DSpace at VNU: Nghiên cứu tích hợp bài toán nhận dạng vân tay với ứng dụng thẻ thông minh

Nghiên cứu tích hợp tốn nhận dạng vân tay với ứng dụng thẻ thông minh Lý Hùng Sơn Trường Đại học Công nghệ Luận văn ThS chuyên ngành: Mạng truyền thông; Mã số: 01 10 Người hướng dẫn: PGS.TS Trịnh Nhật Tiến Năm bảo vệ: 2008 Abstract: Giới thiệu khái quát thẻ thông minh, cấu trúc vật lý, cấu trúc phần mềm Đánh giá chế xác thực sử dụng PIN giới thiệu phương pháp thay sử dụng kỹ thuật xác thực sinh trắc học Cung cấp nhìn tổng quát cơng nghệ hạ tầng khóa cơng khai chứng số, ký số, mã hóa Tìm hiểu tốn nhận dạng vân tay: trình thu nhận vân tay, lưu trữ vân tay tới trình tiền xử lý ảnh, trích chọn đặc trưng, đối sánh vân tay, thiết kế hệ thống nhận dạng vân tay phục vụ cho xây dựng hệ thống tích hợp Đề xuất giải pháp cho mơ hình xác thực thẻ thơng minh sử dụng kỹ thuật nhận dạng vân tay với tính chất khả xác thực nhanh, xác Các vấn đề bảo mật hệ thống tích hợp đưa cho hướng nghiên cứu tương lai Nhận xét, đánh giá giải pháp xác thực thẻ thông minh trình bày kết đạt Keywords: Cơng nghệ thông tin; Nhận dạng vân tay; Thẻ thông minh Content MỞ ĐẦU Công nghệ thẻ thông minh phát triển 20 năm Ứng dụng thẻ thông minh thị trường cho hệ thống điện thoại Khi chi phí sản xuất thẻ giảm đồng nghĩa với thị trường ứng dụng thẻ thông minh mở rộng Thẻ thông minh mong đợi sử dụng nhiều ứng dụng đặc biệt ứng dụng liên quan tới bảo mật quản lý truy nhập, đăng nhập hệ thống, dịch vụ đảm bảo an tồn thư gửi nhận… Thẻ thơng minh coi giải pháp tốt cho nhiều lĩnh vực có yêu cầu bảo mật cao, thân việc xác thực quyền sở hữu thẻ vấn đề cần quan tâm Thông thường, ứng dụng thẻ thông minh, xác thực người sở hữu dựa PIN Tuy nhiên xác thực dựa PIN cách thuận tiện đặc biệt người dùng có số lượng lớn PIN mật cần nhớ Người dùng quên số PIN cố gắng sử dụng thẻ sau vài lần thất bại, thẻ bị khóa Khi kỹ thuật nhận dạng sinh trắc ngày trở nên hoàn thiện, ngày có nhiều kỹ thuật nhận dạng ứng dụng vào tiến trình xác thực thẻ thơng minh Nhiều công ty bắt đầu sử dụng kỹ thuật thị trường thương mại máy ATM Trong tương lai gần, nhận dạng sinh trắc tích hợp vào hệ điều hành thẻ người dùng sử dụng kết hợp xác thực PIN xác thực sinh trắc Tìm hiểu xây dựng giải pháp xác thực dựa kỹ thuật sinh trắc toán hay mục tiêu nghiên cứu nhiều đơn vị nước Trong nước ta, chưa nhiều cơng trình nghiên cứu tích hợp thẻ thơng minh kỹ thuật sinh trắc học ứng dụng cho toán xác thực cá thể mạng công khai Luận văn đề xuất giải pháp kết hợp hai công nghệ thẻ thông minh sinh trắc học dựa tính khả đáp ứng phần cứng, thiết bị tương ứng Do thời gian hạn chế điều kiện thực nghiệm nhiều khó khăn nên kết đạt vài điểm thiếu sót Tuy luận văn tiền đề tốt cho việc nghiên cứu phát triển hoàn thiện giải pháp có khả đưa ứng dụng thực tế Đây ý nghĩa thực tiễn mục tiêu luận văn hướng đến Nội dung luận văn vấn đề cần giải  Tìm hiểu sở toán học kỹ thuật mã hóa, ký số  Tìm hiểu sở hạ tầng khóa cơng khai (PKI)  Tìm hiểu cơng nghệ thẻ thơng minh (SmartCard)  Tìm hiểu sở lý thuyết nhận dạng sinh trắc học  Tìm hiểu tốn nhận dạng vân tay  Đề xuất giải pháp tích hợp thẻ thơng minh tốn nhận dạng vân tay  Xây dựng module thử nghiệm tích hợp hệ thống thử nghiệm  Nhận xét, đánh giá mơ hình giải pháp, tính khả thi giải pháp thực tiễn Phương pháp nghiên cứu  Nghiên cứu tài liệu khoa học, ứng dụng  Tham khảo ý kiến chun gia  Tìm kiếm thơng tin công nghệ tương tự Cấu trúc luận văn chia thành bốn chương  Chương 1: Tổng quan thẻ thông minh Giới thiệu nội dung, kiến thức thẻ thông minh Nội dung chương giới thiệu khái quát thẻ thông minh, cấu trúc vật lý, cấu trúc phần mềm Đánh giá chế xác thực sử dụng PIN giới thiệu phương pháp thay sử dụng kỹ thuật xác thực sinh trắc học Ngồi hạ tầng khóa cơng khai đề cập tới cung cấp nhìn tổng quan công nghệ sử dụng như: chứng số, ký số, mã hóa  Chương 2: Bài toán nhận dạng vân tay Nội dung chương tập trung tìm hiểu tốn nhận dạng vân tay Các bước trình