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編輯推薦: |
《生物特征识别数据安全与隐私保护研究》从宏观和微观两个角度出发,主要阐述生物特征识别技术涉及的基本框架、法律法规、技术标准、数据安全与隐私保护,以及一些具有隐私保护特性的认证方案及部分实践内容,旨在从程序、法律和技术三个层面研究生物特征及用户隐私保护问题,为生物特征识别技术的健康发展助力。
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內容簡介: |
《生物特征识别数据安全与隐私保护研究》从宏观和微观两个角度出发,首先阐述了生物特征识别技术涉及的基本方法、法律法规和技术标准,然后结合作者的实际工作,给出了构建具有隐私保护特性的生物特征认证方案的一些实践内容,旨在从程序、法律和技术三个层面研究生物特征识别中的数据安全与隐私保护问题。
《生物特征识别数据安全与隐私保护研究》前3章重点介绍生物特征数据保护的宏观理论与方法,后4章主要阐述构建具有隐私保护特性的指纹、声纹、掌纹和虹膜特征模板保护方案的一些具体实践。
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關於作者: |
王会勇,男,博士,1977年5月生,现为广西桂林电子科技大学数学与计算科学学院教师。研究方向:计算机软件与理论,2017年7月毕业并获得工学博士学位
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目錄:
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第1章 生物特征识别系统 11.1 引言 11.2 常见生物特征识别技术 41.3 生物特征识别系统 7 1.3.1 任务模式 7 1.3.2 系统架构 8 1.3.3 匹配器质量评价标准 9 1.3.4 相似性度量标准 12 1.3.5 决策模块 13 第2章 生物特征识别技术标准化与立法 142.1 标准化组织及其工作概况 142.2 主要国际标准 15 2.2.1 面向金融服务领域的ANSI X9.84和ISO 19092 15 2.2.2 SC37制定的标准 17 2.2.3 SC27制定的标准 20 2.2.4 ITU?T SG17安全标准工作组 242.3 国内标准 25 2.3.1 组织结构 25 2.3.2 我国生物特征识别标准体系 26 2.3.3 参与国际标准制定 292.4 生物信息保护相关立法 30 第3章 生物特征识别数据安全与隐私保护综述 353.1 概述 35 3.1.1 生物特征信息泄露相关事件与危害 35 3.1.2 数据安全与个体隐私内涵 37 3.1.3 BA系统面临的数据安全与隐私泄露风险 38 3.1.4 针对BA系统的保护工作 403.2 针对BA系统的欺诈与反欺诈 40 3.2.1 概述 40 3.2.2 针对人脸识别的欺诈技术 41 3.2.3 反欺诈技术 423.3 生物特征模板保护技术 44 3.3.1 针对生物特征模板的攻击 45 3.3.2 模板保护技术 463.4 构建安全BA系统的几个困难与解决思路 59 3.4.1 几个困难 59 3.4.2 解决思路与展望 60 第4章 指纹识别技术 624.1 指纹识别的一般流程 624.2 图像预处理 63 4.2.1 图像标准化(归一化) 63 4.2.2 图像分割 64 4.2.3 图像增强与图像二值化 67 4.2.4 纹线细化处理 704.3 指纹特征提取 72 4.3.1 概述 72 4.3.2 模板匹配法 73 4.3.3 八邻域编码法 74 4.3.4 去除伪特征点 78 第5章 基于随机映射的声纹认证 795.1 声纹识别概述 795.2 声纹识别系统 80 5.2.1 预处理模块 80 5.2.2 特征提取模块 82 5.2.3 训练模块和识别模块 875.3 声纹模板保护概述 955.4 随机映射技术 995.5 方案设计 100 5.5.1 整体描述 100 5.5.2 详细过程 1015.6 性能分析 102 5.6.1 有效性分析 102 5.6.2 安全性分析 103 5.6.3 仿真实验 1035.7 针对声纹识别系统的欺诈与反欺诈 106 5.7.1 概述 106 5.7.2 针对自动声纹认证的欺诈与反欺诈 1075.8 总结 108 第6章 基于同态加密的掌纹认证 1106.1 掌纹识别的优缺点 1106.2 掌纹识别基础 111 6.2.1 常用特征 111 6.2.2 掌纹识别的一般流程 111 6.2.3 掌纹图像数据库 1126.3 一个掌纹ROI提取算法 113 6.3.1 算法描述 113 6.3.2 基于PloyU数据库的实验 115 6.3.3 