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基于机器视觉的数字加密身份识别系统
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摘要：随着人脸识别技术的迅速发展，大量新型应用系统采用了基于人脸识别的身份认证方法，产生了很多新的安全与隐私问题[1]。为了减少人们对人脸识别技术的担忧，本文提出基于机器视觉的数字身份认证系统。该身份认证系统对唯一标识如学号进行加密处理后生成二维码，并把唯一标识写入数据库中，注册成功后推送到该用户的微信端；认证时通过机器视觉对该二维码进行内容识别并解密后进入数据库查询认证。通过多次试验，该系统表现稳定性良好和识别速度快等特点，能在一些门禁系统等物联网场景扩展应用。
关键字：机器视觉；数字加密；微信推送；物联网
Abstract:Withtherapiddevelopmentoffacerecognitiontechnology,alargenumberofnewapplicationsystemshaveadoptedfacerecognitionbasedidentityauthenticationmethods,resultinginmanynewsecurityandprivacyissues[1].Inordertoreducepeoplesworryaboutfacerecognitiontechnology,thispaperproposesadigitalidentityauthenticationsystembasedonmachinevision.Theidentityauthenticationsystemgeneratesatwo-dimensionalcodeafterencryptingtheuniqueIDsuchasstudentnumber,writestheuniqueIDintothedatabase,andpushesittothewechatendoftheuseraftersuccessfulregistration;duringauthentication,thecontentofthetwo-dimensionalcodeisidentifiedanddecryptedbymachinevision,andthenentersthedatabaseforqueryandauthentication.Throughmanyexperiments,thesystemhasthecharacteristicsofgoodstabilityandfastrecognitionspeed,andcanbeextendedinsomeaccesscontrolsystemsandotherInternetofthingsscenarios.
Keywords:MachineVision;Digitalencryption;Wechatpush;IOT
0引言
当今社会，个人信息安全问题备受广大民众关注。大众信息公开的整体背景下,人身安全和个人隐私的保护成为了时代热门话题[2]。在一些新闻报道的事件中如“东莞公厕取纸需人脸识别”也引发了人们对人脸识别技术下人脸数据泄露或盗用的担忧。基于该背景，本文设计一种基于机器视觉下数字加密身份识别系统。利用机器视觉对身份的唯一标识进行机密处理，非认证双方无法获取具体标识，有效降低了人们对数据泄露或盗用的担心。
1系统方案设计
系统总体构成
该系统整体由2个部分组成：注册装置、识别控制装置组成。注册装置有RC522、Zigbee无线收发模块CC2530和Arduino作为主控；识别控制装置有USB摄像头、ESP8266和电磁锁组成。如图1所示：
图1系统总体组成
1.2系统关键技术
1.2.1椭圆曲线密码体制
ECC是在离散对数难题的群上定义的密码算法。设K为一个有限域，而E是域K上的椭圆曲线，则E是一个点的集合：
E[K]={(x,y)|y2+a1xy+a3y=x3+a2x2+a4x+a6,a1,a2,a3,a4,a6∈K}∪{O}
其中O是无穷远点。在E上定义加法运算：P+Q=R，R是过P、Q的直线与曲线的另一交点关于X轴的对称点[3]，如图2所示。
图2P+Q=R
在本系统的设计中，为了方便处理，在算法设计中把椭圆曲线的a、b、c固定处理，私钥key填入到解密的算法当中。
2系统的硬件设计
在本系统设计中，硬件涉及到读IC卡
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