基于连续变量量子密钥分发的指纹认证方法技术

本发明专利技术公开了一种基于连续变量量子密钥分发的指纹认证方法，包括注册阶段和认证阶段，注册阶段用于注册用户的指纹信息，认证阶段用于认证用户的指纹信息。本发明专利技术提供的这种基于连续变量量子密钥分发的指纹认证方法，基于连续变量量子密钥分发过程，具有理论上的无条件安全性，而且本发明专利技术方法在客户端与服务端之间传输的信息并非用户的指纹的特征点信息，因此即使传输信息被盗也不会影响用户的信息安全，同时本发明专利技术方法提高了同一用户使用相同指纹跨平台认证的安全性，最后本发明专利技术方法在密钥丢失或重置且用户使用相同指纹进行重新注册认证时，同样能够保证整个系统的安全性。

Fingerprint authentication method based on continuous variable quantum key distribution

The invention discloses a fingerprint authentication method based on continuous variable quantum key distribution, which includes registration stage and authentication stage, registration stage for registering user's fingerprint information and authentication stage for authenticating user's fingerprint information. The fingerprint authentication method based on continuous variable quantum key distribution provided by the invention has unconditional security in theory based on the process of continuous variable quantum key distribution, and the information transmitted between the client and the server is not the characteristic point information of the user's fingerprint, so even if the transmission information is stolen, the user's information security will not be affected. The method improves the security of cross-platform authentication using the same fingerprint by the same user. Finally, the method can also ensure the security of the whole system when the key is lost or reset and the user uses the same fingerprint for re-registration and authentication.

【技术实现步骤摘要】
基于连续变量量子密钥分发的指纹认证方法
本专利技术属于量子通信领域，具体涉及一种基于连续变量量子密钥分发的指纹认证方法。
技术介绍
随着生物技术以及人工智能技术的发展推动，指纹识别技术水平在不断提高，并被广泛应用在各类公共场所。相比密码以及字符串这类传统的身份认证方法，使用指纹识别方式会更加简单、便捷。指纹识别方式不用记住密码，仅仅只要依靠扫描用户的指纹，身份认证过程就得以完成。但是生物识别技术不等于绝对的安全，其存在几个固有的问题。比如，指纹的原始特征数据被称之为“特征点”，储存在服务器的数据库中。如果数据库被盗，所有的指纹原始特征数据将会被曝光，窃听者利用这些被盗的“特征点”可以还原成原始的指纹图像，这将严重影响系统的安全性。为了克服以上提及的问题，一种可撤销的生物模板保护技术被提出。这种技术通过利用不可逆模板来转化“特征点”从而保护用户的隐私安全。在指纹认证过程中，系统只认证模板，从而防止“特征点”被盗或者曝光。此方案的优点在于，一旦模板被盗或者曝光，根据同一“特征点”可再生成全新的不可逆的传输模板。近几年来，基于生物特征模板保护技术的指纹识别算法已经成为热点问题，研究者们提出本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于连续变量量子密钥分发的指纹认证方法，包括注册阶段和认证阶段；所述注册阶段包括如下步骤：S1.客户端获取用户注册的指纹，提取指纹的特征点，并根据特征点调制变量{Xa}1≤a≤n、{Pa}1≤a≤n为相干态；S2.客户端将步骤S1得到的分布在坐标空间{(Xa,Pa)}1≤a≤n的相干态信息，通过量子信道传输给服务端；S3.服务端产生模板Ti，同时利用零差检测器随机测量接收到的相干态信息的正则分量，得到第一初始密钥{k'a}1≤a≤n，并将产生的模板Ti进行存储；S4.服务端通过经典信道将模板Ti发送给客户端，客户端根据接收的模板Ti生成对应的第二初始密钥{ka}1≤a≤n，此时客户端与...

【技术特征摘要】
1.一种基于连续变量量子密钥分发的指纹认证方法，包括注册阶段和认证阶段；所述注册阶段包括如下步骤：S1.客户端获取用户注册的指纹，提取指纹的特征点，并根据特征点调制变量{Xa}1≤a≤n、{Pa}1≤a≤n为相干态；S2.客户端将步骤S1得到的分布在坐标空间{(Xa,Pa)}1≤a≤n的相干态信息，通过量子信道传输给服务端；S3.服务端产生模板Ti，同时利用零差检测器随机测量接收到的相干态信息的正则分量，得到第一初始密钥{k'a}1≤a≤n，并将产生的模板Ti进行存储；S4.服务端通过经典信道将模板Ti发送给客户端，客户端根据接收的模板Ti生成对应的第二初始密钥{ka}1≤a≤n，此时客户端与服务端共享一组含相关变量的初始密钥对{ka}1≤a≤n和{k'a}1≤a≤n；S5.服务端从共享的初始密钥对{ka}1≤a≤n和{k'a}1≤a≤n中提取m个数据进行参数估计，并根据估计的参数决定是否继续协议；m为自然数；S6.服务端对测量数据离散化，利用纠错码对已提取了m个数据的初始密钥对{ka}1≤a≤n-m和{k'a}1≤a≤n-m进行反向数据协商，并将对应的纠错码进行存储；S7.客户端使用随机的哈希函数将此时长度为n-m的ka压缩为长度为j的密钥kj；S8.客户端将步骤S7使用的哈希函数通过经典信道发送给服务端，服务端提取密钥kj，并将对应的哈希函数与密钥kj进行存储，从而完成用户指纹的注册；所述的认证阶段包括如下步骤：A.客户端获取待认证的指纹，提取指纹的特征点，并根据特征点调制变量{Xb}1≤b≤n、{Pb}1≤b≤n为相干态；B.客户端将步骤S1得到的分布在坐标空间{(Xb,Pb)}1...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈治亚，周坤霖，郭迎，廖骎，
申请(专利权)人：中南大学，
类型：发明
国别省市：湖南,43