nhận dạng vân tay mơ tả chi tiết: q trình thu nhận vân tay, lưu trữ vân tay tới trình tiền xử lý ảnh, trích chọn đặc trưng cuối giai đoạn đối sánh vân tay Cuối chương đề cập tới số vấn đề trình thiết kế hệ thống nhận dạng vân tay nhằm phục vụ cho việc xây dựng hệ thống tích hợp phần sau  Chương 3: Mơ hình xác thực thẻ thông minh sử dụng kỹ thuật nhận dạng vân tay Đề xuất giải pháp xác thực sử dụng kỹ thuật nhận dạng sinh trắc học Nội dung chương đề cập tới vài giải pháp xác thực sử dụng thuật toán đối sánh khác Từ lựa chọn giải pháp phù hợp với ứng dụng sử dụng thẻ: tính chất khả xác thực nhanh, xác Các vấn đề bảo mật hệ thống tích hợp đề cập nhằm đưa hướng nghiên cứu tương lai  Chương 4: Thử nghiệm giải pháp Đưa đánh giá nhận xét giải pháp xác thực thẻ thông minh đề xuất chương hai chương ba Mơ hình hệ thống thử nghiệm đề xuất đánh giá kết đạt References Tiếng Việt [1] Đơng Mạnh Qn, Hạ tầng khóa cơng khai, Học viện bưu viễn thơng Tiếng Anh [2] Wolfgang Rankl and Wolfgang Effing, Smart Card Handbook Third Edition, John Wiley & Sons, Ltd [3] Christopher J Crump, Wei Gong, Match on Card (MOC) White Paper, Cogent Systems [4] Yoshiaki Isobe, Yoichi Seto, and Masanori Kataoka, Development of Personal Authentication System Using Fingerprint with Digital Signature Technologies, Systems Development Laboratory, Hitachi, Ltd And Hitachi netBusiness, Ltd [5] Xiping Luo, Jie Tian and Yan Wu, A Minutia Matching Algorithm in Fingerprint Verification, AILAB, Institute of Automation, The Chinese Academy of Sciences, Beijing, IEEE ,2000 [6] Eleonora Paganelli, The e-Government Digital Credentials: Concepts and Case studies, Università Degli Studi Di Camerino [7] Magnus Pettersson, Marten Ä Obrink, How secure is your biometric solution? Precise Biometrics [8] Committee On Government Reform, Advancements In Smart Card And Biometric Technology, Committee On Government Reform [9] Sharat S Chikkerur, Online Fingerprint Verification System, State University of New York [10] International Technical Support Organization, Smart Cards: A Case Study, IBM [11] Anil Jain, Arun Ross, Salil Prabhakar, Fingerprint Matching Using Minutiae And Texture Features, Appeared in Proc of Int’l Conference on Image Processing (ICIP) [12] Luciano Rila and Chris J Mitchell, Security analysis of smartcard to card reader communications for biometric cardholder authentication, Information Security Group Royal Holloway, University of London [13] Raymond Thai, Fingerprint Image Enhancement and Minutiae Extraction, The University of Western Australia [14] Denis PRACA, Claude BARRAL, From smart cards to smart objects: The road to new smart technologies, Gemplus Developer Conference 2000 [15] Mounina G Bocoum, “Acceptance Threshold’s Adaptability in Fingerprint-Based Authentication Methods”, School of Computer Science McGill University, Montreal [16] D Maltoni, D Maio, A.K Jain, S Prabhakar, Handbook of Fingerprint Recognition, Springer, New York, 2003 [17] Giampaolo Bella1, Stefano Bistarelli, and Fabio Martinelli, Biometrics to Enhance Smartcard Security, Simulating MOC using TOC, Computer Laboratory, University of Cambridge, UK Địa websites [18] http://en.wikipedia.org/wiki/Smart_card [19] http://www.microsoft.com/whdc/device/input/smartcard/ [20] http://www.smartcardclub.co.uk/ [21] http://www.biometrie-online.net/dossiers/generalites/ ... cơng nghệ thẻ thơng minh (SmartCard)  Tìm hiểu sở lý thuyết nhận dạng sinh trắc học  Tìm hiểu toán nhận dạng vân tay  Đề xuất giải pháp tích hợp thẻ thơng minh toán nhận dạng vân tay  Xây... tốn nhận dạng vân tay Các bước trình nhận dạng vân tay mơ tả chi tiết: q trình thu nhận vân tay, lưu trữ vân tay tới q trình tiền xử lý ảnh, trích chọn đặc trưng cuối giai đoạn đối sánh vân tay. .. thống nhận dạng vân tay nhằm phục vụ cho việc xây dựng hệ thống tích hợp phần sau  Chương 3: Mơ hình xác thực thẻ thơng minh sử dụng kỹ thuật nhận dạng vân tay Đề xuất giải pháp xác thực sử dụng