(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
コンピュータ可読データを画像データに変換する画像処理手段と、符号化データの一致又は不一致を判定する判定手段とを備える認証装置に、ネットワークにより１台以上のクライアント端末が接続された認証システムであって、
前記画像処理手段が、問題文基本データベースから複数の手書き動作の内の一つを指定した問題文及び指定された手書き動作に付随する手書き入力部背景画像を選択し、前記問題文を問題文画像に変換し、前記問題文画像及び前記手書き入力部背景画像をクライアント端末に送信する手段と、前記問題文に対応する正解データを記憶する手段とを備え、
前記判定手段が、クライアント端末においてユーザにより入力された前記問題文画像についての符号化された回答データを受信する手段と、前記符号化された回答データと記憶された前記正解データとを比較して両者の一致又は不一致を判定する手段とを備え、
前記クライアント端末が、前記問題文画像及び前記手書き入力部背景画像を前記認証装置から受信する手段と、前記問題文画像を表示すると共に、前記手書き入力部背景画像を手書き入力部に表示する手段と、ユーザが前記手書き入力部に前記問題文画像についての回答を画像として入力する手段と、前記ユーザが入力した回答画像を符号化し、前記認証装置に送信する手段とを備えていることを特徴とする認証システム。
【請求項２】
コンピュータ可読データを画像データに変換する画像処理手段と、符号化データの一致又は不一致を判定する判定手段とを備えた認証装置であって、
前記画像処理手段が、問題文基本データベースから複数の手書き動作の内の一つを指定した問題文及び指定された手書き動作に付随する手書き入力部背景画像を選択し、前記問題文を問題文画像に変換し、前記問題文画像及び前記手書き入力部背景画像をクライアント端末に送信する手段と、前記問題文に対応する正解データを記憶する手段とを備え、
前記判定手段が、クライアント端末においてユーザにより入力された前記問題文画像についての符号化された回答データを受信する手段と、前記符号化された回答データと記憶された前記正解データとを比較して両者の一致又は不一致を判定する手段とを備えていることを特徴とする認証装置。
【請求項３】
コンピュータ可読データを画像データに変換する画像処理手段と、符号化データの一致又は不一致を判定する判定手段とを備える認証装置に、ネットワークにより１台以上のクライアント端末が接続された認証システムにおいて、クライアント端末のユーザを認証する方法であって、
前記クライアント端末から前記認証装置に問題作成依頼を送信するステップと、
前記問題作成依頼を受信した前記認証装置が問題文基本データベースから複数の手書き動作の内の一つを指定した問題文及び指定された手書き動作に付随する手書き入力部背景画像を選択し、前記問題文を問題文画像に変換し、前記問題文画像及び前記手書き入力部背景画像をクライアント端末に送信し、前記問題文に対応する正解データを予め記憶するステップと、
前記問題文画像及び前記手書き入力部背景画像を受信したクライアント端末が、前記問題文画像及び前記手書き入力部背景画像を手書き入力部に表示するステップと、
ユーザが、前記クライアント端末に表示された前記問題文画像を見て、前記問題文の回答を手書き入力部に画像として入力するステップと、
前記クライアント端末が、ユーザにより入力された回答画像を符号化して、回答データとして前記認証装置に送信するステップと、
前記認証装置が受信した前記回答データを前記予め記憶した正解データと比較し、両者が一致する場合に正式なユーザとして認証するステップとを具備することを特徴とする認証方法。
【請求項４】
コンピュータを、請求項２に記載の各手段として機能させるための認証プログラム。
【請求項５】
請求項４に記載の認証プログラムが記録されたコンピュータ読み取り可能な記録媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、クライアント端末から送信される画像によりユーザ認証を行う、認証システム、認証装置、認証方法、認証プログラム及び記録媒体に関するものである。具体的には、本発明は、画像として問題文をクライアント端末に送信し、前記の問題文画像に基づきユーザが回答を画像として入力し、前記の回答画像によりユーザ認証を行う、認証システム、認証装置、認証方法、認証プログラム及び記録媒体に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、悪意のある者が、自動ボットなどにより人間とウェブサイトとやり取りをエミュレートすることにより、インターネット上のフリーメール等のサイトから、大量のメールアカウントを不正に取り出し、そのメールアドレスを使用して営利目的のメールを大量に送信する事件が発生している。この大量のメールは、メール受信者にとって迷惑メールにすぎず、企業などにおいてメールの交信においてさまざまな業務効率の低下を招き、社会問題となっている。さらに、同様な手法でブログにアクセスし、ブログに大量の広告などを書き込んだりする事件が発生している。
