(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
２つの認証情報を連結した秘密情報を擬似巡回符号により符号化する符号化部と、
前記符号化部により符号化された符号語のうち、情報記号列を削除した検査記号列のみを記憶する記憶部と、
前記２つの認証情報のうち、第１の認証情報に対応する入力情報が入力された場合に、当該第１の認証情報に対応する入力情報及び前記検査記号列に基づいて復号化処理を行い、当該第１の認証情報とは異なる第２の認証情報に対応する入力情報が入力された場合に、当該第２の認証情報に対応する入力情報及び前記検査記号列に基づいて前記復号化処理を行い、前記２つの認証情報を復元する復号化部と、
前記復号化部により前記第１の認証情報に対応する入力情報に基づいて前記２つの認証情報が復元された場合、前記第２の認証情報に対応する入力情報を受け付け、復元された前記第２の認証情報と照合し、前記第２の認証情報に対応する入力情報に基づいて前記２つの認証情報が復元された場合、前記第１の認証情報に対応する入力情報を受け付け、復元された前記第１の認証情報と照合することにより、ユーザ認証を行う認証部と、を備え、
前記符号化部は、前記検査記号列を、単独で前記２つの認証情報を復号できない長さに、かつ、前記第１の認証情報に対応する入力情報との組み合わせ、及び前記第２の認証情報に対応する入力情報との組み合わせにより復号できる長さに設定する認証装置。
【請求項２】
前記２つの認証情報のそれぞれには、前記第１の認証情報に対応する入力情報又は前記第２の認証情報に対応する入力情報の揺らぎにより誤って入力される記号列の許容量が設けられ、
前記符号化部は、前記検査記号列を、前記第１の認証情報に対応する入力情報又は前記第２の認証情報に対応する入力情報における前記許容量以下の誤りに対して前記２つの認証情報を復号できる長さに設定する請求項１に記載の認証装置。
【請求項３】
前記擬似巡回符号は、リード・ソロモン符号である請求項１又は請求項２に記載の認証装置。
【請求項４】
２つの認証情報を連結した秘密情報を擬似巡回符号により符号化する符号化ステップと、
前記符号化ステップにおいて符号化された符号語のうち、情報記号列を削除した検査記号列のみを記憶する記憶ステップと、
前記２つの認証情報のうち、第１の認証情報に対応する入力情報が入力された場合に、当該第１の認証情報に対応する入力情報及び前記検査記号列に基づいて復号化処理を行い、当該第１の認証情報とは異なる第２の認証情報に対応する入力情報が入力された場合に、当該第２の認証情報に対応する入力情報及び前記検査記号列に基づいて前記復号化処理を行い、前記２つの認証情報を復元する復号化ステップと、
前記復号化ステップにおいて前記第１の認証情報に対応する入力情報に基づいて前記２つの認証情報が復元された場合、前記第２の認証情報に対応する入力情報を受け付け、復元された前記第２の認証情報と照合し、前記第２の認証情報に対応する入力情報に基づいて前記２つの認証情報が復元された場合、前記第１の認証情報に対応する入力情報を受け付け、復元された前記第１の認証情報と照合することにより、ユーザ認証を行う認証ステップと、をコンピュータが実行し、
前記符号化ステップにおいて、前記検査記号列を、単独で前記２つの認証情報を復号できない長さに、かつ、前記第１の認証情報に対応する入力情報との組み合わせ、及び前記第２の認証情報に対応する入力情報との組み合わせにより復号できる長さに設定する認証方法。
【請求項５】
２つの認証情報を連結した秘密情報を擬似巡回符号により符号化する符号化ステップと、
前記符号化ステップにおいて符号化された符号語のうち、情報記号列を削除した検査記号列のみを記憶する記憶ステップと、
前記２つの認証情報のうち、第１の認証情報に対応する入力情報が入力された場合に、当該第１の認証情報に対応する入力情報及び前記検査記号列に基づいて復号化処理を行い、当該第１の認証情報とは異なる第２の認証情報に対応する入力情報が入力された場合に、当該第２の認証情報に対応する入力情報及び前記検査記号列に基づいて前記復号化処理を行い、前記２つの認証情報を復元する復号化ステップと、
前記復号化ステップにおいて前記第１の認証情報に対応する入力情報に基づいて前記２つの認証情報が復元された場合、前記第２の認証情報に対応する入力情報を受け付け、復元された前記第２の認証情報と照合し、前記第２の認証情報に対応する入力情報に基づいて前記２つの認証情報が復元された場合、前記第１の認証情報に対応する入力情報を受け付け、復元された前記第１の認証情報と照合することにより、ユーザ認証を行う認証ステップと、をコンピュータに実行させ、
