[發明專利]一種人臉信息的編碼加密及應用方法

有效

• 申請號: 201310661690.0
• 申請日: 2013-12-09
• 公開（公告）號: CN103646200B
• 公開（公告）日: 2016-11-23
• 發明（設計）人: 張繼中
• 申請（專利權）人: 東南大學
• 主分類號: G06F21/32
• 分類號: G06F21/32;G06K9/00
• 代理公司: 南京瑞弘專利商標事務所(普通合伙) 32249
• 代理人: 楊曉玲

技術領域

本發明涉及人臉的編碼加密及應用方法，特別是通過轉動臉向左或者向右而構建基于二進制的編碼從而將具有特定生物特征的人臉信息與基于人臉轉向編碼構建的密碼進行組合，因此實現靜態生物特征加密與動態編碼密碼加密組合而提高加密的安全性。

背景技術

在固定及移動互聯網技術高速發展的現代社會中，信息安全顯示出前所未有的重要性。身份識別及鑒定是保證系統安全的重要前提，在國家安全、電子商務、電子支付、安全檢查等應用領域，都需要準確的身份識別及鑒定。當前，個人身份鑒別主要依靠ID卡(如身份證、工作證及儲蓄卡等智能卡)和密碼等手段，然而ID卡的使用存在攜帶不便、容易遺失、損壞等問題，而使用密碼則面臨密碼被遺忘和破解等諸多問題。據統計，美國每年在福利發放、信用卡交易、移動電話以及ATM交易方面由于身份詐騙而造成的經濟損失高達數十億美元。因此，因此我們急需一種更加方便、有效、安全的身份識別技術，以適應現代科技發展和社會進步的需要。

為此生物特征識別技術以其特有的安全性，可靠性和有效性等越來越受到人們的重視，并開始進入我們社會生活的各個領域。美國政府在“9.11”事件以后連續簽署了三個國家安全法案，要求采用生物識別技術。2003年6月，聯合國國際民用航空組織已公布了其生物技術的應用規劃，將在個人護照中加入生物特征如指紋、虹膜、人臉特征等，并在入境時進行個人身份確認。

目前，所有基于生物特征的自動識別系統都有大體相同的工作原理和工作過程。首先是采集樣本，這些樣本可以是人臉圖像、聲音、指紋等等;其次是進行特征提取，即提取樣本的某些特征，用某種算法為其分配一個特征代碼，這一代碼被存入數據庫。最后當需要對某人進行身份鑒定時，再用某種特征匹配算法將存入數據庫的特征代碼與被識別人的特征相匹配，從而查明其身份。現實生活中，研究比較深入，應用比較廣泛的有指紋、人臉、虹膜、手型、視網膜、聲紋以及簽名等。

其中人臉識別則是人類視覺系統所具有的最基本和最重要的功能之一，是人類交流的基礎。人們通過這一視覺功能識別彼此的身份，理解對方的感情和意圖。與其他身份鑒別方法相比，人臉識別具有直接、友好、方便等特點，廣泛應用于身份驗證，罪犯識別，場景監視等領域。

然而實際生活中發生的冒用他人身份的事情卻仍有發生。例如某地監獄犯人將獄警殺害后用獄警的指紋開啟了監獄的大門而溜之大吉。而在互聯網上通過木馬病毒盜用他人包括身份證號碼、指紋、人臉信息而作案的報道時有發生。這其中最關鍵的缺陷就在于目前用于身份驗證的方法只使用固定生物特征信息，因此在生物特征信息被他人獲取后，其身份識別所衍生的一系列安全問題就難以避免。雖然人們據此也進行了包括在身份驗證時加強對身份特征信息的加密工作，或者采用多模態生物特征識別技術即同時采集人臉、指紋、掌紋、虹膜等信息以進行身份驗證，但是這些方法或者效果有待提高或者由于施行的復雜程度過高而難以推行。為此，本申請在國際上首次提出通過轉動臉向左或者向右而構建基于二進制的編碼從而將具有特定生物特征的人臉信息與具有可編碼生物特征的人臉轉動信息進行組合，因此實現靜態生物特征加密與動態編碼密碼組合而提高身份驗證的安全性以期為信息安全及社會文明的進一步發展做貢獻。

發明內容

技術問題：本發明的目的是提供一種人臉信息的編碼加密及應用方法，是一種人臉通過左右轉動而構建的二進制編碼密碼方法，從而實現人臉固定生物特征與可變密碼的組合以發揮生物特征信息在身份驗證中的方便、有效等優點及編碼加密的動態優點，以保證身份驗證的安全、方便與可靠。

技術方案：本發明在國際上首次將人臉左右轉動通過二進制進行編碼以構建密碼，從而實現人臉固定的生物特征與可變密碼的組合而將固定的人臉生物特征信息與可變的人臉左右轉動編碼密碼信息結合用于身份驗證，從而發揮生物特征信息識別與編碼密碼信息識別的優勢，以推進身份驗證技術的進一步發展和應用。

本發明的一種人臉信息的編碼加密方法，首先設定人臉左右轉動順序并依照0-1即二進制進行編碼，然后轉臉以獲取人臉轉動編碼為基礎的密碼片斷，重復轉臉過程以合成由各次轉臉形成的密碼片斷而構建的二進制密碼。

所述轉臉是指人臉在正面面對人臉圖像采集設備時按照設定左右轉臉的編碼轉動臉龐向左或者向右超過30度并且通過人臉圖像采集設備采集轉動過的人臉圖像以獲取轉動過的人臉信息、編碼信息并進一步提取基于編碼信息的密碼片斷；而重復轉臉是指一次轉臉完成后將另外一次選定的人臉轉動通過人臉圖像采集設備采集轉動過的人臉圖像以獲取相關轉動過的人臉信息、編碼信息并進一步提取基于編碼信息的密碼片斷；