基于参考点拓展指纹模板的加解密方法及系统技术方案

本发明专利技术是一种基于参考点拓展指纹模板的加解密方法及系统，通过设定拓展的有向参考点的位置总数m，一个(1，3m]范围内的整数集合I；选择一个拓展参考点离原始点的距离r及一个角度变化量Δθ；根据设置的参数构造候选有向参考点列表A；加密时，采用下标j满足j∈{1}UI的拓展参考点drp

【技术实现步骤摘要】
基于参考点拓展指纹模板的加解密方法及系统
本专利技术涉及的是一种信息安全领域的技术，具体是一种基于参考点拓展指纹模板的加解密方法及系统。
技术介绍
现在的部分指纹加解密过程中，指纹模板的对齐是一个很重要过程。对齐的好坏直接影响着指纹的匹配过程，进而影响加解密的结果。为了更好地对齐指纹，同时减小存储用于指纹匹配过程所需的用于对齐指纹模板的辅助数据，有一种称为有向参考点的特征点被提出用于预对齐指纹，其基本原理为：从给定的指纹模板提取到所有可用的细节点集合M＝{mi＝(xi，yi，θi)}和有向参考点drp＝(x，y，θ)，根据参考点drp，对变换：xi＝dcos(θi)，yi＝dsin(θi)，其中：θi＝θi-θ；即以参考点drp为原点，沿着θ方向的射线为x轴，重新定位各个细节点mi在新的坐标系的位置。可见，以上提取到的单一有向参考点信息的准确程度直接影响着指纹加解密过程的成功与否。因此，在不修改原有的有向参考点的提取方法的前提下，可以考虑对其进行拓展，采用多个有向参考点来进行指纹的预对齐过程。
技术实现思路
本专利技术针对现有技术存在的上述不足，提出一种基于参考点拓展指纹模板的加解密方法及系统，能够以提高指纹加解密的准确度。本专利技术是通过以下技术方案实现的：本专利技术涉及一种基于参考点拓展指纹模板的加解密方法，通过构造m个候选有向参考点的位置集合针对每个候选有向参考点构造三个拓展参考点从而得到拓展参考点列表在加密阶段采用满足j∈{1}∪I的拓展参考点drpj∈A用于指纹预对齐，生成n个用于预对齐的指纹模板并通过该模板产生n个版本的加密数据，或在解密阶段采用满足的拓展参考点生成(3m-n+1)个指纹模板，并得到(3m-n+1)个版本的解密秘钥，其中：m、i、j、n均为自然常数。所述的候选有向参考点，通过以有向参考点drp为圆心、r为半径做一个圆，在圆上均匀取m-1个点，以一个为水平向右的半径与圆交点p′为例；从而得到共m个拓展候选有向参考点的位置集合所述的拓展参考点，根据预设的角度变化量Δθ，对于每个候选有向参考点，分别构造三个拓展参考点drpi，0＝(xi，0，yi，0，θ-Δθ)，drpi，1＝(xi，1，yi，1，θ)，drpi，2＝(xi，2，yi，2，θ+Δθ)。所述的拓展参考点列表是指：依次将有向参考点drp、圆交点p′以及候选有向参考点的位置集合中的每一个候选有向参考点的拓展参考点，按照角度从θ、θ-Δθ到θ+Δθ的顺序加入一列表中，最终得到本专利技术涉及一种实现上述方法的系统，包括：指纹细节点提取模块、有向参考点提取模块、预对齐模块、细节点量化模块和加解密模块，其中：指纹细节点提取模块与预对齐模块相连并输出用于预对齐的指纹模板，有向参考点模块与预对齐模块相连并输出有向参考点信息用于预对齐，预对齐模块与细节点量化模块相连并输出预对齐的指纹细节点集合信息，预对齐模块与加解密模块相连并输出量化细节点得到的特征集合信息。技术效果与现有技术相比，本专利技术主要着眼于提高系统的GAR，即在正常的加解密过程中，来自同一个指纹的不同图片能够相互解密彼此加密的密文的概率；同时保持FAR，即在正常的加解密过程中，来自不同指纹的图片能够相互解密彼此加密的密文的概率。附图说明图1为实施例中以(x_0，y_0)为圆心、半径为20的圆示意图；图2为拓展参考点的位置示意图；图3为所有候选有向参考点示意图；图4为加密采用的候选有向参考点示意图；图5为解密采用的候选有向参考点示意图。具体实施方式本实施例包括以下步骤：步骤1)选定拓展的有向参考点的位置总数m、一个整数集合步骤2)设定拓展参考点离原始点的距离r，及一个角度变化量Δθ步骤3)构造多个候选有向参考点；步骤3.1)获取现有的有向参考点drp＝(x，y，θ)步骤3.2)以有向参考点drp为圆心、r为半径做一个圆，在圆上均匀取m-1个点，例如一个为水平向右的半径与圆交点p′。