JP2001251295A - Personal identification method and system, server and terminal - Google Patents

Personal identification method and system, server and terminal

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JP2001251295A
JP2001251295A JP2000057789A JP2000057789A JP2001251295A JP 2001251295 A JP2001251295 A JP 2001251295A JP 2000057789 A JP2000057789 A JP 2000057789A JP 2000057789 A JP2000057789 A JP 2000057789A JP 2001251295 A JP2001251295 A JP 2001251295A
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JP
Japan
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feature
data
way function
authentication
function value
Prior art date
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Pending
Application number
JP2000057789A
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Japanese (ja)
Inventor
Kazuya Kadogoe
和也 角越
Yoshimasa Kimura
義政 木村
Akira Tomono
明 伴野
Toru Wakahara
徹 若原
Takeshi Sakamura
健 坂村
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nippon Telegraph and Telephone Corp
Original Assignee
Nippon Telegraph and Telephone Corp
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a personal identification method and device with high security and convenience for reducing the risk of any illicit identification due to the robbery of registered identification data as much as possible regardlessly of the unnecessity of any encipherment operation, key keeping and management work. SOLUTION: A featured value obtained from physical characteristic information is quantized and converted into a quantized characteristic code, and unidirectional function value data generated by applying unidirectional functions to the quantized characteristic code string are stored as registered identification data. When physical characteristic information is newly inputted, the collation of identification confirmation data (unidirectional function value data) obtained by integrating quantized characteristic codes generated by adding perturbation to the quantized characteristic codes as necessary into unidirectional function values with the registered identification data is repeated only by the prescribed number of times while the parameter of the perturbation is changed, and when any unidirectional function value data matched with the registered identification data are found, it is judged that the data belong to the person himself who registered.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、身体的特徴に基づ
く個人認証方法及びその装置とサーバと端末に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a personal authentication method based on physical characteristics, an apparatus thereof, a server and a terminal.

【0002】[0002]

【従来の技術】情報化社会においてはセキュリティの確
保が必要とされており、本人確認のために個人認証技術
が重要となってきている。個人認証の手段としてパスワ
ードによる認証方法もあるが、パスワードは盗用により
他人が本人になりすますことができるという欠点、また
は、本人がパスワードを忘却する可能性があるという欠
点がある。
2. Description of the Related Art In the information-oriented society, it is necessary to ensure security, and personal identification technology is becoming important for identity verification. Although there is an authentication method using a password as a means of personal authentication, there is a disadvantage that a password can be impersonated by another person by plagiarism, or that the person may forget the password.

【0003】これを防止するため、本人固有の特徴であ
る指紋や筆跡等の身体的特徴(バイオメトリクス)を認
証に用いる方法がある。この方法は、本人の身体的特徴
情報を登録認証データとして予め登録しておき、認証の
際は、照合すべき個人の身体的特徴情報を取得し、当該
身体的特徴情報(認証確認データ)と、登録されている
登録認証データとを照合することで、本人であるか否か
の認証確認を行う。
In order to prevent this, there is a method of using physical characteristics (biometrics) such as fingerprints and handwriting, which are characteristics unique to the user, for authentication. In this method, the physical characteristic information of the individual is registered in advance as registered authentication data, and at the time of authentication, the physical characteristic information of the individual to be collated is acquired, and the physical characteristic information (authentication confirmation data) is obtained. Then, by checking the registered authentication data, authentication of the identity of the user is confirmed.

【0004】ここで、前記登録認証データとして、個人
の身体的特徴の原情報をそのまま登録して利用した場合
には、当該登録認証データが盗まれたときに、その悪用
を阻止することが困難となる。
Here, when the original information of the physical characteristics of an individual is used as it is as the registered authentication data, it is difficult to prevent the registered authentication data from being misused when it is stolen. Becomes

【0005】このため、データの盗難に対処するため、
本人の原情報又は原情報から取り出した身体的特徴を、
暗号化して前記登録認証データとして登録する方法が採
用されている。
Therefore, in order to deal with data theft,
The original information of the person or the physical characteristics extracted from the original information,
A method of encrypting and registering the data as the registration authentication data is adopted.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、身体的
特徴情報に暗号化を施して登録しておいても、暗号化し
た登録認証データと共に鍵が盗用された場合には復号が
可能である。したがって、その鍵の漏洩や紛失などが無
いように安全に保管したり、定期的に、鍵の変更処理を
施してセキュリティを確保する必要があるなど、鍵の保
管・管理業務に大きな手間が掛かるという問題がある。
However, even if the physical characteristic information is encrypted and registered, it can be decrypted if the key is stolen together with the encrypted registered authentication data. Therefore, key storage and management tasks require a great deal of time, such as safe storage of the key so that it is not leaked or lost, and the need to periodically change the key to ensure security. There is a problem.

【0007】本発明は、このような問題点に着目してな
されたもので、暗号化操作や鍵の保管・管理業務が不要
であるにも関わらず、登録認証データの盗難による不正
な認証の危険性を極力抑えることができる個人認証、つ
まり、高い安全性及び利便性を有する個人認証方法及び
その装置とサーバと端末を提供することを課題とするも
のである。
[0007] The present invention has been made in view of such a problem, and despite the fact that encryption operation and key storage / management work are unnecessary, unauthorized authentication by theft of registered authentication data is not required. It is an object of the present invention to provide a personal authentication method capable of minimizing danger, that is, a personal authentication method having high security and convenience, and an apparatus, a server, and a terminal thereof.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明は身体的特徴量を用いて本人の認証を行う個
人認証方法において、個人の少なくとも1種類の身体的
特徴量をそれぞれ量子化して量子化特徴コード列を生成
し、該量子化特徴コード列から一方向性関数を用いて一
方向性関数値データを生成し、該一方向性関数値データ
と本人確認のために予め用意された登録認証データとを
照合し、該一方向性関数値データと登録認証データとが
一致した場合には該登録認証データに対応する本人であ
ると判定し、該一方向性関数値データと該登録認証デー
タとが不一致の場合には、前記身体的特徴量と量子化特
徴コード列のいずれかに摂動を行い新たな一方向性関数
値データを生成すること及びこの生成された一方向性関
数値データと前記登録認証データとを照合することとを
繰り返し、照合により、該一方向性関数値データと登録
認証データとが一致した場合には該登録認証データに対
応する本人であると判定し、一致しない場合、前記摂動
と照合とを繰り返して当該照合回数が所定回数に達した
場合には該登録認証データに対応する本人ではないと判
定することを特徴とするものである。
In order to solve the above-mentioned problems, the present invention relates to a personal authentication method for authenticating an individual using physical features, the method comprising the steps of: To generate a quantized feature code sequence, generate a one-way function value data from the quantized feature code sequence by using a one-way function, and prepare the one-way function value data and the identity check in advance. The registered one-way function value data is compared with the registered one-way function value data, and if the one-way function value data and the registered authentication data match, it is determined that the user is the principal corresponding to the one-way function value data. If the registered authentication data does not match, a perturbation is made to one of the physical feature quantity and the quantized feature code sequence to generate new one-way function value data, and the generated one-way function value is calculated. Function value data and the above It repeats collating with the registered authentication data, and if the one-way function value data and the registered authentication data match by the collation, it is determined that the user is the principal corresponding to the registered authentication data. When the perturbation and the collation are repeated and the number of collations reaches a predetermined number, it is determined that the user is not the person corresponding to the registered authentication data.

【0009】ここで、量子化とは、特徴量空間を分割
し、各区間に量子化値を割りあてることによって、特徴
量から量子化値に写像することをいい、摂動とは、対象
とする特徴量若しくは特徴コードの値を変動させること
をいう。
Here, quantization means that a feature space is divided and a quantization value is assigned to each section to map a feature value to a quantization value, and perturbation is an object. This means that the value of a feature amount or a feature code is changed.

【0010】なお、本願発明でいう一方向性関数とは、
関数の出力を手掛かりに総当たり以外に入力を特定する
ことが困難である関数のことをさす。例としては、文献
Bruce Schneier, “Applied Cryptography,Second E
dition” , John Wiley & Sons, Inc., 1996にある、MD
5, SHA-1などに記載される一方向性ハッシュ関数、また
は、それらの関数を複数回組み合わせたものが挙げられ
る。
The one-way function referred to in the present invention is:
It is a function that it is difficult to specify the input other than brute force based on the output of the function. Examples include literature
Bruce Schneier, “Applied Cryptography, Second E
dition ”, John Wiley & Sons, Inc., 1996, MD
5, a one-way hash function described in SHA-1 or a combination of those functions a plurality of times.

【0011】また、身体的特徴とは、指紋や、音声など
があり、筆跡も身体的特徴の一つである(たとえば、An
il Jain 他, “Biometrics− Personal Identification
inNetworked Society −”, Kluwer Academic Publish
ers, 1999を参照)。
The physical characteristics include fingerprints and voices, and handwriting is one of the physical characteristics (for example, An
il Jain et al., “Biometrics- Personal Identification
inNetworked Society − ”, Kluwer Academic Publish
ers, 1999).

【0012】特徴量を量子化特徴コードに変換したもの
に一方向性関数を施して得られる一方向性関数値データ
を登録認証データとして保管するので、該登録認証デー
タが盗難されたとしても、登録されている登録認証デー
タに合致するような身体的特徴情報を生成することは極
めて困難となる。よって、安全性が高く、さらに、鍵の
保管・管理の手間も不要となり、安全性と共に利便性も
向上する。
Since the one-way function value data obtained by applying the one-way function to the feature amount converted to the quantized feature code is stored as registered authentication data, even if the registered authentication data is stolen, It is extremely difficult to generate physical characteristic information that matches registered authentication data. Therefore, the security is high, and the trouble of storing and managing the key is not required, and the security and the convenience are improved.

【0013】しかし、バイオメトリクス情報は、本人で
あっても毎回変動する。一方向性ハッシュ関数は、入力
の近さと出力の近さが無関係であるため、入力情報と登
録情報の類似度を求めることが不可能であり、完全に一
致するかどうかによってしか本人性を判断できない。そ
のため、ある程度の許容度を認める仕組みが不可欠とな
る。
[0013] However, the biometric information fluctuates every time, even for the person himself / herself. In the one-way hash function, the proximity of the input and the proximity of the output are irrelevant, so it is impossible to determine the similarity between the input information and the registered information, and the identity is determined only by the perfect match. Can not. Therefore, a mechanism that allows some tolerance is indispensable.

【0014】本発明では、特徴量の量子化機構、及び特
徴量又は量子化特徴コードへの摂動機構を入れることに
より、認証率が高く、かつ安全性も高いシステムを構築
することが出来る。その理由を説明する。
According to the present invention, a system having a high authentication rate and high security can be constructed by incorporating a quantization mechanism for the feature quantity and a perturbation mechanism for the feature quantity or the quantized feature code. The reason will be described.

【0015】まず、量子化の機構のみがある場合を考え
る。量子化の幅を広くすれば本人拒否率(本人であるの
に認証されない割合)が下がり、他人受理率が上がる。
また、幅を狭くすれば本人拒否率が上がり、他人受理率
(他人であるのに認証されてしまう割合)が下がるとい
うトレードオフの関係がある。よって、適切な幅に設定
することによって、所望する本人拒否率、他人受理率を
得ることが出来る。
First, consider the case where there is only a quantization mechanism. If the quantization width is widened, the false rejection rate (the rate of being authenticated but not authenticated) decreases and the false acceptance rate increases.
Further, if the width is reduced, there is a trade-off relationship that the false rejection rate increases and the false acceptance rate (the rate of being authenticated even as another person) decreases. Therefore, by setting the width to an appropriate width, a desired false rejection rate and false acceptance rate can be obtained.

【0016】しかし、登録情報を盗んで不正に認証を成
功させようとする攻撃者においては、各特徴量の量子化
された値を推測し、総当たり的に認証に成功する量子化
特徴コード列を探索するという攻撃を行うことが考えら
れる。量子化の幅は狭い方が推測した特徴量列と正解の
特徴量列との差分を探索するのに必要な回数が増えるた
め、攻撃からの安全性は高くなる。
However, an attacker who steals registration information and attempts to successfully perform authentication illegally guesses the quantized value of each feature amount, and obtains a quantized feature code string that successfully completes authentication. It is conceivable to make an attack to search for. The smaller the quantization width, the greater the number of times required to search for the difference between the estimated feature value sequence and the correct feature value sequence.

【0017】そこで、本人認証の際にも、量子化の機構
に加えて摂動の機構も入れることによって、それが無い
場合よりもより広い範囲の入力を認証することが出来る
ため、同じ本人拒否率、他人拒否率を保ちつつも量子化
の幅を狭くすることが出来ることになる。つまり、より
高安全性、高認証率が得られることになる。
Therefore, in the case of identity authentication, by incorporating a perturbation mechanism in addition to the quantization mechanism, it is possible to authenticate a wider range of input than in the case without such a mechanism. In addition, the width of quantization can be reduced while maintaining the false rejection rate. That is, higher security and a higher authentication rate can be obtained.

【0018】次に、本発明は与えられた最大認証時間
(認証にかかって良い計算時間の上限値)に基づいて、
照合を行う最大回数を設定することを特徴とするもので
ある。
Next, according to the present invention, based on a given maximum authentication time (upper limit of calculation time required for authentication),
It is characterized in that the maximum number of times of performing the collation is set.

【0019】本発明によれば、認証を行うマシンにおい
て、与えられた最大認証時間で行うことの出来る照合回
数を最大照合回数と設定することにより、定められた認
証時間内で本人認証を行うことが出来る。
According to the present invention, in a machine for performing authentication, by setting the number of times of collation that can be performed in a given maximum authentication time as the maximum number of times of collation, personal authentication can be performed within a predetermined authentication time. Can be done.

【0020】次に、本発明は、上記量子化操作をする際
に使用する、各特徴量空間の分割の方法を記述した量子
化パラメータを、各特徴量の分布と、与えられた最高本
人拒否率と最大照合回数に基づいて決定するものであ
る。
Next, according to the present invention, a quantization parameter describing a method of dividing each feature amount space used in performing the above-described quantization operation is obtained by distributing each feature amount and a given maximum rejection. It is determined based on the rate and the maximum number of matchings.

【0021】量子化の幅は、認証率、安全性に影響して
くる。本発明によれば、与えられた最高本人拒否率(許
容される本人拒否率)と最大照合回数に基づいて量子化
パラメータを設定することにより、適切な認証率、安全
性を持った認証システムを構築することができる。
The width of quantization affects the authentication rate and security. According to the present invention, by setting a quantization parameter based on a given maximum rejection rate (allowed rejection rate) and the maximum number of times of collation, an authentication system having an appropriate authentication rate and security can be provided. Can be built.