【０００３】
上記の事態に対処するために、公開チューリングテスト（ＣＡＰＴＣＨＡ：Completely
Automated Public Turing Test To Tell Computers and Human Apart）をウェブサイトに設定し、インターネットを介してのアクセスが人間によるものか、又はコンピュータによるものかを区別し、人間によるアクセスのみを認証するシステムが使用されている（非特許文献１を参照）。
【０００４】
ＣＡＰＴＣＨＡの場合、アクセスしたものに文字を歪んだ文字の画像を提示し、アクセスしたものが当該歪んだ文字の画像を読み取り、その一連の文字を入力することができたものが人間によるアクセスであると認定するシステムである。一方、コンピュータによるアクセスの場合、当該歪んだ文字画像を読み取ることができないので正しく入力されないので、そのアクセスは認証されず、遮断される。しかしながら、最近になり、ＣＡＰＴＣＨＡが３５％の確率で破られることが報告された（非特許文献２を参照）。
【０００５】
一方、ＣＡＰＴＣＨＡの場合、アクセスしたものに提示される歪んだ文字を提示することにより、人によるアクセスのみに限定している。この歪んだ文字を、よりコンピュータで読むことが出来ないもの、例えば写真又は画像にすることにより、人以外のアクセスを遮断することが行われている（特許文献１及び２を参照）。
【特許文献１】特開２００５−７１２０２号公報
【特許文献２】特開２００７−３１６９４９号公報
【非特許文献１】“CAPTCHA : Telling Humans and ComputersApart Automatically”、［online］、［平成19年3月28日検索］、インターネット〈URL：http://www.captcha.net〉
【非特許文献２】“セキュリティ・マネージメント内外の脅威から企業を守る［戦略と実践］”、［online］、［平成19年3月28日検索］、インターネット〈URL：http://www.computerworld.jp/topics/vs/95229.html〉
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ＣＡＰＴＣＨＡの場合、アクセスしたものに歪んだ文字を提示し、その文字を入力することができるものにアクセスを認めるという方式により、人によるアクセスのみに限定しているが、最近になりこの方式が３５％の確率で破られているとの報告があるように、アクセスを人のみに限定することができなくなっている。一方、「歪んだ文字」の代りに、人にしか読むことができない手段、たとえば「写真」又は「画像」に置き換えることが行われているが、ユーザによる操作が複雑になるなどの問題がある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、アクセスしたものに、人ならば応答が容易であるが、コンピュータでは応答が困難な問題文、たとえば「表示された計算式の答えを指定された色で入力してください。」、「表示された形をなぞってください。」及び「表示された形を指定された色及び位置に入力してください。」等の問題文を画像として表示して、それに応答を求め、そしてその問題文に対して手書き入力で回答を画像として入力し、加えて予め作成された正解データと前記の回答データとが一致するかということで認証する方式、すなわち、アクセスするものが人ならば回答の作成が容易であるが、コンピュータならば回答データの作成が困難である画像データにより認証を行うことで、人によるアクセスのみに制限する認証システムであることを特徴とする。
【０００８】
具体的には、本発明は、認証装置から画像化した問題文を、問題作成依頼を送信したクライアント端末に送信する。そしてクライント端末に表示された画像問題文を参照したユーザが、画像にて前記の問題文に対する回答を入力し、前記の画像回答を認証装置に送信し、そして前記の画像回答と、問題文の作成時に記憶された正解データと比較し、両者が一致した場合に前記クライアント端末からのアクセスが人によるものと認証するシステムである。
【０００９】
本発明は、以下の（１）から（５）の各項に記載された発明に関するものである。
【００１０】
（１）コンピュータ可読データを画像データに変換する画像処理手段と、符号化データの一致又は不一致を判定する判定手段とを備える認証装置に、ネットワークにより１台以上のクライアント端末が接続された認証システムであって、
前記画像処理手段が、
問題文基本データベースから問題文及びそれに付随する手書き入力部背景画像を作成し、前記問題文を問題文画像に変換し、前記問題文画像及び前記手書き入力部背景画像をクライアント端末に送信する手段と、及び
前記問題文又は前記問題文画像から正解データを作成し、記憶する手段と
を備え、並びに
前記判定手段が、
クライアント端末においてユーザにより入力された前記問題文画像についての符号化された回答データを受信する手段と、及び
前記符号化された回答データと、記憶された前記正解データとを比較して前記符号化された回答データの一致又は不一致を判定する手段と
