项目解决的问题或方向

本项目着重研究指纹模板保护技术和基于指纹的生物特征加密技术，主要解决当前指纹特征模板在身份识别与认证过程中的隐私泄露等安全性问题。

团队简介

项目组依托西安电子科技大学生命科学技术学院，长期从事生物特征识别与加密的基础理论和应用系统研究。近年来承担、参与并完成了国家自然科学基金、国家通信保密发展基金、国家通信预研基金、863、973子项等多项有关生物特征识别、密码理论、电子商务系统信息安全技术的研究。在该领域发表SCI期刊论文30余篇，授权发明专利十余项。研究成果“基于大型变和低质量的指纹加密方法与应用”获得2012年国家技术发明二等奖。2015年联合北京XXX公司基于中等面积和小面积指纹识别算法及其加密技术，共同研究开发了嵌入式网络身份认证系统，在生物特征加密的应用方面做出了一定成果。

项目介绍

指纹具有持久性、唯一性以及与物理身份的紧相关性，作为身份识别和认证手段已经得到越来越广泛的应用。然而指纹特征模板数量有限并且不可撤销的特点也带来了个人隐私泄漏和其它一些安全性隐患，因此如何提高指纹特征模板的安全性成为了基于指纹的身份识别与认证中亟待解决的问题。

本项目主要研究具有可撤销性的不可逆变换指纹模板保护算法，并研发基于指纹生物特征的加密系统。指纹的不可逆变换技术是指将原始生物特征图像生成不可逆的变换后模板，在模板域进行匹配和识别。指纹的不可逆变换模板具有可撤销性，可以随时作废原模板并立即使用同一指纹生成新的模板，同时保证新旧模板的不可匹配性。指纹生物特征加密旨在把指纹特征和密钥安全地绑定到一起，指纹和密钥本身都不能从系统存储的模板中获得，当且仅当活体指纹提交给系统时，密钥才会重新生成，其核心问题是解决生物特征的模糊性和密钥体制的精确性之间的矛盾。本项目将指纹特征和模糊保险箱、模糊承诺等加密技术结合，研发基于指纹生物特征的加密系统，既可通过密码技术来保护指纹模板，又利用指纹来保护密钥的安全，从而显著降低关于隐私侵犯的风险，减轻密钥管理的压力，并对敏感信息提供更强大的安全保护和控制。

产业模式及市场分析、成果形式（专利，软著，系统、产品等）

目前在指纹识别领域，各个研究机构和工业界已经进行了深入的研究并提出了大量的应用系统。指纹识别已被全球大部分国家政府接受与认可，广泛地应用到政府、军队、银行、社会福利保障、电子商务和安全防卫等领域。国内在一对多指纹识别算法上也取得重大进展，达到具有国际先进水平。然而，在指纹等生物特征的安全保护领域，目前还处于研究阶段，缺乏实际有效的规模应用。2019年6月1日实施的《网络安全法》，其中第四章专门针对个人信息安全问题展开了表述。同日实施的还有“两高”首次就个人信息发布的《关于办理侵犯公民个人信息刑事案件适用法律若干问题的解释》，以及国家网信办公布的《网络产品和服务安全审查办法(试行)》，都从不同角度强化对公民个人信息的保护，这些法律法规的颁布强调了生物特征保护的必要性和迫切性，对生物特征的应用和保护提出了更高的要求，也预示着在该领域将会形成巨大的市场应用。

本项目即针对业内该现存问题进行理论创新和技术突破，提出的基于指纹模板保护技术和基于指纹的生物特征加密技术可以在不降低匹配率和使用便捷性的前提下从源头对指纹进行保护，提供更加安全性的底层算法支持，力争形成具有国际竞争力的一系列具有自主知识产权的核心技术成果，满足指纹身份识别和认证的安全需求，推动生物特征识别技术在军事、金融、安防等高安全性需求的领域的进一步应用，促进我国信息安全产业的持续发展。本研究项目相关成果将发表SCI研究论文4篇，申请发明专利7项，开发指纹文件加密软件和密钥保护系统各一项。