(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
登録署名データとして形状（位置座標）と筆圧情報を含む時系列データを使う電子署名照合を用いて、コンピュータの画面表示内容などを保護するスクリーンセーバーのスクリーン保護状態の解除のセキュリティチェックをする画面表示保護方法において、
(1)  署名データＰを、ｔは時間、（ｘt，ｙt）は時間ｔにおける位置座標、ｐtは時間ｔにおける筆圧情報としたとき、
Ｐ＝｛ｘt，ｙt，ｐt｝
ただしtはt1,t2・・・ｔN
の形式のデータで表す。Ｎは時系列的に取り出されたサンプル点の総数とする。
登録署名データＡのｍ番目の文字に対応した認証署名データＢの文字との累積誤差を以下の式で求める。
【数１】
0003863981.tif 000004
(2)  そして、以下の式に示すように、署名全体における相違度、すなわち各文字の累積誤差の合計を各文字のデータ点数の合計で割った正規化された相違度の合計である累積誤差Ｄを求める。
【数２】
0003863981.tif 000005
ここで
Ｌs（ｍ）、Ｌe（ｍ）はｍ番目の文字の始点、終点、
Ｍは文字数、
ｗpは重み係数、
τ（ｋ）はｍ番目の文字のｋ番目のサンプル点における、手書き署名データの累積誤差を最小にする関数である歪み関数、
ｚ*、ｐ*はそれぞれ正規化された、位置座標値と筆圧座標値である。
ただし、ｗpは
０≦ｗp≦１
を満たす、認証判定に及ぼす、筆圧情報の影響度を調整する係数である。
(3)  以上のように求められた前記正規化された相違度の合計である累積誤差Ｄに対して、あらかじめ定める本人認証ラインであるＤpと比較し、
Ｄ≦Ｄp  なら  本人と認識
Ｄ＞Ｄp  なら  他人と認識
とすることを特徴とするスクリーン保護状態の解除のセキュリティチェックをする画面表示保護方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、スクリーン表示内容の保護を目的としたスクリーンセーバーに関する。詳しくは、スクリーンがセーブ状態（保護状態）になったときに電子署名（電子サイン）でセーブ状態を解除する方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
現在のパソコンをはじめとしたコンピュータ装置には、スクリーンセーバー機能が多く用いられている。スクリーンセーバーの目的は、ディスプレイ画面の焼き付け防止や省エネルギー対策が中心である。しかし、それ以外に表示内容の保護を目的としたものがある。
【０００３】
一般のスクリーンセーバーは一定時間経過するとスクリーン上に表示されている処理途中の内容が消去され、魚が泳いだり、花弁がゆっくりと散るなどの動く映像が表示される。動く映像を表示するのは、スクリーン上の特定箇所だけが焼き付けられることを防止するとともに、第三者に対して処理途中にあることを知らせ、誤ってコンピュータ装置のスイッチを切らないでほしいというメッセージの意味も含まれている。このような目的で使用される場合には、キーボードの適当なキーを押したり、マウスを適当に動かすとスクリーンのセーブ状態は解除され、スクリーンは元の状態に戻る。
【０００４】
一方、表示内容等の保護でスクリーンセーバーが使用される場合は、スクリーンのセーブ解除はパスワードの入力方式が採られている。この場合には、正しいパスワードを入力しないとセーブ状態は解除されない。これにより人には知られたくない、機密性のある表示内容を盗み読みされたり、処理途中のデータ内容を第三者に誤ってあるいは故意に変えられることを、防ぐことができる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
従来技術で見てきたように、パスワードセキュリティ付きスクリーンセーバーは、スクリーンがセーブ状態になったときに、パスワードを入力することによってセーブ状態を解除できるというものである。ところがパスワードはパスワードを入力するところを見られるだけで、パスワードが他人に知られてしまう危険性がある。パスワードは画面表示されないが、入力する手元を見ていればわかる。またかりに直接パスワードの入力時の動作を見なくても、組み合わせによって解読される危険性がある。
