Биометрические криптосистемы. Лекция 5

Август 12, 2022

Главная
Информатика
Биометрические криптосистемы. Лекция 5

Содержание

2. БИОМЕТРИЧЕСКАЯ КРИПТОСИСТЕМА – это биометрическая система аутентификации личности, основанная на преобразовании биометрического образа (вектора контролируемых параметров)
3. НЕЧЕТКИЙ ЭКСТРАКТОР (Fuzzy Extractor)* – это преобразователь на основе корректирующих кодов, способный преобразовать вектор нечетких, зашумленных
4. АЛГОРИТМ РАБОТЫ НЕЧЕТКОГО ЭКСТРАКТОРА (НЭ) Создается секретный ключ – key. Производится преобразование ключа в двоичный вектор
5. ДОСТОИНСТВА НЭ: возможность коррекции ошибок, возникающих в биометрических параметрах, с целью дешифрования точного значения ключа с
6. НЕЙРОСЕТЕВЫЕ БИОМЕТРИЧЕСКИЕ КРИПТОСИСТЕМЫ *Высоконадежная биометрическая защита / Статьи / Волчихин В.И., Иванов А.И., Фунтиков В.А. /
7. БЛОК-СХЕМА ПОСТРОЕНИЯ ВЫСОКОНАДЕЖНОЙ БИОМЕТРИЧЕСКОЙ СИСТЕМЫ АУТЕНТИФИКАЦИИ* *ГОСТ Р 52633.0-2006 ПБК = «широкая» НС с большим числом
8. СТРУКТУРНАЯ СХЕМА ПРОЦЕДУРЫ ОБУЧЕНИЯ НЕЙРОСЕТЕВОГО ПБК В КОД КЛЮЧА (ПАРОЛЯ)
9. БЛОК-СХЕМА ОБУЧЕНИЯ ОДНОГО НЕЙРОНА НС Отклик нейрона:
10. ПРИМЕР РАСПРЕДЕЛЕНИЯ ОТКЛИКОВ “СВОЙ” И “ЧУЖОЙ” НА ВЫХОДЕ НЕЙРОНА ДО И ПОСЛЕ ЕГО ОБУЧЕНИЯ
11. БЫСТРЫЙ НЕИТЕРАЦИОННЫЙ АЛГОРИТМ ОБУЧЕНИЯ НЕЙРОНА Вычисление модулей весовых коэффициентов: где – математические ожидания значений j-го биометрического
12. ОСОБЕННОСТИ ПРОЦЕДУРЫ ОБУЧЕНИЯ ВЫСОКОНАДЕЖНОЙ БИОМЕТРИЧЕСКОЙ КРИПТОСИСТЕМЫ (по ГОСТ Р 52633) Для каждого субъекта (биометрического образа “Свой”)
13. СЕРИЯ НАЦИОНАЛЬНЫХ БИОМЕТРИЧЕСКИХ СТАНДАРТОВ ГОСТ Р 52633.ХХ
15. Скачать презентацию

Слайд 2

БИОМЕТРИЧЕСКАЯ КРИПТОСИСТЕМА – это биометрическая система аутентификации личности, основанная на преобразовании

биометрического образа (вектора контролируемых параметров) в ключ (пароль) большой длины с целью повышения криптостойкости.

извлечение ключа (кода доступа) непосредственно из биометрических данных пользователя

Слайд 3

НЕЧЕТКИЙ ЭКСТРАКТОР (Fuzzy Extractor)* – это преобразователь на основе корректирующих кодов,

способный преобразовать вектор нечетких, зашумленных биометрических параметров “Свой” в четкий однозначный код доступа (ключ).
Регистрация:
Верификация:

Слайд 4

АЛГОРИТМ РАБОТЫ НЕЧЕТКОГО ЭКСТРАКТОРА (НЭ)
Создается секретный ключ – key.
Производится преобразование ключа

в двоичный вектор KEY с использованием помехоустойчивых кодов (БЧХ, Рида-Соломона):
Выполняется операция гаммирования:
Осуществляется восстановление ключа:
где err – ошибка в результате различия векторов биометрических параметров
Производится декодирование ключа KEY’:
Если, то и это означает, что пользователь легитимен (“Свой”).

(1)

(2)

(3)

регистрация

верификация

Слайд 5

ДОСТОИНСТВА НЭ:
возможность коррекции ошибок, возникающих в биометрических параметрах, с целью дешифрования

точного значения ключа с использованием открытого хелпера.
НЕДОСТАТКИ НЭ:
требование равновероятности значений (бит) векторов биометрических параметров;
требование большой избыточности корректирующего кода. Так, коды БЧХ (Боуза-Чоудхури-Хоквингела) способны исправить:
до 4% ошибок при 50%-ной избыточности;
до 6% ошибок при 100%-ной избыточности;
до 10% ошибок при 400%-ной избыточности;
и т.д.

Слайд 6

НЕЙРОСЕТЕВЫЕ БИОМЕТРИЧЕСКИЕ КРИПТОСИСТЕМЫ
*Высоконадежная биометрическая защита / Статьи / Волчихин В.И., Иванов

А.И., Фунтиков В.А. / Биосборник, № 2, 2009. / пниэи.рф/activity/science/articles_2009_2/Biosbornik.pdf /

– это биометрические системы аутентификации личности с криптографической защитой, реализованные на основе нейронных сетей с большим числом входов и выходов.*
ГОСТ Р 52633.0-2006 «Защита информации. Техника защиты информации. Требования к средствам высоконадежной биометрической аутентификации» - устанавливает требования к реализации высоконадежных биометрических криптосистем (с вероятностью ошибочного пропуска “Чужого” не более 10–12) на базе больших и сверхбольших НС.

