基于脉搏生理特征的无线体域网密钥分发技术

发布时间：2020-02-21 14:05

【摘要】：在无线体域网中,传统的基于生物特征提取和表征方法不适用于脉搏生物密钥算法生成,并且无法满足无线体域网对低能耗的要求。为了满足无线体域网对低能耗的要求,提出了一种基于集合测度和多项式重构技术的脉搏生物特征密钥表征方案,并设计了基于脉搏生理特征的无线体域网密钥分发技术。实验结果表明,提出的表征方法比有序二进制编码在准确性上更好,该脉搏生物特征表示方法能为生物密钥算法奠定准确而合适的生物特征数据表征基础;同时,设计的密钥分发技术也可以显著减小密钥分发的安全模板长度,降低密钥分发过程中产生的能耗。
【图文】：

脉搏信号

提高密钥协商的准确性、保护生物特征的安全性，而且显著减小密钥分发的安全模板长度，从而降低密钥分发过程的能耗。1脉搏生物特征表征方法为了给生物密钥算法提供合适可行的脉搏生物特征输入数据，本文设计了一种脉搏生物特征提娶表示和匹配的方法。图1为脉搏生物特征的处理过程。1)波峰检测同时从同一个人体的各个部位采集脉搏信号，然后进行预处理，从脉搏信号中检测出各个奇异点。2)特征选取合适的脉搏特征是能否准确描述与区分脉搏信号的关键。本文主要根据脉搏图的局部奇异点的几何信息选择最合适的脉搏特征。图2为典型脉博信号图。图2展示的集合特征中有四种特征比较适合:t1对应着左心室的射血期，指从脉搏主波峰点到脉搏波图起始点的时值;t2对应着左心室的收缩期，指从降中峡到脉搏波起点的时值;t3对应着左心室的舒张期，指脉搏波终点到降中峡之间的时值;t4对应着左心室整个收缩和舒张期，指脉搏波起点到终点之间的时值。图2典型脉搏信号图图2中h1代表主波幅度，它是从脉搏波图基线到主播峰顶之间的距离;h2代表主波峡幅度，表示重搏前波与主波之间的波谷幅值;h3代表重搏前波高度，是脉搏波图基线到重播前波波峰的幅值;h4代表降中峡幅度，是脉搏波图基线到降中峡谷底之间的高度;h5代表重搏波幅度，是从降中峡谷地平行线到重搏波峰顶之间的距离;w代表指主波1/3宽度，相当于动脉内高压力所持续的时间。3)标量量化为克服测量噪声，并保证数据具有足够的随机性，此处通过一个标量量化器ci=Q(b)，b∈(bi－1，bi)，再将每一个被选取的脉搏特征值b量化为一个长度为qbit的正整数。其中:Q是量化操作的映射，q是标量量化参数。4)集合编码首先将m个按照时间顺序排列的量化值构成一?

脉搏信号

提高密钥协商的准确性、保护生物特征的安全性，而且显著减小密钥分发的安全模板长度，从而降低密钥分发过程的能耗。1脉搏生物特征表征方法为了给生物密钥算法提供合适可行的脉搏生物特征输入数据，本文设计了一种脉搏生物特征提娶表示和匹配的方法。图1为脉搏生物特征的处理过程。1)波峰检测同时从同一个人体的各个部位采集脉搏信号，然后进行预处理，从脉搏信号中检测出各个奇异点。2)特征选取合适的脉搏特征是能否准确描述与区分脉搏信号的关键。本文主要根据脉搏图的局部奇异点的几何信息选择最合适的脉搏特征。图2为典型脉博信号图。图2展示的集合特征中有四种特征比较适合:t1对应着左心室的射血期，指从脉搏主波峰点到脉搏波图起始点的时值;t2对应着左心室的收缩期，指从降中峡到脉搏波起点的时值;t3对应着左心室的舒张期，指脉搏波终点到降中峡之间的时值;t4对应着左心室整个收缩和舒张期，指脉搏波起点到终点之间的时值。图2典型脉搏信号图图2中h1代表主波幅度，它是从脉搏波图基线到主播峰顶之间的距离;h2代表主波峡幅度，表示重搏前波与主波之间的波谷幅值;h3代表重搏前波高度，是脉搏波图基线到重播前波波峰的幅值;h4代表降中峡幅度，是脉搏波图基线到降中峡谷底之间的高度;h5代表重搏波幅度，是从降中峡谷地平行线到重搏波峰顶之间的距离;w代表指主波1/3宽度，相当于动脉内高压力所持续的时间。3)标量量化为克服测量噪声，并保证数据具有足够的随机性，此处通过一个标量量化器ci=Q(b)，，b∈(bi－1，bi)，再将每一个被选取的脉搏特征值b量化为一个长度为qbit的正整数。其中:Q是量化操作的映射，q是标量量化参数。4)集合编码首先将m个按照时间顺序排列的量化值构成一?

【参考文献】