【０００６】
そこで本発明が解決しようとする課題は、表示内容の機密保護を目的としたスクリーンセーバーにおいて、他人に真似されにくい方法でスクリーンセーブ状態を解除する方法を開発することである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記課題を解決するために、電子署名照合を用いたセキュリティチェックを行い、本人の確認を行ってスクリーンセーブ状態を解除する。バイオメトリックとは人体的特徴のことであり、指紋、目の虹彩、声紋、筆跡などがあるが、中でも特に筆跡による本人確認の方法は、装置が簡易であり実用的である。
【０００８】
以下、セキュリティチェックとして電子署名照合を用いる例を説明する。この場合、パスワードに代わって電子署名を用いる。この鍵を「解除鍵」とよぶことにする。解除鍵となる登録署名データの作成はつぎのように行う。すなわち、複数の電子署名を行い、それを筆圧情報も含む形で時系列署名データとして取り入れ、個人認証に必要な個人特有の特徴を抜き出して登録署名データを作成してマスターファイルに登録する。
【０００９】
ここで重要な点は、解除鍵となる登録署名データに形状（位置座標）だけではなく、筆圧情報も含めた時系列データという点である。これにより、形状だけのデータと違い、他人に真似されにくい、より厳重な鍵がつくれる。つぎにスクリーンセーブ状態を解除するときは、電子署名を行い、登録署名データと照合し、照合にパスしたときにセーブ状態が解除される。なお、この電子署名方式では、ハードウェアとして電子ペンまたは電子タブレットなどの入力機器が備わっていることが必要である。
【００１０】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態を図１に示すディスクトップパソコンで説明する。パソコンにはハードディスクが内蔵されていて、登録署名データを保管するマスターファイルはそこに作られている。なお、照合の基準となる署名データを登録署名データ（解除鍵）、照合の対象となる署名データを照合署名データとよぶことにする。
【００１１】
本発明の装置は、図１に示すように電子ペンまたは電子タブレットを備えている。署名データに必ずしも筆圧情報はなくてもよいが、本発明では署名データの機密性を高めるために、筆圧情報も得られる電子署名機器（たとえば感圧式の電子タブレットなど）を用いることが好ましい。以下では、署名データに筆圧情報も含める。
【００１２】
署名データＰは
Ｐ＝｛ｘt，ｙt，ｐt｝
ただし、ｔはt1,t2・・・ｔN
の形式のデータとする。ここでｔは時間、
（ｘt，ｙt）
は時間ｔにおける位置座標、ｐtは時間ｔにける筆圧情報であり、Ｎは時系列的に取り出されたサンプル点の総数である。
【００１３】
登録者は、登録署名データを作成するために複数回の署名を行う。この署名データからいくつかを組み合わせて平均化し、登録署名データ候補を作成する。この登録署名データ候補と個々の署名を照合し、すべての署名がある一定の照合率以上の照合結果を得た場合には、この登録署名データ候補は正式な登録署名データとしてマスターファイルに登録する。
【００１４】
もし、一つでも合格基準を満たす照合率以下の署名があった場合には、さらにｍ回署名してもらう。この段階での署名データは前回と合わせて（ｎ＋ｍ）個の署名データが存在するが、まずその中の一つから署名データを抜き出し、他の署名と照合する。これの処理をすべての署名に対して行い、もっともよい照合結果の署名を複数（正確には照合率のよいほうから順に複数）選び、これを平均パターン化して登録署名データ候補を作成する。さらにこの登録署名データ候補と他の署名データとを照合し、正常に照合した署名データを選出し、登録署名データ候補と選出された署名データとをまとめて平均パターン化（平均値化）して登録署名データを作成し、マスターファイルに登録する。
