一種指紋特征點(diǎn)拓?fù)浣Y(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(diǎn)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的加密方法，包括如下步驟：在平面上任意選取三個(gè)有序點(diǎn)，以這三個(gè)有序頂點(diǎn)的坐標(biāo)作為本枚指紋的密鑰；在所有的指紋特征點(diǎn)中任意選取一個(gè)特征點(diǎn)T1，計(jì)算出該特征點(diǎn)到三個(gè)有序頂點(diǎn)的距離，作為特征點(diǎn)T1的加密值；在未加密的指紋特征點(diǎn)中隨機(jī)選取一個(gè)特征點(diǎn)Ti，計(jì)算出Ti到三個(gè)有序頂點(diǎn)的距離，作為特征點(diǎn)Ti的加密值；直到所有的指紋特征點(diǎn)的坐標(biāo)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(diǎn)到密鑰三角形三個(gè)頂點(diǎn)的距離作為加密值，把指紋拓?fù)涞钠矫孀鴺?biāo)從二維映射到三維，增加了破解的復(fù)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(fù)雜。
【專利說明】一種指紋特征點(diǎn)拓?fù)浣Y(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(hù)【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種指紋特征點(diǎn)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的加密方法。

【背景技術(shù)】
[0002]隨著指紋識(shí)別技術(shù)的成熟，指紋的應(yīng)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(huì)改變，如果指紋模板被他人獲取，那么用這枚指紋保護(hù)的所有賬戶和隱私都將面臨危險(xiǎn)，為此，有必要研究可靠安全的指紋模板保護(hù)技術(shù)。在經(jīng)典的加密算法中，無論是對(duì)稱還是非對(duì)稱加密，整個(gè)加密過程都需要一個(gè)密鑰來對(duì)信息進(jìn)行加密，而在目前比較經(jīng)典流行的B1hashing指紋模板保護(hù)方法也需要一個(gè)令牌，這樣對(duì)指紋模板中特征的保護(hù)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(hù)方法，本發(fā)明通過在平面上任意找一個(gè)三角形作為密鑰，增大了密鑰空間，并把指紋拓?fù)涞钠矫孀鴺?biāo)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(fù)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(diǎn)，本發(fā)明提供了一種指紋特征點(diǎn)拓?fù)浣Y(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(diǎn)拓?fù)浣Y(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(gè)有序點(diǎn)，記為(A，B，C)，A，B和C三點(diǎn)能夠構(gòu)成一個(gè)三角形，且不屬于任何一個(gè)指紋特征點(diǎn)，以這三個(gè)有序頂點(diǎn)(A，B, C)的坐標(biāo)作為本枚指紋的密鑰；
[0007]步驟二、任選一個(gè)指紋特征點(diǎn)?\，并計(jì)算該特征點(diǎn)的加密值:
[0008]在所有的指紋特征點(diǎn)中任意選取一個(gè)特征點(diǎn)?\，計(jì)算出該特征點(diǎn)到三個(gè)有序頂點(diǎn)(A，B, C)的距離，形成一個(gè)有序三數(shù)組(Xp Y1； ZJ，作為特征點(diǎn)?\的加密值；
[0009]步驟三、計(jì)算指紋特征點(diǎn)?\的加密值:
[0010]在未加密的指紋特征點(diǎn)中隨機(jī)選取一個(gè)特征點(diǎn)Ti; i = 2，3，…，η ;其中:η為特征點(diǎn)的個(gè)數(shù)，計(jì)算出凡到三個(gè)有序頂點(diǎn)(A，B, C)的距離，形成一個(gè)有序三數(shù)組(X” Y” ZJ，作為特征點(diǎn)t的加密值；
