一種指紋特征點拓撲結(jié)構(gòu)的加密方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種指紋特征點拓撲結(jié)構(gòu)的加密方法,包括如下步驟:在平面上任意選取三個有序點,以這三個有序頂點的坐標作為本枚指紋的密鑰;在所有的指紋特征點中任意選取一個特征點T1,計算出該特征點到三個有序頂點的距離,作為特征點T1的加密值;在未加密的指紋特征點中隨機選取一個特征點Ti,計算出Ti到三個有序頂點的距離,作為特征點Ti的加密值;直到所有的指紋特征點的坐標都加密完成。本發(fā)明的積極效果是:加大了密鑰初始值的選擇范圍;通過特征點到密鑰三角形三個頂點的距離作為加密值,把指紋拓撲的平面坐標從二維映射到三維,增加了破解的復雜度,且這種映射不具有可逆性;通過前后加密值的疊加混淆,使破解變得更加復雜。
【專利說明】一種指紋特征點拓撲結(jié)構(gòu)的加密方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及指紋模板保護【技術(shù)領(lǐng)域】,尤其涉及一種指紋特征點拓撲結(jié)構(gòu)的加密方法。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著指紋識別技術(shù)的成熟,指紋的應用越來越廣泛,它可以避免公民身份和信息的泄露,但指紋模板信息的泄露也需要引起關(guān)注。由于指紋終身不會改變,如果指紋模板被他人獲取,那么用這枚指紋保護的所有賬戶和隱私都將面臨危險,為此,有必要研究可靠安全的指紋模板保護技術(shù)。在經(jīng)典的加密算法中,無論是對稱還是非對稱加密,整個加密過程都需要一個密鑰來對信息進行加密,而在目前比較經(jīng)典流行的B1hashing指紋模板保護方法也需要一個令牌,這樣對指紋模板中特征的保護是有限的,為了提高指紋模板的安全性或者破解難度,就需要一種新的指紋模板保護方法,本發(fā)明通過在平面上任意找一個三角形作為密鑰,增大了密鑰空間,并把指紋拓撲的平面坐標從二維映射到三維,且這種映射是不可逆行為;再通過前后值的疊加,加大了加密的復雜程度。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0003]為了克服現(xiàn)有技術(shù)的上述缺點,本發(fā)明提供了一種指紋特征點拓撲結(jié)構(gòu)的加密方法。
[0004]本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:一種指紋特征點拓撲結(jié)構(gòu)的加密方法,包括如下步驟:
[0005]步驟一、確定本枚指紋的密鑰:
[0006]在平面上任意選取三個有序點,記為(A,B,C),A,B和C三點能夠構(gòu)成一個三角形,且不屬于任何一個指紋特征點,以這三個有序頂點(A,B, C)的坐標作為本枚指紋的密鑰;
[0007]步驟二、任選一個指紋特征點?\,并計算該特征點的加密值:
[0008]在所有的指紋特征點中任意選取一個特征點?\,計算出該特征點到三個有序頂點(A,B, C)的距離,形成一個有序三數(shù)組(Xp Y1; ZJ,作為特征點?\的加密值;
[0009]步驟三、計算指紋特征點?\的加密值:
[0010]在未加密的指紋特征點中隨機選取一個特征點Ti; i = 2,3,…,η ;其中:η為特征點的個數(shù),計算出凡到三個有序頂點(A,B, C)的距離,形成一個有序三數(shù)組(X” Y” ZJ,作為特征點t的加密值;
[0011]步驟四、重復步驟三,直到所有的指紋特征點的坐標都加密完成。
[0012]進一步地,為了加大破解難度,還可對步驟二的有序三數(shù)組進行運算處理,得到新的有序三數(shù)組(apbpCi)作為特征點!\的加密值,具體的運算處理方法如下:
[0013]— ΙΝΤ [ (Ax+Ay) /10]
[0014]bi = Y1-1NT[(Bx+By)/10]
[0015]cx = — INT [ (Cx+Cy) /10]
[0016]其中:INT為取整函數(shù),Ax、Ay分別表示A點的橫、縱坐標;Bx、By分別表示B點的橫、縱坐標;Cx、Cy分別表示C點的橫、縱坐標。
[0017]進一步地,為了加大破解難度,還可對步驟三的有序三數(shù)組(X” Y” ZJ進行運算處理,得到新的有序三數(shù)組(apbpCi)作為特征點凡的加密值,具體的運算處理方法如下:
[0018]ai = Xi — ΙΝΤ[Χη/10]
[0019]匕=Yi— ΙΝΤ[Υη/10]
[0020]Ci = Zj -1NTtZ^/10]
[0021]其中:INT為取整函數(shù)。
[0022]與現(xiàn)有技術(shù)相比,本發(fā)明的積極效果是:通過在平面上任意選擇可構(gòu)成三角形的三個頂點,加大了密鑰初始值的選擇范圍;通過特征點到密鑰三角形三個頂點的距離作為加密值,把指紋拓撲的平面坐標從二維映射到三維,增加了破解的復雜度,且這種映射不具有可逆性;通過前后加密值的疊加混淆,使破解變得更加復雜。
【具體實施方式】
[0023]一種指紋特征點拓撲結(jié)構(gòu)的加密方法,包括如下步驟:
[0024]步驟一、確定本枚指紋的密鑰:
[0025]在平面上任意選取三個點A,B和C,這三個點要滿足能夠構(gòu)成一個三角形,且不屬于任何一個指紋特征點,然后給這個三個頂點排個順序,以這三個有序頂點(A,B, C)的坐標作為本枚指紋的密鑰;