【００１５】
次に署名照合について説明する。署名照合は照合署名データと登録署名データの累積誤差によって決定されるが、その計算は以下のように行う。累積誤差Ｄ（正規化された相違度の合計）は、以下の数式、数１、数２で計算する。数１は登録署名データＡのｍ番目の文字に対応した認証署名データＢの文字との累積誤差である。
【００１６】
【数１】
0003863981.tif 000002
【００１７】
数２は署名全体における相違度、すなわち各文字の累積誤差の合計を各文字のデータ点数の合計で割った、いわば正規化された相違度である。
【００１８】
【数２】
0003863981.tif 000003
【００１９】
ここでＬs（ｍ）、Ｌe（ｍ）はｍ番目の文字の始点、終点、Ｍは文字数、ｗpは重み係数、τ（ｋ）はｍ番目の文字のｋ番目のサンプル点における歪み関数、ｚ*、ｐ*はそれぞれ正規化された、位置座標値と筆圧座標値である。ただし、ｗpは
０≦ｗp≦１
を満たす係数であり、この係数によって認証判定に及ぼす、筆圧情報の影響度を調整することができる。
【００２０】
ｚ*は複素座標すなわち
ｚ*＝ｘ*＋ｉｙ*
ｉ＝SQRT(-1)      （-1の平方根）
である。歪み関数τは手書き署名データの累積誤差を最小にする関数であり、この関数によって補正された署名データＢの、位置座標値および筆圧座標値が
ｚ*B（τ(k)）
と
ｐ*B（τ(k)）
である。別の言い方をするなら、署名データＡの
ｚ*A（k）
と
ｐ*A（k）
に対応する署名データＢの座標点が
ｚ*B（τ(k)）
と
ｐ*B（τ(k)）
ということになる。
【００２１】
文字数は筆圧情報より得ることができる。その例が図２である。図２に示すように筆圧Ｐが０になるところを区切りとして文字を分離する。ただし、文字（２）のようにストローク（２）とストローク（３）の間隔が短いときには、この二つのストロークを１文字とみなす。このように文字を分離して得られた座標値（筆圧成分も含め）の始点がＬsであり、終点がＬeである。
【００２２】
以上のように求められた相違度をＤとし、本人認証ラインをＤpとすると、
Ｄ≦Ｄp  なら  本人と認識（照合に合格）
Ｄ＞Ｄp  なら  他人と認識（照合に不合格）
とする。本人と認識した場合にはスクリーンセーブ状態は解除され、それ以外は再度、署名が要求される。
【００２３】
【実施例】
本発明の実施例として、指定した時間以内に操作者からの応答（キーボード、マウス、電子ペンなどの入力操作）がない場合に自動的にスクリーンセーバーが働き、スクリーンがセーブ状態（画面消去）になる従来技術に属するスクリーンセーバーを取り上げる。ただし、セーブ状態を解除するには本発明の電子署名を使用する。したがって、図１に示すように電子ペンまたは電子タブレットが必要である。またソフトウェアとしてはスクリーンセーバーが備わっており、登録署名データはすでにマスターファイルに登録されているものとする。
【００２４】
上記の処理を実現するために、図３、４、５で示した処理をスクリーンセーバーに組み込む。図３はＩ／Ｏ割り込み（キーボード、マウス、電子ペンなどからのデータ入力時の割り込み）、図４はタイム割り込み（一定時間ごとに行われる時間割り込み）、図５は図３のＩ／Ｏ割り込み処理においてスクリーンセーブ時でありかつ電子ペンまたは電子タブレットからデータ入力があったときにコールされて実行するセーブ解除チェック、の各処理フローチャートである。
【００２５】
またフローチャート中使用した変数ｔ0はスクリーンセーブ状態にないときの、Ｉ／Ｏ割り込みのあった時間を記憶しておくエリアであり、Ｔはデータ入力がなくなってから何時間後にスクリーンセーバーを働かせるまでの指定時間（通用は３〜５分程度の値）、ＴＩＭＥはコンピュータ内臓のタイマーの時間を取り出す関数とする。時間ｔは入力装置からデータ入力がなくなってからの時間を設定する変数であって、
ｔ＝ＴＩＭＥ−ｔ0
と単純に計算している。
