基于指纹与指静脉特征级融合的多生物特征加密算法研究
生物特征识别技术是全球用于身份识别方案中使用最广泛的技术之一，经常可以在不同生活场景下的电子设备中见到指纹与指静脉这两种生物特征识别技术的应用。然而，这种依赖单一生物特征的识别技术存在一定的局限性，如部分使用人员可能存在某一生物特征的缺失，使得单生物特征识别技术无论在识别性能或是安全性能上都远远没有多生物特征识别技术表现的更好。但是，无论是单一生物特征识别或者多生物特征识别，都存在生物特征模板丢失的可能，尤其是多生物特征识别技术，其数据库内部存储着大量与用户相关的生物特征模板，一旦发生特征模板丢失，导致的隐私泄露问题将更为严重。为了保护生物特征模板，提高生物特征识别系统中生物特征模板的安全性和身份认证的可靠性，对生物特征加密系统中常用的模糊金库方案进行研究，并做出了改进将其应用于多生物特征加密，提出了基于指纹与指静脉特征级融合的多生物特征加密算法，如下是详细的探究内容： (1)本文重点研究了各种不同的生物特征加密方案，对每种加密方案的流程进行讲解，特别是对模糊金库方案的算法流程做了细致研究。然后研究了多生物特征融合技术的各个融合层次，总结归纳了多生物特征识别系统中所用到的融合技术，就信息量、实现难度和生物特征模板的安全性对每一种融合技术进行了分析与比较。最后对指纹特征点提取算法与指静脉特征点提取算法的每个部分进行了实现，包括指纹图像的预处理以及指纹细节点的提取，指静脉图像的预处理以及指静脉细节点的提取。 (2)针对现有生物特征加密系统中存在的安全问题提出了一种新的基于指纹与指静脉生物特征融合的快速模糊金库算法。并对该方案进行了相关的实验，结合实验结果分析了融合方案的可实现性，可靠性以及安全性。算法中首先对指纹特征二值矩阵进行了提取，通过异或的方式与系统生成的随机矩阵结合，实现了特征模板的可撤销性，利用随机序列进行二值矩阵变换，避免了模糊金库当中存在的相关攻击。然后基于指静脉细节点相对差异生成了指静脉密匙，并通过构建快速模糊金库将两种生物特征融合在一起，在模糊金库算法中还通过增加区分特征类型，减少系统的解密时长，利用指静脉密匙比对的方式，提高了CRC碰撞可能发生时系统的安全性。
指纹特征;指静脉特征;特征加密;多生物特征
上海应用技术大学
硕士
仿生装备与控制工程
陈岚
2020
中文
TP309.7
2021-11-15（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）