を備えた認証装置と、
前記問題文画像及び前記手書き入力部背景画像を受信する手段と、
前記問題文画像を表示すると共に、前記手書き入力部背景画像を手書き入力部に表示する手段と、
ユーザが前記手書き入力部に前記問題文画像についての回答を画像として入力する手段と、
前記ユーザが入力した回答画像を符号化し、前記認証装置に送信する手段と
を備えたクライアント端末と、
を備えていることを特徴とする認証システム。
【００１１】
（２）コンピュータ可読データを画像データに変換する画像処理手段と、符号化データの一致又は不一致を判定する判定手段とを備えた認証装置であって、
前記画像処理手段が、
問題文基本データベースから問題文及びそれに付随する手書き入力部背景画像を作成し、前記問題文を問題文画像に変換し、前記問題文画像及び前記手書き入力部背景画像をクライアント端末に送信する手段と、及び
前記問題文から正解データを作成し、記憶する手段と
を備え、
前記判定手段が、
クライアント端末においてユーザにより入力された前記問題文画像についての符号化された回答データを受信する手段と、
前記符号化された回答データと、記憶された前記正解データとを比較して前記符号化された回答データの一致又は不一致を判定する手段と
を備えていることを特徴とする認証装置。
【００１２】
（３）コンピュータ可読データを画像データに変換する画像処理手段と、符号化データの一致又は不一致を判定する判定手段とを備える認証装置に、ネットワークにより１台以上のクライアント端末が接続された認証システムによる認証方法であって、
前記クライアント端末から前記認証装置に問題作成依頼を送信するステップと、
前記問題作成依頼を受信した前記認証装置が問題文基本データベースから問題文及びそれに付随する手書き入力部背景画像を作成し、前記問題文を問題文画像に変換し、前記問題文画像及び前記手書き入力部背景画像をクライアント端末に送信するステップ、
前記認証装置が前記問題文から正解データを作成し、前記正解データを保存するステップと、
前記問題文画像及び前記手書き入力部背景画像を受信したクライアント端末が、前前記問題文画像及び前記手書き入力部背景画像を手書き入力部に表示するステップと、
ユーザが、前記クライアント端末に表示された前記問題文画像を見て、前記問題文の回答を手書き入力部に画像として入力するステップと、
前記クライアント端末が、ユーザにより入力された回答画像を符号化して、前記認証装置に送信するステップと、
前記回答データを前記保存された正解データと比較し、一致する場合に正式なユーザとして認証するステップを具備することを特徴とする認証方法。
【００１３】
（４）（２）に記載の認証装置を動作させるためのプログラムであって、コンピュータを前記の各手段として機能させるための認証プログラム。
【００１４】
（５）（４）に記載の認証プログラムが記載されたコンピュータ読み取り可能な記録媒体。
【発明の効果】
【００１５】
本発明の認証システムは、アクセスしたものの認証をコンピュータで読み取りにくい画像データにより行っているので、人ならば簡易な操作で認証されるが、コンピュータによるアクセスを遮断できるので、本発明の認証システムは、人によるアクセスのみに制限できる。したがって、悪意のある者が、自動ボットなどにより人間とウェブサイトとやり取りをエミュレートすることにより、インターネット上のフリーメール等のサイトから、大量のメールアカウントを不正に取り出し、そのメールアドレスを使用して営利目的のメールを大量に送信することや、コンピュータによる自動送信によるブログへの大量な迷惑広告の書き込みを本発明の認証システムを使用することにより防止できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
本発明の実施するための最良の形態について、図面に基づいて説明する。
図１は、本発明の実施形態におけるネットワークシステムの構成例を示すブロック図である。
【００１７】
本発明に使用されるネットワーク３は、クライアント−サーバ方式のネットワークならばいずれでもよく、具体的にはインターネットである。
【００１８】
図２は、本発明の実施形態における認証装置１の機能構成の一例を示す機能ブロック図である。図２に示すように、認証装置１は、問題文基本データベース１０、問題文画像作成部１１、制御部１２、正解データ作成部１３、正解データ記憶部１４、データ比較部１５、及び送受信部１６から構成される。
【００１９】
認証装置１の各部の機能について説明する。
【００２０】
問題文基本データベース１０は、クライアント端末２でユーザが回答する問題文を収納したデータベースである。
問題文基本データベース１０の例として、図９に示すように予め問題文画像、画像形式の正解データ及び手書き入力部背景画像を全て用意されたデータベースが挙げられる。ここにおいて、問題文画像ファイルは、アクセスしたものに対して認証のために応答すべき問題、たとえば「表示された画像をなぞってください」、「表示された計算の答えを入力してください」又は「指定された画像を所定の位置に入力してください」という問題文が画像ファイル化されているものである。画像形式の正解データは、前記問題文画像ファイルに記載された問題文の正解を画像化したファイルである。手書き入力部背景画像は、前記問題文に回答するために必要な画像、たとえば「無色透明な画像」「なぞる画像」、及び「回答を画像として入力する場所を指定するための画像」等を、クライアント端末の手書き入力部に前記の問題文画像に合わせて背景として表示される画像である。前記問題文画像及び手書き入力部画像の具体例は、図５乃至図８である。