Слайд 7

БЛОК-СХЕМА ПОСТРОЕНИЯ ВЫСОКОНАДЕЖНОЙ БИОМЕТРИЧЕСКОЙ СИСТЕМЫ АУТЕНТИФИКАЦИИ*
*ГОСТ Р 52633.0-2006
ПБК = «широкая»

НС с большим числом входов и выходов

Слайд 8

СТРУКТУРНАЯ СХЕМА ПРОЦЕДУРЫ ОБУЧЕНИЯ НЕЙРОСЕТЕВОГО ПБК В КОД КЛЮЧА (ПАРОЛЯ)

Слайд 9

БЛОК-СХЕМА ОБУЧЕНИЯ ОДНОГО НЕЙРОНА НС
Отклик нейрона:

Слайд 10

ПРИМЕР РАСПРЕДЕЛЕНИЯ ОТКЛИКОВ “СВОЙ” И “ЧУЖОЙ” НА ВЫХОДЕ НЕЙРОНА ДО И

ПОСЛЕ ЕГО ОБУЧЕНИЯ

Слайд 11

БЫСТРЫЙ НЕИТЕРАЦИОННЫЙ АЛГОРИТМ ОБУЧЕНИЯ НЕЙРОНА
Вычисление модулей весовых коэффициентов:
где – математические ожидания значений

j-го биометрического признака Vj для образов “Все “Чужие” и “Свой”; – среднеквадра-тичные отклонения соответствующих значений Vj .
Знаки весовых коэффициентов:
Цель обучения:

(1)

для заданного значения “1” разряда кода “Свой”

(2)

(3)

Слайд 12

ОСОБЕННОСТИ ПРОЦЕДУРЫ ОБУЧЕНИЯ ВЫСОКОНАДЕЖНОЙ БИОМЕТРИЧЕСКОЙ КРИПТОСИСТЕМЫ (по ГОСТ Р 52633)
Для каждого

субъекта (биометрического образа “Свой”) строится своя отдельная однослойная НС.
Каждый отдельный разряд кода ключа формируется на базе отдельного нейрона, набор связей которого со входами НС выбирается случайным образом.
Рекомендуется использовать 21 пример для каждого образа “Свой”.
Рекомендуется использовать не менее 64 примеров различных случайных (независимых) образов “Чужой”.
Возможно использование специально синтезированных (синтетических) примеров образов “Чужой”.
Рекомендуемая длина ключа (пароля) в соответствии с требованиями криптостойкости – 256 / 512 бит.
Для обнаружения и исправления ошибок нейронов 1-го слоя возможно добавление 2-го слоя, выполняющего функцию помехоустойчивого кодирования.

Слайд 13

Биометрические криптосистемы. Лекция 5

Содержание

БИОМЕТРИЧЕСКАЯ КРИПТОСИСТЕМА – это биометрическая система аутентификации личности, основанная на преобразовании

НЕЧЕТКИЙ ЭКСТРАКТОР (Fuzzy Extractor)* – это преобразователь на основе корректирующих кодов,

АЛГОРИТМ РАБОТЫ НЕЧЕТКОГО ЭКСТРАКТОРА (НЭ)Создается секретный ключ – key.Производится преобразование ключа

ДОСТОИНСТВА НЭ:возможность коррекции ошибок, возникающих в биометрических параметрах, с целью дешифрования

НЕЙРОСЕТЕВЫЕ БИОМЕТРИЧЕСКИЕ КРИПТОСИСТЕМЫ*Высоконадежная биометрическая защита / Статьи / Волчихин В.И., Иванов

БЛОК-СХЕМА ПОСТРОЕНИЯ ВЫСОКОНАДЕЖНОЙ БИОМЕТРИЧЕСКОЙ СИСТЕМЫ АУТЕНТИФИКАЦИИ**ГОСТ Р 52633.0-2006 ПБК = «широкая»

СТРУКТУРНАЯ СХЕМА ПРОЦЕДУРЫ ОБУЧЕНИЯ НЕЙРОСЕТЕВОГО ПБК В КОД КЛЮЧА (ПАРОЛЯ)

БЛОК-СХЕМА ОБУЧЕНИЯ ОДНОГО НЕЙРОНА НСОтклик нейрона:

ПРИМЕР РАСПРЕДЕЛЕНИЯ ОТКЛИКОВ “СВОЙ” И “ЧУЖОЙ” НА ВЫХОДЕ НЕЙРОНА ДО И

БЫСТРЫЙ НЕИТЕРАЦИОННЫЙ АЛГОРИТМ ОБУЧЕНИЯ НЕЙРОНАВычисление модулей весовых коэффициентов:где – математические ожидания значений

ОСОБЕННОСТИ ПРОЦЕДУРЫ ОБУЧЕНИЯ ВЫСОКОНАДЕЖНОЙ БИОМЕТРИЧЕСКОЙ КРИПТОСИСТЕМЫ (по ГОСТ Р 52633)Для каждого

СЕРИЯ НАЦИОНАЛЬНЫХ БИОМЕТРИЧЕСКИХ СТАНДАРТОВ ГОСТ Р 52633.ХХ

Похожие презентации