(57)【要約】各アプリケーションが特有のフォーマットを有するように、生物測定学的テンプレートを変換する技術が開示されている。１つの変換されたテンプレートは、第２のテンプレートのフォーマットが第１のテンプレートのフォーマットと同じになるようにその第２のテンプレートが変換されなければ、同じ生物学的エンティティから抽出されたその第２のテンプレートと成功的に一致することができない。したがって、アプリケーションＢに対する登録データベースはアプリケーションＡに対する登録データベースとは異なるフォーマットを有しているため、アプリケーションＡに対応したフォーマットで生成されたテンプレートはアプリケーションＢのユーザを認証するために使用されることはできない。【選択図】図２ｂ
2004537103.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の予め定められた生物測定学的テンプレートを受取り、
前記予め定められた生物測定学的テンプレートを変換して複数の変換された生物測定学的テンプレートを生成し、
前記変換された生物測定学的テンプレートを記憶装置中に記憶し、
第１の生物測定学的テンプレートを受取り、
前記第１の生物測定学的テンプレートを変換して第１の変換された生物測定学的テンプレートを生成し、
前記第１の変換された生物測定学的テンプレートを前記記憶された変換された生物測定学的テンプレートと比較するステップを含んでいる保護されたアプリケーションへのアクセスを秘密保護する方法。
【請求項２】
前記第１の生物測定学的テンプレートを変換して第１の変換された生物測定学的テンプレートを生成する前記ステップは、第１の変換関数を前記第１の生物測定学的テンプレートに適用して前記第１の変換された生物測定学的テンプレートを生成するステップをさらに含んでいる請求項１記載の方法。
【請求項３】
前記比較するステップは、前記第１の変換された生物測定学的テンプレートが前記複数の前記変換された生物測定学的テンプレートの少なくとも１つにほぼ等しいことを決定するステップをさらに含んでいる請求項１記載の方法。
【請求項４】
前記比較に応答して保護されたアプリケーションへのアクセスを可能にするステップをさらに含んでいる請求項３記載の方法。
【請求項５】
前記複数の変換されたテンプレートをキーによってインデックスするステップをさらに含んでいる請求項１記載の方法。
【請求項６】
第２の変換関数を前記第１の生物測定学的テンプレートに適用することによって第２の変換された生物測定学的テンプレートを生成するステップをさらに含んでいる請求項１記載の方法。
【請求項７】
前記第２の変換された生物測定学的テンプレートは、前記第１の変換関数を前記第１の生物学的テンプレートに適用することによって生成された前記第１の変換された生物測定学的テンプレートに近似していない請求項６記載の方法。
【請求項８】
第２の変換関数から生成された第２の変換された生物測定学的テンプレートを受取るステップをさらに含んでおり、前記第２の変換された生物測定学的テンプレートは、前記第１の変換された生物測定学的テンプレートに近似していない請求項１記載の方法。
【請求項９】
１つのエンティティに対応した複数の生物測定学的テンプレートを生成するステップをさらに含んでいる請求項１記載の方法。
【請求項１０】
前記変換関数は、
ユーザに特有のデータを受取り、
符号化および変換関数を前記データに適用することによって前記データを変換された生物測定学的フォーマットに変換するステップを含んでいる請求項１記載の方法。
【請求項１１】
前記第２の変換関数は、
前記第１の変換された生物測定学的テンプレートを第１のフォーマットで受取り、
前記第２の変換関数を適用して第２の変換されたテンプレートを第２のフォーマットで生成することによって第１のフォーマットの前記第１の変換された生物測定学的テンプレートを前記第２の変換されたテンプレートに変換するステップをさらに含んでいる請求項６記載の方法。
【請求項１２】
前記第２のフォーマットは、前記第１のテンプレートに近似していない請求項１１記載の方法。
【請求項１３】
複数の変換関数の少なくとも１つは、テンプレートオーソリティによって維持されている請求項１記載の方法。
【請求項１４】
複数の変換関数の前記少なくとも１つは、秘密を保持して維持されている請求項１記載の方法。
【請求項１５】
変換されたテンプレートを前記第１のフォーマットから前記第２のフォーマットに変換する変換のリクエストを受取るステップをさらに含んでいる請求項１記載の方法。
【請求項１６】
前記第１の変換されたテンプレートを前記第２の変換されたテンプレートに変換するための認証として変換されたテンプレートを受取るステップをさらに含んでいる請求項１５記載の方法。
【請求項１７】
前記第１のフォーマットの複数の前記第１の変換されたテンプレートは、前記第２のフォーマットの複数の前記第２の変換されたテンプレートに周期的に変換される請求項１記載の方法。
【請求項１８】
前記第２の変換関数は秘密変換キーを含んでいる請求項６記載の方法。
【請求項１９】
生物測定学的テンプレートを受信する受信器と、
コンピュータの実行可能な命令と、
複数の変換されたテンプレートの少なくとも１つを記憶するデータベースとを備えており、
前記コンピュータの実行可能な命令は、
複数の予め定められた生物測定学的テンプレートを受取り、
前記予め定められた生物測定学的テンプレートを変換して複数の変換された生物測定学的テンプレートを生成し、
前記変換された生物測定学的テンプレートを記憶装置中に記憶し、
第１の生物測定学的テンプレートを受取り、
前記第１の生物測定学的テンプレートを変換して第１の変換された生物測定学的テンプレートを生成し、
前記第１の変換された生物測定学的テンプレートを前記記憶された変換された生物測定学的テンプレートと比較するように前記コンピュータを動作させる保護されたアプリケーションへのアクセスを秘密保護するシステム。
【請求項２０】
前記コンピュータの実行可能な命令はさらに、前記第１の変換された生物測定学的テンプレートが前記複数の変換された生物測定学的テンプレートの少なくとも１つにほぼ等しいことを決定する命令を含んでいる請求項１９記載のシステム。
【請求項２１】
前記コンピュータの実行可能な命令はさらに、比較に応答して保護されたアプリケーションへのアクセスを可能にする命令を含んでいる請求項２０記載のシステム。
【請求項２２】
