基于指纹细节点的可撤销比特串模板生成算法

为了提高指纹模板算法的安全性能,设计了一种基于细节点的可撤销比特串指纹模板生成算法。首先对指纹图像进行预处理,提取指纹的细节点特征,然后对细节点特征进行量化和映射生成比特串模板,最后结合用户PIN码生成可撤销指纹模板。在指纹数据库FVC2002-DB1和DB2上的实验表明,该算法具有更好的安全性和认证性能,满足可撤销性、多样性和不可逆性。     

基于细节点邻域信息的可撤销指纹模板生成算法

为了提高指纹模板算法的安全性等性能,设计了一种基于细节点邻域信息的可撤销指纹模板生成算法.首先对指纹图像进行预处理,提取指纹的细节点特征,然后采用改进的细节点描述子采样结构提取细节点邻域的纹线特征,最后结合用户PIN码生成指纹模板,同时结合贪婪算法设计了相应的指纹匹配算法.在指纹数据库FVC2002-DB1和DB2上的实验表明,该算法具有良好的认证性能,能较好地满足可撤销性、多样性和不可逆性,而且改进的采样结构在没有降低系统识别性能的情况下,进一步拓展了细节点描述子的采样结构方式.     

基于Fuzzy Vault方案的指纹细节特征加密

指出了现有指纹Fuzzy Vault方法用于加密长度较短的密钥时安全性不足的问题,并基于Fuzzy Vault方案,提出了一种指纹细节特征加密方法.首先指定Fuzzy Vault编码多项式的幂次,并根据指定幂次对加密密钥进行处理和隐藏.通过这种处理,避开了现有方法中密钥长度决定Fuzzy Vault编码多项式幂次的弊端,解除了现有方法加密长度较短的密钥时所存在的安全隐患.     

基于细节点投影的可撤销指纹模板生成算法

为了改善指纹模板保护算法的可撤销性、不可逆性等性能, 设计了一种基于细节点投影的可撤销指纹模板生成算法.首先对指纹图像进行预处理, 提取指纹的细节点特征, 并筛选出采样半径范围内的有效细节点, 然后对细节点进行直线投影, 将投影后的向量映射到二维网格, 生成固定长度的一维比特串, 再结合用户PIN码生成可撤销指纹模板.在指纹数据库FVC2002-DB1和DB2上的实验结果表明, 该算法不仅提高了指纹模板认证的稳定性, 而且在可撤销性、不可逆性和安全性等方面均具有较好性能.     

安全高效的可撤销指纹模板构造

指纹特征加密是生物特征识别技术中最为活跃的研究领域之一.然而指纹特征是人体固有的特征,具有唯一性与终身不变性,一旦识别系统中的用户指纹模板丢失,将是永久性的.为了避免用户指纹模板丢失,基于巴特沃斯低通滤波器原型,设计了一组不可逆转换函数,将用户原始指纹模板转换为可撤销指纹模板,不同识别系统中存储的可撤销指纹模板具有互异性与不可逆性,进而有效规避原始指纹模板的不变性与公开性所带来的安全隐患.匹配精度、不可逆性、转换速度等方面的实验分析表明,所构造可撤销指纹模板方案在认证效率、安全性、计算效率等方面具有良好性能.     

一种可撤销指纹身份认证方案

可撤销生物模板的实现是一种重要的生物特征安全解决方法。本文通过一个单向哈希函数映射解决生物特征由于唯一性而带来的不安全问题,同时在服务器端用神经网络保证指纹数据库的安全。实验证明,这种方法获得的指纹特征具有识别率高,运算速度快,安全性好等特点。     

基于B样条曲线的指纹Fuzzy Vault对齐方法

指纹设备采集到的指纹图像由于不能用统一的参照表示指纹细节点的坐标,因此,同一枚指纹分别在录入和注册时得到的指纹细节点需要对齐。本文采用指纹纹线作为指纹Fuzzy vault对齐的方法,在目标纹线上提取B样条控制点,用这些控制点数据与纹线的距离作为辅助数据来对齐指纹模板。研究分析表明这种方法不会泄露指纹细节点的任何信息。实验结果证明,这种方法具有很好的实时性并能提高指纹Fuzzy vault的配准率。     

