[發明專利]局部排序和負數據庫相結合的虹膜模板保護方法及系統

有效

• 申請號: 202010058512.9
• 申請日: 2020-01-19
• 公開（公告）號: CN111274571B
• 公開（公告）日: 2023-04-18
• 發明（設計）人: 趙冬冬;周小燕;向劍文
• 申請（專利權）人: 武漢理工大學
• 主分類號: G06F21/44
• 分類號: G06F21/44;G06F21/62;G06F16/51;G06F16/583
• 代理公司: 湖北武漢永嘉專利代理有限公司 42102
• 代理人: 許美紅

1.一種局部排序和負數據庫相結合的虹膜模板保護方法，其特征在于，該方法包括以下具體步驟：

步驟1：在注冊階段，將實時虹膜數據與局部排序的聚合方法相結合生成聚合信息，并將聚合信息生成注冊認證負數據庫，存儲在服務器中；

步驟2：在識別階段，采用相同過程將待識別虹膜數據生成待識別負數據庫，僅將該待識別負數據庫發送給服務器進行認證；

步驟3：服務器接收到待識別負數據庫后，估算待識別負數據庫與注冊認證負數據庫之間的距離，并進行匹配，以此來確定是否為合法用戶；

在步驟3中，具體基于負數據庫的相似度估算方法，先通過待識別負數據庫和注冊認證負數據庫估算出兩個聚合信息中聚合串中每個塊的十進制值的概率，然后計算兩個聚合串中對應的塊之間的十進制距離，并將十進制距離的估算值之和作為兩個聚合串之間的距離，以此判斷輸入的虹膜數據是否為合法用戶。

2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，在步驟1中，在注冊階段，使用p-hiddden算法將聚合信息生成注冊認證負數據庫，并存儲在服務器中，同時刪除轉化過程中出現的中間轉化串。

3.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，在步驟2中，在識別階段，僅將轉化成的待識別負數據庫發送給服務器進行認證，刪除中間過程中生成的中間轉化數據。

4.根據權利要求2所述的方法，其特征在于，虹膜數據與局部排序相結合生成聚合信息具體為：

1)將m位虹膜數據x和m位特定應用程序的字符串l進行異或運算，轉化為t；

2)將t劃分為n塊，每個塊為k位，將t轉換成u＝u₁...u_n，其中n＝m÷k，且：u_i＝u_i,1…u_i,k,i＝1...n，然后計算每個塊的十進制值r_j；

3)將劃分后的塊劃分成g個組，并將每個組中的塊的十進制值進行排序，如果兩個十進制值相同，則比較它們的索引值；

4)將排序值轉化為對應長度的二進制串；

5)使用p-hidden負數據庫生成算法將二進制串生成負數據庫。

5.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，步驟3中估算待識別負數據庫與注冊認證負數據庫之間的距離的過程為：

1)先計算注冊認證負數據庫對應的聚合二進制串w中每個塊中十進制值可能的概率，block(w,i)表示聚合二進制串w上的第i個塊，block(w,i)＝j表示聚合二進制串w上的第i個塊的十進制值為j，d為分組的大小，由此可得出聚合二進制串w上的第i個塊上的十進制值為j的概率為：

其中，Pr(block(w,i)_k＝0表示在聚合二進制串w中，第i個塊中的第k位上為‘0’的概率，通過統計注冊認證負數據庫NDB_w中某一位上‘0’和‘1’的個數來估算出相應的被隱藏的二進制上此位為‘0’的概率；Pr(block(w,i)_k＝1表示在聚合二進制串w中，第i個塊中的第k位上為‘1’的概率；

2)計算待識別負數據庫NDB_s與注冊認證負數據庫NDB_w對應的兩個聚合二進制串w和s中第i個塊之間的十進制距離估算值為：

其中block(s,i)表示待識別負數據庫對應聚合二進制串s的第i個塊；

3)待識別負數據庫NDB_s與注冊認證負數據庫NDB_w之間的距離估算為：其中n表示塊的個數，將Dis作為兩個隱藏虹膜數據串之間最終的距離估算結果。