(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
暗号キーの初期使用プロセスと二次使用プロセスとを含む方法であって、
前記初期使用プロセスが、
特徴抽出ユニットによって、指紋センサから指紋を受信して、該受信した指紋から特徴を抽出するステップと、
テンプレート生成ユニットによって、前記抽出した指紋の特徴を含むテンプレートを作成するステップと、
テンプレート記憶ユニットによって、該抽出した特徴を有するテンプレートをデータベースに記憶するステップと、
ハッシングユニットによって、前記作成したテンプレートをハッシュして暗号キーを生成するステップと、
キー使用ユニットによって、前記生成した暗号キーを初期使用するステップと
を含み、
前記二次使用プロセスが、
特徴抽出ユニットによって、指紋センサから新たな指紋を受信して、該受信した指紋から特徴を抽出するステップと、
マッチングユニットによって、該新たな指紋から抽出した特徴と、前記テンプレートとを比較し、前記新たな指紋から抽出した特徴が前記テンプレートに含まれた特徴と一致するか否か検査するステップと、
前記検査において、一致した場合には、前記テンプレートをハッシングユニットによってハッシュして、二次使用のための暗号キーを生成するステップと、
キー使用ユニットによって、前記生成した暗号キーを二次使用するステップと
を含む方法。
【請求項２】
請求項１記載の方法において、
前記暗号キーの初期使用が文書の暗号化を含む、方法。
【請求項３】
請求項１記載の方法において、
前記テンプレートは、ディジタル証明書を獲得するため、ディジタル証明機関に送付されるものである、方法。
【請求項４】
請求項１記載の方法において、
前記暗号キーに対応して公開キーが作成され、その公開キーが、ディジタル証明書を獲得するため、ディジタル証明機関に送付されるものである、方法。
【請求項５】
請求項１記載の方法において、
前記指紋の受信が、同じユーザからの複数の指紋を前記指紋センサが受信することを含むとともに複合指紋影像を生成することを含む、方法。
【請求項６】
暗号キーの初期使用プロセスと二次使用プロセスとを含む方法であって、
前記初期使用プロセスが、
特徴抽出ユニットによって、指紋センサから指紋を受信するとともに、該受信した指紋から特徴の細片であって位置と方位を含む特徴の細片を抽出するステップと、
テンプレート生成ユニットによって、前記抽出した特徴の細片を含むテンプレートを作成するステップと、
テンプレート記憶ユニットによって、該抽出した特徴の細片を含むテンプレートをデータベースに記憶するステップと、
付加特徴決定ユニットによって、前記細片以外の特徴を付加特徴と決定し、その付加特徴を含むメッセージを作成するステップと、
ハッシングユニットによって、前記作成した付加特徴を含むメッセージをハッシュして初期使用のための暗号キーを生成するステップと、
キー使用ユニットによって、前記生成した暗号キーを初期使用するステップと、
を含み、
前記二次使用プロセスが、
特徴抽出ユニットによって、指紋センサから新たな指紋を受信するとともに、該受信した新たな指紋から特徴の細片であって位置と方位を含む特徴の細片を抽出するステップと、
マッチングユニットによって、該抽出した新たな指紋の特徴の細片と、前記テンプレートに含まれている特徴の細片とを比較し、それらが一致するか否か検査するステップと、
前記検査において、一致すると判定された場合に、付加特徴決定ユニットによって、前記細片以外の特徴を付加特徴と決定し、その付加特徴を含む新たなメッセージを作成するステップと、
ハッシングユニットによって、その新たなメッセージをハッシュして、二次使用のための暗号キーを生成するステップと、
キー使用ユニットによって、前記生成した暗号キーを二次使用するステップと
を含む方法。
【請求項７】
請求項６記載の方法において、
前記暗号キーの初期使用が文書の暗号化を含む、方法。
【請求項８】
請求項６記載の方法において、
前記テンプレートは、ディジタル証明書を獲得するため、ディジタル証明機関に送付されるものである、方法。
【請求項９】
請求項６記載の方法において、
前記暗号キーに対応して公開キーが作成され、その公開キーが、ディジタル証明書を獲得するため、ディジタル証明機関に送付されるものである、方法。
【請求項１０】
請求項６記載の方法において、
前記付加特徴が、空間周波数、曲率、隆線（ridge）計数、ポイント間の隆線距離／曲率、全体形状関係、サブユニット空間特性の一つまたは複数の特徴を含む、方法。
【請求項１１】
暗号キーの初期使用プロセスと二次使用プロセスとを含む方法であって、
前記初期使用プロセスが、
特徴抽出ユニットによって、指紋センサから指紋を受信するとともに、該受信した指紋から特徴を抽出するステップと、
ゴーストポイント生成ユニットによって、前記指紋の特徴に対応しないゴーストポイントを生成するステップと、
テンプレート生成ユニットによって、前記抽出した指紋の特徴とゴーストポイントとを含むテンプレートを作成するステップと、
