(57)【要約】【課題】内部犯行等によりサーバ装置から情報が漏洩しても生体情報の一部すら復元できないようにして情報漏洩による危険を確実に低減する。【解決手段】生体情報取得部１０が利用者から生体情報を取得すると、ブロック分割手段１２１が生体情報を複数のブロックデータに分割し、分配情報生成手段１２２がブロックデータの記憶装置に対する割り当てを定めた分配情報を生成し、分配情報分割手段１２３が乱数に基づいて分配情報を分割する。生体情報分割手段１２４は分配情報に従い各ブロックデータを分配して生体情報を分割し、生体情報登録手段１２５は、分割された１番目の生体情報と分割された１番目の分配情報をＩＣカードに登録し、分割された２番目の生体情報と分割された２番目の分配情報をサーバ装置に登録する。サーバ装置から情報漏洩しても分配情報を復元できないので、生体情報の一部すら復元できない。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
利用者から取得した生体情報を分配情報に従って所定数に分割して別々の記憶装置に登録するとともに前記分配情報に従って登録された生体情報を復元して照合を行う生体認証システムであって、
利用者から取得した生体情報を複数のブロックデータに分割するブロック化手段と、
前記ブロックデータの前記記憶装置に対する割り当てを定めた分配情報を生成する分配情報生成手段と、
前記分配情報を夫々が不完全な相補データとなるように前記所定数に分割する分配情報分割手段と、
前記分配情報に従い前記ブロックデータを前記記憶装置に分配して記憶させるとともに前記分配情報分割手段により分割された前記相補データを前記所定数の前記記憶装置に別々に記憶させる登録手段と、
を備えたことを特徴とする生体認証システム。
【請求項２】
前記分配情報分割手段は、前記分配情報の部分情報を分配することにより当該分配情報を前記相補データに分割する請求項１に記載の生体認証システム。
【請求項３】
前記分配情報分割手段は、予め定めた複数の分割パターンのひとつをランダムに選択し、選択された前記分割パターンに従い前記部分情報を分配する請求項２に記載の生体認証システム。
【請求項４】
前記分配情報分割手段は、前記分配情報と同一ビット数のビット列を第一の相補データとしてランダムに生成するとともに前記分配情報と第一の相補データとの排他的論理和として第二の相補データを演算する請求項１に記載の生体認証システム。
【請求項５】
前記ブロック化手段は、前記生体情報の特徴部分を表現するデータサイズより小さいサイズの前記ブロックデータに分割する請求項１乃至４に記載の生体認証システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、利用者から取得した生体情報を登録し、利用者から取得した生体情報を登録された生体情報と照合して利用者が本人であるかの認証を行う生体認証システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、出入管理、データやサービスへのアクセス管理など、セキュリティへの関心は高まっている。そのような中、パスワード照合やカード照合よりセキュリティレベルの高い照合方式のひとつとして指紋照合に代表される生体情報の照合が注目を浴びている。
その一方で、生体情報の照合により本人確認を行うには事前に生体情報を登録しておかなくてはならず、個人情報保護法の施行等により、個人情報のひとつである生体情報が登録先から漏洩した又は盗難された場合の危険に対する意識が高まっている。
そこで、生体情報を分割して部分生体情報を生成し、各部分生体情報を異なる記憶装置に登録することにより一度に生体情報全体が漏洩する又は盗難されることを防ぐ生体認証システムが提案されている。
【０００３】
これら従来の生体認証システムにおいては生体情報を以下のようにして登録する。
特許文献１に記載の発明においては、乱数に基づき決定した分割率又は利用者が指定した分割率にて生体情報を分割して記憶部と可搬型記憶部とに記憶し、照合時に合成する。
特許文献２に記載の発明においては、生体情報をブロック分割して分配情報に記載されているブロック番号と記載されていないブロック番号とに分割することで生体情報を２つに分割し、分割した一方の生体情報を携帯型記憶担体に、他方を記憶装置であるセンタ装置に登録し、照合時に分配情報を参照して生体情報を合成する。分配情報は、センタ装置または照合装置に登録する。
特許文献３に記載の発明においては、複数の分割位置で細かく分割した認証情報をシステム側のユーザデータベースＤＢとユーザ端末側とに割り当て、照合時に復元キーを参照して合成する。分割位置の情報である復元キーは、ユーザデータベースＤＢに記憶する。
【０００４】
【特許文献１】特開２００１−６７１３７
【特許文献２】特開２００２−３５１８４４
【特許文献３】特開２００２−３１２３１７
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、従来技術においては、変更不可能な究極の個人情報である生体情報の一部が復元可能な状態で漏洩する又は盗難され得る問題があった。
