基于生物特征模板公开的密钥生成与应用研究

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1、１００５８ＴＰ３０９．２＾０考；！｜｜＾论文题目：基于生物特征模板公开的密；＇賺与应所心－＿１调輸羅臟程爆舅碰名：魏宁／指导教师：王金色＾－靈年１：完成日期心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迸行的研究工作巧取得的研究成果，除Ｉ了文中特别加Ｗ标注和致谢之处外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果也一不包含为获得丞建王尘左堂或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我同王作的同志对本研究所做的任何贡献均己在论文中作了明确的说明并表示了谢意。学位论文作者

2、签名签字曰期：居年＾月曰Ｊ学位论文版权使用授权书本学仿论义作者完全了解天津工业大学有关保留、使用学位论文的规定。特授权天津工业大学可Ｗ将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索Ｉ并采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编Ｗ供查阅和借阅。同意学校向国家有关部口或机构送交论文的复印件和磁盘。（保密的学位论文在解密后适用本授权说明）：学位论文作者签名：导师签名签字曰期曰签字曰期；７ｏｆｃ年月曰古年巧ｌ＾３Ｉ学位论文主要创新点一一、本文设计了种满足生物特征模板公开需求和关联性需求的生物证书。通过设置

3、证书扩展项使得该生物证书不仅能对生物特征模板进行公开保护，而且证书公私钥对由持有者生物特征实时产生，加强了证书与人的关联性，实现了用户数字身份与物理身份的一统。二一、本文设计了种生物证书民ＳＡ密钥生成方法。该方法旨在解决长度较短的生物特征密钥无法满足证书公钥算法要求问题，从而使得生物证书公私钥对由生物特征实时生成，实验结果表明，生一成的生物大素数满足唯性、确定性，进而可生成生物证书公私钥。对，最终应用于生物证书中摘要随着互联网的飞速普及和计算机的高速发展，生物特征加密技术被广泛应用于电子商务、网上银行

4、、虚拟账户等公共网络环境，Ｗ此来满足与日俱增的信息安全需求，。生物特征模板的安全问题对于生物特征加密技术至关重要结一＊＾合？田［。址》１＾区６虹扛３５加（：１１０１６）技术和生物特征加密技术的生物证书在定）程度上保护了生物特征模板，然而当前生物证书与其持有者的关联性并不强，其证书公私钥对依赖硬件设备而非由持有者生物特征实时产生。基于此，本课题结合生物特征加密技术与ＰＫＩ数字证书，从实用性角度出、发，Ｗ生物证书为核屯展开对生物特征模板公开保护及密钥生成与应用的研究与设计。本文的主要工作内容包含Ｗ下几个部分：１．设计

5、了基于数字证书的生物持征模板公开方案。在生物特征加密技术和ＰＫＩ数字证书的基础上，分析了Ｗ义５０９数字证书为媒介进行生物特征模板公开保护的可行性，为满足生物特征模板公开保护的需求和增强与用户关联性的需求，对生物证书进行了设计，最后详细阐述了生物证书的产生和使用流程。２．生物特征模板基于数字证书公开保护时，涉及生物特征密钥（ＢｉｏｍｅｔｒｉｃＫ巧，简称ＢｉｏＫｅｙ）的生成与恢复。Ｗ模糊保险箱（ＦｕｚｚｙＶａｕｌｔ）算法为基础，首先构造指纹ＦｕｚｚｙＶａｕｌｔ实现生物特征与密钥的绑定，然后使用几何哈希技术进行加密域

6、配准，最后解密指纹ＦｕｚｚｙＶａｕｌｔ恢复出ＢｉｏＫｅｙ。在ＭＡＴＬＡＢ平台＂上进行仿真实现，计算攻击复杂度为２，表明指纹ＦｕｚｚｙＶａｕｌｔ能够有效保护生物特征模板和ＢｉｏＫ巧。一３．为将生物特征密钥应用于生物证书，实现生物证书关联性需求，设计种生物证书密钥（Ｂｉｏｍｅｔｒｉｃ民ＳＡ，简称ＢｉｏＲＳＡ）的生成方法。针对生物特征密钥长度无法满足生物证书公钥算法要求的问题，首先结合对称加密算法和大素数生成算法生成生物大素数（ＢｉｏｍｅｔｒｉｃＰｒｉｍｅｓ，简称ＢｉｏＰｒｉｍｅｓ），然后使用一哈希算法对生物大素数进

7、行可用性设计，确保得到的Ｂ可用，ｉｏＲＳＡ唯最后在ＶＣ６．０和ＭＩＲＡＣＬ大数库平台上进行仿真，得到ＢｉｏＰｒｉｍｅｓ确定性生成概率为１００％且哈希值相等，表明使用该方法生成的ＢｉｏＲＳＡ满足确定性和可用性。总之，，本文设计的生物证书不仅能够保证模板不可篡改有效保护模板安全，并且生物证书公私钥由生物特征实时生成，密钥与人的关联性增强，实现一了用户现实物理身份与网络数字身份的真正统。关键词：生物特征加密；数字证书；生物证书；生物特征模板；ＢｉｏＫｅｙ；ＢｉｏＲＳＡ乂ｂｓ化ａｃｔＷｉ化化ｅｒａｄｅｖｅｌｏｍ

8、ｅｎｔｏｆ也ｅＩｎｔｅｒｎｅｔａｎｄｃｏｍｕｔｅｒｉｏｍ別ｒｉｃｅｎｃｒｔｉｏｎｐｉｄｐｐ，ｂｙｐ—ｔｅｃｈ打ｏｏｉｓｗｉｌｕｓｅ