(57)【要約】【課題】  本発明は、光学式に読み取った指紋情報の汚れによる変化、季節変化等を利用して登録された指紋情報を頻繁に自動的に置き換えて人工指等による偽造指紋を排除できる経時変化成分を含んだ終生不変ではない指紋情報による指紋認証方法を提供する。【解決手段】  本発明の指紋認証方法は、指紋リーダ８にて読み取った経時変化成分を含んだ指紋情報を登録するパスワードを与え、バスワードと共に入力された指紋情報を指紋データベース２に登録し、登録された指紋情報とその後に入力される指紋情報とを比較して両者の相違が所定の範囲内にある場合は本人を認証する処理をし、そして本人を認証した指紋情報を登録した指紋情報と置き換えて登録をする。【選択図】          図１
2005063297.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
個人の指紋情報を登録するためのパスワードと対応付けて、読取手段にて上記個人の指紋を読み取って得られた本人同定のために必要な特徴とともに経時変化成分を含む電子的な上記指紋情報を記憶手段に登録し、
上記登録された指紋情報とその後に上記読取手段にて読み取って得られた指紋情報とを比較して両者の相違が所定の範囲内にある場合は本人を認証する処理をし、そして上記本人を認証した上記指紋情報を上記登録された指紋情報と置き換えて登録をすることを含むことを特徴とする指紋認証方法。
【請求項２】
上記相違が所定範囲内になく本人と認証しなかった場合に上記登録された指紋情報を更新するために上記パスワードと共に上記読取手段を用いた指紋情報の入力を要求して上記個人の指紋情報の更新登録をすることを特徴とする請求項１に記載の指紋認証方法。
【請求項３】
上記登録された指紋情報の予め定められた有効期限内に上記パスワードを用いない上記置換え登録処理を行い、上記有効期限が終了した後に上記登録された指紋情報の更新登録を上記パスワードの入力と共に行なうことを要求することを特徴とする請求項２又は３に記載の指紋認証方法。
【請求項４】
上記読取手段は、上記個人の指紋画像を光学式に読み取って当該指紋画像に基づく指紋情報を得ることを特徴とする請求項１乃至３の何れかに記載の指紋認証方法。
【請求項５】
上記読取手段は、上記個人の指紋画像を光学式に読み取るものであり、上記指紋情報は、上記指紋画像の波形を解析して得られたものであることを特徴とする請求項１乃至３の何れかに記載の指紋認証方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、本人を確認するため指紋情報を使用した指紋認証方法に関し、特に、光学式に読み取った指紋情報の汚れによる変化、季節変化、経年変化等を利用して、登録された指紋情報を頻繁に自動的に置き換えることにより人工指等による偽造指紋を排除できるようにした指紋認証方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
指紋は、人体の中で、万人不同・終生不変という特徴を有し、個人を同定するのに適している部位である。このため、従来から指紋は犯罪捜査等において広く使用されている。最近は、指紋を光学式に読み取って本人をリアルタイムで確認するために使用することがＩＴ（情報処理）技術の分野においてもさかんに研究されている。しかし、光学式に読み取られた指紋情報は指紋そのものとは異なり固定なものではない。指紋を光学式に読み取るためには、例えば、図３に示すような光学式指紋リーダを使用して、プリズム３０の入力面３２におかれた指３５に入射光３１を当ててＣＣＤカメラ３３で指紋画像を得ている。しかし、入力面３２に汚れやゴミ３４がある場合等の入力環境に起因し、又は、季節的に人肌に含まれる水分３４の変動や肌荒れ等の人体に起因し、又は、ＣＣＤカメラ３３等の経年変化等の装置自体に起因して、図３に示すような光学式指紋リーダから光学式に読み取って得られる指紋情報は常に変化しており、終生不変ではない。
【０００３】
この変動する指紋情報を補正して本人を同定する率を上げて本人拒否率及び他人許容率を下げるための試みが、例えば、特許文献１、特許文献２、非特許文献１、非特許文献２に開示されている。
【０００４】
