基于指紋特征的密鑰生成算法研究.pdf

1、隨著物聯(lián)網(wǎng)、云計算與大數(shù)據(jù)等新興互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的迅速發(fā)展，信息安全已成為當今我國信息驅(qū)動社會的一個迫切問題。傳統(tǒng)密碼學(xué)的安全性完全依賴于加密密鑰的安全性，并且加密密鑰與合法用戶沒有必然的聯(lián)系。因此，一旦加密密鑰丟失或者被盜，加密系統(tǒng)將無法保證用戶身份的安全性。生物特征識別技術(shù)可以彌補傳統(tǒng)密碼學(xué)中加密密鑰的缺陷，但是由于生物特征本身具有的唯一性、永久關(guān)聯(lián)性，生物特征模板的丟失意味著永久的丟失，將不能用于生物特征識別系統(tǒng)。生物特征加密技術(shù)是生物

2、特征識別技術(shù)和密碼學(xué)技術(shù)的有機結(jié)合，有效地解決了生物特征識別和密碼學(xué)上的數(shù)據(jù)安全問題，同時保證生物特征模板和密碼學(xué)中加密密鑰的安全性。目前，生物特征加密技術(shù)的核心問題就是如何克服生物特征信息的模糊性和密碼學(xué)的精確性之間的矛盾。近年來，越來越多的國內(nèi)外研究學(xué)者致力于生物特征加密技術(shù)的研究，并且指紋作為應(yīng)用歷史最悠久、綜合性能最高的生物特征。因此，基于指紋特征的密鑰生成技術(shù)的研究更具有一定的研究價值。
　　本文在基于指紋特征的密鑰生成

3、技術(shù)領(lǐng)域上嘗試做了一些探索性工作，主要包括以下幾個方面：
　　1.為了將生物特征的模糊性和密碼學(xué)技術(shù)的精確性之間的進行有效地統(tǒng)一，提出一種基于統(tǒng)計量化機制和雙層糾錯技術(shù)的指紋密鑰生成算法。本文首先利用統(tǒng)計量化機制對指紋圖像進行處理，減少指紋樣本的類內(nèi)變化，從而提取可靠真實的指紋特征；接著利用區(qū)間映射對指紋特征進行補償，從而生成穩(wěn)定的指紋密鑰；最后利用雙層糾錯技術(shù)對指紋密鑰進行處理得到一個用于再生指紋密鑰階段的輔助數(shù)據(jù)。本文對該算法

4、進行程序仿真實現(xiàn)，并結(jié)合實驗結(jié)果對該算法的可行性、安全性進行分析。結(jié)果表明，該算法可以生成穩(wěn)定的加密密鑰，并且保證密鑰的安全性。
　　2.本文詳細介紹了指紋圖像預(yù)處理以及指紋特征提取的實現(xiàn)過程，并且提出一種基于指紋細節(jié)點相對差異的密鑰生成算法。該算法利用指紋細節(jié)點之間的相對距離、相對方向場、類型差異等特征信息構(gòu)建一個新的特征模板；接著將新的特征模板映射到預(yù)先定義的三維數(shù)組，并對三維數(shù)組中的長方體進行量化從而得到指紋密鑰；最后利用R