【0022】次に、本発明は、上記量子化操作をする際
に使用する各特徴量空間の分割の方法を記述した量子化
パラメータに、実際には使用しない擬似(ダミー)パラ
メータを含有させることを特徴とするものである。
Next, according to the present invention, a pseudo (dummy) parameter which is not actually used is included in a quantization parameter which describes a method of dividing each feature amount space used when performing the above-mentioned quantization operation. It is characterized by the following.

【0023】本発明によれば、実際に使用される特徴量
の数を隠すことができ、安全性を高めることができる。
According to the present invention, the number of features actually used can be hidden, and security can be improved.

【0024】次に、本発明は、本人であると判定された
際に、取得した身体的特徴の特徴量を加味して新たな特
徴量の分布を求め、その新たな特徴量の分布に基づき、
量子化する際のパラメータを更新すると共に、当該新た
なパラメータに基づき登録されている登録認証データの
更新を行うことを特徴とするものである。
Next, according to the present invention, when it is determined that the user is a person, a distribution of a new characteristic amount is obtained by taking into account the characteristic amount of the acquired physical characteristic, and based on the distribution of the new characteristic amount. ,
The present invention is characterized in that parameters for quantization are updated, and registered authentication data registered is updated based on the new parameters.

【0025】本発明によれば、より近似精度の高い特徴
量分布に基づいて量子化パラメータ及び登録認証データ
の設定を図ることができ、経時変化にも強い認証が可能
となる。
According to the present invention, it is possible to set a quantization parameter and registered authentication data based on a feature amount distribution with higher approximation accuracy, and it becomes possible to perform authentication that is resistant to aging.

【0026】次に、本発明は、上記身体的特徴として、
筆跡における各ストロークの筆記時間を用いることを特
徴とするものである。
Next, the present invention provides, as the above-mentioned physical characteristics,
It is characterized in that the writing time of each stroke in the handwriting is used.

【0027】次に、本発明は、あらかじめ決められた複
数の基本ストロークを基準として、上記筆跡における各
ストロークに最も類似する上記基本ストロークのストロ
ーク番号を、量子化特徴コードとして使用することを特
徴とするものである。
Next, the present invention is characterized in that, based on a plurality of predetermined basic strokes, a stroke number of the basic stroke most similar to each stroke in the handwriting is used as a quantization feature code. Is what you do.

【0028】次に、本発明は、複数の筆跡情報のストロ
ーク数の変動を吸収してから登録に用いることを特徴と
するものである。
Next, the present invention is characterized in that a change in the number of strokes of a plurality of handwriting information is absorbed and then used for registration.

【0029】次に、本発明は、本人であると認証された
場合に得られた、登録認証データに対応する量子化特徴
コード列は一定であることを利用して、その量子化特徴
コード列を使って個人鍵を生成するものである。本発明
によれば、身体的特徴情報をを入力することにより、本
人しか生成することのできない個人鍵を生成することが
できる。
Next, the present invention makes use of the fact that the quantized feature code sequence corresponding to the registered authentication data, which is obtained when the user is authenticated, is constant, Is used to generate a personal key. According to the present invention, by inputting physical characteristic information, it is possible to generate a personal key that can be generated only by the user.

【0030】次に、本発明は、身体的特徴量を用いて本
人の認証を行う個人認証装置において、個人の少なくと
も1種類の身体的特徴量をそれぞれ量子化して量子化特
徴コード列を生成する特徴量子化手段と、該量子化特徴
コード列から一方向性関数を用いて一方向性関数値デー
タを生成する一方向性関数値化手段と、該一方向性関数
値データと本人確認のために予め用意された登録認証デ
ータとを照合する照合手段と、該一方向性関数値データ
と該登録認証データとが不一致の場合には、前記身体的
特徴量及び量子化特徴コード列のいずれかに摂動を行い
新たな一方向性関数値データを生成すること及びこの生
成された一方向性関数値データと前記登録認証データと
を照合することとを繰り返す探索手段と、前記探索手段
において、当該照合回数が所定回数に達しても一致しな
かった場合には該登録認証データに対応する本人ではな
いと判定して認証処理を終了をする認証棄却手段とを有
することを特徴とする個人認証装置を提供するものであ
る。
Next, according to the present invention, in a personal authentication apparatus for authenticating a person using physical features, at least one kind of physical features of an individual is quantized to generate a quantized feature code sequence. Feature quantizing means, one-way function value generating means for generating one-way function value data using the one-way function from the quantized feature code sequence, and the one-way function value data for identifying the user. A matching unit that matches registered authentication data prepared in advance, and if the one-way function value data and the registered authentication data do not match, any one of the physical feature amount and the quantized feature code sequence Searching means for repeating perturbation to generate new one-way function value data and collating the generated one-way function value data with the registered authentication data; and Teru If the number of times does not match even if the number of times has reached a predetermined number, the personal authentication device has an authentication rejecting means for determining that the user is not the principal corresponding to the registered authentication data and terminating the authentication processing. To provide.

【0031】次に、本発明は、上記量子化操作をする際
に使用する、各特徴量空間の分割の方法を記述した量子
化パラメータを、各特徴量に基づいて決定することを特
徴とするものである。
Next, the present invention is characterized in that a quantization parameter which describes a method of dividing each feature space used in performing the above-described quantization operation is determined based on each feature. Things.

【0032】次に、本発明は、与えられた最大認証時間
に基づいて、照合を行う最大回数を設定することを特徴
とするものである。
Next, the present invention is characterized in that the maximum number of times of collation is set based on the given maximum authentication time.

【0033】次に、本発明は、上記量子化操作をする際
に使用する、各特徴量空間の分割の方法を記述した量子
化パラメータを、各特徴量の分布と、与えられた最高本
人拒否率と最大照合回数に基づいて決定するものであ
る。
Next, according to the present invention, a quantization parameter describing a method of dividing each feature amount space used in performing the above-described quantization operation is obtained by distributing each feature amount and giving a given maximum rejection. It is determined based on the rate and the maximum number of matchings.

【0034】次に本発明は、上記量子化パラメータに擬
似(ダミー)のパラメータを含ませることを特徴とする
ものである。
Next, the present invention is characterized in that a pseudo (dummy) parameter is included in the quantization parameter.

【0035】次に、本発明は、上記照合手段において一
方向性関数値データと登録認証データとが一致した場合
に作動して、取得した身体的特徴の特徴量を加味して特
徴量の分布を更新し、当該更新後の特徴量の分布に基づ
き、量子化する際のパラメータを更新する量子化パラメ
ータ更新手段と、量子化する際のパラメータを更新した
ときに、新たなパラメータに基づき登録されている登録
認証データの更新を行う登録認証データ更新手段とを備
えることを特徴とするものである。
Next, the present invention is activated when the one-way function value data and the registered authentication data coincide with each other in the matching means, and the distribution of the feature amount is taken into account in consideration of the acquired feature amount of the physical feature. And a quantization parameter updating means for updating a parameter at the time of quantization based on the distribution of the feature amount after the update, and a parameter registered based on the new parameter when the parameter at the time of quantization is updated. Registered authentication data updating means for updating the registered authentication data.

【0036】次に、本発明は、上記身体的特徴として、
筆跡における各ストロークの筆記時間を用いることを特
徴とするものである。
Next, the present invention provides, as the above-mentioned physical characteristics,
It is characterized in that the writing time of each stroke in the handwriting is used.

【0037】次に、本発明は、あらかじめ決められた複
数の基本ストロークを基準として、上記筆跡における各
ストローク中から最も類似する1又は2以上の上記基本
ストロークを、量子化特徴コードとして使用することを
特徴とするものである。
Next, according to the present invention, one or more basic strokes most similar to each of the strokes in the handwriting are used as quantization feature codes on the basis of a plurality of predetermined basic strokes. It is characterized by the following.

【0038】次に、本発明は、身体的特徴量を用いて本
人の認証を行う個人認証のための個人認証サーバにおい
て、本人確認のために予め用意された登録認証データを
格納する登録認証データ格納手段と、個人の少なくとも
1種類の身体的特徴量を量子化して得られる量子化特徴
コード列から一方向性関数を用いて一方向性関数値デー
タを生成する一方向性関数値化手段と、該一方向性関数
値データと前記登録認証データ格納部に格納される登録
認証データとを照合する照合手段とを有することを特徴
とする。
Next, according to the present invention, there is provided a personal authentication server for personal authentication in which personal authentication is performed using physical features, wherein registration authentication data prepared in advance for personal identification is stored. Storage means, and one-way function value generation means for generating one-way function value data using a one-way function from a quantized feature code sequence obtained by quantizing at least one type of physical feature amount of an individual; And a collation unit for collating the one-way function value data with the registered authentication data stored in the registered authentication data storage unit.

【0039】次に、本発明は、身体的特徴量を用いて本
人の認証を行う個人認証のための個人認証端末におい
て、個人の少なくとも1種類の身体的特徴量をそれぞれ
量子化して量子化特徴コード列を生成する特徴量子化手
段と、該特徴量子化手段で生成された量子化特徴コード
を送信する送信手段とを有することを特徴とする。
Next, according to the present invention, in a personal authentication terminal for personal authentication in which a person is authenticated using physical features, at least one type of physical features of an individual is quantized by quantizing each. It is characterized by having feature quantizing means for generating a code sequence, and transmitting means for transmitting the quantized feature code generated by the feature quantizing means.

【0040】[0040]

【発明の実施の形態】次に、本発明の実施形態について
図面を参照しながら説明する。
Next, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.

【0041】図1は、本発明に係る実施形態である個人
認証装置の構成を示すブロック構成図であって、身体的
特徴情報入力部1、特徴量子化部3、量子化パラメータ
格納部5、照合部7、量子化パラメータ更新部9、登録
認証データ格納部11、登録認証データ更新部13、及
び認証結果格納部15から構成される。
FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of a personal authentication apparatus according to an embodiment of the present invention. The personal characteristic information input unit 1, the characteristic quantization unit 3, the quantization parameter storage unit 5, It comprises a collating unit 7, a quantization parameter updating unit 9, a registered authentication data storage unit 11, a registered authentication data updating unit 13, and an authentication result storage unit 15.

【0042】まずはじめに、本認証方式の代表的な実施
例における登録と認証の処理の流れをそれぞれ図11を
図12を参照して説明する。
First, the flow of registration and authentication processing in a typical embodiment of the present authentication method will be described with reference to FIGS. 11 and 12, respectively.

【0043】登録処理は、図1における身体的特徴情報
入力部1から、複数回の身体的特徴情報を採取し(ステ
ップS101)、各身体的特徴情報について、特徴量子
化部3で、正規化、特徴抽出を行って特徴量を得る(ス
テップS102)。そこで、各特徴について、特徴量の
分布を求め、それにより量子化パラメータを決め、量子
化パラメータ格納部5に格納する(ステップS10
3)。次に、各特徴の代表値と思われる特徴量(平均値
等)を、先ほど設定した量子化パラメータを用いて量子
化する(ステップS104)。
In the registration process, physical characteristic information is collected a plurality of times from the physical characteristic information input unit 1 in FIG. 1 (step S101), and the physical quantizing unit 3 normalizes each physical characteristic information. Then, a feature amount is obtained by performing feature extraction (step S102). Therefore, for each feature, a distribution of the feature amount is obtained, a quantization parameter is determined based on the distribution, and stored in the quantization parameter storage unit 5 (step S10).
3). Next, a feature amount (average value or the like) considered to be a representative value of each feature is quantized using the quantization parameter set previously (step S104).

【0044】次に、量子化によって得られた量子化特徴
コードの列を照合部7にある、一方向性関数値化回路7
1に送り(ステップS105)、得られた一方向性関数
値データを登録認証データ格納部11に格納する(ステ
ップS106)ことによって行われる。
Next, the sequence of quantized feature codes obtained by the quantization is compared with the one-way function
1 (step S105), and the obtained one-way function value data is stored in the registered authentication data storage unit 11 (step S106).

【0045】認証処理は、身体的特徴情報入力部1か
ら、身体的特徴情報を採取し(ステップS201)、特
徴量子化部3で、正規化、特徴抽出を行って特徴量を得
る(ステップS202)。次に、得られた特徴量を量子
化パラメータを用いて量子化する(ステップS20
3)。次に、量子化によって得られた量子化特徴コード
の列を照合部7に送り、一方向性関数値化回路71がそ
れを一方向性関数値に変換する(ステップS204)。
In the authentication process, physical feature information is collected from the physical feature information input unit 1 (step S201), and the feature quantizer 3 performs normalization and feature extraction to obtain feature amounts (step S202). ). Next, the obtained feature amount is quantized using a quantization parameter (step S20).
3). Next, the sequence of the quantized feature codes obtained by the quantization is sent to the collation unit 7, and the one-way function value conversion circuit 71 converts it into a one-way function value (step S204).

【0046】次に比較回路73が、それを登録認証デー
タ格納部11にある登録認証データと比較し、一致した
かどうかを判定回路75に送る(ステップS205)。
そこで、一致ならば、認証が成功したとして終了し、一
致しなかった場合は、量子化特徴コード列の摂動を行う
のであるが、ここで、摂動が今までに何回行われたかを
カウントしており、所定の回数を越えた場合は、認証失
敗として終了し(ステップS206)、そうでない場合
は探索回路77に、量子化特徴コード列の摂動を行うよ
うに要求する(ステップS207)。それによって摂動
された量子化特徴コード列は再度、一方向性関数値化回
路71に送られて、上記動作を繰り返すことになる。
Next, the comparison circuit 73 compares the data with the registered authentication data stored in the registered authentication data storage unit 11, and sends whether or not they match to the determination circuit 75 (step S205).
Therefore, if they match, the authentication is completed successfully, and the process ends.If they do not match, the quantization feature code sequence is perturbed.Here, the number of perturbations performed so far is counted. If the number of times exceeds a predetermined number, the process ends as authentication failure (step S206). Otherwise, the search circuit 77 is requested to perturb the quantized feature code sequence (step S207). The perturbed quantized feature code sequence is sent again to the one-way function value conversion circuit 71, and the above operation is repeated.

【0047】次に、図1を参照して各構成要素の詳説を
行い、実施例を説明していく。
Next, each embodiment will be described in detail with reference to FIG. 1, and an embodiment will be described.