前記コンピュータの実行可能な命令はさらに、第２の変換関数を前記第１の生物測定学的テンプレートに適用することによって第２の変換された生物測定学的テンプレートを生成する請求項１９記載のシステム。
【請求項２３】
前記第２の変換された生物測定学的テンプレートは、第１の変換関数を前記第１の生物学的テンプレートに適用することによって生成された前記第１の変換された生物測定学的テンプレートに近似していない請求項２２記載のシステム。
【請求項２４】
第２の変換関数から生成された第２の変換された生物測定学的テンプレートを受取る受信器をさらに備えており、前記第２の変換された生物測定学的テンプレートは前記第１の変換された生物測定学的テンプレートに近似していない請求項１９記載のシステム。
【請求項２５】
複数の生物測定学的テンプレートが１つのエンティティに対応して生成されている請求項１９記載のシステム。
【請求項２６】
さらに、ユーザに特有のデータを受信する受信器を備えている請求項１９記載のシステム。
【請求項２７】
さらに、符号化および変換関数を前記データに適用することによって前記データを変換された生物測定学的フォーマットに変換するコンピュータの実行可能な命令を含んでいる請求項２６記載のシステム。
【請求項２８】
前記第１の変換された生物測定学的テンプレートを第１のフォーマットで受信する受信器と、
前記第２の変換関数を適用して第２の変換されたテンプレートを第２のフォーマットで生成することによって第１のフォーマットの前記第１の変換された生物測定学的テンプレートを前記第２の変換されたテンプレートに変換するコンピュータの実行可能な命令とをさらに備えている請求項２４記載のシステム。
【請求項２９】
前記第２のフォーマットは、前記第１のテンプレートに近似していない請求項２８記載のシステム。
【請求項３０】
さらに、テンプレートオーソリティを含んでいる請求項１９記載のシステム。
【請求項３１】
前記テンプレートオーソリティは、複数の変換関数を秘密保持して維持している請求項３０記載のシステム。
【請求項３２】
さらに、変換されたテンプレートを前記第１のフォーマットから前記第２のフォーマットに変換するためのリクエストを受信する受信器を備えている請求項１９記載のシステム。
【請求項３３】
さらに、前記第１の変換されたテンプレートを前記第２の変換されたテンプレートに変換するための認証として変換されたテンプレートを受信する受信器を備えている請求項１９記載のシステム。
【請求項３４】
さらに、前記第１のフォーマットの前記複数の前記第１の変換されたテンプレートを前記第２のフォーマットの複数の前記第２の変換されたテンプレートに周期的に変換するコンピュータの実行可能な命令を含んでいる請求項１９記載のシステム。
【請求項３５】
前記第２の変換関数は秘密変換キーを含んでいる請求項３４記載のシステム。
【請求項３６】
請求項１記載の方法を行うコンピュータの実行可能な命令を含んでいるコンピュータ読出し可能な媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般に、生物測定学的データを使用してアイデンティティを認証するシステムおよび方法に関する。とくに、本発明は、各アプリケーションが特有の生物測定学的テンプレートフォーマットを有するように、変換関数の使用による個人的生物測定学的情報へのアクセスの保護に関する。
【背景技術】
【０００２】
生物測定学的認証では、人間または動物の生物学的エンティティ（たとえば、指、手、目、声など）が測定される。その個人に特有の情報が抽出され、生物測定学的テンプレートと呼ばれる標準的なデータフォーマットで符号化される。生物測定学的情報の最初の抽出およびデータベース中へのその情報の記憶は、“登録（ｅｎｒｏｌｌｍｅｎｔ）”と呼ばれる。アイデンティティを設定または検査するために、生物測定学的情報は新しく抽出され、“認識”テンプレートが生成されて登録データベース中の１以上の登録テンプレートと比較される。
【０００３】
生物測定学的データは、名前、住所または識別番号のような２次的識別情報で補足されることができる。データベースは、そのユーザの登録テンプレートがデータベースから容易に検索されることができるように、この２次的情報によってインデックスされる。認識および登録テンプレートは比較され、一致が見出された場合には、そのユーザのアイデンティティが確認される。２次識別子によってインデックスされたデータベースから検索された単一の登録テンプレートに対して認識テンプレートを突き合せることは、“検査”と呼ばれる。
【０００４】
“識別システム”においては、特定の登録テンプレートをデータベースから検索するために２次的な識別情報は必要とされない。認識テンプレートが登録データベース中の全てのテンプレートに対して比較される。各登録テンプレートと共にインデックスまたは識別番号が記憶されることができるが、しかしながら、そのテンプレートを別個のデータベース中に含まれる個々の識別または特権情報にリンクする。識別の試みが成功したとき、マッチング登録テンプレートのインデックスまたは識別番号は典型的に、それが特権を与えるときに使用されることができるように戻されるか、あるいは報告される。使用された生物測定学的テクノロジーが非常に正確で特有である場合にのみ、識別は実際的であるため、誤った一致はほとんど発生しない。
【０００５】
登録テンプレートの大型データベースを含む検査および識別システムは、多くのアプリケーションによる使用のために集中認証サーバの設定を可能にする。アプリケーションは、物理的セキュリティ、情報セキュリティ、金融取引、試験サービス、有権者登録、出入国管理、権利(を与えられること)等を含む。
【０００６】
生物測定学的テンプレートは、詐欺のような許可されていない目的に使用されることのできる個人情報であると考えられるため、多くのアプリケーションによる生物測定学的データベースへのアクセスはデータプライバシー問題を発生させる。たとえば、盗まれた登録テンプレートは、個人アイデンティティを偽って伝えるために使用されることができる。さらに、生物測定学的テンプレートは、ひとたび危険にさらされると、パスワードでは可能であるような再発行されることはできない。したがって、通常の生物測定学的データは破棄することができない。
【０００７】
