指纹安全认证的不可逆变换技术研究.pdf

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5、速度上，已经完全达到了实用的要求，生物特征识别通常被视为身份识别的终极解决方案，在世界各个国家的公共安防、银行、电子商务等重要领域得到了广泛的推崇与应用。然而在安全可信的身份识别认证需求急速增长，身份信息需要数字化、隐性化的今天，人们对生物特征模板自身的安全性的重视还远远不够。包括指纹特征在内的一些生物特征具有终身不变的特性，这就预示着其一旦丢失了，就意味着永久地失去，没有办法重新发布模板来弥补损失。这些安全性威胁的存在，正在严重制约着基于生物特征识别的身份认证技术的进一步发展。指纹特征作为生物特征的一种，对其

6、安全性的研究已经受到了越来越多的关注，因此，一种将指纹特征识别和密码学相结合的技术——指纹安全认证技术也应运而生。生物特征识别技术应用较为成熟，和密码学相结合的综合应用前景更是十分乐观。尽管指纹安全认证技术近几年来取得了很大进展，但多数还是不能防范论文中所列举出来的所有类型的攻击。当前的研究热点之一是研究如何保护包括指纹在内的生物特征模板，消除人们对生物特征识别安全性的担忧，促进生物特征识别技术的进一步发展。论文分别从哈希压缩函数改进、哈希迭代结构改进、基于细节点相对性的指纹特征信息构造、不可逆变换函数构造、构

7、建指纹特征加解密方案这几个方面对指纹安全认证技术进行研究。论文的主要工作如下：（1）较系统地调研指纹安全认证技术的研究进展，综述了国内外研究现状和发展趋势，分析其理论研究价值和应用价值，考察该技术的安全性需求，根据该技术的特点，将不可逆性、局部平缓性、可撤销性等安全性目标放在首位，利用改进后的哈希函数构造出不可逆变换，改善变换技术的不可逆性，采用界限盒匹配技术满足认证过程中的局部平缓性，采用安全参数重置实现认证技术中指纹模板的可撤销性，并对相应的密码学基础和指纹安全认证技术进行了总结。（2）论文对经典的哈希函数

8、SHA1和SHA2分别进行了研究和改进，通过分析SHA1和SHA2易受到的攻击，有针对性地提出了可以抵抗差分攻击的SHA1和SHA2算法。论文从四个方面改进了SHA1算法：一是优化寄存器初始值；二是优化加法常量参数；三是改进逻辑函数；四是改进压缩函数，并从两个方面改进SHA2算法：改进压缩函数I和改进消息扩展算法。通过安全性分析，证明改进后算法具有雪崩性、单向性、抗碰撞性等性质。（3）