تولید کلید رمزنگاری تصادفی بیومتریک براساس ویژگی‌های منحصربه‌فرد اثر انگشت

در این مقاله از ویژگی‌های منحصربه‌فرد بیومتریک اثر انگشت برای تولید کلیدهای رمزنگاری تصادفی استفاده شده است. جنبه‌های اصلی حاکم بر امنیت کلید تولیدشده شامل حریم خصوصی اثر انگشت و ویژگی تصادفی و پیچیدگی الگوریتم تولید کلید هستند. در روش پیشنهادی، ابتدا ویژگی‌های منحصربه‌فرد اثر انگشت شامل نقاط مینوشیا از تصویر اثر انگشت استخراج می‌شوند، سپس برای افزایش ویژگی‌های آماری و پیچیدگی الگوریتم، فاصله اقلیدوسی و زاویه تمام نقاط مینوشیا نسبت به یکدیگر، حساب و ذخیره می‌شوند. در مرحله بعد، این داده‌ها بعد از نرمالیزه‌شدن به اعداد 8-بیتی با عملیات جایگشت، جابجا و در هم دیگر ترکیب می‌شوند. در ادامه، روش پیشنهادی برای افزایش سطح امنیت و قابلیت تصادفی‌بودن از عمل‌های غیر خطی s-boxهای 8-بیتی s0 و s1 به کار برده شده در رمز قالبی clefia استفاده شده است. آنالیزهای آماری صورت‌گرفته روی کلیدهای تولیدشده، نشان‌دهندۀ پذیرفتنی‌بودن ویژگی تصادفی کلیدها است؛ بنابراین، ساختار پیشنهادی برای تولید کلید تصادفی می‌تواند در رمزنگاری سیگنال‌های دیجیتال با حجم زیادی از داده مانند تصویر و صدا استفاده شود.

generating biometric random cryptographic key based on unique fingerprint features

this paper uses the unique biometric features of fingerprints to generate random cryptographic keys. the main aspects of the security of the generated key include the privacy of the fingerprint and the randomness and complexity of the key generation algorithm. in the proposed method, first, the unique fingerprint features, which include minutiae points, are extracted from the fingerprint image. then, to increase the statistical properties and complexity of the algorithm, the euclidean distance and the angle of all the points of minutiae relative to each other are calculated and stored. in the next step, after normalizing to 8-bit numbers, these data are moved by permutation operations and combined. in the following, the proposed method is used to increase the level of security and the ability to be random from the non-linear operations of 8-bit s-boxes s0 and s1 used in the clefia block cipher. statistical analyzes performed on the generated keys show the acceptable random nature of the keys. therefore, the proposed structure for generating a random key can be used in encrypting digital signals with large volumes of data such as image and sound.