すなわち、特許文献１に記載の発明においては、元の生体情報の前半部分であると分かっている生体情報の一部、又は後半部分であると分かっている生体情報の一部のいずれかが漏洩する又は盗難される危険がある。
また、特許文献２に記載の発明においては、センタ装置または照合装置にアクセス権限を持つ内部犯行者等によって、分配情報と分割後の生体情報の双方が漏洩する又は盗難されると、分配情報に基づいて生体情報の一部を復元できる危険がある。
【０００６】
また、特許文献３に記載の発明においては、システム側にアクセス権限を持つ内部犯行者等によって、復元キーと分割後の認証情報の双方が漏洩する又は盗難されると、復元キーに基づいて生体情報の一部を復元できる危険がある。
このように、生体情報の一部が復元可能であることは、自己の生体情報を他人に預ける利用者に心理的抵抗を与え、利用者の生体情報を管理する事業者に内部犯行等に対するセキュリティ強化のための過剰な投資負担を生じさせていた。
【０００７】
本発明は上記課題を解決するためになされたものであって、登録された生体情報が内部犯行等により漏洩した又は盗難された場合であっても、生体情報の一部すら復元することのできない高い秘匿性を有する生体認証システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
かかる課題を解決するために本発明は、利用者から取得した生体情報を分配情報に従って所定数に分割して別々の記憶装置に登録するとともに前記分配情報に従って登録された生体情報を復元して照合を行う生体認証システムであって、利用者から取得した生体情報を複数のブロックデータに分割するブロック化手段と、ブロックデータの記憶装置に対する割り当てを定めた分配情報を生成する分配情報生成手段と、分配情報を夫々が不完全な相補データとなるように前記所定数に分割する分配情報分割手段と、分配情報に従いブロックデータを記憶装置に分配して記憶させるとともに分配情報分割手段により分割された相補データを所定数の記憶装置に別々に記憶させる登録手段とを備えた生体認証システムを提供する。
【０００９】
かかる構成によれば、分割された生体情報を復元するために必要な分配情報は夫々が不完全な相補データに分割されて各記憶装置に記憶されるので、各記憶装置に記憶された情報に基づく生体情報の一部復元を困難化して情報漏洩の危険を確実に低減することができる。
【００１０】
また、分配情報分割手段が、分配情報の部分情報を分配することにより当該分配情報を相補データに分割するのが好適である。
かかる構成によれば、相補データのデータサイズは元の分配情報より小さくなり、相補データを記憶装置に記憶する際の通信量増加及びメモリ容量増加を抑制することができる。
【００１１】
また、分配情報分割手段が、予め定めた複数の分割パターンのひとつをランダムに選択し、選択された前記分割パターンに従い前記部分情報を分配すると好適である。
かかる構成によれば、相補データと分配情報との関連性を無くし、生体情報の一部復元をより困難化して情報漏洩の危険を確実に低減することができる。
【００１２】
また、分配情報分割手段が、分配情報と同一ビット数のビット列を第一の相補データとしてランダムに生成するとともに分配情報と第一の相補データとの排他的論理和として第二の相補データを演算すると好適である。
かかる構成によれば、相補データと分配情報との関連性を無くし、生体情報の一部復元をより困難化して情報漏洩の危険を確実に低減することができる。
【００１３】
更に、ブロック化手段が、生体情報の特徴部分を表現するデータサイズより小さいサイズのブロックデータに分割すると好適である。
かかる構成によれば、分割された生体情報の秘匿性を高めて情報漏洩の危険を確実に低減することができる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の生体認証システムによれば、利用者から取得した生体情報を分配情報に従って分割するとともに分配情報をランダムに分割して、分割された生体情報及び分割された分配情報を別々の記憶装置に記憶するので、分割された生体情報とともに分割された分配情報が漏洩したとしても生体情報の一部を復元することすら不可能となる。
そのため、利用者の心理的抵抗や利用者の生体情報を管理する事業者の管理負担を減じることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
生体認証システムは、利用者の個人性を含む顔貌又は指紋、静脈、虹彩、掌形、掌紋、音声、筆跡等の生体情報に基づいて利用者の登録及び照合を行い利用者の認証を行うものである。例えば、出入管理システム、データ管理システム、サービス提供システム等の利用者を認証する場合に使用できる。
以下、本発明の実施形態である生体認証システムについて説明を行う。
【００１６】
＜第一の実施例＞
図１は、第一の実施例に係る生体認証システムの構成の一例を示したものである。
生体認証システムは、生体情報の登録および照合する登録／照合端末１と、利用者が所持し生体情報の一部を記憶している使用するＩＣカードで非接触にて登録／照合端末１と通信する記憶装置２と、生体情報の一部を記憶し登録／照合端末１と通信網４を介して通信する記憶装置３ａ、記憶装置３ｂ、…から構成される。
【００１７】