テンプレート記憶ユニットによって、該抽出した特徴とゴーストポイントとを有するテンプレートをデータベースに記憶するステップと、
減算ユニットによって、前記テンプレートから前記指紋の特徴を減算して、ゴーストポイントを獲得するステップと、
ハッシングユニットによって、前記獲得したゴーストポイントをハッシュして初期使用のための暗号キーを生成するステップと、
キー使用ユニットによって、前記生成した暗号キーを初期使用するステップと、
を含み、
前記二次使用プロセスが、
特徴抽出ユニットによって、指紋センサから新たな指紋を受信するとともに、該受信した新たな指紋から特徴を抽出するステップと、
マッチングユニットによって、該抽出した特徴と、前記データベースに記憶されているテンプレートとを比較し、該抽出した特徴と前記テンプレートに含まれている特徴とが一致するか否か検査するステップと、
前記検査において、一致すると判定された場合に、減算ユニットによって、前記テンプレートから前記抽出した新たな指紋の特徴を減算して、ゴーストポイントを獲得するステップと、
そのゴーストポイントをハッシングユニットによって、ハッシュして、二次使用のための暗号キーを生成するステップと、
キー使用ユニットによって、前記生成した暗号キーを二次使用するステップと
を含む方法。
【請求項１２】
請求項１１記載の方法において、
前記暗号キーの初期使用が文書の暗号化を含む、方法。
【請求項１３】
請求項１１記載の方法において、
前記テンプレートは、ディジタル証明書を獲得するため、ディジタル証明機関に送付されるものである、方法。
【請求項１４】
請求項１１記載の方法において、
前記暗号キーに対応して公開キーが作成され、その公開キーが、ディジタル証明書を獲得するため、ディジタル証明機関に送付されるものである、方法。
【請求項１５】
請求項１１記載の方法において、
前記指紋の受信が、同じユーザからの複数の指紋を前記指紋センサが受信することを含むとともに複合指紋影像を生成することを含む、方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
（発明の分野）
本発明は、暗号法に関し、さらに詳細には、生物測定データを用いたユニークな暗号キーの発生法に関する。
【０００２】
（背景）
ますます多くの情報が電子形式に移行するにつれて、暗号化は、さらに普及している。従来技術の暗号法の１つは、公開キー暗号法であり、各人は公開キーおよび私用キーと呼ばれる１対のキーを取得する暗号化法である。各人の公開キーは、公開されるが、私用キーは、秘密にされる。メッセージは、意図した受取人の公開キーを用いて暗号化され、受取人の私用キーを用いて復号される。メッセージは、送信者の公開キーを用いて署名され、送信者の公開キーを用いて復号される。送信者と受取人が安全チャネルを介して秘密情報（キー）を共有するという必要性は、除去される。すべての通信は、公開キーのみに係わり、私用キーは、伝送または共有される必要はない。公開キー暗号法は、認証（ディジタル署名）ならびに秘密性（暗号化）のために使用される。対称キー暗号化等の他の暗号化法は、キーの交換に基づく。
【０００３】
しかし、キーは、一般に、６４ビット数以上であり、利用者は、キーを記憶していない。むしろ、利用者は、コンピュータ・システムにキーを格納する。コンピュータ・システムは本来的に安全であるわけではないために、キーは、コンピュータ・システムから取得される。これを防止するために、キーは、パスワード保護ファイルに格納される。しかし、パスワードは、破壊されることがある。さらに、システムは、最小安全レベル程度の安全性でしかない。このために、利用者が容易に使用可能であるが、第三者にはアクセスできない安全な暗号キーが必要とされる。
【０００４】
（発明の概要）
本発明は、暗号法に関し、さらに詳細には、生物測定データを用いたユニークな暗号キーの発生法に関する。指紋が受信され、指紋から特徴が抽出される。これらの特徴は、次のものの１つ以上を含む。メッセージは、指紋の特徴に基づいて生成される。一実施態様では、メッセージは、特徴を含むテンプレートである。別の実施形態では、メッセージは、テンプレートに含まれない特徴のサブセットである。また別の実施形態では、メッセージは、テンプレートにおける特徴に対応しないゴースト・ポイントである。暗号キーを生成するために、メッセージ・ダイジェスト機能がメッセージに与えられる。
【０００５】
本発明の別の実施態様は、指紋影像の特徴を使用して、ディジタル証明書を発生する。ディジタル証明書に対して使用される公開キーは、指紋影像に基づく。一実施形態において、ディジタル証明書は、指紋影像、もしくは指紋影像から抽出された特徴を含むテンプレートを含有する。このテンプレートの検証は、ディジタル証明書の妥当性に対する安全性を高める。
【０００６】
本発明は、添付の図面を参照して、非限定的な実施形態により、以下に記載される。この場合、同じ参照番号は、同様の要素を示す。
【０００７】
（詳細な説明）
