包括如下步驟：
[0016] A.加密準(zhǔn)備
[0017] 用戶點(diǎn)擊進(jìn)入欲加密的文件夾。
[0018] B.輸入文字密碼完成文字加密
[0019] 通過輸入一串任意長度的文字作為密碼，輸入后，該文件夾中的內(nèi)容被文字密碼 保護(hù)并自動隱減，文字加 --?完成。
[0020] C.文字解密
[0021 ] 訪問該加密后的文件夾時，須輸入與文字加密密碼一致的一串文字，訪問者才能 獲得訪問文件夾的權(quán)限，該文件夾的內(nèi)容才會被顯示。
[0022] 所述文件夾語音和文字相結(jié)合雙重加密與解密模塊，包括如下步驟：
[0023] Α.雙重加密
[0024] 采用語音加密與解密模塊的步驟Α、步驟B和文字加密與解密模塊的步驟Α、步驟 Β，完成對文件夾的語音和文字的雙重加密。
[0025] Β.雙重解密
[0026] 只有當(dāng)語音密碼和文字密碼同時正確時，訪問者才能獲得該文件夾的訪問權(quán)限， 該文件夾的內(nèi)容才會被顯示。
[0027] 以上三種實(shí)現(xiàn)方式，用戶可根據(jù)需要選擇任意一種對其文件夾進(jìn)行加密與解密。 值得注意的是，雖然本發(fā)明對文件夾加密后，將該文件夾下的所有內(nèi)容自動隱藏起來了，這 與Windows系統(tǒng)的自動隱藏命令形式上看起來類似，但由于其實(shí)質(zhì)與本發(fā)明的加密操作是 直接關(guān)聯(lián)的，直接調(diào)用Windows下的系統(tǒng)顯示命令并不能對采用本發(fā)明加密后的文件夾進(jìn) 行解密，即無法訪問文件夾下的內(nèi)容，因此必須采用本發(fā)明的解密方法才能真正實(shí)現(xiàn)文件 夾解密。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明將聲紋加密技術(shù)運(yùn)用到對文件夾的加密中，其特點(diǎn)在于：
[0028] 第一、每個用戶語音中包含的聲紋信息具有唯一性，比傳統(tǒng)的數(shù)字或者文字加密 更加安全可靠。
[0029] 第二、語音信號是人天然的屬性之一，其信號中包含的聲紋信息不會丟失，且語音 容易采集，這使得本發(fā)明采用聲紋作為密碼更具可行性。
[0030] 第三、采用與文本無關(guān)的聲紋加密技術(shù)，使得用戶在加密和解密時使用的說話內(nèi) 容更加靈活和方便。
[0031] 第四、采用聲紋加密和文字加密結(jié)合、僅使用文字加密或僅使用聲紋加密三種模 式的方法，使得文件夾加密具有了雙重安全性，同時也能滿足用戶對加密方法的靈活需求。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0032] 圖1為本發(fā)明一種文件夾加密方法的設(shè)計總流程框圖；
[0033] 圖2為本發(fā)明的文件夾語音加密過程流程框圖；
[0034] 圖3為本發(fā)明的梅爾倒譜系數(shù)提取框圖；
[0035] 圖4為本發(fā)明的文件夾語音解密過程流程框圖；
[0036] 圖5為本發(fā)明的文字加密和解密流程圖。

【具體實(shí)施方式】
[0037] 以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步的描述。
[0038] 本發(fā)明提出一種文件夾加密方法，主要包括文件夾語音加密與解密模塊1，文件夾 文字加密與解密模塊2,文件夾語音和文字相結(jié)合的雙重加密與解密模塊3。
[0039] 基于本發(fā)明提供的方法，構(gòu)建了一套文件夾加密的系統(tǒng)，其中涉及到的語音加密 和解密部分所用到的技術(shù)為聲紋識別技術(shù)，系統(tǒng)設(shè)計總流程（如附圖1所示）包括：
[0040] A.首次進(jìn)入欲加密的文件夾，用戶選擇用語音加密或文字加密或語音和文字雙重 加密模式。
