Введение
1. Обзор методов биометрической аутентификации в контексте хранения ключевой информации 16
2. Разработка метода создания и использования хранилищ ключевой инфорации на распознавания биометрических образов 30
2.1. Исследование возможных условий функционирования метода создания и использования хранилищ ключевой информации на основе применения распознавания биометрических образов в контексте реальной системы безопасности. Определение функциональных требований к данному методу 30
2.2. Разработка создания и использования хранилищ ключевой информации на основе применения распознавания биометрических образов 36
2.4. Требования к биометрическому считывателю 39
2.5. Требования к процедуре выделения биометрических параметров 39
2.6. Требования к процедуре смешивания и разделения ключевой и биометрической информации 43
2.7. Требования к хранилищу 47
2.8. Выводы 48
3. Реализация метода для случая хранения симметричной ключевой информации и применения голосового пароля 49
3.1. Обоснование выбора биометрического признака 49
3.2. Обоснование выбора типа и размера ключевой информации 51
3.3. Исследование предполагаемых условий функционирования системы создания и использования хранилищ ключевой информацией на основе распознавания голосового пароля, описание условий применимости данной системы 53
3.4. Разработка метода создания и использования хранилищ ключевой информации на основе биометрического распознавания по голосу 56
3.5. Запись и оцифровка голосовой информации 60
3.6. Фильтрация и сегментация речевых сигналов 61
3.7. Цифровая обработка сигналов для выделения значащих голосовых параметров 72
3.7.1. Требования к процедуре выделения параметров 72
3.7.2. Разработка алгоритма расчета параметров 72
3.7.3. Дисперсионные свойства и достаточное количество кепстральных коэффициентов 76
3.7.4. Статистические свойства кепстральных коэффициентов 77
3.7.5. Размер кепстральных коэффициентов 81
3.8. Нейронные сети в задачах смешивания и разделения ключевой информации и голосовых параметров 82
3.8.1. Выбор нейросетевой архитектуры и параметров нейронной сети 82
3.8.2. Разработка алгоритма смешивания и разделения биометрических параметров и криптографического ключа 83
3.8.3. Свойства предложенного алгоритма смешивания и восстановления ключевой информации 89
3.9. Применения разработанного частного случая метода 90
3.9.1. Сетевая аутентификация 90
3.9.2. Шифрование данных 91
3.9.3. Многофакторная аутентификация 92
3.10. Выводы 93
4. Разработка способов оценки защищенности метода создания и использования хранилищ ключевой информации 95
4.1. Исследование и классификация возможных угроз и средств их реализации в контексте предлагаемого метода 95
4.2. Исследование структуры нейронной сети 98
4.3. Статистические исследования 99
4.4. Методы перебора входных данных 108
4.4.1. Прямой перебор 110
4.4.2. Оптимизированный перебор входных параметров 116
4.4.3. Оптимизированный перебор с использованием предварительно рассчитанных параметров голоса. 120
4.5. Реверсивный анализ 121
4.6. Разработка комплекта программ для оценки защищенности предлагаемого метода 124
4.7. Выводы 124
5. Эксперименты над тестовой системой 126
5.1. Цели экспериментов 126
5.2. Описание условий проведения экспериментов 126
5.3. Результаты экспериментов 130
5.3.1. Нахождение оптимального размера нейронной сети 130
5.3.2. Экспериментальное определение характеристик метода 132
5.3.3. Экспериментальное определение устойчивости метода к полному перебору 136
5.3.4. Экспериментальное определение устойчивости метода к перебору с контролем расстояния Хэмминга 138
5.3.5. Экспериментальное определение устойчивости метода к перебору с использованием предварительно рассчитанных параметров 139
5.3.5. Экспериментальное определение устойчивости метода к статистическому анализу 141
5.4. Выводы 143
Заключение 145
Литература 151
Приложение 1 157
