Made available in DSpace on 2016-03-15T19:37:50Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Bruno Guedes Faria.pdf: 1541058 bytes, checksum: 27ddaf10102e159357de3c8fbd6d81ca (MD5) Previous issue date: 2014-06-10 / Universidade Presbiteriana Mackenzie / Biometric Systems has increasingly been growing in the past years, mainly those based on fingerprints. In terms of security, they need the same care which is given to traditional systems that uses cards and passwords. The Fuzzy Vault methods comes in this scenario to provide security to biometric systems, specifically, protecting the stored biometric template. This research will present the Fuzzy Vault scheme development and how it can be used to hide a 128 bits secret. The scheme will be used into the context of a biometric application based on fingerprints. Evaluation of security and performance of the application will be shown, as well as the experimental results, common to biometric systems FRR (False Rejection Rate), GAR (Genuine Accept Rate), FAR (False Accept Rate). / A utilização de sistemas biométricos tem apresentado um cenário de crescimento nos últimos anos e que se reflete, principalmente, naqueles que têm a impressão digital como forma de identificação. No que tange à segurança, sistemas baseados em biometria necessitam da mesma preocupação que se tem com sistemas tradicionais de senhas e cartões. Neste contexto, o método Fuzzy Vault aparece para prover a segurança de sistemas biométricos, particularmente, protegendo a amostra biométrica armazenada. Esta pesquisa consiste na implementação do método Fuzzy Vault, aplicando-o para ocultar uma chave de 128 bits, onde o método será utilizado juntamente com algoritmos de código aberto, para o desenvolvimento de um aplicativo biométrico de impressões digitais, denominado por ABID. Serão expostas avaliações sobre o desempenho e segurança do aplicativo e também resultados experimentais comuns a sistemas biométricos, como: Taxa de Falso Aceite (FAR -False Accept Rate), Taxa de Aceite Genuíno (GAR-Genuine Accept Rate) e Taxa de Falsa Rejeição (FRR-False Rejection Rate).

Das Fuzzy Vault ist ein beliebter Ansatz, um die Minutien eines menschlichen Fingerabdrucks in einer Sicherheitsanwendung geschützt zu speichern. In dieser Arbeit werden verschiedene Implementationen des Fuzzy Vault für Fingerabdrücke in verschiedenen Angriffsszenarien untersucht. Unsere Untersuchungen und Analysen bestätigen deutlich, dass die größte Schwäche von Implementationen des Fingerabdruck Fuzzy Vaults seine hohe Anfälligkeit gegen False-Accept Angriffe ist. Als Gegenmaßnahme könnten mehrere Finger oder sogar mehrere biometrische Merkmale eines Menschen gleichzeitig verwendet werden. Allerdings besitzen traditionelle Fuzzy Vault Konstruktionen eine wesentliche Schwäche: den Korrelationsangriff. Es ist bekannt, dass das Runden von Minutien auf ein starres System, diese Schwäche beheben. Ausgehend davon schlagen wir eine Implementation vor. Würden nun Parameter traditioneller Konstruktionen übernommen, so würden wir einen signifikanten Verlust an Verifikations-Leistung hinnehmen müssen. In einem Training wird daher eine gute Parameterkonfiguration neu bestimmt. Um den Authentifizierungsaufwand praktikabel zu machen, verwenden wir einen randomisierten Dekodierer und zeigen, dass die erreichbaren Raten vergleichbar mit den Raten einer traditionellen Konstruktion sind. Wir folgern, dass das Fuzzy Vault ein denkbarer Ansatz bleibt, um die schwierige Aufgabe ein kryptographisch sicheres biometrisches Kryptosystem in Zukunft zu implementieren.

