[发明专利]一种基于海明距离的隐私保护生物识别方法

说明书

本发明属于生物识别、网络安全技术领域，公开了一种基于海明距离的隐私保护生物识别方法，所述基于海明距离的隐私保护生物识别方法首先生成随机密钥，基于海明距离和位置敏感哈希(LSH)的思想对存储在数据库中的数据进行加密处理，并以密文的方式进行存储；在进行生物识别时，对待识别的信息用同样的密钥进行加密，然后与数据库里已加密的信息进行快速地匹配，并将结果返回给用户。本发明的方法简单，操作方便高效，提高了生物识别的成功率，保护了生物信息的隐私性。

技术领域

本发明属于生物识别、网络安全技术领域，尤其涉及一种基于海明距离的隐私保护生物识别方法。

背景技术

生物识别，是指根据人的指纹、虹膜、DNA、面部特征、声音特征、行为特征等生物信息，来识别一个人的身份的技术，在很多领域都有着广泛的应用。如今随着云计算的发展和普及，数据库外包越来越流行，数据所有者通常把数据外包给云服务器，由于生物信息是十分敏感的信息，一旦被泄露，将会带来隐私和法律问题，因此，如何设计一个有效地隐私保护的生物识别方法是迫切需要解决的问题。在现有的技术中，如运用同态加密和不经意传输，这需要比较大的开销，很难用在大规模的应用中，还有一类方法虽然在效率上有所提升，但是不可以抵抗选择性明文攻击，无法保证生物信息的隐私与安全。

综上所述，现有技术存在的问题是：无法同时保证生物识别的隐私性与高效性。难点在于：为了保护数据的隐私与安全，数据在外包给云服务器之前需要进行加密，并以密文方式存储，所以生物识别的计算需要在密文下进行，并且在计算的同时需要保证数据和查询的隐私性，生物识别中的数据库通常是大规模数据库，因此需要保证生物识别算法的高效性。已有的技术一方面在加密算法以及生物识别的算法的安全性不够，使得攻击者可以获取数据的信息，另一方面加密算法或者生物识别算法计算过于复杂，使得当数据规模较大时算法效率比较低。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种基于海明距离的隐私保护生物识别方法。

本发明是这样实现的，一种基于海明距离的隐私保护生物识别方法，所述基于海明距离的隐私保护生物识别方法首先随机生成一个密钥，运用海明距离和位置敏感哈希的思想对存储在数据库中的数据进行加密处理，并以密文的方式进行存储；在进行生物识别时，把待识别的信息用同一个密钥进行同样的加密处理，然后与数据库里密文信息进行快速地匹配，并将结果返回给用户。

进一步，所述基于海明距离的隐私保护生物识别方法具体包括以下步骤：

记生物信息数据集为n为数据的个数,为一个m维的向量，且对任意的1≤i≤n，1≤j≤m，或者

第一步，对于D的每个数据把所有值为0的分量用-1替换；

第二步，随机生成m个线性无关的向量且所有分量为0或者1，把其中的0用-1替换；

第三步，对每个j从1到m，计算s_ij＝d_i*b_j，记为从而得到

第四步，选择哈希函数其中α为[0,w-1]之间随机数，w为一个设定好的值，来控制识别所允许的误差值，对每一个s_i，j从1到m，计算h_ij＝h(s_ij)，从而得到

第五步，对i从1到n，j从1到m，对h_ij进行加密，得到E(D)＝{E(d₁),E(d₂),···,E(d_n)},其中E(d_i)＝{E(h_i1),E(h_i1),···,E(h_im)}；