基于CASIA数据库的实验 117 6.3.4 实验结果分析 1186.4 掌纹保密认证相关工作 1196.5 一个掌纹保密认证方案 120 6.5.1 基本符号 120 6.5.2 EIGamal加密方案 121 6.5.3 随机投影降维法 121 6.5.4 本书方案 122 6.5.5 正确性证明 128 6.5.6 安全性分析 129 6.5.7 性能分析 130 6.5.8 仿真实现 130 第7章 具有隐私保护特性的虹膜认证 1337.1 虹膜识别的优缺点 1337.2 虹膜识别研究与应用概况 1347.3 虹膜识别的一般流程 136 7.3.1 图像采集 136 7.3.2 图像预处理 136 7.3.3 虹膜特征提取与匹配 1397.4 虹膜数据库 1407.5 虹膜保密认证相关工作 141 7.5.1 Ye等人的构造 142 7.5.2 Blanton的构造 1437.6 应用数据降维的虹膜认证 146 7.6.1 系统架构 147 7.6.2 基本流程 147 7.6.3 仿真实验 1487.7 虹膜保密认证 151 7.7.1 系统架构 151 7.7.2 基本流程 151 7.7.3 正确性证明 154 7.7.4 安全性分析 155 7.7.5 仿真实现 155 附录A 相关操作的Matlab实现 159参考文献 171后记 三个重要问题和我们的观点 208
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內容試閱:
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随着互联网技术的发展,以生物特征识别为代表的身份鉴别手段被越来越普遍地应用到公共交通、电子商务、公共安全等场景。与传统的身份鉴别手段相比,生物特征具有极好的便利性(无须担心忘记,不会丢失),因而被应用到越来越多的场景,尤其在一些需要进行快捷身份认证的场景,如车站、机场等公共场所的安检等。另外,该技术也是人工智能技术的重要组成部分,因而近年来逐渐成为很多国家普遍重视并大力发展的关键技术和产业。我国的《国家中长期科学和技术发展规划纲要(2006—2020年)》把生物特征识别技术列为优先主题“公共安全——突发公共事件防范与快速处置”和前沿技术“信息技术——智能感知技术”中的一个重要研究课题。
在身份鉴别场景中,生物特征本质上被当作“钥匙”来使用,但这种“钥匙”的安全性和隐私性却没有得到足够保护,导致近年来出现了很多与生物特征数据泄露相关的安全事件。随着生物特征识别技术的发展与普及,与生物特征数据安全和隐私保护相关的研究越来越多,也出现了一些旨在总结生物特征数据安全与隐私保护研究成果的综述性论著。但由于该技术在宏观使用环境和微观技术层面涉及的理论与技术很多,且发展迅速,使得相关论著很难全面关注该技术涉及的不同层面。多数论著只能聚焦于生物特征保护的宏观方面(如相关标准与法律法规),或集中论述生物特征保护的某些技术细节(如某种生物特征保护技术的理论细节),且很少给出对具体实践的描述,导致可读性和可操作性不强。
本书从宏观和微观两个角度出发,主要阐述生物特征识别技术涉及的基本框架、法律法规、技术标准、数据安全与隐私保护,以及一些具有隐私保护特性的认证方案及部分实践内容,旨在从程序、法律和技术三个层面研究生物特征及用户隐私保护问题,为生物特征识别技术的健康发展助力。
本书第1章描述了现有生物特征识别技术的理论与应用现状,并指出了现有系统在保护生物特征数据安全性与隐私性方面的不足。第2章总结了国际与国内生物特征识别技术的标准化与立法工作。第3章对生物特征保护的两个主要内容——模板保护和反欺诈进行了综述。第4章介绍了指纹识别的一般流程及基于Matlab软件的具体实现。第5章到第7章聚焦于生物特征模板保护工作的一些具体实践,具体安排为:第5章介绍了一种基于随机映射的声纹识别保护方案,作为基于特征变换的模板生成方案的一个实例;第6章介绍了一个基于EIGamal加密的掌纹模板保护方案;第7章介绍了一个基于同态加密技术的虹膜认证方案。
本书各章之间相互独立,读者可以根据需要选读部分章节,书末所附的参考文献可以引领读者进一步查阅相关内容。
本书图片部分来自互联网,所有代码均在Matlab R2016a运行通过,部分源代码参考了相关网络资源。
本书适合从事生物特征识别保护理论研究和工程应用的专业技术人员参考,也可供对该领域感兴趣的高校本科高年级学生和研究生学习参考。本书第5章、第6章和附录中所录的Matlab源代码及一个虹膜识别程序Girist可从百度网盘下载:https://pan.baidu.com/s/1V054k8WI8TDKxZPlrum?bg,提取码:xyqy。
著 者
2021年6月
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