[发明专利]一种基于指纹加密的身份认证系统及其实现方法

权利要求书

1.一种基于指纹加密的身份认证系统，包括用户接口、密钥接口和数据库，其特征在于，还包括口令处理单元、指纹处理单元、转换处理单元、解密处理单元和加密处理单元；

所述用户接口分别与口令处理单元、指纹处理单元相连接，口令处理单元、指纹处理单元、解密处理单元和加密处理单元分别与转换处理单元相连接；所述解密处理单元和加密处理单元分别与数据库相连接，所述解密处理单元和加密处理单元分别与密钥接口相连。

2.根据权利要求1所述一种基于指纹加密的身份认证系统，其特征在于，所述口令处理单元包括依次相连的口令读取模块、口令矩阵生成模块和矩阵变形模块，所述口令读取模块还与用户接口相连接，所述矩阵变形模块还与转换处理单元相连接。

3.根据权利要求1所述一种基于指纹加密的身份认证系统，其特征在于，所述指纹处理单元包括依次相连的指纹读取模块、平滑过滤模块、方向场评估模块，有效域探测模块、脊线探测模块、细化模块和细节点定位模块，其中所述指纹读取模块还与用户接口相连，所述细节点定位模块还与转换处理单元相连接。

4.根据权利要求1所述一种基于指纹加密的身份认证系统，其特征在于，所述转换处理单元包括依次相连的模板提取模块、分区模块和模板转换模块，所述模板提取模块还与指纹处理单元相连接，所述加密处理单元、解密处理单元和口令处理单元分别与模板转换模块相连接。

5.根据权利要求1所述一种基于指纹加密的身份认证系统，其特征在于，所述解密处理单元包括依次相连的数据读取模块、拆分模块、过滤模块、分组模块、重构模块和校验模块，所述数据读取模块还与数据库相连接，所述过滤模块还与转换处理单元相连接，所述校验模块还与密钥接口相连接。

6.根据权利要求1所述一种基于指纹加密的身份认证系统，其特征在于，所述加密处理单元包括密钥读取模块、多项式构成模块、混淆模块、预处理模块、真实点生成模块、锁定模块和数据写入模块，所述密钥读取模块、多项式构成模块、混淆模块、锁定模块和数据写入模块依次相连，所述多项式构成模块、预处理模块和锁定模块分别与真实点生成模块相连，所述预处理模块与转换处理单元相连，所述密钥读取模块与密钥接口相连，所述数据写入模块与数据库相连。

7.一种基于指纹加密的身份认证系统的实现方法，其特征在于，包括密钥加密和密钥解密；

其中密钥加密具体包括以下步骤：

S1、用户通过用户交互模块输入自己的指纹图像、口令以及需要加密保护的密钥信息；

S2、指纹处理单元从用户接口读取步骤S1中的用户指纹图像，指纹处理单元对指纹图像进行处理，并将处理后的指纹图像传递给转换处理单元；

S3、口令处理单元从用户接口读取步骤S1中的用户口令，生成口令矩阵并进行转换处理，得到变换矩阵并发送给转换处理单元；

S4、转换处理单元接收步骤S2中的指纹图像，生成原始模板并进行分区，根据步骤S3中的变换矩阵对分区后的原始模板进行不可逆转换，得到转换模板并发送至加密处理单元；

S5、加密处理单元从密钥接口读取步骤S1中的密钥信息并构建一个n阶多项式，接收步骤S4中的转换模板并进行预处理；根据预处理后的转换模板以及n阶多项式进行运算处理，最终生成一个新的点集V并将其储存进数据库；其中n为正整数；

其中密钥解密具体包括以下步骤：

G1、用户通过用户交互模块输入解密的指纹图像和解密口令；

G2、指纹处理单元从用户接口读取步骤G1中的解密指纹图像，指纹处理单元对指纹图像进行处理，并将处理后的指纹图像传递给转换处理单元；

G3、口令处理单元从用户接口读取步骤G1中的解密口令，生成口令矩阵并进行转换处理，得到变换矩阵并发送给转换处理单元；

G4、转换处理单元接收步骤G2中的指纹图像，生成原始模板并进行分区，根据步骤G3中的变换矩阵对分区后的原始模板进行不可逆转换，得到转换模板并发送到解密处理单元；

G5、解密处理单元读取储存在数据库中的点集V，并对其进行拆分、过滤、排列组合、多项式重构和校验处理，若通过校验，则恢复出密钥；若没有通过校验，则解密失败，返回步骤G1。