JP2001523919A - 生物測定データを用いた暗号キー発生法 - Google Patents

生物測定データを用いた暗号キー発生法

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Abstract

(57)【要約】 生物測定データを使用して暗号キーを発生するための方法および装置が提供される。指紋が受信され、特徴が指紋（３１５）から抽出される。これらの特徴は、次のものの１つ以上を含む。すなわち、メッセージが、指紋の特徴に基づいて生成される。一実施形態では、メッセージは、特徴（３２０）を含むテンプレートである。別の実施形態では、特徴は、テンプレートに含まれていない特徴のサブセットである。メッセージ・ダイジェスト機能が、メッセージに適用され、暗号キー（３５５）が生成される。本発明の別の実施形態は、指紋影像の特徴を使用して、ディジタル証明書を発生する。ディジタル証明書に対して使用される公開キーは、指紋影像に基づく。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】 （発明の分野） 本発明は、暗号法に関し、さらに詳細には、生物測定データを用いたユニーク
な暗号キーの発生法に関する。
【０００２】 （背景） ますます多くの情報が電子形式に移行するにつれて、暗号化は、さらに普及し
ている。従来技術の暗号法の１つは、公開キー暗号法であり、各人は公開キーお
よび私用キーと呼ばれる１対のキーを取得する暗号化法である。各人の公開キー
は、公開されるが、私用キーは、秘密にされる。メッセージは、意図した受取人
の公開キーを用いて暗号化され、受取人の私用キーを用いて復号される。メッセ
ージは、送信者の公開キーを用いて署名され、送信者の公開キーを用いて復号さ
れる。送信者と受取人が安全チャネルを介して秘密情報（キー）を共有するとい
う必要性は、除去される。すべての通信は、公開キーのみに係わり、私用キーは
、伝送または共有される必要はない。公開キー暗号法は、認証（ディジタル署名
）ならびに秘密性（暗号化）のために使用される。対称キー暗号化等の他の暗号
化法は、キーの交換に基づく。
【０００３】 しかし、キーは、一般に、６４ビット数以上であり、利用者は、キーを記憶し
ていない。むしろ、利用者は、コンピュータ・システムにキーを格納する。コン
ピュータ・システムは本来的に安全であるわけではないために、キーは、コンピ
ュータ・システムから取得される。これを防止するために、キーは、パスワード
保護ファイルに格納される。しかし、パスワードは、破壊されることがある。さ
らに、システムは、最小安全レベル程度の安全性でしかない。このために、利用
者が容易に使用可能であるが、第三者にはアクセスできない安全な暗号キーが必
要とされる。
【０００４】 （発明の概要） 本発明は、暗号法に関し、さらに詳細には、生物測定データを用いたユニーク
な暗号キーの発生法に関する。指紋が受信され、指紋から特徴が抽出される。こ
れらの特徴は、次のものの１つ以上を含む。メッセージは、指紋の特徴に基づい
て生成される。一実施態様では、メッセージは、特徴を含むテンプレートである
。別の実施形態では、メッセージは、テンプレートに含まれない特徴のサブセッ
トである。また別の実施形態では、メッセージは、テンプレートにおける特徴に
対応しないゴースト・ポイントである。暗号キーを生成するために、メッセージ
・ダイジェスト機能がメッセージに与えられる。
【０００５】 本発明の別の実施態様は、指紋影像の特徴を使用して、ディジタル証明書を発
生する。ディジタル証明書に対して使用される公開キーは、指紋影像に基づく。
一実施形態において、ディジタル証明書は、指紋影像、もしくは指紋影像から抽
出された特徴を含むテンプレートを含有する。このテンプレートの検証は、ディ
ジタル証明書の妥当性に対する安全性を高める。
【０００６】 本発明は、添付の図面を参照して、非限定的な実施形態により、以下に記載さ
れる。この場合、同じ参照番号は、同様の要素を示す。
【０００７】 （詳細な説明） 生物測定データを用いて暗号キーを発生するための方法および装置が記載され
る。次の記述において、説明の目的のために、幾多の特定の詳細が記載されるが
、本発明の完全な理解を与えるものである。しかし、当分野の技術者には、本発