米国特許第 4,641,349号明細書(Flom et al.)、米国特許第 5,291,560号明細書(Daugman)、ならびに米国特許第 5,572,596 号明細書および第 5,751,836 号明細書(Wildes et al.)に記載されている虹彩認識テクノロジーは、標準的な生物測定学的テンプレートフォーマットを使用してパワフルな認識能力を提供する。暗号化技術は、種々のタイプのデジタルメディア中に記憶された生物測定学的データを保護するために使用されることができる。生物測定学的データを含むデジタルデータの完全性およびプライバシーを保護する技術は当業者に知られている。特定の技術は、この明細書において参考文献とされている本出願人の別出願09／232，538号明細書（“Method and Apparatus for Securely Transmitting and Authenticating Biometric Data Over a Network”）に記載されている。１つのアプローチはテンプレートを暗号化することであるが、しかしテンプレートを突き合せ、それによって個人アイデンティティを認証するために使用されるアルゴリズムは典型的に、暗号化されたテンプレートに関して動作することができないため、そのテンプレートはマッチングの前に解読されなければならず、その解読されたテンプレートはマッチングプロセス中アタックにさらされる。さらに、暗号化アルゴリズムは計算が膨大なものになる可能性が高く、システム性能に悪影響を及ぼす可能性が高い。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
したがって、従来技術の欠点を克服する個人的な生物測定学的情報へのアクセスを保護する技術が必要とされている。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、各アプリケーションが特有のフォーマットを有するように、生物測定学的テンプレートを変換する技術を提供する。１つの変換されたテンプレートは、第２のテンプレートのフォーマットが第１のテンプレートのフォーマットと同じになるようにその第２のテンプレートが変換されなければ、同じ生物学的エンティティから抽出されたその第２のテンプレートと成功的に一致することができない。したがって、アプリケーションＢに対する登録データベースがアプリケーションＡに対する登録データベースとは異なるフォーマットを有しているため、アプリケーションＡに対応したフォーマットで生成されたテンプレートはアプリケーションＢのユーザを認証するために使用されることはできない。生物測定学的テンプレートに対する変更可能な特有のフォーマットを生成する能力は、秘密が危険にさらされている生物測定学的データをユーザが置換または再発行することを可能にする。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
上述した概要および以下の好ましい実施形態の詳細な説明は、添付図面と共に読んだときにさらによく理解される。本発明を例示するために、図面には本発明の例示的な構造が示されている。しかしながら、本発明は開示されている特定の方法および手段に限定されない。
【００１１】
概要
図１ａは、技術的によく知られている技術的によく知られている典型的な生物測定学的認証技術100aの一部分を表しており、この部分において登録データが捕捉され、データベース中に記憶される。図１ａを参照とすると、ステップ102において、生物測定学的データは当業者によく知られている方法を使用して捕捉され、データベース中に記憶される。ステップ106において、生物測定学的データは、当業者によく知られている方法を使用して生物測定学的テンプレートに符号化される。処理はステップ114に進み、このステップにおいて名前、アドレスまたは識別子のような２次的な識別情報が記憶される。検査システムにおいて、この情報は生物測定学的テンプレートに連結され、両者は生物測定学的データベース中に記憶される。識別システムにおいて、２次的情報は典型的に別の２次的情報データベース中に記憶される。インデックス番号または識別番号のような適切なデータベースキー値は生物測定学的テンプレート中に連結され、別のテンプレートデータベース中に記憶される。識別子用の別のテンプレートデータベースは、識別子整合プロセスの一部としてデータベースの最適化された高速サーチを可能にするために使用される。整合したテンプレートが見出されたとき、その連結された識別番号またはデータベースキーはその後、対応した情報を２次的情報データベースから検索するために使用される。ステップ122において、生物測定学的テンプレートおよび２次的情報は登録データベース中に記憶される。このデータベースは２次的識別情報によってインデックスされる。
【００１２】
図１ｂは、技術的によく知られている典型的な生物測定学的認証技術100bの認識部分を表している。ステップ150において、生物測定学的データが捕捉される。ステップ154において、当業者によく知られている方法を使用して認識テンプレートが生成される。ステップ158において、システムが検査システムである場合、２次的情報がそのテンプレートに付加される。ステップ162において、ユーザに対する登録テンプレートは、２次的識別子によって識別されると、登録テンプレートのデ―タベースから検索される。ステップ166において、登録テンプレートおよび認識テンプレートは比較される。ステップ170において、認識テンプレートが登録テンプレートに一致した場合、認証は成功する。ステップ174において、認識テンプレートが登録テンプレートに一致しなかった場合、認証は失敗する。
【００１３】
システムが識別システムである場合、認識テンプレートは、登録（テンプレート）データベース中のテンプレートと比較される。ステップ182において、登録テンプレートと認識テンプレートが一致した場合、認証は成功する。テンプレートが一致しなかった場合、ステップ186において、システムは、データベース中にテンプレートがもっと存在しているかどうかを調べるためにチェックする。データベース中にテンプレートがもっと存在している場合、処理はステップ178に戻って、データベース中の次のテンプレートが検索され、プロセスは繰返される。全てのテンプレートが認識テンプレートと比較され、一致したものが見出されなかった場合、認証は失敗する（ステップ190）。
【００１４】
特定用途向き生物測定学的テンプレート
