基于指纹识别技术的网络身份认证平台设计与实现

基于指纹识别技术的网络身份认证平台设计与实现

目录

摘

要 .......................................................................................................................... ....... I Abstract............................................................................................................... ................ I I

第1 章绪论 (1)

1.1课题来源与项目背景 (1)

1.2与本课题有关的国内外研究状况 (2)

1.2.1国外研究状况 (2)

1.2.2国内研究状况 (3)

1.3论文主要内容与结构 (5)

第2 章网络身份认证平台系统需求分析与总体设计 (6)

2.1网络身份认证平台功能性需求 (6)

2.2网络身份认证平台非功能性需求 (8)

2.3网络身份认证平台系统总体设计 (9)

2.3.1系统网络拓扑设计 (9)

2.3.2总体架构设计 (10)

2.3.3系统功能设计 (11)

2.3.4系统数据库设计 (12)

2.4关键技术 (16)

2.4.1生物特征动态优化算法 (16)

2.4.2生物特征分布式并行运算 (18)

2.4.3生物特征安全加密保护技术 (20)

2.5本章小结 (21)

第3 章网络身份认证平台系统设计 (22)

3.1网络身份认证平台运维管理子系统详细设计 (22)

3.1.1运维管理子系统管理模块类设计 (22)

3.1.2运维管理子系统管理模块功能设计 (23)

3.2网络身份认证平台支撑服务子系统详细设计 (26) 3.2.1支撑服务子系统服务接口设计 (26)

3.2.2支撑服务子系统生物特征安全加密设计 (27) 3.3网络身份认证平台比对引擎子系统详细设计 (29) 3.3.1比对引擎动态优化算法内存库设计 (30)

3.3.2比对引擎分布式并行运算设计 (32)

3.4网络身份认证平台客户端组件设计 (35)

3.4.1客户端组件接口设计 (35)

3.4.2客户端组件报文设计 (36)

3.5本章小结 (37)

第4 章网络身份认证平台系统实现 (38)

4.1网络身份认证平台运维管理子系统实现 (38)

4.1.1运维管理子系统表示层实现 (39)

4.1.2运维管理子系统持久层实现 (43)

4.1.3运维管理子系统业务层实现 (44)

4.2网络身份认证平台支撑服务子系统实现 (44)

4.2.1支撑服务子系统接口实现 (45)

4.2.2支撑服务子系统生物特征安全加密技术实现 (46) 4.3网络身份认证平台比对引擎子系统实现 (48)

4.3.1比对引擎子系统内存比对引擎实现 (49)

4.3.2比对引擎子系统生物特征动态优化算法 (50) 4.4网络身份认证平台客户端组件实现 (53)

4.5小结 (55)

第5 章网络身份认证平台系统测试 (56)

5.1测试环境和条件 (56)

5.2测试用例和测试结果 (56)

5.2.1功能性测试 (56)

5.2.2非功能性测试 (60)

5.3本章小结 (63)

结论 (64)

参考文献 (65)

哈尔滨工业大学学位论文原创性声明和使用权限 (68)

致谢 (69)

个人简历 (70)

第 1 章绪论

1.1课题来源与项目背景

生物特征识别技术[1]是指通过计算机对人类自身的生理图像或行为特点进行分析计算进而完成身份鉴别或判定的一种技术。所谓生理特征主要是指先天基因能形成的生理图像，如指纹或掌纹图像、指掌静脉图像、人脸和虹膜图像等；除此之外，后天环境习惯形成的在主观控制下有可能改变的如步态等称之为行为特征。这些特征之所以能够作为个人身份鉴别的物证，是因为它们具有普遍性、唯一性以及不随年龄变化的相对稳定性，利用这些特性进行身份鉴别或判定，已在金融行业的风险控制、安防行业的财务安全保护得到广泛的运用，起到积极的作用[2,3]。随着社会职能的不断转变，信息技术的不断发展进步，生物识别技术在国家信息安全、公共安全和社会服务领域成为重要的技术研究和应用课题[4]。

在信息安全应用领域，各种密码被破解的概率越来越高，大多数用户都会长期使用一组简单密码，很容易被一些不法分子获取。根据《保守国家秘密法》对分级保护达到秘密等级，等级保护达到3级（含）以上的安全计算环境的设计技术要求，强化身份鉴别口令管理和鉴别数据的保密、保护，要求采用多种组合的技术，如生物特征识别或加口令的认证机制。目前涉及国家秘密的工作岗位都有密级要求,单一的口令认证方式将完全不能满足政府或科研机构在分级或等级保护中信息安全要求。

在国家公共安全应用方面，生物识别技术在公共安全中发挥越来越重要的作用，在我国平安城市建设工程中已尝试使用人脸、步态、声音等模式识别技术，尤其是地铁、机场等公众场合。在出入境方面，我国的护照申请已要求采集申请人的指纹和人像的采集。为了反恐的

需要，未来几年，我国的外交部、公安部规划，要求来华入境申请人在申请签注时，采集申请人的全部指纹和人像照片信息，以满足国家在公共安全管理需要。

在公共服务领域，我国新的《居民身份证法》规定，新的身份证申请将增加采集身份证本人的指纹数据的环节，并进一步完善身份证异地办理和挂失等公共服务。无论是身份证的申领管理还是未来将面临越来越多的涉及公共服务，人证合一的身份认证应用需求，如社会养老保险金领取、国家教育考试考生身份认证、办税人身份认证、民政福利身份查验等，都将有可能采用生物特征识别技术。

本课题根据上述的应用领域所提出的网络身份认证现实需求，进行基于指纹识别技术的网络身份认证平台的设计与实现。