(57)【要約】【課題】生体認証における安全性を損なうことなく、本人拒否時の問題の手間を省き、利便性を高める技術を提供する。【解決手段】暗証番号による認証と生体認証を併用した認証装置において、生体認証における閾値を暗証番号認証のセキュリティレベルに応じて変えることにより、セキュリティレベルを守りつつ、利便性を兼ね備えた方式を実現する。まず暗証番号による認証を行い、認証された暗証番号のセキュリティレベルに応じて、生体認証の閾値を決定する。次に生体認証を行い、登録情報との類似度が閾値よりも大きい場合には本人と認証して機器などの使用を許可する。閾値以下の場合には再度セキュリティレベルが高い暗証番号を入力し、生体認証における閾値を本人受入れが容易になるように変更する。【選択図】      図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
生体認証と他の認証方式を併用した個人認証装置であって、前記他の認証方式のセキュリティレベルに応じて、前記生体認証の閾値を変化させることを特徴とする個人認証装置。
【請求項２】
請求項１記載の個人認証装置において、前記他の認証方式で高いセキュリティレベルが達成されたときに、本人受け入れが容易になるように前記生体認証の閾値が設定されることを特徴とする個人認証装置。
【請求項３】
前記他の認証方式とはパスワードによる認証方式であり、前記セキュリティレベルとはパスワードの長さであることを特徴とする請求項１記載の個人認証装置。
【請求項４】
前記他の認証方式とはＩＣカードによる認証方式であり、前記セキュリティレベルとは認証が成功したＩＣカードの数であることを特徴とする請求項１記載の個人認証装置。
【請求項５】
生体認証において認証が失敗した場合に新たな認証装置を用いて認証を行い、その新たな認証方式におけるセキュリティレベルに応じて前記生体認証の閾値を変化させ、再度認証を行うことを特徴とする個人認証装置。
【請求項６】
前記新たな認証方式とはパスワードによる認証方式であり、前記セキュリティレベルとはパスワードの長さであることを特徴とする請求項５記載の個人認証装置。
【請求項７】
生体認証と他の認証方法を併用した個人認証方法であって、前記他の認証方法のセキュリティレベルに応じて、前記生体認証の閾値を変化させることを特徴とする個人認証方法。
【請求項８】
請求項７記載の個人認証方法において、前記他の認証方法で高いセキュリティレベルが達成されたときに、本人受け入れが容易になるように前記生体認証の閾値が設定されることを特徴とする個人認証方法。
【請求項９】
前記他の認証方法とはパスワードによる認証方法であり、前記セキュリティレベルとはパスワードの長さであることを特徴とする請求項７記載の個人認証方法。
【請求項１０】
前記他の認証方法とはＩＣカードによる認証方法であり、前記セキュリティレベルとは認証が成功したＩＣカードの数であることを特徴とする請求項７記載の個人認証方法。
【請求項１１】
生体認証において認証が失敗した場合に新たな認証方法によって認証を行い、その新たな認証方法におけるセキュリティレベルに応じて前記生体認証の閾値を変化させ、再度認証を行うことを特徴とする個人認証方法。
【請求項１２】
前記新たな認証方法とはパスワードによる認証方法であり、前記セキュリティレベルとはパスワードの長さであることを特徴とする請求項１１記載の個人認証方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、情報機器またはサービスにおいて使用者を限定するセキュリティ技術に属し、使用者を識別する個人認証装置および個人認証方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
情報機器やサービスの分野において、指紋、虹彩、静脈、顔などの生体情報を利用した本人認証システムはこれまで数多くの場面で使用されている。生体認証システムは、人の身体的特徴の一部分を対象として、予め本人の生体特徴を読み取り、ユーザIDなどの本人情報とペアで登録する。そして、ある人物がシステム等を利用するときに、システムに登録された資格を持つユーザであるかどうかを、生体情報を用いて比較する。類似度がある閾値以上であれば本人と認証され、システムの利用を可能とし、閾値以下の場合には利用資格のない他人として認証され、システムの利用を拒否する。
【０００３】
【非特許文献１】日本自動認識システム協会編「これでわかったバイオメトリクス」１３７頁、２００１年
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
非特許文献１で述べられているように一般に生体認証システムでは、誤り確率は生体情報間の類似度に基づく閾値によって変えることができる。図１に示すように、誤って他人を受け入れる確率（他人受入れ率：ＦＡＲ）と本人を誤って拒否する確率（本人拒否率：ＦＲＲ）はトレードオフの関係にあり、一方が上がると他方は下がる関係にある。すなわち、他人受入れ率と本人拒否率は、誤りが０でない生体認証システム以外では両者を同時に０にすることはできない。一般にセキュリティレベルを上げるためには、他人受入れ率が低くなる値に閾値を設定しなければならないが、その場合には本人拒否率も上がり、利便性が低くなるという問題があった。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、暗証番号による認証と生体認証を併用した認証装置において、生体認証における閾値を暗証番号認証のセキュリティレベルに応じて変えることにより、セキュリティレベルを守りつつ、利便性を兼ね備えた方式を実現するものである。