本発明は、アプリケーションへのアクセスを制御するために生物測定学的テンプレートを使用する各アプリケーションが特有のテンプレートフォーマットと関連付けられるように生物測定学的テンプレートを変換するためのシステムおよび方法を開示している。１つの変換されたテンプレートは、第２のテンプレートのフォーマットが第１のテンプレートのフォーマットと実質的に同じになるようにその第２のテンプレートが変換されなければ、同じ生物学的エンティティから抽出された第２のテンプレートとの一致に成功することができない。したがって、アプリケーションＡに対応したフォーマットで生成されたテンプレートは、アプリケーションＢに対する登録データベースがアプリケーションＡに対する登録データベースとは異なるフォーマットを有しているために、アプリケーションＢに対するユーザを認証するために使用されることはできない。
【００１５】
図７は、本発明の特徴が実施されることのできる例示的な計算環境を示している。虹彩イメージャ702は、結合された記憶装置706であるプロセッサ704に結合される。ユーザの虹彩のイメージは虹彩イメージャ702によって捕捉される。虹彩イメージャは虹彩イメージをプロセッサ704に転送する。プロセッサ704は虹彩イメージを処理し、結果的に得られたテンプレートを記憶されているテンプレートのデータベースと比較する。本発明による使用に適切である可能性のあるよく知られている計算システム、環境および、または構成の例は、パーナルコンピュータ、サーバコンピュータ、把持式またはラップトップ装置、マルチプロセッサシステム、マイクロプロセッサベースのシステム、セットトップボックス、プログラム可能な消費者電子装置、ネットワークＰＣ、ミニコンピュータ、主フレームコンピュータ、無線装置、上述のシステムまたは装置の任意のものを含む分散形計算環境等を含むが、それに限定されない。
【００１６】
図２ａは、本発明の１つの特徴による生物測定学的認証方法200aの例示的な登録部分のフロー図を表している。登録プロセス200aはアプリケーションに対するデータベースを生成し、このデータベースはそのアプリケーションに特有のフォーマットを有する登録テンプレートを含んでいる。方法200aにおいて、ユーザからの生物測定学的データは処理されて、標準的なフォーマットを有するルート登録テンプレートを生成する。その後、このルートテンプレートは、変換されたテンプレートのフォーマットが特定のアプリケーションに特有であるように変換関数を使用して変換される。変換されたテンプレートがデータベースに追加されると、特定のアプリケーションに対する変換されたテンプレートの登録データベースが生成される。
【００１７】
たとえば、図２ａを参照とすると、ステップ202において、生物測定学的データは、当業者によく知られているプロセスを使用して捕捉される。ステップ206において、ユーザ１に対するルート登録テンプレートＴ1が生成される。システムが上述の検査システムである場合、処理はステップ214に進む。ステップ214において、名前、アドレスまたは識別子のような２次的識別情報が連結等によって生物測定学的テンプレートと関連付けられる。ステップ218において、アプリケーションＡに対する変換関数ＦAが、ルート登録テンプレートに適用され、結果的に得られた変換されたテンプレートはＦA（Ｔ1）で表される。ステップ222において、この結果的に得られた変換されたテンプレートＦA（Ｔ1）は、その後、データベースＤＢA中に記憶され、ここでＤＢAはアプリケーションＡに対する変換された登録テンプレートのデータベースである。データベースＤＢAは、検査システムにおいて２次的識別情報によってインデックスされてもよい。
【００１８】
変換されたテンプレートＦA（Ｔ1）はアプリケーションＡに対して特有であるため、ルート登録テンプレートＴ1が両アプリケーションに対するルートテンプレートであっても、このＦA（Ｔ1）は任意の別のアプリケーション（たとえば、アプリケーションＢのような）と成功的に一致しないことが好ましい。同様に、ＦB（Ｔ1）はアプリケーションＡと成功的に一致しないことが好ましい。
【００１９】
図２ｂは、ルート認識テンプレートが生成され、特定のアプリケーションに対して変換された登録テンプレートのデータベースと比較される本発明の１つの特徴による生物測定学的認証方法200bの例示的な認識部分のフロー図を表している。ルート認識テンプレートは、当業者によく知られているプロセスを使用して捕捉され、そのアプリケーションに対して特有の変換関数を使用して変換される。整合関数（以下に説明する）は変換された認識テンプレートを、そのアプリケーションに対する登録データベースからの１以上の変換されたテンプレートと比較する。一致が見出された場合、認証プロセスは成功する。一致が見出されなかった場合、認証プロセスは失敗する。マッチング関数は変換された認識テンプレートを、そのアプリケーションデータベースからの１つ（システムが検査システムである場合）またはそれ以上の（システムが識別システムである場合）変換された登録テンプレートと比較する。
【００２０】
たとえば、図２ｂを参照とすると、ステップ250において、アプリケーションＡへのアクセスを所望するユーザ1の生物測定学的データは、当業者によく知られている方法を使用して捕捉される。ステップ254において、認識テンプレートＴ1は当業者によく知られている方法を使用して生成される。ステップ258において、システムが検査システムである場合、２次的情報がそのテンプレートに付加される。ステップ260において、アプリケーションＡに対する変換関数ＦAは、ルート登録テンプレートに付加される。ステップ262において、そのユーザに対する変換された登録テンプレートは、２次的識別子によって識別されると、そのアプリケーションに対する登録テンプレートのデータベースから検索される。ステップ266において、登録テンプレートおよび認識テンプレートは、以下に説明するもののような整合アルゴリズムを使用して比較される。ステップ270において、認識テンプレートが登録テンプレートと一致した場合、認証は成功する。ステップ274において、認識テンプレートが登録テンプレートに一致しない場合には認証は失敗する。
【００２１】
