(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210636132.8 (22)申请日 2022.06.07 (71)申请人 重庆傲雄在线信息技 术有限公司 地址 401121 重庆市渝北区金开大道西段 106号13幢17-1号 (72)发明人 刘科　覃勋辉　杨远杰　徐强　 (74)专利代理 机构 重庆华科专利事务所 5 0123 专利代理师 康海燕　唐锡娇 (51)Int.Cl. G06V 40/30(2022.01) G06N 3/04(2006.01) G06N 3/08(2006.01) G06V 10/74(2022.01) G06V 10/774(2022.01) G06V 10/82(2022.01)G06F 21/36(2013.01) (54)发明名称 一种基于笔迹签名生成验证码的方法及装 置 (57)摘要 本发明公开一种基于笔迹签名生成验证码 的方法。 涉及计算机信息处理技术， 获取待验证 人真实笔迹签名， 根据用户真实笔迹签名添加扰 动， 生成多个与真实笔迹签名相似的签名， 与真 实签名组成候选图片； 将真实笔迹签名图像、 多 个扰动签名图像生成对抗图片， 将对抗图片进行 封装生成验证码； 将验证码作为候选答案在终端 屏幕上展现， 接收终端选择操作返回的数据， 通 过验证码验证该操作是真实用户操作还是机器 人攻击。 本发明使用笔迹签名实现验证码的方 法， 能很好地防止验证码被攻破， 提高整体验证 码安全性。 能广泛应用与系统登录验证 。 权利要求书2页 说明书7页 附图1页 CN 115019403 A 2022.09.06 CN 115019403 A 1.一种基于笔迹签名生成验证码的系统， 其特征在于， 包括： 笔迹签名扰动子系统、 攻 击防御子系统、 验证码判决子系统， 笔迹签名扰动子系统获取待验证人真实笔迹签名， 生成 对抗网络重构笔迹签名信息获得扰动笔迹签名， 和/或对真实笔迹签名笔画序列任意时刻 子速度参数进 行调整反向还原出与真实笔迹签名相似的扰动笔迹签名， 扰动笔迹签名与真 实签名组成候选图片； 攻击防御子系统获取候选图片生成对抗图片， 将对抗图片封装生成 验证码； 验证码判决子系统将验证码输出终端屏幕展现， 接 收终端选择操作返回的触发信 号， 当选择操作为选择真实笔迹签名触发信号， 判断为用户操作通过验证， 否则为机器人攻 击。 2.根据权利要求1所述的系统， 其特征在于， 笔迹签名扰动子系统采用生成对抗网络方 式生成扰动签名， 将真实笔迹签名分解成多个对数高斯信号的叠加， 通过拟合对生成对抗 网络进行训练， 重构笔迹签名信息， 得到多个与真实笔迹签名不同相似程度的扰动笔迹签 名。 3.根据权利要求2所述的系统， 其特征在于， 生成对抗网络的训练过程具体包括： 从一 个任意的均匀分布采样随机噪声； 输入生成对抗网络生成器拟合真实笔迹签名数据分布， 生成模仿笔迹签名； 输入判别器分辨是模仿笔迹签名还是真实笔迹签名， 根据真实笔迹签 名数据Pdata， 调用公式： 计 算损失函数， 通过损失函数反复更新迭代生成器和判别器， 直到达到纳什均衡完成生成对 抗网络训练， 其中， Pz表示噪声分布。 4.根据权利要求1所述的系统， 其特征在于， 对一个或多个子速度参数进行不同程度调 整， 改变签字笔画子速度序列的速度值和/或角度获得扰动笔迹签名， 其中子速度参数包 括： 签名笔画序列 某时刻子速度的幅度值、 出现时间、 对数时间延迟、 对 数响应时间、 起始角 度、 结束角度， 根据 某时刻笔画序列速度值序列的对数高斯分布， 获取笔画序列某个子速度 的幅度值、 出现时间、 对数时间延迟、 对数响应时间， 获取水平和竖直方向上 的签名笔画轨 迹信息， 计算任意时刻签名笔画序列某个子 速度的起始角度和结束角度。 5.