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生物特征识别技术逐渐从研究转向应用,由此而带来的生物特征的安全性和隐私性受到人们的关注。针对这一问题,将生物特征识别技术和密码学技术相结合的生物加密技术,既可以用人体生物特征进行身份认证,又可以保护模板的安全性,成为近年来的研究热点。
本文对当前的生物特征加密方案进行了综述,并对模糊保险箱方案的提出背景、拓展应用等进行了分析。提出了两个改进方案,构建了远程的人脸身份认证系统。具体包括:
1、提出了基于余弦变换的模糊保险箱身份认证方案。采用PCA特征构造正交矩阵,以随机余弦变换的方式进行随机映射,采用传统模糊保险箱编解码方案进行身份认证。实验结果表明提出算法在认证率和安全性方面均达到较好的效果,而且这一方案能够保证人脸生物特征的多样性、可撤销性和安全性。
2、提出了基于有序人脸特征的模糊保险箱方案。充分考虑人脸特征的有序性和特征分量不具有唯一性的特点,提出一种有序模糊保险箱编解码方案。在编码时,将干扰点集合有序化,再将不同特征分量按照其序号等间隔、有序插入干扰点集合形成模糊保险箱;在解码时,根据特征分量的序号缩小搜索范围,避免交叉匹配。另外,在模糊保险箱编解码前将人脸特征通过人脸哈希得到随机序列,进一步保证了方案的安全性。该方案可以解决不同特征分量之间的交叉匹配问题,大大降低FAR,改善算法认证性能。一定程度上解决了生物特征的模糊性和密码学的精确性之间的矛盾。
3、设计实现了基于加密人脸特征的远程身份认证系统。系统基于client/server结构设计,用C++实现,系统数据库采用SQL2005。系统留有标准算法接口,可以嵌入不同的认证算法。