一种改进的密码键盘及其密码设置方法 本发明涉及一种改进的密码键盘及其密码设置方法。
使用数字密钥的密码技术应用于社会生活的许多方面，例如银行取款(包括在银行营业网点和自助服务终端上取款、消费)、证券交易、密码锁(包括各种以数字作为密钥的密码门锁、箱锁、柜锁等)等各种以数字作为通行字的系统，这些系统都要求用户输入数字密钥，然后通过检查用户输入的数字密钥是否与预留密钥相符来判断该用户是否为合法用户。
现有的使用数字密钥的密码技术存在以下问题和不足：
1．数字密钥易忘难记。
2．为了便于记忆，用户设置密钥时往往选择自己熟悉地数字及其变形或其它有规律的、容易记忆的数字，例如自己的或已经记住的他人的生日、车牌号、门牌号、学号、电话号码及其变形或者123456、654321、666666、888888等规律性很强的数字。(以下称这些数字为用户容易记忆的数字。)对一个特定的用户来说，这些数字非常有限，从而限制了用户的密钥选择空间，在很大程度上降低了密码系统的安全性。
3．有少数客户设置了难记的数字密钥后，为了防止密钥遗忘，作了密钥备份，例如将密钥记在纸上，这样做不但不方便，而且更主要的是，密钥备份本身容易丢失、容易造成泄密，成为新的不安全因素。
本发明的目的在于设计一种改进的密码键盘及其密码设置方法，在原密码系统基本不变的前提下，扩大密钥的选择空间，提高密钥的可记性，从而提高密码系统的安全性。
本发明的技术解决方案：
1、设计思想：人类的所有记忆和思维都可以表达成语言文字，如果能很容易地将语言文字比较均匀地散列成数字，那么就可以在原密码系统基本不变的情况下，让用户以语言文字作为密钥。虽然语言文字散列成数字会有＂冲突＂(collision)，会有大量的＂同义词＂(synonym)，但是，只要散列比较均匀，那么对一个特定的用户，他所有容易记忆的语言文字的散列值加上他所有容易记忆的数字所组成的密钥空间，肯定远远大于他所有容易记忆的数字所组成的密钥空间。因此，在保证可记性的前提下，本方案可以显著扩大用户的密钥选择空间，从而提高密码系统的安全性。
2、设计方案：本发明采用改进密码键盘键面标识和不同客户灵活多样的语言文字到字符的转换方法来实现语言文字到数字的比较均匀的散列。
以数字作为密钥的密码系统，一般都有一个供用户输入密钥的密码键盘，本发明在原密码键盘的数字键面上或数字键的旁边，按照一定规律设置语言文字的基本单位，例如字母、标点符号和汉字的基本笔划等字符，这些字符称作密钥助记符，设置这些字符的目的不是像现有产品那样为了接收这些字符本身，而是为了实现语言文字到数字的散列，在用户看来，是为了选择和记忆数字，这也是本发明的本质特性。这样，用户在密钥设置、修改和校验时，除了仍然可以输入数字以外，还可以将语言文字按照自己的习惯和意愿转换为字符输入，而密码系统接收到依然全部是数字，即语言文字的散列值，故而原密码系统的其它部分不需要作任何改变。
本发明将密钥助记符设计为包括汉字和汉语拼音(英文)的基本元素，即26个英文字母、汉语拼音ü和汉字的基本笔划横、竖、撇、点、折5种。
密码键盘上的数字键往往多于5个，一般为10个，5种汉字基本笔划分布在这些数字键盘上，会有几个键空闲，如果将汉字的基本元素(例如口、手、水等)或其它笔划也包括在内，虽然可以达到分布均匀的目的，但它会给汉字拆分带来困难，不利于推广使用，所以汉字基本元素暂时只包括5种基本笔划，即横、竖、撇、点、折。
密钥助记符的设置方案：密码键盘的数字键的键面上或数字键的旁边设置有字符。
密钥助记符在数字键上的分布必须有很强的规律性，使其易学易记。
方案1：数字键1上设置有abc，数字键2上设置有def，数字键3上设置有ghi，数字键4上设置有jkl，数字键5上设置有mno，数字键6上设置有pqr，数字键7上设置有stu，数字键8上设置有vwx和汉语拼音ü，数字键9上设置有yz。
