基于生物识别的安全登录实现研究

论文总字数：30568字

摘 要

在传统的windows系统计算机登录过程中，用户名 密码是最常见的作为认证用户身份的方式，但是这种方式存在着容易被人破解密码，容易被用户遗忘等缺点。因此，建立一个可靠安全的登录认证系统对于保障终端安全来说非常重要，我们需要探索出计算机登录的更好的方案。

PKI体系是安全登录的基础，它是Public Key Infrastructrue的缩写，中文翻译过来叫公钥基础设施，利用基于PKI体系的安全登录，再结合生物识别（本文中采用指纹识别技术），我们就可以开发出更加安全有效的安全登录系统。本文以windows7/10系统的安全登录为需求，在windows系统凭据提供登录模型的基础上提出基于PKI体系和指纹识别技术的安全登录系统。它集成了USB2.0高速接口和高安全芯片及指纹模块，实现安全登录，身份鉴别，数字签名和加解密数据的功能。在key中存放着数字证书和私钥，数字证书用来在服务器端确认用户身份，除此以外，指纹key中指纹识别技术让用户在只有证书没有正确的指纹的情况下依旧无法登录，从而构成了安全登录中数字证书 指纹的双重验证，最大程度地保障了登录系统的安全。

关键词：公钥 数字证书 指纹识别

ABSTRACT

With the continuous progress and development of the Internet technology, the security of the computer terminal has attracted more and more attention. If the active protection measures are implemented at the terminal, the important information will not be leaked from the terminal. How to realize the computer's safe login and prevent the computer terminal from invading or stealing information has already raised the concern of the people. In the traditional windows system computer login process, the user name with a password is the most common way to authenticate the user, but this way is easy to be cracked, easy to be forgotten by the user and other shortcomings. Therefore, the establishment of a reliable and secure login authentication system is very important for the security of the terminal. We need to explore a better solution to the computer login.

PKI system is the foundation of secure login. Based on the security login of PKI system and biometric identification (using fingerprint identification technology in this paper), we can develop a more secure and effective security logon system. In this paper, a secure login system based on the PKI system and fingerprint identification technology is proposed on the basis of the login model provided by the windows system credentials on the basis of the secure login of windows7/10 system. The digital certificate and the private key are stored in the key, and the digital certificate is used to confirm the user's identity on the server side. In addition, the fingerprint identification technology in the fingerprint key makes the user still unable to log on only under the absence of the correct fingerprint of the certificate, thus forming a double verification of the digital certificate and fingerprint in the security login, and the security of the login system is guaranteed in the maximum degree.

KEYWORDS: public key digital certificate fingerprint identification

目录

摘要 Ⅰ

ABSTRACT Ⅱ

第一章 绪论 1

1.1引言 1

1.2研究目的和意义 1

1.3生物识别技术简介 1

1.4 PKI体系及其发展简介 2

1.5安全登录发展现状 3

1.6本文研究内容 3

第二章 系统简介 4

2.1系统结构 4

2.2本章小结 5

第三章 PKI架构分析 6

3.1 PKI概述 6

3.2密码技术 6

3.2.1对称加密技术 6

3.2.2非对称加密技术 7

3.1.3数字签名技术 8

3.2数字证书 8

3.3 PKI构成 9

3.4 PKI标准和协议 9

3.5 PKI技术特点 10

3.6本章小结： 10

第四章 指纹识别技术 11

4.1指纹图像预处理 11

4.2指纹图像特征提取 12

4.3指纹匹配 12

4.4本章小结 13

第五章 Windows登录架构分析 14

5.1登录和认证过程 14

5.2 Windows7/10认证登录过程 14

5.3自定义Windows登录 16

5.4本章小结 16

第六章 系统设计 17

6.1指纹key的设计 17

6.2指纹KEY的基本组成 17

6.2.1指纹模块 17

6.2.2无源晶振 18

6.2.3 存储器单元 18

6.2.3 USB接口芯片 18

6.2.4安全芯片 18

6.3指纹key的管理 18

6.4软硬件模块设计 18

6.4.1开机登录方案设计 18

6.4.2国密标准接口 21

第七章 系统测试及结果分析 23

7.1采用安全登录的优势 23

7.2测试环境 24

7.3测试内容 24

7.3.1指纹管理工具测试 24

7.3.2客户端及服务器配置测试 25

7.3.3安全登录测试 27

7.4结果分析 29

第八章 总结 30

8.1工作总结 30

8.2工作展望 30

致 谢 31

参考文献 32

第一章 绪论

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