隨著指靜脈識別系統(tǒng)的廣泛應用,其安全性問題日益顯現(xiàn),當用戶指靜脈特征受損或被盜,用戶也難以撤銷,更改或重新發(fā)布已注冊的指靜脈特征;當用戶在一個應用中注冊的指靜脈特征被獲取,用戶在其他應用中保存的指靜脈特征也不再安全。所以針對生物特征安全問題,提出了生物特征密鑰生成技術,加密生物特征,生物特征轉換等方案。其中,可撤銷生物特征模板,因其不完全滿足不可逆性,不可鏈接性,可撤銷性和性能保持,而成為生物特征模板保護的難點。本文圍繞可撤銷指靜脈模板展開研究,包含特征提取,生成可撤銷模板,模板匹配三個步驟。主要研究內容概括如下:（1）目前的識別性能較好的可撤銷生物特征模板算法不能保證安全性,而保證生物特征模板安全的算法識別性能較差。為了提高指靜脈特征模板的性能和安全性,而提出了一種指靜脈可撤銷模板算法。首先,提取指靜脈特征,找到圖像中的邊緣區(qū)域,根據(jù)圖像中像素點的位置不同對梯度幅值進行優(yōu)化,以增加判別性,并將優(yōu)化后的梯度幅值與當前像素的比值作為差分激勵;并把最大和次大Gabor方向分別和差分激勵聯(lián)合形成聯(lián)合分布特征作為指靜脈的兩個特征向量;其次,將提取的特征向量通過控制方差方式降維,并將降維后的特征... 

【文章來源】：安徽大學安徽省 211工程院校

【文章頁數(shù)】：86 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

典型生物特征

第一章緒論2現(xiàn)今，得益于生物特征識別技術的便利性，生物識別系統(tǒng)已逐漸代替?zhèn)鹘y(tǒng)的身份認證技術走向市場化，在許多應用程序發(fā)揮重要作用。指紋識別，目前最成熟，最方便、可靠、和價格便宜的生物識別技術。應用場景：1）手機或計算機解鎖，和手機移動支付；2）金融機構：銀行等機構進行員工身份的認證、自動取款機客戶身份的認證等；掌紋識別，掌紋紋理特征豐富，易于獲取，具有可分辨性，防欺騙性等特點，且掌紋識別系統(tǒng)拒識率低、方便、應用范圍廣。應用場景：1）考勤系統(tǒng)；2）個人身份鑒別、戶籍、身份證管理方面的應用等；人臉識別，其有自然優(yōu)勢，即通過觀察比較人臉，區(qū)分和確認身份，被識別的人臉圖像信息可以主動采集而不被觀測對象察覺，非接觸優(yōu)勢。應用場景：1）企業(yè)、住宅安全和管理。2）電子護照及身份證。3）公安、司法和刑偵；虹膜識別，其有活體檢測性，防偽性，即用照片、錄像、尸體的虹膜代替活體虹膜會被檢測出來，唯一性，穩(wěn)定性，非接觸性等特點。應用場景：1）社保生存認證；2）司法安檢等；指靜脈識別，抗干擾性好，準確率高，安全便捷，相比于指紋，不被表皮粗糙和外部環(huán)境影響，且具有活體檢測特性。應用場景：1）應用于政府機構：2013年度全國專業(yè)技術人員的外語等級考試全面推廣指靜脈識別技術；2）應用于智能樓宇系統(tǒng)；3）應用于監(jiān)獄門禁：利用指紋，越獄罪犯能通過割手指的方法脫逃，所以，監(jiān)獄的指紋識別已不能滿足管理要求，因而指靜脈識別技術成功應用到門禁系統(tǒng)，必須是活體，識別率高。如圖1.2，(a)指紋；(b)人臉；(c)掌紋；(d)虹膜；(e)指靜脈。圖1.2生物特征應用圖Fig1.2Theproductsbasedonbiometricrecognition

第一章緒論41.2可撤銷生物特征模板概述1.2.1研究目的和意義隨著低成本，高精度傳感和計算設備的出現(xiàn)以及對安全性日益增長的需求，生物識別技術在日常生活中迅速發(fā)展和擴散，“生物特征信息的安全性”已經變得和“確保安全使用生物特征信息”一樣重要和必要�？紤]到生物特征涉及的隱私問題，在過去的二十年中已經研發(fā)了生物特征模板保護方案。Ratha首次提出了可撤銷生物特征模板保護，并給出了生物特征識別系統(tǒng)識別環(huán)節(jié)及攻擊點。如下圖1.3所示。圖1.3生物特征識別系統(tǒng)攻擊點Fig1.3Attackpointsofbiometricrecognitionsystem由上圖1.3可知，從采集生物特征到應用生物特征作為識別，每一個環(huán)節(jié)都可能遭受外界攻擊。其中，1）傳感器：采集生物特征信息�？梢酝ㄟ^偽造真實的生物特征，獲取到虛假生物特征；2）特征提取器：對采集到的特征提取關鍵特征信息。重放攻擊，攻擊者利用網絡監(jiān)聽或者其他方式盜取認證憑據(jù)，再把它重新發(fā)給認證服務器。重寫特征提取器，更改特征提取器為攻擊者期望生成的生物特征向量；3）匹配器：對受試者生成的特征向量與已經訓練過的特征向量數(shù)據(jù)集匹配的過程。模擬特征向量攻擊，攻擊者通過特殊手段偽造特征向量，發(fā)送到匹配器。重寫匹配器，攻擊者修改匹配器中的匹配系數(shù)，提高入侵匹配成功的概率。信道干擾攻擊，攻擊數(shù)據(jù)庫集與匹配器之間的連接信道，使用戶在匹配階段匹配攻擊者連接的特征模板集；4）模板數(shù)據(jù)庫：存儲提取的生物特征模板。模板數(shù)據(jù)庫攻擊，修改模板數(shù)據(jù)庫中的特征模板或者添加刪除模板數(shù)據(jù)庫中的模板；5）應用裝置：重寫結果攻擊，通過惡意篡改匹配器之后的識別結果，來直接攻擊應用程序。目前應用的生物特征識別方案沒有能夠完全避免這八個攻擊點的，而任何一個攻擊

【參考文獻】：
期刊論文
[1]基于邊緣檢測加權引導濾波的指靜脈圖像增強算法[J]. 曹偉,王華彬,石軍,余銳,陶亮.  激光與光電子學進展. 2017(02)
[2]基于細節(jié)點鄰域信息的可撤銷指紋模板生成算法[J]. 許秋旺,張雪鋒.  自動化學報. 2017(04)
[3]基于線特征韋伯局部描述子的掌紋識別[J]. 羅月童,趙蘭英,賈偉,顧靖,薛峰.  中國圖象圖形學報. 2016 (02)
[4]生物特征識別技術綜述[J]. 孫冬梅,裘正定.  電子學報. 2001(S1)

博士論文
[1]可撤除掌紋識別與認證技術研究[D]. 冷璐.西南交通大學 2012



本文編號：3276028