50、基于智能卡的安全指纹远程用户认证方案

基于智能卡的安全指纹远程用户认证方案

1. 引言

在允许通过不可信网络（如互联网）进行远程访问的系统中，用户认证与保密性和完整性一样，是安全的重要组成部分。传统的远程用户认证方法主要依靠持有令牌（如磁卡等）和/或知晓秘密（如密码等）来确定个人身份。然而，令牌可能会丢失、被盗、放错位置或被自愿交给未经授权的用户，而秘密可能会被遗忘、被猜出或被非自愿或自愿地泄露给未经授权的用户。

生物识别技术作为远程用户认证系统的强大工具应运而生。它基于个人的生理和行为特征，避免了传统方法的缺点。此外，生物识别技术和智能卡的结合具有很大的潜力。一方面，生物识别技术的安全性和便利性使得能够实现与智能卡相关的高安全性应用；另一方面，智能卡为存储生物识别模板提供了安全且便携的方式，否则这些模板需要存储在中央数据库中。在当今使用的各种生物识别技术工具中，指纹识别似乎特别适合智能卡系统。

过去，出现了多种远程用户认证方案。1981 年，Lamport 提出了使用密码表实现用户认证的远程密码认证方案。但 2000 年，Hwang 和 Li 指出该方案存在密码表被修改的风险，且保护和维护密码表的成本较高。因此，他们基于 ElGamal 公钥密码系统提出了一种新的使用智能卡的用户认证方案，该方案能抵御重放攻击，且无需维护密码表。2002 年，Lee - Ryu - Yoo 提出了 Hwang 和 Li 方案的改进版本，在用户的智能卡中使用了指纹验证机制，并为服务器使用了两个秘密密钥，通过验证智能卡所有者的指纹增强了系统安全性。然而，该方案被发现可能容易受到一些伪造攻击，2005 年，Ku - Chang - Chiang 也指出其仍然容易受到伪造攻击且不易修复。

因此，本文提出了一种改进方案，该