前記符号化ステップにおいて、前記検査記号列を、単独で前記２つの認証情報を復号できない長さに、かつ、前記第１の認証情報に対応する入力情報との組み合わせ、及び前記第２の認証情報に対応する入力情報との組み合わせにより復号できる長さに設定させるための認証プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、認証情報の照合により個人認証する認証装置、認証方法及び認証プログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、個人認証のためにシステムに保管される認証情報を保護する技術が研究されている。例えば、生体認証の分野においては、キャンセラブルバイオメトリクス（例えば、非特許文献１参照）及びバイオメトリック暗号（例えば、非特許文献２参照）の２種類の手法が提案されている。
【０００３】
キャンセラブルバイオメトリクスでは、変換パラメータにより生体情報を非可逆に変換し、変換した情報が登録テンプレートとしてシステムに保管される。照合時は、同じ変換パラメータにより照合用生体情報を同様に変換し、登録テンプレートと比較することで認証が行われる。
【０００４】
バイオメトリック暗号では、秘密情報をパラメータとし、生体情報と秘密情報とを対応付けて登録テンプレートが作成される。照合時は、照合用生体情報と登録テンプレートから誤り訂正符号の性質を利用して秘密情報を復元し、ＰＫＩ（Ｐｕｂｌｉｃ  Ｋｅｙ  Ｉｎｆｒａｓｔｒｕｃｔｕｒｅ）などと組み合わせて認証が行われる。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００５】
【非特許文献１】Ｎ．  Ｋ．  Ｒａｔｈａ，  Ｊ．  Ｈ．  Ｃｏｎｎｅｌｌ，  ａｎｄ  Ｒ．  Ｍ．  Ｂｏｌｌｅ，  “Ｅｎｈａｎｃｉｎｇ  ｓｅｃｕｒｉｔｙ  ａｎｄ  ｐｒｉｖａｃｙ  ｉｎ  ｂｉｏｍｅｔｒｉｃｓ−ｂａｓｅｄ  ａｕｔｈｅｎｔｉｃａｔｉｏｎ  ｓｙｓｔｅｍｓ，”  ＩＢＭ  Ｓｙｓｔｅｍｓ  Ｊｏｕｒｎａｌ，  ｖｏｌ．  ４０，  ｎｏ．  ３，  ｐｐ．６１４−６３４，  ２００１．
【非特許文献２】Ａ．  Ｊｕｅｌｓ  ａｎｄ  Ｍ．  Ｓｕｄａｎ，  “Ａ  ｆｕｚｚｙ  ｖａｕｌｔ  ｓｃｈｅｍ，”  ｉｎ  Ｐｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓ  ｏｆ  ＩＥＥＥ  Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ  Ｓｙｍｐｏｓｉｕｍ  ｏｎ  Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ  Ｔｈｅｏｒｙ  （ＩＳＩＴ  ２００２），  ｐ．  ４０８，  ２００２．
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、前述の生体認証における技術は、パラメータを用いて生体情報の変換するため、このパラメータを保管しておかなければならない。このため、パラメータサーバ又はＩＣカードなどの補助デバイスが必要となる。
また、より強固な認証方式として、異なる認証手段を組み合わせた多要素認証が求められた場合、複数の認証情報を保護する手段がより複雑となる。
【０００７】
本発明は、多要素認証において、認証情報を容易に保護できる認証装置、認証方法及び認証プログラムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明に係る認証装置は、複数の認証情報を連結した秘密情報を擬似巡回符号により符号化する符号化部と、前記符号化部により符号化された符号語のうち、情報記号列を削除した検査記号列のみを記憶する記憶部と、前記複数の認証情報のうち、いずれかの認証情報に対応する入力情報が入力された際に、当該入力情報及び前記検査記号列に基づいて復号化処理を行い、前記複数の認証情報を復元する復号化部と、を備え、前記符号化部は、前記検査記号列を、単独で前記複数の認証情報を復号できない長さに、かつ、前記入力情報と組み合わせることにより復号できる長さに設定する。
【０００９】