図９に例として挙げた問題文基本データベース１０の場合、問題文画像とそれに対応した正解データ画像及び手書き入力部背景画像を予め作成しておくことで、速やかに処理が行うことが出来る。
【００２１】
さらに、問題文基本データベース１０の例として、たとえば図１０乃至図１３から構成されるデータベースが挙げられる。
【００２２】
図１０で「計算してください」が選択された場合、図１１における日本語として自然な「足してください」や「引いてください」といった計算に関する指定が選択されるまで乱数を取得し直す。一方、図１０で乱数により「なぞってください」や「描いてください」が選択された場合は、図１１における動作番号Ｂ３乃至動作番号Ｂ５にあるような図形に対する指定文が選択され、問題文が作成される。
【００２３】
図１２は、手書き入力部におけるユーザが回答入力時にその回答画像を何色で作成するかを指定する項目である。この場合も、乱数により番号を選択することにより、問題文中に回答画像の色に関する指定として記述される。
【００２４】
図１３は、手書き入力部における回答の入力領域の指定に関する項目である。すなわち、図１３における「画面分割」と「領域」は、クライアント端末の手書き入力部において背景画像として罫線を表示して、手書き入力部を分割して、回答の入力領域を指定するためのものである。さらに、乱数により分割番号及び領域番号を選択することにより、問題文中において、ユーザが回答を入力すべき領域を指定する記述として表示される。たとえば、分割が９分割の場合、手書き入力部に、水平に２本の罫線及び垂直に２本の罫線により分割されている手書き入力部背景画像が、認証装置１において作成される。この具体例を図８に示す。なお、前記の分割の指定がない場合、手書き入力部のどの領域に回答を入力してもよく、手書き入力部背景画像として透明な画像が作成される。
【００２５】
問題文画像作成部１１は、問題文基本データベース１０から乱数により作成される問題文及びそれに付随する手書き入力部背景画像を作成する。さらに認識番号を１０桁ほどの乱数により作成する。そして前記問題文を問題文画像に変換した上で、前記の問題文画像、前記の手書き入力部背景画像及び前記の認識番号を、送受信部１６を通じてネットワーク３を経由してクライアント端末２に送信する。
【００２６】
図９に例示した問題文基本データベース１０の場合、予め問題文自体が画像として作成され、かつ手書き入力部背景についても画像として作成されているデータベースであるので、乱数を発生させて問題文画像を選択するだけ、問題文画像及びそれに付随する手書き入力部背景画像を容易に作成できる。
【００２７】
図１０乃至図１３に例示した問題文基本データベース１０の場合における問題文を作成方法について説明する。
【００２８】
乱数を用いて、図１０乃至図１３に示した「動作番号Ａ」−「動作番号Ｂ」−「色番号」−「分割番号」−「領域番号」の各項目が選択され、問題文が作成される。例えば、図１０乃至図１３において、乱数により選択された番号が「３」−「１」−「４」−「３」−「１」という場合ならば、「計算してください」−「足してください」−「赤色」−「４分割」−「左上」となる。次に、再度乱数により足し算で用いる数字を決定する。したがって、この例では、問題文：「７と８（なお、前記の「７」及び「８」は再度乱数を使用して決定された数の例である。）を足して、赤色で、４分割された左上の枠に回答を画像で入力してください。」が作成される。さらに、この場合「手書き入力領域」を４分割する罫線を引いた「手書き入力部背景画像」が併せて作成される。また、「手書き入力部背景画像」は罫線がない場合や「動作」が「なぞってください」以外の場合、無色透明な背景画像が作成される。また、「なぞってください」場合は、図形、数字、アルファベット、漢字、平仮名が描かれたなぞり線の背景画像が作成される。
【００２９】
また、図１０乃至図１３で構成される問題文基本データベース１０の場合、問題文により回答記入領域に予め図形を書いておく場合もある。たとえば、その場合の問題文は、「△が描かれている枠の下の枠に青色で○を描いてください」といった場合である。この問題文も前記の例と同様して作成される。
なお、問題文の問題文画像への変換は、例えて言うなら、通常のプリントではプリンタに指示を出し紙に印刷するように、アドビ(登録商標)のＡｃｒｏｂａｔ(登録商標)を使用するとファイルにデータ（ＰＤＦファイル）として出力できる手法を使用して、画像を出力するようにすることで、問題文から問題文画像を作成することができる。なお、問題文のデータ形式は、たとえばベクトルデータであり、問題文画像のデータ形式は、たとえばＪＰＥＧ、ビットマップ、ＰＮＧ、ＧＩＦ、又はＴＩＦである。