さらに、従来の指紋照合法として、大別すると、照合するために個人の指紋画像そのものをサーバー等に記憶しておく方法と、個人の指紋画像そのものではなくそれから抽出した特徴を示す指紋情報のみをサーバー等に記憶しておく方法がある。指紋画像そのものではなくそれから抽出した特徴を示す指紋情報を使用して本人を同定する従来の方法としては、非特許文献３、４に開示されているものがある。非特許文献１乃至４には光学方式で得た指紋画像をから抽出される濃淡の波形を解析して得た特徴量を基準となる指紋情報として登録し、新たに入力された指紋の特徴量と照合して指紋認証をする方式が記載されている。特に非特許文献１には、気温、湿度等の環境変化や指表面の水分、油分量等の影響により光学的に読み取られる指紋画像が経時変化（特に季節により変化）し、この解析方式をそのまま使用したのでは季節により認証精度がばらつくため、既に登録された複数の指紋情報と照合して総合的に認証を行い、かつ、認証時に得られた特徴量と最も離れた指紋情報を認証時の特徴量のものに更新することにより、季節にかかわらず認証精度を一定に維持する技術が記載されている。
【０００５】
【特許文献１】特開２０００−２５９８２５号公報
【特許文献２】特開２００２−２３６６６５号公報
【非特許文献１】梅崎等著「画像品質の変動を考慮した指紋照合法」、電学論Ｃ、１２２巻７号、平成１４年、１１２７頁〜１１３６頁
【非特許文献２】木村等著「季節変化に影響されないロバストな指紋照合法」、情報科学リサーチジャーナル、Ｖｏｌ．６、１９９９．３、６５頁〜７２頁
【非特許文献３】松本等著「ＬＰＣ分析に基づく指紋照合法の評価」、電学論Ｃ、１２２巻５号、平成１４年、７９９頁〜８０７頁
【非特許文献４】佐分利等著「ＨＭＭによる指紋照合法の評価」、電子情報通信学会、信学技報、ＰＲＵ９３−３８、１９９３−０７、２９頁〜３６頁
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、従来の指紋認証方式や装置では他人の指紋形状を正確に模した人工指を製作して図３に示されるような光学式指紋リーダにより読み取った指紋画像を入力した場合、指紋画像だけを用いて本人でないことを発見することは困難である。さらに、従来の指紋照合方式や装置として、照合するために個人の指紋画像そのものをサーバー等に記憶することは、指紋が犯罪捜査に使用されているために、指紋画像を登録することには一般人は心理的な抵抗があること、さらにその記憶された指紋画像が漏洩した場合、上述した人工指が作成されてしまうおそれがある。また、指紋画像そのものではなく指紋の端点や分岐等の特徴点に関する指紋情報を基準値として用いる方式（マニューシャマッチング方式）であっても、漏洩した指紋情報から、また、直接本人の指紋から人工指が作成されると特徴点に関する指紋情報は経時変化が少ないために、その指紋を以後認証には使用することができなくなるなど、経時変化の少ない指紋情報をサーバー等に長期記憶させて認証に用いることにはリスクが伴う。
【０００７】
また、非特許文献１に記載される技術では、登録される指紋情報は、マニューシャマッチング方式に比べて生の画像信号としての要素が色濃く、多くの経時変化成分を含んでおり、かつ、更新されつつ使用されるものであり、指紋情報が漏洩して人工指が作成されたとしても、人工指が使用される前にその原版となる指紋情報の多くが更新されていれば、人工指による不正な認証が成功せずに不正認証を防止できるかもしれない。しかしながら、非特許文献１の技術は認証精度を上げるべく複数の指紋情報から統合的に認証が行われるため、更新頻度が少ない場合には人工指による認証が成功する蓋然性が高い。このように人工指による不正認証がなった場合には人工指による指紋情報が基準値として登録されてしまい以後の不正認証を許すこととなる。
本発明は、このような従来の指紋認証方法及び装置の問題点を解決することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
請求項１に記載された本発明によると、個人の指紋情報を登録するためのパスワードと対応付けて、読取手段にて読み取って得られた本人同定のために必要な特徴とともに経時変化成分を含む電子的な上記指紋情報を記憶手段に登録し、上記登録された指紋情報とその後に上記読取手段にて読み取って得られた指紋情報とを比較して両者の相違が所定の範囲内にある場合は本人を認証する処理をし、そして上記本人を認証した上記指紋情報を上記登録された指紋情報と置き換えて登録をすることを含むことを特徴とする指紋認証方法が提供される。
【０００９】