明は、これらの特定の詳細なしでも実施されることは明らかであろう。他の事例
において、公知の構造および装置は、本発明を不必要にあいまいにすることを避
けるために、ブロック図の形態において示される。
【０００８】 図１は、本発明が実施されるコンピュータ・システムを示す。図１は、本発明
が実施されるディジタル・システムの一実施形態の図である。ディジタル・シス
テム１００は、情報を通信するためのシステム・バス１１０または他の通信手段
、および情報を処理するためにシステム・バス１１０に結合されたプロセッサ１
２０を具備する。ディジタル・システム１００はまた、プロセッサ１２０に対す
る静的情報および命令を格納するために、システム・バス１１０に結合された読
み取り専用メモリ（ＲＯＭ）および／または他の静的記憶装置１３５を具備する
。ディジタル・システム１００は、さらに、主メモリ１３０、情報および実行さ
れる命令を格納するための動的記憶装置を具備する。主メモリ１３０はまた、命
令の実行中、一時変数または他の中間情報を格納するためにも使用される。一実
施形態において、主メモリ１３０は、動的ランダム・アクセス・メモリ（ＤＲＡ
Ｍ）である。
【０００９】 ディジタル・システム１００はまた、システム・バス１１０を介して、陰極線
管（ＣＲＴ）または液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）スクリーンのような表示装置１
５０に結合され、情報を利用者に表示する。英数字入力装置１５５は、一般に、
情報および指令選択をプロセッサ１２０に通信するためにシステム・バス１１０
に結合される。別の形式の利用者入力装置は、マウス、トラックボール、トラッ
クパッド、またはカーソル方向キーのようなカーソル制御装置１６０であり、方
向情報および指令選択をプロセッサ１２０に通信し、表示装置１５０におけるカ
ーソル移動を制御する。別法として、スタイラスまたはペンのような他の入力装
置が、ディスプレイと相互作用するために使用される。ディジタル・システム１
００は、さらに、システム・バス１１０を介して、網通信装置１６５へ結合され
る。網通信装置１６５は、ディジタル・システムを他のディジタル・システム、
サーバおよび網へ結合するために使用される。
【００１０】 ディジタル・システム１００は、さらに、汎用シリアル・バス（ＵＳＢ）コン
トローラ１８０、汎用シリアル・バス（ＵＳＢ）１８５を制御するためのバス・
コントローラを具備する。ＵＳＢ１８５は、ＵＳＢ装置１９０をディジタル・シ
ステム１００に結合するものである。指紋センサ１９５は、ＵＳＢ１８５を介し
て、ディジタル・システム１００へ結合される。別法として、指紋センサ１９５
は、網通信装置１６５を介して、ディジタル・システム１００へ結合される。
【００１１】 図２は、本発明の装置のブロック図である。一実施形態では、暗号キー発生ユ
ニット２１０はデータベース２２０を含む。データベース２２０は指紋のテンプ
レートを格納する。一実施形態では、データベース２２０は使用されず、そして
テンプレートは、使用されないか、または暗号化ファイルに格納される。
【００１２】 一時記憶ユニット２３０は、暗号キーの処理および発生のために使用されたデ
ータを格納する。一実施形態では、一時記憶ユニット２３０は、いったん整合／
発生が完了したならば空にされる。一実施形態では、発生された暗号キーは、十
分な使用時間に対し一時記憶ユニット２３０に格納され、その後、消去される。
【００１３】 特徴抽出ユニット２４０は、指紋センサ１９５から指紋を受信する。特徴抽出
ユニット２４０は、指紋から関連特徴を抽出する。付加特徴抽出ユニット２４５
は、細片以外の特徴を抽出する。一実施形態では、これらの特徴は、位置と方位
を含む細片、空間周波数、曲率、隆線（ridge）計数、ポイント間の隆線距離／ 曲率、全体形状関係、サブユニット空間特性を符号化するためにベクトル量子化
により発生される符号語等である。これらの特徴は、一時記憶ユニット２３０に
格納される。
【００１４】 一実施形態では、マッチング・ユニット２５０は、暗号キー発生ユニット２１
０に含められる。マッチング・ユニット２５０は、指紋の抽出した特徴とテンプ
レートを比較し、指紋がテンプレートに整合するかを判定する。一実施形態では
、利用者が未知であるならば、テンプレート生成ユニット２６０は、新利用者の