次に、図２を参照して、登録／照合端末１について、詳細に説明する。図２は、登録／照合端末１の構成を示したものである。
登録／照合端末１は、生体情報取得部１０、入力部１５、記憶部１１、制御部１２、記憶装置２との通信部１３、３ａ、記憶装置３ｂ、…との通信部１４から構成されている。
生体情報取得部１０は、生体情報である顔貌を撮像するカメラで構成され、利用者の顔画像を取得して制御部１２へ出力する。なお、本実施例では、顔画像を取得するためにカメラにて説明するが、これに限られるものではなく、指紋又は掌紋を読み取るセンサ、音声を収録するマイクロホン、筆跡を読み取るタッチペン等にて使用する生体情報に応じて適宜選択される。
【００１８】
記憶部１１は、半導体メモリ，磁気ディスク等のから構成されるメモリ装置であって、後述する分割パターン、登録処理／照合処理プログラム、各部の制御に供する各種プログラム、前記処理の中間結果、記憶装置３ａ及び記憶装置３ｂ…のアドレス等の各種設定データ等を記憶する。
分割パターンとは、分配情報のデータをどのように分割するかを定めるデータであり、予め複数の分割パターンが設定され記憶されている。各分割パターンには分割パターンＩＤが付与されており、分割パターンは分割パターンＩＤによる検索が可能な状態で記憶されている（以下、分割パターンテーブルと称する）。
【００１９】
制御部１２は、ＤＳＰ又はＬＳＩ、ＣＰＵ、ＭＰＵ等の演算・制御装置であって、取得された生体情報を入力するとともに前記プログラムや設定に従って登録処理／照合処理を実行し、登録情報及び照合結果を出力する。
制御部１２の中の記載は、記憶部１１に記憶されたプログラムのうち、登録処理および照合処理の機能ブロックを示している。
すなわち、入力部１５から入力される利用者を識別する利用者ＩＤを取得する利用者ＩＤ取得手段１２０と、生体情報取得部１０にて取得した生体情報を複数のブロックデータに分割するブロック分割手段１２１と、各ブロックデータと分配先である記憶装置２，記憶装置３とを対応付ける分配情報を生成する分配情報生成手段１２２と、分配情報を分割するための分割パターンを分割パターンテーブルから選択して分割パターンに従い分配情報を分割する分配情報分割手段１２３と、分配情報に従ってブロックデータを分配することにより生体情報を分割する生体情報分割手段１２４と、利用者ＩＤ及び分割された生体情報、分割された分配情報、分割された分割パターンＩＤを記憶装置２及び記憶装置３ａ、３ｂ、…に記憶させる生体情報登録手段１２５と、記憶装置２及び記憶装置３ａ、３ｂ、…に記憶されている分割された分割パターンＩＤ及び分割された分配情報、分割された生体情報を読み出す登録情報読出手段１２６と、分割パターンテーブルを参照し読み出された分割パターンＩＤ及び分配情報から元の分配情報を復元する分配情報復元手段１２７と、復元された分配情報に従い読み出された生体情報から元の生体情報を復元する生体情報復元手段１２８と、認証を得ようとする利用者から取得した生体情報を復元した生体情報と照合する生体情報照合手段１２９とを含んでなり、これら各手段を用いて登録処理や照合処理が行われる。
登録処理、照合処理の詳細及びこれらの処理において各手段により実行される処理の詳細については後述する。
尚、これらのプログラムの一部又は全部は、ロジック回路によりハードウェア的に実現されても良い。
【００２０】
通信部１３は、カードリーダ／ライタ又はＵＳＢインターフェース回路等であって、利用者が所持するＩＣカードである記憶装置２との通信を行う。なお、通信部１３は、有線通信、無線通信のどちらを採用しても良い。
通信部１４は、ＬＡＮ，ＷＡＮ，インターネットなどの通信網４とのインターフェース部を備えた通信回路であって、通信網４に接続される記憶装置３ａ、記憶装置３ｂ、…との通信を行う。
入力部１５は、テンキー等のキースイッチにて構成され、利用者が登録開始指示及び利用者ＩＤ等を入力するユーザインターフェース部である。
【００２１】
次に、図１に戻って、記憶装置２について説明する。
記憶装置２は、半導体メモリ等を備えたＩＣカード又はＵＳＢメモリ、フラッシュメモリカード等の携帯可能な記憶装置であって、利用者ＩＤ、分割された生体情報、分割された分配情報を登録／照合端末１から読み出し、書き込み可能に記憶している。記憶装置２は、利用者が所持し、登録／照合の際に使用する。
【００２２】
記憶装置３ａ、記憶装置３ｂ、…は、管理区域に設置されたサーバ装置等の記憶装置であって、登録／照合端末１から利用者ＩＤ、分割された生体情報、分割された分配情報を記憶しており、登録／照合端末１から読み出し、書き込み可能になっている。記憶装置３ａ、記憶装置３ｂ、…は、事業者により厳重なセキュリティの下で管理される。
【００２３】
（第一の実施例における登録時の動作）
次に、第一の実施例に係る生体認証システムが利用者の生体情報を登録するときの動作について、図３、図４を参照して説明する。
また、本例では、記憶装置２であって当該利用者を識別するＩＤ番号が記憶されているＩＣカードが予め発行されており、利用者は発行されたＩＣカードを携帯しているものとする。また、生体情報及び分配情報、分割パターンＩＤのそれぞれは分割数Ｎ＝３個に分割されるものとし、分割された情報は記憶装置２、記憶装置３ａ、記憶装置３ｂの３つの記憶装置に記憶される。