この請求項１に記載された指紋認証方法によると、指紋画像そのものではなく、指紋画像から本人同定のために必要な特徴とともに経時変化成分を含む電子的な指紋情報を得て、登録のためのパスワードと対応付けて記憶手段に登録する構成であるため、登録された指紋情報の更新には本人のパスワードを要求することもでき、また、指紋画像そのものの登録の場合と較べて一般人の心理的な抵抗を無くすることができる。もし、記憶手段に登録された指紋情報が外部に漏洩したとしてもこの情報だけでは指紋形状を正確に模した人工指を製作することは難しいから、セキュリテイが向上する。さらに、本人認証がされた場合、入力された最新の指紋情報でもって登録されている指紋情報を自動的に置き換えるため、終生不変でない、すなわち、経時変化成分を含む指紋情報、例えば、光学式に読み取った指紋画像の濃淡波形の解析によって得られた指紋情報であっても、常に最新の指紋情報と比較されるため、本人の認証が可能である。このため、常時パスワードによる本人認証をすることが必要でなくなる。このように、本発明の方式では登録された本人認証用の指紋情報は常に最新のものに自動的に置き換えられている。このため、仮に、ある時点での本人の指紋の形状を正確に模した人工指が製造されて光学式指紋リーダに読み取られたとしても、登録されている最新の指紋情報とは相違する程度が高くて本人として認証されない可能性が高く、他人の本人のなりすましを防止できる可能性は高い。もし、仮に、人工指が光学式指紋リーダ装置に読み取られて本人認証がされ、基準値として登録され、不正認証が繰り返されたとすれば、その人工指により得られる指紋情報は、本物の指から得られる指紋情報に比べて水分、油分等の変動の影響が少なく、言い換えれば経時変化成分が少なく、終生不変な指紋情報であるから、例えば、光学式指紋リーダによって読み取られた本物の指による経時変化成分を含む終生不変でない指紋情報はもはや本人のものとして認証されなくなったり、人工指による指紋情報は一定のものとなる。この結果、人工指が使用されていることを知ることも可能である。
【００１０】
請求項２に記載された本発明によれば、上記相違が所定範囲内になく本人と認証しなかった場合に上記登録された指紋情報を更新するために上記パスワードと共に読取手段を用いた指紋情報の入力を要求して上記個人の指紋情報の更新登録をすることを含むことを特徴とする請求項１に記載の指紋認証方法が提供される。
【００１１】
この請求項２に記載された指紋認証方法によれば、本人認証ができなかった場合は、パスワード入力と共に読取手段を用いた指紋情報を入力することを要求して、指紋情報の更新を行って、終生不変でない光学式に読み取った指紋情報に対応した最新の指紋情報を更新登録することができる。更新登録際する際には本人しか知らないパスワードと共に読取手段を用いた指紋情報を入力することを要求する方式なので、他人による本人のなりすましの指紋情報の更新登録を防止できる。さらに、人工指が使用された場合に本物の指による本人認証が拒絶された場合は、このように本物の指による指紋情報の更新登録を行なえば、本物の指による終生不変でない指紋情報により、人工指の終生不変な指紋情報を排除できる可能性がある。人工指の使用を防止できる可能性がある。
【００１２】
請求項３に記載された本発明によれば、上記登録された指紋情報の予め定められた有効期限内に上記パスワードを用いない上記置換え登録処理を行い、上記有効期限が終了した後に上記登録された指紋情報の更新登録を上記パスワードの入力と共に行なうことを要求することを特徴とする請求項２又は３に記載の指紋認証方法が提供される。さらに、更新頻度が少ない場合でも、登録された指紋情報の有効期限が切れているときには自動登録を行わないようにし、パスワードを用いて再登録するようにすれば、人工指による不正認証が成功して人工指に基づく指紋情報が基準値として登録されることを極力抑えることができる。
【００１３】
この請求項３に記載された指紋認証方式によれば、指紋情報の登録の有効期間を定めて、有効期間後に更新登録を要求することにより、常に最新の指紋情報を登録することができ、読取手段で得た、例えば、光学式に読み取った終生不変でない指紋情報であっても、本人の認証は入力された指紋情報の比較だけで可能であり、常時パスワードによる認証を行う必要はなくなる。
【００１４】
請求項４に記載された本発明によれば、上記読取手段は、上記個人の指紋画像を光学式に読み取って当該指紋画像に基づく指紋情報を得ることを特徴とする請求項１乃至３の何れかに記載の指紋認証方法が提供される。
【００１５】
この請求項４に記載された指紋認証方法によると、読取手段として光学式のものを用いることにより、経時変化成分となる気温、湿度等の環境変化や指表面の水分、油分量等の影響を効果的に指紋情報に反映させることができる。
【００１６】
請求項５に記載された本発明によれば、上記読取手段は、上記個人の指紋画像を光学式に読み取るものであり、上記指紋情報は、上記指紋画像の波形を解析して得られたものであることを特徴とする請求項１乃至３の何れかに記載の指紋認証方法が提供される。
【００１７】
