随着信息技术的发展,信息安全成为人们日益关注的课题。密码学是信息安全的基础,传统密码学的安全主要基于密钥的安全,但密钥是一个一定长度的随机数,有着种种不可克服的缺点,诸如与用户之间缺乏联系、密钥被盗会引起系统安全危机等等。为了解决这些问题,生物密钥算法的研究应运而生,生物密钥算法通过将用户唯一的生物特征和用户的密码密钥紧密地绑定起来,从而使用户身份与其密码密钥之间的联系大大增强。由于指纹识别是目前市场占有率最高的一种生物特征识别技术,因此研究基于指纹特征的生物密钥算法,即指纹密钥算法,具有良好的市场前景和重要的实际意义。本文主要研究适用于指纹细节点信息的指纹密钥算法。目前,指纹密钥算法的研究还处于初级阶段,国内外学者提出了一些算法,但效果都不太令人满意。因此,指纹密钥算法仍是一个远未成熟的研究课题,还有很多问题有待解决。本文的研究工作主要包括以下几个方面:1.研究并实现了基于细节点的指纹识别算法,指纹密钥算法与其采用的指纹模板形式密切相关,研究基于细节点的指纹识别算法是研究适用于指纹细节点的指纹密钥算法的必要基础;2.研究了模糊金库算法,该算法是本文对指纹密钥算法的研究基础,通过深入分析,本文证明了模糊金库算法中存在一个设计错误,即算法中对于RS码的使用是不合理的;3.对已有的三个指纹密钥算法进行了深入研究和分析,指出这些算法在算法设计,性能分析和实验设计几方面存在的问题,这些问题会导致这些算法的性能严重降低甚至不可行;4.在模糊金库算法的基础上设计了一种改进的指纹密钥算法,理论分析和实验仿真证明了该算法能够克服已有指纹密钥算法存在的大部分问题,同时对影响指纹密钥算法性能的各种因素进行了分析;5.研究了指纹密钥算法在Kerberos协议中的应用,通过分析指出Kerberos协议的弱点,利用指纹密钥算法设计了改进的Kerberos协议。