一种基于融合特征描述子的指纹加密方法技术

本发明专利技术属于信息安全和模式识别中指纹加密融合技术领域，公开了一种基于融合特征描述子的指纹加密方法；首先需要构造免配准的特征描述子，描述子由三部分构成，分别为指纹细节点方向场特征描述子、指纹细节点局部结构描述子，脊线计数特征描述子；然后将描述子存入辅助数据(Helper Data)中，用于指纹加密算法的加密域匹配；利用Fuzzy Vault算法将指纹特征信息与密钥进行绑定，添加杂凑点，生成Vault；当用户需要进行验证时，将查询指纹与注册指纹生成的Helper Data计算匹配分数，与注册指纹进行加密域匹配，完成指纹加解密流程。本发明专利技术避免了传统因配准不精确带来的误差，提高了指纹加密技术的匹配精度。

A Fingerprint Encryption Method Based on Fused Feature Descriptor

【技术实现步骤摘要】
一种基于融合特征描述子的指纹加密方法
本专利技术属于信息安全和模式识别中指纹加密融合
，尤其涉及一种基于融合特征描述子的指纹加密方法。
技术介绍
目前，业内常用的现有技术是这样的：生物特征加密技术旨在将生物特征识别和密码技术有机融合，发挥各自技术的优势，减轻密钥管理的压力，并对隐私信息提供更强大的安全保护和控制。指纹加密技术是指纹识别技术和密码技术相辅相成，其原理是将指纹信息和密钥信息安全的融合在一起，该技术兼顾了指纹识别的模糊性和密码技术的准确性，确保密码技术中的密钥安全，是信息安全领域的一个重要的发展趋势。将生物特征加密技术分为密钥释放、密钥绑定和密钥生成三种模式。模糊保险箱方法就是密钥绑定的生物特征加密方式，也是目前指纹加密领域中影响最大的算法，许多研究者都是以这个算法为基础进行深入研究的。现有的指纹加密系统中，FuzzyVault算法是应用于实际的加密系统。FuzzyVault模糊保险箱算法是基于指纹细节点特征的加密算法，因此在加密域准确找出匹配的细节点对该算法的性能有着直接的影响。FuzzyVault模糊保险箱算法的核心问题是解决生物特征的模糊性和密钥体制的准确性之间本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于融合特征描述子的指纹加密方法，其特征在于，所述基于融合特征描述子的指纹加密方法首先需要构造免配准的特征描述子，描述子由三部分构成，分别为指纹细节点方向场特征描述子、指纹细节点局部结构描述子，脊线计数特征描述子；然后将描述子存入辅助数据(HelperData)中，用于指纹加密算法的加密域匹配；利用模糊保险库(Fuzzy Vault)算法将指纹特征信息与密钥进行绑定，添加杂凑点，生成Vault；当用户需要进行验证时，将查询指纹与注册指纹生成的HelperData计算匹配分数，与注册指纹进行加密域匹配，完成指纹加解密流程。

【技术特征摘要】
1.一种基于融合特征描述子的指纹加密方法，其特征在于，所述基于融合特征描述子的指纹加密方法首先需要构造免配准的特征描述子，描述子由三部分构成，分别为指纹细节点方向场特征描述子、指纹细节点局部结构描述子，脊线计数特征描述子；然后将描述子存入辅助数据(HelperData)中，用于指纹加密算法的加密域匹配；利用模糊保险库(FuzzyVault)算法将指纹特征信息与密钥进行绑定，添加杂凑点，生成Vault；当用户需要进行验证时，将查询指纹与注册指纹生成的HelperData计算匹配分数，与注册指纹进行加密域匹配，完成指纹加解密流程。2.如权利要求1所述的基于融合特征描述子的指纹加密方法，其特征在于，所述基于融合特征描述子的指纹加密方法具体包括：第一步，对用户注册指纹Q和验证指纹T，进行指纹图像，增强，二值化预处理操作；第二步，根据指纹预处理后图像，从左往右，从上往下依次提取指纹细节点坐标与方向，生成细节点集其中n为细节点的个数；生成方向场信息；第三步，利用用户注册指纹，提取细节点周围方向场特征描述子，生成细节点方向场特征描述子F；在F将局部细节点进行两两配对，组成局部结构描述子LS，并计算两个细节点之间的脊线计数RC；第四步，将方向场特征描述子F、局部结构描述子LS和脊线计数RC进行融合，将融合后的特征描述子存入HelperData中；第五步，细节点集M编码，密钥K处理，利用FuzzyVault算法将指纹特征信息与密钥K进行绑定，添加杂凑点，生成Vault；第六步，当用户需要进行验证时，将查询指纹与注册指纹生成的HelperData计算匹配分数，与注册指纹进行加密域匹配，完成指纹加解密流程。3.如权利要求2所述的基于融合特征描述子的指纹加密方法，其特征在于，所述第一步具体包括：步骤一，对注册指纹和验证指纹图像采用Gabor滤波器进行图像增强，脊线信息增强，垂直于脊线的噪声减弱；步骤二，将指纹增强图像，通过固定阈值法进行图像二值化处理得到指纹二值化图像。4.如权利要求2所述的基于融合特征描述子的指纹加密方法，其特征在于，所述第二步具体包括：步骤一，根据注册指纹图像的预处理结果，通过基于链码的指纹特征提取方法，沿着脊线的边界逆时针方向追踪脊线，发生明显偏转时，记录为细节点Mi，生成细节点集其中n为细节点的个数；步骤二，通过Sobel算子计算出每一点的梯度信息，得到细节点的方向，生成方向场信息。5.如权利要求2所述的基于融合特征描述子的指纹加密方法，其特征在于，所述第三步具体包括：步骤一，根据注册指纹图像的预处理结果，得到的指纹细节点信息、方向场信息，构造细节点方向场特征描述子；步骤二，以细节点为中心构造L个半径为的同心圆，rL为最大同心圆的半径，以细节点的方向作为初始方向，每个圆上包含Kl个采样点pk，l；沿逆时针由内而外对采样点依次进行编号，并计算采样点的方向场与细节点方向的差值生成细节点方向场特征描述子其中n为细节点的个数；步骤三，以细节点为参考点，在半径为rL的圆内，进行参考点与其他细节点的两两配对，计算细节点对的欧式...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵恒，丁红霞，庞辽军，曹志诚，石悦，
申请(专利权)人：西安电子科技大学，
类型：发明
国别省市：陕西,61