基于指紋與指靜脈特征級(jí)融合的多生物特征加密算法研究
發(fā)布時(shí)間:2021-03-25 13:01
生物特征識(shí)別技術(shù)是全球用于身份識(shí)別方案中使用最廣泛的技術(shù)之一,經(jīng)?梢栽诓煌顖(chǎng)景下的電子設(shè)備中見到指紋與指靜脈這兩種生物特征識(shí)別技術(shù)的應(yīng)用。然而,這種依賴單一生物特征的識(shí)別技術(shù)存在一定的局限性,如部分使用人員可能存在某一生物特征的缺失,使得單生物特征識(shí)別技術(shù)無(wú)論在識(shí)別性能或是安全性能上都遠(yuǎn)遠(yuǎn)沒有多生物特征識(shí)別技術(shù)表現(xiàn)的更好。但是,無(wú)論是單一生物特征識(shí)別或者多生物特征識(shí)別,都存在生物特征模板丟失的可能,尤其是多生物特征識(shí)別技術(shù),其數(shù)據(jù)庫(kù)內(nèi)部存儲(chǔ)著大量與用戶相關(guān)的生物特征模板,一旦發(fā)生特征模板丟失,導(dǎo)致的隱私泄露問(wèn)題將更為嚴(yán)重。為了保護(hù)生物特征模板,提高生物特征識(shí)別系統(tǒng)中生物特征模板的安全性和身份認(rèn)證的可靠性,對(duì)生物特征加密系統(tǒng)中常用的模糊金庫(kù)方案進(jìn)行研究,并做出了改進(jìn)將其應(yīng)用于多生物特征加密,提出了基于指紋與指靜脈特征級(jí)融合的多生物特征加密算法,如下是詳細(xì)的探究?jī)?nèi)容:(1)本文重點(diǎn)研究了各種不同的生物特征加密方案,對(duì)每種加密方案的流程進(jìn)行講解,特別是對(duì)模糊金庫(kù)方案的算法流程做了細(xì)致研究。然后研究了多生物特征融合技術(shù)的各個(gè)融合層次,總結(jié)歸納了多生物特征識(shí)別系統(tǒng)中所用到的融合技術(shù),就信息...
【文章來(lái)源】:上海應(yīng)用技術(shù)大學(xué)上海市
【文章頁(yè)數(shù)】:61 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
常見的生理特征
婦猜齙姆較蛺卣鶻?刑崛。?硪恢質(zhì)嵌災(zāi)婦猜齙男巫刺卣鶻?刑崛。??后將兩種特征進(jìn)行融合,得到融合后的生物特征,實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明該方案更好地提升了系統(tǒng)識(shí)別率;文Chin等人[18]在2014年將掌紋特征與指紋特征進(jìn)行融合,提出了新的特征提取方法,該方案可以很好的對(duì)生物特征進(jìn)行提取,大大加強(qiáng)了多生物特征模板的安全性;Tan等人[19]在2015年提出將掌紋和虹膜相融合并采用機(jī)器學(xué)習(xí)的方法對(duì)其識(shí)別,提高了系統(tǒng)識(shí)別性能。這些年不同的科學(xué)研究人員致力于多生物特征識(shí)別方向的研究,由此多生物特征識(shí)別技術(shù)得到了較為廣泛的發(fā)展。圖1.2多生物特征識(shí)別系統(tǒng)框架Fig.1.2Multi-biometricssystemframework在應(yīng)用方面,總部位于漢堡的DERMALOG公司憑借其自動(dòng)生物識(shí)別系統(tǒng),對(duì)驗(yàn)證的多生物特征信息進(jìn)行融合識(shí)別,DERMALOGABIS將人臉特征信息與指紋特征信息進(jìn)行融合,識(shí)別時(shí)對(duì)兩種生物特征都進(jìn)行匹配比對(duì)。該系統(tǒng)除此兩種特征信息之外,還