この請求項５に記載された指紋認証方法によると、読取手段として光学式のものを用い、さらに、読み取った指紋画像の波形を解析して得られた指紋情報とすることにより、経時変化成分となる気温、湿度等の環境変化や指表面の水分、油分量等の影響を効果的に指紋情報に反映させることができる。すなわち、指紋画像の波形をスペクトル解析して得られた結果、例えば、非特許文献１に記載される群遅延スペクトル（ＧＤＳ）パターンを用いた認証方式では、指紋画像の横方向（Ｘ方向）、縦方向（Ｙ方向）の各方向に対し、Ｘ方向（Ｙ方向）の１ライン毎に濃淡の波形の群遅延スペクトルを求めて原画像のＹ方向（Ｘ方向）に並べて認証パターンとして用いるもので、マニューシャマッチング方式に比較して生の画像情報の要素を色濃く含み、指紋情報に経時変化成分を多く含ませることが可能となる。
【発明の効果】
【００１８】
一般的に指紋は万人不同、終生不変のものと考えられ、指紋情報による個人認証の手段は、光学式指紋リーダも安価になり、ロジックも整備され、他人許容率、本人拒否率が向上してきた。また、指紋情報をセンタのサーバに登録する手法についても、ファイアーウォール、通信電文の暗号化などセキュリティに十分配慮されたシステムが構築さえるようになっている。
【００１９】
しかし、従来の画像マッチング等の指紋画像自体の相関を照合する、あるいはマニューシャマッチング等の特徴点を使用して比較する方式では、センタのサーバから指紋画像データが盗難される可能性はゼロにはならず、盗難された指紋画像データから人口指が製作されたら、その人口指で犯罪が行われることはもとより、指紋画像や特徴点情報には不変性があるため、１０本しかない指の内、盗難された指のデータは本人認証には使用できなくなってしまう。
【００２０】
一方、指紋画像の濃淡の波形の分析、例えば、群遅延スペクトル分析方式などによって指紋画像から本人を同定するのに必要な特徴を抽出した指紋情報を利用した指紋認証方法では、指紋を厳密に光学式指紋リーダで読み取ると、気温、湿度等の環境変化、残留指紋等の汚れ、指表面の水分・油分量等、及び指の健康状態等に依存して画像品質が著しく変化し、この経時変化成分を含ませることができる。このため得られる指紋情報は終生不変ではない。この指紋情報を使用した指紋認証方式では、不幸にも指データが盗難にあっても、数ヶ月でそのデータは無意味になるので、終生、認証に使用できない指ではなくなる。この指紋認証方式で問題となるのは、運用についてである。
【００２１】
請求項１に記載された本発明の指紋認証方法によれば、認証用の指紋情報の登録、データの更新、再登録などをパスワードなどの手法との組み合わせることによって、安心して誰にでも利用できる簡単な指紋認証システムが構築される。さらに、指の状態は季節変化、健康状態、加齢変化によっても変化し、それを光学式に読み取った指紋情報は変化する。この指紋情報の登録データの入れ替え又は置き換えが必要になる。請求項１に記載された本発明の指紋認証システムによれば、登録された指紋指紋情報の入れ替え又は置き換えは自動的に行われる。この結果、終生不変でない指紋情報でも、常に最新の指紋情報と比較されるため、本人の認証が可能である。このため、常にパスワードによって本人認証をする必要がなくなる。このように、本人認証用の指紋情報は常に最新のものに自動的に置き換えられるため、仮に、ある時点での本人の指紋の形状を正確に模した人工指が製造されて光学式指紋リーダ装置に読み取られたとしても、登録されている最新の指紋情報とは相違する程度が高くて本人として認証されない可能性が高い。この結果、人工指を使用した他人の本人のなりすましを防止できる可能性が高い。もし、仮に、人工指が光学式指紋リーダ装置に読み取られて本人認証がされたとしても、その人工指により得られる指紋情報は終生不変な指紋情報であるため、光学式指紋リーダ装置によって読み取られた本物の指による終生不変でない指紋情報はもはや本人認証されなくなる可能性が高い。この結果、本人は本物の指がもはや本人認証に使用できないことから、人工指が使用されていることを知ることも可能である。このように、人工指による認証の可能性は次第に低くなる。また、本物の指による指紋認証が行われない場合には、認証後、置き換えられる指紋情報に変化が少なくなり、人工指により複製された指紋である可能性が判断でき、盗難時の被害を最小限に食い止めることができる。
【００２２】
請求項２に記載された本発明の指紋認証方法によれば、本人認証ができなかった場合は、パスワード入力と共に更新登録することができる。更新登録際する際には本人しか知らないパスワードと共に読取手段を用いた指紋情報を入力することを要求する方式なので、他人による本人のなりすましの指紋情報の更新登録を防止できる。さらに、人工指が使用された場合に本物の指による本人認証が拒絶された場合は、このように本物の指による指紋情報の更新登録を行なえば、本物の指による終生不変でない指紋情報により、人工指の終生不変な指紋情報を排除できる可能性があり、人工指の使用を防止できる可能性がある。