【００３０】
制御部１２は、各部の機能を制御すると同時に、各ステップの処理を実行する。
【００３１】
正解データ作成部１３は、問題文基本データベース１０から乱数により作成される問題文を元に正解データを作成する。すなわち、問題文基本データベース１０から問題文画像作成部１１で作成された問題文又は問題文画像と関連付けられた正解データを作成する。問題文基本データベース１０の機能の説明で示した例の問題文「７と８を足して、赤色で、左上の枠に答えを記入してください。」の場合、「画面左上の枠に赤色で「１５」と書かれた画像」が正解データとして作成される。
【００３２】
正解データ記憶部１４は、正解データ作成部１３で作成された正解データ、及び問題文画像作成部１１で作成された認識番号を記憶する。なお、前記の正解データと前記の認識番号は関連付けられている。
【００３３】
データ比較部１５は、正解データ記憶部１４に保存された正解データと、ユーザがクライアント端末２で手書き入力部２０に入力した回答画像から、符号化された回答データとを比較する。以下に前記の正解データと前記の回答データとの一致又は不一致の判定方法を示す。
【００３４】
（ａ）回答データの色に関しての一致又は不一致の判定
回答データが、問題文の指定通りの色で描かれているか、正解データと比較する。
【００３５】
（ｂ）手書き入力部において、回答データが入力された領域の一致又は不一致の判定
問題文で指定された領域に、指定通りに描かれているか、また問題文で指定されていない領域に無駄な回答データが書き込まれていないかを正解データと比較する。
【００３６】
（ｃ）回答データの一致又は不一致の判定
以下の「その１」及び「その２」の手法が挙げられる。
【００３７】
（その１）回答データが画像データ形式の場合
描かれた回答データを非常に細かく区切ったマス目に文字を投影し、任意のマス目に対して黒いマス目（文字を構成する最小単位としての点）が存在するかどうかを正解データと比較し、閾値以上の割合（７割以上）で黒いマス目が存在し、かつ、空白のマス目の場所は正しく空白になっているマス目の数が、閾値以上の割合（７割以上）で存在する場合、一致と判定する手法。
具体的には、図１４に示すように、正解データ（図１４ａ参照）は、ある規定のマス目のうち１２個に点が存在し、それ以外は空白のマス目である。これに対して、ユーザにより入力された回答データ（１）（図１４ｂ参照）は、規定のマス目のうち９個の黒いマス目が前記の正解データと同じ位置に存在し、かつ、それ以外のマス目が空白であり、前記の正解データの黒いマス目の数及び空白のマス目の数及びそれらの位置と７割以上で一致するので、回答データ（１）は、前記の正解データと一致すると判定する。さらにユーザにより入力された回答データ（２）（図１４ｃ参照）の場合、前記の正解データの黒いマス目（１２個）の位置に、前記の回答データの７個の黒いマス目が存在し、かつそれ以外は空白のマス目であるので、前記の回答データの黒いマス目の数は、前記の正解データの黒いマス目に５割強しか一致しないので、前記の回答データは、前記の正解データと不一致と判定する。
【００３８】
（その２）ベクトルデータ（コンピュータ可読形式の場合も同様）の場合
回答データに描かれた線を直線に分解し、それぞれの線の長さや向きのデータに変換し、正解データも同様に分解したデータと比較し、閾値以上の割合（具体的には、７割以上）でデータが一致するときに一致と判定する手法。
具体的には、例えば、図１５に示した正解データ（図面１５ａ参照）及びユーザにより入力された回答データ（図面１５ｂ参照）について、＜１＞及び＜２＞からなる、回答データ形式としてベクトルデータを使用した場合の両画像の一致又は不一致の判定方法について説明する。なお、前記の正解データ及び前記の回答データは、図１５ａ及び図１５ｂにおいて黒いマス目（画像が書かれていることを示す。）で示され、白いマス目は空白（画像が書かれていないことを示す。）を示す。
【００３９】
＜１＞  ベクトルデータの作成
図１５ａ及び図１５ｂのように画像を、座標により線として記述する。すなわち、縦軸又は横軸の小さいほうの座標から順に、連続する黒いマス目がどこまで続くか（線）について分解する。
（ａ）座標（０，０）から座標（０，１）、ついで座標（０，２）と見ていくと、
座標（０，５）に黒いマス目が存在する。
（ｂ）座標（０，５）から時計回りに、連続する黒いマス目が存在しないか確
認していき、座標（０，６）は白いマス目、座標（０，４）も白いマス
目、座標（１，４）は黒いマス目であったので、この座標を記憶してお
く。座標（１，５）も黒いマス目であるので記憶しておき、（１，６）は
白いマス目であるので記憶しない。
（ｃ）前記の記憶した座標から、直線に分解するために座標（０，５）−座標
（１，４）に続く、座標（２，３）が存在するか確認し、続く（３，２）
が存在しないので、線１として座標（０，５）−座標（２，３）を記憶
する。
（ｄ）次の記憶座標も同様にして、座標（０，５）−座標（Ａ，５）を線２と
して記憶する。
【００４０】
＜２＞  線１及び線２の角度及び長さの算定
