物联网、人工智能、云计算的发展使信息数据的总量发生激增、信息之间的交流也越加频繁,保护生物特征信息不受侵害成为确保基于生物特征的身份认证系统安全性的关键所在。如何构建一个具有可行性、稳健性、完整性和安全性的生物特征身份认证系统是需要我们去研究探索的。本论文对指静脉特征信息的安全保护着重进行了研究,提出了两种基于混沌系统的指静脉安全身份认证方案。本论文的研究内容主要为以下几方面:(1)对基于生物特征的身份认证技术以及生物特征加密技术进行了归纳和总结,介绍了两者的工作原理和特性,说明了基于生物特征的身份认证技术的优势和存在的问题,对比了各类基于生物特征的身份认证技术的性能,分析了生物特征加密技术的具体方案。(2)对混沌系统进行了阐述,说明了混沌系统的判别方法,归纳了几种基于混沌系统的创新加密方案,并对其中一种方案进行安全性分析,说明其存在的缺点。另外,详细说明了Chebyshev混沌系统以及陈氏混沌系统的表达式,分析了两者的系统特性和应用场景。(3)针对指静脉全局特征模板的信息保护,提出了一种基于陈氏混沌系统与指静脉辅助数据的安全认证方案,实现了对指静脉全局特征模板像素位置上的置乱以及像素灰度值上的加密操作。为了解决陈氏混沌系统初始值影响认证方案识别率的问题,所提方案在认证时,通过图像质心位置的匹配来重构加密矩阵,增强了认证方案的稳健性。实验结果表明,所提方案有较低的误识率(FAR)和拒真率(FRR),并有较大的密钥空间,能够抵御统计分析攻击、相关系数分析攻击、且具有一定的抵御已知明文攻击的能力。(4)针对指静脉特征细节点的信息保护,提出了一种基于Chebyshev混沌映射和模糊金库的指静脉安全认证方案。所提方案将Chebyshev混沌序列作为密钥生成的辅助数据,结合用户口令完成密钥的生成与匹配,还通过多项式系数与Chebyshev混沌序列的匹配实现了二次认证的功能。实验结果表明,所提方案能够抵御CRC碰撞攻击与混合替换攻击,并且在提高多项式次数的情况下具有较低的误识率(FAR)。