【0048】身体的特徴情報入力部1は、利用者が、例
えばタブレットやカメラなどを使用して入力した身体的
特徴情報を取得し、当該身体的特徴情報を特徴量子化部
3に送る。
The physical characteristic information input unit 1 acquires physical characteristic information input by the user using a tablet or a camera, for example, and sends the physical characteristic information to the characteristic quantization unit 3.

【0049】特徴量子化部3は、入力した身体的特徴情
報から身体的特徴を正規化し抽出した後、その身体的特
徴に関する複数の特徴量の集合について、各特徴量を量
子化パラメータ格納部3にある量子化パラメータを使っ
て量子化して、量子化特徴コードの列Mに変換し、その
量子化特徴コードの列Mを照合部7に送る。量子化パラ
メータ格納部5にある量子化パラメータは、登録時等に
何度か利用者から身体的特徴情報を取得することによっ
て得られた個人の特徴の統計情報に基づいて設定しても
良いし、不特定多数の人々から集めた統計情報を使う等
の方法により、予め設定しておいてもよい。但し、その
パラメータ情報は記録媒体に保存されるため、その情報
から、認証を成功させる量子化パラメータが推測できな
いような物にしないといけない。その例としては、後に
挙げるように各特徴量空間を均等に分割する幅と、その
区間の原点からのずれを表すオフセットをパラメータと
する例が挙げられる。
The feature quantization unit 3 normalizes and extracts the physical features from the input physical feature information, and then, for each set of a plurality of feature amounts related to the physical features, stores each feature amount in the quantization parameter storage unit 3. , Is converted to a sequence M of quantized feature codes, and the sequence M of quantized feature codes is sent to the matching unit 7. The quantization parameter stored in the quantization parameter storage unit 5 may be set based on statistical information of individual characteristics obtained by acquiring physical characteristic information from a user several times during registration or the like. It may be set in advance by a method such as using statistical information collected from an unspecified number of people. However, since the parameter information is stored in the recording medium, the parameter information must be such that the quantization parameter for successful authentication cannot be estimated from the information. As an example, as described later, there is an example in which a width is used to equally divide each feature amount space and an offset indicating a deviation from the origin of the section is used as parameters.

【0050】上記特徴量子化部3の処理について、図2
を参照して詳説する。特徴量子化部3は、特徴抽出回路
31、量子化パラメータ設定回路33、及び量子化回路
35から構成される。
FIG. 2 shows the processing of the feature quantization unit 3.
The details will be described with reference to FIG. The feature quantization unit 3 includes a feature extraction circuit 31, a quantization parameter setting circuit 33, and a quantization circuit 35.

【0051】ここで、上記身体的特徴情報入力部1及び
特徴抽出回路31が特徴取得手段を構成し、量子化回路
35が特徴量子化手段を構成する。また、量子化パラメ
ータ設定回路33は、量子化パラメータ設定手段を構成
する。なお、本実施形態では、特徴量子化部3は登録処
理手段を兼ねる。
Here, the physical characteristic information input section 1 and the characteristic extraction circuit 31 constitute a characteristic acquisition means, and the quantization circuit 35 constitutes a characteristic quantization means. Further, the quantization parameter setting circuit 33 constitutes a quantization parameter setting unit. In the present embodiment, the feature quantization unit 3 also serves as a registration processing unit.

【0052】特徴抽出回路31は、入力した身体的特徴
情報を正規化した後に当該身体的特徴情報から複数の身
体的特徴fi (i=1,2,…,n;nは特徴数) を抽
出し、当該各身体的特徴fi の特徴量qi を順次、量子
化回路35に送る。
After normalizing the input physical characteristic information, the characteristic extraction circuit 31 extracts a plurality of physical characteristics f i (i = 1, 2,..., N; n is the number of characteristics) from the physical characteristic information. extracted sequentially the feature quantity q i of each of the physical characteristics f i, and sends the quantization circuit 35.

【0053】但し、量子化パラメータを利用者の特徴の
統計情報から設定する場合には、登録モード時に、複数
回入力された身体的特徴情報のそれぞれについて上記身
体的特徴fi の各特徴量qi を量子化パラメータ設定回
路33にも送る。量子化パラメータ設定回路33は、各
特徴について当該複数個の特徴量から特徴量分布を求め
当該特徴量の分布に基づき各特徴量毎の量子化パラメー
タを決定し、その量子化パラメータを量子化パラメータ
格納部5に格納する。なお、具体的な量子化パラメータ
の設定方法については後述する。量子化パラメータ設定
回路33は、登録モードのときにのみ作動する。
However, when the quantization parameter is set from the statistical information of the user's characteristics, in the registration mode, for each of the physical characteristics information input a plurality of times, each characteristic amount q of the above-mentioned physical characteristics f i i is also sent to the quantization parameter setting circuit 33. The quantization parameter setting circuit 33 obtains a feature amount distribution from each of the plurality of feature amounts for each feature, determines a quantization parameter for each feature amount based on the distribution of the feature amounts, and determines the quantization parameter as a quantization parameter. It is stored in the storage unit 5. A specific setting method of the quantization parameter will be described later. The quantization parameter setting circuit 33 operates only in the registration mode.

【0054】量子化回路35は、量子化パラメータ格納
部5から、量子化パラメータである量子化する区間の幅
i 及びその区間の原点からのずれを表すオフセットo
i を順次読み出しながら、入力した身体的特徴fi に対
応する特徴量qi を、図3に表した様に、それぞれ下記
の式(1)に従って計算した量子化特徴コードs
i (区間番号)に量子化する。
The quantization circuit 35 stores, from the quantization parameter storage unit 5, the width w i of the section to be quantized, which is a quantization parameter, and the offset o representing the deviation of the section from the origin.
while sequentially reading out i, a feature quantity q i corresponding to physical characteristics f i input, as shown in FIG. 3, the quantization characteristic code s calculated respectively according to the following formula (1)
i (Section number).

【0055】 si =[qi /wi +oi ] (1) 式(1)中、[]はガウス記号であり、[]内の値を超
えない整数値を表わす。
S i = [q i / w i + o i ] (1) In the equation (1), [] is a Gaussian symbol and represents an integer value not exceeding the value in [].

【0056】量子化回路35は、上記のような量子化処
理を、全ての身体的特徴fi (i=1,2,…,n)に
対応する全特徴量qi について施すことで、身体的特徴
の列(f1 ,f2 ,…,fn )に対応する量子化特徴コ
ードの列M(s1 ,s2 ,…,sn )を求め、当該量子
化特徴コードの列Mを照合部7に送る。
The quantization circuit 35 performs the above-described quantization process on all the feature quantities q i corresponding to all the physical features f i (i = 1, 2,..., N), M (s 1 , s 2 ,..., S n ) of the quantized feature code corresponding to the sequence (f 1 , f 2 ,..., F n ) of the statistical feature, and It is sent to the collation unit 7.

【0057】図4は、身体的特徴fi について行う量子
化操作の一例であって、各身体的特徴f1 ,f2 ,…は
それぞれ量子化パラメータである区間幅w1 ,w2 ,…
及びオフセットo1 ,o2 ,…を使用して量子化される
(図4ではオフセットoi は省略)。身体的特徴f1
2 ,…の特徴量が●で示すq1 ,q2 ,…であったと
すると、区間番号s1 ,s2 ,…は、それぞれ2,7,
4…となる。
FIG. 4 shows an example of a quantization operation performed on the physical features f i . Each of the physical features f 1 , f 2 ,... Is an interval width w 1 , w 2 ,.
, And offsets o 1 , o 2 ,... (Offset o i is omitted in FIG. 4). Physical features f 1 ,
If the feature values of f 2 ,... are q 1 , q 2 ,... indicated by ●, the section numbers s 1 , s 2 ,.
4 ...

【0058】図5は行方向に身体的特徴fi を列方向に
量子化後の各区間番号si を配置した量子化特徴コード
行列であって、○は各特徴に対応する量子化特徴コード
を表わしている。矢印で表わされた曲線は、この特徴が
個人固有の標準特徴であった場合、量子化特徴コード行
列における正解経路を意味している。
FIG. 5 shows a quantized feature code matrix in which the physical features f i are quantized in the column direction and the respective section numbers s i are arranged in the column direction, and ○ indicates a quantized feature code corresponding to each feature. Is represented. The curve represented by the arrow indicates the correct path in the quantized feature code matrix when this feature is a standard feature unique to an individual.

【0059】上記複数回求めた特徴量qi に基づく量子
化パラメータwi ,oi の設定法としては、例えば次の
方法がある。同一の身体的特徴に対する複数の特徴量q
i の頻度分布を平均値mi 、分散σi 2 の正規分布で近
似して分布の大部分を含むように特徴量qi の変動幅を
求め、当該変動幅を少数の区間で含むように上記量子化
パラメータwi ,oi を決定する。例えば、平均値mi
が区間ri 中央に位置し、かつ、区間番号の区間[ri
−1,ri +1]で特徴量の分布の区間[mi−3
σi ,mi +3σi ]を含むことができるように、上記
区間の幅wi 及びオフセットoi を定める。この方法で
は、特徴量の変動幅、つまり特徴量の変動の大部分を、
区間番号ri −1、ri,i +1の3区間でカバーでき
る。もっとも、この例のように3区間に拘泥するもので
はない。
[0059] The multiple quantization parameter based on the calculated feature quantity q i w i, as set method o i are for example the following methods. Multiple features q for the same physical feature
i mean m i the frequency distribution of obtains the fluctuation band of the characteristic quantity q i to contain the majority of the distribution is approximated by a normal distribution of variance sigma i 2, so as to include the fluctuation range with a small number of sections The above quantization parameters w i and o i are determined. For example, the average value m i
Is located at the center of the section r i , and the section [r i
−1, r i +1] and the interval [m i -3]
As can comprise σ i, m i + 3σ i ], determining the width w i and the offset o i of the interval. In this method, the variation range of the feature amount, that is, most of the variation of the feature amount,
Section number r i -1, r i, can be covered by three sections of r i +1. However, it is not limited to three sections as in this example.

【0060】また、上記の量子化パラメータを求める例
では、特徴量の分布から決定した量子化パラメータ
i ,oi を登録時に求めた固定値とする方法である
が、後述の照合部7において取得した身体的情報が本人
のものであると認証された場合に、そのときの特徴量の
情報を追加しながら上記特徴量の分布を逐次修正するこ
とにより、使用する毎に量子化パラメータwi ,oi
更新して当該量子化パラメータを逐次更新する量子化パ
ラメータ更新部9を設けても良い。
In the above example of obtaining the quantization parameter, the quantization parameters w i and o i determined from the distribution of the feature amount are set to the fixed values obtained at the time of registration. When the acquired physical information is authenticated as the person, the distribution of the feature amount is sequentially corrected while adding the information of the feature amount at that time, so that the quantization parameter w i may be provided a quantization parameter update unit 9 updates the o i sequentially updating the quantization parameter.

【0061】量子化パラメータ更新部9による逐次修正
の方法としては、次のような方法が例示できる。すなわ
ち、現在設定されている量子化パラメータwi ,oi
もとで、照合部7での認証が成功した際に、その成功し
た量子化特徴コードの列M(区間番号si の列)に基づ
き、下記の(2)式及び(3)式によって、現在の量子
化パラメータを設定する基準となっているwi ,oi
求めることができる。
As a method of successive correction by the quantization parameter updating unit 9, the following method can be exemplified. That is, when the authentication by the collating unit 7 succeeds under the currently set quantization parameters w i and o i , the sequence M of the successful quantization feature code (the column of the section number s i ) the basis, by (2) and (3) below, w i representing reference for setting the current quantization parameter, it is possible to obtain the o i.

【0062】[0062]

【数1】 このとき、特徴fi に対応する、k回目に得られた特徴
量をqi,k 、特徴fi対応する、u個の特徴量から得ら
れた平均をmi,u 、特徴fi に対応する、u個の特徴量
から得られた分散を
(Equation 1) At this time, the feature amount obtained at the k-th time corresponding to the feature f i is q i, k , and the average obtained from u feature amounts corresponding to the feature f i is m i, u and the feature f i . The corresponding variance obtained from u features is

【数2】 (Equation 2)

【数3】 である。(Equation 3) It is.

【0063】従って、既知のmi ,σi が例えば過去1
00回のデータから求められた値とする。つまり、mi
=mi,100 ,σi =σi,100 とすると、逐次修正された
後の平均値及び分散mi'=mi,101 ,σ' =σ
i,101 は、今回得られた特徴量qi,10 1 と既知のm
i,100 ,σi,100 から、上記の(6)式及び(7)式を
使って求めることができる。このように、上記逐次修正
によって特徴量の分布の近似の精度を向上させることが
できる。
Therefore, the known m i and σ i are, for example,
The value is obtained from 00 data. That is, m i
= M i, 100 , σ i = σ i, 100 , the mean value and the variance m i ′ = m i, 101 , σ ′ = σ after successive correction
i, 101, the feature amount obtained this time q i, 10 1 and known m
It can be obtained from i, 100 and σ i, 100 using the above equations (6) and (7). As described above, the accuracy of approximation of the distribution of the feature amount can be improved by the successive correction.

【0064】そして、量子化パラメータ更新部9が、新
たに得られたmi',σi'から上記の量子化パラメータ設
定方法に基づいて、新たに逐次修正された量子化パラメ
ータmi',σi'を求め、その量子化パラメータmi',σ
i'に量子化パラメータ格納部5の量子化パラメータを更
新する。また、量子化パラメータを更新したときは、登
録認証データ更新部13によって、逐次修正された量子
化パラメータに基づき、新たな登録認証データを求めて
登録認証データ格納部11に格納されている登録認証デ
ータを更新しておく。
[0064] Then, the quantization parameter update unit 9, the newly obtained m i ', σ i' from based on the quantization parameter setting method, the new sequentially modified quantization parameter m i ', σ i ′ is obtained, and its quantization parameters m i ′ , σ
The quantization parameter in the quantization parameter storage unit 5 is updated to i ′ . Further, when the quantization parameter is updated, the registered authentication data updating unit 13 obtains new registered authentication data based on the sequentially corrected quantization parameter and obtains the registered authentication data stored in the registered authentication data storage unit 11. Update the data.

【0065】新たな登録認証データを求める方法の例と
しては、入力される特徴量として更新後の各特徴量の平
均値mi',σi'を使い、それと更新された量子化パラメ
ータにより登録を行う方法が挙げられる。
[0065] Examples of a method of obtaining a new registration authentication data, the average value m i of the characteristic amounts of the updated as feature amount input ', sigma i' use therewith registered by the updated quantization parameter Is performed.

