可撤销掌纹特征生成方法研究

• 作 者: 邱建
• 出 处: 济南大学
• 发表日期: 2019年01期
• 关键词: 掌纹识别与认证 可撤销掌纹特征 布谷鸟哈希 矩阵转化

在如今,用于识别或身份验证的生物识别系统随处可见,这些系统有许多优点,例如不容易丢失或遗忘。此外,生物识别提供了良好的准确性。然而,基于生物技术的身份验证系统却面临着安全和隐私侵犯的挑战,它们的被盗可能会暴露用户的敏感信息。此外,由于生物特征具有终生不变性,如果模板受到攻击,将会导致用户身份永久被盗用。掌纹识别与认证系统也存在着同样的安全风险,基于此,本文主要研究可撤销的掌纹特征生成方法对掌纹隐私进行有效保护,本文开展了以下工作:(1)提出了一种基于混沌测量和噪声数据的可撤销掌纹特征生成方法,首先各项异性滤波器被用来提取掌纹的方向信息。然后利用具有伪随机性和不可遍历性的混沌矩阵测量产生可撤销掌纹特征。最后为了增强保护掌纹隐私的能力,具有独立同分布的噪声数据被加入。在识别时为了提高识别率,在决策层及匹配分数层进行了融合。本文在理论上分析了加入噪声数据后的识别性能,并且通过实验证明了理论的正确性,这表明可以通过计算合理调整噪声数据的比例,在保证识别精度的基础上保护掌纹隐私。此外本文的方法在密钥被盗情况下仍能保证很高的识别性能。(2)提出了一种基于布谷鸟哈希的可撤销掌纹特征生成方法。首先掌纹的正交特征被提取,然后特征被分块分别进行布谷鸟哈希映射形成可撤销掌纹特征,形成了一层安全保护,在映射时采用了十进制编码及格雷码进行映射,此外为了对特征进行降维,最小哈希算法被使用,形成了另一层安全保护。本文实现了双层保护并且对该方法进行了详细的安全性分析,实验结果及分析表明该方案能够对掌纹隐私进行有效的保护。(3)提出了一种基于矩阵转化的可撤销掌纹特征生成方法,首先掌纹的纹理特征被提取,然后利用不可逆矩阵的不可逆性对掌纹特征进行变换形成最终的可撤销掌纹特征,实验结果及分析表明该方案能够有效的保护掌纹隐私。