根据权利要求4所述的系统， 其特征在于， 获取签名笔画序列第i个子速度的幅度值 Di、出 现 时 间 对 数 时 间 延 迟μi以 及 对 数 响 应 时 间σi，调 用 公 式 ： 计算时间t时签名笔画序列第i个子速度序列 vi(t)的速度 值|vi(t)|； 根据时间t第i个子速度的起始角度 和结束角度 调用公式： 计算签名笔画序列第i个子 速度的角度φi(t)。 6.根据权利要求1 ‑5其中之一所述的系统， 其特征在于， 攻击防御子系统根据对抗图片 封装生成验证码具体包括： 从一个任意的均匀分布采样随机噪声； 将随机噪声输入攻击防 御子系统生成器拟合真实笔迹签名图像、 扰动签名图像的数据分布， 生成对应的模仿签名 图像， 将真实笔迹签名图像、 扰动签名图像、 模仿签名图像输入判别器； 生成器和判别器反 复更新迭代， 直到损失函数达到纳什均衡， 得到对应的对抗加密图片； 将 扰动签名图片和对 应的对抗加密图片成对输入相似度判别网络进行判别， 如相似度阈值小于预定阈值 获得的权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115019403 A 2对抗加密图片作为验证码。 7.一种基于笔迹签名生成验证码的方法， 其特征在于， 获取待验证人真实笔迹签名， 添 加噪声到生成对抗网络， 通过生成器和判别器的相互博弈， 将真实笔迹签名分解成多个对 数高斯信号的叠加， 通过拟合对生成对抗网络进 行训练， 重构笔迹签名信息， 得到多个与真 实笔迹签名不同相似程度的扰动笔迹签名图像； 对真实笔迹签名笔画序列任意时刻子速度 参数进行调整， 生成多个与真实笔迹签名相似的扰动笔迹签名； 扰动笔迹签名与真实签名 组成候选图片， 获取候选图片生成对抗图片 封装生成验证码； 将验证码输出终端屏幕展现， 接收终端触发选择操作返回的信号， 当触发操作为选择真实笔迹签名信号， 判断为用户操 作通过验证， 否则为机器人攻击 。 8.根据权利要求7所述的方法， 其特征在于， 生成对抗网络的训练过程具体包括： 从一 个任意的均匀分布采样随机噪声； 输入生成对抗网络生成器拟合真实笔迹签名数据分布， 生成模仿笔迹签名； 输入判别器分辨是模仿笔迹签名还是真实笔迹签名， 根据真实笔迹签 名数据Pdata， 调用公式： 计 算损失函数， 通过损失函数反复更新迭代生成器和判别器， 直到达到纳什均衡完成生成对 抗网络训练， 其中， Pz表示噪声分布。 9.根据权利要求7所述的方法， 其特征在于， 对一个或多个子速度参数进行不同程度调 整， 改变签字笔画子速度序列的速度值和/或角度获得扰动笔迹签名， 其中子速度参数包 括： 签名笔画序列 某时刻子速度的幅度值、 出现时间、 对数时间延迟、 对 数响应时间、 起始角 度、 结束角度， 根据 某时刻笔画序列速度值序列的对数高斯分布， 获取笔画序列某个子速度 的幅度值、 出现时间、 对数时间延迟、 对数响应时间， 获取水平和竖直方向上 的签名笔画轨 迹信息， 计算任意时刻签名笔画序列某个子速度的起始角度和结束角度； 获取签名笔画序 列第i个子速度的幅度值Di、 出现时间 对数时间延迟 μi以及对数响应时间σi， 调用公式： 计算时间t时签名笔画序列第i个子速度序列 vi(t)的速度值|vi(t)|； 根据时间t第i个子速度的起始角度 和结束角度 调用公式： 计算签名笔画序列第i个子 速度的角度φi(t)。 10.根据权利要求7 ‑9其中之一所述的方法， 其特征在于， 根据对抗图片封装生成验证 码具体包括： 从一个任意的均匀分布采样随机噪声； 将随机噪声输入攻击防御子系统生成 器拟合真实笔迹签名图像、 扰动签名图像的数据分布， 生 成对应的模仿签名图像， 将真实笔 迹签名图像、 扰动签名图像、 模仿签名图像输入判别器； 生成器和判别器反复更新迭代， 直 到损失函数达到纳什均衡， 得到对应的对抗加密图片； 将扰动签名图片和对应的对抗加密 图片成对输入相似度判别网络进 行判别， 如相似度阈值小于预定阈值获得的对抗加密图片 作为验证码。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115019403 A 3