【0066】次に、照合部7は、特徴量子化部3から入
力した量子化特徴コードの列Mに一方向性関数を施すこ
とによって一方向性関数値データを求め該一方向性関数
値データを認証確認データとして、当該認証確認データ
と登録認証データ格納部11に登録してある特定個人の
登録認証データ(一方向性関数値データ)とを比較・照
合して、本人であるか否かの認証情報を認証結果格納部
15に蓄積する。また、上記照合が不一致の場合には、
上記量子化特徴コードに摂動を加えて当該量子化特徴コ
ードを更新しながら、所定回数だけ上記照合操作を繰り
返し、所定回数の照合操作を行っても不一致の場合は、
本人のものではないと判定し棄却する。
Next, the collation unit 7 obtains one-way function value data by applying a one-way function to the sequence M of the quantized feature codes input from the feature quantization unit 3 and obtains the one-way function value data. Is used as the authentication confirmation data, the authentication confirmation data is compared with the registered authentication data (one-way function value data) of the specific individual registered in the registered authentication data storage unit 11 to determine whether or not the user is the principal. Is stored in the authentication result storage unit 15. If the above collation does not match,
While adding the perturbation to the quantized feature code and updating the quantized feature code, the matching operation is repeated a predetermined number of times, and even if the matching operation is performed a predetermined number of times, there is no match,
Judge that it is not his / her own and reject.

【0067】上記照合部7の処理を、図6を参照して詳
説する。照合部7は、図6に示す構成図のように、一方
向性関数値化回路71、比較回路73、判定回路75、
及び探索回路77からなる。
The processing of the collating unit 7 will be described in detail with reference to FIG. The collation unit 7 includes a one-way function value conversion circuit 71, a comparison circuit 73, a determination circuit 75,
And a search circuit 77.

【0068】ここで、一方向性関数値化回路71が一方
向性関数値化手段を構成し、比較回路73及び判定回路
75が照合手段を構成し、探索回路77が探索手段及び
認証棄却手段を構成する。なお、本実施形態では、一方
向性関数値化回路71が登録処理手段を兼ねる。
Here, the one-way function value conversion circuit 71 constitutes one-way function value conversion means, the comparison circuit 73 and the judgment circuit 75 constitute verification means, and the search circuit 77 comprises search means and authentication rejection means. Is configured. In the present embodiment, the one-way function value conversion circuit 71 also serves as a registration processing unit.

【0069】一方向性関数値化回路71は、入力した量
子化特徴コードの列Mを、一方向性関数によって一方向
性関数値データH(M)に変換し、その一方向性関数値
データH(M)を認証確認データとして比較回路73に
送る。
The one-way function value conversion circuit 71 converts the input sequence M of quantized feature codes into one-way function value data H (M) using a one-way function, H (M) is sent to the comparison circuit 73 as authentication confirmation data.

【0070】その例としては、一方向性関数Hとして、
ビット列を入力とするSHA−1を用い、各量子化値を
32ビットとし、上記入力する量子化特徴コードの列M
=s 1 ,s2 ,s3 ,…,sn を、 s1 ×232 × 0+s2 ×232 × 1+…+sn ×232 ×
(n-1) のビット列によって表現し、それを入力として一方向性
関数に入力する方法が挙げられる。
As an example, as a one-way function H,
Using SHA-1 with a bit string as input, each quantized value is
32 bits, and the sequence M of the input quantized feature codes
= S 1, STwo, SThree, ..., snAnd s1× 232 × 0+ STwo× 232 × 1+ ... + sn× 232 ×
(n-1) Expressed as a bit string, and it is input as one-way
There is a way to input to the function.

【0071】登録モードの場合には、一方向性関数値化
回路71は、求めた一方向性関数値データを登録認証デ
ータH(Mr )として登録認証データ格納部11に格納
する。
In the case of the registration mode, the one-way function value conversion circuit 71 stores the obtained one-way function value data in the registered authentication data storage section 11 as registered authentication data H (M r ).

【0072】比較回路73は、登録認証データ格納部1
1に格納されている登録認証データH(Mr )を読み出
し、認証確認データH(Mc )と比較する。
The comparison circuit 73 includes the registration authentication data storage 1
1 and reads out the registered authentication data H (M r ) and compares it with the authentication confirmation data H (M c ).

【0073】判定回路75は、比較回路73での比較結
果が「一致」であれば、入力された身体的特徴情報が登
録認証データ格納部11に登録された本人のものである
と判定し、その結果を認証結果格納部15に送る。ま
た、「不一致」であれば、再度認証を行うために探索回
路77に起動をかける。
If the comparison result in the comparison circuit 73 is “match”, the judgment circuit 75 judges that the inputted physical characteristic information belongs to the person registered in the registered authentication data storage unit 11, The result is sent to the authentication result storage unit 15. If "mismatch", the search circuit 77 is activated to perform authentication again.

【0074】但し、比較回路73は探索回路77自体の
起動回数をカウントしていて、当該カウントが所定値以
上になった場合には、上記探索回路77の起動を行うこ
となく、入力変動が想定外に大きかったか、あるいは、
他人の身体的特徴情報が入力されたものとみなして、認
証棄却情報を認証結果格納部15に送り、照合部7の処
理を終了する。
However, the comparison circuit 73 counts the number of activations of the search circuit 77 itself, and when the count exceeds a predetermined value, the input circuit is assumed to have an input fluctuation without activating the search circuit 77. Was big outside or
Assuming that the physical characteristic information of the other person has been input, the authentication rejection information is sent to the authentication result storage unit 15, and the processing of the collation unit 7 ends.

【0075】探索回路77は、特徴量子化部3から入力
した量子化特徴コードの列Mの値に対し、所定規則によ
って決められた方法による摂動を加えることで、新たな
量子化特徴コードの列M’を求め、その新たな量子化特
徴コードの列M’を一方向性関数値化回路71に送る。
これによって、再度の比較・照合操作が行われる。
The search circuit 77 adds a perturbation to the value of the sequence M of the quantized feature codes input from the feature quantizing unit 3 by a method determined by a predetermined rule, thereby obtaining a new sequence of quantized feature codes. M ′ is obtained, and the new sequence of quantized feature codes M ′ is sent to the one-way function value conversion circuit 71.
Thus, the comparison / collation operation is performed again.

【0076】上記摂動は、対象とする特徴コードの変動
幅内で当該特徴コードの値を変更する。本実施形態の例
では、量子化パラメータ設定回路33において、各特徴
量について、3つの区間で上記変動幅を含むことができ
るように各特徴量に対応する量子化パラメータの区間の
幅を決定しているので、対象とする特徴コードについて
±1の変動量の範囲で摂動を行う。
The above-mentioned perturbation changes the value of the feature code within the variation range of the feature code. In the example of the present embodiment, the quantization parameter setting circuit 33 determines the width of the section of the quantization parameter corresponding to each feature amount so that the variation width can be included in three sections for each feature amount. Therefore, perturbation is performed within a range of a variation of ± 1 for the target feature code.

【0077】次に、その摂動の方法の一例を説明する。Next, an example of the perturbation method will be described.

【0078】まず、身体的特徴fi に対応する特徴コー
ド(区間番号)s1 に±1の摂動を加えることにより新
たな量子化特徴コードの列M’=s1 +1,s2
3 ,…,sn を生成する。これを、起動されるたび
に、上記操作をs2 ,s3 ,…,s n で繰り返す。この
操作は入力の身体的特徴情報から得られたsi の経路か
らs i i=1,2,3,…,nの順にずらしながら図5
で述べた正解経路を探索していることに相当する。
First, physical characteristics fiFeature code corresponding to
C (section number) s1New by adding ± 1 perturbation to
Sequence M '= s1+ 1, sTwo,
sThree, ..., snGenerate Whenever this is started
Then, perform the above operationTwo, SThree, ..., s nRepeat with. this
Is the operation the path of si obtained from the input physical characteristic information?
S i5 while shifting in the order of i = 1, 2, 3,.
This is equivalent to searching for the correct route described above.

【0079】図7は経路探索の一例を示す図であり、破
線は入力の量子化特徴コードの列M c の経路を、矢印は
1 =1からsi =2への+1の摂動をそれぞれ表して
いる。図7ではMc の経路は図5の正解経路と一致して
いないが、摂動を加え経路の変化させることにより正解
経路を探し得ていることがわかる。
FIG. 7 is a diagram showing an example of a route search.
The line is a sequence M of input quantized feature codes. cThe path of the arrow
s1= 1 to siExpress the perturbation of +1 to = 2 respectively
I have. In FIG. 7, McIs the same as the correct route in Fig. 5.
No, but correct by changing the path with perturbation
It turns out that the route can be found.

【0080】さらに、各量子化特徴コードs1 ,s2
3 ,…,sn の全てに+1の摂動を加えても、不一致
であった場合には、今度はs1 に対し、−1の摂動を加
えることにより生成された新たな量子化特徴コードの列
M”=s1 −1,s2 ,s3,…,sn を作成して出力
する。この操作を、起動されるたびに、s2 ,s3
…,sn について順次まで−1の摂動を繰り返す。さら
に、起動が掛けられた場合、つまり不一致の場合には、
±1の範囲で、任意の2つのsi ,sj (i<j)の組
み合わせについて摂動を行う。さらに、起動が掛けられ
た場合、つまり不一致の場合には、任意の3つ、それで
も起動された場合は4つ、5つ、…n個と試していく。
Further, each of the quantized feature codes s 1 , s 2 ,
If s 3 ,..., s n do not match even if a +1 perturbation is applied, a new quantized feature code generated by adding a -1 perturbation to s 1. column M "= s 1 -1, s 2, s 3, ..., and output to create a s n. this operation, each time it is started, s 2, s 3,
, And s n are repeatedly perturbed until −1. In addition, if it is activated, that is, if there is a mismatch,
Perturbation is performed for any two combinations of s i and s j (i <j) within a range of ± 1. Furthermore, when the activation is performed, that is, when there is a mismatch, any three are tried, and if the activation still occurs, four, five,..., N are tried.

【0081】上記摂動方法の説明では、±1の範囲での
任意のn個についての摂動までを行う方法を示したが、
その回数まで探索回路77を起動する必要はなく、あら
かじめ決められた摂動回数に達した時点で、認証処理を
終了して棄却情報を認証結果格納部15に供給しても良
い。また、特徴によっては、他の摂動の順番の方が、少
ない回数で一致が発見される確率が高ければ、摂動の順
番は変えてもよい。
In the above description of the perturbation method, there has been described a method of performing up to perturbation for arbitrary n numbers in a range of ± 1.
It is not necessary to activate the search circuit 77 up to that number, and the authentication processing may be terminated and rejection information may be supplied to the authentication result storage unit 15 when the number of perturbations reaches a predetermined number. Depending on the feature, the order of perturbations may be changed if the order of other perturbations is higher in the probability of finding a match in a smaller number of times.

【0082】また、上記の摂動の例では、摂動をsi
加える方法を示したが、特徴によっては、特徴の頻度分
布を考慮して、摂動を特徴量qi に加える方法であって
もよい。但しこの場合には、上記特徴量子化部の起動が
要求される。
In the above example of perturbation, a method of adding a perturbation to s i has been described. However, depending on a feature, a method of adding a perturbation to a feature quantity q i in consideration of the frequency distribution of the feature may be used. Good. However, in this case, activation of the feature quantization unit is required.

【0083】次に、探索・照合を行う最大回数を、予め
定められた最大認証時間( 認証にかかって良い計算時間
の上限値) に基づいて設定する方法の一例を示す。
Next, an example of a method for setting the maximum number of times of search / collation based on a predetermined maximum authentication time (upper limit of calculation time required for authentication) will be described.

【0084】例えば、予め定められた最大認証時間をT
max とすると、照合を行う計算機上で、数個の身体的特
徴情報のサンプルについて認証処理を行い、Tmax 内で
行うことのできた照合回数の平均をとるなどというよう
にして決めることができる。
For example, when the predetermined maximum authentication time is T
Assuming max , the authentication processing can be performed on a sample of several pieces of physical characteristic information on the computer that performs the collation, and the average of the number of collations that can be performed within Tmax can be determined.

【0085】次に、量子化パラメータを、各特徴量の分
布と、与えられた最高本人拒否率P rej と最大照合回数
max に基づいて設定する方法の一例を示す。
Next, the quantization parameter is calculated by dividing
Cloth and given maximum rejection rate P rejAnd the maximum number of matches
TmaxAn example of a method of setting based on the following is shown.

【0086】各特徴量qi の分布を平均値mi 、分散σ
i 2 の正規分布と近似して、Tmax回の摂動で含むこと
ができない分布の範囲が最大本人拒否率Prej の分以下
になるように、量子化パラメータwi ,oi を決定する
ことを考える。
The distribution of each feature q i is represented by an average value m i and a variance σ
determining the quantization parameters w i and o i so that the range of the distribution that cannot be included by the T max perturbations is less than or equal to the maximum rejection rate Prej by approximating the normal distribution of i 2 think of.

【0087】摂動しない場合、一回の試行で本人拒否率
がPrej 以下になる条件を満たすには、各特徴に対し
て、一量子化区間の幅wi の標準偏差σi に対する割合
を一定にする、つまりその割合を2Rとして、全てのi
についてwi =2Rσi とすると、特徴の数をnとし、
区間[mi −R・σi ,mi +R・σi ]がカバーする
分布の割合が、
In the case of no perturbation, in order to satisfy the condition that the rejection rate becomes equal to or less than Prej in one trial, the ratio of the width w i of one quantization section to the standard deviation σ i is fixed for each feature. That is, assuming that the ratio is 2R, all i
If w i = 2Rσ i , then the number of features is n,
The proportion of distribution interval [m i -R · σ i, m i + R · σ i] covers is,

【数4】 によって求められる。但し、Φ(z)を標準正規分布の
分布関数、つまり、
(Equation 4) Required by Where Φ (z) is the distribution function of the standard normal distribution, that is,

【数5】 とする。また、Prej を十分0に近いとして近似を行っ
た。
(Equation 5) And The approximation was performed on the assumption that Prej was sufficiently close to 0.

【0088】これで、各特徴fi について、Now, for each feature f i ,

【数6】 を基準となる量子化幅とする。(Equation 6) Is a reference quantization width.

【0089】これは摂動を考えない場合であったので、
摂動を加えることによって、いくつかの量子化幅は狭く
することができる。
Since this is a case where no perturbation is considered,
By adding perturbations, some quantization widths can be reduced.