【００２３】
請求項３に記載された本発明の指紋認証方法によれば、指紋情報の登録の有効期間を定めて、有効期間後に更新登録を要求することにより、常に最新の指紋情報をパスワードを用いて登録することができ、登録の後には、終生不変でない指紋情報であっても、本人の認証は読取手段によって入力された指紋情報の比較だけで可能であり、パスワードによる認証は必要でなくなる。さらに、自動更新は、登録された指紋情報の予め定められた有効期限内においてのみ有効とされるので、更新頻度が少ない場合でも登録された指紋情報の有効期限が切れているときには登録を行わないので、人工指による不正認証が成功して人工指に基づく指紋情報が基準値として登録されることを極力抑えることができる。
【００２４】
請求項４に記載された本発明の指紋認証方法によれば、読取手段として光学式のものを用いることにより、経時変化成分となる気温、湿度等の環境変化や指表面の水分、油分量等の影響を効果的に指紋情報に反映させることができる。
【００２５】
請求項５に記載された指紋認証方法によれば、読取手段として光学式のものを用い、さらに、読み取った指紋画像の波形を解析して得られた指紋情報とすることにより、マニューシャマッチング方式に比較して生の画像情報の要素を色濃く含み、認証精度を維持しつつ経時変化成分となる気温、湿度等の環境変化や指表面の水分、油分量等の影響を効果的に指紋情報に反映させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
以下、添付図面を参照しながら本発明の実施の形態について説明する。図１は、本発明の１つの実施の形態による経時変化成分を含む、すなわち、終生不変でない指紋情報による指紋認証方法を利用したクレジットカードシステムの概略図である。各個人の指紋情報３は、クレジットカードシステムのセンターの指紋情報登録サーバ１内の指紋情報データベース２で管理される。データベース２内の指紋情報３は万一漏洩しても悪用されないように、指紋画像から特徴部分を経時変化成分を含んで抽出した電子的データである。このような指紋情報の例としては、非特許文献１乃至４に記載されるような指紋画像の縦方向及び横方向の濃淡の波形の解析、例えば群遅延スペクトル解析、２次元フーリエ解析の結果を用いた指紋情報がある。この指紋情報は、指紋の画像を記録するのではなく、波形を情報とするので、盗まれても画像として復元できないし、経年変化成分を含んでおり、頻繁に更新しつつ利用することによって人工指による不正認証を防止できる可能性が高い。これは、ユーザに安心感を与えることになる。本例では指紋情報として非特許文献１に記載される群遅延スペクトルパターンを用いることとするが、これに限るものではなく、指紋画像に含まれる経時変化成分を効果的に含ませることが可能な指紋情報であれば良い。
【００２７】
各個人が所持するクレジットカード４には、非接触ＩＤ又は磁気ストライプ５が組み込まれているかまたはＩＣカードで構成されており、これら非接触ＩＤ又は磁気ストライプ５に記憶されている各個人を特定できる会員番号（１２３４−１２３４５６７８）のデータを読み出すことが可能である。クレジットカード４と指紋情報３のペアーによって本人の認証処理を実現する。クレジットカードを認証端末６のカードリーダ７で読み込んでクレジットカード４の会員番号（１２３４−１２３４５６７８）から各個人を選択し、認証端末６の光学式指紋リーダ８で読み込まれたクレジットカード４の所持者の指紋が登録された本人の指紋情報３と一致するものであるかを照合する。
【００２８】
光学式指紋リーダ８は、例えば、図３に示されるものでよく、入射光３１がプリズム３０内に入射されて、プリズム３０の入力面３２に置かれた指３５の指紋に当り、その反射光がプリズム３０の外に置かれたＣＣＤカメラ３３により受光されて指紋画像が光学式に読み取られる。プリズム３０の入力面３２には、ゴミや水分３４が付着していたりして入力環境は変化する。また、指３５等の人肌が含有する水分は季節的に異なり、さらに、健康状態や肌荒れに応じて指の状態が変化する。さらに、光学式指紋リーダ８も経時変化により読み取った指紋画像出力が変化する。この結果、光学式指紋リーダ８により光学式に読み取られる指紋画像の生の要素を色濃く含む本例の指紋情報は、読み取りの度に常に変化しており、終生不変でない。なお、ＣＣＤカメラ３３自体についても経時変化や個々のばらつきの問題があるが、指紋情報と一緒に読取に使用した認証端末６の識別情報を指紋情報とともに登録しておき、認証端末６の識別情報と、別に登録される認証端末６毎の認証時のしきい値あるいはその補正情報との対応取れるようにして認証時にこれら認証端末６毎のしきい値あるいはその補正情報を用いることとすれば、端末によらず所望の認証精度を確保できる。
