指紋模糊金庫(kù)算法.pdf

1、從互聯(lián)網(wǎng)遠(yuǎn)程身份認(rèn)證到公民身份管理，指紋認(rèn)證應(yīng)用領(lǐng)域急劇擴(kuò)大，隨之引發(fā)了人們對(duì)指紋數(shù)據(jù)的安全性、個(gè)人的隱私性以及指紋認(rèn)證可能被濫用的擔(dān)憂。雖然現(xiàn)代的密碼加密技術(shù)可以在一定的程度上保證指紋數(shù)據(jù)的安全，但是密鑰管理和存儲(chǔ)本身又引來(lái)新的麻煩，而且這種方法并不能真正地消除人們對(duì)隱私被侵犯的擔(dān)憂。
　　指紋模糊金庫(kù)算法是一個(gè)把待保護(hù)的密鑰和指紋特征安全地綁定在一起的過(guò)程。這種算法的好處是密鑰和指紋特征本身都不能從系統(tǒng)存儲(chǔ)的模板中獲取。當(dāng)且僅

2、當(dāng)活體指紋特征是合法即加密時(shí)的指紋特征與活體指紋特征是同一個(gè)，提交給系統(tǒng)時(shí)密鑰才會(huì)重新生成。該技術(shù)使得指紋特征和待保護(hù)的密鑰兩者都不易受到攻擊。在Juels和Sudan兩人提出的模糊金庫(kù)模型的基礎(chǔ)上，本文提出了一種可撤銷的指紋模糊金庫(kù)算法，其能更好地抵抗多種攻擊。另外本文還提出了兩個(gè)指紋模糊金庫(kù)算法：一種基于指紋特征與密鑰交換協(xié)議的模糊金庫(kù)算法和一種基于(,)k w-門限秘密共享方案的指紋模糊金庫(kù)方法。
　　本文主要?jiǎng)?chuàng)新工作有以下

3、三個(gè)部分：
　　1.提出了一種可撤銷的指紋模糊金庫(kù)算法。針對(duì)待保護(hù)的密鑰長(zhǎng)度和要求匹配的指紋細(xì)節(jié)點(diǎn)數(shù)目之間的制約關(guān)系限制了Fuzzy vault的靈活性，并且指紋原始模板存在泄漏等安全問(wèn)題。采用可靠性好、對(duì)圖像扭曲失真具有一定容忍度以及免圖像對(duì)齊配準(zhǔn)的指紋復(fù)合特征，來(lái)代替?zhèn)鹘y(tǒng)的指紋細(xì)節(jié)點(diǎn)。指紋原始模板通過(guò)一個(gè)不可逆的變換函數(shù)來(lái)生成一個(gè)變換模板。將多項(xiàng)式與待保護(hù)的密鑰完全解耦，結(jié)合AES加密算法加解密待保護(hù)的密鑰。實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，在少

4、量降低錯(cuò)誤率的情況下，卻大大地提高了指紋密鑰算法的安全性。
　　2.提出了一種基于指紋特征與密鑰交換協(xié)議的模糊金庫(kù)算法。該算法的特點(diǎn)是多用戶可以運(yùn)用Diffie-Hellman密鑰交換協(xié)議生成一個(gè)共享密鑰，同時(shí)利用自動(dòng)對(duì)齊的指紋模糊金庫(kù)保護(hù)共享密鑰。用戶通過(guò)其指紋特征進(jìn)行身份認(rèn)證，安全方便地釋放共享密鑰，并且密鑰的釋放過(guò)程相當(dāng)簡(jiǎn)單，使密鑰共享方案具有更好的實(shí)用性。實(shí)驗(yàn)分析表明，共享密鑰和用戶指紋信息有足夠的安全性，合法用戶輸入查詢