前記複数の認証情報のそれぞれには、前記入力情報の揺らぎにより誤って入力される記号列の許容量が設けられ、前記符号化部は、前記検査記号列を、前記入力情報における前記許容量以下の誤りに対して前記複数の認証情報を復号できる長さに設定してもよい。
【００１０】
前記擬似巡回符号は、リード・ソロモン符号であってもよい。
【００１１】
本発明に係る認証方法は、複数の認証情報を連結した秘密情報を擬似巡回符号により符号化する符号化ステップと、前記符号化ステップにおいて符号化された符号語のうち、情報記号列を削除した検査記号列のみを記憶する記憶ステップと、前記複数の認証情報のうち、いずれかの認証情報に対応する入力情報が入力された際に、当該入力情報及び前記検査記号列に基づいて復号化処理を行い、前記複数の認証情報を復元する復号化ステップと、をコンピュータが実行し、前記符号化ステップにおいて、前記検査記号列を、単独で前記複数の認証情報を復号できない長さに、かつ、前記入力情報と組み合わせることにより復号できる長さに設定する。
【００１２】
本発明に係る認証プログラムは、複数の認証情報を連結した秘密情報を擬似巡回符号により符号化する符号化ステップと、前記符号化ステップにおいて符号化された符号語のうち、情報記号列を削除した検査記号列のみを記憶する記憶ステップと、前記複数の認証情報のうち、いずれかの認証情報に対応する入力情報が入力された際に、当該入力情報及び前記検査記号列に基づいて復号化処理を行い、前記複数の認証情報を復元する復号化ステップと、をコンピュータに実行させ、前記符号化ステップにおいて、前記検査記号列を、単独で前記複数の認証情報を復号できない長さに、かつ、前記入力情報と組み合わせることにより復号できる長さに設定させる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、多要素認証において、認証情報を容易に保護できる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】実施形態に係る認証装置の機能構成を示すブロック図である。
【図２】実施形態に係る符号語における認証情報記号列と検査記号列との関係を示す図である。
【図３】実施形態に係る認証方法における登録処理を示すフローチャートである。
【図４】実施形態に係る認証方法における照合処理を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明の実施形態の一例について説明する。
図１は、本実施形態に係る認証装置１の機能構成を示すブロック図である。
認証装置１は、サーバ又はＰＣなどの情報処理装置（コンピュータ）であり、制御部１０及び記憶部２０の他、入出力デバイス及び通信部などを備えてよい。
【００１６】
制御部１０は、例えばＣＰＵであり、認証装置１のハードウェア群全体を制御する機能部である。制御部１０は、記憶部２０に格納された所定のソフトウェア（認証プログラム）を実行することにより、本実施形態における各種機能を実現する。
また、記憶部２０は、各種データを格納し、本実施形態では特に、ユーザ認証のための複数の認証情報（例えば、パスワード及び生体情報）を安全に保管する。なお、この認証情報は、後述のように符号化され、符号語の一部が記憶される。
【００１７】
制御部１０は、符号化部１１と、復号化部１２と、認証部１３とを備え、複数の認証情報を登録した後、ユーザ（端末）から、認証情報それぞれに対応する入力情報を受け付けてユーザ認証を行う。
本実施形態では、認証情報は２種類とし、パスワード及び生体情報を例に説明する。
【００１８】
符号化部１１は、２つの認証情報を連結した秘密情報を、検査記号列の長さを調整可能な擬似巡回符号により符号化する。擬似巡回符号は、例えば、リード・ソロモン符号であってよい。
また、符号化部１１は、符号化処理後の符号語のうち、情報記号列を削除した検査記号列のみを記憶部２０に格納する。
このとき、符号化部１１は、検査記号列を、単独で２つの認証情報を復号できない長さに、かつ、一方の認証情報に対応する入力情報と組み合わせることにより復号できる長さに設定する。
【００１９】
また、２つの認証情報のそれぞれには、入力情報の揺らぎにより誤って入力される記号列の許容量が設けられる。例えば、パスワードの許容量はゼロで、登録された認証情報と入力情報との完全一致が求められるが、生体情報には一定量の揺らぎが許容される。
符号化部１１は、検査記号列を、入力情報における許容量以下の誤りに対して２つの認証情報を復号できる長さに設定する。
【００２０】
