[發明專利]基于生物特征融合的電動汽車支付信息認證加密系統及方法

有效

• 申請號: 201710444309.3
• 申請日: 2017-06-13
• 公開（公告）號: CN107332829B
• 公開（公告）日: 2020-04-24
• 發明（設計）人: 王磊;周亮;李俊娥;梅文明;韓麗芳;趙婷;劉劍;彭弼君;許昂;饒雪;茹葉棋;楊國泰;張婕
• 申請（專利權）人: 中國電力科學研究院;國家電網公司;武漢大學
• 主分類號: H04L29/06
• 分類號: H04L29/06;H04L9/32;G06Q20/38;G06Q20/40
• 代理公司: 武漢科皓知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 42222
• 代理人: 魏波

1.一種基于生物特征融合的電動汽車支付信息認證加密方法，采用基于生物特征融合的電動汽車支付信息認證加密系統；其特征在于：包括手機和數據庫；用戶將手機作為支付的認證端，用于獲取車主的生物特征身份信息，通過生物特征模板保護加密、多生物特征融合后，將最終數據發送給后臺數據庫，數據庫根據系統的安全協議對其進行數據分析；

所述方法包括以下步驟：

步驟1：手機提取指紋特征信息X，對指紋特征進行加密；{b_i}為得到的指紋特征BioCode，i＝1,2,...,m²；

所述對指紋特征進行加密，加密過程基于以下公式進行：

X'＝AX^T (1)；

Y＝AX'^T (2)；

其中，X為指紋的小波傅里葉梅林特征n×n矩陣，A為m×n的隨機矩陣，Y為m×m的變換矩陣，L為樣本容量，τ為閾值向量，{b_i}為得到的指紋特征BioCode，i＝1,2,...,m²；

步驟2：根據IMEI卡驗證信息生成l位密鑰R，并進行級聯編碼，形成密鑰R″，設備提取虹膜信息Iris Code w₀，對二者進行模糊承諾加密得到p；

IMEI卡驗證信息根據公式5生成l位密鑰R，采用公式6、7進行級聯編碼：

R←{0,1}^l (5)；

R′←rs(R) (6)；

R″←hc(R′) (7)；

然后采用公式8、9對二者進行模糊承諾加密：

w₀←f(x) (8)；

其中rs代表Reed-Solomon編碼，hc代表Hadamard編碼，f為提取虹膜特征IrisCode函數，表示異或運算；

步驟3：將bi與p進行二進制串聯得到融合模板M，手機使用自己的私鑰加密后得到S，再采用和后臺數據庫的公鑰進行簽名加密，后臺數據庫使用私鑰解密得到M，并使用手機公鑰進行認證是否是手機發送的；

步驟4：若后臺數據庫解密后的到M與后臺數據庫中存儲的某個數據相同，則后臺數據庫進行哈希函數運算H(ID_i)，并發送給手機，ID_i為數據庫儲存的對應手機的用戶信息加密信息；

步驟5：手機接收驗證結果后，執行ID的哈希函數運算H(ID)，ID為本設備上的用戶信息加密信息，若得到H(ID_i)與H(ID)相同，則認證成功，否則，認證失敗。

2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于：步驟3中，手機使用自己的私鑰按照式10加密后得到S，再采用和后臺數據庫的公鑰按照式11進行簽名加密，后臺數據庫使用私鑰按照式12解密得到M；

其中{n，e₁}為手機公鑰，{n，e₂}為手機私鑰；{n′，u₁}為后臺數據庫公鑰，{n′，u₂}為后臺數據庫私鑰。

3.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，步驟4中所述哈希函數運算H(ID_i)為：

H(IDi)＝IDi mod b (13)；

其中，a為哈希表長，b為小于等于a的素數，b≤a。

4.根據權利要求1-3任意一項所述的方法，其特征在于，步驟3中采用公鑰私鑰的生成過程如下：

步驟A1：假設x和y都是素數，且x≠y；

步驟A2：計算歐拉函數φ(n)＝(x-1)(y-1)；

步驟A3：選擇整數e₁使得gcd(φ(n)，e₁)＝1；其中，1＜e₁＜φ(n)；

步驟A4：計算e₁e₂modφ(n)＝1；

步驟A5：得到公鑰KU＝{n，e₁}，私鑰KR＝{n，e₂}；

同理，取x′和y′，得到公鑰KU′＝{n′,u₁}，私鑰KR′＝{n′,u₂}。