【0090】上記の摂動の様に進めることを考える。Consider proceeding like the above perturbation.

【0091】Search(d0 ,d1 ,d2 ,…)を、合計
N個の特徴量について、シフトしない特徴の数がd
0 個、±1シフトする特徴の数がd1 個、±2シフトす
る特徴の数がd2 個、... である摂動の組合せを全通り
探索することを表すとすると、探索は以下の表の上から
下に進むこととなる。
Search (d 0 , d 1 , d 2 ,...) Is calculated by changing the number of unshifted features to d
0, number 1 d of the features ± 1 shift, two numbers d characteristics of ± 2 shifting, the combination of perturbation is ... When indicating to explore all streets, searching the following You will go down from the top of the table.

【0092】[0092]

【表1】 ここで、例えばSearch(N−1,1)まで探索が可能で
あったとすると、一つの特徴を±1シフトする組合せを
全通り試すことができるので、任意の一つの特徴につい
て、その量子化幅を1/3に狭めても目的の本人拒否率
を達成できることを意味する。
[Table 1] Here, for example, if it is possible to search up to Search (N-1, 1), all combinations that shift one feature by ± 1 can be tried. Means that the target rejection rate can be achieved even if is reduced to 1/3.

【0093】上記の探索において、*印がついている所
に達する毎に、量子化幅をより狭めることができる。
In the above-described search, the quantization width can be further reduced each time a point marked with * is reached.

【0094】よって、Tmax 回の摂動によって、どこの
*印まで達成できるかを計算できれば、どれだけ量子化
幅を狭めることができるかを決定することができる。
Therefore, if it is possible to calculate up to which * mark can be achieved by T max perturbations, it is possible to determine how much the quantization width can be reduced.

【0095】*印のついたところをまとめると以下のよ
うな表になる。
The tables with the asterisks are summarized as follows.

【0096】[0096]

【表2】 e (N)を、Search(0,0,…,N(=de ))に
たどり着いて探索し終るまでの総試行回数とし、PWe
(i,N)をSearch(d0 ,d1 ,…,de-1,i(=
e ))についてすべてのd0 ,d1 ,…,de-1 を尽
くす試行回数とすると、 We (N)=(2e +1)N (1) PWe (i,N)=N i ・2i ・We-1 (N−i) (2) と表すことができる。
[Table 2] Let W e (N) be the total number of trials to reach Search (0, 0,..., N (= d e )) and complete the search, and PW e
Search (d 0 , d 1 , ..., de -1 , i (=
d e)) for all of d 0, d 1, ..., and the number of attempts to try the d e-1, W e ( N) = (2e +1) N (1) PW e (i, N) = N C i · 2 i · W e−1 (N−i) (2)

【0097】よって、下の手順を行うことによってどこ
まで到達できるかが分かる。
Therefore, it can be understood how far it can be reached by performing the following procedure.

【0098】1.We-1 (N)≦Tmax <We (N)と
なるeを求める 2.r: =Tmax −We-1 (N) 3.for(i:=1; r≧0;i:=i+1){r: =r-PWe (i,N)} 4.i: =i−2 5.if( i==0){e: =e−1; i=N} 到達点は、Search(0,0,…,N−i,i(=
e ))となる。
1. 2 to determine the W e-1 (N) ≦ T max <W e (N) become e. r: = Tmax -We-1 (N) 3. 3. for (i: = 1; r ≧ 0; i: = i + 1) {r: = r−PW e (i, N)} i: = i−2 5. if (i == 0) {e: = e−1; i = N} The arrival point is Search (0,0, ..., N−i, i (=
a d e)).

【0099】よって、任意のi個の特徴について、量子
化幅を基準の幅の1/(2e+1)にすることができ、
任意のN−i個の特徴について、量子化幅を基準の幅の
1/(2e−1)にすることができる。
Therefore, for any i features, the quantization width can be set to 1 / (2e + 1) of the reference width,
For any Ni features, the quantization width can be 1 / (2e-1) of the reference width.

【0100】以上の方法によって、量子化パラメータ
を、各特徴量の分布と、与えられた最高本人拒否率と最
大照合回数に基づいて設定することができる。
By the above method, the quantization parameter can be set based on the distribution of each feature, the given maximum rejection rate and the maximum number of times of collation.

【0101】次に、認証を成功させた摂動後の量子化特
徴コードを使って個人鍵を作成する方法について述べ
る。図10は、個人鍵を生成し得る個人認証装置の構成
を示すブロック図である。
Next, a method of creating a private key using a quantized feature code after perturbation that has succeeded in authentication will be described. FIG. 10 is a block diagram showing a configuration of a personal authentication device that can generate a personal key.

【0102】図10に示す個人認証装置は鍵の生成機能
を有するもので、図1に挙げた個人認証装置の基本構成
と身体的特徴情報入力部1、特徴量子化部3、量子化パ
ラメータ格納部5、照合部7、量子化パラメータ更新部
9、登録認証データ格納部11、登録認証データ更新部
13の部分で略同一であるが、照合部7に鍵生成部17
が接続されている点が異なる。またこれにより照合部7
は、認証が成功した場合には、その認証を成功させた摂
動後の量子化特徴コード列を鍵生成部17に送るという
構成になっている。
The personal authentication device shown in FIG. 10 has a key generation function. The basic configuration of the personal authentication device shown in FIG. 1, the physical characteristic information input unit 1, the characteristic quantization unit 3, and the storage of the quantization parameter 5, the matching unit 7, the quantization parameter updating unit 9, the registered authentication data storage unit 11, and the registered authentication data updating unit 13 are substantially the same.
Is connected. This also allows the collating unit 7
Is configured to transmit a perturbed quantized feature code sequence that has succeeded in authentication to the key generation unit 17 when authentication is successful.

【0103】鍵の生成方法としては、以下のような方法
が考えられる。
The following method is conceivable as a key generation method.

【0104】例えば、一方向性関数Hl として、任意長
のビット列を入力として固定長の出力を生成する既知の
一方向性関数SHA−1を用い、各量子化値を32ビッ
トとし、上記量子化特徴コードの列M=s1 ,s2 ,s
3 ,…,sn を、 s1 ×232×0 +s2 ×232×1 +…+sn ×2
32×(n−1) と表し、それと、記録媒体にあらかじめ格納しておいた
乱数Rを足し合わせた数Lをビット列によって表現し、
それにHl を施すことによって、固定長の個人鍵H
l (L)を生成することが出来る。
[0104] For example, as one-way function H l, using a one-way function SHA-1 of known for generating a fixed-length output as an input the bit string of arbitrary length, each quantized value is 32 bits, the quantum Sequence of generalized feature codes M = s 1 , s 2 , s
3, ..., a s n, s 1 × 2 32 × 0 + s 2 × 2 32 × 1 + ... + s n × 2
32 × (n−1), and the number L obtained by adding the random number R stored in the recording medium in advance is represented by a bit string,
By applying H l to it, a fixed-length private key H
l (L) can be generated.

【0105】また、Hl (L)を共通鍵暗号の鍵として
使うと、複数の鍵K1 ,K2 ,…、Kv で暗号化したも
のを記憶媒体に格納しておき、必要な際には再度H
l (L)を生成して復号化することにより、複数の鍵の
生成も行うことが出来る。
[0105] Further, using H l (L) is a key for common key encryption, a plurality of keys K 1, K 2, ..., may be stored which is encrypted with K v in the storage medium, when necessary H again
By generating and decrypting l (L), a plurality of keys can be generated.

【0106】この様に、暗号化を使えば、複数の鍵に限
らず、秘密にしておきたいデータの保護にも使用するこ
とが可能である。
As described above, by using encryption, it is possible to use not only a plurality of keys but also data to be kept secret.

【0107】また、他の方法としては、複数の鍵K1
2 ,…、Kv が全てHl (L)の長さ以下であれば、
複雑な暗号化を使わなくても K1 #Hl (L),k2 #Hl (L),…Kv #H
l (L) (なお、ここでは「#」を排他的論理和を示すものとす
る)を記憶媒体に入れておき、欲しい時にはもう一度排
他的論理和をとることによって得ることが出来る。
As another method, a plurality of keys K 1 ,
If K 2 ,..., K v are all less than or equal to the length of H l (L),
K 1 #H 1 (L), k 2 #H 1 (L),... K v #H without using complicated encryption
l (L) (here, “#” indicates exclusive OR) is stored in the storage medium, and when desired, the exclusive OR can be obtained again.

【0108】次に、上記構成の個人認証装置の作用・効
果等について説明する。
Next, the operation and effects of the personal authentication device having the above configuration will be described.

【0109】従来の個人認証法では、例えば指紋を身体
的特徴とした場合にはマニューシャ、筆跡を身体的特徴
とした場合にはx−y座標の筆点座標系列と筆圧等に見
られる如く、身体的特徴から身体的特徴情報の原情報の
近似的再現を可能とする特徴が多用されていた。また、
認証方法としては特徴間の類似度的尺度を用いて判定す
る場合が多く、入力されて特徴が登録特徴と同一でなく
とも類似していれば本人と認証される仕組みとなってい
た。したがって、登録特徴が盗難されると、該特徴から
登録に用いられた身体的特徴情報が近似的に再現され、
個人認証システムの入力として用いられるとセキュリテ
ィが破られる恐れがあった。
In the conventional personal authentication method, for example, when a fingerprint is a physical feature, a minutiae is used, and when a handwriting is a physical feature, a pen point coordinate series of xy coordinates and a pen pressure are used. In addition, features that enable approximate reproduction of original information of physical feature information from physical features have been frequently used. Also,
In many cases, the authentication method is determined using a similarity measure between the features. If the input feature is similar to the registered feature, but is similar to the registered feature, the feature is authenticated. Therefore, when the registered feature is stolen, the physical feature information used for registration is approximately reproduced from the feature,
When used as an input to a personal authentication system, there is a risk that security will be broken.

【0110】これに対し、本発明に基づく上記装置にお
いては、特徴そのものを保管せず、量子化して量子化特
徴コードに変換したものに、更に一方向性関数を施して
得られる一方向性関数値データを登録認証データとして
登録し、当該一方向性関数値データ同士で照合する。し
たがって、登録認証データ格納部11に格納されている
登録認証データが盗難されたとしても逆変換ができない
ため、登録認証データに合致する身体的特徴情報の再現
は極めて困難となる。
On the other hand, in the above-described apparatus according to the present invention, the feature itself is not stored, but the one-way function obtained by further quantizing and converting the feature code into a quantized feature code is obtained. The value data is registered as registered authentication data, and the one-way function value data is collated with each other. Therefore, even if the registered authentication data stored in the registered authentication data storage unit 11 is stolen, reverse conversion cannot be performed, and it is extremely difficult to reproduce physical characteristic information that matches the registered authentication data.

【0111】また、量子化パラメータwi ,oi が盗難
されたとしても、身体的特徴fi に対応する量子化特徴
コード(区間番号)si の最大値をk−1とすると、量
子化特徴コード行列における経路の組合せはkn 通りあ
る。つまり、量子化パラメータ及び登録認証データを盗
み、正解を探索しようとした場合、最大kn 通りの組み
合せを調べなくてはいけない。k,nが不明な状態で
は、取り得る経路の組合せは理論上、無限大となり、正
解経路を発見するのは極めて困難である。これらのこと
から、本発明に係る本実施形態では、登録認証データ等
の盗難に係わる危険性が極力低減されている。
[0111] The quantization parameter w i, even o i is stolen, when the maximum value of the physical features f i corresponding quantization characteristic code (section number) s i and k-1, the quantization There are k n combinations of paths in the feature code matrix. That is, stealing the quantization parameter and registered authentication data, if you try to explore the correct answer, it does not not examine the combination of up to k n street. When k and n are unknown, the number of possible combinations of paths is theoretically infinite, and it is extremely difficult to find the correct path. For these reasons, in the present embodiment according to the present invention, the risk of theft of registered authentication data and the like is reduced as much as possible.

【0112】上記で示したように、不正に正解を探索し
ようとした場合、k,nが大きいほど探索が困難になる
ため、k,nは大きなほうが安全性が高いことになる。
つまり、量子化区間幅wi は小さなほうが安全性が高い
わけである。
As described above, when an attempt is made to incorrectly search for a correct answer, the search becomes more difficult as k and n are larger. Therefore, the larger k and n are, the higher the security is.
That is, the smaller the quantization section width w i, the higher the security.

【0113】しかし、小さくしすぎると、身体的特徴量
にはばらつきがあるので、本人であっても認証できなく
なる可能性がある。そこで、摂動を繰り返して照合を繰
り返すことにより、摂動をしない場合よりも量子化区間
幅を狭くしつつ、本人拒否率も上げることのない認証が
可能となる。つまり、安全性が高く、信頼性も高い認証
が可能となる。
However, if the size is too small, there is a variation in the amount of physical characteristics, so that there is a possibility that even the person himself cannot be authenticated. Therefore, by repeating perturbation and repeating verification, it becomes possible to perform authentication without narrowing the quantization section width and increasing the false rejection rate as compared with the case without perturbation. That is, authentication with high security and high reliability can be performed.

【0114】また、探索・照合の回数と量子化パラメー
タの決め方であるが、探索・照合の回数を最大認証時間
に基づいて決め、量子化パラメータを個人の特徴量の分
布と、予め定められた最高本人拒否率と最大認証時間に
基づいて決めることにより、認証率、安全性、認証にか
かる処理時間が現実的に使用可能なように調整できる。
The number of times of search / collation and the method of determining the quantization parameter are as follows. The number of times of search / collation is determined based on the maximum authentication time, and the quantization parameter is determined in advance by the distribution of the characteristic amount of the individual. By determining based on the maximum rejection rate and the maximum authentication time, the authentication rate, security, and the processing time required for authentication can be adjusted so as to be practically usable.

【0115】上記で示した方法によると、その最高本人
拒否率と最大認証時間を満たす条件において、不正に正
解を探索する攻撃に対して最も安全になるように摂動回
数と量子化パラメータを決めることが可能となる。
According to the above-described method, under the conditions satisfying the maximum rejection rate and the maximum authentication time, the number of perturbations and the quantization parameter are determined so as to be the most secure against an attack for illegally searching for the correct answer. Becomes possible.

【0116】さらに、量子化パラメータを逐次変更する
場合には、特徴量分布の近似の精度を上げることができ
るため、より安定した認証が可能となる。
Further, when the quantization parameter is sequentially changed, the accuracy of approximation of the feature amount distribution can be improved, so that more stable authentication can be performed.