Orientador: Marcos Antônio Cavenaghi / Banca: Ivan Rizzo Guilherme / Banca: Julio César López Hernández / Resumo: Biometria trata do reconhecimento de indivíduos baseado em características fisiológicas ou comportamentais, sendo que umas de suas aplicações é autenticação biométrica. A autenticação biométrica tem vantagens com relação às senhas, no entanto, as informações biométricas também precisam ser protegidas. Ao contrário das senhas, a biometria apresenta variabilidade no sinal, isto é, raramente duas representações de uma mesma característica biometria são idênticas, sendo que, os criptossistemas tradicionais não suportam essa propriedade. Para contornar esse problema, criptossistemas biométricos unem biometria e criptografia para encriptar informações biométricas e protegê-las. Fuzzy Vault é uma construção criptográfica que pode ser utilizada na encriptação de características biométricas e atualmente, há propostas de implementação do Fuzzy Vault para impressões digitais, íris, face e assinaturas. O presente estudo implementa o Fuzzy Vault para impressões digitais e analisa seu desempenho em um ambiente de aplicação real e em um cenário de proteção de imagens médicas usando biometria. A proposta de implementação do Fuzzy Vault encripta e desencripta o Fuzzy Vault para impressões digitais realizando o alinhamento da impressão digital. A proteção de imagens médicas encripta imagens médicas com um criptossistema tradicional e encripta a chave criptográfica com a implementação do Fuzzy Vault. Os experimentos apresentaram entre 92% e 97,96% de GAR e 0% de FAR, esses resultados ocorreram em função dos mecanismos de alinhamento e identificação de pontos candidatos implementados neste estudo. O tempo de encriptação é constante em 0,8 s. Já o tempo de desencriptação apresenta grande variabilidade, e depende da quantidade de pontos candidatos, com mediana variando entre 16 ms e 1 s nas desencriptações com sucesso... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: Biometrics deals with people recognition based physiological or behavioral features where one of its application it biometric authentication. Biometric authentication has some advantages over passwords, but biometric information also need to be protected. Instead of passwords, biometrics has signal variability, i.e., two representation of the same biometric feature rarely are identical, and traditional cryptosystems does not support this feature. To overcome this issue biometric cryptosystems join biometrics and cryptography to encode biometric information and protected them. Fuzzy Vault is a cryptographic construction which can be used to encode biometric features. Today, there are some implementation proposals of Fuzzy Vault for fingerprints, iris, face and handwrite signature. This study implements Fuzzy Vault for fingerprints and analyses its performance in a real application environment and a scenario of medical image protection using biometrics. The proposed Fuzzy Vault implementation encodes and decodes Fuzzy Vault for fingerprints and performs fingerprint alignment. Medical image protecting encodes medical images with a traditional cryptosystems and encode its cryptographic key using the Fuzzy Vault implementation. Performance evaluation achieved between 92% and 97,96% of GAR and 0% of FAR, this results has been achieved with aligning and candidates points identification mechanisms implemented. Encoding time is constant in 0,8 s, but decoding time has a big variance which depends on number of candidates points, median varies between 16 ms and 1 s considering successful decodes. In the medical image protection scenario, the proposed system has a low overhead and better performance compared to a asymmetric cryptosystem, encoding time is 17 times better and decoding time is 245 times better. / Mestre

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:29:40Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2008-07-04Bitstream added on 2014-06-13T19:59:31Z : No. of bitstreams: 1 fornazin_m_me_sjrp.pdf: 1953887 bytes, checksum: ac157f61b62e589f71d9cc312628c74e (MD5) / Biometria trata do reconhecimento de indivíduos baseado em características fisiológicas ou comportamentais, sendo que umas de suas aplicações é autenticação biométrica. A autenticação biométrica tem vantagens com relação às senhas, no entanto, as informações biométricas também precisam ser protegidas. Ao contrário das senhas, a biometria apresenta variabilidade no sinal, isto é, raramente duas representações de uma mesma característica biometria são idênticas, sendo que, os criptossistemas tradicionais não suportam essa propriedade. Para contornar esse problema, criptossistemas biométricos unem biometria e criptografia para encriptar informações biométricas e protegê-las. Fuzzy Vault é uma construção criptográfica que pode ser utilizada na encriptação de características biométricas e atualmente, há propostas de implementação do Fuzzy Vault para impressões digitais, íris, face e assinaturas. O presente estudo implementa o Fuzzy Vault para impressões digitais e analisa seu desempenho em um ambiente de aplicação real e em um cenário de proteção de imagens médicas usando biometria. A proposta de implementação do Fuzzy Vault encripta e desencripta o Fuzzy Vault para impressões digitais realizando o alinhamento da impressão digital. A proteção de imagens médicas encripta imagens médicas com um criptossistema tradicional e encripta a chave criptográfica com a implementação do Fuzzy Vault. Os experimentos apresentaram entre 92% e 97,96% de GAR e 0% de FAR, esses resultados ocorreram em função dos mecanismos de alinhamento e identificação de pontos candidatos implementados neste estudo. O tempo de encriptação é constante em 0,8 s. Já o tempo de desencriptação apresenta grande variabilidade, e depende da quantidade de pontos candidatos, com mediana variando entre 16 ms e 1 s nas desencriptações com sucesso... / Biometrics deals with people recognition based physiological or behavioral features where one of its application it biometric authentication. Biometric authentication has some advantages over passwords, but biometric information also need to be protected. Instead of passwords, biometrics has signal variability, i.e., two representation of the same biometric feature rarely are identical, and traditional cryptosystems does not support this feature. To overcome this issue biometric cryptosystems join biometrics and cryptography to encode biometric information and protected them. Fuzzy Vault is a cryptographic construction which can be used to encode biometric features. Today, there are some implementation proposals of Fuzzy Vault for fingerprints, iris, face and handwrite signature. This study implements Fuzzy Vault for fingerprints and analyses its performance in a real application environment and a scenario of medical image protection using biometrics. The proposed Fuzzy Vault implementation encodes and decodes Fuzzy Vault for fingerprints and performs fingerprint alignment. Medical image protecting encodes medical images with a traditional cryptosystems and encode its cryptographic key using the Fuzzy Vault implementation. Performance evaluation achieved between 92% and 97,96% of GAR and 0% of FAR, this results has been achieved with aligning and candidates points identification mechanisms implemented. Encoding time is constant in 0,8 s, but decoding time has a big variance which depends on number of candidates points, median varies between 16 ms and 1 s considering successful decodes. In the medical image protection scenario, the proposed system has a low overhead and better performance compared to a asymmetric cryptosystem, encoding time is 17 times better and decoding time is 245 times better.