[0011]步驟四、重復(fù)步驟三，直到所有的指紋特征點(diǎn)的坐標(biāo)都加密完成。
[0012]進(jìn)一步地，為了加大破解難度，還可對(duì)步驟二的有序三數(shù)組進(jìn)行運(yùn)算處理，得到新的有序三數(shù)組(apbpCi)作為特征點(diǎn)！\的加密值，具體的運(yùn)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(diǎn)的橫、縱坐標(biāo)；Bx、By分別表示B點(diǎn)的橫、縱坐標(biāo)；Cx、Cy分別表示C點(diǎn)的橫、縱坐標(biāo)。
[0017]進(jìn)一步地，為了加大破解難度，還可對(duì)步驟三的有序三數(shù)組(X” Y” ZJ進(jìn)行運(yùn)算處理，得到新的有序三數(shù)組(apbpCi)作為特征點(diǎn)凡的加密值，具體的運(yùn)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(gè)頂點(diǎn)，加大了密鑰初始值的選擇范圍；通過特征點(diǎn)到密鑰三角形三個(gè)頂點(diǎn)的距離作為加密值，把指紋拓?fù)涞钠矫孀鴺?biāo)從二維映射到三維，增加了破解的復(fù)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(fù)雜。

【具體實(shí)施方式】
[0023]一種指紋特征點(diǎn)拓?fù)浣Y(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(gè)點(diǎn)A，B和C，這三個(gè)點(diǎn)要滿足能夠構(gòu)成一個(gè)三角形，且不屬于任何一個(gè)指紋特征點(diǎn)，然后給這個(gè)三個(gè)頂點(diǎn)排個(gè)順序，以這三個(gè)有序頂點(diǎn)(A，B, C)的坐標(biāo)作為本枚指紋的密鑰；
[0026]步驟二、任選一個(gè)指紋特征點(diǎn)?\，并計(jì)算該特征點(diǎn)的加密值:
[0027]在所有的指紋特征點(diǎn)中任意選取一個(gè)特征點(diǎn)?\，計(jì)算出該特征點(diǎn)到三個(gè)有序頂點(diǎn)(A，B，C)的距離，形成一個(gè)有序三數(shù)組(HZJ，作為特征點(diǎn)?\的加密值。這個(gè)過程是不可逆的，因?yàn)槿我饨o定三個(gè)有序數(shù)組，不能確定唯一一個(gè)頂點(diǎn)。
[0028]為了進(jìn)一步增加破解難度，還可以對(duì)該特征點(diǎn)到三個(gè)有序頂點(diǎn)(A，B, C)的距離形成的有序三數(shù)組(XpYpZi)進(jìn)行運(yùn)算處理，得到新的有序三數(shù)組(apb1作為特征點(diǎn)?\的加密值，具體的運(yùn)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(diǎn)的橫、縱坐標(biāo)；Bx、By分別表示B點(diǎn)的橫、縱坐標(biāo)；Cx、Cy分別表示C點(diǎn)的橫、縱坐標(biāo)。
[0033]步驟三、計(jì)算指紋特征點(diǎn)?\ (i = 2，3，…，η ;其中:η為特征點(diǎn)的個(gè)數(shù))的加密值:
[0034]在未加密的指紋特征點(diǎn)中隨機(jī)選取一個(gè)特征點(diǎn)Ti(i = 2,3，…，η),計(jì)算出?\到(A，B, C)三個(gè)頂點(diǎn)的距離(X” Y” ZJ，作為特征點(diǎn)?\的加密值。
[0035]為了進(jìn)一步增加破解難度，還可以對(duì)(X” Y” ZJ進(jìn)行運(yùn)算處理，得到新的有序三數(shù)組(apbpCi)作為特征點(diǎn)?