【0117】次に、上記k,nを不明にできる効果的な
実施例として手書き署名の筆跡の各ストロークの筆記時
間を身体的特徴量として用いる場合の実施例を図8を用
いて説明する。図8は「通研」と署名した例であり、ス
トローク1〜ストローク16の16画からなる。いま、
身体的特徴fi としてi番目のストロークの筆記時間を
とり特徴量q(msec )で表現する。これが量子化され更
に一方向性関数値に変換されて上述の照合処理が行われ
る。なお、ここでは筆記時間はペンダウンからペンアッ
プまでの筆点からなる実ストロークの時間とし、筆跡か
ら各ストロークに分解するにはペンダウンからペンアッ
プまでの時間をもって代表される。
Next, an embodiment in which the writing time of each stroke of the handwriting of the handwritten signature is used as a physical feature amount will be described as an effective embodiment capable of making k and n unknown. FIG. 8 shows an example in which "Tsugken" is signed, and is composed of 16 strokes 1 to 16. Now
The writing time of the i-th stroke is taken as a physical feature f i and is represented by a feature quantity q (msec). This is quantized, further converted into a one-way function value, and the above-described collation processing is performed. In this case, the writing time is the time of an actual stroke consisting of the pen points from pen down to pen up, and the time from pen down to pen up is represented to separate each stroke from the handwriting.

【0118】ここで、各ストロークの筆記時間は、個人
内変動の小さい特徴の一つとして選択されたものであ
る。
Here, the writing time of each stroke is selected as one of the characteristics with small intra-individual variations.

【0119】また、図8の例では、特徴fi としてペン
ダウンからペンアップまでの筆点からなる実ストローク
の筆記時間をとったが、ペンアップからペンダウンまで
の直線で表される仮想ストロークの筆記時間をも併せて
用いてもよい。
In the example of FIG. 8, the writing time of the actual stroke composed of the pen points from pen down to pen up is taken as the feature f i , but the writing of the virtual stroke represented by the straight line from pen up to pen down is taken. Time may also be used.

【0120】ここで、セキュリティを向上させるため
に、特徴量の数nを不明にさせる方法として、量子化パ
ラメータ格納部3が特徴番号n+1以降の量子化パラメ
ータをダミーで有する方法を例として挙げることができ
る。これにより、その署名の書かれ方を知っている人以
外はnの真の値を分からなくさせることができる。
Here, in order to improve the security, as a method of obscuring the number n of feature values, a method in which the quantization parameter storage unit 3 has a dummy quantization parameter after the feature number n + 1 as an example. Can be. This makes it impossible for anyone other than those who know how to write the signature to know the true value of n.

【0121】擬似パラメータ(ダミーの量子化パラメー
タ)wn+1 ,…、on+1 ,…の設定方法としては、例え
ば、wi の分布を、平均値mwi、分散σwi 2 の正規分布
で近似し、その分布にしたがった数列をランダムに生成
し、それをwn+1 以降の値とし、on+1 ,…の方は、
[0,1)のランダムな値とする方法がある。
[0121] Pseudo parameters (dummy quantization parameter) w n + 1, ..., o n + 1, as the ... Source setting, for example, the distribution of w i, the average value m wi, the variance sigma wi 2 Regular Approximate by a distribution, randomly generate a sequence according to the distribution, set it as a value after w n + 1 , and o n + 1 ,.
There is a method of setting a random value of [0, 1).

【0122】また、上記各ストロークに基づく特徴量に
加えて、基本ストロークの情報を加えると探索すべき経
路の数を更に飛躍的に増大させることができる。すなわ
ち、特徴抽出回路21において、入力されたストローク
に対して、基本ストロークの中で最も距離の近い1又は
2以上の基本ストロークを選択して、そのストローク番
号を量子化特徴コードとして使用する。ストローク間の
距離の計算法としては、 Toru Wakahara, Hiroshi Mura
se, Kazumi Odaka, ``On-line Handwriting Recognitio
n'', Proceedings of The IEEE, Vol.80,No.7, July 19
92にある方法を使用することが出来る。
Further, if information on the basic stroke is added in addition to the feature amount based on each stroke, the number of routes to be searched can be further increased. That is, the feature extraction circuit 21 selects one or more basic strokes that are closest to the input stroke among the basic strokes, and uses the stroke numbers as quantized feature codes. To calculate the distance between strokes, see Toru Wakahara, Hiroshi Mura
se, Kazumi Odaka, `` On-line Handwriting Recognitio
n '', Proceedings of The IEEE, Vol.80, No.7, July 19
The method at 92 can be used.

【0123】例えば、図9に示すR1 ,R2 ,R3 ,R
4 ,…は基本ストロークの一例であって、入力された各
ストロークから、上記基本ストロークの中で最も距離の
近いものを選択して、そのストローク番号を量子化コー
ドとして割り当てる。例えば、図8のストローク1はR
3 に割り当てられ、ストローク番号である3を量子化特
徴コードとする。
For example, R 1 , R 2 , R 3 , R shown in FIG.
4 ,... Are examples of basic strokes. From the input strokes, the closest one of the basic strokes is selected, and the stroke number is assigned as a quantization code. For example, stroke 1 in FIG.
The stroke number 3 assigned to 3 is a quantized feature code.

【0124】ここで、上記各基本ストロークは、多人数
の筆記者の多数回筆記により作成された大量データの分
析結果に基づき、文字を表現する多数のプリミティブの
集合の中から個人性が現れ易いものを選択すること等に
より得ることができる。
Here, each of the basic strokes can easily show individuality from a set of many primitives expressing characters based on the analysis result of a large amount of data created by a large number of scribes. It can be obtained by selecting one.

【0125】次に、複数の筆跡情報におけるストローク
数を等しくする方法の一例を示す。
Next, an example of a method for equalizing the number of strokes in a plurality of pieces of handwriting information will be described.

【0126】筆跡情報として、筆圧の時系列データをk
回採取したとする。そのデータの2つを選び出す全ての
組合せに、既知の技術である、dynamic programming(D
P)法を適用し、b番目のデータが、他のデータとの距
離の合計が最小であったときそれを基本データとする。
As handwriting information, time series data of the pen pressure
Assume that it has been collected twice. All combinations that select two of the data have a known technique, dynamic programming (D
P) method was applied to, b 0-th data, it is the basic data when the sum of the distances between the other data is the smallest.

【0127】dynamic programming法については、例え
ば、文献 Hiroaki Sakoe, Seibi Chiba, “Dynamic Pro
gramming Algoritthm Optimization for Spoken Word R
ecognition",IEEE Trans. on Acoustics, Speech, and
Signal Processing, Vol. ASSP-26,No.1,Feb.1978に記
載されている。
The dynamic programming method is described, for example, in the literature Hiroaki Sakoe, Seibi Chiba, “Dynamic Pro
gramming Algoritthm Optimization for Spoken Word R
ecognition ", IEEE Trans. on Acoustics, Speech, and
Signal Processing, Vol. ASSP-26, No. 1, Feb. 1978.

【0128】記法として、m番目のデータのペンのアッ
プ/ダウンの時間をtud (m)(1), tud (m)(2), …と表現す
る。
As a notation, the pen data of the m-th data
T / p timeud (m)(1), tud (m)(2),…
You.

【0129】次に基本データ以外の全てのデータm(m
≠b)について、tud (b )(i),に、DPによって写像
された時系列空間上で一番近いtud (m)(j)を求め、それ
をtud (b )(i)の対応点と考え、c(b ,m)(i)=jと表
現する。
Next, all data m (m
≠ b0), Tud (b 0 )(i), mapped by DP
The nearest t in the given time series spaceud (m)(j)
To tud (b 0 )Considering the corresponding point of (i), c(b 0 , m)(i) = j and table
Manifest.

【0130】次に、各データmについて、データmの一
つのペンアップ/ダウンの時間にデータbの複数のペ
ンアップ/ダウンの時間が対応している、つまり、ある
j´についてc(b ,m)(i1)=c(b ,m)(i2)=…j´と
なった場合は、tud (b )(i1),tud (b )(i2),…をmの時
間軸上に写像したもので、一番tud (m)(j)に近かった
点、tud (b )(ih)のみを対応点として認め、それ以外の
ものについてはc(b ,m )(il)=− 1(l≠h)して対
応点でないとする。
[0130] Next, for each data m, the time of a plurality of pen-up / down time on the data b 0 of one pen-up / down data m corresponds, that is, for a j'c (b 0 , m) (i 1 ) = c (b 0 , m) (i 2 ) =... J ′, t ud (b 0 ) (i 1 ), t ud (b 0 ) (i 2 ), ... are mapped on the time axis of m, and only the point closest to t ud (m) (j) and only t ud (b 0 ) (i h ) are recognized as corresponding points. It is assumed that c (b 0 , m ) (i l ) = − 1 (l ≠ h) and the corresponding point is not a corresponding point.

【0131】次に、各tud (b )(i)において、全てのデ
ータm(m≠b)について対応点が 存在する、つま
り、全てのmについてc(b ,m)(i)≠−1であったな
ら、そのi について各tud (l)(i)を、画の切れ、つなが
りによって消滅することの少ない安 定したペンアップ
/ダウンの時間t´ud (l)(i´)とする。
Next, in each tud (b 0 ) (i), corresponding points exist for all data m (m ≠ b 0 ), that is, for all m, c (b 0 , m) (i ) ≠ −1, each tud (l) (i) is converted to a stable pen-up / down time t ′ ud (l) ( i ′).

【0132】安定したペンアップ/ダウンの時間として
認められなかった点は全てを取り除き、各データについ
て得られたt´ud (l)(i´)をペンアップ/ダウンの時間
として 考え、各データのストローク時間とする。
All points that were not recognized as stable pen-up / down times were removed, and t ′ ud (l) (i ′) obtained for each data was considered as the pen-up / down time. Stroke time.

【0133】また、上記実施形態では、登録認証データ
の作成及び登録も、特徴量子化部3や照合部7を通じて
行っているが、当該登録認証データの作成及び登録の処
理を行う処理を別ブロック(別装置)としても良い。
In the above-described embodiment, the creation and registration of the registered authentication data is also performed through the feature quantization unit 3 and the collation unit 7. However, the process of creating and registering the registered authentication data is performed by another block. (Another device).

【0134】また、本認証を行う装置を、認証を行うサ
ーバと、利用者が身体的特徴情報を入力する端末に分け
て使用しても良い。
[0134] The device for performing the actual authentication may be divided into a server for performing the authentication and a terminal for the user to input the physical characteristic information.

【0135】その例としては、図1における身体的特徴
情報入力部1を個人認証端末にして、残りの部分を個人
認証サーバとして、身体的特徴情報入力部1と特徴量子
化部を繋ぐ部分をネットワークとする方法と、身体的特
徴情報入力部1と特徴量子化部3と量子化パラメータ格
納部5を個人認証端末にして、残りの部分を個人認証サ
ーバとして、特徴量子化部3と照合部7を繋ぐ部分をネ
ットワークとする方法がある。
As an example, the physical characteristic information input unit 1 in FIG. 1 is used as a personal authentication terminal, the remaining part is used as a personal authentication server, and the part connecting the physical characteristic information input unit 1 and the characteristic quantization unit is used. A method of making a network, a physical feature information input unit 1, a feature quantization unit 3, and a quantization parameter storage unit 5 are used as personal authentication terminals, and the remaining part is used as a personal authentication server. There is a method in which the part connecting the 7 is a network.

【0136】認証結果を端末側が知りたい場合は、サー
バと端末間に認証結果を送受信する手段をつけることに
よって可能となる。
If the terminal wants to know the authentication result, this can be achieved by providing means for transmitting and receiving the authentication result between the server and the terminal.

【0137】また、後者の実現方法において、認証に成
功した際の身体的特徴の特徴量を加味して得られた新た
な特徴量分布に基づき、量子化パラメータ、登録特徴量
データを更新することを行いたい場合は、その更新をす
る際に必要とされるデータの送受信を行うことの出来る
手段をつけることによって可能となる。
In the latter method, the quantization parameter and the registered feature data are updated based on a new feature distribution obtained by adding the feature of the physical feature when the authentication is successful. Can be performed by providing a means for transmitting and receiving data required for updating.

【0138】ただし、身体的特徴情報、もしくは量子化
特徴コードをそのまま送信する場合は、個人認証サーバ
と個人認証端末を繋ぐネットワーク回線については、盗
聴、改ざんの心配のないようなイントラネット等でない
といけないことは言うまでもない。
However, when the physical feature information or the quantized feature code is transmitted as it is, the network line connecting the personal authentication server and the personal authentication terminal must be an intranet or the like that does not have a fear of eavesdropping and tampering. Needless to say.

【0139】以上において、本発明の実施形態について
具体的に説明したが、本発明は上記実施形態に限定され
るものではなく、その主旨を逸脱しない範囲において種
々変更可能であることは言うまでもない。
Although the embodiments of the present invention have been specifically described above, it is needless to say that the present invention is not limited to the above embodiments, and that various changes can be made without departing from the gist of the present invention.

【0140】[0140]

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
身体的特徴情報から得られる特徴の特徴量を量子化操作
により量子化特徴コードに変換し、該量子化特徴コード
の列に一方向性関数を施して生成される一方向性関数値
データを登録認証データとして格納しておき、新たに身
体的特徴情報が入力されると、入力から得られた特徴
量、あるいは、量子化特徴コードに適宜、摂動を加えな
がら、得られた量子化特徴コードを一方向性関数値に変
換し登録認証データとの照合を行うので、登録認証デー
タが盗難されたとしても逆変換ができないため、登録さ
れている登録認証データに合致する身体的特徴情報の再
現は極めて困難であるため、安全性や信頼性の高い認証
方法であると共に、入力された身体的特徴の変動にも対
処される。すなわち、毎回変動する身体的特徴に対処し
て安定した認証を可能にするという効果がある。
As described above, according to the present invention,
The feature amount of the feature obtained from the physical feature information is converted into a quantized feature code by a quantization operation, and one-way function value data generated by applying a one-way function to the sequence of the quantized feature code is registered. It is stored as authentication data, and when new physical feature information is input, the obtained quantized feature code is appropriately added with a perturbation to the feature amount obtained from the input or the quantized feature code. Since it is converted to a one-way function value and collated with the registered authentication data, even if the registered authentication data is stolen, the reverse conversion cannot be performed. Because it is extremely difficult, it is a highly secure and reliable authentication method, and also handles fluctuations in the input physical characteristics. That is, there is an effect that a stable authentication is enabled by coping with a physical characteristic that changes every time.

