基于双Bloom 过滤器与离散对数的虹膜模板保护方法

高艳娜，刘笑楠

（沈阳工业大学信息科学与工程学院，沈阳 110870）

1 引言

生物特征识别技术在生活中得到广泛应用，但在众多应用领域中生物特征模板存在一定的安全性隐患，一旦模板信息被不法分子盗用，生物特征信息将永久丢失，用户隐私也将受到威胁。针对该问题，已经有很多学者提出多种生物特征模板保护方案，只能在一定程度上阻止攻击者通过不法手段获得原始生物特征模板。因此，如何在保持较高认可度的同时保护用户的生物特征信息不被未经授权的人使用，仍是生物特征识别技术中需要解决的关键问题之一。

虹膜作为一种有效、安全的生物特征，在人的一生中保持稳定，不易受环境和遗传因素的影响，在认证过程中具有稳定性和唯一性等优点，但其同样存在虹膜模板泄露问题。目前最常用的虹膜模板保护方法是基于不可逆变换，即利用不可逆变换函数无法恢复出原始数据的特性实现对数据保护。此类方法包括局部排序[1]、离散对数[2]、随机映射[3]等。Ratha等人[4]首先将不可逆变换即Bloom 过滤器应用于虹膜并引入可撤销的概念。此后许多学者对Bloom 过滤器方法进行了改进，将Bloom 过滤器原理应用于指纹[5]，掌纹[6]和人脸[7]等。2020 年，文献[8]提出了一种双Bloom 过滤器的虹膜模板保护方法，在Bloom过滤器的基础上，对Bloom 过滤器进行改进以提高数据压缩比、匹配精度以及不可逆性，在单生物特征识别领域相较于Bloom 过滤器来说具有一定的优势。随着生物特征识别技术的发展，多生物特征识别技术因其较高的安全性和较高的识别率得到广泛的应用。……