システムが識別システムである場合、データベースキー値、インデックスまたは識別番号は、生物測定学的テンプレートに付加される。ステップ276において、アプリケーションＡに対する変換関数ＦAは、ルート認識テンプレートＴ1に適用され、結果的に得られた変換されたテンプレートはＦA（Ｔ1）で表される。ステップ278において、この認識テンプレートは、一致が見出されるまで登録データベース中の各テンプレートと比較される。ステップ282において、一致が見出された場合、認証は成功し、インデックス、データベースキーまたは識別番号は、対応した２次的識別情報を２次的識別データベースから検索するときの使用のために戻される。識別システムにおいては、登録データベース中の個々のものが全て同じ特権を有していない限り、このようなインデックスまたはデータベースキーが必要である。このようなシステムは、本出願人の別出願明細書である米国特許出願第 09/781,733 号明細書（“Anonymous Biometric Authentication”）に記載されている。その認識テンプレートに対して１つの一致も見出されなかった場合には、ステップ286において、システムは、データベース中にさらにテンプレートは存在するかどうかを決定する。データベース中にさらにテンプレートが存在する場合、ステップ278において次のテンプレートが検索され、プロセスは繰返される。データベース中の全てのテンプレートが認識テンプレートと比較されて、一致が見出されなかった場合には、認証は失敗である（ステップ290）。
【００２２】
例は単一の登録テンプレートの生成を示しているが、複数のテンプレートが生成されることができ、それは同じ生物測定学的エンティティの複数のサンプルを表すものであり、したがって、他の場合ではその認識テンプレートの誤排除（false  rejections）を生じさせる可能性のあるテンプレート生成プロセスの変形を考慮することを理解すべきである。
【００２３】
本発明の別の特徴によると、変換された登録および認識テンプレートは、ルートテンプレートを生成せずに、変換プロセスをテンプレート生成プロセス中に組込むことによって直接生成され、それによってルートテンプレートがプライバシーの侵害にさらされる可能性を回避することができる。
【００２４】
Ａ．整合アルゴリズム
整合アルゴリズムは、少なくとも２つの変換されたテンプレートを比較することが好ましい。比較されているテンプレートは同じ生物学的エンティティからのものであるか否かが決定される。上述したように、変換されたテンプレートＦA（Ｔ1）はアプリケーションＡに対して特有であるため、ルート登録テンプレートＴ1が両アプリケーションに対して使用されたルートテンプレートである場合であっても、このＦA（Ｔ1）は、たとえば、アプリケーションＢのような任意の別のアプリケーションからのテンプレートとの一致は成功しない。同様に、ＦB（Ｔ1）はアプリケーションＡに対する変換されたテンプレートとの一致は成功しない。
【００２５】
適切な整合関数Ｍ（Ｔ1，Ｔ2）が、たとえば、テンプレートが一致した（すなわち、それらが同じ生物学的エンティティからのものである）場合は、
Ｍ（Ｔ1，Ｔ2）＝１
の値を有し、テンプレートが一致しない場合には、
Ｍ（Ｔ1，Ｔ2）＝０
の値を有するように、同じ生物学的エンティティ（たとえば、手、指、目など）から得られる生物測定学的テンプレートＴ1およびＴ2を検討する。Ｔ1およびＴ2が同じフォーマットにより同じ方法で生成され、同じ生物学的エンティティからのものである場合、Ｍ（Ｔ1，Ｔ2）は１の値を有することが好ましく、これは一致が見出されていることを意味する。
【００２６】
本発明の１つの特徴によると、ルートテンプレートＴ1およびＴ2に適用された変換関数ＦAは変換されたテンプレートＦA（Ｔ1）およびＦA（Ｔ2）を生成し、アプリケーションＡに特有のフォーマットを有する。変換ＦAは、整合プロセスがこの変換の下で不変である特性を有している、すなわち、
Ｍ（ＦA（Ｔ1），ＦA（Ｔ2））＝Ｍ（Ｔ1，Ｔ2）
であることが好ましい。この不変性は、変換されたテンプレートに関して整合が行われるので、その変換を反転する必要がなくなり、それによって整合プロセスの前およびその最中にルートテンプレートＴ1およびＴ2を再生成して並べる（ｅｘｐｏｓｅ）ことができることを意味するので望ましい。
【００２７】
Ｂ．変換関数の特性
アプリケーションＡに対応したフォーマットで生成されたテンプレートは、アプリケーションＢに対してユーザを認証するために使用されることができない。これは、アプリケーションＢに対する登録データベースがアプリケーションＡに対する登録データベースとは異なったフォーマットを有しているからである。たとえば、アプリケーションＡに対する変換関数がＦAであり、アプリケーションＢに対する変換関数がＦBである場合、上述したように、同じ生物学的サンプルに関するアプリケーションＡに対する変換されたテンプレートとアプリケーションＢに対する変換されたテンプレートとの比較は、成功的に認証されない。数学的な関係：
Ｍ（ＦA（Ｔ1），ＦB（Ｔ2））＝０
ここで、Ｔ1およびＴ2は同じ生物学的エンティティからのルート生物測定学的テンプレートである。この特性は、１つのアプリケーションＡに対して生成されたテンプレートは別のアプリケーションＢに対して使用されることができないことを確実にする。
【００２８】
しかしながら、対照的に、アプリケーションＡに対する変換関数が同じ生物学的エンティティからの両方のルート生物学的サンプルに適用される場合、認証が成功するか、あるいは以下の数学的関係が成立することが好ましい：
Ｍ（ＦA（Ｔ1），ＦA（Ｔ2））＝１、および
Ｍ（ＦB（Ｔ1），ＦB（Ｔ2））＝１
【００２９】
アプリケーションＢに対して生成されたデータベースへの認証を試みるためにアプリケーションＡからのテンプレートが使用された場合、認証は失敗する。全ての登録テンプレートはアプリケーションＢのフォーマットを有しているが、そのユーザテンプレートはアプリケーションＡのフォーマットにより生成されている。整合関数は、異なったフォーマットを有するテンプレートを比較したとき、ほぼ常に、一致なしを示すゼロを戻すことが好ましい。１の値を戻すこのような一致の確率は、ランダムに選択された２つのテンプレートが一致する可能性より低く、すなわち、その可能性は生物測定学的テクノロジーの１つの一致が誤受諾（false-accept）である確率より低い。虹彩認識のような非常に強い生物測定学的テクノロジ―の場合では、この確率は著しく低い。これは、２つのテンプレートＴ1およびＴ2が同じ生物学的エンティティからのものである場合ならびに２つのテンプレートが同じである場合にさえ該当する。ＦAに対応したフォーマットを有するテンプレートはデータベースが同じ生物測定学的エンティティからの登録テンプレートを含んでいる場合でさえも一般にアプリケーションＢの登録データベース中のどのテンプレートとも一致しないことが好ましい。したがって、アプリケーションＡに対して登録されたテンプレートは販売されたり、盗まれたり、許可されることができず、あるいは別の方法で誤承認し、その結果アプリケーションＢに対する認証を行うことはできず、あるいはアプリケーションＢに対する登録データベースのフォーマットは適合できないので、それらを生成し、または拡張することはできないという利点がある。