【００２９】
指紋情報登録サーバ１内のデータベース２で指紋のみから本人を割り出すのは、登録人数が増えれば増えるほど登録指紋が増えれば増えるほど大量なデータから選び出さなければならなくなる。しかし、指紋情報登録サーバ１がクレジットカード４の磁気ストライプ５に記憶されている会員番号（１２３４−１２３４５６７８）から各個人を選択すれば、そのような煩瑣なデータ処理は回避でき、本人認証に要する時間を大幅に短縮できる。
【００３０】
クレジットカード５の申し込み時に、指紋情報登録サーバ１に各個人のパスワードの登録が可能で、指紋情報を新規登録・更新登録する時に、指紋情報登録サーバ１が本人確認用ＩＤとして使用できる。パスワードは各個人に記憶されていて、指紋情報を新規登録・更新登録する時に、認証端末６のテン・キーなどのキー部を使用して各個人が入力する。そして、指紋情報を新規登録・更新登録する際に、所定の指の指紋１０を図３に示すような光学式指紋リーダ８で読み取る。認証端末６には、液晶等の表示部１１が設けられていて指紋情報登録サーバ１からの更新登録の指示又は本人認証結果の可否が表示される。このような認証端末６は複数個がネットワーク１２を経由して指紋情報登録サーバ１に接続されている。
【００３１】
次に、図２を参照して本発明の１つの実施の形態による終生不変でない光学式に読み取った指紋情報による指紋認証方式を利用したクレジットカードシステムの作用を説明する。指紋情報の登録は、クレジットカード４の申し込み時に、各個人がパスワードをクレジットカードシステムに設定することで与えられる（Ｓ２０１）。クレジットカード４を使用した初めての決済時に、認証端末６のカードリーダ７にクレジットカード４の磁気ストライプ５を擦入して、会員番号（１２３４−１２３４５６７８）をネットワーク１２を経由して指紋情報登録サーバ１に送信すると（Ｓ２０２）、指紋情報登録サーバ１は認証端末６の表示部１１にパスワードの入力要求を表示する（Ｓ２０３）。そして、クレジットカード４を所持する個人がパスワードを認証端末６のキー部９を使用して入力する。入力されたパスワードが設定されたものと合致していれば指紋情報登録サーバ１にログインできる（Ｓ２０４）。もし、入力されたパスワードが設定されたものと合致していなければ、２乃至３回のパスワードの再入力を要求した後で、指紋情報の登録及び更新の拒否と本人認証が不可能であることを通知して終了する（Ｓ２３０）。
【００３２】
パスワードが設定されたものと合致していれば、指紋情報登録サーバ１は、認証端末６の表示部１１にクレジットカード４を所持する本人の登録する指１０の種類を指定して、指紋情報を登録することを要求する。本人には、認証端末６の光学式指紋リーダ８（例えば、図３に示すもの）に登録された指１０の指紋を複数回、例えば、３回、入力させる。いずれかの組み合わせで指紋照合を行い、認証されたものを登録指紋情報３として指紋情報データベース２に登録して記憶する。この指紋情報３は光学式指紋リーダ８が読み取った指紋画像から本人を同定するのに必要な特徴を抽出した電子的な指紋情報である。同時に、登録年月日もあわせて記録する。もし登録指１０が怪我等により本人認証に使用できない場合に備えて、予備に登録する指の種類を指定して、指紋情報を登録する。この予備指についても、指紋を複数回、例えば、３回、入力させる。そして、いずれかの組み合わせで指紋照合を行い、認証されたものを登録指紋情報として指紋情報データベース２に記憶する。同時に、登録年月日もあわせて記録する（Ｓ２０５）。以下に、指紋情報データベース２に記憶される指紋情報３のエントリイを示す。このエントリイにはエリア１乃至５までの奇数個、５個、の指紋情報３の記憶エリアがもうけられている。このエリア１に最初の登録指紋情報が記憶される。そして、他のエリア２乃至５には、次回以降のクレジットカード４を使用した取引の際に後のステップ（Ｓ２０９）において説明するように指紋リーダ８が読み取って本人認証がされた指紋情報が登録年月日と共に順次記憶される。そして、記憶エリア１乃至５が一杯になると後述する方法で登録された指紋情報は、新たに入力された指紋情報と置き換えられる。
【００３３】
2005063297.tif 000003
【００３４】