方案2：数字键1上设置有“一”，数字键2上设置有“丨”，数字键3上设置有“丿”，数字键4上设置有“丶”，数字键5上设置有“乛”。
方案3：数字键1上设置有abc和“一”，数字键2上设置有def和“丨”，数字键3上设置有ghi和“丿”，数字键4上设置有jkl和“丶”，数字键5上设置有mno和“乛”，数字键6上设置有pqr，数字键7上设置有stu，数字键8上设置有vwx和汉语拼音ü，数字键9上设置有yz。
密码的设置方法：首先选择易记忆的语言文字，然后将语言文字转换为字符，再用含有该字符的数字键依次输入，且一个字符只需直接击打一次含有该字符的数字键。
关于将语言文字转换为字符的转换方法：用户完全可以按照自己的习惯和意愿去选择，因为系统接收的是密钥助记符对应的数字(即密码助记符的散列值)，所以不论用户转换是否正确，只要他能够再次照原样重复，都不影响其正确使用。所以推广使用非常容易。
关于密码键盘的兼容性：当用户的密钥可以在多个键盘上输入时(例如银行的通存通兑)，虽然这些键盘上数字键的排列顺序可以不同，但是每一个数字键上包含的密钥助记符必须相同。
建议使用该密码键盘的银行为储户提供印有密码键盘键面示意图(例如图3)和用法举例(例如附表1)的银行卡外套，以进一步方便用户使用。
本发明的优点和效果：
1、对原密码系统的改动很小；成本非常低；用户使用非常方便。
2、不影响原系统的所有功能；且可以明显提高密码系统的安全性。
3、为非10键密码键盘(例如5键)和超长密钥(例如密钥长度为10甚至20)在密码系统中的广泛使用创造了条件。
图1为本发明第一种实施例的结构示意图。
图2为本发明第二种实施例的结构示意图。
图3为本发明第三种实施例的结构示意图。
结合附图1描述本发明的第一种实施例。
密码键盘的数字键1上设置有abc，数字键2上设置有def，数字键3上设置有ghi，数字键4上设置有jkl，数字键5上设置有mno，数字键6上设置有pqr，数字键7上设置有stu，数字键8上设置有vwx和汉语拼音ü，数字键9上设置有yz。
新密码键盘在生产时，可以在键面上按照一定规律同时刻印数字及上述密钥助记符；已经生产和使用的密码键盘，可以采用以下方法改进：
1)如果密码键盘的键帽可以单独拆卸，那么可以用键面上印有数字及密钥助记符的新键帽替换旧键帽。
2)用新印制好的含有数字及密钥助记符新键面，粘贴到原数字键面上。
3)如果密码键盘的数字键可以单独拆卸，那么可以将其更换成键面上印有数字及密钥助记符的新键。
4)将原密码键盘更换为键面上印有数字及密钥助记符的新密码键盘。
如果密码键盘键面太小，而键间距离较大，采用以上方法时，可以将密钥助记符的全部或部分刻写在数字键的旁边，刻写位置应能够明显区分这些密钥助记符包含于哪一个数字键。
密码设置方法：首先选择易记忆的语言文字，然后将语言文字转换为字符，再用含有该字符的数字键依次输入，且一个字符只需直接击打一次含有该字符的数字键。
用户可以按照自己的习惯和意愿选择易记忆的语言文字和转换方法。下面推荐几种密码设置方法(假设密钥长度为6，文字密钥长度不足6个时用0补齐，超过6个时取前6个)。
1)用一个字或词的汉语拼音作为密钥。
例如，用＂老虎＂作为密钥，转换为汉语拼音＂laohu＂，用户输入键依次为：
系统接收到的数字密钥为：415370。
用户只需要记住密钥为＂老虎＂的拼音，而没有必要记住41537这串数字。显然，＂老虎＂比＂41537＂好记得多。
用＂中国＂作为密钥，转换为汉语拼音＂zhongguo＂，用户输入键依次为：
系统接收到的数字密钥为：935533。
2)用一个词或句子的汉语拼音简写作为密钥。
例如，用＂中华人民共和国＂作为密钥，汉语拼音简写规则为取首字符，转换为其简为＂zhrmghg＂，用户输入键依次为：