【００３０】
図３に示されている本発明の別の特徴によると、新しいテンプレートを生成するように既存のフォーマット変換が処理されることができる。たとえば、テンプレートＦA（Ｔ1）が存在している場合、アプリケーションＢに対する変換関数ＦA，BをアプリケーションＡに対する変換されたテンプレートに適用した結果、アプリケーションＢに対する変換されたテンプレートが生じるように、換言すると、
ＦB（Ｔ1）＝ＦA,B（ＦA（Ｔ1））
または
ＦA,B（Ｔ1）＝ＦBＦA-1
となるように、変換ＦA，Bが生成されることができる。ここで、ＦBはアプリケーションＢに対して生成されたフォーマットであり、ＦA-1は特性：
ＦA（ＦA-1（Ｔ））＝Ｔ
を有する変換Ａの逆数である。ユーザ1がアプリケーションＡに対する登録されたテンプレートを生成している場合、そのユーザ1は、変換ＦA,BをＦA（Ｔ1）に適用してアプリケーションＡ変換されたテンプレートのフォーマットを変更した後にそのユーザ1の登録されたテンプレートＦA（Ｔ1）をアプリケーションＢのデータベースＤＢBに利用可能なものにする権限をデータベースＤＢAの管理人（custodian）を与えることができる。
【００３１】
この場合、変換ＦA,Bの定義および適用の責任は、フォーマットのレジストリを保守すると共にテンプレートをあるフォーマットから別のフォーマットに変換することを所望された変換を定義して適用する信頼できるフォーマットオーソリティ（ａｕｔｈｏｒｉｔｙ）にある、とすることができる。
【００３２】
図３に示されているように、ステップ304においてユーザ1は、アプリケーションＡに対して生成されたユーザ1の既存の登録テンプレートをアプリケーションＢに対する登録データベースに転送することをリクエストして許可する。ステップ308において、テンプレートのオーソリティは、データベースＤＢA中にアプリケーションＡと一致したフォーマットで存在するユーザ1の登録テンプレートを求めて、認証された（ことが好ましい）リクエストをアプリケーションＡのデータベースＤＢAに提出（submit）する。ユーザ1のテンプレートを受取ったとき、ステップ312においてテンプレートオーソリティはアプリケーションＡの変換関数ＦAを検索し（たとえば、アーカイブ領域から）、それを反転させ、その後ステップ316においてアプリケーションＢのフォーマットＦBを適用することによりその結果をアプリケーションＢのフォーマットに変換する。本発明のこの特徴によると、アプリケーション変換は別のアプリケーションに露出されず、さらにユーザは、新しい各アプリケーションに対して彼等の生物測定学的なものを再登録する費用および不便さなしに、その新しいアプリケーションに対して彼等の既存の登録を使用できる可能性がある。
【００３３】
このような変換は、とくにその元のテンプレートを生成したユーザによりリクエストされて許可された場合にのみ行われることが好ましい。本発明の１つの特徴によると、図４に示されているように、生物測定学的なもの自身が登録テンプレートの転送を許可するために使用される。
【００３４】
ステップ404において、ユーザ1はアプリケーションＡ（ＦA（Ｔ1））に対するユーザ1の登録テンプレートをアプリケーションＡからアプリケーションＢに転送するためのリクエストを提出する。ステップ406において、ユーザ1はまたテンプレートオーソリティに対する許可の証明として認識テンプレート（ＦA（Ｔ2））を提出する。ステップ408において、テンプレートオーソリティは、ユーザ1の認識テンプレート（ＦA（Ｔ2））と共にデータリクエストをアプリケーションＡデータベースＤＢAに提出する。ステップ412において、認識テンプレート（ＦA（Ｔ2））は、アプリケーションＡのデータベースＤＢAのテンプレート（検査システム）またはテンプレート（識別システム）と突き合わせる。整合関数が一致しなかった場合、ステップ420においてその転送は拒否される。許可された場合、ステップ424において、アプリケーションＡに対するデータベースＤＢAからのユーザ1の登録テンプレート（ＦA（Ｔ1））はテンプレートオーソリティに戻される。ステップ428において、テンプレートオーソリティは適正な変換ＦBＦA-1を生成して適用し、ユーザ1の登録テンプレート（ＦA（Ｔ1））をアプリケーションＢのフォーマットに変換する。ステップ432において、登録テンプレートＦA,B（ＦA（Ｔ1））はアプリケーションＢのデータベースＤＢBに送信されて、このデータベースＤＢB中に記憶される。
【００３５】
アプリケーションＡのデータベースＤＢAのデータベース所有者には、アプリケーションＢのデータベースＤＢBのフォーマットの知識がなく、またその逆もそうであることが好ましい。変換およびそれらの反転は共に秘密にされることが好ましい。フォーマットオーソリティは１つのデータベースから別のデータベースへのテンプレートの転送を制御し、生物測定学的アプリケーションが急増するにつれて、定期的な再登録の不便さおよび実質的な出費を回避し、さらに、テンプレートおよび変換を保護することにより個々のユーザのプライバシーを保護することができることが好ましい。
【００３６】
本発明の別の特徴によると、図５に示されているように、データベース中のその生物測定学的データが危険にさらされている、あるいはそのデータのフォーマットが発見されていることを、そのデータベースの管理人が疑い、あるいは決定した場合、そのテンプレートオーソリティはそのデータベースに対して新しい変換関数を定義するようにリクエストされる。危険にさらされたデータベース中のテンプレートのフォーマットを変更することにより、盗まれたテンプレートが無効にされることが好ましい。
【００３７】
図５を参照とすると、ステップ504において、新しいフォーマットに対するリクエストがアプリケーションＡから送られる。ステップ508において、テンプレートオーソリティは、アプリケーションＡに対する新しい変換関数となる変換関数ＦCを生成する。ステップ512において、（アーカイブに保管されていることが好ましい）アプリケーションＡに対する新しい変換関数ＦAを使用して、そのオーソリティはＦAの逆変換関数を生成し、このＦAをＦCで処理して、コンバージョン変換（conversion transformation）と呼ばれるＦCＦA-1を形成する。ステップ516において、コンバージョン変換ＦCＦA-1はアプリケーションＡのデータベースＤＢAに適用され、アプリケーションＡの登録テンプレートを、関数ＦCによって生成された新しいフォーマットに変換する。ステップ520において、ＦAによって生成されたものからＦCによって生成されたものへのフォーマットにおける変更を反映するようにユーザ変換の全てが更新される。
