(57)【要約】【課題】  個人認証装置が生体情報を安全に取り扱う技術を提供する。【解決手段】  個人認証装置１００において、生体情報取得部１０４は、被認証者から生体情報を取得する。特徴抽出部１１６は、生体情報の特徴を示す生体値を特定する。類似値特定部１０６は、所定の基準値と生体値との類似度を示す類似値を計算する。認証部１０８は、基準値に対する登録者の類似値と基準値に対する被認証者の類似値を比較することにより、被認証者に対応する登録者を特定する。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
被認証者から生体情報を取得する生体情報取得部と、
前記生体情報の特徴を示す第１指標値を計算する第１指標計算部と、
所定の基準値と第１指標値の関係を示す第２指標値を計算する第２指標計算部と、
前記基準値に対する登録者の第２指標値と前記基準値に対する前記被認証者の第２指標値を比較することにより、前記被認証者に対応する登録者を特定する認証部と、
を備えることを特徴とする個人認証装置。
【請求項２】
前記第２指標計算部は、基準値と第１指標値の類似度を示す指標として第２指標値を計算することを特徴とする請求項１に記載の個人認証装置。
【請求項３】
登録者を識別するための登録者識別情報を取得する識別情報取得部と、
前記登録者識別情報に基づいて、基準値を特定する基準値特定部と、
を更に備えることを特徴とする請求項１または２に記載の個人認証装置。
【請求項４】
前記取得された生体情報に基づいて、基準値を特定する基準値特定部を更に備えることを特徴とする請求項１または２に記載の個人認証装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は個人認証装置に関し、特に生体情報に基づく個人認証装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
本人確認の方法は、３つのカテゴリに大別できる。一つは、鍵やＩＤカードなどの所有物による認証である。しかし、所有物による認証には、紛失や盗難によりセキュリティが脅かされる。もう一つは、パスワードなどの知識による認証である。しかし、知識による認証にも、忘却や盗み見などにより、やはりセキュリティ上の問題がある。近年になって注目されているもう一つの認証方法は、指紋、掌紋、顔、虹彩、声紋などの生体情報による生体認証である。生体認証には、先に示した所有物や知識による認証に伴う「失うこと」によるセキュリティ上の懸念が相当に抑制される。また、ユーザが物や知識を「持つ必要」がないため、利便性が高い認証システムを提供しやすい。
【０００３】
生体情報に基づく個人認証装置は、これらの優位性から住宅や自動車の鍵のような所有物による認証に取って代わるものとして期待されている。また、近年では電子商取引が活発化しつつあるが、その認証方法の多くは知識による認証に基づく。この分野でも利便性と安全性の高い認証装置の登場が待ち望まれている。
【非特許文献１】Anil K.Jain,Arun Ross, and Salil Prabhakar、"An Introduction to Biometric Recognition"、IEEE Transactions on Circuits and Systems for Video Technology,Special Issue on Image- and Video-Based Biometrics 、January 2004、14
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
生体情報は、個人を特定する上で便利である反面、所有物やパスワードなどのように簡単に変更できない。生体情報による個人認証装置は、プライバシーそのものともいうべき生体情報を厳重に管理する必要がある。生体情報が第三者に漏洩するパターンとしては主として以下の２つが考えられる。
【０００５】
一つ目は、生体情報を個人認証装置に送信する過程において、生体情報が傍受される場合である。たとえば、端末装置が被認証者から取得した生体情報を認証機能を有するサーバ装置に送信する形態の個人認証装置の場合、送信時に生体情報を傍受される危険がある。これに対しては、通常、生体情報を暗号化して送信するという処置がとられるのが一般的である。しかし、暗号には解読される危険がつきまとう。いずれにせよ、暗号は被認証者の「解読され得る」という心理的不安感を完全に払拭することはできない。