因而，产生m-1个额外的有向参考点位置，加上原始的有向参考点位置，共m个拓展候选有向参考点的位置集合步骤3.3)根据Δθ，对于分别构造三个候选有向参考点drpi，0＝(xi，0，yi，0，θ-Δθ)，drpi，1＝(xi，1，yi，1，θ)，drpi，2＝(xi，2，yi，2，θ+Δθ)。最后，共产生3m个候选有向参考点，以下简称拓展参考点。步骤3.4)构造一个有序的列表A如下：步骤3.4.1)将原始的有向参考点位置上的三个拓展参考点以角度从θ、θ-Δθ到θ+Δθ的顺序加入A中；步骤3.4.2)对于圆上的拓展参考点，以p′为第一个点，逆时针方向，依次将每个位置上的拓展参考点以θ、θ-Δθ到θ+Δθ的顺序加入A中，记最终形成列表为步骤4)加密时采用步骤3中的下标j满足j∈{1}∪I的拓展参考点drpi∈A用于指纹预对齐，生成n个预对齐的指纹模板，进而使得后续的加密过程产生n个版本的加密数据。步骤5)解密时则采用步骤3的A中的下标j满足的拓展参考点用于指纹预对齐，生成(3m-n+1)个预对齐的指纹模板，进而使得后续的解密过程可以采用(3m-n+1)个版本的解密秘钥。具体地：设提取到的有向参考点为drp＝(x0，y0，θ0)当m＝6，时，原始的有向参考点可以被拓展成一个大小为21的候选有向参考点的列表，设置r＝25，角度变化量然后构造多个候选有向参考点：如图1所示，以(x0，y0)为圆心、r＝25为半径做一个圆；确定点p′(x0+25，y0)和其他拓展参考点的位置，如图2所示。共构造出一个大小为7的坐标位置集合：如图3所示，在每个位置pi(1≤i≤5)上拓展出三个方向分别为θ、到的候选有向参考点，得到拓展参考点列表为：加密时将选用drp0，即方向箭头指向如图4所示的1个拓展参考点用于预对齐指纹解密时将采用下标j满足0≤j≤20的drpj，即方向箭头指向如图5所示的21个拓展参考点用于预对齐指纹。为了对比专利技术的效果，我们在FVC2002DB2_A上进行了对照实验。此指纹库有100组指纹，每组指纹属于同一个手指并有8张图片。系统主要涉及的参数有明文的长度、GAR和FAR等，其中明文长度有112、128、144、160、176和192比特，以下分别用k＝7、8、9、10、11和12表示。测试GAR的过程中，我们用指纹库每组图片中标号为1的图片用于加密，标号为2的图片用于解密；测试FAR的过程中，我们用指纹库每组图片中标号为1的图片用于加密，其余所有组标号为1的图片用于解密。最后，测得实验结果如下表：表1表2上述具体实施可由本领域技术人员在不背离本专利技术原理和宗旨的前提下以不同的方式对其进行局部调整，本专利技术的保护范围以权利要求书为准且不由上述具体实施所限，在其范围内的各个实现方案均受本专利技术之约束。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于参考点拓展指纹模板的加解密方法，其特征在于，通过构造m个候选有向参考点的位置集合

【技术特征摘要】
1.一种基于参考点拓展指纹模板的加解密方法，其特征在于，通过构造m个候选有向参考点的位置集合针对每个候选有向参考点构造三个拓展参考点从而得到拓展参考点列表在加密阶段采用满足j∈{1}∪I的拓展参考点drpj∈A用于指纹预对齐，生成n个用于预对齐的指纹模板并通过该模板产生n个版本的加密数据，或在解密阶段采用满足的拓展参考点生成(3m-n+1)个指纹模板，并得到(3m-n+1)个版本的解密秘钥，其中：m、i、j、n均为自然常数。2.根据权利要求1所述的方法，其特征是，所述的候选有向参考点，通过以有向参考点drp为圆心、r为半径做一个圆，在圆上均匀取m-1个点，从而得到共m个拓展候选有向参考点的位置集合3.根据权利要求1所述的方法，其特征是，所述的拓展参考点，根据预设的角度变化量Δθ，对于每个候选有向参考点，分别构造三个拓展参考点drpi，0＝...

【专利技术属性】
技术研发人员：陆海宁，黎相敏，谷大武，丁宁，罗红，王姗姗，许蓓蓓，袁瑗，
申请(专利权)人：上海交通大学，中移杭州信息技术有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31