[0041] B.根據(jù)選擇的加密模式，系統(tǒng)引導(dǎo)用戶采用正確的方式輸入密碼；
[0042] 若選擇語音加密模式，用戶需輸入一段語音作為加密密碼；
[0043] 若選擇文字加密模式，用戶需輸入一串文字作為加密密碼；
[0044] 若選擇語音和文字雙重加密模式，用戶既需輸入一段語音，又需輸入一串文字，生 成加密密碼。
[0045] C.系統(tǒng)對文件夾加密完成。
[0046] D.如果再次訪問加密文件夾，就需對文件夾進(jìn)行解密，系統(tǒng)根據(jù)文件夾已加密的 模式自動識別出用戶選擇的加密模式，并進(jìn)入相應(yīng)的解密模式。
[0047] E. 1在語音解密模式中，用戶須輸入一段語音作為解密語音，系統(tǒng)自動采用聲紋識 別系統(tǒng)對解密語音進(jìn)行聲紋匹配打分，若輸出的分?jǐn)?shù)大于設(shè)定閾值，系統(tǒng)判定加密用戶與 解密用戶為同一人，文件夾解密成功；反之，輸出的分?jǐn)?shù)小于該閾值，系統(tǒng)判定加密用戶與 解密用戶為不同人，文件夾解密失敗，返回重試。
[0048] E. 2在文字解密模式中，用戶須輸入一串解密文字，若這串文字同加密文字相同 時，文件夾解密成功；否則，文件夾解密失敗，返回重試。
[0049] E. 3在語音和文字雙重解密模式，用戶只有語音和文字解密密碼同時都正確時，文 件夾才能解密成功，否則文件夾解密失敗，返回重試。
[0050] 本發(fā)明系統(tǒng)設(shè)計總流程中的語音加密過程即為聲紋識別系統(tǒng)的聲紋模型建立的 過程，需要采用文件夾用戶的語音對用戶的身份進(jìn)行建模，該模型即為用戶的聲紋密碼，該 密碼也就是文件夾的加密密碼。其具體細(xì)節(jié)（如附圖2所示）包括步驟如下：
[0051] A.用戶首次進(jìn)入文件夾后，系統(tǒng)提示用戶選擇文件夾加密模式，此時選擇語音加 密模式。
[0052] B.系統(tǒng)提示用戶進(jìn)行加密語音錄制，錄制語音結(jié)束后，系統(tǒng)自動將語音文件存儲。
[0053] C.對存儲的語音文件進(jìn)行預(yù)處理、靜音檢測和去除、提取39維梅爾倒譜特征系數(shù) 作為特征參數(shù)，并對特征參數(shù)進(jìn)行零規(guī)整。
[0054] 所述Mel倒譜系統(tǒng)數(shù)提取過程分為預(yù)加重、端點(diǎn)檢測、分幀、加窗、快速傅里葉變 換（FFT)、Mel頻率濾波和離散余弦變換（DCT)等（如附圖3所示）主要步驟：
[0055] (a)預(yù)加重：預(yù)加重的目的是將更為有用的高頻部分的頻譜進(jìn)行提升，使信號的 頻譜變得平坦，保持在低頻到高頻的整個頻帶中，能用同樣的信噪比求頻譜，以便于進(jìn)行頻 譜分析或聲道參數(shù)分析。
[0056] (b)端點(diǎn)檢測：對輸入語音信號進(jìn)行判斷，從背景噪聲中準(zhǔn)確找出語音段的起始 點(diǎn)和終止點(diǎn)。
[0057] (C)分幀：由于語音信號的準(zhǔn)平穩(wěn)特性，只在短時段上才可看做是一個平穩(wěn)過程， 若用對平穩(wěn)過程的分析方法來分析，必須將信號劃分為一個一個的短時段，每一短時段稱 為一幀，每一幀的長度大概為10-30ms ;
[0058] 分幀采用連續(xù)分段的方法，但為了使幀與幀之間平滑過渡，一般采用交疊分段的 方法，即每一幀的幀尾與下一幀的幀頭是重疊的。
[0059] ⑷加窗：為了減小語音幀的截斷效應(yīng)，降低幀兩端的坡度，使語音幀的兩端不引 起急劇變化而平滑過渡到零，就要讓語音幀乘以一個窗函數(shù)。
[0060] 本發(fā)明使用的窗函數(shù)為如下式的漢明窗：
[0061 ] w (η) = 0. 54-0. 46cos [2 π n/ (N-I) ], 0 ^ n ^ N-I
[0062] 其中N為一幀的采樣點(diǎn)數(shù)。
