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基于生物特征的盲身份认证协议研究

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摘要

1 绪论

1.1 研究背景

1.2 生物认证技术综述

1.2.1 生物认证技术的范畴

1.2.2 生物认证的工作模式

1.2.3 生物认证技术的发展

1.2.4 生物识别系统的风险

1.3 生物认证模板保护技术国内外研究

1.3.1 生物特征模板变换保护技术

1.3.2 生物特征模板加密技术

1.4 论文主要工作

1.5 论文结构

2 身份认证技术

2.1 引言

2.2 身份认证概述

2.2.1 身份认证协议的基本要求

2.2.2 远程身份认证的安全隐患

2.3 一种基于三因素的认证方案分析

2.3.1 Chun-Yi方案的安全性分析

2.4 本章小结

3 基于生物特征的盲认证协议算法研究

3.1 引言

3.2 盲认证协议设计与描述

3.2.1 协议设计要求

3.2.2 盲认证系统的注册协议

3.2.3 改进的盲认证系统的注册协议

3.2.4 盲认证系统的认证协议

3.2.5 盲认证协议分析

3.3 安全性和隐私性分析

3.3.1 服务器安全

3.3.2 客户端安全

3.3.3 网络安全

3.3.4 用户隐私安全

3.4 基于核的盲认证协议

3.4.1 非线性核映射方法

3.4.2 基于核分类器的盲认证协议描述与设计

3.4.3 基于核的同态加密转换方法

3.4.4 基于核的盲认证安全乘积

3.5 本章小结

4 基于掌纹的盲认证系统设计与实现

4.1 引言

4.2 掌纹图像采集及预处理

4.2.1 手部图像采集

4.2.2 掌纹图像预处理

4.3 基于核的Fisher掌纹特征判决分析

4.3.1 掌纹KFDA分类算法

4.3.2 掌纹识别分类性能测试

4.4 掌纹盲认证系统方案

4.4.1 系统设计的总体要求

4.4.2 系统平台框架

4.4.3 系统模块设计与实现

4.4.4 系统用户界面开发

4.4.5 注册模块实现

4.4.6 认证模块实现

4.5 实验结果与分析

4.5.1 系统测试

4.6 本章小结

5 总结与展望

5.1 工作总结

5.2 工作展望

参考文献

作者简历及攻读硕士学位期间取得的研究成果

学位论文数据集

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摘要

伴随着互联网的迅速发展,互联网上的信息也相应的以指数化的速度增加,应用功能也愈发复杂,由此而来的信息安全问题也日益突出。信息安全一般包括几个方面:认证、数据库安全、计算机病毒防护、操作系统安全、数据加密以及访问控制等。而本文主要的关注点是认证方面的安全问题,而身份认证又是互联网认证安全的一个重要组成部分。由于生物特征是唯一的并且是于人直接关联的因素,具有不可抵赖的天然特性以及方便性,因此生物认证被认为可以提高身份认证的安全性。
  本文对目前存在的基于生物特征的远程身份认证方案进行了深入研究,分析了方案中存在的安全缺陷,并提出新的基于生物特征的盲身份认证方案,该方案可以有效的解决对于用户隐私,模板保护以及信任问题的担心。之所以称为盲认证,是因为它不会将除了用户ID以外的明文用户信息提供给认证服务器,该协议是基于非对称密码加密体系对生物数据进行加密。它同时拥有生物认证和公钥密码体系的优点。该认证协议可以在公共网络上运行,并且可以提供无法抵赖的身份识别机制。主要工作和贡献如下:
  1.对生物特征认证领域近年来新兴的生物特征加密技术做了深入细致的研究工作,在本文的绪论中介绍了其产生和发展过程,之后详细介绍了目前各国学者在研究的最为典型和有代表性的生物特征模板保护方法。
  2.探讨了网络加密体制与身份认证技术,研究并设计了一种基于生物特征的盲身份认证方案,从协议的安全性要求出发,描述了协议的注册、认证过程,并对协议进行了安全性分析.,还提出了一种改进的基于核的盲身份认证方案。
  3、在盲认证方案的基础上构建了一个基于掌纹的身份认证原型系统,为了更好的解决模糊性与精确性之间的矛盾,在应用掌纹实现身份认证原型系统时,使用基于KFDA的特征提取算法提取掌纹特征进行分类,以获得更好的分类精度。掌纹盲认证原型系统分为客户端和远程服务器端,包括用户注册界面、认证界面。对客户端/服务器端之间的网络通信进行了阐述,并对系统后台的安全数据库进行设计,最后对系统的安全性以及功能进行测试。
  最后,本文对所做研究工作以及研究成果进行总结,提出了下一步的研究方向以及系统的改进方向,以待后续工作的完善。

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