指纹识别预处理算法分析与指纹特征在数字签名中的应用

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1、独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果.除文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得海南师范大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料.与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢意.学位论文作者签名：日期：学位论文著作权声明本论文作者声明：□本论文全部成果均为本人和指导教师合作研究取得，本人和指导教师都有权使用本成果学术内容（有第三方约定者除外）.□本论文为指导教师指导下，本人独自完成.本人独自享有本论文的全部著作权.学位论文作者签名：指导教师签名：日期：日期：学

2、位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解海南师范大学有关保留、使用学位论文的规定，即：海南师范大学有权保留并向国家有关部门或机构送交学位论文的复印件和电子文本，允许论文被查阅和借阅.本人授权海南师范大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或其它复制手段保存、汇编学位论文.（保密的学位论文在解密后适用本授权书）学位论文作者签名：指导教师签名：日期：日期：第一章绪论1.1研究背景和意义随着互联网的广泛应用和信息技术日新月异的发展，信息安全问题也面临着前所未有的挑战，保护信息安全是当今信息化时代必须解决的关键性社会问题.从某种角度看，人们对社会公共安全和个人

3、的信息安全提出了更高的要求，身份认证技术可能比信息加密本身更加重要，可靠高效的身份识别变得越来越重要.近年来，生物识别技术作为身份识别和认证的手段越来越受到人们的重视。其唯一性、永久性和良好的防伪性，使其安全性大大高于其它识别技术.它是网络安全和信息系统安全的第一道屏障，是在信息安全时代备受关注的一个研究领域.传统的钥匙、密码、识别卡等安全验证方法已不能满足现代安全防范的需要，基于人体生理特征的身份识别系统逐渐为社会所瞩目.传统的身份鉴定方法包括身份识别物品（如钥匙、证件、ATM卡等）和身份标识知识（用户名和密码等），但由于主要借助体外物，一旦证明身份的标识物品和标识知识被盗或遗忘，其身份

4、就容易被他人冒充或取代.我们需要在与机器之间的交互和交易是安全方便的，也即是我们需要简单快速的使用机器而不用担心不安全的问题.原有的智能卡、身份号和口令的系统却只能在安全与方便之间徘徊，充分的安全从来没有实现过，而对于更好的安全却与不方便同时出现.为了实现较高的安全性，我们必须使用更复杂和更不方便的口令.由于生物特征识别技术具不易遗忘、防伪性能好、不易伪造或被盗，随身携带和随时随地可用等优点，因此比传统的身份鉴定方法更具安全、保密和方便性，可有效的解决上述传统安全措施所不能克服的困难.生物识别技术是基于人体的生物特征来进行身份验证的技术.人体的生物特征包括指纹、声音、面孔、虹膜、视网膜、掌

5、纹等.生物识别的优势在于方便和安全，生物识别技术被认为是网络安全和身份识别的未来方向，有着广阔的应用前景.能够用来鉴别[1]身份的生物特征应该具有以下特点:1）广泛性：每个人都应该具有这种特征.2）唯一性：每个人拥有的特征应该各不相同.3）稳定性：所选择的特征应该不随时间变化而发生变化.4）可采集性：所选择的特征应该便于测量.[2]与其它身份特征相比，由于指纹具有以下七个方面的特性，使其目前成为身份认证的首选.1海南师范大学硕士学位论文1）普遍性：即所有正常人都具有的生物特征.-92）唯一性：即世界上两个指纹完全相同的概率小于10.3）永久性：即终生不变性.4）可采集性：即可以通过一定的设

6、备和手段采集到.5）可行性：即在对资源、环境、操作等条件要求不苛刻的条件下可以达到合理的准确率、速度和鲁棒性.6）可接受性：即人们愿意接受这一方式.7）防伪性能好.同时，在指纹识别中使用的模板不是最初的指纹图像，而是在指纹图像被提取出来的指纹特征，这样就可以使得系统中模板库的存储量较小，因此能大大减少网络传输的负担，便于实现异地认证和支持计算机的网络功能.同时，指纹识别也是目前对人体最不构成侵犯、方便、实用、可靠和价格便宜的一种技术手段，使身份识别的真实性和可靠性得到了保证，是最具有代表性和最有应用前景的生物识别技术.当然，指纹识别技术也存在着缺点:(1)某些人或某些群体的指纹因为指纹特征

7、不明显，可能很难提取有效的特征，可能不适合自动指纹识别(如工人的手指可能会有很多切伤或擦伤的疤痕)；(2)每一次使用都会在指纹采集器上留下用户的指纹而这些指纹痕迹存在被用来复制指纹的可能性；(3)指纹识别需要很多计算机资源，特别是工作在识别模式时，并且花费的时间也较长.目前的指纹识别技术在准确性和速度方面，和人们的需求还有一定差距。由于指纹识别算法是指纹识别技术的关键之一，因此对指纹识别算法的研究是有很大意义的。指纹识别