【００３８】
図６は、アプリケーションＡに対して変換された新しいデータベースＤＢCを使用する例示的な認証プロセスを示している。ステップ604において、変換関数ＦCを使用してユーザテンプレートが生成される。ステップ608において、“Ｃ”フォーマットを有する登録テンプレートを含んでいるアプリケーションＡのデータベースに対して、上述された整合が行われる。
【００３９】
このような能力は、ネットワークを横切ってテンプレートが送信されることを観察することにより、あるいは登録データベースに侵入すること（ｐｅｎｅｔｒａｔｉｏｎ）によって生物測定学的テンプレートの損失または盗難に対する強力な防御を提供することが好ましい。随意的に、データが盗まれた場合にはその盗まれたテンプレートの有効性が、次の変換が適用されるまでしか有効でないように、周期的なデータベース変換が既存のデータベースに適用されてもよい。
【００４０】
クライアントアプリケーションを実行しているユーザが、別のコンピュータ上で動作しているサーバアプリケーションに対してサービス（電子取引のような）をリクエストしたいと希望しているクライアントサーバ環境においては、認証が必要とされる可能性がある。そのクライアントおよびサーバコンピュータは、ローカルまたは広域ネットワークによって相互接続されていてもよい。このようなシステムでは、再生アタックが使用され、その結果ネットワークによって送信された認証データがアタッカーによって観察されて記録され、後に合法的なユーザの権利へのアクセスを試みるときに再生される可能性が高いことがよく知られている。このようなアタックに対する防御は、サーバと任意のクライアントとの間における単一の取引に対してのみ有効な“単一使用”変換の適用である。本発明の別の特徴によると、アプリケーションＡのデータベースＤＢA中に記憶されている変換されたテンプレートＦA（Ｔ1）を有するユーザは、認証サーバに特有の単一使用変換ナンバーまたは変換キーをリクエストすることによってこのような取引を開始する。認証サーバは、ランダムまたはそうでなければ特有の数あるいはキーＸを発生することができる。このサーバは、その特有の数またはキーＸをクライアントに送信し、特有のキーＸが変換関数の一部である変換関数をほぼ同時に適用することができる。換言すると：
ＦX,A＝ＦXＦA-1
変換されたテンプレートＦX,A（Ｔ1）は好ましくは一時記憶装置中に保存される。特有のキー、この特有のキーＸを使用する変換関数ＦXおよびこのＦXの逆関数ＦX-1が消去される。クライアントはＸを受取ったときに関数ＦXを生成する。その後、ルート生物測定学的テンプレートＴ1が捕捉される。このルート生物測定学的テンプレートＴ1は変換関数ＦXを使用して変換され、ＦX（Ｔ1）を生成する。変換されたテンプレートＦX（Ｔ1）は、当業者によく知られているデジタルシグナチャ発生処理手順を使用してデジタル的にサイン（ｓｉｇｎ）される。変換されたテンプレートＦX（Ｔ1）は随意に暗号化されるか、あるいはサインされて暗号化されてもよい。サインされ、および、または暗号化されたテンプレートはサーバに送信される。そのサーバは、テンプレートが暗号化されていた場合には、このテンプレートを解読し、標準的なデジタルシグナチャ技術を使用してそのテンプレートを検査する。サーバは好ましくは一時的に記憶された変換関数ＦX,Aを使用して、ユーザのテンプレートをアプリケーションＡデータベースＤＢAに適合するフォーマットに変換する。換言すると：
ＦA（Ｔ1）＝ＦX,A（ＦX（Ｔ1））
＝ＦAＦX-1（ＦX（Ｔ1））
このようにして、クライアントのテンプレートは単一の取引だけに有効な特有のフォーマットで生成され、サーバに送信されている。サーバは、ＦX（Ｔ1）を登録データベースＤＢAに適合させるために必要な情報だけを有している。
【００４１】
本発明の別の特徴によると、登録プロセスが行われる前に、クライアントアプリケーションは特有の変換関数ＦAを生成する。その後、クライアントは特有のＡ変換関数ＦAを生成する。ルート登録テンプレートがサーバに送られる前に、このテンプレートに対して変換関数ＦAが適用される。変換関数ＦA、あるいはそれを生成するために必要とされる情報はまた、ユーザが彼の所有するものを保管することのできるスマートカードまたは別の形態のポータブルメディア中に記憶されてもよい。本発明のこの特徴は、ユーザが適切な変換をポータプル記憶装置にその都度保存して多くのアプリケーションに対する登録を行うことを可能にする。登録されたデータベース中の各テンプレートはそのユーザだけに知られているそれ自身の特有のフォーマットを有し、それによってそのユーザが彼の生物測定学的データを完全に管理することを可能にするであろう。生物測定学的テンプレートの特有のフォーマットは、ポータブル記憶装置上に記憶されている変換によって規定される。
【００４２】
アプリケーションＡに対する認証が必要とされたとき、ユーザは適切な生物測定学的装置によりイメージを捕えてルートテンプレートを生成することができる。その後、ユーザは、Ａアプリケーション用のポータブルメディアを適切な読取り装置中に挿入する。このような装置は技術的によく知られている。クライアントアプリケーションは変換関数を読込んで、その変換関数をルートテンプレートに適用することができる。変換されたテンプレートは、サーバに送られてもよい。上述したように、変換されたテンプレートは、サーバに送られる前に、暗号化されてデジタル的に符号化されてもよいことを認識すべきである。
【００４３】
Ｃ．生物測定学的テンプレートに対するデータ構造