【００２４】
利用者が登録／照合端末１の設置場所に赴き、入力部１５を操作して登録開始を指示すると図３に示す登録処理が開始される。
利用者がＩＣカードをカードリーダ／ライタである通信部１３へ接近又は装着させると、カードリーダ／ライタはこれを検知してＩＣカードとの通信を確立する。通信が確立されると、利用者ＩＤ取得手段１２０にてカードリーダ／ライタを介してＩＣカードが記憶しているＩＤ番号を取得し、取得したＩＤ番号を記憶部１１に一時記憶する。
【００２５】
ステップＳ３１０にて、生体情報取得部１０は、利用者の顔を撮像して顔画像を生成し、顔画像から顔の部位に関する複数の特徴部分を抽出する。そして、これら複数の特徴部分のデータから構成される生体情報を記憶部１１に一時記憶する。本例において、生体情報取得部１０は１０バイトで表現される特徴部分のデータを１２０個抽出してＬ＝１，２００バイトの生体情報を取得するものとして説明を行う。データ長Ｌは一例であり、照合に適した情報量が適宜に定められる。
【００２６】
ステップＳ３２０にて、ブロック分割手段１２１は、生体情報取得部１０が取得した生体情報を、ＢバイトのＭ個のブロックに分割し、ブロックの情報を記憶部１１に一時記憶する。
ブロックサイズＢは１以上Ｌ未満の値に予め設定されている。ＭはＬとＢとから定まり、Ｍ＝［（Ｌ−１）／Ｂ］＋１である。但し、［ｘ］は実数ｘに対してｘ以下の最大の整数を与える床関数を表す。
ブロックサイズＢは、生体情報の秘匿性の観点から特徴部分を表現するデータサイズ未満に設定されることが好ましい。すなわち、このように設定すれば特徴部分のデータはバラバラになる。
なお、Ｂが小さい値であるほど生体情報の秘匿性は向上が、その一方でＢが小さい値であるほどブロック数Ｍが大きくなり、このことは分配情報のデータサイズを肥大化させて記憶装置との通信量及び記憶装置の必要メモリ量を増加させる。そのため、ブロックサイズＢは、記憶装置との通信量及び記憶装置のメモリ量の観点から許容される範囲内でできる限り小さく設定することが好適である。
本例では、Ｂ＝３、Ｍ＝４００に設定された場合を述べる。図４の４００は、ブロック化された生体情報を例示したものである。
【００２７】
ステップＳ３３０にて、制御部１２は分配情報生成手段１２２により、ブロックと各ブロックデータを記憶させる記憶装置との対応関係を保持した分配情報を生成する。
図４の４１０は分配情報を例示したものである。分配情報の要素数はブロック数Ｍと一致し、各要素の値である記憶装置番号は記憶装置を表す１以上Ｎ以下の数値であり、本例では、記憶装置２には「１」、記憶装置３ａには「２」、記憶装置３ｂには「３」という記憶装置番号をそれぞれに割り当てている。例えば、分配情報４１０の第１要素の記憶装置番号が３であることは、第１ブロックのデータを記憶装置３ｂに記憶させることを意味する。
分配情報生成手段１２２は、１以上Ｎ以下の数値をランダムにＭ回発生させることにより分配情報を生成する。
なお、分配情報は必ずしもランダムに生成する必要はなく、予め定められた規則に基づいて生成しても良いし、ブロックデータの照合における信頼度について各記憶装置にブロックデータが均等に分配されるような分配情報を生成しても良い。
【００２８】
ステップＳ３４０にて、分配情報分割手段１２３は、以下の処理を行って分配情報生成手段１２２が生成した分配情報を分割する。
（１）乱数に基づき分割パターンＩＤをランダムに決定する。例えば、分割パターンＩＤが１８１に決定されたとする。
（２）分割パターンテーブルを検索して決定された分割パターンＩＤに対応付けられた分割パターンを選択して読み出す。分割パターンは、分配情報をどのように分割するかを定めた情報である。
図４の４５０は読み出された分割パターンを例示したものである。分割パターンの要素数は分配情報の要素数と一致しＭ個である。各要素の値は前述の記憶装置番号であり、記憶装置番号が（図中の分配情報要素番号で特定される）分配情報の各要素をどの記憶装置に記憶させるかを定めている。
【００２９】
（３）選択された分割パターンと分配情報とを比較し両者が一致している場合は（１）に戻り分割パターンを選択し直す。
分割パターンは乱数に基づいて選択するので分配情報と無相関であるが、両者が偶然に一致した場合にもこの処理によりその相関性を完全に排除する。この処理は、特にブロック数Ｍが小さい場合に有効である。
（４）選択された分割パターンに従い分配情報生成手段１２２が生成した分配情報の要素をＮ個のデータに分配することで分配情報を分割する。
図４の４６０，４７０，４８０は、分配情報４１０を分割パターン４５０に従って分割した分配情報を例示したものである。１番目の分配情報４６０は記憶装置２に割り当てられる。分配情報４６０は、分配情報４１０の第１要素である３、分配情報４１０の第２要素である１、分配情報４１０の第Ｍ要素である２、…が連結されたデータとなる。２番目の分配情報４７０は記憶装置３ａに、３番目の分配情報４８０は記憶装置３ｂにそれぞれ割り当てられる。
【００３０】
（５）決定された分割パターンＩＤをＮ個のデータに分割する。具体的には以下の（５−１）乃至（５−４）の処理を行う。
（５−１）分割パターンＩＤの２進数表現Ｉと同じビット数の２進数Ｒ１をランダムに生成する。
