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基于距离映射码的安全指纹认证研究

作　者: 汪瑞芳
导　师: 刘侠
学　校: 哈尔滨理工大学
专　业: 模式识别与智能系统
关键词: 生物特征识别模板保护距离映射码生物特征密码系统模糊加密
分类号: TP391.4
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
下　载: 5次
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内容摘要

基于生物特征识别、认证系统以其方便、安全性已经得到人们的广泛认可,成为一种不可或缺的身份识别、认证方式。但是随着人们隐私保护意识的觉醒和对信息保密、信息完整性等更多安全服务的需求增多,传统的生物特征系统已经不能满足社会的需求,而需要求助于比较成熟的密码学理论和信息安全系统。生物特征密码技术就是研究如何将传统的基于生物特征的认证、识别系统和传统的基于数字的信息安全系统有机结合起来的技术。利用生物特征密码技术建立的认证、识别系统就是生物特征密码系统。生物特征密码系统可看作是传统生物特征系统的扩展,不仅发扬了方便的长处,还弥补了泄露隐私的缺点,加强了安全性,为人们的信息安全需求提供重要保障。本文对生物特征密码系统和传统的生物特征系统在安全性上进行比较,探讨生物特征密码系统的评价参数,尤其是安全性的衡量标准。对当前基于生物特征密码技术的实现系统进行了比较全面的调研和比较,包括尚未完全解决的问题。本文重点关注具有如下性质的生物特征模板保护方案:无需恢复出原始模板的所有信息也可提取密钥;即使知道密钥也不能逆向推出原始模板的内容。在此目标的推动下提出了模糊加密的概念以及具体的方案。该方案的初衷是应用于指纹细节点模板,要完全达到实用,还需要相应的去除细节点高斯噪声的方法。为此目的,本文设计了一种能消除高斯噪声的距离映射码,并提出了一个基于距离映射码编码差值的指纹密码方案,最终构建了基于距离映射码的安全指纹认证系统。与模糊保险箱方案相比,该系统在具有较高认证精确度的同时,保持了较高的安全性。总之,本文在对生物特征密码技术和系统进行深入研究之后,提出了一个性能较好、能满足实际应用需求的相对完整的安全指纹认证系统。同时将该安全指纹认证技术成功植入了研究组自主开发的生物特征加密系统平台,实现了指纹文件加密系统和安全指纹邮件系统。

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摘要 5-6Abstract 6-9第1章绪论 9-26 1.1 课题研究的背景及意义 9-13 1.2 生物特征密码技术与系统 13-16 1.2.1 概述 13-14 1.2.2 分类 14-16 1.3 生物特征密码技术的研究进展 16-23 1.3.1 密钥输出 16-20 1.3.2 生物特征模板的保护 20-22 1.3.3 抵抗非蛮力攻击 22-23 1.4 存在的问题 23-24 1.5 论文研究内容及结构安排 24-26第2章模糊加密方案 26-31 2.1 引言 26 2.2 预备知识 26-28 2.2.1 度量空间 26-27 2.2.2 纠错码与伴随式 27-28 2.2.3 最小熵与统计距离 28 2.3 模糊加密概念和安全模型 28-29 2.4 集合测度下的构造实例 29-30 2.4.1 参数 29 2.4.2 加密 29 2.4.3 解密 29-30 2.5 安全性分析 30 2.6 本章小结 30-31第3章距离映射码 31-35 3.1 引言 31 3.2 距离映射码的设计 31-32 3.2.1 基本思想 31-32 3.2.2 距离映射码 32 3.3 距离映射码的编解码方法 32-34 3.3.1 编码阶段 32-33 3.3.2 解码阶段 33-34 3.4 本章小结 34-35第4章基于距离映射码的安全指纹认证 35-45 4.1 引言 35 4.2 安全指纹认证系统的构造 35-37 4.2.1 给定条件 35 4.2.2 注册阶段 35-36 4.2.3 认证阶段 36-37 4.3 实验结果及分析 37-39 4.3.1 量化步长的选取 38 4.3.2 预配准 38 4.3.3 实验结果 38-39 4.4 系统安全性分析 39-41 4.5 加密应用系统简介 41-44 4.5.1 生物特征加密系统平台 41-42 4.5.2 指纹文件加密系统 42-43 4.5.3 安全指纹邮件系统 43-44 4.6 本章小结 44-45结论 45-46参考文献 46-53攻读硕士学位期间发表的学术论文 53-54致谢 54

基于距离映射码的安全指纹认证研究

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