论文总字数：21769字

摘 要

人脸识别在身份认证领域应用广泛，这种技术不仅能够为使用者提供更安全的保护，而且无需记忆，方便快捷，是一种常用的身份认证技术。特别在金融领域、安全防盗等方面前景广阔。但是，用户的生物特征一旦被盗，其泄露是永久性的。因此，本文针对此问题采用了可撤销的人脸模板保护算法来提高整个身份认证系统的安全性。首先通过人脸检测模块对原始图片进行预处理，接着使用人脸识别模块对人脸特征进行提取，然后使用人脸模板保护算法对生物特征进行映射，使其不暴露原始的生物数据。将受保护的人脸模板存储到数据库中。即使人脸模板被泄露，攻击者也无法获得原有的人脸特征数据，起到了一定的保护作用。最后，我们通过实验证明了提出的可撤销人脸模板保护算法具有不可链接性、不可逆性、可撤销性以及精度保持的性能，同时能够有效解决生物特征模板泄露的问题。

关键词：生物特征识别；模板保护算法；可撤销生物特征模板保护；安全和隐私

Design of A Revocable Face Template Authentication System

Abstract

Face recognition is widely used in the field of identity authentication. This technology can not only provide users with more secure protection, but also needs no memory, convenient and fast. It is a new identification technology. In the financial field, security and other aspects of broad prospects. However, once a user’s biometric is stolen, the leak is permanent. Therefore, the design of a revocable face template authentication system is proposed to improve the security of the whole system. First, the original image is preprocessed by the face detection module, then the face features are extracted by the face recognition module, and then the biometric features are mapped by the face template protection algorithm, without exposing raw biological data. The protected face data is stored in the database. Even if the face template is leaked, the attacker can not get the original face feature data, which plays a certain protective role. At last, we prove that the voidable face template protection has the properties of unlinkability, irreversibility, voidability and precision keeping, and it can solve the problem of bio-template leakage effectively.

Keywords: Biometric recognition; Template protection algorithm; Voidable biometric template protection; Security and privacy

目录

摘 要 Ⅰ

Abstract Ⅱ

第一章 引言 1

1.1 研究背景与意义 1

1.2 国内外研究现状 1

1.3 论文研究主要内容 2

1.4 本章小结 2

第二章 可撤销人脸模板保护方案 4

2.1 可撤销人脸模板保护理论基础 4

2.1.1 生物特征哈希模板保护方法 4

2.1.2 生物特征加密模板保护方法 5

2.1.3 生物特征转换模板保护方法 5

2.2 性能评价指标 6

2.2.1 生物特征认证精度评价指标 6

2.2.2可撤销模板评价指标 7

2.3 本章小结 7

第三章 可撤销人脸模板保护算法的设计 8

3.1 系统设计方案 8

3.2 人脸检测模块 8

3.3 人脸特征提取模块 8

3.4 可撤销的人脸模板保护方法 10

3.5 本章小结 12

第四章 实验结论分析 13

4.1 实验设置 13

4.2 数据集 13

4.3 可撤销人脸模板身份认证系统的性能分析 13

4.3.1 认证精度性能 13

4.3.2 不可逆分析 14

4.3.3 不可链接性分析........................................................................................................................15

4.3.4 可撤销性分析............................................................................................................................15

4.4 本章小结 16

第五章 结束语 17

5.1 难点分析...............................................................................................................................................17

5.2 展望.......................................................................................................................................................17

致谢 18

参考文献(References) 19

第一章 引言

1.1研究背景与意义

在身份认证领域，人脸识别具有广泛的应用价值。在国际国内的大环境中，各大研究所以及公司都将大量的人力物力投入到对人脸识别技术的研究中。这种技术不仅能够为使用者提供更安全的保护，而且无需记忆，方便快捷，是一种新的身份认证技术。与传统的身份验证技术相比,由于生物特征的独特性，它依靠人自身具有的特点,可靠性高,实用性强,多年来一直受到各界研究者的关注。并且在科技领域大形势的推动下，迅速占领了大量的应用市场，应用前景大好。在金融系统中的应用中，我们可以快速采集人脸信息进行身份认证，通过人脸进行身份认证能够快速地访问到用户信息，极大地提高了便捷性。在司法系统中的应用，人脸识别技术的出现，大大缩短了破案时间，通过此项技术能精准快速的锁定嫌疑犯，更大程度保障了公共安全。人脸识别技术并在多个方面给予便利，如通过视频监视:在许多公司、银行都设有24小时的视频监视。在一定程度上预防、震慑意图违法人员；证件验证:利用人脸识别技术,实现自动化的管理和智能化的验证，高效快捷地完成自我身份的认证。

但是，用户的生物特征一旦被盗，其泄露是永久性的。当生物特征识别技术应用于不同领域和系统时，会出现不同程度的安全问题，无可挽回地损害人们的隐私和信息完整性，生物特征识别系统会变得脆弱和不安全，而生物特征识别技术的泄露将意味着永久性的损失。所以，针对识别系统中的安全漏洞研究生物特征模板保护算法至关重要。

剩余内容已隐藏，请支付后下载全文，论文总字数：21769字