例えば、分割パターンＩＤを８ビットとする。分割パターンＩＤが１８１の場合、Ｉ＝１０１１０１０１である。また、Ｒ１として１１００１１０１が生成されたものとする。
（５−２）ＩとＲ１の各ビットについての排他的論理和Ｔ１を演算する。この時点で分割パターンＩＤであるＩはＲ１とＴ１とに２分割されたことになる。
上記例では、Ｔ１＝０１１１１０００となる。
（５−３）Ｔ１と同じビット数の２進数Ｒ２をランダムに生成する。
ここでは、Ｒ２として１０１１０１１０が生成されたものとする。
（５−４）Ｔ１とＲ２の各ビットについて排他的論理和Ｔ２を演算する。この時点で分割パターンＩＤであるＩはＲ１とＲ２とＴ２とに３分割されたことになる。
上記例では、Ｔ２＝１１００１１１０となる。
本例では、Ｎ＝３であるから３分割された時点で、分割処理は終了となるが、Ｎが４以上の場合は、（５−３）乃至（５−４）と同様にしてＴ２，Ｔ３…を分割することでＩをＮ分割すれば良い。
【００３１】
以上のようにしてＮ個に分割された分配情報は夫々が不完全であり、Ｎ個全てがそろわない限り元の完全な分配情報を復元することができない相補的なデータである。また、分配情報はランダムに選択された分割パターンに従って分割されるので、分配情報の内容と分配情報の分割方法には関連性がなく、分割された分配情報の内容から分配情報の要素を元の順序に戻す（分配情報の一部を復元する）ことはできない。分配情報の一部を復元することができないので、分配情報に従い分割される生体情報の一部を復元することはできない。
【００３２】
また、分割された分配情報のデータサイズは元の分配情報の１／Ｎの小さなデータサイズとなる。
また、Ｎ個に分割された分割パターンＩＤもＮ個全ての値が分からない限り元の分割パターンＩＤを復元することができない相補的なデータである。
【００３３】
以上の処理により分割された分配情報及び分割された分割パターンＩＤは記憶部１１に一時記憶される。
【００３４】
ステップＳ３５０にて、生体情報分割手段１２４は、分配情報生成手段１２２が生成した分配情報に従ってブロック分割手段１２１が分割した各ブロックをＮ個のデータに分配することで生体情報取得部１０が取得した生体情報を分割する。分割された各生体情報は記憶装置１１に一時記憶される。
図４の４２０、４３０、４４０は、生体情報４００を分配情報４１０に従って分割した生体情報を例示したものである。１番目の生体情報４２０は記憶装置２に割り当てられる。記憶装置２に記憶される生体情報４２０は、第２ブロックのデータ、第６ブロックのデータ、…、第（Ｍ−１）ブロックのデータが連結されたデータとなる。２番目の生体情報４３０は記憶装置３ａに、３番目の生体情報４４０は記憶装置３ｂにそれぞれ割り当てられる。
【００３５】
ステップＳ３６０にて、利用者がＩＣカード２をカードリーダ／ライタ１３へ接近又は装着させると、カードリーダ／ライタである通信部１３は、これを検知してＩＣカード２との通信を確立する。通信が確立されると、生体情報登録手段１２５は、カードリーダ／ライタである通信部１３を制御して、利用者ＩＤ取得手段１２０が取得した利用者ＩＤ、分配情報分割手段１２３が分割した１番目の分割パターンＩＤ（Ｒ１）及び１番目の分配情報、生体情報分割手段１２４が分割した１番目の部分生体情報をＩＣカード２であるに記憶させる。
更に、生体情報登録手段１２５は、通信部１４を制御してサーバａである記憶装置３ａとの間の通信を確立して利用者ＩＤ及び分割された２番目の分割パターンＩＤ（Ｒ２）、分割された２番目の分配情報、分割された２番目の生体情報をサーバａへ送信する。サーバａは、これらを受信して分割された２番目の分割パターンＩＤ及び分割された２番目の分配情報、分割された２番目の生体情報を利用者ＩＤと対応付けて記憶する。
以下、サーバａの場合と同様にして、利用者ＩＤ及び分割された３番目の分割パターンＩＤ（Ｔ２）、分割された３番目の分配情報、分割された３番目の生体情報をサーバｂである記憶装置３ｂに記憶させる。Ｎが４以上の場合も同様にして図示しない記憶装置３に利用者ＩＤ及び分割された４番目以降Ｎ番目の各情報を順次記憶させる。
【００３６】
ステップＳ３７０にて、制御部１２は記憶部１１から情報が漏洩しないように、記憶部１１に一時記憶している利用者ＩＤ及び顔画像データ、分配情報等の利用者に関する情報を消去して登録処理を終了する。
【００３７】
（第一の実施例における照合時の動作）
本発明の生体認証システムが利用者の生体情報を照合する動作について、図５を参照して説明する。
利用者が登録／照合端末１の設置場所に赴き、記憶装置２であるＩＣカード２をカードリーダ／ライタである通信部１３へ接近又は装着させると、図５に示す照合処理が開始される。
【００３８】
ステップＳ５００にて、利用者ＩＤ取得手段１２０は、図３のステップＳ３００と同様にしてＩＣカード２に記憶された利用者ＩＤを取得する。
ステップＳ５１０にて、制御部１２は登録情報読出手段１２６によりカードリーダ／ライタ１３を制御してＩＣカード２に記憶されている分割された１番目の分割パターンＩＤ（Ｒ１）、分割された１番目の分配情報、分割された１番目の生体情報を取得して記憶部１１に一時記憶する。