復号化部１２は、２つの認証情報のうち、一方の認証情報に対応する第１入力情報が入力された際に、この第１入力情報及び記憶されている検査記号列に基づいて復号化処理を行い、２つの認証情報を復元する。
【００２１】
認証部１３は、他方の認証情報に対応する第２入力情報が入力されると、この第２入力情報を、復号化部１２により復元された認証情報と照合することにより、ユーザ認証を行う。
【００２２】
図２は、本実施形態に係る符号語における認証情報記号列と検査記号列との関係を示す図である。
図２（ａ）のように、パスワードをＰ＝（ｐ１，・・・，ｐｋ１）とし、生体情報をＢ＝（ｂ１，・・・，ｂｋ２）とする。ここで、各シンボルｐｉ，ｂｉは、拡大体ＧＦ（２ｍ）の元とする。
また、生体情報Ｂでは、登録時に受け付ける認証情報と照合時に受け付ける入力情報との間で最大ｔ個のシンボルが異なることを許容する。
【００２３】
連結秘密情報Ｓは、Ｓ＝Ｐ‖Ｂ＝（ｐ１，・・・，ｐｋ１，ｂ１，・・・，ｂｋ２）＝（ｓ１，・・・，ｓｋ１＋ｋ２）と定義される。
符号化部１１は、連結秘密情報Ｓを情報記号列として、擬似巡回符号により、符号語Ｆ＝Ｓ‖Ｃ＝（ｓ１，・・・，ｓｋ１＋ｋ２，ｃ１，・・・，ｃｇ）を生成する。ここで、検査記号列Ｃの長さｇは、ｋ１＋ｋ２＋ｇ≦２ｍ−１である。
【００２４】
擬似巡回符号がリード・ソロモン符号の場合、誤り訂正能力は、「消失シンボル数＋２×誤りシンボル数≦冗長シンボル数」である。したがって、符号化部１１は、各記号列の長さを、以下の条件（１）〜（３）を満たすように決定する。
（１）ｋ１＋ｋ２＞ｇ
（２）ｋ１＋２ｔ≦ｇ＜ｋ１＋２（ｔ＋１）
（３）ｋ２≦ｇ＜ｋ２＋２
【００２５】
記憶部２０には、図２（ｂ）のように、符号語Ｆのうち、情報記号列Ｐ及びＢを削除した検査記号列Ｃのみが記憶される。したがって、条件（１）を満たすと、記憶部２０に記憶された検査記号列ＣのみからパスワードＰ及び生体情報Ｂを復元することはできない。
【００２６】
生体情報Ｂに対応する入力情報として生体情報Ｂ’が入力されると、条件（２）を満たすことにより、復号化部１２は、図２（ｃ）のように、シンボル数ｔ以下の揺らぎに対して、生体情報Ｂ’及び検査記号列から、消失シンボルであるパスワードＰと、生体情報Ｂの誤りシンボルとを復元できる。
一方、シンボル数ｔを超える揺らぎに対しては、誤りシンボルの量が誤り訂正能力を超えるため、復号化部１２は、パスワードＰ及び生体情報Ｂを復元できない。
【００２７】
また、パスワードＰが入力情報として入力されると、条件（３）を満たすことにより、復号化部１２は、図２（ｄ）のように、パスワードＰ及び検査記号列から、消失シンボルである生体情報Ｂを復元できる。
一方、入力情報に誤りがあり、パスワードＰと一致しない場合、誤りシンボルの量が誤り訂正能力を超えるため、復号化部１２は、パスワードＰ及び生体情報Ｂを復元できない。
【００２８】
ここで、２つのｎ次元ベクトルＸ＝（ｘ１，・・・，ｘｎ）とＸ’＝（ｘ’１，・・・，ｘ’ｎ）との距離関数Ｄを、次式で定義する。
Ｄ（Ｘ，Ｘ’）＝Σｉ｛０  ｉｆ  ｘｉ＝ｘ’ｉ，１  ｏｔｈｅｒｗｉｓｅ｝
ユーザ認証時に、例えば、生体情報Ｂ’、パスワードＰ’の順に入力された場合、生体情報Ｂ’が入力された際に、生体情報Ｂとの距離がＤ（Ｂ，Ｂ’）≦ｔの場合、連結秘密情報Ｓは正しく復元される。また、復元されたパスワードＰに対して、入力されたパスワードＰ’との距離がＤ（Ｐ，Ｐ’）＝０であれば、ユーザ認証は成功する。
【００２９】
図３は、本実施形態に係る認証方法における登録処理を示すフローチャートである。
この登録処理では、認証装置１は、ユーザからの要求に応じて、認証情報としてのパスワードＰ及び生体情報Ｂを登録する。
【００３０】
ステップＳ１において、符号化部１１は、ユーザの端末から認証情報として、パスワードＰ及び生体情報Ｂの入力を受け付ける。
ステップＳ２において、符号化部１１は、受け付けた認証情報を連結し、連結秘密情報Ｓ＝Ｐ‖Ｂを作成する。
ステップＳ３において、符号化部１１は、作成した連結秘密情報Ｓを符号化し、符号語Ｆ＝Ｓ‖Ｃを作成する。
ステップＳ４において、符号化部１１は、符号語Ｆから検査記号列Ｃを抽出し、記憶部２０に保管する。
【００３１】
図４は、本実施形態に係る認証方法における照合処理を示すフローチャートである。
この照合処理では、認証装置１は、ユーザから受け付けた入力情報を、登録されている生体情報Ｂ及びパスワードＰと照合することによりユーザ認証を行う。
【００３２】
