[发明专利]一种基于卷积编码的双因子认证方法

说明书

本发明公开了一种基于卷积编码的双因子认证方法，包括加密过程与解密过程，加密过程包括对原始掌纹图像的掌纹特征图像进行置乱处理，得到第一掌纹特征密钥；然后随机产生原始密钥，并进行周期延拓和卷积编码处理得到中间密钥；将中间密钥和第一掌纹特征密钥进行异或处理得到加密信息；解密过程包括将加密信息与再次取得的掌纹特征密钥进行异或处理，然后进行卷积译码和投票方式处理来恢复原始密钥。本发明实现了掌纹生物特征与随机密钥的双因子认证，安全性高，并且解密过程中将加密信息与置乱后的掌纹特征相异或处理，然后进行卷积译码和投票可以完全恢复原始密钥，提高了认证精度。

技术领域

本发明属于身份识别认证领域，特别涉及一种基于卷积编码的双因子认证方法。

背景技术

随着世界信息化进程不断地推进,信息安全问题将引起更为广泛的关注。窃密与反窃密的斗争愈演愈烈，特别在信息安全领域，保密工作面临新的问题越来越多，越来越复杂。身份识别与认证技术已成为信息安全与隐私保护的重要基础，因此也对身份识别与认证技术提出了更高的要求。

传统的身份鉴定方法包括身份标识物品(如钥匙、证件、ATM卡等)和身份标识知识(如用户名和密码)，由于其主要借助体外物，一旦证明身份的标识物品和标识知识被盗或遗忘，其身份就容易被他人冒充或取代。例如常见的口令、IC卡、条纹码、磁卡或钥匙，都存在着丢失、遗忘、复制及被盗用等诸多不利因素。

生物识别技术比传统的身份鉴定方法更具安全、保密和方便性。生物特征识别技术具有不易遗忘、防伪性能好、不易伪造或被盗、随身“携带”和随时随地可用等优点。掌纹识别是一项具有较强市场前景的新兴生物特征识别技术。掌纹中含有丰富的特征，如主线、皱褶、脊线和细节点等。掌纹识别和人脸识别、指纹识别以及虹膜识别等技术的对比我们能发现，掌纹识别具有识别精度高识别速度也较快和用户接受程度高以及硬件成本低等特点，在很多场合能够代替其它三种识别技术。虽然有很多优点，但是掌纹图像是稀有资源，一个人只有两个手掌，大部分人的手掌具有对称性，并且随着年龄的增长,掌纹的基本纹路结构并不在发生变化。一旦人的掌纹特征被泄露或者盗用，直接后果就是人的这些生物特征将不能再直接用于安全系统中身份匹配识别和身份认证。

发明内容

本发明要解决的技术问题是，提供一种基于卷积编码的双因子认证方法，包括加密过程与解密过程，加密过程中将掌纹特征和随机产生的密钥进行加密得到加密数据，解密过程再次利用掌纹特征与得到的加密数据进行处理并进行卷积译码和投票，实现生物特征与随机密钥的双因子、高精度认证。

为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：

一种基于卷积编码的双因子认证方法，包括加密过程与解密过程，其中所述加密过程包括如下步骤：

S1：获取原始掌纹图像的掌纹特征图像；

S2：将所述掌纹特征图像进行置乱处理，使得突发错误转化成随机错误，得到代表掌纹特征的密钥，作为第一掌纹特征密钥；

S3：随机生成字符串作为原始密钥，周期延拓所述原始密钥，并进行卷积编码处理，使之与所述第一掌纹特征密钥具有相同的比特数，作为中间密钥；

S4：将所述中间密钥与所述第一掌纹特征密钥进行异或处理加密，得到加密数据；

所述解密过程为：按照步骤S1和步骤S2的方法第二次取得代表掌纹特征的密钥，作为第二掌纹特征密钥，将经步骤S4得到的所述加密数据与所述第二掌纹特征密钥进行异或处理；然后对经本次异或处理后的得到的密钥进行卷积译码，再通过投票方式得到所述原始密钥。