生物測定データを用いて暗号キーを発生するための方法および装置が記載される。次の記述において、説明の目的のために、幾多の特定の詳細が記載されるが、本発明の完全な理解を与えるものである。しかし、当分野の技術者には、本発明は、これらの特定の詳細なしでも実施されることは明らかであろう。他の事例において、公知の構造および装置は、本発明を不必要にあいまいにすることを避けるために、ブロック図の形態において示される。
【０００８】
図１は、本発明が実施されるコンピュータ・システムを示す。図１は、本発明が実施されるディジタル・システムの一実施形態の図である。ディジタル・システム１００は、情報を通信するためのシステム・バス１１０または他の通信手段、および情報を処理するためにシステム・バス１１０に結合されたプロセッサ１２０を具備する。ディジタル・システム１００はまた、プロセッサ１２０に対する静的情報および命令を格納するために、システム・バス１１０に結合された読み取り専用メモリ（ＲＯＭ）および／または他の静的記憶装置１３５を具備する。ディジタル・システム１００は、さらに、主メモリ１３０、情報および実行される命令を格納するための動的記憶装置を具備する。主メモリ１３０はまた、命令の実行中、一時変数または他の中間情報を格納するためにも使用される。一実施形態において、主メモリ１３０は、動的ランダム・アクセス・メモリ（ＤＲＡＭ）である。
【０００９】
ディジタル・システム１００はまた、システム・バス１１０を介して、陰極線管（ＣＲＴ）または液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）スクリーンのような表示装置１５０に結合され、情報を利用者に表示する。英数字入力装置１５５は、一般に、情報および指令選択をプロセッサ１２０に通信するためにシステム・バス１１０に結合される。別の形式の利用者入力装置は、マウス、トラックボール、トラックパッド、またはカーソル方向キーのようなカーソル制御装置１６０であり、方向情報および指令選択をプロセッサ１２０に通信し、表示装置１５０におけるカーソル移動を制御する。別法として、スタイラスまたはペンのような他の入力装置が、ディスプレイと相互作用するために使用される。ディジタル・システム１００は、さらに、システム・バス１１０を介して、網通信装置１６５へ結合される。網通信装置１６５は、ディジタル・システムを他のディジタル・システム、サーバおよび網へ結合するために使用される。
【００１０】
ディジタル・システム１００は、さらに、汎用シリアル・バス（ＵＳＢ）コントローラ１８０、汎用シリアル・バス（ＵＳＢ）１８５を制御するためのバス・コントローラを具備する。ＵＳＢ１８５は、ＵＳＢ装置１９０をディジタル・システム１００に結合するものである。指紋センサ１９５は、ＵＳＢ１８５を介して、ディジタル・システム１００へ結合される。別法として、指紋センサ１９５は、網通信装置１６５を介して、ディジタル・システム１００へ結合される。
【００１１】
図２は、本発明の装置のブロック図である。一実施形態では、暗号キー発生ユニット２１０はデータベース２２０を含む。データベース２２０は指紋のテンプレートを格納する。一実施形態では、データベース２２０は使用されず、そしてテンプレートは、使用されないか、または暗号化ファイルに格納される。
【００１２】
一時記憶ユニット２３０は、暗号キーの処理および発生のために使用されたデータを格納する。一実施形態では、一時記憶ユニット２３０は、いったん整合／発生が完了したならば空にされる。一実施形態では、発生された暗号キーは、十分な使用時間に対し一時記憶ユニット２３０に格納され、その後、消去される。
【００１３】
特徴抽出ユニット２４０は、指紋センサ１９５から指紋を受信する。特徴抽出ユニット２４０は、指紋から関連特徴を抽出する。付加特徴抽出ユニット２４５は、細片以外の特徴を抽出する。一実施形態では、これらの特徴は、位置と方位を含む細片、空間周波数、曲率、隆線（ridge）計数、ポイント間の隆線距離／曲率、全体形状関係、サブユニット空間特性を符号化するためにベクトル量子化により発生される符号語等である。これらの特徴は、一時記憶ユニット２３０に格納される。
【００１４】
一実施形態では、マッチング・ユニット２５０は、暗号キー発生ユニット２１０に含められる。マッチング・ユニット２５０は、指紋の抽出した特徴とテンプレートを比較し、指紋がテンプレートに整合するかを判定する。一実施形態では、利用者が未知であるならば、テンプレート生成ユニット２６０は、新利用者のテンプレートを生成し、データベース２２０に追加する。
【００１５】
ハッシング・ユニット２８０は、メッセージ生成ユニット２７０によって生成されたメッセージのハッシュを生成する。一実施形態では、一方向ハッシュ関数またはメッセージ・ダイジェスト関数が、ハッシュを生成するために使用される。一方向ハッシュ関数は、可変長メッセージを受け取り、固定長ハッシュを生ずる。ハッシュを与えられると、そのハッシュを備えたメッセージを検出することは、計算的に不可能である。事実、そのハッシュを備えたメッセージについて使用可能な情報を判定することはできない。一方向ハッシュ関数の中には、同一のハッシュを生ずる２つのメッセージを判定することが計算的に不可能なものがある。一実施形態では、この固定長ハッシュは、利用者の指紋に関連した暗号キーである。別の実施形態に対して、この固定長ハッシュは、暗号キーを発生するために使用される基礎である。一実施形態では、使用される一方向ハッシュ関数は、ＭＤ５である。別法として、他のハッシュ関数も使用される。一実施形態では、固定長は、１２８ビットである。