【０００６】
二つ目は、個人認証装置が保有する生体情報が外部からの侵入により盗まれる場合である。これに対しては、生体情報を個人認証装置ではなく被認証者の所有するカード端末などに記録するという方法がある。個人認証装置は、このカード端末に記録される生体情報と、被認証者から入力された生体情報を比較することにより、被認証者を認証する。しかし、カード端末自体に紛失や盗難の危険が発生してしまう。
【０００７】
また、従来の個人認証装置は、個人認証装置の管理者が故意または過失により生体情報を漏洩してしまう場合に対しては、有効な対策を持たないのが現状である。結局のところ、生体情報の管理に対するユーザの心理的不安感を完全になくすことは容易ではない。
【０００８】
本発明はこうした背景に鑑みてなされたものであり、その目的は、個人認証装置が生体情報を安全に取り扱うための技術に関する。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するために、本発明のある態様の個人認証装置は、被認証者から生体情報を取得し、生体情報の特徴を示す第１指標値を計算する。この装置は、所定の基準値と第１指標値の関係を示す第２指標値を計算し、基準値に対する登録者の第２指標値と基準値に対する被認証者の第２指標値を比較することにより、被認証者に対応する登録者を特定する。
【００１０】
この装置は、生体情報から個人を特定するための特徴を抽出した上で、それを「第１指標値」として数値化する。第１指標値は、複数種類の数値の集合であってもよい。この装置は、所定の基準値と第１指標値を比較して、「第２指標値」を計算する。基準値や第２指標値も、複数種類の数値の集合であってもよい。たとえば、第２指標値は、基準値と第１指標値の類似度を示す指標であってもよい。この装置は、登録された生体情報と被認証者から取得した生体情報を照合することにより、被認証者を認証するのではない。この装置は、被認証者の第２指標値と登録者の第２指標値に基づいて、被認証者を認証する。そのため、装置自体が、被認証者の生体情報や、生体情報と密接な関係にある第１指標値を保有する必要がない。これにより、生体情報に基づく個人認証装置から生体情報が漏洩するのを防ぐ上で効果がある。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、生体情報に基づく個人認証装置において、生体情報を安全に取り扱うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
図１は、個人認証装置１００の機能ブロック図である。ここに示す各ブロックは、ハードウェア的には、コンピュータのＣＰＵをはじめとする素子や機械装置で実現でき、ソフトウェア的にはコンピュータプログラム等によって実現されるが、ここでは、それらの連携によって実現される機能ブロックを描いている。したがって、これらの機能ブロックはハードウェア、ソフトウェアの組合せによっていろいろなかたちで実現できることは、当業者には理解されるところである。以下、認証の対象となるユーザのことを「被認証者」、個人認証装置１００に認証すべきユーザとして登録されているユーザのことを「登録者」とよぶ。本実施例における個人認証装置１００は、生体情報として指紋情報により被認証者を認証するものとする。
【００１３】
個人認証装置１００は、ユーザインタフェース処理部１０２、生体情報取得部１０４、類似値特定部１０６、認証部１０８、基準情報記憶部１１０および登録者情報記憶部１１２を含む。ユーザインタフェース処理部１０２は、ユーザインタフェースに関する処理を担当する。ユーザインタフェース処理部１０２はユーザから操作入力を受け付けるとともに、各種情報を表示する。ユーザインタフェース処理部１０２は更にＩＤ取得部１１４を含む。ＩＤ取得部１１４は、登録者ＩＤを取得する。登録者ＩＤは、登録者を識別するために予め登録者に割り振られるＩＤ番号である。
【００１４】
生体情報取得部１０４は、被認証者から生体情報として指紋情報を取得する。生体情報取得部１０４は、更に特徴抽出部１１６を含む。特徴抽出部１１６は、生体情報から個人を特定するための特徴を抽出する。以下、生体情報から特徴抽出した情報であることを強調する意味で言うときには、特に「生体特徴情報」ともよぶ。
【００１５】
指紋の場合、その分岐点や端点の位置、指紋に現われる曲線の曲率や線間隔などには個人差がある。特徴抽出部１１６は、これら個人を特定するための各種情報を数値化して生体特徴情報を生成する。以下、生体特徴情報に含まれるこれらの指標値のことを「生体値」とよぶ。