【０００６】
本発明では、まず暗証番号による認証を行い、認証された暗証番号のセキュリティレベルに応じて、生体認証の閾値を決定する。次に生体認証を行い、登録情報との類似度が閾値よりも大きい場合には本人と認証して機器などの使用を許可する。閾値以下の場合には再度セキュリティレベルが高い暗証番号を入力し、生体認証における閾値を本人受入れが容易になるように変更する。このように、暗証番号認証のセキュリティレベルに応じて、生体認証における閾値をユーザが自らコントロールすることにより、利便性とセキュリティを兼ね備えた装置を実現する。
【発明の効果】
【０００７】
本発明は、生体情報における閾値を暗証番号の入力桁数により操作することにより、生体認証が予め失敗する場合や精度が低いことが予想される場合に効果がある。特に生体認証における認証部位が顔の場合で、暗所など認証が失敗することが予想される場合には、予め暗証番号の上位桁を入力してから生体認証を実行することで、認証失敗の可能性を減らすことができる効果がある。
【０００８】
また、本発明は、複数のＩＣカードを所持し、すべてのＩＣカード認証が成功した場合のみ認証成功とする個人認証システムの場合に有効である。生体認証と併用することにより、少ない枚数のＩＣカードで認証が成功する可能性があり、ユーザ負担を軽減することができる効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下に、生体認証と暗証番号認証を併用した個人認証システムについて説明する。本システムでは、暗証番号認証と生体認証を複数回繰り返し、登録された人物と同一であると判定された場合に認証成功の表示を行い、そうでない場合に認証失敗の表示を行なう。
【００１０】
図１は本実施形態における認証システムの概要構成を示す機能ブロック図である。図１に示す様に、本実施形態における個人認証システムは、暗証番号取得デバイス１０、生体情報取得デバイス１１、個人特徴記憶手段１２、暗証番号認証判定手段１３、生体認証判定手段１４、認証回数計測手段１５、認証結果表示デバイス１６を備える。
【００１１】
前記認証システムにおける暗証番号取得デバイス１０は、生体認証による個人認証が失敗した場合のリカバリ用途、閾値調整手段として用いる。キーボードなど公知のものを使用して実施することができるため、詳細な図示説明は省略する。
【００１２】
生体情報取得デバイス１１は、顔認証の場合であればカメラ、音声認証の場合であればマイクロフォンを使用するが、認証デバイスは公知のものを使用するため、詳細な説明は省略する。
【００１３】
個人特徴記憶手段１２は、認証対象となる個人の暗証番号と生体情報を記憶・蓄積する。生体情報については、生体認証取得デバイスで取得したデータをそのまま保持する場合、特徴量に一旦変換して保持する場合、または特徴量を暗号化して保持する場合があるが、生体認証取得デバイス１１で得られた生体特徴と照合し、個人認証が可能であればどのような保持方法でもよい。また、他のデバイスで得られた特徴でも同様、個人認証が可能であれば使用可能である。暗証番号についても同様、暗証番号をそのまま保持する場合と、暗号化して保持する場合があるが認証が可能であればどのような形式でもよい。
【００１４】
暗証番号認証判定手段１３は、個人特徴記憶手段１２で登録された暗証番号と、暗証番号取得デバイスから取得された暗証番号を比較し、正しい番号が入力されているか否かを比較・判定する。暗証番号を全Ｌ桁として上位Ｊ桁（Ｊ＜＝Ｌとする）を入力した場合に、Ｊ桁分の入力が正しいか否かを判定するルーチンを備える。本手段では、正しく入力された暗証番号の桁数Ｎと、誤った番号が入力されたか否かを判定するフラグ値Ｆを出力とする。
【００１５】
生体認証判定手段１４は、個人特徴記憶手段１２に蓄積された登録用の生体情報と生体情報取得デバイスから取得された照合用の生体情報を比較し、類似度を閾値判定することにより、個人認証システムにアクセスしている人物が登録人物であるか否かを判定する機能を備える。
【００１６】
認証結果表示手段１５は、認証回数を計測する機能を備える。認証回数が規定値以上の場合に、認証失敗を表示されるために使用する。
【００１７】
認証結果表示手段１６は、認証システムにアクセスした人物が登録人物であるか否かを表示する機能を備える。本機能は、ディスプレイ、ＬＥＤランプなどの結果が表示できる公知のデバイスを使用して実施することができる。
【００１８】
図２は、本システムにおける処理手順のフローチャートである。まず、認証回数計測手段における認証回数を０に初期化する（ステップ１０１）。次に、キーボードなど暗証番号取得デバイス１０より暗証番号を取得し（ステップ１０２）、個人特徴記憶手段に記憶された暗証番号と入力された番号を比較する（ステップ１０３）。