なお、もし、認証端末６を備えている店の店員などの認証端末６のオペレータがいる場合、そのオペレータがクレジットカード４を所持する者の指紋登録の可否を判断するため、クレジットカード４の所持者が本人自身であるかを本人の身分を証明するもの（例えば、自動車運転免許証）で目視確認することで、本人自身が指紋登録を行なったことを確認すれば、セキュリティ性は増す（Ｓ２０６）。但し、クレジットカードシステムはステップＳ２０４でパスワードによる本人の確認を既に行なっているので、このステップＳ２０６は、省略可能なオプショナルな操作である。
【００３５】
次回のクレジットカード４を使用した取引からは、クレジットカード４と指紋による本人認証によって、決済が行える。なお、クレジットカード４なしでの指紋による本人認証も可能だが、指紋情報だけから大量な指紋データベース２から本人を割り出すことになり、本人の割り出しに時間がかかるので、認証端末６のカードリーダ７が読み取ったクレジットカード４に記憶された会員番号（１２３４−１２３４５６７８）によって本人を特定し（Ｓ２０７）、指紋データベース２に登録された指紋情報３と認証端末６の光学式指紋リーダ８に読み取られた指紋により本人であるかの照合を行う方式の方が高速に処理できる（Ｓ２０８）。
【００３６】
指紋情報による本人認証の方法は、光学式指紋リーダ１１（例えば、図３に示す装置）が読み込んだ指紋情報が完全にデータベース２に登録された指紋情報と一致するものを良しと判断する訳ではなく、ある一定の許容範囲が設けられている（Ｓ２０９）。この許容範囲の設置によって、本人拒否率と他人許容率が変化する。クレジットカードシステムに最適な許容範囲を予め設定しておいて、パスワードを使用せずに指紋情報だけで本人の認証を行なって取引の決済をする（Ｓ２１０）。なお、前述したように、指紋情報は、数ヶ月で認証が可能なレベルから外れるほど変化するため、常に最新の情報を保管する必要がある。例えば、１本の指に対して、上記した許容範囲内で本人認証ができた最新の指紋情報をエリア１乃至５に奇数個のデータとして登録年月日とともに保存しておく。そして、エリア１乃至５が一杯になったら、上記した許容範囲内で本人認証ができた最新の指紋情報を登録済みの指紋情報のデータと置き換える（Ｓ２１１）。この置き換え方法としては、次の（ｉ）又は（ｉｉ）からいずれかの方式が選択できる。（ｉ）古いデータを新しいものに置き換える（下表参照）。又は、（ｉｉ）もっとも比較値が離れているものと置き換える。
【００３７】
2005063297.tif 000004
【００３８】
本人認証の際に比較対象とされる登録された指紋情報のデータは、最新の登録年月日の情報で行い、拒否された場合は、その外のデータと比較する。上記の表の例で解説すると、エリア３の情報が最も新しいので、エリア３に登録されている指紋情報で光学式指紋リーダ１１が読み取った指紋画像との照合を行い、拒否された場合はエリア２、エリア１、エリア５、エリア４に登録されている指紋情報の順番に照合を行う。もし、最新の情報で認証できなかった場合、照合方式としては、次の（ｉ）又は（ｉｉ）のいずれかの方法が選択できる。（ｉ）登録の新しい順に合致するものを探し出し、1つでも合致するものがあれば照合が合致としたとする方法。（ｉｉ）すべての登録された指紋情報と照合して多数決で決定する方法。
【００３９】
予備として登録された指の指紋情報は、以下のようにして利用される。各個人に対して、怪我などの予備として最低でも２本の指を登録し、通常使用しない予備の指に関する登録情報のが古くなり有効期限が切れると、クレジットカードを使用した際の本人認証時に予備の指の再登録を促す。もし、登録指の指紋情報による本人認証が拒否された時には、予備の指が登録されていれば、予備の指の照合を自動的に行う。
【００４０】
数ヶ月の間、指紋認証が行われなかった場合、前述した理由により終生不変でない指紋情報の場合、登録されていた指紋情報が古くなり光学式指紋リーダ８が読み取った指紋情報が認証可能な許容範囲から外れ、拒否されてしまう。よって、有効期限を決めておくことによって（Ｓ２１２）、拒否される前に、パスワードの入力を促し（Ｓ２１３）、パスワードにより本人であることを確認した後で（Ｓ２１４）、指紋情報を更新させる（Ｓ２１６）。なお、予備の指が登録されている場合は、同様に予備登録の登録日時の有効期限を決めておき、有効期限が切れたら、予備の指の入力を促し、新しい指紋情報として更新する。
【００４１】
もし、有効期限より前で、認証されない指紋が入力された場合（Ｓ２０９）、他人であると判断する。但し、本人である可能性もあるので、登録指の指紋情報の更新登録を要求する。その際には、パスワードの入力を要求して（Ｓ２１３）、パスワードで本人と確認した後で（Ｓ２１４）、更新登録を行なう（Ｓ２１６）。