[0063] (e)FFT :由于離散傅立葉變換（DFT)的運(yùn)算量較大，可以采用高效的快速傅立葉 變換（FFT)來把語音幀由時域變換到頻域。
[0064] (f)Mel頻率濾波：把上步變換得到的離散頻譜用序列三角濾波器進(jìn)行濾波處理， 得到一組系數(shù)ml，m2......;
[0065] 該濾波器組的個數(shù)p由信號的截止頻率決定，所有濾波器總體上覆蓋從OHz到奈 奎斯特頻率，即采樣率的二分之一。
[0066] (g)DCT :把上一步獲得的mel頻譜變換到時域，其結(jié)果就是MFCC系數(shù)。因?yàn)镸el 頻譜系數(shù)都是實(shí)數(shù)，可以使用DCT把它們變換到時域。MFCC倒譜系數(shù)的計算公式如下：
[0067]

【權(quán)利要求】
1. 一種文件夾加密方法，其特征在于，包括文件夾語音加密與解密模塊（1)、文件夾文 字加密與解密模塊（2)、文件夾語音和文字相結(jié)合雙重加密與解密模塊（3)。
2. 如權(quán)利要求1所述的一種文件夾加密方法，其特征在于，所述文件夾的語音加密與 解密模塊（1)，包括如下步驟： A. 加密準(zhǔn)備 用戶點(diǎn)擊進(jìn)入欲加密的文件夾，對著計算機(jī)或移動設(shè)備的話筒講話，該講話語音即為 加密語音； B. 聲紋建模，完成語音加密 采用聲紋識別系統(tǒng)自動錄制上述加密語音，同時提取該加密語音中的聲紋信息建立用 戶的聲紋模型，建模后，該文件夾中的內(nèi)容即被聲紋密碼保護(hù)并自動隱藏，語音加密完成； C. 語音解密 訪問經(jīng)語音加密文件夾時，訪問者須用自己的語音進(jìn)行解密，此時聲紋識別系統(tǒng)通過 已經(jīng)建立的聲紋模型對訪問者解密語音進(jìn)行打分，當(dāng)系統(tǒng)對解密語音打分超過內(nèi)設(shè)閾值 時，判定解密語音和加密語音為同一人所說，訪問者隨即獲得訪問該文件夾的權(quán)限，文件夾 下的內(nèi)容才會顯示。
3. 如權(quán)利要求1所述的一種文件夾加密方法，其特征在于，所述文件夾文字加密與解 密模塊（2)，包括如下步驟： A. 加密準(zhǔn)備 用戶點(diǎn)擊進(jìn)入欲加密的文件夾； B. 輸入文字密碼完成文字加密 通過輸入一串任意長度的文字作為密碼，輸入后，該文件夾中的內(nèi)容被文字密碼保護(hù) 并自動隱減，文字加浩、完成； C. 文字解密 訪問該加密后的文件夾時，須輸入與文字加密密碼一致的一串文字，訪問者才能獲得 訪問文件夾的權(quán)限，該文件夾的內(nèi)容才會被顯示。
4. 如權(quán)利要求1所述的一種文件夾加密方法，其特征在于，所述文件夾語音和文字相 結(jié)合雙重加密與解密模塊（3)，包括如下步驟： A. 雙重加密 采用語音加密與解密模塊（1)的步驟A、步驟B和文字加密與解密模塊（2)的步驟A、 步驟B，完成對文件夾的語音和文字的雙重加密； B. 雙重解密 只有當(dāng)語音密碼和文字密碼同時正確時，訪問者才能獲得該文件夾的訪問權(quán)限，該文 件夾的內(nèi)容才會被顯示。
5. 如權(quán)利要求1所述的一種文件夾加密方法的系統(tǒng)，其特征在于，系統(tǒng)設(shè)計總流程包 括： A. 首次進(jìn)入欲加密的文件夾，用戶選擇用語音加密或文字加密或語音和文字雙重加密 模式； B. 根據(jù)選擇的加密模式，系統(tǒng)引導(dǎo)用戶采用正確的方式輸入密碼： 若選擇語音加密模式，用戶需輸入一段語音作為加密密碼； 若選擇文字加密模式，用戶需輸入一串文字作為加密密碼； 若選擇語音和文字雙重加密模式，用戶既需輸入一段語音，又需輸入一串文字，生成加 密密碼； C. 系統(tǒng)對文件夾加密完成； D. 