可撤销指纹模糊金库算法

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1、杭州电子科技大学学位论文原创性声明和使用授权说明原创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不含任何其它个人或集体已经发表或撰写过的作品或成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。申请学位论文与资料若有不实之处，本人承担一切相关责任。论文作者签名：日期：年月日学位论文使用授权说明本人完全了解杭州电子科技大学关于保留和使用学位论文的规定，即：研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权单位属杭州电子科

2、技大学。本人保证毕业离校后，发表论文或使用论文工作成果时署名单位仍然为杭州电子科技大学。学校有权保留送交论文的复印件，允许查阅和借阅论文；学校可以公布论文的全部或部分内容，可以允许采用影印、缩印或其它复制手段保存论文。（保密论文在解密后遵守此规定）论文作者签名：日期：年月日指导教师签名：日期：年月日杭州电子科技大学硕士学位论文可撤销的指纹模糊金库算法研究生：杨玲指导教师：游林教授2012年12月DissertationSubmittedtoHangzhouDianziUniversityfortheDeg

3、reeofMasterCancelableFingerprintFuzzyVaultSchemeCandidate:YangLingSupervisor:Prof.YouLinDecember,2012杭州电子科技大学硕士学位论文摘要指纹识别技术是利用指纹来对用户身份进行识别的技术。在信息安全技术中，保护密钥的安全是最关键部分。指纹模糊金库算法是一种将用户的指纹模板与密钥紧密地绑定在一起，从而保护密钥的算法。它克服了存在于现代密码技术中的种种缺陷,例如，密钥容易被遗忘、丢失、或是被盗等。2002年Juel

4、s和Sudan提出了模糊金库（FuzzyVault）算法模型，本文在此基础之上提出了基于双指纹和双多项式的模糊金库算法和基于指纹细节点可撤销的模糊金库算法，并分别简称为DD-FV和FC-FV。另外，在模糊金库中加入干扰点数量的多少也与被保护密钥的安全密切相关。如果加入的干扰点数量较少，则密钥的安全性较低；如果加入的干扰点数量较多，则产生干扰点时需要的时间较长，并且需要的存储空间较大。所以，研究产生干扰点的方法具有一定的意义和实用性。本文创新工作有以下三个部分。1.在研究与分析了产生干扰点的经典方法的基础上

5、，并根据Mohamed和Rabia提出的基于circlepacking产生干扰点的方法提出一种新的快速产生干扰点的方法。因为该方法基于平移和边界框来产生需要的干扰点，所以简称为MBCP方法。相比于其它生成干扰点的方法，MBCP方法的计算复杂度较低，并且产生干扰点的速度也较快。2.DD-FV算法将密钥作为系数嵌入到两个多项式中。首先，分别从两个指纹细节点集合中提取部分细节点，并将选取的两部分细节点组成最终的生物特征模板。然后，一个指纹的部分细节点通过一个多项式进行映射，得到相应的真实点。另一个指纹的部分细节

6、点通过另一个多项式进行映射，也得到相应的真实点。最后，将这两部分真实点组合起来并往这些真实点中加入一定数量的干扰点，同时打乱它们的次序，从而构成一个模糊金库。一旦模糊金库被非法用户捕获了，可以重新组合两个指纹细节点集合中的其它细节点，由此生成新的模糊金库。3.基于Ratha提出的可撤销生物特征模板的概念,提出了FC-FV算法。该算法在上锁阶段，对指纹细节点偏移一个随机距离的方法来对原始指纹模板进行变换，并得到变换模板，然后利用变换模板构造Vault。由于偏移距离是可变的，从而得到可变换模板及可撤销的模糊金

7、库。在解锁阶段，对输入的访问指纹模板进行相同的变换处理得到变换模板。然后将变换后的原始模板与变换后的访问模板进行匹配，以重构多项式而获取密钥。仿真实验结果表明，该方案可以有效地I杭州电子科技大学硕士学位论文避免利用交叉匹配获取用户的原始指纹模板。而且，它可以实现Vault的可撤销性，从而能更好地保护原始指纹模板，同时也增强了密钥的安全性。关键词：指纹细节点，干扰点，变换函数，可撤销，模糊金库II杭州电子科技大学硕士学位论文ABSTRACTFingerprintidentificationisatechno

8、logythatauseruseshisfingerprinttoidentification.Securingakeyisthemostimportantpartininformationsecuritytechnology.Fingerprintfuzzyvaultisanalgorithm,whichbindsauser’sfingerprinttemplatewithhiskeytoprotectthekeywell.