[发明专利]一种保护指纹细节点模板数据库隐私的方法

权利要求书

1.一种保护指纹细节点模板数据库隐私的方法，其特征在于，包括如下步骤：

1)进行指纹数据库隐私信息注册：用于注册的指纹图像首先进行预处理，然后进行细节点特征提取，得到原始指纹图像的指纹细节点模板；利用基于细节点模板的信息隐藏方法，将用户的隐私数据转换成二进制流并加密，在指纹细节点模板中嵌入加密后的隐私数据；最后将带有隐藏数据的指纹细节点模板存储在数据库中用于后续认证校验；

2)进行指纹数据库隐私信息认证：需要查询的指纹图像首先经过预处理，然后提取指纹细节点特征，得到查询指纹图像的指纹细节点模板；与数据库中存储的带有隐藏数据的指纹细节点模板进行匹配，若认证成功找到最佳匹配模板，并从中提取出用户隐私数据，否则认证失败。

2.根据权利要求1所述的保护指纹细节点模板数据库隐私的方法，其特征在于，所述基于细节点模板的信息隐藏方法，具体步骤如下：

(1)将隐私信息M转化成二进制流，利用用户身份借助秘钥产生器得到秘钥K，加密用户的隐私数据得到密文数据M′；

(2)提出最小失真的位替代方法将二进制细节点载体最后b位替换为秘密信息值；

(3)提出细节点顺序保持方法将嵌入信息之后的细节点模板恢复为原始存储顺序；

(4)信息提取：依次取出含密模板的后b位二进制值，直到提取到的信息长度等于嵌入信息长度为止，提取模板中的隐藏信息M′；

(5)利用查询用户的身份得到秘钥K，解密隐藏信息M′，最终返回隐私数据M给查询用户；若K错误，则解密失败。

3.根据权利要求2所述的保护指纹细节点模板数据库隐私的方法，其特征在于，所述的最小失真的位替代方法具体步骤如下：

将指纹细节点转化为二进制值，最后一位被称为最不重要位，倒数第二位被称为次不重要位，依次类推；将隐私信息尽量的嵌入到最不重要位中，这样对载体造成的影响最小；当嵌入的隐私信息较多时，则需要嵌入到二进制细节点载体的最后b位，具体为：

设在一个载体元素中嵌入b位二进制秘密信息，这b位二进制信息的十进制值为d：d＝d₀×2⁰+d₁×2¹+…+d_b×2^b；细节点载体模板元素值设为c_i，首先计算嵌入秘密信息的两种失真代价p和q：

其中符号表示向下取整；

比较这两种失真代价值，选择失真带价值最小的方式给出具体嵌入过程：

其中s_i为细节点载体c_i在嵌入b位二进制隐私信息之后的值。

4.根据权利要求2所述的保护指纹细节点模板数据库隐私的方法，其特征在于，所述的细节点顺序保持方法具体步骤如下：

首先在上述嵌入信息之后的细节点模板中，比较细节点的y_i≥y_i-1是否满足，其中，y_i为细节点横坐标x_i的含密载体，若满足，继续判断下一个元素，若不满足则按照如下的策略进行调整：设在每个载体元素中一次嵌入b位二进制信息，为了不影响秘密信息的提取，不能影响载体的最后b位的值，因此考虑将y′_i＝y_i+k·2^b，其中k取1，2，3，且取满足当前载体元素大于等于前一项的最小值，y′_i为调整之后的含密载体值；这样既能保证细节点存储顺序没有异常，同时又不影响秘密信息的正常提取。