一種使用指紋編碼秘密信息的方法

對(duì)犯罪現(xiàn)場(chǎng)發(fā)現(xiàn)的指紋進(jìn)行分析是識(shí)別不小心留下其獨(dú)特簽名的犯罪分子的一種經(jīng)典方法。但是，如果還有另一種使用指紋的方法——一種甚至可以幫助罪犯實(shí)現(xiàn)其惡意目標(biāo)的方法呢？來(lái)自中國(guó)的研究人員描述了一種使用指紋編碼秘密信息的方法。

看看你的手指，注意那些偶爾會(huì)旋轉(zhuǎn)成螺旋狀的連續(xù)線條。復(fù)旦大學(xué)的研究人員已經(jīng)開發(fā)出一種復(fù)雜的方法來(lái)構(gòu)建將秘密信息編碼到了這些螺線點(diǎn)中的數(shù)字指紋。他們的研究發(fā)表在了上周的IEEE Transactions on Image Processing上。

這項(xiàng)技術(shù)首先需要將想要的信息編碼成一個(gè)多項(xiàng)式數(shù)學(xué)方程。那些信息可以是像本文的URL或者“我們上午10點(diǎn)在老地方見”這樣的東西。

由于其方向性，指紋的某些特征（例如脊和分叉圖案）可用于編碼消息。秘密信息可以用構(gòu)造出來(lái)的指紋的這些特征里的具有不同極性的一系列2D點(diǎn)映射出來(lái)。該論文的作者之一李晟解釋說：“這些點(diǎn)代表了秘密，它們模仿了要構(gòu)建的指紋的脊尾和分叉?！?/p>

圖片來(lái)源：復(fù)旦大學(xué)/IEEE

一條秘密消息可以被轉(zhuǎn)換成數(shù)學(xué)方程，然后被編碼成分布在指紋漩渦中的一系列有向2D點(diǎn)。

在用圍繞螺旋分布的一系列2D點(diǎn)將秘密置好之后，合成出指紋的連續(xù)線。然后合并所有數(shù)據(jù)，創(chuàng)建出指紋的全息圖，全息圖中保有數(shù)據(jù)點(diǎn)的極性和位置，安全地隱藏了秘密。只有那些知道用于從指紋重構(gòu)多項(xiàng)式的密鑰的人，才能破譯出秘密消息。

李說：“把概念放在一邊，我們發(fā)現(xiàn)的最令人驚訝的事情是構(gòu)建的指紋圖像的魯棒性，它能夠抵御一系列攻擊。即使構(gòu)建的指紋圖像被進(jìn)行了二值化處理、淡化或嚴(yán)重壓縮，我們?nèi)匀豢梢垣@得相對(duì)較高的數(shù)據(jù)提取精度?！?/p>

李晟和他的同事張新鵬開發(fā)的這項(xiàng)技術(shù)目前只能用在指紋的數(shù)字圖像上。與傳統(tǒng)的圖像信息編碼方式相比，它具有一個(gè)很大的優(yōu)點(diǎn)。通常，對(duì)圖像中的消息進(jìn)行編碼涉及改變像素，這不可避免地導(dǎo)致視覺上的失真或者從統(tǒng)計(jì)學(xué)角度提醒敵人注意那里的消息。在圖像的極性中嵌入秘密消息完全回避了這一點(diǎn)，從而使秘密信息不被注意到。

李晟和張新鵬發(fā)表在IEEE Transactions on Image Processing上的論文：