【００２６】
しかし、日付が変わるときには正しい計算結果が得られないことになるので、その場合には日付もチェックの対象となる。ただしここでは同一日付内の処理として単純に記述してある。
【００２７】
図３、４、５は以下のような処理を行う。まず、入力装置からのデータ入力が頻繁にある間は図３の処理S3が働き、時間ｔ0は常に最新の時刻が設定される。このため、入力装置からのデータ入力のある間は図４の判定S2が
ｔ＜Ｔ
となり、図４の処理S4、S5、S6は行われない。
【００２８】
ところが入力装置からのデータ入力がなくなると、図３の割り込み処理にはコントロールが渡らないために、ｔ0が最後に入力装置からの応答のあった時刻から更新されないから、図４の処理S1によりｔが徐々に増加し、
ｔ≧Ｔ
となった時点で処理S4、S5が働き、現在のスクリーンをメモリにセーブにし、処理S6によりセーブ時の画面（画像）が表示される。すなわち、元のスクリーンはメモリにセーブしたのち画面より消去されるために、元の表示内容が他人に見られることはない。
【００２９】
いったんセーブ状態に入ると、入力装置から適当なデータを入力しても、図３の時間ｔ0が更新されないから、図４の判定S1の
ｔ≧Ｔ
が成立して画面はセーブ時の画面表示が続けられる。
【００３０】
セーブ状態を解除するには電子署名を行う。電子署名を行うと図３の判定S4の“電子署名”（正確には電子ペンまたは電子タブレットからのデータ入力か否かのチェック）が真となり、“セーブ解除チェック処理（図５）”がコール（図３の処理S5）され、実行される。図５の処理で、署名照合に合格すなわち本人と認識し判定されると、元のスクリーンが表示され、セーブ状態が解除される（処理S3、S4）。このとき時間ｔも最新の時刻に更新される（処理S5）。なおフローチャート中、“セーブ状態”とか“セーブ解除”という表現を使っているが、実際のプログラムではスイッチとなる変数を利用して、スイッチが０ならセーブが解除状態、１ならセーブ状態として使えばよいことになる。
【００３１】
以上の例では、入力データがある一定時間検出されないと自動的にスクリーンがセーブされたが、意図的にスクリーンをセーブすることもできる。その場合には、メニューにスクリーンセーバーを働かせる項目を用意し、その項目を選ぶとスクリーンがセーブ状態になるようにする。もちろん、特殊キーでスクリーンセーバーを働かせることもできる。どのような方法にするかは、プログラムの書き方しだいである。この場合にでも、図３、４、５の処理と並列させれば、自動的および手動的にスクリーンセーブが行える。手動の場合でも図５の処理はそのまま利用できる。
【００３２】
【発明の効果】
本発明のスクリーンセーバーは、解除を電子署名照合方式で行っているため、従来のパスワード方式のように他人が盗み見してまねをすることが困難である。一見まねしやすそうな筆跡方式でも、特に形状（位置座標）だけでなく筆圧情報も含めた場合は、真似ることはきわめて難しい。本発明の方式はパスワード方式のように機密性を重視するために頻繁にデータを変える必要もないし、本人が忘れることもないなどの効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態におけるハードウェア構成の一例である。
【図２】本発明の実施の形態において、ストロークから文字を分離する方法の説明図である。
【図３】本発明の実施例におけるＩ／Ｏ割り込み処理のフローチャートである。
【図４】本発明の実施例におけるタイム割り込み処理のフローチャートである。
【図５】本発明の実施例における、電子ペンあるいは電子タブレットから署名データが入力されたときのセーブ解除チェック処理のフローチャートである。
【図１】
0003863981.tif 000006
【図２】
0003863981.tif 000007
【図３】
0003863981.tif 000008
【図４】
0003863981.tif 000009
【図５】
0003863981.tif 000010