線として記憶した座標から、角度と長さを計算する。
（イ）次式により線１及び線２の角度を計算する。
【数１】
0005274885.tif 000002
線１の場合：
【数２】
0005274885.tif 000003
線２の場合：
【数３】
0005274885.tif 000004
と計算される。
【００４１】
（ロ）次式により線１及び線２の長さを計算する。
【数４】
0005274885.tif 000005
線１の場合
【数５】
0005274885.tif 000006
線２の場合
【数６】
0005274885.tif 000007
と計算される。
【００４２】
したがって、正解データについてのベクトルデータが、図１６ａに示したように作成された。また、同様の手順でユーザにより入力された回答データのベクトルデータが図１６ｂに示したように作成された。
【００４３】
ついで、両者は線の本数が異なるということは、前記の回答データの線のベクトルデータにおいて、前記の正解データの線１及び線２のどちらかが欠けていることを意味するので、線の角度に関するベクトルデータに関して、存在しないベクトルデータを確認する。図１６ｃに示すように、前記の回答データは図１６ａ及び図１６ｂの比較から線１が欠けていることが確認される。
【００４４】
次に前記の正解データの線２と前記の回答データの線２のベクトルデータの長さが十分に合致しているか比較する。図１６ｃに示すように、正解データの線２の長さのベクトルデータに対して、前記の回答データの線２の長さのベクトルデータは、５４％の長さであることが確認された。
【００４５】
つぎに、この例の場合数字の「１」というベクトルデータに対して、線番号１（線１の重み：１０％）と線２（線２の重み：９０％）で予め決めておいた重みを付加し、最終的な一致率を算定する。重みのデータは各文字により、線の重要度を基準として予め決められているものとする。なお、各線の一致率は次式で計算され、この例に関する算定結果は、図１６ｄに示した。
【数７】
0005274885.tif 000008
【００４６】
そして、最終的な一致率は次式で計算される。
【数８】
0005274885.tif 000009
したがって、前記の正解データに対する前記の回答データの最終的な一致率は６９．３％と算定される。
【００４７】
以上の判定方法により、前記の正解データと前記の回答データが一致する場合、正式なユーザ、すなわち人によるアクセスと認証し、サービスを提供する。
【００４８】
送受信部１６は、ネットワーク３を経由してクライアント端末３との間でデータの送受信を行う。
【００４９】
図３は、本発明の実施形態におけるクライアント端末２の機能構成の一例を示す機能ブロック図である。図３に示すように、問題文画像表示部２０、手書き入力部２１、制御部２２、符号化部２３、送受信部２４、及び認識番号記憶部２５から構成される。
【００５０】
クライアント端末２の各部の機能について説明する。
【００５１】
問題文画像表示部２０は、認証装置１からネットワーク３を経由して送信された問題文画像を表示する。
【００５２】
手書き入力部２１は、認証装置１からネットワーク３を経由して送信された手書き入力部背景画像を表示するとともに、表示された問題文画像を参照したユーザが、前記問題文の回答を画像として入力する部位である。
【００５３】
制御部２２は、各部の機能を制御すると同時に、各ステップの処理を実行する。
【００５４】
符号化部２３は、ユーザにより入力された回答画像を符号化し、認証装置１に送信する。なお、回答画像が符号化されたデータ形式は、たとえばＪＰＥＧ、ビットマップ、ＰＮＧ、ＧＩＦ、又はＴＩＦなどの画像データ形式、又は線のベクトル化したデータ形式に、また、必要に応じて圧縮処理や暗号化を行う。ここで言う圧縮処理とはＺＩＰなどであり、暗号化はＡＥＳ暗号などである。
【００５５】
送受信部２４は、ネットワーク３を経由して認証装置１との間でデータの送受信を行う。
【００５６】
認識番号記憶部２５は、認証装置１からクライアント端末２に送信された認識番号を記憶する。
【００５７】
図４は、本発明の実施形態における認証システムのフローチャートの一例を示す図である。前記フローチャートの各ステップについて以下に説明する。
【００５８】
ステップ１：
クライアント端末２が、認識番号記憶部２５に記憶された認識番号を削除した後、送受信部２４からネットワーク３を経由して問題作成依頼を認識装置１に送信する（Ｓ１）。
【００５９】
ステップ２：
送受信部１６により前記の問題作成依頼を受信した（Ｓ２）認証装置１は、乱数を発生させて、問題文基本データベース１０を検索し、問題文又は問題文画像及びそれに付随する手書き入力部背景画像を作成し、さらに１０桁ほどの乱数を発生させて認識番号を作成する。ついで前記の問題文の場合には問題文画像に変換し、前記の問題文画像、前記の手書き入力部背景画像、及び前記の認識番号を、送受信部１６を通じてネットワーク３を経由して、クライアント端末２に送信する（Ｓ３）。
【００６０】