【００１６】
一実施形態では、ゴースト発生ユニット２９０が、さらに、暗号キー発生ユニット２１０に含められる。ゴースト・ポイント発生ユニット２９０は、テンプレートに含められるゴースト・ポイントを発生するために使用される。ゴーストユニットの機能は、以下で説明される。
【００１７】
減算２７０が暗号キー発生ユニット２１０に含められる。減算ユニット２７０は、指紋の特徴とゴースト・ポイントの双方を含むテンプレートから抽出された指紋の特徴を取り除くために使用され、ゴースト・ポイントが獲得される。
【００１８】
図３は、本発明の暗号キーを発生し、かつ使用する一実施形態を示す流れ図である。ブロック３１０でプロセスが開始する。ブロック３１５において、指紋が、利用者から受信される。指紋は、暗号化されるか、もしくは他の方法で保護される。一実施形態では、時刻および日付印が、暗号化指紋に含められ、指紋が以前に発生されず、再送信されなかったことを確認する。指紋が暗号化されるか、もしくは他の方法で保護されるならば、それは解読され、ディジタル指紋影像が発生される。次いで、指紋の特徴が抽出される。これらの特徴は、次のものの１つ以上を含む。すなわち、位置および方位を含む細片、空間周波数、曲率、隆線数、ポイント間の隆線の距離／曲率、全体形状関係、サブユニット空間特性を符号化するためにベクトル量子化によって発生された符号語、等である。これらの特徴を抽出する方法は、当技術分野で公知である。
【００１９】
ブロック３２０において、テンプレートが利用者に対して生成される。テンプレートは、指紋から抽出された特徴の少なくともいくつかを含む。一実施形態では、テンプレートは、指紋から抽出された識別特徴のすべてを含む。
【００２０】
ブロック３２５において、テンプレートがハッシュされる。一実施形態では、このハッシュは暗号キーである。別の実施形態では、公知の技術が、暗号キーを発生するために、ハッシュに使用される。この暗号キーは、特定の指紋、したがって、特定の利用者により識別される。一実施形態では、公開キー暗号化では、私用キーが、ハッシュに基づいて発生される。公開キーは、暗号キーに応じて発生される。私用キーに対応する公開キーを発生する方法は、当技術分野で公知である。公開キー／私用キー対は、当技術分野で公知であり、文書を認証し、文書を暗号化するなどのために使用される。
【００２１】
ブロック３３０において、暗号キーが使用される。一実施形態では、暗号キーは、ある特定のものを行うために発生される。例えば、キーは、利用者の私用キーを文書に署名するために使用される。これにより、文書は、利用者の公開キーで解読することができ、こうして、文書を利用者の創作として識別することができる。別法として、文書は、利用者の公開キーで暗号化され、利用者の私用キーでのみ解読を許され、こうして、非認可利用者から文書を保護する。
【００２２】
ブロック３３５において、テンプレートが格納される。暗号キー自体はシステムのどこにも格納されない。一実施形態では、テンプレートは、使用されたファイルに格納される。こうして、文書が暗号化されたならば、テンプレートは文書自体に添付される。別の実施形態では、テンプレートは、データベース、もしくは他の集中位置に格納される。
【００２３】
ここでキーの初期使用は完了する。ファイルは暗号化されている。そのようなファイルは、システムに格納され、送信され、または利用者により処分される。利用者が暗号化文書を解読するか、もしくは暗号キーを再び使用することを望むならば、流れ図はブロック３４０に入る。
【００２４】
ブロック３４０において、指紋が利用者から受信される。再び記載されるように、指紋が本人の指紋であることを確認するために、多様な検証技術が使用される。指紋の特徴が抽出される。
【００２５】
ブロック３４５において、新たに抽出された指紋の特徴は、テンプレートと比較される。ブロック３２０に関して前述された如く、テンプレートは、指紋から以前に抽出された特徴の部分またはすべてを含む。比較により、受信された指紋がテンプレートと同一利用者に属するか検査される。
【００２６】
ブロック３５０において、プロセスは、特徴がテンプレートに整合するか否かを検査する。当技術分野で公知の方法を使用して比較が行われる。指紋とテンプレートの比較は、当技術分野で公知である。特徴がテンプレートに整合しないならば、プロセスは、ブロック３４０に続く。一実施形態では、新指紋が要求される。特徴が整合するならば、プロセスはブロック３５５へ続く。
【００２７】
ブロック３５５において、テンプレートは、暗号キーを生成するために再びハッシュされる。テンプレートは、第１暗号キーを発生するために使用されたために、同一キーが発生される。その後、キーは、上記のようにして使用することができる。