【００１６】
基準情報記憶部１１０は、複数種類の基準情報を記憶する。基準情報は、生体特徴情報と比較するために予め生成された指標値の集合である。以下、基準情報に含まれる各種の指標値のことを「基準値」とよぶ。基準情報は、まったく人工的に生成された基準値の集合であってもよいし、複数の生体特徴情報を平均した標準的な情報であってもよい。
【００１７】
類似値特定部１０６は、生体値と基準値の類似度を示す指標である「類似値」を計算する。類似値特定部１０６は、基準情報特定部１１８と演算部１２０を含む。基準情報特定部１１８は、基準情報記憶部１１０が記憶する複数種類の基準情報から類似値の計算対象とすべき基準情報を複数特定する。基準情報特定部１１８は、生体特徴情報の分類に応じて、用いるべき基準情報を複数種類特定する。たとえば、指紋には個人差があるが、その形状は渦巻き型や流れ型など複数のパターンに分類される。基準情報特定部１１８は、このような分類に応じて、好適に類似値を計算しやすい基準情報を複数特定する。基準情報特定部１１８は、ＩＤ取得部１１４により取得された登録者ＩＤを変数として所定の規則により基準情報を選択してもよい。その場合には、第三者が登録者になりすまそうとしても、基準値を特定することすら困難になるため、個人認証装置１００のセキュリティは更に高まる。
【００１８】
演算部１２０は、基準情報特定部１１８により特定された基準情報に含まれる基準値と、特徴抽出部１１６により取得された生体特徴情報に含まれる生体値を比較して、所定の関数に基づいて類似値を算出する。
【００１９】
登録者情報記憶部１１２は、基準情報に対する登録者の指紋情報の類似値を記憶する。登録者情報記憶部１１２のデータ構造は図２に関連して詳述する。登録者情報記憶部１１２は、指紋情報と基準情報の間にて算出される類似値を登録者ごとに記憶する。認証部１０８は、類似値特定部１０６により算出された類似値と、登録者情報記憶部１１２に記憶される類似値を比較することにより、被認証者に該当する登録者が存在するか否かを判定する。存在すれば被認証者を認証し、存在しなければ認証しない。ユーザインタフェース処理部１０２は、認証の結果を被認証者に表示する。
【００２０】
以下、被認証者の生体情報と基準情報に基づいて、類似値特定部１０６が算出する類似値のことを「被認証類似値」ともよぶ。また、登録者の生体情報と基準情報に基づいて、登録者情報記憶部１１２が予め記憶する類似値のことを「登録類似値」ともよぶ。
【００２１】
図２は、登録者情報記憶部１１２のデータ構造を示す図である。基準情報記憶部１１０は、「基準情報１」から「基準情報Ｎ」まで、Ｎ種類の基準情報を記憶する。登録者情報記憶部１１２は、Ｎ種類の基準情報にそれぞれ対する登録者の指紋情報の登録類似値を記憶する。基準情報と指紋情報が完全に一致するときには類似値は「１００」となる。類似値が小さいほど、基準情報と登録者の指紋情報は類似しない。登録者ＩＤ欄１３０は、登録者ＩＤを示す。登録類似値欄１３２は、各基準情報に対する登録類似値を示す。
【００２２】
同図において、登録者ＩＤ「００１」の登録者の指紋情報と「基準情報１」との登録類似値は「１８」である。すなわち、登録者ＩＤ「００１」の登録者の指紋情報と「基準情報１」とは類似性が低い。これに対して、登録者ＩＤ「００５」の登録者の指紋情報と「基準情報１」との登録類似値は「９２」であり、両者は類似性が高い。次に、従来の認証の仕組みと、本実施例における認証の仕組みを比較して説明する。
【００２３】
図３は、従来の認証の仕組みを説明するための模式図である。同図左が、被認証者の指紋である。この指紋から端点が特定され、更に端点における指紋の角度が特定される。そして、これらの情報は生体値として数値化される。同図の場合、端点の指全体における位置の座標や、端点における指紋の傾き角などが生体値として算出される。このようにして、生体特徴情報は生成される。
【００２４】
同図右は、ある登録者の指紋に関する生体特徴情報である。従来の認証方法においては、この登録者の生体特徴情報がそのまま基準情報の役割を果たす。すなわち、登録者の指紋に関する生体特徴情報と被認証者の指紋に関する生体特徴情報を照合し、それらが一致した場合、または、ほぼ一致していると言える場合には、被認証者はその登録者と同一人物であるとして認証される。
【００２５】