系统接收到的数字密钥为：936533
如果汉语拼音简写规则为取末字符，转换为其简写＂ganngeo＂，用户输入键依次为：
系统接收到的数字密钥为：315532。
用＂老骥伏枥，志在千里。＂作为密钥，汉语拼音简写规则为取首字符，不记标点符号，转换为其简写＂ljflzzql＂，用户输入键依次为：
系统接收到的数字密钥为：442499。
3)用英文单词、句子及其缩写作为密钥。例如，用＂ELEPHANT＂作为密钥，用户输入键依次为：系统接收到的数字密钥为：242631。用＂MY GOD＂作为密钥，用户输入键依次为：
系统接收到的数字密钥为：593520。
用＂ALL TIME IS NO TIME WHEN IT IS PAST！＂作为密钥，转换方法为取首字母，不记标点符号，转换为其缩写＂ATINTWIIP＂，用户输入键依次为：
系统接收到的数字密钥为：173578。
用＂IT IS UP TO YOU＂作为密钥，转换方法为取每个单词的末字母，转换为其缩写＂TSPOU＂，用户输入键依次为：
系统接收到的数字密钥为：776570。
4)用一个词或句子的汉语拼音、数字的混合缩写作为密钥。
例如，用＂经一路67号＂作为密钥，转换方法为汉字取其拼音首字符，数字不变，转换为其缩写＂jyl67h＂，用户输入键依次为：
系统接收到的数字密钥为：494673。
5)用户仍然可以用数字作为密钥。
建议用户的实际用法不宜太多，并在一段时间一定场合内保持不变。
结合附图2描述本发明的第二种实施例。
数字键1上设置有“一”，数字键2上设置有“丨”，数字键3上设置有“丿”，数字键4上设置有“丶”，数字键5上设置有“乛”。
新密码键盘在生产时，可以在键面上按照一定规律同时刻印数字及上述密钥助记符；已经生产和使用的密码键盘，可以采用以下方法改进：
1)如果密码键盘的键帽可以单独拆卸，那么可以用键面上印有数字及密钥助记符的新键帽替换旧键帽。
2)用新印制好的含有数字及密钥助记符新键面，粘贴到原数字键面上。
3)如果密码键盘的数字键可以单独拆卸，那么可以将其更换成键面上印有数字及密钥助记符的新键。
4)将原密码键盘更换为键面上印有数字及密钥助记符的新密码键盘。
如果密码键盘键面太小，而键间距离较大，采用以上方法时，可以将密钥助记符的全部或部分刻写在数字键的旁边，刻写位置应能够明显区分这些密钥助记符包含于哪一个数字键。
密码设置方法：首先选择易记忆的语言文字，然后将语言文字转换为字符，再用含有该字符的数字键依次输入，且一个字符只需直接击打一次含有该字符的数字键。
密码设置方法举例：
1)用一个字或词的汉字笔划作为密钥。
例如，用＂治＂作为密钥，转换为汉语基本笔划＂点、点、横、折、点、竖、折、横＂，用户输入键依次为：
系统接收到的数字密钥为：441542。
2)用一个词或句子的汉字笔划缩写作为密钥。
例如，用＂烈士幕年，壮心不已。＂作为密钥，汉字笔划转换方法为取首笔，不记标点符号，转换为其缩写＂横、横、竖、撇、点、点、横、折＂，用户输入键依次为：
系统接收到的数字密钥为：112344。
如果汉字笔划转换方法为取每个字的末笔，转换为其缩写＂点、横、竖、竖、横、点、点、折＂，用户输入键依次为：
系统接收到的数字密钥为：412214。
建议用户的实际用法不宜太多，并在一段时间一定场合内保持不变。
结合附图3描述本发明的第三种实施例。
数字键1上设置有abc和“一”，数字键2上设置有def和“丨”，数字键3上设置有ghi和“丿”，数字键4上设置有jkl和“丶”，数字键5上设置有mno和“乛”，数字键6上设置有pqr，数字键7上设置有stu，数字键8上设置有vwx和汉语拼音ü，数字键9上设置有yz。
新密码键盘在生产时，可以在键面上按照一定规律同时刻印数字及上述密钥助记符：已经生产和使用的密码键盘，可以采用以下方法改进：
