Modified Shamir Threshold Scheme for Secure Storage of Biometric Data

2026

Толық мәтін Ашық қол жеткізу: Gold Метадеректер (CSL-JSON)
DOI 10.3390/computers15040228
Деректер сенімділігі 70 орташа
Бұл баға қалай есептеледі

Ол жазбаның өзінің тексерілетін белгілерінен құралады: мақаланың DOI-і бар ма, оның деректерін қанша тәуелсіз дереккөз растады, міндетті өрістер толтырылған ба және соңғы растау қаншалықты жаңа. Дереккөздер арасындағы алшақтық пен идентификатордың болмауы бағаны төмендетеді. 80-нен бастап мән жазбаның қосымша тексерусіз жарияланғанын, 60-тан 79-ға дейін — оның сенімділігі төмен күйде жарияланғанын және қолмен тексеру ұсынылатынын білдіреді. Редактор қолмен тексерген жазбаны қайта есептеу 90-нан төмен түсірмейді. Бұл — мақаланың өзіне емес, ол туралы деректерімізге берілген баға.

Аңдатпа

The security of biometric data is a critical challenge in modern information security due to their uniqueness and non-revocability. Compromise of biometric characteristics leads to irreversible consequences; therefore, storing or transmitting them in plaintext is unacceptable. This paper addresses the confidentiality and integrity of fingerprint data using cryptographic protection methods. Considering the specific nature of biometrics, fingerprint features are used only to generate a cryptographic secret rather than being stored directly. To protect the derived secret, a modified threshold secret-sharing scheme based on non-positional polynomial notation and the Chinese Remainder Theorem is proposed. The method generates a cryptographic secret from fingerprint minutiae described by spatial coordinates and ridge orientation. Concatenating minutiae coordinates and converting them into binary form produces a unique value deterministically linked to a specific user. Compared to the classical Shamir scheme, the modified scheme reduces the computational complexity of secret reconstruction from O(n log2n) to O(k log k), decreases data storage requirements by 30–40% through compact polynomial remainders, and increases successful secret reconstruction by 12–15% in the presence of noise in biometric samples. The results show that the proposed algorithm can be effectively applied in biometric authentication systems to protect personal data in distributed environments. Security analysis confirms resistance to major attack classes and demonstrates practical applicability in real-world systems.