如果再次訪問加密文件夾，就需對文件夾進(jìn)行解密，系統(tǒng)根據(jù)文件夾已加密的模式 自動識別出用戶選擇的加密模式，并進(jìn)入相應(yīng)的解密模式； E. 1在語音解密模式中，用戶須輸入一段語音作為解密語音，系統(tǒng)自動采用聲紋識別系 統(tǒng)對解密語音進(jìn)行聲紋匹配打分，若輸出的分?jǐn)?shù)大于設(shè)定閾值，系統(tǒng)判定加密用戶與解密 用戶為同一人，文件夾解密成功；反之，輸出的分?jǐn)?shù)小于該閾值，系統(tǒng)判定加密用戶與解密 用戶為不同人，文件夾解密失敗，返回重試； E. 2在文字解密模式中，用戶須輸入一串解密文字，若這串文字同加密文字相同時，文 件夾解密成功；否則，文件夾解密失敗，返回重試； E. 3在語音和文字雙重解密模式，用戶只有語音和文字解密密碼同時都正確時，文件夾 才能解密成功，否則文件夾解密失敗，返回重試。
6. 如權(quán)利要求5所述的一種文件夾加密方法的系統(tǒng)，其特征在于，所述語音加密，還包 括如下步驟： A. 用戶首次進(jìn)入文件夾后，系統(tǒng)提示用戶選擇文件夾加密模式，此時選擇語音加密模 式； B. 系統(tǒng)提示用戶進(jìn)行加密語音錄制，錄制語音結(jié)束后，系統(tǒng)自動將語音文件存儲； C. 對存儲的語音文件進(jìn)行預(yù)處理、靜音檢測和去除、提取39維梅爾倒譜特征系數(shù)作為 特征參數(shù)，并對特征參數(shù)進(jìn)行零規(guī)整； D. 基于事先存儲的高斯混合通用背景模型，采用最大后驗(yàn)概率自適應(yīng)的方法獲得當(dāng)前 用戶自身的高斯混合模型，即用戶的聲紋模型； E. 最后存儲當(dāng)前用戶的聲紋模型參數(shù)，至此用戶的聲紋密碼，即文件夾加密密碼生成 完成，同時文件夾下的內(nèi)容自動隱藏，完成對文件夾的加密。
7. 如權(quán)利要求5所述的一種文件夾加密方法的系統(tǒng)，其特征在于，所述語音解密模式： A. 文件夾經(jīng)過語音加密后，若用戶再要訪問該文件夾，須正確輸入聲紋密碼，才能獲得 訪問權(quán)限，此時系統(tǒng)彈出錄音設(shè)備，采集用戶的解密語音，并將語音文件自動存儲， B. 聲紋識別系統(tǒng)對錄入的解密語音進(jìn)行聲紋匹配，判斷錄入的語音中所含聲紋信息與 加密時的聲紋是否一致，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)文件夾的解密。
8. 如權(quán)利要求7所述的一種文件夾加密方法的系統(tǒng)，其特征在于，所述聲紋識別系統(tǒng) 對錄入的解密語音進(jìn)行聲紋匹配，步驟如下： A. 系統(tǒng)對錄制的解密語音文件進(jìn)行預(yù)處理、靜音檢測和去除、提取39維的梅爾倒譜特 征系MFCC作為特征參數(shù)，對特征參數(shù)進(jìn)行零規(guī)整； B. 將獲得的解密語音特征參數(shù)矢量序列X= {Xl，…，xT}，通過在加密時已訓(xùn)練好的用 戶聲紋模型GMM和高斯混合通用背景模型UBM上計算對數(shù)似然比來獲得解密語音的分?jǐn)?shù)， 采用如下公式： ~(X) = log p(X| Ahyp)-l〇g p(X| Aubm) 其中，Ahyp為加密時用戶的聲紋模型，A ubm為高斯混合通用背景模型； C. 將上述得分與預(yù)先設(shè)置的得分閾值進(jìn)行比較，若分?jǐn)?shù)大于閾值，則判定加密語音和 解密語音中的聲紋信息一致，即來自同一說話人，文件夾就自動解密，否則，系統(tǒng)判定加密 語音和解密語音不是出自同一說話人，文件夾解密失?。? D. 系統(tǒng)解密成功后，用戶獲得該文件夾的訪問權(quán)，用戶可獲取其中的各種信息。
【文檔編號】G06F21/32GK104517066SQ201410784456
【公開日】2015年4月15日 申請日期:2014年12月16日 優(yōu)先權(quán)日:2014年12月16日
【發(fā)明者】周雷, 龍艷花, 葉宏 申請人:上海師范大學(xué)