基于生物测量的密钥生成方案研究

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1、基于生物测量的密钥生成方案研究摘要基于生物特征的认证可以使用用户的指纹或者虹膜等生物特征信息来恢复预先分配给他的密钥。本文改进了Hao等人使用生物数据对密钥进行保护的方案，使用ReedMuller码和Hermitian曲线上的代数几何码代替了原方案中的Hadmard码和ReedSolomon码，获得了更大的纠错能力和更高的信息率。使用改进后的方案，密钥可以从用户的生物数据和存储在防窜改的智能卡中的纠错数据中被恢复。本文提出了一种基于生物特征的(k,n)门限群签名机制，使用这种机制可以让系统中的用户使用自己的生物特征对

2、自己的身份进行认证，以代表整个群体对消息进行签名。在本文所提出的基于生物特征的门限签名体制中，有一个包含n个用户的群体，每个用户的秘密存在一个防窜改的智能卡中。用户使用自己的生物特征对自己的身份实现认证后，smart卡可以代表用户进行签名。当系统中有任意k个或者多于k个用户认证通过，整个系统就可以形成一个代表该群体的签名。关键词：生物信息，代数几何码，密钥保护，门限群签名，智能卡3ResearchonKeyGenerationBasedonBiometricAbstractThebiometriccryptosyst

3、emcanrecoverthesecretdistributedtoauserbasedontheuser’sbiometricdata.Inthispaper,weimproveHao’skeyprotectionschemebasedonbiometricdata.WeemploytheReedMullercodeandAlgebraicGeometriccodebasedonHermitianCurveinsteadoftheHadamardcodeandReedSolomoncodeinHao’sscheme

4、.Consequently,ourschemeenjoysahigherinformationrateandbettererrorcorrectingability.Inourscheme,thekeycanberecoveredfromtheuser’sbiometricdataandtheerrorcorrectioninformationstoredinthetamper-resistantsmartcard.Inthemeantime,weproposeda(k,n)thresholdbiometricgro

5、upsignaturescheme.Agroupcomposedofnuserscanauthenticatetheiridentitiessoastorepresentthegrouptosignasignaturewithsomeusers’biometricdata.Inourscheme,weassumethatthereisagroupwithnusers.Eachuser’ssecretisstoredinatamper-resistantsmartcard.Theuseruseshisbiometric

6、datatoauthenticatehimtothesmartcard.Afterasuccessfulauthentication,thesmartcardisabletosignamessagefortheuser.Ifkoutofnormoreuserscanprovidetheirlegitimatebiometricdata,thenthegroupsecretkeycanberecovered.Andcombiningthek4user’ssignatureswillgeneratethegroupsig

7、natureofthemessage.KeyWords:AlgebraicGeometricCode,Biometric,KeyProtection,SmartCard,ThresholdGroupSignature5第1章引言基于开放网络的电子商务已经逐渐成为人们日常生活的一部分。不同于传统的面对面的贸易，在这些交易中如何确保信息安全是十分重要的。密码学提供了使用数学方法来达到信息安全的手段。密码学的研究目标包括机密性，数据完整[1]性，认证和不可抵赖性。机密性是指保护数据以防止非授权泄露。数据完整性是指保证收到的

8、数据确是授权实体所发出的数据（即没有修改、插入、删除或重放）。认证是指保证通信的实体是它所声称的实体。不可抵赖性是指防止整个或部分通信过程中，任何通信实体进行否认的行为。1.1机密性[2]对机密性的研究可以追溯到1949年信息论之父香农发表的保密论文。按照现代密码学之父Shannon对密码体制的语义性质的理解：密文消息空间是所有可能的消息空间，