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Secure authentication using a multidimensional retinal biometric encryption method
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OA
AI
DOI：10.1038/s41598-026-40962-0.png)
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摘要
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生物特征加密将生理特征与密码学操作相结合，以提高认证安全性。视网膜血管因其内部保护、永久性和高个体间变异性而特别具有吸引力。我们提出了一种修订并严格论证的多维视网膜加密框架，该框架从单个视网膜血管图中生成三个独立密钥——RDDM（视网膜对角线距离度量）、ROTD（径向原点-终点距离）和DRID（对角线-径向交叉距离）。该框架旨在作为生物特征驱动的密钥生成和增强模块，以增强用户认证，而非独立的标准化加密算法。它在一个专注于抵抗受控生物特征环境下的暴力密钥猜测威胁模型下运行，但不针对量子密码分析或侧信道攻击等高级攻击。视网膜图像经过预处理（CLAHE、血管分割、骨架化和端点检测）以提取稳定的端点。这些端点产生距离度量，经过归一化后组合成多字母密钥流。我们提供了加密E(x)和解密D(y)方程的逐步推导，明确论证了在实现中使用的模124作为符号表大小的原因，并包含详细的密码分析评估（包括熵、NIST SP800-22随机性测试、汉明距离、碰撞分析、噪声敏感性和全空间密钥猜测（FSKG）计算）。对三个视网膜样本（n_vessels = 27,41,105）的实验结果表明，与单密钥基线相比，FSKG时间显著增加，密钥熵接近最大值。讨论了其局限性以及对图像质量的敏感性。
Keyword:
Retinal biometrics
Multidimensional keys
Cryptography
NIST randomness
FSKG
AI总结
对已上传原文的论文进行重点信息的提取，主要内容包括：简要概述、研究摘要、背景介绍、关键亮点、图文解析、展望与总结。