【００２８】
図４は、本発明の暗号キーを発生および使用する別の実施形態を例示する流れ図である。
【００２９】
ブロック４１０でプロセスが開始する。ブロック４１５において、指紋が利用者から受信される。指紋は、暗号化されるか、もしくは他の方法で保護される。一実施形態では、時刻および日付印が、暗号化された指紋に含められ、指紋が以前に発生されず、再送信されなかったことを確認する。指紋が暗号化されるか、もしくは他の方法で保護されるならば、それは解読され、ディジタル指紋影像が発生される。次いで、指紋の特徴が抽出される。これらの特徴は、以下のものの１つ以上を含む。すなわち、位置および方位を含む細片、空間周波数、曲率、隆線数、ポイント間の隆線の距離／曲率、全体形状関係、等である。これらの特徴を抽出する方法は、当技術分野で公知である。
【００３０】
ブロック４２０において、テンプレートが、利用者のために生成される。テンプレートは、指紋から抽出された特徴の少なくともいくつかを含む。一実施形態では、テンプレートは、細片の位置および方位のみを含む。したがって、空間周波数、曲率、隆線数、ポイント間の隆線の距離／曲率、全体形状関係のような他の特徴はテンプレートに含まれず、サブユニット空間特性を符号化するためにベクトル量子化により発生された符号語も含まれない。
【００３１】
ブロック４２５において、これらの付加特徴が、判定され、一時メッセージへ入れられる。
【００３２】
ブロック４３０において、付加特徴のみを含むメッセージがハッシュされる。一実施形態では、このハッシュは暗号キーである。別の実施形態に対して、ハッシュは、暗号キーを発生するために使用される。一実施形態では、ハッシュは私用キーを発生する。対応する公開キーも同様に発生される。
【００３３】
ブロック４３５において、上記の如く、キーが使用される。
【００３４】
ブロック４４０において、テンプレートが格納される。テンプレートは、指紋の細片のみを含む。このため、ハッカーがテンプレートにアクセスしたとしても、ハッカーは暗号キーを演繹することができない。暗号キーを発生するために使用される付加特徴はテンプレートに含められない。
【００３５】
ここでキーの初期使用が完了する。テンプレートは、使用されたファイルに格納されている。別法として、テンプレートはデータベースにある。利用者が、キーを再使用し、以前に暗号化されたファイルにアクセスするか、または新ファイルを暗号化することを望むならば、プロセスは、ブロック４５０において開始する。
【００３６】
ブロック４５０において、指紋が利用者から受信される。上記の如く、指紋が本人の指紋であることを確認するために、多様な検証技術が使用され、指紋の特徴が抽出される。
【００３７】
ブロック４５５において、新たに抽出された指紋特徴が、テンプレートと比較される。ブロック４２０に関して前述された如く、テンプレートは、指紋から以前に抽出された特徴の部分を含む。比較により、受信された指紋がテンプレートと同一利用者に属するか検査される。
【００３８】
ブロック４６０において、プロセスは、特徴がテンプレートに整合するか否かを検査する。当技術分野で公知の方法を使用して比較が行われる。指紋とテンプレートの比較は、当技術分野で公知である。特徴がテンプレートに整合しないならば、プロセスは、ブロック４５０に続く。一実施形態では、新指紋が要求される。特徴が整合するならば、プロセスは、ブロック４６５へ続く。
【００３９】
ブロック４６５において、指紋の付加特徴が抽出される。
【００４０】
ブロック４７０において、これらの付加特徴が判定され、一時メッセージに入れられる。それから、付加特徴のみを含むメッセージは、暗号キーを発生するためにハッシュされる。一実施形態では、ハッシュは、私用キーを発生するために使用される。対応する公開キーも同様に発生される。付加特徴は同一指紋に対応するために、発生されたメッセージは、原メッセージと同一である。これにより、原暗号キーの再生が行われる。キーは、今、当技術分野で公知な如く、使用することができる。
【００４１】
図５は、本発明の暗号キーを発生し、かつ使用する別の実施形態を示す流れ図である。ブロック５１０からプロセスは開始する。
【００４２】
ブロック５１５において、指紋が受信され、指紋の特徴が抽出される。特徴は上記したものである。
【００４３】
ブロック５２０において、ゴースト・ポイントが発生される。ゴースト・ポイントは、指紋にある偽特徴である。図９は、複数のマーク付き細片９２０を有する指紋を示す。図９はまた、指紋の明確な領域９４０に置かれたゴースト・ポイント９３０を含む。明確な領域９４０は、現実または確からしい細片点を有さない領域である。例えば、明確な領域は、連続隆線に沿っている。細片点は、連続隆線に沿った隆線の開始、終了または分岐であるために、細片点は発生しがたい。細片がありそうもない明確な領域９４０を選択することにより、誤差は最小にされる。ゴースト・ポイント９３０は、位置に加えて、方位を割り当てられる。代替実施形態に対して、ゴースト・ポイント９３０は、明確な領域９４０に位置せず、非常にありそうもない方位を有する。指紋における隆線は、連続であり、このため、隆線の方向から９０度の角度を指す隆線に沿ったゴースト・ポイントはめったにあり得ない。指紋との比較上、実細片から区別される点を突き止める代替手段が使用される。