本発明の１実施形態において、生物測定学的テンプレートは、独立したデータエンティティｔiのアレイ［ｔ1  ｔ2  ｔ3  ・・・ｔn］を含んでいてもよく、ここでｔiは分離された２進ビットまたはビットのグループである。本発明の１実施形態では、整合関数は、対応する独立したデータエンティティを調べることにより２つのテンプレートの間の類似性を判断するものである。例示的な整合関数は、ハミング距離関数ＨＤ（Ｔ1，Ｔ2）として知られている関数である。ハミング距離関数はテンプレートＴ1およびＴ2中の対応したビットの全ての対のそれぞれを調べて、その２つのテンプレートの間で異なったビットの部分（ｐｒｏｐｏｒｔｉｏｎ）をカウントする。このＨＤ概念は、さらに多くのデータエンティティに一般化され、同じでない対応したエンティティの数をカウントすることができる。たとえば、ビットは、１つのビットがデータ値を表し、第２のビットがそのデータビットの妥当性を示す制御ビットを表す２ビットのグループで調べられることができる。この場合、２つのデータビットは比較され、両方の制御ビットがデータビットの妥当性を確認した値を有している場合にのみ、ＨＤ計算において使用される。
【００４４】
本発明による生物測定学的テンプレートを変換するために使用されるアプリケーションＡに対する好ましい変換関数ＦAは、そのテンプレートの長さ、制御ビットの値、あるいは一致した（または不一致の）データビット対の数を変えないことが好ましい。好ましい変換は、いくつかまたは全てのデータビットの位置を変更する順列である。ｎ個の独立したエンティティを含むテンプレートに対して、ｎ！の可能な変換が存在する。たとえば、データエンティティが８ビットバイトであり、各テンプレートにおいて２５６データバイトが存在している場合、可能な順列の数は２５６！＝８．６×１０5894である。データエンティティが単一のビットならば、順列の数は、ほぼ１０5894である２０４８！である。本発明の１実施形態では、全てのデータエンティティの位置を変化させる変換だけが使用され、誤った一致の可能性を排除している。このような順列は“ディレインジメンツ（derangements）”と呼ばれている。たとえば、２５６個のデータエレメントの可能なディレインジメンツの数は６．２×１０506である。このような順列は全て、容易に計算される逆数を所有している。
【００４５】
別の形態の変換は、論理上の排他的オア（ＸＯＲ）機能に基づいている。この変換において、単一のビット値は予め規定されているマスク関数により排他的オアされる。ＴiがテンプレートＴのｉ番目のデータビットであり、Ｍiがｉ番目のマスクビットであるとすると、ｉ番目の変換されたテンプレートビットは：
Ｆi（Ｔ）＝Ｔi  ＸＯＲ  Ｍi
ＸＯＲ機能は、その対応したマスクビットが１である任意のビットの値を変化させる。たとえば、テンプレートが２０４８のデータビットを有している場合、可能なマスクの数は２2048＝３．２×１０616である。マスクはその位置の少なくとも半分に１を含み、それによってテンプレートにほとんど影響を与えない無効の変換を回避することが好ましい。このような変換の数は１．６×１０616である。ＸＯＲ機能は、それ自身の逆数として働く。
【００４６】
異なったタイプの変換を組合せることもできる。したがって、順列は論理的ＸＯＲ変換によって後続され、テンプレートのセキュリティをさらに強化すると共に変換の可能な形態の数を増加させることができる。生物測定学的テンプレートの膨大な数の可能な特有の変換により、この方式は力任せ（brute force）アタックに対して極めて実効的なものになる。
【００４７】
上述した例は説明のために単に示されたに過ぎず、本発明を何等制限するものではないことが認識される。本発明は種々の実施形態を参照として示されているが、この明細書において使用されている単語は、制限を課す単語ではなく、説明および例証の単語であることが理解される。さらに、この明細書では、特定の手段、材料および実施形態を参照として本発明が説明されているが、本発明はここに開示されている特定のものに制限されるものではなく、むしろ、添付されている請求の範囲に記載されているのような、機能的に等価な全ての構造、方法および使用に及ぶものである。当業者はこの明細書の教示の恩恵を受けてそれに対して種々の修正を行うことができ、また、その特徴は本発明の技術的範囲を逸脱することなく変更されることができる。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１ａ】技術的によく知られている生物測定学的認証方法の登録部分のフロー図。
【図１ｂ】技術的によく知られている生物測定学的認証方法の認識部分のフロー図。
【図２ａ】本発明の特徴による例示的な生物測定学的認証方法の例示的な登録部分のフロー図。
【図２ｂ】本発明の特徴による例示的な生物測定学的認証方法の例示的な認識部分のフロー図。
【図３】テンプレートが別のデータベースに転送される本発明の１特徴による例示的な生物測定学的認証方法のフロー図。
【図４】認証テンプレートが別のデータベースへのテンプレートの転送を認証する本発明の１特徴による例示的な生物測定学的認証方法のフロー図。
【図５】別のデータベースへのテンプレートの転送を認証するために特有のキーが使用される本発明の１特徴による例示的な生物測定学的認証方法のフロー図。
【図６】第２の変換関数を使用してユーザテンプレートが生成される本発明の１特徴による例示的な生物測定学的認証方法のフロー図。
【図７】本発明の特徴が実施されることのできる例示的な計算環境のブロック図。
【図１ａ】
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【図１ｂ】
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【図２ａ】
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【図２ｂ】
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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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【国際公開パンフレット】
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【国際公開パンフレット（コレクトバージョン）】
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2004537103.tif 000047
【国際調査報告】
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2004537103.tif 000049