\的加密值，具體的運(yùn)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(fù)步驟三，直到所有的指紋特征點(diǎn)的坐標(biāo)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(gè)點(diǎn)A，B和C，這三個(gè)點(diǎn)要滿足能夠構(gòu)成一個(gè)三角形，且不屬于任何一個(gè)指紋特征點(diǎn)，然后給這個(gè)三個(gè)頂點(diǎn)排個(gè)順序，以這三個(gè)有序頂點(diǎn)的坐標(biāo)作為本枚指紋的密鑰，然后在所有的指紋特征點(diǎn)中隨機(jī)選取一個(gè)特征點(diǎn)，計(jì)算出這個(gè)特征點(diǎn)到初始的三個(gè)頂點(diǎn)的距離，形成一個(gè)有序三數(shù)組，并且把三個(gè)頂點(diǎn)A，B和C的橫縱坐標(biāo)的值分別相加，分別除以10取整，分別與剛計(jì)算出的有序三數(shù)組相減形成這個(gè)特征點(diǎn)拓?fù)涞募用苤?。以后在沒有加密的特征點(diǎn)中任意選取一個(gè)特征點(diǎn)，計(jì)算出其到三個(gè)頂點(diǎn)A，B和C的距離，再分別減去上次加密特征點(diǎn)與密鑰三角形三個(gè)頂點(diǎn)的距離除以10取整的值，形成此次特征點(diǎn)的加密值，這樣加密指紋的特征點(diǎn)的拓?fù)洌匀切蔚娜齻€(gè)頂點(diǎn)的坐標(biāo)作為密鑰，增大了密鑰空間的范圍，特征點(diǎn)的平面坐標(biāo)從二維映射到三維，加密值的復(fù)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(jì)算簡(jiǎn)單，效率高。
【權(quán)利要求】
1.一種指紋特征點(diǎn)拓?fù)浣Y(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(gè)有序點(diǎn)，記為(A，B, C)，A，B和C三點(diǎn)能夠構(gòu)成一個(gè)三角形，且不屬于任何一個(gè)指紋特征點(diǎn)，以這三個(gè)有序頂點(diǎn)(A，B, C)的坐標(biāo)作為本枚指紋的密鑰；步驟二、任選一個(gè)指紋特征點(diǎn)?\，并計(jì)算該特征點(diǎn)的加密值: 在所有的指紋特征點(diǎn)中任意選取一個(gè)特征點(diǎn)，計(jì)算出該特征點(diǎn)到三個(gè)有序頂點(diǎn)(Α,B，C)的距離，形成一個(gè)有序三數(shù)組(ΧηΥρΖΡ，作為特征點(diǎn)?\的加密值； 步驟三、計(jì)算指紋特征點(diǎn)?\的加密值: 在未加密的指紋特征點(diǎn)中隨機(jī)選取一個(gè)特征點(diǎn)Ti; i=2, 3，…，η ;其中:η為特征點(diǎn)的個(gè)數(shù)，計(jì)算出?\到三個(gè)有序頂點(diǎn)(A，B, C)的距離，形成一個(gè)有序三數(shù)組(X” Ui)，作為特征點(diǎn)?\的加密值； 步驟四、重復(fù)步驟三，直到所有的指紋特征點(diǎn)的坐標(biāo)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(diǎn)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的加密方法，其特征在于:對(duì)步驟二的有序三數(shù)組(^，21)進(jìn)行運(yùn)算處理，得到新的有序三數(shù)組(81，131，(31)作為特征點(diǎn)1'1的加密值，具體的運(yùn)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(diǎn)的橫、縱坐標(biāo)；Bx、By分別表示B點(diǎn)的橫、縱坐標(biāo)；Cx、Cy分別表示C點(diǎn)的橫、縱坐標(biāo)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種指紋特征點(diǎn)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的加密方法，其特征在于:對(duì)步驟三的有序三數(shù)組^^一進(jìn)行運(yùn)算處理^導(dǎo)到新的有序三數(shù)組^”匕^^作為特征點(diǎn)凡的加密值，具體的運(yùn)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(hào)】H04L9/08GK104301099SQ201410549340
【公開日】2015年1月21日 申請(qǐng)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(huì) 申請(qǐng)人:內(nèi)江師范學(xué)院