【００４４】
図５に戻ると、ブロック５２５において、ゴースト・ポイントを含むテンプレートが生成される。ゴースト・ポイントは、表記なしにテンプレートに含められる。テンプレートを検査することにより、実細片とゴースト・ポイントを区別することはできない。ゴースト・ポイントを識別する方法は、実指紋を検査することによる。
【００４５】
ブロック５３０において、抽出された特徴は、テンプレートから減算される。これは、テンプレートに付加されたゴースト・ポイントを残す。ゴースト・ポイントはハッシュされ、暗号キーが生成される。
【００４６】
ブロック５３５において、暗号キーは、公知の用途に対して使用される。ブロック５４０において、ゴースト・ポイントを含むテンプレートが格納される。一実施形態では、テンプレートは、暗号化／認証されたファイルに格納される。別の実施形態に対して、テンプレートは、データベースに格納される。
【００４７】
ブロック５４０において、ゴースト・ポイントを含むテンプレートが格納される。テンプレートは、データベースに格納されるか、もしくは暗号化されたファイルに格納される。この点において、暗号キーが使用されている。暗号化ファイルを解読するか、もしくはキーを再び使用するために、プロセスは、ブロック５５０に継続する。
【００４８】
ブロック５５０において、指紋が受信され、特徴が抽出される。
【００４９】
ブロック５５５において、指紋から抽出された特徴は、テンプレートと比較される。一実施形態では、テンプレートの点を検査し、指紋と比較する際に、各点は、別々に検査される。
【００５０】
ブロック５６０において、特徴がテンプレートに整合するか判定される。抽出された特徴が整合しないならば、すなわち、同一利用者ではないならば、プロセスは、ブロック５５０に戻る。一実施形態では、新指紋が、自動的に要求される。抽出された特徴が整合するならば、プロセスは、ブロック５６５において継続する。
【００５１】
ブロック５６５において、抽出された特徴は、テンプレートから減算され、ゴースト・ポイントのみを残す。
【００５２】
ブロック５７０において、結果、すなわち、ゴースト・ポイントは、ハッシュされ、暗号キーが生成される。暗号キーは、上記のブロック５３０と同一のゴースト・ポイントのセットから発生されるために、同一キーが発生される。このため、キーで暗号化されたファイルが解読される。
【００５３】
図６は、本発明の暗号キーを発生および使用する別の実施形態を示す流れ図である。ブロック６１０でプロセスが開始する。
【００５４】
ブロック６２０で指紋が受信される。
【００５５】
ブロック６３０において、指紋の特徴が抽出される。特徴は、位置と方位を含む細片、空間周波数、曲率、隆線数、ポイント間の隆線の距離／曲率、全体形状関係、サブユニット空間特性を符号化するためにベクトル量子化により発生された符号語、等である。これらの特徴は、明確性のためにさらに評価される。一実施形態では、高い明確性の特徴のみが保有される。
【００５６】
ブロック６４０において、特徴はハッシュされる。このハッシュは、暗号キーである。別法として、公知のアルゴリズムを使用して、ハッシュから暗号キーが発生される。暗号キーは、原指紋の特徴の部分またはすべてを含む。
【００５７】
ブロック６５０において、ファイルを暗号化または認証するために、もしくはその他の目的のために、キーが使用される。キーの初期発生が完了する。キーが使用された後は保有されない。テンプレートは発生されない。
【００５８】
ファイルを解読し、もしくはキーを再び使用するために、プロセスは、ブロック６６０において再開始される。ブロック６６０において、指紋が受信される。
【００５９】
ブロック６７０において、指紋の特徴が抽出される。一実施形態では、これらの特徴は、ブロック６３０において抽出された特徴と同一である。別の実施形態では、ある付加特徴が抽出される。一実施形態では、利用者は、指をスキャナーに数回置き、実指紋影像をより良く表現する複合影像を発生させる。
【００６０】
ブロック６８０において、抽出された特徴はハッシュされる。このハッシュは暗号キーである。別法として、公知のアルゴリズムを使用して、ハッシュから暗号キーが発生される。この暗号キーは、ブロック６４０において発生された暗号キーと同一である。一実施形態では、発生された暗号キーは、私用キーであり、これと対応する公開キーは、以前に暗号化されたファイルを解読するために、もしくはその他の用途のために使用することができる。
【００６１】
一実施形態では、同一の暗号キーの発生は、２ステッププロセスである。特徴が抽出された後、それらは、わずかに小刻みにゆすられ、異なるハッシュが発生される。すなわち、特徴は、増分的に移動され、原暗号キーを発生した時と全く同一の位置に利用者が指を据えなくても補償される。一実施形態では、抽出された初期特徴は、暗号キーに対する初期条件である。初期特徴から発生されたハッシュは、局所キー空間を探索するために使用される。指紋の位置付けを整合させる代替的な方法も使用される。