このような従来の認証方法においては、認証のために予め登録者の指紋に関する生体特徴情報を個人認証装置やカード端末など、いずれかの装置にて保有する必要がある。そのため、登録者の指紋に関する生体特徴情報が流出しないように管理する必要がある。
【００２６】
図４は、本実施例における認証の仕組みを説明するための模式図である。同図に示すグラフは縦軸が類似値を示す。基準情報記憶部１１０は、「基準情報１」から「基準情報Ｎ」までの、Ｎ種類の基準情報を記憶する。同図の横軸は、これらＮ種類の基準情報を特定するための番号を示す。同図左は、これら各基準情報に対する被認証類似値を示す。同図右は、これら各基準情報に対する登録類似値を示す。登録者と被認証者が同一人物であれば、その指紋に関する生体特徴情報も同一であると考えられる。すなわち、同一の基準情報に対しては、被認証類似値と登録類似値は同一となる。本実施例の個人認証装置１００は、このような考え方に基づき、被認証類似値と登録類似値を照合することにより、被認証者を認証する。
【００２７】
本実施例による認証方法においては、個人認証装置１００は登録者の生体特徴情報を保有する必要がない。そのため、生体情報が流出することに対するユーザの心理的不安感を解消できる。生体値と基準値から類似値を計算することはできるが、類似値と基準値から生体値を算出することは困難であるからである。なお、同図においては認証の仕組みを模式的に示すために「基準情報１」から「基準情報Ｎ」に基づいて被認証類似値と登録類似値を比較する場合を示した。登録者ＩＤや生体特徴情報の分類によって類似値を計算すべき基準情報を選択すれば、更に生体値の算出が困難となるため、個人認証装置１００の安全性はより高まる。
【００２８】
図５は、個人認証装置１００がユーザを登録する過程を示すフローチャートである。まず、生体情報取得部１０４はユーザの生体情報として指紋情報を取得する（Ｓ１０）。特徴抽出部１１６は、生体情報から個人を特定するための特徴を抽出し、生体特徴情報を生成する（Ｓ１２）。基準情報特定部１１８は、取得された生体特徴情報に対応する登録者として登録者ＩＤを割り当て設定する（Ｓ１４）。
【００２９】
基準情報特定部１１８は、登録類似値を計算するための基準情報を、登録者ＩＤや生体特徴情報の分類に基づいて、基準情報記憶部１１０から複数特定する（Ｓ１６）。演算部１２０は、特定された基準情報に含まれる基準値と、特徴抽出部１１６により取得された生体特徴情報に含まれる生体値を比較することにより登録類似値を計算する（Ｓ１８）。類似値特定部１０６は、基準情報の種別と算出された登録類似値を対応づけて登録者情報記憶部１１２に登録する（Ｓ２０）。基準情報特定部１１８は、更に登録類似値を計算すべきか判定する（Ｓ２２）。Ｓ１６において特定したすべての基準情報に対して登録類似値が計算済みでなければ（Ｓ２２のＮ）、処理はＳ１８に戻る。全ての登録類似値が計算済みであれば（Ｓ２２のＹ）、ユーザインタフェース処理部１０２は登録が完了したことをユーザに通知する（Ｓ２６）。以上により、登録が完了する。
【００３０】
図６は、個人認証装置１００が被認証者を認証する過程を示すフローチャートである。ＩＤ取得部１１４は被認証者から登録ＩＤの入力を受け付ける（Ｓ３０）。生体情報取得部１０４は、被認証者から生体情報として指紋情報を取得する（Ｓ３２）。特徴抽出部１１６は、指紋に関する生体情報から個人を特定するための特徴を抽出し、生体特徴情報を生成する（Ｓ３４）。基準情報特定部１１８は、取得された生体特徴情報の分類や登録者ＩＤに応じて、被認証類似値を計算するための基準情報を基準情報記憶部１１０から複数特定する（Ｓ３６）。演算部１２０は、特定された基準情報に含まれる基準値と、特徴抽出部１１６により取得された生体特徴情報に含まれる生体値を比較することにより、被認証類似値を計算する（Ｓ３８）。
【００３１】
Ｓ３６において特定した全ての基準情報に対して被認証類似値が計算済みでなければ（Ｓ４０のＮ）、処理はＳ３８に戻る。そして、類似値特定部１０６は、次の基準情報に対して被認証類似値を計算する。全ての被認証類似値が計算済みであれば（Ｓ４０のＹ）、認証部１０８は被認証類似値と登録類似値を比較することにより認証処理を実行する（Ｓ４２）。ユーザインタフェース処理部１０２は認証結果を被認証者に表示する（Ｓ４４）。以上により、認証処理が完了する。
【００３２】
