指紋密鑰生成與基于身份的加密方案研究.pdf

1、隨著云存儲、大數(shù)據(jù)等新興互聯(lián)網(wǎng)技術的不斷發(fā)展，信息安全問題不可避免地引起了廣泛的關注。傳統(tǒng)的密碼系統(tǒng)完全依賴于與密碼系統(tǒng)匹配的密鑰，并且密鑰與合法用戶無必然聯(lián)系，一旦密鑰失竊或丟失，作為安全保障的密碼系統(tǒng)也將隨之失效。生物密鑰技術利用用戶獨有的生物特征來保護或提取密鑰，試圖從傳統(tǒng)密碼學的精確性與生物特征信息的模糊性之間尋求平衡，以解決密鑰易失、與合法用戶缺乏聯(lián)系等問題。目前，指紋特征密鑰技術領域已有非常多的研究成果，因此，基于指紋的生物

2、特征密鑰技術更具有應用意義。
　　本文研究了一種具有較高安全性的指紋特征密鑰技術，并結(jié)合雙線性對提出一種由用戶自己生成公、私鑰的基于身份的加密方法。但是，指紋密鑰算法還不是很成熟，算法效果尚不太令人滿意，許多問題仍有待解決。本文嘗試做了一些探索性的工作，主要包括以下幾個方面：
　　1.對已有模糊金庫算法、模糊承諾算法、動態(tài)密鑰生成算法進行了深入研究和分析，在研究和分析已有算法不足的基礎上，并在指紋圖像一致校準的前提下，提出一

3、種基于門限思想的指紋密鑰算法。密鑰生成階段，首先將密鑰保存在多項式中，然后對提取的指紋特征進行量化，接著將量化后的特征映射在多項式上，最終只保留映射值。密鑰恢復階段，將指紋特征量化后，與保存的映射值進行組合，對每組組合嘗試密鑰恢復。然后就暴力破解與多數(shù)據(jù)庫匹配討論了算法的安全性，并指出算法有待改進之處。
　　2.針對基于身份的加密體制中可信第三方（TA）生成用戶私鑰可能帶來的不安全性問題，提出基于指紋與身份的加密方法。Boneh和

4、 Franklin的基于身份的加密（BF-IBE）體制中，TA不僅需要生成用戶公私鑰，還要將密鑰通過安全信道秘密傳輸給用戶。這可能造成TA的負擔過重，以及密鑰托管問題。基于指紋與身份的加密方法中，用戶將指紋密鑰作為自己的私鑰，并結(jié)合自身唯一身份標識ID與私鑰生成公鑰，然后將公鑰以及ID公開。這避免了BF-IBE可能引起的各種安全性問題。
　　3.針對指紋密鑰算法中圖像處理與密鑰恢復階段可能較高的時間復雜度問題，研究基于開放計算語言