[0026]步驟二、任選一個指紋特征點?\,并計算該特征點的加密值:
[0027]在所有的指紋特征點中任意選取一個特征點?\,計算出該特征點到三個有序頂點(A,B,C)的距離,形成一個有序三數(shù)組(HZJ,作為特征點?\的加密值。這個過程是不可逆的,因為任意給定三個有序數(shù)組,不能確定唯一一個頂點。
[0028]為了進一步增加破解難度,還可以對該特征點到三個有序頂點(A,B, C)的距離形成的有序三數(shù)組(XpYpZi)進行運算處理,得到新的有序三數(shù)組(apb1作為特征點?\的加密值,具體的運算處理方法如下:
[0029]a: = Χ: — INT [ (Ax+Ay) /10]
[0030]bi = Y1-1NT [ (Bx+By)/10]
[0031 ] Cl = Z1 -1NT [ (Cx+Cy)/10]
[0032]其中:INT為取整函數(shù),Ax、Ay分別表示A點的橫、縱坐標;Bx、By分別表示B點的橫、縱坐標;Cx、Cy分別表示C點的橫、縱坐標。
[0033]步驟三、計算指紋特征點?\ (i = 2,3,…,η ;其中:η為特征點的個數(shù))的加密值:
[0034]在未加密的指紋特征點中隨機選取一個特征點Ti(i = 2,3,…,η),計算出?\到(A,B, C)三個頂點的距離(X” Y” ZJ,作為特征點?\的加密值。
[0035]為了進一步增加破解難度,還可以對(X” Y” ZJ進行運算處理,得到新的有序三數(shù)組(apbpCi)作為特征點?\的加密值,具體的運算處理方法如下:
[0036]ai = Xi — ΙΝΤ[Χη/10]
[0037]bj = Yj -1NTtY^/10]
[0038]Ci = Zj -1NTtZ^/10]
[0039]步驟四、重復步驟三,直到所有的指紋特征點的坐標都加密完成。
[0040]本發(fā)明的原理是:通過在平面上找任意三個點A,B和C,這三個點要滿足能夠構(gòu)成一個三角形,且不屬于任何一個指紋特征點,然后給這個三個頂點排個順序,以這三個有序頂點的坐標作為本枚指紋的密鑰,然后在所有的指紋特征點中隨機選取一個特征點,計算出這個特征點到初始的三個頂點的距離,形成一個有序三數(shù)組,并且把三個頂點A,B和C的橫縱坐標的值分別相加,分別除以10取整,分別與剛計算出的有序三數(shù)組相減形成這個特征點拓撲的加密值。以后在沒有加密的特征點中任意選取一個特征點,計算出其到三個頂點A,B和C的距離,再分別減去上次加密特征點與密鑰三角形三個頂點的距離除以10取整的值,形成此次特征點的加密值,這樣加密指紋的特征點的拓撲,以三角形的三個頂點的坐標作為密鑰,增大了密鑰空間的范圍,特征點的平面坐標從二維映射到三維,加密值的復雜度變大,加密值的前后混淆疊加,破解難度更加大,且這種加密計算簡單,效率高。
【權(quán)利要求】
1.一種指紋特征點拓撲結(jié)構(gòu)的加密方法,其特征在于:包括如下步驟: 步驟一、確定本枚指紋的密鑰: 在平面上任意選取三個有序點,記為(A,B, C),A,B和C三點能夠構(gòu)成一個三角形,且不屬于任何一個指紋特征點,以這三個有序頂點(A,B, C)的坐標作為本枚指紋的密鑰;步驟二、任選一個指紋特征點?\,并計算該特征點的加密值: 在所有的指紋特征點中任意選取一個特征點,計算出該特征點到三個有序頂點(Α,B,C)的距離,形成一個有序三數(shù)組(ΧηΥρΖΡ,作為特征點?\的加密值; 步驟三、計算指紋特征點?\的加密值: 在未加密的指紋特征點中隨機選取一個特征點Ti; i=2, 3,…,η ;其中:η為特征點的個數(shù),計算出?\到三個有序頂點(A,B, C)的距離,形成一個有序三數(shù)組(X” Ui),作為特征點?\的加密值; 步驟四、重復步驟三,直到所有的指紋特征點的坐標都加密完成。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種指紋特征點拓撲結(jié)構(gòu)的加密方法,其特征在于:對步驟二的有序三數(shù)組(^,21)進行運算處理,得到新的有序三數(shù)組(81,131,(31)作為特征點1'1的加密值,具體的運算處理方法如下:
— I NT [ (Ax+Ay) /10]
bi = Y1-1NT[ (Bx+By) /10]
Cl = Z1-1NT[ (Cx+Cy) /10] 其中:INT為取整函數(shù),Ax、Ay分別表示A點的橫、縱坐標;Bx、By分別表示B點的橫、縱坐標;Cx、Cy分別表示C點的橫、縱坐標。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種指紋特征點拓撲結(jié)構(gòu)的加密方法,其特征在于:對步驟三的有序三數(shù)組^^一進行運算處理^導到新的有序三數(shù)組^”匕^^作為特征點凡的加密值,具體的運算處理方法如下: Bi = X1-1NTDW10] bi = Y1-1NT[Yh/10]
Ci = Z1-1NTtZiVlO] 其中:INT為取整函數(shù)。
【文檔編號】H04L9/08GK104301099SQ201410549340
【公開日】2015年1月21日 申請日期:2014年10月16日 優(yōu)先權(quán)日:2014年10月16日
【發(fā)明者】李甫, 余文春, 傅榮會 申請人:內(nèi)江師范學院