[发明专利]基于正交矩阵和模运算的指纹细节信息隐藏与恢复方法

权利要求书

1.基于正交矩阵和模运算的指纹细节信息隐藏与恢复方法，其特征在于：将指纹细节特征信息分为指纹细节点位置坐标信息和指纹细节点的方向信息；指纹细节点位置坐标信息由口令密钥的一个子密钥生成的随机正交矩阵变换来保护，而指纹细节点的方向信息由口令密钥的另一个子密钥的模加运算来保护。

2.根据权利要求1所述的基于正交矩阵和模运算的指纹细节信息隐藏与恢复方法，其特征在于：指纹细节点位置坐标信息的保护包括位置信息注册隐藏和位置信息验证恢复两个步骤，所述的位置信息注册隐藏包括以下子步骤：

S101：用户输入秘密口令密钥k，用单向函数MD5运算后切分成两个子密钥                                                ；

S102：子密钥生成线性独立的随机向量，用Gram-Schmidt算法将随机向量变换生成的正交矩阵，其中，是系统预定义的指纹细节点最大数；将二维位置坐标转换为一维线性编码，并用第1个秘密密钥的最大化变换来填充编码为向量；从而与正交矩阵做变换，得到秘密位置编码信息：；

S103：在数据库中存储秘密位置编码信息；

所述的位置信息验证恢复包括以下子步骤：

S104：与步骤S102相同，用户输入秘密密钥k，用单向函数MD5运算后切分成两个子密钥；

S105：与步骤S103相同，子密钥生成线性独立的随机向量，用Gram-Schmidt算法将随机向量变换生成的正交矩阵，并计算其逆矩阵；

S106：从数据库中提取秘密位置编码信息，并用下列公式计算模板：；

S107：由以上提取出的指纹模板的位置信息与验证指纹匹配，从而实现验证恢复。

3.根据权利要求1所述的基于正交矩阵和模运算的指纹细节信息隐藏与恢复方法，其特征在于：所述的指纹细节点方向信息的保护包括方向信息注册隐藏和方向信息验证恢复两个步骤，所述的方向信息注册隐藏包括以下子步骤：

S201：用户输入秘密口令密钥k，用单向函数MD5运算后切分成两个子密钥；

S202：子密钥生成线性独立的随机向量，将细节点方向信息规则化为0～359度之间，数量为最大指纹细节点参数，并用子密钥填充，得到细节点方向向量为，所有个细节点方向中，包括个真实方向和个填充方向，与子密钥变换后的随机向量的对应元素做模360的加运算，从而得到秘密的方向信息：；

S203：在数据库中存储秘密的方向信息；

所述的方向信息验证恢复包括以下子步骤：

S204：与步骤S201相同，用户输入秘密密钥k，用单向函数MD5运算后切分成两个子密钥；

S205：子密钥生成线性独立的随机向量；

S206：从数据库中提取秘密的方向信息，并用下列公式计算模板：；

S207：由以上提取出的指纹模板的方向信息与验证指纹匹配，从而实现验证恢复。

4.根据权利要求2或3所述的基于正交矩阵的指纹细节信息隐藏与恢复方法，其特征在于：在用户输入秘密口令密钥之前还包括一个指纹采集分析步骤：根据指纹采集器采集到的指纹图像，用指纹特征提取算法提取指纹细节点信息，表示为 ，其中，，是横坐标，是纵坐标，是方向值，从而获得指纹细节点的位置信息和方向信息。

5.根据权利要求2或3所述的基于正交矩阵的指纹细节信息隐藏与恢复方法，其特征在于：指纹细节点位置坐标信息和方向信息保护过程中，注册隐藏或验证恢复完成后，系统会清除内存中的口令、指纹图像和指纹细节点信息，保存的仅有加密变换后的细节点位置坐标信息和方向信息。