随着低成本、高精度数据采集和识别技术的发展,以生物特征为基础的身份识别技术在人们的日常生活中迅速普及,并在访问控制、权限管理等领域中得到了广泛应用。但近年来的研究成果表明,生物特征识别系统也面临着如被暴力破解和社会工程攻击等缺陷,识别的安全性和有效性仍有待提升。与口令、令牌等身份识别信息不同,生物特征数据是不可替代的,一旦发生泄露,将会对用户的个人隐私造成极大的危害。为了解决该问题,研究人员提出生物特征模板保护技术,即通过采用某种加密或变换算法生成生物特征模板,并对原始生物特征模板进行替换,该技术能够在确保识别准确性的前提下,使原始生物特征信息得到有效保护。本文在对现有指纹模板保护算法进行分析的基础上,分别提出了一种基于比特串异或和置乱变换的指纹模板保护算法和一种基于自适应投影的指纹模板保护算法。具体工作如下:1.为了降低生物特征比特串数值分布规律对指纹识别系统准确性产生的影响,提出一种基于比特串异或和置乱变换的指纹模板保护算法。该算法在确保准确性的前提下,通过对二维网格量化后的比特串进行异或操作和随机索引置乱,将线性和非线性变换相结合,扩展了密钥空间,增强了指纹模板的安全性。实验仿真结果表明,该算法具有较好的识别性能,针对密钥泄露场景也具有较好的准确性和安全性。2.针对传统直线投影算法存在准确性较低、安全性较差的问题,提出一种自适应投影的指纹模板保护算法。该算法无需对指纹中心点进行精确定位,通过几何变换,将有效细节点对之间的距离垂直投影到自适应圆上,并对投影后的向量进行量化得到比特串。此外,为增强数据的安全性和隐私性,采用异或操作和随机索引置乱变换对比特串进行处理,最终生成指纹模板。理论分析和仿真结果表明,相较于传统的投影算法,本文算法具有更好的准确性和安全性。