Geri Dön

Improved security and privacy preservation for biometric hashing

Biyometrik kıyım için arttırılmış güvenlik ve mahremiyet koruması

  1. Tez No: 377410
  2. Yazar: ÇAĞATAY KARABAT
  3. Danışmanlar: YRD. DOÇ. DR. HAKAN ERDOĞAN
  4. Tez Türü: Doktora
  5. Konular: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği, Electrical and Electronics Engineering
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2013
  8. Dil: İngilizce
  9. Üniversite: Sabancı Üniversitesi
  10. Enstitü: Mühendislik ve Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. Sayfa Sayısı: 152

Özet

Bu tezde biyometrik kıyım yöntemlerinin doğrulama performanslarının arttırılmasının yanısıra güvenlik ve mahremiyet boyutlarını da ele aldık. Rastgele izdüşümü tabanlı biyometrik kıyım yöntemlerinin doğrulama performanslarını arttırmak için çeşitli yöntemler önerdik. İlk olarak, en iyi doğrusal dönüşüme dayalı daha iyi bir izdüşümü matrisi bulmaya çalışan yeni bir biyometrik kıyım yöntemi önerdik. İkinci olarak, rastgele izdüşümü matrisinin satırlarını Fisher kriterine göre seçen ayrıştırıcı bir izdüşümü seçimi tekniğine dayalı biyometrik kıyım yöntemi önerdik. Üçüncü olarak, biyometrik kıyım dizilerini hata düzeltme çıkış kodları sınıflandırıcılarının çeşitlendirilmesi için kullanılan fikirleri kullanarak optimize etmeye çalışan yeni bir nicemleme yöntemi sunduk. Biyometrik kıyım yöntemleri için çeşitli güvenlik ve mahremiyet saldırıları düşündük. En az l1 ve l2 ölçütü yeniden yapılandırmalarına dayalı yeni saldırı yöntemleri önerdik. Bu saldırıların sonuçları biyometrik kıyımın böyle saldırılara karşı kırılgan olduğunu ve daha iyi şablon koruma yöntemlerinin gerekli olduğunu göstermektedir. Bu yüzden, eşik homomorfik şifrelemeye dayalı yeni kayıt ve doğrulama protokolleri içeren bir kimlik doğrulama sistemi önerdik. Sistem, çıkış şablonları ikili sayı dizisi haline getirilebilen herhangi bir biyometrik tür ve öznitelik çıkarma yöntemi ile çalışabilir, böylece biyometrik kıyım ile sınırlı değildir. Yaptığımız analizler sunduğumuz sistemin literatürde düşünülmüş birçok güvenlik ve mahremiyet saldırılarına karşı dayanıklı olduğunu göstermektedir. Ek olarak, sistemin doğrulama protokolünün basit bir gerçeklenmesi gerçek hayat uygulanmalarında kullanılabilecek derece hızlıdır.

Özet (Çeviri)

We address improving verification performance, as well as security and privacy aspects of biohashing methods in this thesis. We propose various methods to increase the verification performance of the random projection based biohashing systems. First, we introduce a new biohashing method based on optimal linear transform which seeks to find a better projection matrix. Second, we propose another biohashing method based on a discriminative projection selection technique that selects the rows of the random projection matrix by using the Fisher criterion. Third, we introduce a new quantization method that attempts to optimize biohashes using the ideas from diversification of error-correcting output codes classifiers. Simulation results show that introduced methods improve the verification performance of biohashing. We consider various security and privacy attack scenarios for biohashing methods. We propose new attack methods based on minimum l1 and l2 norm reconstructions. The results of these attacks show that biohashing is vulnerable to such attacks and better template protection methods are necessary. Therefore, we propose an identity verification system which has new enrollment and authentication protocols based on threshold homomorphic encryption. The system can be used with any biometric modality and feature extraction method whose output templates can be binarized, therefore it is not limited to biohashing. Our analysis shows that the introduced system is robust against most security and privacy attacks conceived in the literature. In addition, a straightforward implementation of its authentication protocol is suciently fast enough to be used in real applications.

Benzer Tezler

  1. A privacy preserving secure framework for miot devices using blockchain

    Blockchain ​​kullanilan miot cihazlari için gizliliği koruyan güvenli bir çerçeve

    MUHAMMAD KASHIF

    Doktora

    İngilizce

    İngilizce

    2024

    Mühendislik BilimleriÖzyeğin Üniversitesi

    Bilgisayar Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    ASSIST. ASSOCIATE PROF. DR. KÜBRA KALKAN ÇAKMAKCİ

  2. Privacy and security enhancements of federated learning

    Federe öğrenme uygulamalarında mahremiyet ve güvenlik geliştirmeleri

    ŞÜKRÜ ERDAL

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2024

    Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve Kontrolİstanbul Teknik Üniversitesi

    Bilişim Uygulamaları Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. ENVER ÖZDEMİR

    DR. FERHAT KARAKOÇ

  3. Graf bazlı sorgu seti yöntemi ile diferensiyel mahremiyetin sağlanması

    Differential privacy with graph based query set

    EMİR ESMERDAĞ

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2017

    Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve Kontrolİstanbul Teknik Üniversitesi

    Bilişim Uygulamaları Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. MUHAMMED OĞUZHAN KÜLEKCİ

  4. Türkiye'de kullanılmakta olan endüstrileşmiş dış duvar bileşenleri üzerine bir inceleme

    The study of external wall components which are being used in the Turkish construction market

    M.TOLGA AKBULUT

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    1997

    Mimarlıkİstanbul Teknik Üniversitesi

    Bina Bilgisi Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. HASAN ŞENER

  5. Women's use of space in Tehran modern houses constructed between 1960-1980

    1960-1980 tarihleri arasında yapılan Tahran modern evlerinde kadınların mekan kullanımı

    SEPİDEH DAVODİPAD

    Doktora

    İngilizce

    İngilizce

    2021

    Mimarlıkİstanbul Teknik Üniversitesi

    Mimarlık Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. AHSEN ÖZSOY