一种可撤销的指纹模板保护方案

在指纹识别系统中,当用户的指纹模板被攻击者获取时,用户的隐私和安全就可能遭到威胁,因此,保护指纹特征模板已成为一个关键环节。尽管许多指纹模板保护方法已经被提出,但是要设计一个同时满足多样性、可撤销性、不可逆性和高性能的方案仍具有一定的挑战性。文章提出一种可撤销的指纹模板保护方案,将原始指纹细节点信息经过不可逆变换生成可撤销的比特串模板,其主要思想是:任选一个细节点作为基准点,与周围其他所有细节点进行两两比较,得到相对距离和方向场角度差;然后,将其量化并映射到一个定义的二维极坐标网格中;按照一定顺序读取网格单元中的数据,得到一个一维比特串模板。当比特串模板泄露时,通过改变用户口令PIN生成新的比特串模板,达到可撤销的目的。由于变换过程是不可逆的,所以即使攻击者获得比特串模板也不能恢复出原始指纹特征信息,保护了用户的隐私。在实验中,用指纹数据库FVC2004 DB1和FVC2004 DB2对文中方法与S.Wang提出的方法分别进行测试,实验结果显示,文章提出方法的性能优于S.Wang提出的方法,并且具有更高的安全性。     

一种改进的指纹Fuzzy Vault加密方案

为了克服传统指纹Fuzzy Vault算法在应用上的不足,提出了一种改进的Fuzzy Vault算法。主要采用一种新的多项式构造函数的方法来实现待保护密钥和指纹细节特征点的绑定,进而解决了传统Fuzzy Vault算法中密钥长度决定解码时需要匹配细节点个数的问题。实验结果表明,此方法进一步增强了算法的安全性和灵活性。     

基于Chaff Matrix的可撤销声纹模板设计

基于模糊穹的特征保护方法存在敌手冒充和空间自由度减少的问题。为此,提出一种基于伪矩阵(Chaff Matrix)的可撤销声纹模板设计方法。通过原始特征矢量的构成元素产生伪点,根据定位矩阵将伪点插入原始特征,且在欧氏距离准则下,插入前后特征矢量与模板之间距离的变化量相同,从而保证系统识别率,实现特征保护。实验结果验证了该方法的正确性。     

一种采用脊线特征的指纹模糊匹配方法

针对目前指纹识别系统主要采用手指上细节点的分布来表征和匹配指纹,提出了一种采用指纹脊线特征的匹配算法,以提高细节点数量较少情况下的匹配精度.在特征提取阶段,通过脊线采样,只存储脊线采样点集以降低存储量;在匹配时,对欲匹配的两指纹利用细节特征配准脊线集,在重合区域内对两指纹脊线统一进行编码,通过编码的比较确定相似脊线;以相似脊线的相同位置编码为论域,以相同位置编码的相似程度为隶属度,建立衡量脊线相似程度的模糊集,采用加权平均法对多个相似脊线模糊集进行综合评判得到两指纹脊线总体相似度.最后将脊线匹配相似度与细节点匹配相似度进行加权融合得到两指纹最终的相似度.在FVC2004指纹库上的实验表明该算法能够有效提高指纹匹配的准确性.     

Cancellability and diversity analysis of fingerprint template protection scheme based on compact minutiae pattern

ABSTRACT

As fingerprints continue toward ubiquity in human recognition applications, growing fingerprint databases will pose an increasingly greater risk of irreversible identity theft in the event of a database breach. Consequently, more focus is being placed on researching new and effective ways of securing fingerprint templates during database storage. Recently, a new fingerprint template protection scheme, based on representing a fingerprint by a sparse 3-, 4-, or 5-minutiae pattern, has been proposed. The most important advantage of this method over other fingerprint template protection schemes is that it employs only a small number of identifying features in the creation of the protected template, such that it is impossible to recover the original fingerprint even if the protected template is compromised. In this article, we present a thorough analysis to demonstrate that this new fingerprint construct also boasts impressive cancellability and diversity properties. Cancellability allows for the replacement of a compromised template with a new template from the same fingerprint, and diversity enables a person to enroll into multiple applications using the same fingerprint without the prospect of being tracked across the different applications.     

Password hardened fuzzy vault for fingerprint authentication system

The present work attempts to build a bio-cryptographic system that combines transformed minutiae pairwise feature and user-generated password fuzzy vault. The fingerprint fuzzy vault is based on a new minutiae pairwise structure, which overcomes the fingerprint feature publication while the secret binary vault code is generated according to the fingerprint fuzzy vault result. The authentication process involves two stages: fuzzy vault matching and secret vault code validation. Our minutiae pairwise transformation produces different templates thus resolving the problem of cross matching attacks in fingerprint fuzzy vault. So, the original fingerprint template cannot be recreated because it is protected by the key generated from the user password. In addition, the proposed bio-cryptographic system ensures an acceptable security level for user authentication.     

GRS解码在Fuzzy Vault中应用

将指纹细节点和密钥进行绑定,并用fuzzy vault方法对结果进行保护。在密钥恢复时,用GRS解码进行纠错处理。对GRS的传统解码和表单解码的效果进行了比较,实验表明表单解码比传统解码的密钥恢复效果更好。