更に、登録情報読出手段１２６は、通信部１４及び通信網４を介してサーバａである記憶装置３ａへ利用者ＩＤを送信する。サーバａは、受信した利用者ＩＤに対応する分割された２番目の分割パターンＩＤ（Ｒ２）、分割された２番目の分配情報、分割された２番目の生体情報を検索して読み出し、登録／照合端末１へ送信する。制御部１２はこれらを受信して記憶部１１に一時記憶する。
サーバｂである記憶装置３ｂからもサーバａの場合と同様にして分割された３番目の分割パターンＩＤ（Ｔ２）及び分割された３番目の分配情報、分割された３番目の生体情報を取得する。
分割数Ｎが４以上の場合は、サーバａ、ｂの場合と同様にして、図示しない記憶装置３から４番目以降Ｎ番目までの分割された各情報を取得する。
【００３９】
各記憶装置からの登録情報の取得に成功したら（ステップＳ５２０にてＹＥＳ）、ステップＳ５３０へ移行する。各記憶装置において利用者ＩＤに対応する登録情報が存在しない場合は（ステップＳ５２０にてＮＯ）、未登録者と判断して照合不一致とみなしステップＳ５６０へ移行する。
ステップＳ５３０にて、認証を得ようとする利用者がカメラである生体情報取得部１０に顔を提示すると、カメラは利用者を撮像して顔画像データを制御部１２へ入力し、制御部１２は入力された顔画像データを記憶部１１に一時記憶する。
【００４０】
ステップＳ５４０にて、分配情報復元手段１２７は、元の分配情報を復元する。具体的には次の処理を行う。
（１）登録情報読出手段１２６が読み出した分割された分割パターンＩＤから元の分割パターンＩＤを復元する。
すなわち、分割されたＮ番目の分割パターンＩＤと分割された（Ｎ−１）番目の分割パターンＩＤの各ビットにおける排他的論理和を演算し、演算結果と（Ｎ−２）番目の分割パターンＩＤの各ビットにおける排他的論理和を演算し、…、演算結果と分割された１番目の分割パターンＩＤの各ビットにおける排他的論理和を分割パターンＩＤとして復元する。
本例の場合、Ｔ２とＲ２の排他的論理和の演算結果とＲ１の排他的論理和である１８１という数値が復元される。
（２）分割パターンテーブルを検索して復元された分割パターンＩＤに対応する分割パターンを選択して読み出す。
例えば、復元された分割パターンＩＤが１８１の場合は、図４の分割パターン４５０が選択される。
（３）選択された分割パターンに従って登録情報読出手段１２６が読み出した分割された分配情報から元の分配情報を復元する。
【００４１】
例えば、図４の分割パターン４５０が選択されており、記憶装置番号が１であるＩＣカードから分配情報４６０が、記憶装置番号が２であるサーバａから分配情報４７０が、記憶装置番号が３であるサーバｂから分配情報４８０がそれぞれ取得されている場合、次のようにして分配情報４１０が復元される。
分割パターン４５０において分配情報要素番号が１の記憶装置番号は１であるから復元される分配情報の１番目の要素は分配情報４６０を参照して３となり、分割パターン４５０において分配情報要素番号が２の記憶装置番号は１であるから復元される分配情報の２番目の要素は分配情報４６０を参照して１となり、…、分割パターン４５０において分配情報要素番号がＭの記憶装置番号は１であるから復元される分配情報のＭ番目の要素は分配情報４６０を参照して２となる。
【００４２】
ステップＳ５５０にて、生体情報復元手段１２８は、分配情報復元手段１２７が復元した分配情報に従って登録情報読出手段１２６が取得した分割された生体情報から元の生体情報を復元する。
例えば、図４の分配情報４１０が復元されており、記憶装置番号が１であるＩＣカードから生体情報４２０が、記憶装置番号が２であるサーバａから生体情報４３０が、記憶装置番号が３であるサーバｂから生体情報４４０がそれぞれ取得されている場合、次のようにして生体情報４００が復元される。
分配情報４１０においてブロック番号が１の記憶装置番号は３であるから復元される生体情報の１番目のブロックは生体情報４４０を参照して第１ブロックとなり、分配情報４１０においてブロック番号が２の記憶装置番号は１であるから復元される分配情報の２番目の要素は生体情報４２０を参照して第２ブロックとなり、…、分配情報４１０においてブロック番号がＭの記憶装置番号は２であるから復元される分配情報のＭ番目の要素は生体情報４３０を参照して第Ｍブロックとなる。
【００４３】
ステップＳ５６０にて、生体情報照合手段１２９は、生体情報取得部１０が認証を得ようとする利用者から取得した顔画像データを生体情報復元手段１２８が復元した生体情報と照合して照合結果（照合一致又は照合不一致）を通信部１４を制御してアプリケーションシステムへ出力し、ステップＳ５７０にて、記憶部１１から情報が漏洩しないように、記憶部１１に一時記憶している利用者ＩＤ及び顔画像データ、分配情報、分割パターンＩＤ等の利用者に関係する情報を消去して照合処理を終了する。
【００４４】
以上のようにして、各記憶装置に記憶された分配情報と生体情報とは直接的な関連性を有しておらず、仮に分割された分配情報と分割された生体情報とが同時に漏洩したとしても、これらから元の生体情報の全部はもとより元の生体情報の一部を復元することすらできない。
よって、情報漏えいによる危険は確実に低減されるので、自己の生体情報を他人に預けることに対する利用者の心理的抵抗を減じることができる。特に生体情報を記憶する記憶装置のひとつを利用者が管理する携帯型の記憶装置とすることで、自己の個人情報が完全に他人の管理下におかれない安心感により心理的抵抗を減じる効果は高まる。
