[發明專利]一種采用競爭匹配的安全身份驗證方法

在審

• 申請號: 202010116557.7
• 申請日: 2020-02-25
• 公開（公告）號: CN111400685A
• 公開（公告）日: 2020-07-10
• 發明（設計）人: 黃增喜;于春;杜亞軍
• 申請（專利權）人: 西華大學
• 主分類號: G06F21/32
• 分類號: G06F21/32
• 代理公司: 成都弘毅天承知識產權代理有限公司 51230
• 代理人: 白小明

1.一種采用競爭匹配的安全身份驗證方法，其特征在于，包括如下步驟：

S1使用一種基于稀疏表示的方法離線選擇競爭類集合，S1中，競爭類集合的選擇過程包括如下步驟：

A使用候選競爭類的特征模板構建過完備字典；

B對于任一用戶的一個特征模板，使用過完備字典對所述特征模板進行稀疏表示后，使用每一競爭類的特征模板和與其對應的編碼系數對所述特征模板進行重構獲得重構誤差，去掉重構誤差小于給定閾值的競爭類，同時從過完備字典中去掉該競爭類的特征模板，然后對剩余競爭類按重構誤差從小到大進行排序，選擇前若干個競爭類作為該用戶候選競爭類；

C若所述用戶具有多個特征模板，則重復步驟B，將每一次得到的候選競爭類的交集作為所述用戶的合格候選競爭類；

D對于剩余用戶，分別通過步驟B和C篩選出各自的合格候選競爭類，將所有合格候選競爭類進行合并，得到最終的競爭類集合；

S2身份驗證時，使用者輸入用戶身份和生物特征樣本，使用目標類和競爭類的特征模板構建驗證字典，使用驗證字典對輸入樣本特征進行稀疏表示，再采用基于編碼稀疏性和重構精度互補性特點的匹配指標計算方法，計算輸入樣本與目標類的匹配分數，S2具體包括如下步驟：

a令矩陣A_c表示某次身份驗證時目標用戶的特征模板集，它的每一列為一個特征模板向量，再令矩陣A_b＝[A₁,A₂,…,A_i,…]表示所有競爭類的特征模板集，其中A_i為第i個競爭類的特征模板子集；使用目標類和競爭類的特征模板集構建驗證字典A＝[A_c,A_b]，A滿足過完備要求；假設y為目標用戶的輸入樣本特征，通過求解稀疏優化問題：得到編碼向量其中λ0為稀疏正則項的權重；

b根據編碼稀疏性和對輸入樣本特征的重構精度具有互補性的特點，計算輸入樣本與目標類的匹配分數：其中函數表示選擇與驗證字典中目標類特征模板對應的編碼系數，ρ為一調節因子，設置為3到8之間，ε設置為0.0001以防止分母為零；

S3采用S2中的匹配指標計算方法，分別計算輸入樣本與各個競爭類的匹配分數，然后利用S2中獲得的匹配分數及其在所有匹配分數中的排名信息進行身份驗證，S3中具體包括如下步驟：

(1)采用S2中的匹配指標計算方法，分別計算輸入樣本與各個競爭類的匹配分數，將所有匹配分數按從大到小排序，得到輸入樣本與目標類匹配分數的排名；

(2)根據實際應用場景的安全性需求，如果所述排名低于排名閾值時直接拒絕身份驗證請求，否則根據排名設定不同的匹配分數工作閾值，將輸入樣本與目標類的匹配分數和匹配分數工作閾值進行比較，大于則通過身份驗證，小于則被拒絕。