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基于虹膜的数据加解密算法研究

作　者: 齐宁
导　师: 张大鹏
学　校: 哈尔滨工业大学
专　业: 计算机科学与技术
关键词: 加解密虹膜密钥生物特征
分类号: TP309.7
类　型: 硕士论文
年　份: 2008年
下　载: 32次
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内容摘要

传统的密码学用密钥对信息进行加解密,其安全性依赖于对密钥的保护。这种体制存在很多安全隐患,不能防范非法的密钥共享与抵赖,而且过长的密钥不可能被记忆且容易丢失。为了解决这些问题,生物加解密技术应运而生。它利用人体的生物特征直接或间接生成密钥,然后利用相应的算法对信息进行保护。基于虹膜的数据加解密技术是生物加解密技术的一个重要分支。由于虹膜具有稳定性、唯一性、非侵犯性等优点,使得这项研究具有重要的研究意义和广阔的应用前景。本文对虹膜加解密技术进行了深入的研究,主要研究内容包括如下方面:对虹膜加解密技术进行了深入的分析与全面的总结。探讨虹膜加解密技术与虹膜识别技术的关系,分析虹膜加解密技术需要解决的问题、加解密的过程、加解密方法的分类及如何衡量算法的性能。参考已有虹膜识别算法中的特征提取过程,从虹膜图像中提取特征,使其既能高效地描述虹膜的纹理,又具有很强区分力,从而适用于虹膜加解密算法中。提出了一种基于Reed-Solomon的虹膜加解密算法。该算法首先从虹膜图像中提取特征向量后,用简单的加减运算来对数据进行加解密。算法用Reed-Solomon方法来克服虹膜的模糊性。提出了一种基于Modified Fuzzy Vault的虹膜加解密算法。该算法从虹膜图像中提取特征向量后,用Modified Fuzzy Vault方法对数据进行加解密,具有较高的安全性并能够有效地克服虹膜的模糊性。提出了一种基于AES的虹膜加解密算法。该算法将虹膜图像通过一系列变换生成128位二进制串,将其作为密码学中的密钥,然后用AES算法对信息进行加解密。

全文目录

摘要  4-5
Abstract  5-8
第1章绪论  8-15
  1.1 课题背景  8-9
  1.2 国内外研究现状  9-13
  1.3 研究意义  13
  1.4 本文主要研究内容  13-15
第2章虹膜加解密技术  15-22
  2.1 虹膜识别基本原理  15-17
    2.1.1 虹膜简介  15-16
    2.1.2 虹膜识别发展过程  16-17
    2.1.3 虹膜识别系统框图  17
  2.2 虹膜加解密与虹膜识别的关系  17-18
  2.3 虹膜加解密技术  18-21
    2.3.1 所需解决的问题  18-19
    2.3.2 加解密过程  19-20
    2.3.3 算法分类  20-21
    2.3.4 实验结果的衡量  21
  2.4 本章小结  21-22
第3章虹膜特征提取  22-28
  3.1 引言  22
  3.2 虹膜预处理  22-25
    3.2.1 虹膜定位  22-23
    3.2.2 归一化  23-25
  3.3 特征提取  25-27
  3.4 特征量化  27
  3.5 本章小结  27-28
第4章基于Reed-Solomon 的虹膜加解密算法  28-35
  4.1 算法总体描述  28-29
  4.2 相关理论  29-30
  4.3 加密与解密  30-32
    4.3.1 加密过程  30-31
    4.3.2 解密过程  31-32
  4.4 实验结果分析  32-34
  4.5 本章小结  34-35
第5章基于Modified Fuzzy Vault 的虹膜加解密算法  35-42
  5.1 算法总体描述  35-36
  5.2 相关理论  36-38
  5.3 加密与解密  38-39
    5.3.1 加密过程  38-39
    5.3.2 解密过程  39
  5.4 实验结果分析  39-41
  5.5 本章小结  41-42
第6章基于AES 的虹膜加解密算法  42-49
  6.1 算法总体描述  42-43
  6.2 相关理论  43-44
    6.2.1 Hash 算法  43
    6.2.2 AES 算法  43-44
  6.3 加密与解密  44-46
    6.3.1 加密过程  44-46
    6.3.2 解密过程  46
  6.4 实验结果分析  46-48
  6.5 本章小结  48-49
结论  49-50
参考文献  50-54
攻读学位期间发表的学术论文  54-56
致谢  56

基于虹膜的数据加解密算法研究

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