[發明專利]一種遠程指紋動態認證方法

有效

• 申請號: 201510072535.4
• 申請日: 2015-02-11
• 公開（公告）號: CN104615992A
• 公開（公告）日: 2015-05-13
• 發明（設計）人: 李威;李健俊;姜學峰;汪歡文;王正敏;董惠良;杜旋
• 申請（專利權）人: 浙江中煙工業有限責任公司
• 主分類號: G06K9/00
• 分類號: G06K9/00;H04L9/32;H04L29/06
• 代理公司: 杭州豐禾專利事務所有限公司 33214
• 代理人: 王從友

技術領域

本發明是一種身份認證方法，屬于生物特征識別領域，涉及圖像處理、模式識別、指紋識別技術。

背景技術

基于指紋識別的身份認證技術是目前生物特征認證領域實用化程度最高的技術。指紋具有生物特征屬性，同時又具備很好地準確性，使其在各類身份認證場合廣泛使用。隨著互聯網的普及，遠程認證用戶身份的需求越來越普遍，指紋作為最普及的生物特征認證手段，被廣泛嘗試用于遠程身份認證領域。但是，由于指紋身份特征的敏感性，用戶不愿意將自己的指紋直接在網絡中傳遞，因為開放的網絡非常不安全，指紋在其間傳遞極易被攻擊者竊取，一旦被竊取，用戶無法重置自身指紋的，其身份特征將永久丟失，這是極大的安全隱患。指紋遠程認證技術需要避免指紋在網絡中的直接傳遞。

發明內容

本發明針對指紋遠程認證技術存在的安全隱患，提出了一種遠程指紋動態認證方法，該方法可以避免完整指紋在網絡中直接傳遞，同時滿足指紋認證功能，攻擊者通過竊聽的方式獲取用戶完整指紋的可能性低。

為了實現上述的目的，本發明采用了以下的技術方案：

一種遠程指紋動態認證方法，該方法包括以下的步驟：

第一步，認證服務器預存用戶的指紋模板若干枚；

第二步，指紋采集裝置向認證服務器發起認證請求；

第三步，認證服務器取用戶指紋輪廓圖，同時隨機生成一副指紋遮擋圖，遮擋圖為黑白兩色，兩色的并集正好覆蓋指紋輪廓；認證服務器將用戶指紋輪廓圖和遮擋圖一并發送給指紋采集裝置；

第四步，指紋采集裝置接收指紋輪廓圖和遮擋圖，按遮擋圖中黑色區域提取用戶指紋特征，白色區域的指紋特征不予提取；

第五步，指紋采集裝置將所提的遮擋圖中黑色區域部份的指紋特征上傳至認證服務器；

第六步，認證服務器接收指紋特征集，與遮擋圖中黑色區域所覆蓋的指紋模板部分進行匹配；不一致，則驗證失敗；一致，則驗證通過。

作為優選，第三步指紋輪廓提取步驟為：

1）對指紋圖像進行高斯濾波；

2）水平、垂直掃描濾波后指紋圖像，白色像素點轉為灰度像素點的階躍點為指紋輪廓點。

作為優選，第三步隨機遮擋圖生成過程為：

1）取指紋輪廓寬度、高度，記為L、M；

2）取????????????????????????????????????????????????，為遮擋圖黑色區域的寬度、高度；

3）取隨機數，，在坐標處畫上長度寬，長度高的黑色區域；

4）將指紋輪廓與黑色區域合并，得到指紋遮擋圖。

作為優選，第四步指紋特征提取過程為：

1）用直方圖均衡化方法對指紋圖像進行均衡化處理；

2）用二維離散高斯模板算子對指紋圖像進行高斯濾波處理，即圖像收斂處理；

3）用平滑模板算子對指紋圖像進行圖像平滑處理；

4）用Gabor函數模板對指紋圖像進行圖像增強處理；

5）對指紋圖像進行二值化處理，二值化處理使用切線與法線方向的加權模板計算圖像像素點在兩個方向上的加權均值，通過比較兩個方向上的均值大小，判定該圖像像素點為0或1；加權模板可取多套：

Hq=

Vq=?

Hq為切向加權模板，Vq為法向加權模板；

用加權模板計算坐標為(x,y)的點在切線與法線方向上的灰度均值分別為F_H(x,y)、F_V(x,y)，二值化公式為

?????????

f(x,y)表示指紋圖像5中坐標為(x,y)的點所對應的灰度值；f(x,y)值為0為黑色，255為白色；

6）對指紋圖像進行細化處理，圖像處理領域有多套成熟的圖像細化方法，均可使用；

7）從指紋圖像中提取指紋特征端點、叉點，用二維笛卡爾坐標系記錄指紋特征端點、叉點坐標；

端點提取方法：掃描指紋圖像7中點的周圍8個點，如果8個點所有相鄰兩個點的差的絕對值的和為2×255，則其為端點；

叉點提取方法：掃描指紋圖像7中點的周圍8個點，如果8個點所有相鄰兩個點的差的絕對值的和為6×255，則其為叉點；

8）記錄端點、叉點坐標，即為指紋特征點。

本發明由于采用了上述的技術方案，提出了一種遠程指紋動態認證技術，可以避免完整指紋在網絡中直接傳遞，同時滿足指紋認證功能，攻擊者通過竊聽的方式獲取用戶完整指紋的可能性低。

附圖說明

圖1為本發明的整體結構圖。