1)如果密码键盘的键帽可以单独拆卸，那么可以用键面上印有数字及密钥助记符的新键帽替换旧键帽。
2)用新印制好的含有数字及密钥助记符新键面，粘贴到原数字键面上。
3)如果密码键盘的数字键可以单独拆卸，那么可以将其更换成键面上印有数字及密钥助记符的新键。
4)将原密码键盘更换为键面上印有数字及密钥助记符的新密码键盘。
如果密码键盘键面太小，而键间距离较大，采用以上方法时，可以将密钥助记符的全部或部分刻写在数字键的旁边，刻写位置应能够明显区分这些密钥助记符包含于哪一个数字键。
密码设置方法：首先选择易记忆的语言文字，然后将语言文字转换为字符，再用含有该字符的数字键依次输入，且一个字符只需直接击打一次含有该字符的数字键。
密码设置方法举例：
用一个词或句子的汉语拼音、汉字笔划、数字的混合缩写作为密钥。
用＂床前明月光＂作为密钥，转换方法为奇数位置的汉字取其拼音首字符，偶数位置的汉字取其笔划首笔，转换为其缩写＂c点m撇g＂，用户输入键依次为：
系统接收到的数字密钥为：145330。
当然，实施例1和实施例2的用法完全可以在实施例3上实现。即：
1)用一个字或词的汉语拼音作为密钥。
例如，用＂老虎＂作为密钥，转换为汉语拼音＂laohu＂，用户输入键依次为：
系统接收到的数字密钥为：415370。
用＂中国＂作为密钥，转换为汉语拼音＂zhongguo＂，用户输入键依次为：
系统接收到的数字密钥为：935533。
2)用一个词或句子的汉语拼音简写作为密钥。
例如，用＂中华人民共和国＂作为密钥，汉语拼音简写规则为取首字符，转换为其简为＂zhrmghg＂，用户输入键依次为：
系统接收到的数字密钥为：936533
如果汉语拼音简写规则为取末字符，转换为其简写＂ganngeo＂，用户输入键依次为：系统接收到的数字密钥为：315532。用＂老骥伏枥，志在千里。＂作为密钥，汉语拼音简写规则为取首字符，不记标点符号，转换为其简写＂ljflzzql＂，用户输入键依次为：
系统接收到的数字密钥为：442499。
3)用英文单词、句子及其缩写作为密钥。
例如，用＂ELEPHANT＂作为密钥，用户输入键依次为：系统接收到的数字密钥为：242631。用＂MY GOD＂作为密钥，用户输入键依次为：
系统接收到的数字密钥为：593520。
用＂ALL TIME IS NO TIME WHEN IT IS PAST！＂作为密钥，转换方法为取首字母，不记标点符号，转换为其缩写＂ATINTWIIP＂，用户输入键依次为：
系统接收到的数字密钥为：173578。
用＂IT IS UP TO YOU＂作为密钥，转换方法为取每个单词的末字母，转换为其缩写＂TSPOU＂，用户输入键依次为：
系统接收到的数字密钥为：776570。
4)用一个词或句子的汉语拼音、数字的混合缩写作为密钥。
例如，用＂经一路67号＂作为密钥，转换方法为汉字取其拼音首字符，数字不变，转换为其缩写＂jyl67h＂，用户输入键依次为：
系统接收到的数字密钥为：494673。
5)用一个字或词的汉字笔划作为密钥。
例如，用＂治＂作为密钥，转换为汉语基本笔划＂点、点、横、折、点、竖、折、横＂，用户输入键依次为：
系统接收到的数字密钥为：441542。
6)用一个词或句子的汉字笔划缩写作为密钥。
例如，用＂烈士幕年，壮心不已。＂作为密钥，汉字笔划转换方法为取首笔，不记标点符号，转换为其缩写＂横、横、竖、撇、点、点、横、折＂，用户输入键依次为：
系统接收到的数字密钥为：112344。
如果汉字笔划转换方法为取每个字的末笔，转换为其缩写＂点、横、竖、竖、横、点、点、折＂，用户输入键依次为：
系统接收到的数字密钥为：412214。
7)用户仍然可以用数字作为密钥。
建议用户的实际用法不宜太多，并在一段时间一定场合内保持不变。
附表1 用法举例表 IT’S