【００６２】
図７は、本発明によるディジタル証明書を発生および使用する一実施形態を示す流れ図である。ディジタル証明書は、ディジタル情報を暗号化および署名するために使用することができる１対の電子キーに対して本人の識別を確証する。ディジタル証明書は、所与のキーを使用する権利があるという利用者の主張を検証することができ、利用者を詐称する偽キーの使用を防止するために役立つ。ディジタル証明書は、一般に、証明機関によって発行され、証明機関の私用キーによって署名される。証明機関は、キー対の保持者が、実際に、主張通りであるか否かを証明する。ディジタル証明書は、一般に、所有者の公開キー、所有者の名前、公開キーの満了日、発行者（証明機関）の名称、ディジタル証明書の通し番号、および発行者のディジタル署名を含む。ディジタル証明書を送信することにより、利用者の公開キーの「認証」コピーが知られていることを利用者は確認することができる。
【００６３】
ブロック７１０でプロセスが開始する。ディジタル証明書を獲得するための登録プロセスは、ブロック７１５〜７３０において示される。ディジタル証明書を使用するためのプロセスは、ブロック７３５〜７７０において示される。
【００６４】
ブロック７１５において、利用者は、ディジタル証明書に含めるために、指紋テンプレートを証明機関（ＣＡ）へ送信する。一実施形態では、指紋テンプレートは指紋のディジタル影像である。別の実施形態では、指紋テンプレートは、指紋から抽出された特徴のテンプレートである。ＣＡは、利用者の他の情報を使用し、利用者の識別を検証する。例えば、社会機密番号が使用される。別法として、他の同様の情報も使用され、ＣＡによって指紋が受信された利用者の識別がチェックされる。
【００６５】
ブロック７２０において、ディジタル証明書が証明機関によって発生される。証明書における上記の情報を含むほかに、指紋テンプレートがまた、証明機関によって含められる。こうして、指紋の所有者は、指紋テンプレートによってさらに識別される。
【００６６】
ブロック７２５において、ＣＡは、ＣＡのディジタル・キーに署名する。ＣＡの署名は、ディジタル証明書が、ＣＡの知りうる限り、認証があることを証明する。
【００６７】
ブロック７３０において、ＣＡは、ディジタル証明書を利用者に返還する。利用者は、ディジタル証明書を所有し、第三者に対して識別を認証するためにそれを使用することができる。
【００６８】
ブロック７３５において、利用者は、第三者、例えば、個人Ａに対して、自己の識別を認証するために、ディジタル証明書を使用することを望む。利用者は、ディジタル証明書を個人Ａへ送信し、自己の識別を認証する。
【００６９】
ブロック７４０において、個人Ａは、証明機関の公開キーで証明書を解読する。これは、ディジタル証明書が認証があることを個人Ａに告げる。こうして、個人Ａは、ディジタル証明書が変更されなかったことを知る。
【００７０】
ブロック７４５において、個人Ａは、証明書に封入された公開キー、および指紋テンプレートを検索する。公開キーおよび指紋テンプレートは、利用者の関連利用者を識別する。
【００７１】
ブロック７５０において、個人Ａは、利用者から利用者の私用キーで暗号化されたファイルを受信する。さらに、指紋が利用者から受信される。一実施形態では、個人ＡがＣＡの公開キーで証明書を解読した後、個人Ａは、利用者から暗号化ファイルと指紋を要求する。別の実施形態では、利用者は、個人Ａへディジタル証明書を送信する時、指紋と暗号化ファイルを自動的に送信する。
【００７２】
ブロック７５５において、個人Ａは、ディジタル証明書から検索された公開キーが、利用者の私用キーで暗号化されたファイルを解読できるか否かを検査する。私用キーで暗号化されたファイルは、対応する公開キーで解読される。このため、これは、利用者がディジタル証明書に対応する私用キーを所有しているということを個人Ａに知らせる。一実施形態では、この暗号化ファイルは、個人の指紋を用いて上記の暗号化機構により暗号化される。公開キーがファイルを解読するならば、プロセスはブロック７６５へ継続する。公開キーがファイルを解読しないならば、プロセスはブロック７６０へ継続する。ブロック７６０において、利用者は拒絶される。
【００７３】
ブロック７６５において、利用者から受信された指紋は、ディジタル証明書から検索された指紋テンプレートと比較される。一実施形態では、比較は抽出特徴のテンプレートについてである。指紋がテンプレートに整合しないならば、プロセスは、ブロック７６０へ復帰し、利用者は拒絶される。指紋が指紋テンプレートに整合するならば、プロセスは、ブロック７７０へ継続し、利用者は許容される。この点において、個人Ａは、ディジタル証明書が、認証を受け、証明書を現在使用している利用者に関連することを知る。これは、ディジタル証明書を使用する付加的な機密レベルを設ける。
【００７４】
図８は、本発明によるディジタル証明書を発生および使用する別の実施形態を示す流れ図である。
【００７５】