蕉嗟姆欠ü?擊手段層出不窮,使得生物特征識(shí)別技術(shù)變得不再可靠,其導(dǎo)致的安全問(wèn)題不容忽視。近幾年許許多多的研究人員開始致力于生物特征加密技術(shù)的研究,生物特征加密技術(shù)的快速發(fā)展雖然為身份認(rèn)證提供了基本的安全保障,但還存在著一些問(wèn)題沒有解決,需要進(jìn)一步改進(jìn)以便解決不同的非法攻擊手段,加強(qiáng)生物特征識(shí)別系統(tǒng)的安全。本章先是探討了生物特征識(shí)別系統(tǒng)中存在的各種攻擊方式,再對(duì)當(dāng)前較為流行的幾種生物特征加密方案進(jìn)行其優(yōu)劣勢(shì)的分析。2.1生物識(shí)別系統(tǒng)中的不合法攻擊生物特征識(shí)別系統(tǒng)當(dāng)中存在的非法攻擊手段如圖2.1所示[51]。第一種攻擊手段是使用假的生物特征,如在指紋識(shí)別系統(tǒng)中,由于人的手指經(jīng)常接觸到各種物體或在采集信息的時(shí)候?qū)⒅讣y信息殘留在這些物體及采集器上,所以人的指紋信息很容易被盜取,然后用來(lái)進(jìn)行識(shí)別。系統(tǒng)不能夠?qū)ψR(shí)別的指紋進(jìn)行人體檢測(cè)等操作,導(dǎo)致系統(tǒng)誤判等情況。第二種攻擊手段是重放攻擊,其主要是在信息采集過(guò)程當(dāng)中,由于被采集者多次進(jìn)行信息采集,導(dǎo)致特征信息被反復(fù)獲取,使得非注冊(cè)生物特征也能夠通過(guò)系統(tǒng)的認(rèn)證。第三種是對(duì)生物特征的提取過(guò)程進(jìn)行篡改,會(huì)將假的指紋特征誤判為真的指紋信息,這將嚴(yán)重影響系統(tǒng)的安全。第四種是修改合成的特征向量,該方式主要針對(duì)多生物特征識(shí)別系統(tǒng),其原理與篡改提取過(guò)程相類似。第五到第七種分別為干擾生物特征的信息傳輸通道、干擾匹配過(guò)程、修改匹配結(jié)果等,這三種攻擊手段基本相同都是在匹配階段對(duì)其進(jìn)行攻擊,導(dǎo)致系統(tǒng)的安全大大降低。最后一種攻擊方式是對(duì)系統(tǒng)存儲(chǔ)的生物特征模板進(jìn)行修改,這也意味著攻擊者大概率能夠盜取注冊(cè)用戶的生物特征模板,該種攻擊手段相比于其它攻擊手段,威脅性最大,也是目前生物特征加密系統(tǒng)中的熱點(diǎn)研究問(wèn)題。圖2.1生物識(shí)別
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]一種基于特征級(jí)融合的多模態(tài)生物特征識(shí)別方法[J]. 王風(fēng)華,孟文杰. 科學(xué)技術(shù)與工程. 2012(13)
[2]一種基于模糊提取的虹膜鑒別方案[J]. 張凡,馮登國(guó),孫哲南. 計(jì)算機(jī)研究與發(fā)展. 2008(06)
[3]基于獨(dú)立分量分析的虹膜識(shí)別方法[J]. 黃雅平,羅四維,陳恩義. 計(jì)算機(jī)研究與發(fā)展. 2003(10)
本文編號(hào):3099726
【文章來(lái)源】:上海應(yīng)用技術(shù)大學(xué)上海市
【文章頁(yè)數(shù)】:61 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
常見的生理特征
婦猜齙姆較蛺卣鶻?刑崛。?硪恢質(zhì)嵌災(zāi)婦猜齙男巫刺卣鶻?刑崛。??后將兩種特征進(jìn)行融合,得到融合后的生物特征,實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明該方案更好地提升了系統(tǒng)識(shí)別率;文Chin等人[18]在2014年將掌紋特征與指紋特征進(jìn)行融合,提出了新的特征提取方法,該方案可以很好的對(duì)生物特征進(jìn)行提取,大大加強(qiáng)了多生物特征模板的安全性;Tan等人[19]在2015年提出將掌紋和虹膜相融合并采用機(jī)器學(xué)習(xí)的方法對(duì)其識(shí)別,提高了系統(tǒng)識(shí)別性能。