【００４５】
また、利用者の生体情報を管理する事業者においても、内部犯行等に対する過剰なセキュリティへの投資が不要となり管理負担が減ぜられる。
また、分割された分配情報のデータサイズは小さいので、従来技術と比べても通信量や各記憶装置が記憶量を大きく増加させることなく情報漏えいによる危険を低減することができる。特に通信が遅く記憶容量の少ないＩＣカードを記憶装置２として用いる場合に有効である。
【００４６】
＜第二の実施例＞
次に、本発明の第二の実施例に係る生体認証システムについて説明する。
第二の実施例における第一の実施例との主たる相違点は、分配情報分割手段１２３が分割パターンを用いずに分配情報を分割することであり、分割パターンテーブルを不要として登録／照合端末１に必要とされる記憶部１１のメモリ容量を低減する。
上記相違点に付随して幾つかの手段における処理等が第一の実施例と異なるがそれ以外については第一の実施例と共通するので説明の一部を省略し、第一の実施例と異なる部分についてのみ説明を行う。
【００４７】
第二の実施例に係る生体認証システムの全体の構成は図１で表され、第一の実施例と共通する。
第二の実施例に係る登録／照合端末１の構成は図２で表される。但し、記憶部１１が分割パターンテーブルを記憶していない。また、以下の手段による処理が第一の実施例と異なる。
第二の実施例においては、分割数Ｎが２であり、分配情報生成手段１２２は記憶装置番号を０又は１にてビット表現した分配情報を生成し、分配情報分割手段１２３は（分割パターンを用いずに）ランダムなビット列とその排他的論理和であるビット列とに分配情報を分割し、生体情報登録手段１２５は利用者ＩＤ及び分割された分配情報、分割された生体情報を各記憶装置に記憶させ（分割パターンＩＤを処理しない）、登録情報読出手段１２６は利用者ＩＤ及び分割された分配情報、分割された生体情報を各記憶装置から読み出し（分割パターンＩＤを処理しない）、分配情報復元手段１２７は読み出された分配情報の排他的論理和を演算して元の分配情報を復元する。
【００４８】
（第二の実施例における登録時の動作）
本発明の第二の実施例に係る生体認証システムが利用者の生体情報を登録する動作について、図３を参照して説明する。
尚、ステップＳ３００，Ｓ３１０，Ｓ３２０，Ｓ３５０，Ｓ３７０の動作は第一の実施例と共通するので説明を省略する。
【００４９】
ステップＳ３３０にて、分配情報生成手段１２２は、０又は１のビットデータをランダムにＭ回発生させてブロックと各ブロックデータを記憶させる記憶装置との対応関係を保持した分配情報を生成して記憶部１１に一時記憶する。分配情報はＭ桁のビット列となる。
本例では、記憶装置番号が０であればＩＣカードである記憶装置２に記憶させることを、記憶装置番号が１であればサーバａである記憶装置３ａに記憶させることをそれぞれ表すものとする。
【００５０】
ステップＳ３４０にて、分配情報分割手段１２３は、以下の（１）乃至（３）の処理を行って分配情報生成手段１２２が生成した分配情報のデータを２つのデータに分割して、記憶部１１に一時記憶する。
（１）０又は１のビットデータをランダムにＭ回発生させて、Ｍ桁のビット列Ｘを生成する。
（２）分配情報とビット列Ｘの排他的論理和を各桁において演算する。演算結果であるＭ桁のビット列をＹとする。
（３）ビット列Ｘと分配情報が一致している場合、又はビット列Ｙと分配情報とが一致している場合は（１）に戻り分割し直す。
ビット列Ｘ及びビット列Ｙは乱数に基づいて生成するので分配情報と無相関であるが、両者が偶然に一致した場合にもこの処理によりその相関を完全に排除する。この処理は、特にブロック数Ｍが小さい場合に有効である。
以上により分配情報はＭ桁のビット列Ｘ及びＹに分割される。ビット列Ｘとビット列Ｙは夫々が不完全であり、両者がそろわない限り元の完全な分配情報を復元することができない相補的なデータである。また、ビット列Ｘの内容もビット列Ｙの内容も分配情報の内容との関連性を有していないので、いずれのビット列の内容からも分割される生体情報の一部を復元することはできない。
【００５１】
ステップＳ３５０にて、生体情報分割手段１２４は、分配情報生成手段１２２が生成した分配情報に従ってブロック分割手段１２１が分割した各ブロックデータを２つの生体情報に分割して、分割された生体情報を記憶部１１に一時記憶する。
ステップＳ３６０にて、生体情報登録手段１２５は、利用者ＩＤ及び分配情報分割手段１２３が分割した分配情報であるビット列Ｘ、生体情報分割手段１２４が分割した生体情報の一方を通信部１３を介してＩＣカードに記憶させ、利用者ＩＤ及び分割された分配情報であるビット列Ｙ、分割された生体情報の他方を通信部１４及び通信網４を介してサーバａに記憶させる。
【００５２】
（第二の実施例における照合時の動作）
本発明の第二の実施例に係る生体認証システムが利用者の生体情報を照合する動作について図５を参照して説明する。
尚、ステップＳ５００，Ｓ５２０，Ｓ５３０，Ｓ５５０，Ｓ５６０，Ｓ５７０の動作は第一の実施例と共通するので説明を省略する。
【００５３】