なお、前記の問題文の前記の問題文画像への変換は、例えて言うなら、アドビ（登録商標）のＡｃｒｏｂａｔ（登録商標）を使用するとファイルにデータ（ＰＤＦファイル）として出力できる手法を使用して、画像を出力するようにすることで、前記の問題文から前記の問題文画像を作成することができる。
【００６１】
ステップ３：
認証装置１は、それと同時に、正解データ作成部１３において、前記問題文を基づいて正解データを作成し、前記の問題文画像作成部で作成された認識番号を関連付けた前記の正解データを正解データ記憶部１４に保存する（Ｓ４）。ここで、正解データのデータ形式は、たとえばＪＰＥＧ、ビットマップ、ＰＮＧ、ＧＩＦ、又はＴＩＦなどの画像形式又はベクトルデータ形式のデータである。
【００６２】
ステップ４：
認証装置１より送信された前記の問題文画像、前記の手書き入力部背景画像及び前記の認識番号を受信した（Ｓ５）クライアント端末２は、問題文画像表示部２０で前記の問題文画像を表示すると同時にユーザが回答を入力する手書き入力部２１に手書き入力部背景画像を表示し、さらに前記の認識番号を認識番号記憶部２５に記憶する。（Ｓ６）。
【００６３】
ここでクライント端末２に表示される問題文画像及び手書き入力部２１の具体的な表示の例を、図５乃至図８に示す。
ここで使用される手書き入力方式としては、ＩＭＥパッド−手書きソフトやＭｉｃｒｏｓｏｆｔ  Ｏｆｆｉｃｅ  ＯｎｅＮｏｔｅ２００３の［描画と手書きツール］コマンドを使用して、マウス、スケッチ  パッド  スタイラス、タブレットＰＣ（タブレットＰＣ：  Ｍｉｃｒｏｓｏｆｔ  Ｗｉｎｄｏｗｓ（登録商標）  ＸＰ  Ｔａｂｌｅｔ  ＰＣ  Ｅｄｉｔｉｏｎを実行するコンピュータ。タブレットペンを使用することにより、画面に直接書き込んだり、マウスの機能を実行したりすることがでる。タブレット  コンピュータとも呼ばれる。）のペンなど、任意のポインティング  デバイスで、ページ上に直接、描画や手書き文字などのフリーフォームのノートを入力する方式が挙げられる。
【００６４】
ステップ５：
ユーザが、クライアント端末２に表示された前記の問題文画像を参照し、前記の問題文に対する回答を手書き入力部２１に画像として入力する（Ｓ７）。具体的な回答画像の入力方法について、図５を使用して説明する。この場合、問題文画像５０は、「７と８を足した答えを、赤色で、記入してください。」であるので、ユーザは手書き入力部５１に「１５」とマウスを使用して記入し、さらに記入した「１５」を色選択部５２で赤色に変換する。ついで、入力確定ボタン５３を押し下げることにより回答画像の入力が完了する。
【００６５】
ステップ６：
ユーザが入力した回答画像をクライアント端末２の符号化部２３で符号化し、前記の認識番号記憶部２５に記憶された認識番号を添付して送受信部２４を通じてネットワーク３を経由して認証装置１に送信する（Ｓ８）。なお、回答画像を符号化する方法はＪＰＥＧ、ビットマップ、ＰＮＧ、ＧＩＦ、又はＴＩＦなどの画像形式又は、線のベクトル化したデータであり、また、必要に応じて圧縮処理や暗号化を行う。ここで言う圧縮処理とはＺＩＰなどであり、暗号化はＡＥＳ暗号などである。
【００６６】
ステップ７：
符号化された回答データ及び前記の認識番号を受信した（Ｓ９）認証装置１は、前記の認識番号の存在を確認する（Ｓ１０）。前記の認識番号が存在する場合、認証装置１は、前記の認識番号をキーとして、正解データ記憶部１４に保存された正解データを検索し、ついで、データ比較部１５において、前記の回答データと、検索された正解データとを比較する（Ｓ１２）。Ｓ１２で行う両データの比較は、具体的には段落番号００３３に記載された手法で行うことができる。その結果、両データが一致する場合に、認証装置１は人によるアクセスと認証し、それ以後のサービスを開始する（Ｓ１３）。
【００６７】
前記のサービスを開始するメッセージを認証装置１から受信したクライアント端末２は、認識番号記憶部２５に記憶された前記の認識番号を削除する。
【００６８】
なお、両データの比較には、既存のＯＣＲ技術で用いられている文字認識技術やパターンマッチング、ニューラルネットワークや遺伝的アルゴリズムなどの学習による文字認識技術を用いる。すなわち、ニューラルネットワークや遺伝的アルゴリズムは人間が似ていると判断するように学習をさせると、データを入力すると最も近いと思われるデータを出力することができる。また、パターンマッチングはベクトルデータ化したデータが、設定した閾値の範囲内であればそれに該当するデータを出力する。また、文字認識技術ではこれらのいずれかを用いる。
【００６９】
一方、クライアント端末２から送信された、符号化された回答データに前記の認識番号が添付されていない場合、認証装置１は、セッション無効と判断し、前記の回答データと前記の正解データの一致又は不一致の判定処理を実施しない（Ｓ１１）。また、認識番号は、重複しないように乱数により生成され、一定時間経過後もクライアント端末２から符号化された回答データと共に認識番号が送信されない場合、セッション無効と判断し、前記の認識番号が付与された正解データが削除される（Ｓ１１）。
【００７０】