【0141】また、登録特徴を暗号化して保管しておく
従来方式と比べて、鍵の保管・管理の手間も不要となる
長所がある。
Further, as compared with the conventional method in which the registered features are encrypted and stored, there is an advantage that the labor for storing and managing the key is not required.

【0142】また、本発明によれば、与えられた最大認
証時間に基づいて最大照合回数を求めること、また与え
られた最高本人拒否率と最大照合回数に基づいて量子化
パラメータを決めることにより、認証率、安全性、認証
時間が現実的に使用可能なように調整できる。
According to the present invention, the maximum number of times of collation is obtained based on the given maximum authentication time, and the quantization parameter is determined based on the given maximum rejection rate and maximum number of times of collation. Authentication rate, security, and authentication time can be adjusted to be realistically usable.

【0143】例えば、求められる最高本人拒否率と最大
認証時間を満たす条件下で安全性が最大になるように量
子化幅と摂動回数を決めることが可能になる。
For example, it is possible to determine the quantization width and the number of perturbations so that the security is maximized under the condition that the required maximum rejection rate and the maximum authentication time are satisfied.

【0144】また、本発明によれば、量子化パラメータ
中に擬似パラメータを含むことにより特徴量の数が不明
となり、認証システムの安全性が向上するという効果が
ある。
Further, according to the present invention, the number of feature quantities becomes unknown by including the pseudo parameter in the quantization parameter, and the security of the authentication system is improved.

【0145】また、本発明によれば、認証が成功したと
きの身体的特徴の特徴量を用いて、新たな特徴量の分布
を求めることにより、より近似精度の高い特徴量分布に
基づいて量子化パラメータを設定することができるた
め、毎回変動し、また経時変化しやすい身体的特徴情報
の特徴に対処し安定した認証を行うことができ、より認
証の信頼性が向上するという効果がある。
Further, according to the present invention, a new feature amount distribution is obtained by using the feature amount of the physical feature at the time of successful authentication. Since the parameterization can be set, a stable authentication can be performed by coping with the characteristics of the physical characteristic information which fluctuates every time and easily changes with time, and there is an effect that the reliability of the authentication is further improved.

【0146】また、本発明によれば、署名の筆跡の各ス
トロークの筆記時間を身体的特徴量として用いること、
又は、最も類似する基本ストロークのストローク番号を
量子化特徴コードとして用いることにより、上記実施例
で述べた各効果を得ることができる。
Further, according to the present invention, the writing time of each stroke of the handwriting of the signature is used as a physical feature amount.
Alternatively, each effect described in the above embodiment can be obtained by using the stroke number of the most similar basic stroke as the quantization feature code.

【0147】また、本発明によれば、身体的特徴量から
個人鍵を生成することにより、銀行のATMにおける暗
証番号やシステムのログインの時に必要とされるパスワ
ードなどの本人が秘密を持っておかなくてはいけない記
号列等を、本人の記憶にも頼ることなく安全に保管し、
生成することが可能である。
Further, according to the present invention, by generating a personal key from physical characteristics, a person such as a personal identification number at a bank ATM or a password required at the time of logging in to the system must be kept secret. Keep the necessary symbol strings etc. safely without relying on the person's memory,
Can be generated.

【0148】また、本発明によれば、個人認証サーバと
個人認証端末を用いて認証を行うことにより、身体的特
徴を取得する場所と、照合を行う場所を異にすることが
できるという効果がある。
Further, according to the present invention, by performing authentication using the personal authentication server and the personal authentication terminal, it is possible to make the place where the physical characteristic is obtained and the place where the collation is performed different. is there.

【0149】また、本発明によれば、複数の筆跡情報か
らストローク情報を抽出する際に、該筆跡情報間のスト
ローク数の変動を吸収し、全データのストローク数を等
しくした後に得られた各ストロークの筆記時間を身体的
特徴量として用いて登録認証データを作成することによ
り、ストローク間がつながったり切れたりしやすい筆跡
においても、ストローク数が違うことによる登録の失敗
を減らすことが出来、安定した登録を可能にする。
Further, according to the present invention, when extracting stroke information from a plurality of pieces of handwriting information, variations in the number of strokes between the pieces of handwriting information are absorbed, and each stroke obtained after equalizing the number of strokes of all data. By creating registration authentication data using the stroke writing time as a physical feature, it is possible to reduce registration failures due to differences in the number of strokes, even in handwriting where strokes are easily connected or disconnected, and stable Enable registration.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明に基づく実施形態に係る個人認証装置の
ブロック構成図である。
FIG. 1 is a block diagram of a personal authentication device according to an embodiment of the present invention.

【図2】本発明に基づく実施形態に係る特徴量子化部の
構成図である。
FIG. 2 is a configuration diagram of a feature quantization unit according to an embodiment based on the present invention.

【図3】量子化パラメータとして、量子化幅wi とオフ
セット量子化oi を使った量子化の例を示す図である。
FIG. 3 is a diagram illustrating an example of quantization using a quantization width w i and offset quantization o i as quantization parameters.

【図4】量子化操作の一例を示す図である。FIG. 4 is a diagram illustrating an example of a quantization operation.

【図5】量子化特徴コード行列の一例を示す図である。FIG. 5 is a diagram illustrating an example of a quantized feature code matrix.

【図6】本発明に基づく実施形態に係る照合部の構成図
である。
FIG. 6 is a configuration diagram of a collation unit according to the embodiment based on the present invention.

【図7】量子化特徴コード行列における量子化区間番号
の摂動の一例を示す図である。
FIG. 7 is a diagram illustrating an example of perturbation of a quantization section number in a quantization feature code matrix.

【図8】身体的特徴情報として筆跡を用いた場合の一例
を示す図である。
FIG. 8 is a diagram illustrating an example of a case where handwriting is used as physical characteristic information.

【図9】筆跡における基本ストロークの一例を示す図で
ある。
FIG. 9 is a diagram illustrating an example of a basic stroke in a handwriting.

【図10】個人鍵生成を行う個人認証装置のブロック構
成図である。
FIG. 10 is a block diagram of a personal authentication device that generates a personal key.

【図11】登録処理の処理手順の一例を示すフローチャ
ートである。
FIG. 11 is a flowchart illustrating an example of a processing procedure of a registration process.

【図12】認証処理の処理手順の一例を示すフローチャ
ートである。
FIG. 12 is a flowchart illustrating an example of a processing procedure of an authentication process.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 身体的特徴情報入力部 3 特徴量子化部 5 量子化パラメータ格納部 7 照合部 9 量子化パラメータ更新部 11 登録認証データ格納部 13 登録認証データ更新部 15 認証結果格納部 17 鍵生成部 31 特徴抽出回路 33 量子化パラメータ設定回路 35 量子化回路 71 一方向性関数値化回路 73 比較回路 75 判定回路 77 探索回路 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Physical characteristic information input part 3 Feature quantization part 5 Quantization parameter storage part 7 Matching part 9 Quantization parameter update part 11 Registration authentication data storage part 13 Registration authentication data update part 15 Authentication result storage part 17 Key generation part 31 Features Extraction circuit 33 Quantization parameter setting circuit 35 Quantization circuit 71 One-way function value conversion circuit 73 Comparison circuit 75 Judgment circuit 77 Search circuit

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 伴野 明 東京都千代田区大手町二丁目3番1号 日 本電信電話株式会社内 (72)発明者 若原 徹 東京都千代田区大手町二丁目3番1号 日 本電信電話株式会社内 (72)発明者 坂村 健 東京都品川区大崎四丁目9番2号 Fターム(参考) 5B043 AA09 BA06 EA04 EA05 FA07 FA09 GA04 5J104 AA07 KA01 KA03 KA06 KA16 NA11 PA14  ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing on the front page (72) Inventor Akira Banno 2-3-1 Otemachi, Chiyoda-ku, Tokyo Nippon Telegraph and Telephone Corporation (72) Inventor Toru Wakahara 2-3-3 Otemachi, Chiyoda-ku, Tokyo No. 1 Nippon Telegraph and Telephone Corporation (72) Inventor Ken Sakamura 4-9-2 Osaki, Shinagawa-ku, Tokyo F-term (reference) 5B043 AA09 BA06 EA04 EA05 FA07 FA09 GA04 5J104 AA07 KA01 KA03 KA06 KA16 NA11 PA14

