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模糊保险箱算法研究及其应用
其他题名The Research on Fuzzy Vault and Its Application
李建杰
学位类型工学硕士
导师杨鑫
2009-05-29
学位授予单位中国科学院研究生院
学位授予地点中国科学院自动化研究所
学位专业计算机应用技术
关键词指纹认证 自动指纹识别系统 生物特征加密 免配准模糊保险箱算法 文件加密 Fingerprnt Authentication Automated Fingerprint Identification System Biometric Encryption Alignment-free Fuzzy Vault File Encryption
摘要随着全球经济和信息技术的不断发展,越来越多的领域需要可靠的身份鉴别,信息化时代的一大特征就是身份的数字化和隐性化,如何准确鉴定一个人的身份,是信息化时代亟待解决的一个关键问题。现有的基于智能卡、身份证或密码的身份识别系统已经不能满足现代化社会人们的需要。生物特征识别系统,特别是自动指纹识别系统,作为目前最方便与安全的身份识别系统应用越来越广泛,但是传统指纹识别系统存在一些安全隐患,尤其是对指纹模板信息的存储与保护方面。本文主要研究自动指纹识别系统的模板保护技术,通过采用密钥绑定的方式实现对指纹特征模板的保护,基于前人的研究成果,提出了一种免配准的模糊保险箱方案。 电子商务和电子政务的快速发展使人们越来越重视数据信息的安全问题,由于电子政务信息的敏感性和电子商务信息的保密性,决定了必须要依靠强有力的身份认证手段和数据信息加密方式来保证数据信息的安全性。传统的数据加密方式,例如对称密钥加密方法,虽然满足了数据加密和解密的安全性要求,但是其核心密钥的存储一直是其安全隐患。此外密钥体系只能体现用户的数字身份,无法认证用户的物理身份。本文将传统的对称密钥加密体制与模糊保险箱算法结合,提出了基于模糊保险箱的文件加密方案,在Windows平台下设计并实现了该系统。 本文的主要工作概括如下: (1)提出了一种免配准的模糊指纹密钥绑定方案,该方案可以实现对指纹采样信息与密钥的绑定,有效的保护了指纹信息和密钥的双重安全,同时省去了加密域内的配准步骤,提高了加密域内指纹认证的精确度和速度。方案首先对指纹图像进行处理,选取较为可靠的细节点信息,然后对细节点邻域内的方向场信息进行采样,用得到的采样信息作为保险箱Vault的存储信息,此外还给出了一套免配准的模糊保险箱算法流程,在不降低系统安全性的前提下,提高了系统的运行效率。 (2)设计并实现了一个具有可扩展功能的基于模糊保险箱算法的文件加密系统。系统将模糊保险箱算法和经典的对称密钥加密算法有机地结合起来,运用模糊保险箱算法作为用户身份认证手段,提高了文件加密系统密钥存储的安全性,同时采用经典的AES和DES对称数据加密算法,保证了系统的安全性和高效性。系统采用模块化设计,能够进行核心算法(指纹特征提取算法、多项式重构校验算法、数据流加密算法)的替换。系统还根据用户操作习惯添加了系统右键菜单功能,支持文件、文件夹以及多文件加密。
其他摘要With the rapid development of the global economy and information technology, more and more fields needs secure identity recognition. One of the traits of information age is the digital of identity, and how to recognize one’s identity accurately has become a key problem to be solved in the information age. Current identity recognition systems which are based on smart card, identity card or password can not satisfy the requirements of the moden world. Biometric recognition system, especially automatic finger recognition system, has been used in more and more areas as the most convenient and safest kind of identity recognition system, but there are some potential safety concerns in traditional finger recognition system, especially in the aspect of storage and protection of finger template information. This paper mainly concerns the research on the template protection algorithm in automatic finger recognition system through key binding. Based on current technique, a new method of alignment free fuzzy vault has been proposed. At the same time, the information security appeals more and more attention with the rapid progress of electronic commerce and electronic government affairs. Because of the confidentiality of electronic commerce and the sensity of electronic government affairs, in order to secure the information safety, the identity recognition and information encryption methods should be powerful. Traditional information encryption algorithm, such as symmetric key cryptography algorithm, has potential safety concerns in the storage of secret key, in spite of its safe encrytion and decrytion. In addition, secret-key cryptosystem can only stand for users’ digital identities, while it can not stand for users themselves. This paper combines traditional symmetic key encrytion and fuzzy vault algorithm, and proposes a new method of file encrytion based on fuzzy vault. Such system is implemented under Windows platform. The main work of this dissertation is as follows: (1) We propose a new scheme of Alignment-Free Fuzzy Vault. Such scheme realizes the binding of fingerprint sample information and secret key, and thus effectively secures the safety of both of fingerprint information and secret key. At the same time, the algorithm does not need the alignment in the encrytion field, so the accuracy and speed of the fingerprint authentication in the encrytion field are improved. First, the fingerprint image is processed to select reliable fingerprint minutiae ...
馆藏号XWLW1415
其他标识符200628014629079
语种中文
文献类型学位论文
条目标识符http://ir.ia.ac.cn/handle/173211/7494
专题毕业生_硕士学位论文
推荐引用方式
GB/T 7714
李建杰. 模糊保险箱算法研究及其应用[D]. 中国科学院自动化研究所. 中国科学院研究生院,2009.
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