ステップＳ５１０にて、登録情報読出手段１２６は、カードリーダ／ライタを制御してＩＣカードに記憶されているビット列Ｘ及び分割された生体情報を取得して記憶部１１に一時記憶する。
更に、登録情報読出手段１２６は、通信部１４を制御してサーバａである記憶装置３ａから利用者ＩＤ取得手段１２０が取得した利用者ＩＤに対応して記憶されているビット列Ｙ及び分割された生体情報を読み出して記憶部１１に一時記憶する。
ステップＳ５４０にて、分配情報復元手段１２７は、元の分配情報を復元する。すなわち、ビット列Ｘとビット列Ｙの排他的論理和を各桁において演算する。演算結果が元の分配情報である。
【００５４】
尚、本例では分割数Ｎが２の場合について説明を行ったが、Ｎが３以上の場合も分配情報の相補的なデータに分割することができる。例えばＮ＝３の場合、分配情報分割手段１２３は分配情報を２進数表現したデータに対して上述のようにしてビット列Ｘ及びＹを生成した後、ビット列Ｙと同一ビット数のランダムなビット列Ｘ１を生成しビット列Ｙとビット列Ｘ１の排他的論理和Ｙ１を演算することにより分配情報はビット列Ｙ及びＸ１、Ｙ１に分割される。Ｎが４の場合はＹ１を同様にして分割すれば良い。
【００５５】
以上のようにして、各記憶装置に記憶された分配情報と生体情報とからは元の生体情報の一部を復元することすらできないので情報漏えいによる危険は確実に低減されて、利用者の心理的抵抗や利用者の生体情報を管理する事業者の管理負担が減ぜられる。
また、分割パターンテーブルを記憶する必要が無いので、第一の実施例に比べて登録／照合端末１が必要とするメモリ量が少なくて済む。
【００５６】
尚、上記２つの実施例では、生体情報として顔貌とした場合について説明を行ったが、生体情報が指紋、静脈、虹彩、掌形、掌紋、音声、筆跡等である場合についても本発明を適用することが可能である。
【００５７】
また、上記２つの実施例では、端末を登録処理及び照合処理を行う登録／照合端末１として説明したが、登録処理のみを行う登録端末と照合処理のみを行う照合端末とに機能を分離しても良く、このようにすることで照合端末の通信部１３はカードリーダで実現できるので低コストである。また、認証システムに登録／照合端末１、登録端末、照合端末が混在しても良い。
この場合、登録端末は生体情報取得部１０と、記憶部１１と、制御部１２と、通信部１３と、通信部１４と、入力部１５と、利用者ＩＤ取得手段１２０と、ブロック分割手段１２１と、分配情報生成手段１２２と、分配情報分割手段１２３と、生体情報分割手段１２４と、生体情報登録手段１２５とを含んで構成されて、図３に示した登録処理を実行する。照合端末は生体情報取得部１０と、記憶部１１と、制御部１２と、通信部１３と、通信部１４と、入力部１５と、ＩＤ番号取得手段１２０と、登録情報読出手段１２６と、分配情報復元手段１２７と、生体情報復元手段１２８と、生体情報照合手段１２９とを含んで構成されて、図５に示した照合処理を実行する。
【００５８】
また、上記２つの実施例では、記憶装置のひとつをＩＣカード等の携帯型の記憶装置として説明を行ったが、記憶装置の全てがサーバ装置であっても良く、このようにすることで、通信部１３が不要となり、登録／照合端末１を低コストに実現することができる。
この場合、ステップＳ３００、Ｓ５００において利用者は入力部１５により利用者ＩＤを入力して利用者ＩＤ取得手段１２０は入力部１５から利用者ＩＤを取得し、ステップＳ３６０にて生体情報登録手段１２５は分割された１番目の生体情報等を記憶装置３ａに、分割された２番目の生体情報等を記憶装置３ｂに、…夫々記憶させ、ステップＳ５１０にて生体情報読出手段１２６は分割された１番目の生体情報等を記憶装置３ａから、分割された２番目の生体情報等を記憶装置３ｂから、…夫々取得する。
【図面の簡単な説明】
【００５９】
【図１】生体認証システムの構成を示す図である。
【図２】登録／照合端末１の構成を示す図である。
【図３】生体認証システムにおける登録時の動作のフローチャートを示す図である。
【図４】生体認証システムが生成するデータの例を示す図である。
【図５】生体認証システムにおける照合時の動作のフローチャートを示す図である。
【符号の説明】
【００６０】
１      登録／照合端末
２      記憶装置（ＩＣカード）
３ａ    記憶装置（サーバａ）
３ｂ    記憶装置（サーバｂ）
４      通信網
１０    生体情報取得部
１１    記憶部
１２    制御部
１３    通信部
１４    通信部
１５    入力部
１２０  利用者ＩＤ取得手段
１２１  ブロック分割手段
１２２  分配情報生成手段
１２３  分配情報分割手段
１２４  生体情報分割手段
１２５  生体情報登録手段
１２６  登録情報読出手段
１２７  分配情報復元手段
１２８  生体情報復元手段
１２９  生体情報照合手段
４００  ブロック分割された生体情報
４１０  分配情報
４２０，４３０，４４０  分割された生体情報
４５０  分割パターン
４６０，４７０，４８０  分割された分配情報
【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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