這些年不同的科學(xué)研究人員致力于多生物特征識(shí)別方向的研究,由此多生物特征識(shí)別技術(shù)得到了較為廣泛的發(fā)展。圖1.2多生物特征識(shí)別系統(tǒng)框架Fig.1.2Multi-biometricssystemframework在應(yīng)用方面,總部位于漢堡的DERMALOG公司憑借其自動(dòng)生物識(shí)別系統(tǒng),對(duì)驗(yàn)證的多生物特征信息進(jìn)行融合識(shí)別,DERMALOGABIS將人臉特征信息與指紋特征信息進(jìn)行融合,識(shí)別時(shí)對(duì)兩種生物特征都進(jìn)行匹配比對(duì)。該系統(tǒng)除此兩種特征信息之外,還
蕉嗟姆欠ü?擊手段層出不窮,使得生物特征識(shí)別技術(shù)變得不再可靠,其導(dǎo)致的安全問(wèn)題不容忽視。近幾年許許多多的研究人員開始致力于生物特征加密技術(shù)的研究,生物特征加密技術(shù)的快速發(fā)展雖然為身份認(rèn)證提供了基本的安全保障,但還存在著一些問(wèn)題沒有解決,需要進(jìn)一步改進(jìn)以便解決不同的非法攻擊手段,加強(qiáng)生物特征識(shí)別系統(tǒng)的安全。本章先是探討了生物特征識(shí)別系統(tǒng)中存在的各種攻擊方式,再對(duì)當(dāng)前較為流行的幾種生物特征加密方案進(jìn)行其優(yōu)劣勢(shì)的分析。2.1生物識(shí)別系統(tǒng)中的不合法攻擊生物特征識(shí)別系統(tǒng)當(dāng)中存在的非法攻擊手段如圖2.1所示[51]。第一種攻擊手段是使用假的生物特征,如在指紋識(shí)別系統(tǒng)中,由于人的手指經(jīng)常接觸到各種物體或在采集信息的時(shí)候?qū)⒅讣y信息殘留在這些物體及采集器上,所以人的指紋信息很容易被盜取,然后用來(lái)進(jìn)行識(shí)別。系統(tǒng)不能夠?qū)ψR(shí)別的指紋進(jìn)行人體檢測(cè)等操作,導(dǎo)致系統(tǒng)誤判等情況。第二種攻擊手段是重放攻擊,其主要是在信息采集過(guò)程當(dāng)中,由于被采集者多次進(jìn)行信息采集,導(dǎo)致特征信息被反復(fù)獲取,使得非注冊(cè)生物特征也能夠通過(guò)系統(tǒng)的認(rèn)證。第三種是對(duì)生物特征的提取過(guò)程進(jìn)行篡改,會(huì)將假的指紋特征誤判為真的指紋信息,這將嚴(yán)重影響系統(tǒng)的安全。第四種是修改合成的特征向量,該方式主要針對(duì)多生物特征識(shí)別系統(tǒng),其原理與篡改提取過(guò)程相類似。第五到第七種分別為干擾生物特征的信息傳輸通道、干擾匹配過(guò)程、修改匹配結(jié)果等,這三種攻擊手段基本相同都是在匹配階段對(duì)其進(jìn)行攻擊,導(dǎo)致系統(tǒng)的安全大大降低。最后一種攻擊方式是對(duì)系統(tǒng)存儲(chǔ)的生物特征模板進(jìn)行修改,這也意味著攻擊者大概率能夠盜取注冊(cè)用戶的生物特征模板,該種攻擊手段相比于其它攻擊手段,威脅性最大,也是目前生物特征加密系統(tǒng)中的熱點(diǎn)研究問(wèn)題。圖2.1生物識(shí)別
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]一種基于特征級(jí)融合的多模態(tài)生物特征識(shí)別方法[J]. 王風(fēng)華,孟文杰. 科學(xué)技術(shù)與工程. 2012(13)
[2]一種基于模糊提取的虹膜鑒別方案[J]. 張凡,馮登國(guó),孫哲南. 計(jì)算機(jī)研究與發(fā)展. 2008(06)
[3]基于獨(dú)立分量分析的虹膜識(shí)別方法[J]. 黃雅平,羅四維,陳恩義. 計(jì)算機(jī)研究與發(fā)展. 2003(10)
本文編號(hào):3099726
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