【００１９】
次に、入力された暗証番号をＮ桁、登録されている暗証番号全体をＬ桁として、登録された暗証番号の上位Ｎ桁と比較し、不整合の場合には認証失敗の表示（ステップ１１１）をして終了する。また、すべての暗証番号が入力された場合（Ｎ＝Ｌの場合）、認証成功を表示して終了する。さらに、認証された暗証番号が全桁でない場合（Ｎ＜Ｌの場合）には、ステップ１０４にすすみ、生体認証における閾値を変更する。変更の方法としては例えば、Ｎ桁入力した場合に生体認証の閾値をＴＨ（ＦＡＲ＝Ｃ）からＴＨ（ＦＡＲ＝Ｃ×１０＾Ｎ）にする。ここで、ＴＨ（ＦＡＲ＝Ｃ）とは他人受け入れ率ＦＡＲが定数Ｃとなる閾値を意味し、ＴＨ（ＦＡＲ＝Ｃ×１０＾Ｎ）とはＦＡＲが値Ｃ×１０＾Ｎとなる閾値を意味する。登録された暗証番号との整合性の取れた桁数がＮ桁とは、確率的には１０＾Ｎ回試行して１回受け入れることを意味するため、生体認証の他人受け入れ率ＦＡＲ＝１０＾（−Ｎ）に相当する。変更後の生体認証のＦＡＲはＣ×１０^Ｎ、これらを独立事象と仮定して、生体認証と暗証番号認証のトータルのＦＡＲを計算すると、（１０＾（−Ｎ））×（Ｃ×１０＾Ｎ）より、ＦＡＲ＝Ｃとなり暗証番号を入力する前の他人受け入れ率を保持することができる。従来技術でも述べたように一般的な生体認証システムでは、ＦＡＲを上げた場合、本人拒否率ＦＲＲは下がる。すわなち、暗証番号入力のセキュリティレベルに応じてＦＡＲが高くなるように閾値を変更することにより本人拒否の可能性が減り、認証成功率が上がる。
【００２０】
Ｓ１０５では生体情報取得デバイス１１により取得された生体情報と、個人特徴記憶手段１２に登録された情報を比較し、類似度を算出する。類似度の計算方法は例えば、特徴量同士の正規化相関などを利用する。生体特徴同士の比較の結果、類似度が閾値以上の場合には認証成功を認証結果表示デバイス１６に表示し、終了する。閾値以下の場合には認証回数を更新し（ステップ１０８）、認証回数が既定回数以上ならば認証失敗を表示して、終了する（ステップ１１０）。認証回数が既定回数以内ならば、ステップＳ１０２に戻り、暗証番号の取得をやり直す。暗証番号入力が２回目以降の場合、それ以前に入力された暗証番号の次の桁から始める（ステップ１０３）。ステップ１０４では、一回目と同様、暗証番号が入力された桁数にしたがって生体認証の閾値を変更する。同様の操作を認証回数が規定値以上になるまで繰り返し、規定回数以上になったら、認証失敗を表示し、終了する（ステップ１１０）。
【００２１】
以下に、第２の実施の形態における生体認証とＩＣカード認証を併用した個人認証システムについて説明する。本システムでは、複数のＩＣ認証カードを所持していることが前提である。第２の実施の形態における個人認証システムは、ＩＣカード情報取得デバイス２０、生体情報取得デバイス２１、個人特徴記憶手段２２、ＩＣカード認証判定手段２３、生体認証判定手段２４、認証回数計測手段２５、認証結果表示デバイス２６を備える。ＩＣカード情報取得デバイス２０とＩＣカード認証判定手段２３以外は、第１の実施の形態と同じであるため、相違点のみを説明する。
【００２２】
ＩＣカード情報取得デバイス２０は、生体認証による個人認証が失敗した場合のリカバリ用途、閾値調整手段として用いる。ＩＣカードリーダなど公知のものを使用して実施することができるため、詳細な図示説明は省略する。
【００２３】
ＩＣカード認証判定手段２３は、個人特徴記憶手段２２で登録されたＩＣカードにおける暗証番号と、ＩＣカード情報取得デバイスから得られた暗証番号を比較し、正しい番号が入力されているか否かを比較・判定する。本手段では、正しく認証されたＩＣカードの枚数Ｎと、誤った番号が入力されたか否かを判定するフラグ値Ｆを出力とする。第１の実施の形態における暗証番号の桁数の代わりに、正しく認証されたＩＣカードの枚数Ｎが、生体認証の閾値を調整するためパラメタとなる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】ＦＲＲ曲線とＦＡＲ曲線の関係を示す図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態における個人認証システムの実施の形態を示す機能ブロック図である。
【図３】本発明の第１の実施の形態における認証処理手順を示すフローチャートである。
【図４】本発明の第２の実施の形態における個人認証システムの実施の形態を示す機能ブロック図である。
【符号の説明】
【００２５】
１０    暗証番号取得デバイス
１１    生体情報取得デバイス
１２    個人特徴記憶手段
１３    暗証番号認証判定手段
１４    生体認証判定手段
１５    認証回数計測手段
１６    認証結果表示デバイス
２０    ＩＣカード情報取得デバイス
２１    生体情報取得デバイス
２２    個人特徴記憶手段
２３    ＩＣカード認証判定手段
２４    生体認証判定手段
２５    認証回数計測手段
２６    認証結果表示デバイス
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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