本実施例の個人認証装置１００は、生体情報として指紋情報を例に説明した。その他にも、本発明は掌紋、掌形、虹彩、網膜、耳の形、声、署名、筆跡、静脈パターン、ＤＮＡ（Doexyribo Nucleic Acid）など、さまざまな生体情報に対しても応用可能である。
【００３３】
本実施例の個人認証装置１００は、複数種類の生体情報に基づく複合認証に対しても、応用可能である。たとえば、顔情報と指紋情報に基づく複合認証の場合、個人認証装置１００は、顔情報についての登録類似値と指紋情報についての登録類似値の２種類の登録類似値に基づいて被認証者を認証する。登録時においては、生体情報取得部１０４は複数種類の生体情報を取得する。特徴抽出部１１６は、これらの生体情報からそれぞれ生体特徴情報を生成する。類似値特定部１０６は、同様に基準情報を特定した上でそれぞれの生体情報について登録類似値を計算し、登録者情報記憶部１１２に登録する。
【００３４】
認証時においては、同じく生体情報取得部１０４は複数種類の生体情報を取得する。特徴抽出部１１６はこれらの生体情報からそれぞれ生体特徴情報を生成する。類似値特定部１０６は、同様に基準情報を特定した上でそれぞれの生体情報について被認証類似値を計算する。認証部１０８は、登録者情報記憶部１１２が記憶する登録類似値と被認証類似値を顔情報および指紋情報についてそれぞれ比較することにより、被認証者を認証する。
【００３５】
登録者情報記憶部１１２は、被認証者が保有するＩＤカードなどの携帯型記録装置によりその機能が実現されてもよい。登録時において、類似値特定部１０６は、算出した登録類似値と登録者ＩＤをこのＩＤカードに記録する。ＩＤカードには生体情報そのものは記録されないため、紛失や盗難によって生体情報が流出する危険はない。
【００３６】
認証時において、ＩＤ取得部１１４はＩＤカードから登録者ＩＤを取得する。類似値特定部１０６は、被認証者から取得された生体情報と基準情報記憶部１１０が記憶する基準情報に基づいて被認証類似値を計算する。この際、基準情報特定部１１８は、登録者ＩＤに基づいて基準情報を特定する。認証部１０８は、この被認証類似値とＩＤカードに記録されている登録類似値を比較して、ＩＤカードの保有者である被認証者が、ＩＤカードに登録されている登録類似値に対応する登録者と一致するか否かにより認証処理を行う。
【００３７】
本実施例の個人認証装置１００は、基準情報に対する生体情報の類似値を第２指標値として認証を実行したが、第２指標値は、必ずしも類似値である必要はない。第２指標値は、所定の基準情報と生体情報との関係を一意に特定する指標値であればよい。本実施例において、基準情報特定部１１８は複数種類の基準情報から、類似値を計算するために複数の基準情報を特定した。しかし、基準情報特定部１１８は、単一の基準情報から類似値を計算するために使用すべき情報を抽出してもよい。
【００３８】
本実施例の個人認証装置１００は、生体情報そのものを持つ必要がない。そのため、個人認証装置１００から生体情報が流出し得ないというメリットがある。また、被認証者にとっても個人認証装置１００が生体情報を保有しないため、生体認証に対する心理的抵抗感が相当軽減されるものと考えられる。
【００３９】
以上、実施の形態をもとに本発明を説明した。なお本発明はこの実施の形態に限定されることなく、そのさまざまな変形例もまた、本発明の態様として有効である。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】個人認証装置の機能ブロック図である。
【図２】登録者情報記憶部のデータ構造を示す図である。
【図３】従来の認証の仕組みを説明するための模式図である。
【図４】本実施例における認証の仕組みを説明するための模式図である。
【図５】個人認証装置がユーザを登録する過程を示すフローチャートである。
【図６】個人認証装置が被認証者を認証する過程を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００４１】
１００  個人認証装置、１０２  ユーザインタフェース処理部、１０４  生体情報取得部、１０６  類似値特定部、１０８  認証部、１１０  基準情報記憶部、１１２  登録者情報記憶部、１１４  ＩＤ取得部、１１６  特徴抽出部、１１８  基準情報特定部、１２０  演算部。
【図１】
2005276015.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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