ブロック８１０において、プロセスが開始する。ディジタル証明書を獲得するための登録プロセスは、ブロック８１５〜８２５において示される。ディジタル証明書を使用するためのプロセスは、ブロック８３０〜８６０において示される。
【００７６】
ブロック８１５において、利用者は、ディジタル証明書に含めるために、公開キーを証明機関（ＣＡ）へ送信する。ＣＡは、利用者の他の情報を使用し、利用者の識別を検証する。例えば、社会機密番号が使用される。別法として、他の同様の情報も使用され、利用者の識別がチェックされる。
【００７７】
ブロック８２０において、ＣＡは、公開キーを含むディジタル証明書を発生し、ＣＡのディジタル・キーでそれに署名する。ＣＡの署名は、ディジタル証明書が、ＣＡの知りうる限り認証があることを証明する。
【００７８】
ブロック８２５において、ＣＡは、ディジタル証明書を利用者に返還する。利用者は、ディジタル証明書を所有し、第三者に対して識別を認証するためにそれを使用することができる。
【００７９】
ブロック８３０において、利用者は、第三者、例えば、個人Ａに対して、自己の識別を認証するために、ディジタル証明書を使用することを望む。利用者は、ディジタル証明書を個人Ａへ送信し、自己の識別を認証する。
【００８０】
ブロック８３５において、個人Ａは証明機関の公開キーで証明書を解読する。これは、ディジタル証明書が認証があることを個人Ａに告げる。こうして、個人Ａは、ディジタル証明書が変更されなかったことを知る。
【００８１】
ブロック８４０において、個人Ａは、証明書において封入された公開キーを検索する。公開キーは、利用者の関連利用者を識別する。
【００８２】
ブロック８４５において、個人Ａは、利用者から利用者の私用キーで暗号化されたファイルを受信する。利用者によって使用された私用キーは、上記の如く、利用者の指紋から発生される。
【００８３】
一実施形態では、個人ＡがＣＡの公開キーで証明書を解読した後、個人Ａは、利用者から暗号化ファイルを要求する。別の実施形態に対して、利用者は、個人Ａへディジタル証明書を送信する時、暗号化ファイルを自動的に送信する。
【００８４】
ブロック８５０において、個人Ａは、ディジタル証明書から検索された公開キーが、利用者の私用キーで暗号化されたファイルを解読できるか否かを検査する。私用キーで暗号化されたファイルは、対応する公開キーで解読される。このため、これは利用者がディジタル証明書に対応する私用キーを所有するということを個人Ａに知らせる。一実施形態では、この暗号化ファイルは、個人の指紋を用いて、上記の暗号化機構により暗号化される。
【００８５】
公開キーがファイルを解読するならば、プロセスはブロック８６０へ継続し、利用者が妥当化される。公開キーがファイルを解読しないならば、プロセスはブロック８５５へ継続し、利用者は拒絶される。
【００８６】
ブロック７６５において、利用者から受信された指紋は、ディジタル証明書から検索された指紋テンプレートと比較される。一実施形態では、比較は抽出特徴のテンプレートについてである。指紋がテンプレートに整合しないならば、プロセスは、ブロック７６０へ復帰し、利用者は拒絶される。指紋が指紋テンプレートに整合するならば、プロセスは、ブロック７７０へ継続し、利用者は許容される。この点において、個人Ａは、ディジタル証明書が、認証を受け、証明書を現在使用している利用者に関連することを知る。これは、ディジタル証明書を使用するための付加的な機密レベルを設ける。
【００８７】
上記の説明において、本発明は、特定の実施形態に関して記載された。しかし、様々な修正および変更が、発明の広い精神および範囲に逸脱することなくなされることは明らかである。したがって、本明細書および図面は、限定的な意味よりも例示の意味において考察されるものである。本発明は、そのような実施形態および実施形態により限定されると解釈してはならず、特許請求の範囲に従い解釈されなければならない。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明が実施されるコンピュータ・システムを示す図である。
【図２】  本発明の装置の一実施形態のブロック図である。
【図３】  本発明の暗号キーを発生および使用する一実施形態を示す流れ図である。
【図４】  本発明の暗号キーを発生および使用する別の実施形態を示す流れ図である。
【図５】  本発明の暗号キーを発生および使用する別の実施形態を示す流れ図である。
【図６】  本発明の暗号キーを発生および使用する別の実施形態を示す流れ図である。
【図７】  本発明によりディジタル証明書を発生および使用する一実施形態を示す流れ図である。
【図８】  本発明によりディジタル証明書を発生および使用する別の実施形態を示す流れ図である。
【図９】  マーク付き細片およびゴースト・ポイントを含む指紋の一実施形態の図である。
【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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