Claims (22)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 身体的特徴量を用いて本人の認証を行う
個人認証方法において、 個人の少なくとも1種類の身体的特徴量をそれぞれ量子
化して量子化特徴コード列を生成し、 該量子化特徴コード列から一方向性関数を用いて一方向
性関数値データを生成し、 該一方向性関数値データと本人確認のために予め用意さ
れた登録認証データとを照合し、 該一方向性関数値データと登録認証データとが一致した
場合には該登録認証データに対応する本人であると判定
し、 該一方向性関数値データと該登録認証データとが不一致
の場合には、前記身体的特徴量と量子化特徴コード列の
いずれかに摂動を行い新たな一方向性関数値データを生
成すること及びこの生成された一方向性関数値データと
前記登録認証データとを照合することとを繰り返し、 所定回数内の照合により、該一方向性関数値データと登
録認証データとが一致した場合には該登録認証データに
対応する本人であると判定し、 所定回数内の照合で一致しない場合、該登録認証データ
に対応する本人ではないと判定することを特徴とする個
人認証方法。
1. A personal authentication method for authenticating an individual using physical features, wherein each of at least one type of physical features of the individual is quantized to generate a quantized feature code sequence. Generating one-way function value data from the code sequence using a one-way function, collating the one-way function value data with registered authentication data prepared in advance for identity verification, If the value data and the registered authentication data match, it is determined that the user is the principal corresponding to the registered authentication data. If the one-way function value data and the registered authentication data do not match, the physical Perturbing any of the feature amount and the quantized feature code sequence to generate new one-way function value data, and comparing the generated one-way function value data with the registered authentication data. Repeat, place If the one-way function value data matches the registered authentication data by matching within a fixed number of times, it is determined that the user is the principal corresponding to the registered authentication data. A personal authentication method characterized by determining that the user is not the person corresponding to the registered authentication data.
【請求項2】 身体的特徴量を用いて本人の認証を行う
個人認証方法において、 認証すべき個人の身体的特徴を取得して、当該身体的特
徴の各特徴量に基づき量子化パラメータを求め、 該量子化パラメータと前記各特徴量に基づき量子化特徴
コードを生成し該量子化特徴コードの列を一方向性関数
によって一方向性関数値データに変換して登録認証デー
タとすることを特徴とする請求項1に記載の個人認証方
法。
2. An individual authentication method for authenticating an individual using physical features, comprising: acquiring a physical feature of an individual to be authenticated; and obtaining a quantization parameter based on each feature of the physical feature. Generating a quantized feature code based on the quantized parameter and each of the feature amounts, and converting the sequence of the quantized feature code into one-way function value data by a one-way function to obtain registered authentication data. The personal authentication method according to claim 1, wherein
【請求項3】 身体的特徴量を用いて本人の認証を行う
個人認証方法において、 個人の少なくとも1種類の身体的特徴量をそれぞれ量子
化して量子化特徴コード列を生成し、 該量子化特徴コード列から一方向性関数を用いて一方向
性関数値データを生成し、 該一方向性関数値データと本人確認のために予め用意さ
れた登録認証データとを照合し、 該一方向性関数値データと登録認証データとが一致した
場合には該登録認証データに対応する本人であると判定
すると共に、該一方向性関数値データに対応する量子化
特徴コード列に基づいて個人鍵を生成し、 該一方向性関数値データと該登録認証データとが不一致
の場合には、前記身体的特徴量と量子化特徴コード列の
いずれかに摂動を行い新たな一方向性関数値データを生
成すること及びこの生成された一方向性関数値データと
前記登録認証データとを照合することとを繰り返し、 該登録認証データに対応する本人であると判定された際
に、照合で一致した一方向性関数値データに対応する量
子化特徴コード列に基づいて個人鍵を生成することを特
徴とする個人認証方法。
3. An individual authentication method for authenticating an individual using physical features, wherein each of at least one type of physical features of the individual is quantized to generate a quantized feature code sequence. Generating one-way function value data from the code sequence using a one-way function, collating the one-way function value data with registered authentication data prepared in advance for identity verification, If the value data matches the registered authentication data, it is determined that the user is the principal corresponding to the registered authentication data, and a personal key is generated based on the quantized feature code sequence corresponding to the one-way function value data. If the one-way function value data does not match the registered authentication data, any one of the physical feature value and the quantized feature code sequence is perturbed to generate new one-way function value data. Do and do The generated one-way function value data is repeatedly compared with the registered authentication data, and when it is determined that the user is the principal corresponding to the registered authentication data, the one-way function value data matched by the verification is determined. A personal authentication method characterized in that a personal key is generated based on a quantized feature code sequence corresponding to (1).
【請求項4】 与えられた最大認証時間に基づいて、前
記照合の最大回数を設定することを特徴とする請求項1
乃至請求項3のいずれか1項に記載の請求項1に記載の
個人認証方法。
4. The method according to claim 1, wherein the maximum number of times of matching is set based on a given maximum authentication time.
The personal authentication method according to any one of claims 1 to 3, wherein the personal authentication method according to any one of claims 1 to 3.
【請求項5】 前記量子化する際のパラメータは、各特
徴量の分布と与えられた最高本人拒否率と最大照合回数
に基づいて設定されることを特徴とする請求項1乃至請
求項4のいずれか1項に記載の個人認証方法。
5. The quantization parameter according to claim 1, wherein the quantization parameter is set based on a distribution of each feature amount, a given maximum rejection rate, and a maximum number of times of matching. The personal authentication method according to any one of the preceding claims.
【請求項6】 前記量子化する際のパラメータ中に擬似
パラメータを含むことを特徴とする請求項1乃至請求項
5のいずれか1項に記載の個人認証方法。
6. The personal authentication method according to claim 1, wherein a pseudo parameter is included in the parameter at the time of the quantization.
【請求項7】 前記照合によって一方向性関数値データ
と登録認証データとが一致したときに、取得した身体的
特徴の特徴量を加味して新たな特徴量の分布を求め、そ
の新たな特徴量の分布に基づき、量子化する際のパラメ
ータを更新すると共に、当該新たなパラメータに基づき
登録されている登録認証データの更新を行うことを特徴
とする請求項1乃至請求項5のいずれか1項に記載の個
人認証方法。
7. When the one-way function value data matches the registered authentication data by the collation, a new feature amount distribution is obtained by taking into account the acquired feature amount of the physical feature, and the new feature is obtained. The method according to any one of claims 1 to 5, wherein a parameter at the time of quantization is updated based on the amount distribution, and registered authentication data registered is updated based on the new parameter. Personal authentication method described in section.
【請求項8】 前記身体的特徴量として、筆記具が筆記
対象物に接触してから離れるまでをストロークと認識
し、各ストロークの筆記時間を使うことを特徴とする請
求項1乃至請求項7のいずれか1項に記載の個人認証方
法。
8. The writing method according to claim 1, wherein the physical feature quantity is a stroke from a point at which the writing instrument comes into contact with the writing object to a point at which the writing tool leaves, and a writing time of each stroke is used. The personal authentication method according to any one of the preceding claims.
【請求項9】 前記身体的特徴量として、筆記具が筆記
対象物に接触してから離れるまでをストロークと認識
し、取得された各ストロークを用い、該ストロークと、
予め決められた複数の基本ストロークに最も類似する1
又は2以上の上記基本ストロークのストローク番号を上
記ストロークに対応する量子化特徴コードとして使用す
ることを特徴とする請求項1乃至請求項8のいずれか1
項に記載の個人認証方法。
9. As the physical characteristic amount, a stroke from when the writing instrument comes into contact with the writing object to when it leaves the writing object is recognized as a stroke, and each of the obtained strokes is used.
1 most similar to a plurality of predetermined basic strokes
9. The method according to claim 1, wherein a stroke number of two or more basic strokes is used as a quantization feature code corresponding to the stroke.
Personal authentication method described in section.
【請求項10】 複数の筆跡情報からストローク情報を
抽出する際に、該筆跡情報間のストローク数の変動を吸
収し、全データのストローク数を等しくした後に得られ
た各ストロークの筆記時間を身体的特徴量として用いて
登録認証データを作成することを特徴とする請求項8ま
たは請求項9に記載の個人認証方法。
10. When extracting stroke information from a plurality of pieces of handwriting information, a variation in the number of strokes between the pieces of handwriting information is absorbed, and the writing time of each stroke obtained after equalizing the number of strokes of all data is reduced. 10. The personal authentication method according to claim 8, wherein the registration authentication data is created by using the registration authentication data as a characteristic amount.
【請求項11】 身体的特徴量を用いて本人の認証を行
う個人認証装置において、 個人の少なくとも1種類の身体的特徴量をそれぞれ量子
化して量子化特徴コード列を生成する特徴量子化手段
と、 該量子化特徴コード列から一方向性関数を用いて一方向
性関数値データを生成する一方向性関数値化手段と、 該一方向性関数値データと本人確認のために予め用意さ
れた登録認証データとを照合する照合手段と、 該一方向性関数値データと該登録認証データとが不一致
の場合には、前記身体的特徴量及び量子化特徴コード列
のいずれかに摂動を行い新たな一方向性関数値データを
生成すること及びこの生成された一方向性関数値データ
と前記登録認証データとを照合することとを繰り返す探
索手段と、 前記探索手段において、当該照合回数が所定回数に達し
ても一致しなかった場合には該登録認証データに対応す
る本人ではないと判定して認証処理を終了をする認証棄
却手段とを有することを特徴とする個人認証装置。
11. A personal authentication device for authenticating a person using physical features, wherein a feature quantizing means for quantizing at least one type of physical features of an individual to generate a quantized feature code sequence. A one-way function value generating means for generating one-way function value data from the quantized feature code sequence by using a one-way function; Verification means for verifying the registered authentication data; and if the one-way function value data and the registered authentication data do not match, a perturbation is made to one of the physical feature amount and the quantized feature code sequence to newly perform Search means for repeating the generation of the one-way function value data and the collation of the generated one-way function value data with the registered authentication data; and Personal identification device characterized by having an authentication rejection means for the end the decision to the authentication process is not the person corresponding to the registration authentication data if also not match reaches a count.
【請求項12】 身体的特徴量を用いて本人の認証を行
う個人認証装置において、 認証すべき個人の身体的特徴を取得して、当該身体的特
徴の各特徴量に基づき量子化する際のパラメータを求め
る量子化パラメータ設定手段と、 前記量子化パラメータと前記各特徴量に基づき量子化特
徴コードを生成し該量子化特徴コードの列を一方向性関
数によって一方向性関数値データに変換して登録認証デ
ータとして登録認証データ格納部に登録する登録処理手
段とを備えることを特徴とする個人認証装置。
12. A personal authentication device for authenticating an individual using a physical feature amount, wherein a personal feature of an individual to be authenticated is obtained and quantized based on each feature amount of the physical feature. Quantization parameter setting means for obtaining a parameter; generating a quantized feature code based on the quantized parameter and each of the feature amounts; and converting a sequence of the quantized feature code into one-way function value data by a one-way function. And a registration processing means for registering the registered authentication data in the registered authentication data storage unit.
【請求項13】 身体的特徴量を用いて本人の認証を行
う個人認証装置において、 個人の少なくとも1種類の身体的特徴量をそれぞれ量子
化して量子化特徴コード列を生成する特徴量子化手段
と、 該量子化特徴コード列から一方向性関数を用いて一方向
性関数値データを生成する一方向性関数値化手段と、 該一方向性関数値データと本人確認のために予め用意さ
れた登録認証データとを照合する照合手段と、 該一方向性関数値データと登録認証データとが一致した
場合には該登録認証データに対応する本人であるか否か
を判定する判定手段と、 該判定手段で本人であることが認証されたときには該一
方向性関数値データに対応する量子化特徴コード列に基
づいて個人鍵を生成する鍵生成手段と、 該一方向性関数値データと該登録認証データとが不一致
の場合には、前記身体的特徴量と量子化特徴コード列の
いずれかに摂動を行い新たな一方向性関数値データを生
成すること及びこの生成された一方向性関数値データと
前記登録認証データとを照合することとを繰り返す探索
手段と、 一致しない場合、前記摂動と照合を繰り返して照合回数
が所定回数に達した場合には該登録認証データに対応す
る本人ではないと判定して認証処理を終了する認証棄却
手段とを有することを特徴とする個人認証装置。
13. A personal authentication device for authenticating an individual using physical feature values, wherein a feature quantization means for quantizing at least one type of physical feature value of an individual to generate a quantized feature code sequence. A one-way function value generating means for generating one-way function value data from the quantized feature code sequence by using a one-way function; Checking means for checking the registered authentication data; determining means for determining whether or not the user corresponds to the registered authentication data when the one-way function value data matches the registered authentication data; Key generation means for generating a personal key based on a quantized feature code sequence corresponding to the one-way function value data when the identity is authenticated by the determination means; and the one-way function value data and the registration Authentication data Are not coincident with each other, a perturbation is made to one of the physical feature amount and the quantized feature code sequence to generate new one-way function value data, and the generated one-way function value data and A search unit that repeats collation with the registered authentication data; and if it does not match, if the number of collations reaches a predetermined number by repeating the perturbation and collation, it is determined that the user is not the principal corresponding to the registered authentication data. An authentication rejecting means for terminating the authentication process and terminating the authentication process.
【請求項14】 与えられた最大認証時間に基づいて、
前記照合の最大回数を設定することを特徴とする請求項
11乃至請求項13のいずれか1項に記載の個人認証装
置。
14. Based on a given maximum authentication time,
14. The personal authentication apparatus according to claim 11, wherein a maximum number of times of the collation is set.
【請求項15】 前記量子化する際のパラメータは、各
特徴量の分布と与えられた最高本人拒否率と最大照合回
数に基づいて設定されることを特徴とする請求項11乃
至請求項14のいずれか1項に記載の個人認証装置。
15. The method according to claim 11, wherein the parameters for the quantization are set based on the distribution of each feature amount, the given maximum rejection rate and the maximum number of times of matching. The personal authentication device according to claim 1.
【請求項16】 前記量子化する際のパラメータ中に、
擬似パラメータを含むことを特徴とする請求項11乃至
請求項15のいずれか1項に記載の個人認証装置。
16. The quantization parameter may include:
16. The personal authentication device according to claim 11, further comprising a pseudo parameter.
【請求項17】 前記照合手段において、一方向性関数
値データと登録認証データとが一致したときに、取得し
た身体的特徴の特徴量を加味して新たな特徴量の分布を
求め、その新たな特徴量の分布に基づき、量子化する際
のパラメータを更新すると共に、当該新たなパラメータ
に基づき登録されている登録認証データの更新を行うこ
とを特徴とする請求項11乃至請求項16のいずれか1
項に記載の個人認証装置。
17. When the one-way function value data and the registered authentication data match, the matching means obtains a new feature amount distribution by taking into account the acquired feature amount of the physical feature, and 17. The method according to claim 11, further comprising: updating a parameter at the time of quantization based on the distribution of the feature amount, and updating registered authentication data registered based on the new parameter. Or 1
Personal authentication device according to the paragraph.
【請求項18】 前記身体的特徴として、筆記具が筆記
対象物に接触してから離れるまでをストロークと認識
し、各ストロークの筆記時間を使うことを特徴とする請
求項11乃至請求項17のいずれか1項に記載の個人認
証装置。
18. The writing method according to claim 11, wherein the physical feature is that a writing implement is recognized as a stroke from the time when the writing implement comes into contact with the writing object to the time when the writing implement leaves, and the writing time of each stroke is used. 2. The personal authentication device according to claim 1.
【請求項19】 前記身体的特徴量として、筆記具が筆
記対象物に接触してから離れるまでをストロークと認識
し、取得された各ストロークを用い、該ストロークと、
予め決められた複数の基本ストロークに最も類似する1
又は2以上の上記基本ストロークのストローク番号を上
記ストロークに対応する量子化特徴コードとして使用す
ることを特徴とする請求項11乃至請求項18のいずれ
か1項に記載の個人認証装置。
19. The method according to claim 19, wherein the physical feature amount is a stroke from a point at which the writing instrument comes into contact with the writing object to a point at which the writing tool leaves the writing object, and each of the obtained strokes is used.
1 most similar to a plurality of predetermined basic strokes
19. The personal authentication apparatus according to claim 11, wherein a stroke number of two or more of the basic strokes is used as a quantization feature code corresponding to the stroke.
【請求項20】 複数の筆跡情報からストローク情報を
抽出する際に、該筆跡情報間のストローク数の変動を吸
収し、全データのストローク数を等しくした後に得られ
た各ストロークの筆記時間を身体的特徴量として用いて
登録認証データを作成することを特徴とする請求項18
または請求項19に記載の個人認証装置。
20. When extracting stroke information from a plurality of pieces of handwriting information, a variation in the number of strokes between the pieces of handwriting information is absorbed, and the writing time of each stroke obtained after equalizing the number of strokes of all data is reduced. 19. The registration authentication data is created by using as a characteristic feature amount.
Alternatively, the personal authentication device according to claim 19.
【請求項21】 身体的特徴量を用いて本人の認証を行
う個人認証のための個人認証サーバにおいて、 本人確認のために予め用意された登録認証データを格納
する登録認証データ格納手段と、 個人の少なくとも1種類の身体的特徴量を量子化して得
られる量子化特徴コード列から一方向性関数を用いて一
方向性関数値データを生成する一方向性関数値化手段
と、 該一方向性関数値データと前記登録認証データ格納部に
格納される登録認証データとを照合する照合手段とを有
することを特徴とする個人認証サーバ。
21. A personal authentication server for personal authentication for performing personal authentication using a physical feature quantity, a registration authentication data storage means for storing registration authentication data prepared in advance for personal identification, A one-way function value generating means for generating one-way function value data using a one-way function from a quantized feature code sequence obtained by quantizing at least one kind of physical feature amount; A personal authentication server, comprising: matching means for comparing function value data with registered authentication data stored in the registered authentication data storage unit.
【請求項22】 身体的特徴量を用いて本人の認証を行
う個人認証のための個人認証端末において、個人の少な
くとも1種類の身体的特徴量をそれぞれ量子化して量子
化特徴コード列を生成する特徴量子化手段と、 該量子化特徴コード列を送信する送信手段とを有するこ
とを特徴とする個人認証端末。
22. A personal authentication terminal for personal authentication for performing personal authentication using a physical feature amount, wherein at least one type of physical feature amount of an individual is quantized to generate a quantized feature code sequence. A personal authentication terminal comprising: feature quantization means; and transmission means for transmitting the quantized feature code sequence.
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2004008684A1 (en) * 2002-07-10 2004-01-22 Sharp Kabushiki Kaisha False alteration prevention signature method
JP2006512864A (en) * 2002-12-31 2006-04-13 インターナショナル・ビジネス・マシーンズ・コーポレーション Allowed anonymous authentication
JP5527216B2 (en) * 2008-12-03 2014-06-18 日本電気株式会社 Identification information management system, identification information generation method and management method, terminal, and generation and management program
US9009486B2 (en) 2009-04-28 2015-04-14 Fujitsu Limited Biometric authentication apparatus, biometric authentication method, and computer readable storage medium
EP1932278B1 (en) 2005-09-29 2017-05-10 Koninklijke Philips N.V. Secure protection of biometric templates

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2004008684A1 (en) * 2002-07-10 2004-01-22 Sharp Kabushiki Kaisha False alteration prevention signature method
US7533267B2 (en) 2002-07-10 2009-05-12 Sharp Kabushiki Kaisha Anti-tampering signature method for rewritable media, anti-tampering signature apparatus for executing the method, anti-tampering signature system provided with the apparatus, and computer-readable recording medium storing anti-tampering signature program for achieving the method
JP2006512864A (en) * 2002-12-31 2006-04-13 インターナショナル・ビジネス・マシーンズ・コーポレーション Allowed anonymous authentication
US8352746B2 (en) 2002-12-31 2013-01-08 International Business Machines Corporation Authorized anonymous authentication
EP1932278B1 (en) 2005-09-29 2017-05-10 Koninklijke Philips N.V. Secure protection of biometric templates
JP5527216B2 (en) * 2008-12-03 2014-06-18 日本電気株式会社 Identification information management system, identification information generation method and management method, terminal, and generation and management program
US9755833B2 (en) 2008-12-03 2017-09-05 Nec Corporation Identification information management system, method of generating and managing identification information, terminal, and generation and management programs
US9009486B2 (en) 2009-04-28 2015-04-14 Fujitsu Limited Biometric authentication apparatus, biometric authentication method, and computer readable storage medium

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