基于PKI和PMI技術的生物認證系統研究.pdf

1、本文對身份認證技術、PKI技術、PMI技術及生物識別技術作了深入的分析和研究，并以PKI和PMI技術結合生物特征認證技術的研究為依托，對開放式網絡上的身份認證和權限管理的技術所面臨的安全問題做了深入的思考和研究。在整個研究中的創(chuàng)造性工作主要體現在以下幾個方面： 1．生物認證基礎設施借鑒PKI安全服務框架的思想，提出了以組件形式構建生物認證系統的思想方法，并設計了生物認證系統各組件間的通信協議和方法?；谠撍枷敕椒?，建立了一套基于

2、加密、數字簽名和數字證書技術的生物認證機制，并進行了安全性分析。 提出了生物證書、生物算法證書和生物設備證書等新概念，定義了生物證書中生物特征模板的格式和保護方法，并將各個證書及生物特征模板的格式甩ASN.1編碼表示?？偨Y分析了現有的生物認證系統模型，并提出了九種基本認證框架模型；以組件形式構建了生物認證系統的基本框架模型；基于該基本框架模型，設計了一套基本的生物認證系統流程，并進行了安全性分析，提出相應的保護方法。 設

3、計了結合PKI技術的生物認證機制，利用PKI技術實現了生物認證系統組件之間的通信安全；基于TLS技術的安全機制，設計實現了兩種結合TLS技術的安全生物認證機制方案；同時，分別對提出的認證機制方案進行了安全性分析。 為了同時實現生物認證和權限管理，改造了權限屬性證書，設計了結合PKI、PMI和生物認證技術實現身份認證和權限管理的系統方案，解決了傳統身份認證和權限管理存在的安全問題，確保在網絡服務中的身份真實可信、權限有效管理。

4、 2．一種高安全性生物智能卡及其應用系統基于生物認證基礎設施的認證機制，設計實現了一套基于生物智能卡的身份認證和權限管理系統平臺。該系統使用生物認證作為一種理想的候選方案來代替?zhèn)鹘y智能卡基于PIN碼的驗證方案，提出了在智能卡內實現生物認證的方法，并設計實現了生物智能卡原型，進行了實驗測試；設計實現了一個生物智能卡應用系統平臺——企業(yè)信息管理系統，在保證個人隱私數據安全的基礎上實現了身份認證和權限管理，具有較高的效率和可操作性，驗證了

5、基于生物認證基礎設施的認證機制的可行性。 3．一種應用于生物智能卡的指紋圖像壓縮編碼為了節(jié)約智能卡有限的內存空間，提高生物智能卡的效率，提出了對指紋圖像經過預處理壓縮編碼后再存入智能卡的思想，為此設計了一種最優(yōu)化Freeman鏈碼壓縮算法-FCC、差分編碼和Huffman編碼的混和編碼算法，簡稱為FDHHC編碼。FDHHC編碼融合了Freeman鏈碼、差分編碼和Huffman編碼的優(yōu)點，更適合于指紋細化圖這類線狀結構圖像的壓縮編

6、碼。實驗結果表明，和傳統的編碼方式相比，FDHHC編碼具有較高的壓縮比、編碼效率和可操作性。 4．基于模糊保管箱的生物密鑰算法為了解決生物認證系統中生物特征數據的安全性問題，本文以指紋識別為例，提出了一種新的將生物識別技術與傳統密碼算法相結合的方法-基于模糊保管箱的生物密鑰算法。該生物密鑰算法，直接從用戶指紋特征中提取密鑰信息，而且不會泄露用戶任何關鍵生物特征信息，很好的解決了用戶密鑰保存及生物特征信息保護的問題。實驗結果表明，

7、基于模糊保管箱的生物密鑰算法具有很好的魯棒性和較低的計算復雜度，具有一定的使用價值。 全文較為系統而深入地分析了基于開放式網絡的身份認證和權限管理技術的研究目的、研究內容、研究方法、關鍵問題和難點，提出了基于PKI、PMI和生物識別技術的身份認證和權限管理系統的原型設計，解決了基于開放式網絡環(huán)境中，如電子商務、電子政務等應用系統的身份認證和權限管理問題?；谏镎J證基礎設施提出了生物智能卡應用系統，并設計實現了生物智能卡及其應用