ステップＳ１１において、復号化部１２は、登録された生体情報Ｂに対応する入力情報として、ユーザの端末から生体情報Ｂ’の入力を受け付ける。
ステップＳ１２において、復号化部１２は、生体情報Ｂ’と保管されている検査記号列Ｃとを連結する。
ステップＳ１３において、復号化部１２は、連結した記号列に対して誤り訂正復号化処理を行う。
ステップＳ１４において、認証部１３は、ステップＳ１３で誤り訂正復号化処理に成功し、連結秘密情報Ｓが正しく復元されたか否かを判定する。この判定がＹＥＳの場合、処理はステップＳ１５に移り、判定がＮＯの場合、処理はステップＳ１８に移る。
【００３３】
ステップＳ１５において、認証部１３は、登録されたパスワードＰに対応する入力情報として、ユーザの端末からパスワードＰ’の入力を受け付ける。
ステップＳ１６において、認証部１３は、入力されたパスワードＰ’が復元されたパスワードＰと一致しているか否かを判定する。この判定がＹＥＳの場合、処理はステップＳ１７に移り、判定がＮＯの場合、処理はステップＳ１８に移る。
ステップＳ１７において、認証部１３は、処理結果として、ユーザ認証に成功したことを出力する。
ステップＳ１８において、認証部１３は、処理結果として、ユーザ認証に失敗したことを出力する。
【００３４】
本実施形態によれば、認証装置１は、複数の認証情報を連結した秘密情報を擬似巡回符号により符号化し、符号化された符号語のうち、情報記号列を削除した検査記号列のみを記憶する。このとき、認証装置１は、検査記号列を、単独で認証情報を復号できない長さに、かつ、認証情報に対応したいずれかの入力情報と組み合わせることにより復号できる長さに設定する。
これにより、認証装置１は、情報記号列を記憶することなく、正しい入力情報に基づいて、登録された複数の認証情報を復元できる。したがって、認証装置１は、多要素認証において、認証情報を容易に秘匿化して保護できる。
【００３５】
この結果、認証装置１は、単一の認証情報に基づく認証方式よりも強固な認証手段である多要素認証において、認証情報のマスキング情報を保管せず、補助デバイスを用いないという利便性を保ちつつ、認証情報が漏洩することを防ぐことができるため、セキュリティ面が強化される。また、認証装置１には、従来のパスワード認証技術及び生体認証技術などを、それぞれの仕組みを変えることなく適用可能であるため、導入コストが抑えられる。
【００３６】
また、認証装置１は、認証情報のそれぞれには、入力情報の揺らぎにより誤って入力される記号列の許容量を設け、この許容量以下の誤りに対して認証情報を復号できる長さに設定する。
したがって、認証装置１は、例えば生体情報など、揺らぎがあることが前提の認証情報を用いることができる。
【００３７】
認証装置１は、擬似巡回符号としてリード・ソロモン符号を採用することにより、検査記号列の長さについての条件を具体的に設定し、認証情報を秘匿化した多要素認証を容易に実現できる。
【００３８】
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は前述した実施形態に限るものではない。また、本実施形態に記載された効果は、本発明から生じる最も好適な効果を列挙したに過ぎず、本発明による効果は、本実施形態に記載されたものに限定されるものではない。
【００３９】
本実施形態では、２要素認証を例示したが、本発明は３要素以上の多要素認証にも適用できる。この場合、例えば、２要素毎に連結秘密情報を作成し、複数の検査記号列を保管することにより、全ての認証情報が秘匿される。
【００４０】
認証装置１による認証方法は、ソフトウェアにより実現される。ソフトウェアによって実現される場合には、このソフトウェアを構成するプログラムが、情報処理装置（認証装置１）にインストールされる。また、これらのプログラムは、ＣＤ−ＲＯＭのようなリムーバブルメディアに記録されてユーザに配布されてもよいし、ネットワークを介してユーザのコンピュータにダウンロードされることにより配布されてもよい。さらに、これらのプログラムは、ダウンロードされることなくネットワークを介したＷｅｂサービスとしてユーザのコンピュータ（認証装置１）に提供されてもよい。
【符号の説明】
【００４１】
１  認証装置
１０  制御部
１１  符号化部
１２  復号化部
１３  認証部
２０  記憶部
【図１】
0006780953.tif 000002
【図２】
0006780953.tif 000003
【図３】
0006780953.tif 000004
【図４】
0006780953.tif 000005