攻防最前线：利用数字指纹存储秘密信息

相信大家对于收集犯罪现场发现的指纹，进而识别犯罪分子身份这一传统刑侦手段不会感到陌生。但如今，已经出现另一种指纹使用方式——犯罪分子甚至能够借此实现自己的恶意目标。来自中国的研究人员日前就提出这样一种利用指纹对秘密信息进行编码的新方法。

观察自己的手指，我们会发现其中偶尔会出现旋转成螺旋状的连续条纹。复旦大学的研究人员已经开发出一种复杂的方法以构建数字指纹，并将秘密信息编码至这些螺旋点当中。他们的研究结果发表在上周的IEEE Transcations on Image Processing当中。

这项技术首先将要传递的信息编码成多项式数学方程。信息内容可以是常见的URL也可以是“明天上午十点老地方见”这类指引性说明。

由于存在指向性，指纹的某些特征（例如弧脊及分叉图形）将可用于实现信息编码。在构建这些指纹特征时，研究人员可以利用一系列存在不同极性的二维点对秘密信息进行映射。此项研究的作者Sheng Li解释称，“这些点用于秘密内容的表达，且模拟出所构建指纹的弧脊尾段及分叉样式。”

图片：复旦大学/IEEE 秘密信息可被翻译为数学方程式，而后编码为一系列绘制于指纹漩涡中的、具有指向性的二维点。

在围绕螺旋图案面部一系列二维点之后，指纹的连线部分将被补充完整。在此之后，合并全部数据以创建指纹全息图，同时保证数据点的极性与位置不受影响，从而安全地隐藏存在于其中的信息。只有那些掌握着利用指纹重构该多项式的密钥的人士才能顺利解密出原始内容。

Li表示，“先不谈其中涉及的概念，我们发现由此构建出的指纹图像拥有极为突出的稳健性——其能够抵御多种攻击。即使将构建完成的指纹图像进行二值化、分层甚至是高度压缩，我们仍然能够得到相对较高的数据提取精度。”

Li及其同事Xinpeng Zhang开发出的这项技术目前只适用于生成指纹数字图像，但其已经能够带来远超传统图像信息编码方式的显著优势。一般来讲，原有解决方案在对图像中的信息进行编码时通常需要改变像素，这将不可避免地造成视觉层面的失真或者生成足以引起警觉的统计信息变化。相比之下，在图像的极性当中嵌入秘密信息将能够完全回避上述问题，从而确保传递的内容不被任何人察觉。

本文由安全内参翻译自 IEEE

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