さらに、前記の両データが不一致の場合は、問題文画像の作成ステップ（Ｓ３）に戻る（Ｓ１４）。さらに、不一致の場合、アクセスするものが一定期間内に規定回数以上の処理を実行した場合、人ではなくコンピュータによるアクセスとみなしてステップ２の処理で問題文画像を作成後、クライアントへの送信までの間にインターバルを設けて連続での試行を行いにくくする。これらの処理によって、コンピュータにとって自動化が困難なシステムを構築することが可能となる。ただし、応用方法としてアカウント作成に限定したものではない。
【００７１】
本実施の形態に係る認証装置１における処理は、コンピュータまたはワークステーションなどのＣＰＵ（中央演算装置）上で実行されるソフトウェアによって実現される。なお、プリンタやプリンタ機能とスキャナ機能を兼ね備えた複写機などで、画像処理や制御を行うＣＰＵ上で実行されるソフトウェアにより実現されてもよいし、専用のハードウェアとして実現されてもよい。
【００７２】
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【００７３】
本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。
【産業上の利用可能性】
【００７４】
本発明は、ウェブサイトへのアクセスするものに対し、コンピュータによる読み取りが困難な画像を使い、その画像に記載されている問題が人には対応が容易であるがコンピュータによる読み取りが困難であり、さらにその問題の回答を画像で入力する認証方法であるので、アクセスするものを人によるものに限定できる。したがって、悪意のある者が、自動ボットなどにより人間とウェブサイトとやり取りをエミュレートすることにより、インターネット上のフリーメール等のサイトから、大量のメールアカウントを不正に取り出し、そのメールアドレスを使用して営利目的のメールを大量に送信する事件や同様な手法でブログにアクセスし、ブログに大量の広告などを書き込んだりする事件を、本発明の認証システムは防ぐことができる。
【図面の簡単な説明】
【００７５】
【図１】図１は、本発明の実施形態におけるネットワークシステムの構成例を示すブロック図である。
【図２】図２は、本発明の実施形態における認証装置１の機能構成の一例を示す機能ブロック図である。
【図３】図３は、本発明の実施形態におけるクライアント端末２の機能構成の一例を示す機能ブロック図である。
【図４】図４は、本発明の実施形態における認証システムのフローチャートの一例を示す図である。
【図５】図５は、本発明の実施形態におけるクライント端末２における問題文画像表示部２０及び手書き入力部２１を示す一例の図である。
【図６】図６は、本発明の実施形態におけるクライント端末２における問題文画像表示部２０及び手書き入力部２１を示す一例の図である。
【図７】図７は、本発明の実施形態におけるクライント端末２における問題文画像表示部２０及び手書き入力部２１を示す一例の図である。
【図８】図８は、本発明の実施形態におけるクライント端末２における問題文画像表示部２０及び手書き入力部２１を示す一例の図である。
【図９】図９は、問題文基本データベース１０の一例である問題文画像、正解データ及び手書き入力部背景画像で構成されたデータベースを示す図である。
【図１０】図１０は、問題文基本データベース１０の一例である問題文に作成に関する動作に関するデータベースを示す図である。
【図１１】図１１は、問題文基本データベース１０の一例である問題文に作成に関する動作に関する項目を示す図である。
【図１２】図１１は、問題文基本データベース１０の一例である問題文に作成に関する色指定に関する項目を示す図である。
【図１３】図１１は、問題文基本データベース１０の一例である手書き入力部背景画像作成に関する項目を示す図である。
【図１４】図１４は、ｊｐｇ形式又はビットマップ形式で作成された正解データ及びユーザにより入力された回答データの解析図である
【図１５】図１５は、ベクトルデータ形式で作成された正解データ及びユーザにより入力された回答データの解析図である。
【図１６】図１６は、ベクトルデータ形式で作成された正解データ及びユーザにより入力された回答データの一致又は不一致を判定するための図である。
【符号の説明】
【００７６】
１：認証装置
２：クライアント端末
３：ネットワーク
１０：問題文基本データベース
１１：問題文画像作成部
１２：制御部
１３：正解データ作成部
１４：正解データ記憶部
１５：データ比較部
１６：送受信部
２０：問題文画像表示部
２１：手書き入力部
２２：制御部
２３：符号化部
２４：送受信部
２５：認識番号記憶部
５０、６０、７０、８０：問題文画像表示部
５１、６１、７１、８１：手書き入力部
５２、６２、７２、８２：色選択部
５３、６３、７３、８３：入力決定ボタン
【図１】
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【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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