基于指纹识别和PKI的网上银行身份认证系统设计

论文摘要

近年来,随着网络技术的发展和电子商务的普及,网上银行业务开始迅猛发展,国内网上银行的用户不断增多,网上银行交易额屡创新高。但与此同时,网上银行不安全事件也屡见不鲜,现在还有相当一部分银行客户没有选择使用网上银行,他们大多觉得网上银行还存在安全风险。网上银行交易一般可以分为三个环节:客户端身份认证环节,数据传输环节,服务器处理环节。对于数据传输环节,银行一般采用SSL(安全套接层协议)技术,此环节还是很安全的,在服务器处理环节,银行机构采用了多重防火墙和入侵检测系统的保护,使得此环节更加安全。而前几年发生的网上银行被盗事件,绝大多数都是发生在网银交易的客户端环节。由此看来,网上银行最薄弱的环节还是在客户端身份认证环节。网上银行身份认证作为网银交易系统的第一道防线,有着至关重要的作用。但随着网络技术的发展,黑客攻击网上银行客户端的手段也越来越多,常见的单一的身份认证方式已不能满足现在用户的需求了。对此,本文对现阶段各种常见的网上银行身份认证方式作了相应的技术分析和比较,提出了一种基于指纹识别和PKI,并与USB Key相结合的多因子网上银行身份认证方式。指纹的唯一性、稳定性,PKI对私钥很好的保护机制以及USB Key的良好的加密技术,使这种网上银行身份认证的方式在安全性上大大加强。本文对指纹识别过程中各个环节的算法作了研究,对指纹识别过程的某些算法做了相应改进,提高了指纹匹配的准确度。该方案将指纹特征模板也存储在USB Key中,在USB Key中采用一对一的指纹验证比对模式,提高了指纹匹配的效率,同时也提高了安全性,只有通过了指纹验证,才进行下一步的身份认证,真正的实现了对用户本身的认证。本系统主要完成了用户的注册和身份认证的方案设计,实现了用户指纹注册和指纹的识别,并模拟实现了用户身份认证的整个过程,然后对该系统的安全性做了相应分析,最后对该身份认证方式在以后实际中的应用做了展望。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第1章 绪论
• 1.1 网银身份认证简介
• 1.2 课题研究的背景与意义
• 1.2.1 网银身份认证技术背景
• 1.2.2 生物识别技术的基本原理
• 1.2.3 本系统的设计意义
• 1.3 网银身份认证的研究现状
• 1.4 PKI 技术
• 1.4.1 PKI 技术概述
• 1.4.2 PKI 结构体系
• 1.4.3 X.509 标准与SSL 协议
• 1.5 研究内容与本文结构
• 1.5.1 研究内容
• 1.5.2 本文结构
• 第2章 身份认证系统的需求分析与总体设计
• 2.1 系统概述
• 2.1.1 系统实现的必要性
• 2.1.2 系统需求分析
• 2.2 身份认证模型安全性需求分析
• 2.2.1 身份认证系统安全控制要求
• 2.2.2 常用身份认证方式分析
• 2.3 系统的可行性分析
• 2.4 系统的总体设计
• 2.4.1 系统的设计思想
• 2.4.2 系统的功能结构设计
• 2.5 本章小结
• 第3章 指纹识别技术的研究
• 3.1 指纹识别技术概述
• 3.1.1 指纹识别技术简介
• 3.1.2 指纹识别的衡量标准
• 3.1.3 指纹识别流程
• 3.2 指纹图像预处理
• 3.2.1 指纹图像的均衡化
• 3.2.2 指纹图像去噪
• 3.2.3 指纹图像的灰度规格化
• 3.2.4 方向图的计算
• 3.2.5 Gabor 滤波增强处理
• 3.2.6 指纹图像的二值化
• 3.2.7 指纹图像的细化
• 3.3 指纹图像特征提取
• 3.3.1 指纹特征提取介绍
• 3.3.2 特征点的提取
• 3.3.3 特征提取后处理
• 3.3.4 小结
• 3.4 指纹匹配
• 3.4.1 指纹匹配算法介绍
• 3.4.2 一种新的指纹匹配算法
• 3.5 本章小结
• 第4章 网上银行身份认证系统实现
• 4.1 系统设计
• 4.1.1 系统功能实现原理
• 4.1.2 系统基本配置
• 4.1.3 系统工作模式
• 4.2 网银身份认证系统注册模块
• 4.2.1 数字证书的申请
• 4.2.2 数字证书的生成与USB Key 的发放
• 4.3 网银身份认证系统认证模块
• 4.3.1 身份认证方案设计
• 4.3.2 身份认证模拟实现
• 4.4 系统安全性分析
• 第5章 总结与展望
• 5.1 总结
• 5.2 展望
• 参考文献
• 致谢
• 攻读学位期间参加的科研项目和成果