33、嵌入式生物识别系统的信息泄露与攻击策略

嵌入式生物识别系统的信息泄露与攻击策略

1. 指纹匹配模块概述

1.1 硬件模块与算法

有研究提出了一种用于嵌入式生物特征比较的硬件模块，旨在定义一个生物特征协处理器，以加速操作，就像加密协处理器那样。该算法主要包括注册和配对两个步骤：
- 注册阶段 ：目标是找到能使参考和输入细节点集重叠的最佳旋转和平移。通过将每个输入细节点与每个参考细节点重叠，构建所有可能仿射变换（Δx, Δy, Δθ）的直方图，得票最多的参数三元组被认为是最优的。
- 配对阶段 ：在注册阶段找到的仿射变换应用于输入集后，使用高斯评分方法更精确地评估两组之间的相似度。

1.2 协处理器组成

协处理器由三个模块（变换、投票和配对）组成。它使用只读存储器（ROM）存储参考细节点，并拥有一个私有易失性存储器用于所有处理步骤。

1.3 性能指标

与相关的生物特征比较硬件实现工作相比，该实现有两个重要特性：一是依赖于使用标准紧凑指纹模板的生物特征算法；二是在生物特征错误率方面非常接近性能最佳的算法。例如，在FVC2000 DB2数据集上，在误接受率为10⁻³时，误拒率达到1.50%。一次比较的速度也足够快（小于0.5秒），便于进行有效的侧信道捕获。

2. 指纹比较步骤详解

2.1 注册阶段

注册阶段也称为对齐，具体操作步骤如下：
1. 直方图构建 ：通过将每个输入细节点与每个参考细节点重叠，构建所有可能仿射变换（Δx, Δy, Δθ）的直方