MODIFIED BIOMETRIC TEMPLATE PROTECTION METHOD WITH NONLINEAR TRANSFORMATIONS

Onai, M., V

doi:10.15588/1607-3274-2026-1-16

MODIFIED BIOMETRIC TEMPLATE PROTECTION METHOD WITH NONLINEAR TRANSFORMATIONS

2026-01-01

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DOI：10.15588/1607-3274-2026-1-16

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背景。生物特征数据是认证或识别的常见选项。然而，它易受攻击且在盗窃情况下不可替代。文献中提出了几种构建受保护生物特征模板的方法，其中之一是生物哈希。然而，生物哈希的线性可能是一个漏洞。MLP-hash与之类似，但增加了非线性。本文对其进行了修改。目标。本文的目标是开发一种修改后的MLP-hash，使其更快并允许通过模板更好地分离用户。方法。本文专注于修改MLP-hash，这是一种带有非线性变换的生物哈希变体。其中一项提出的修改是在MLP-hash的每一层应用非线性变换之前使用归一化。研究了不同的归一化方法并进行比较。另一项提出的修改是简化MLP-hash每一层中使用的伪随机矩阵。每个这样的矩阵被替换为一个块矩阵，其中对角线上的块是正交矩阵，其他所有块填充为零。每个非零块由用户的秘密令牌生成。为了使每个非零块的影响不那么局部化，在每次矩阵乘法之前和所有层之后添加了伪随机置换。伪随机置换也使用用户的秘密令牌作为种子生成。所提出的方法可以以与原始MLP-hash和生物哈希方法类似的方式使用：它采用用户的秘密令牌和固定长度的生物特征向量，输出固定长度的二进制向量，其维数相同或更小。在应用不同的归一化技术和非线性变换时，将带有块矩阵的MLP-hash与原始版本进行比较。结果。对所提出的修改、原始MLP-hash和生物哈希进行了代码实现。使用这些方法在指纹上提取的特征向量（使用Gabor滤波器）比较了速度和用户分离的准确性。结论。进行的实验表明，通过替换所提出的块矩阵，速度和分离用户模板的能力有所提高；通过使用归一化，分离用户模板的能力也有所提高。还进行了不同归一化和非线性变换的比较。所开发方法的实用价值在于它更快，可以在用户不期望延迟的应用中使用，同时仍然难以逆向。进一步研究的方向包括使用其他生物特征模态、其他非线性变换和归一化技术测试此方法，以及分析所开发方法与MLP-hash和生物哈希相比的逆向难度。

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biometrics

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one-way transformation

biohashing

elliptic curve cryptography

finite fields

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