【００４２】
パスワードも盗まれてしまった場合を考慮して、更新登録の際に（Ｓ２１６）、登録済みの指紋情報から認証可能な許容範囲を超えて大きく離れた指紋情報は、更新登録を許可しないという更新許可条件（Ｓ２１５）を選択的に追加してもよい。
【００４３】
不幸にも本人のある指の指紋形状情報が盗難されてそれを用いて光学式指紋リーダ装置（例えば、図３に示す装置）により読み取ることができる人工指が作成された場合、現在の画像マッチング、マニューシャマッチング方式では、不正に人口指が作られてしまえば、光学式指紋リーダ８（例えば、図３にしめすもの）が人工指と本物の指を識別できないため、その指は本人認証用に使用できなくなってしまう。
【００４４】
本発明によれば、このような人工指の使用を検知し若しくは人工指の使用をできなくすることが可能である。すなわち、人工指の情報は、光学式指紋リーダ８（例えば、図３に示すもの）により読み込めば、ほとんど同じ指紋情報として読み込まれる。従って、人工指が使用されだすと、複数の記憶エリア１乃至５に登録保存されている指紋情報に差異が少なくなって来る。この結果、人口指を使用している最中に、本物の指が使用されると、有効期限内であるにも関わらず本物の指の方が本人と認証されなくなってしまう。従って、有効期限内で本物の指を使用した本人の認証が拒否されることで、人工指が使用されている可能性を本人が知ることが可能である。さらに、認証が拒否された場合、本人がパスワードを用いて本物の指の指紋情報の更新登録をすると（Ｓ２１３〜Ｓ２１６）、本物の指を光学式に読み取った指紋情報の方は終生不変ではなく絶えず変化しているため、更新登録（Ｓ２１６）をした後は人工指を排除できる可能性がある。もし、人工指による使用が行なわれている間に、本人が本物の指を使用して本人認証が成功した場合、その後に本人が本物の指を使用した本人認証を頻繁に行うと、本物の指による終生不変ではなく絶えず変化する新しい指紋情報で記憶エリア１乃至５が次々と書き換わるので、人口指は次第に認証される範囲から外れてしまう可能性がある。従って、人工指の使用を排除できる可能性がある。上述したように、本人によるクレジットカード使用の頻度が少ない場合、多い場合に応じて、人口指が使用されたことを検出し若しくは使用ができなくすることが可能である。
【００４５】
なお、クレジットカード４の個人（会員番号１２３４−１２３４５６７８）を識別する方式として、磁気ストライプ５によるもの以外に、非接触ＩＤでも、ＩＣカードでも構わない。この場合、認証端末６にはカードリーダ７ではなく、非接触ＩＤ又はＩＣカードを読み取るためのアンテナや端子等が設けられる。また、本発明の実施の形態をクレジットカードシステムについて説明したが、本発明はクレジットカードに限定されることはなく、指紋情報をセンターに登録する構成のシステムならば、全てのシステムについても適用かできることは明らかである。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】本発明の１つの実施の形態による指紋認証方法を利用したクレジットカードシステムの概略図。
【図２Ａ】本発明の１つの実施の形態による指紋認証方法の手順を示すフローチャート。
【図２Ｂ】図２Ａのフローチャートに続く本発明の１つの実施の形態による指紋認証方法の手順を示すフローチャート。
【図２Ｃ】図２Ｂのフローチャートに続く本発明の１つの実施の形態による指紋認証方法の手順を示すフローチャート。
【図２Ｄ】図２Ｃのフローチャートに続く本発明の１つの実施の形態による指紋認証方法の手順を示すフローチャート。
【図３】指紋を光学式に読み取るために用いられる光学式指紋リーダの概略図。
【符号の説明】
【００４７】
１            指紋情報登録サーバ
２            指紋情報データベース
３            指紋情報
４            クレジットカード
５            磁気ストライプ
６            認証端末
７            カードリーダ
８            光学式指紋リーダ
９            キー部
１０            指紋
１１            表示部
【図１】
2005063297.tif 000005
【図２Ａ】
2005063297.tif 000006
【図２Ｂ】
2005063297.tif 000007
【図２Ｃ】
2005063297.tif 000008
【図２Ｄ】
2005063297.tif 000009
【図３】
2005063297.tif 000010