[发明专利]一种基于指纹特征数据与匹配算法的新型模糊金库方法

说明书

技术领域

本发明属于模式识别和密码学技术领域领域，具体涉及一种基于指纹特征数据与匹配算法的新型模糊金库方法。

背景技术

2002年Juels和Sudan在其论文“A Fuzzy Vault Scheme”首次提出了模糊金库的方案，但还存在许多阐述不清楚的问题，2003年，Clancy等在Juels和Sudan工作的基础上提出了指纹模糊金库的概念，该方案与Juels等人的最初方案一样，其存在的最大缺点是假设指纹图像都已经预先校准过，但实际情况是不可能预先得到查询指纹图像进行配准。2005年Uludag等人提出了更加实用化的模糊金库算法，其中最重要的思想是使用了从注册指纹图像中提取的Helper Data，在加密域中对查询指纹图像进行配准。同年Yongwha等人提出的应用于指纹模糊金库的特征点自动校准方案，其应用的几何哈希技术很好地解决了指纹图像的自动校准问题，且同时保护了密钥和指纹模板的安全。近几年来出现的基于模糊金库的指纹模板和密钥的保护方法，大多还停留在理论论证阶段，也缺少必要的真实可靠的实验条件。

与本发明相关的公开的相关的公开文献：

田捷，杨鑫. 生物特征识别理论与应用[M]. 北京：清华大学出版社，2009：371-406；

李昊，傅曦. 精通Visual C++指纹模式识别系统算法及实现[M].北京：北京人民邮电出版社，2008：64-67；

Ari Jules，Madhu Sudan. A Fuzzy Vault Scheme. Proc IEEE Int Symp Information Theory，2002：408；

T. C. Clancy，N. Kiyavash, D. J. Lin. Secure smartcard-based fingerprint authentication. In Proc. ACM SIGMM Multimedia, Biometrics Methods and Applications Workshop，2003：45-52；

U. Uludag，S. Pankanti，A. Jain. Fuzzy vault for fingerprints. In Proc. AVBPA 2005.5. International Conference on Audio- and Video-Based Biometric Person Authentication，2005：310-319；

U. Uludag，Anil Jain. Securing Fingerprint Template: Fuzzy Vault with Helper Data. Proceedings of the 2006 Conference on Computer Vision and Pattern Recognition Workshop (CVPRW′06)；

Yongwha Chung，Daesung Moon，Sungju Lee，et al. Automatic Alignment of fingerprint Features for Fuzzy Fingerprint Vault，CISC 2005，LNCS 3822，2005：358-369。

发明内容

在真实可靠的实验条件下，本发明提供了一套实用化的基于指纹特征数据与匹配算法的新型模糊金库方法。这是目前国内最具实用性的一套既不泄露用户指纹特征信息的情况下，又能安全保护其密钥（或秘密信息）的解决方案。

一种基于指纹特征数据与匹配算法的新型模糊金库方法包括随机密钥的上锁过程和随机密钥的解锁过程；

所述的随机密钥的上锁过程具体如下：

步骤1.由系统产生一个长度为128bit随机密钥作为系统的启动，将该长度为128bit的随机密钥每隔16位作为多项式的一个系数，依次赋值为1次项至8次项系数，生成一个8次多项式                                               ，而该多项式的常数项是由CRC校验码组成；将密钥和该多项式关联起来，并加入了CRC校验码，该CRC校验码的生成多项式选用了 CRC16_IBM: 。

步骤2. 输入一幅指纹图像，并对这幅指纹图像进行如下操作：