テンプレートを生成し、データベース２２０に追加する。
【００１５】 ハッシング・ユニット２８０は、メッセージ生成ユニット２７０によって生成
されたメッセージのハッシュを生成する。一実施形態では、一方向ハッシュ関数
またはメッセージ・ダイジェスト関数が、ハッシュを生成するために使用される
。一方向ハッシュ関数は、可変長メッセージを受け取り、固定長ハッシュを生ず
る。ハッシュを与えられると、そのハッシュを備えたメッセージを検出すること
は、計算的に不可能である。事実、そのハッシュを備えたメッセージについて使
用可能な情報を判定することはできない。一方向ハッシュ関数の中には、同一の
ハッシュを生ずる２つのメッセージを判定することが計算的に不可能なものがあ
る。一実施形態では、この固定長ハッシュは、利用者の指紋に関連した暗号キー
である。別の実施形態に対して、この固定長ハッシュは、暗号キーを発生するた
めに使用される基礎である。一実施形態では、使用される一方向ハッシュ関数は
、ＭＤ５である。別法として、他のハッシュ関数も使用される。一実施形態では
、固定長は、１２８ビットである。
【００１６】 一実施形態では、ゴースト発生ユニット２９０が、さらに、暗号キー発生ユニ
ット２１０に含められる。ゴースト・ポイント発生ユニット２９０は、テンプレ
ートに含められるゴースト・ポイントを発生するために使用される。ゴーストユ
ニットの機能は、以下で説明される。
【００１７】 減算２７０が暗号キー発生ユニット２１０に含められる。減算ユニット２７０
は、指紋の特徴とゴースト・ポイントの双方を含むテンプレートから抽出された
指紋の特徴を取り除くために使用され、ゴースト・ポイントが獲得される。
【００１８】 図３は、本発明の暗号キーを発生し、かつ使用する一実施形態を示す流れ図で
ある。ブロック３１０でプロセスが開始する。ブロック３１５において、指紋が
、利用者から受信される。指紋は、暗号化されるか、もしくは他の方法で保護さ
れる。一実施形態では、時刻および日付印が、暗号化指紋に含められ、指紋が以
前に発生されず、再送信されなかったことを確認する。指紋が暗号化されるか、
もしくは他の方法で保護されるならば、それは解読され、ディジタル指紋影像が
発生される。次いで、指紋の特徴が抽出される。これらの特徴は、次のものの１
つ以上を含む。すなわち、位置および方位を含む細片、空間周波数、曲率、隆線
数、ポイント間の隆線の距離／曲率、全体形状関係、サブユニット空間特性を符
号化するためにベクトル量子化によって発生された符号語、等である。これらの
特徴を抽出する方法は、当技術分野で公知である。
【００１９】 ブロック３２０において、テンプレートが利用者に対して生成される。テンプ
レートは、指紋から抽出された特徴の少なくともいくつかを含む。一実施形態で
は、テンプレートは、指紋から抽出された識別特徴のすべてを含む。
【００２０】 ブロック３２５において、テンプレートがハッシュされる。一実施形態では、
このハッシュは暗号キーである。別の実施形態では、公知の技術が、暗号キーを
発生するために、ハッシュに使用される。この暗号キーは、特定の指紋、したが
って、特定の利用者により識別される。一実施形態では、公開キー暗号化では、
私用キーが、ハッシュに基づいて発生される。公開キーは、暗号キーに応じて発
生される。私用キーに対応する公開キーを発生する方法は、当技術分野で公知で
ある。公開キー／私用キー対は、当技術分野で公知であり、文書を認証し、文書
を暗号化するなどのために使用される。
【００２１】 ブロック３３０において、暗号キーが使用される。一実施形態では、暗号キー
は、ある特定のものを行うために発生される。例えば、キーは、利用者の私用キ
ーを文書に署名するために使用される。これにより、文書は、利用者の公開キー
で解読することができ、こうして、文書を利用者の創作として識別することがで
きる。別法として、文書は、利用者の公開キーで暗号化され、利用者の私用キー
でのみ解読を許され、こうして、非認可利用者から文書を保護する。
【００２２】 ブロック３３５において、テンプレートが格納される。暗号キー自体はシステ
ムのどこにも格納されない。一実施形態では、テンプレートは、使用されたファ
イルに格納される。こうして、文書が暗号化されたならば、テンプレートは文書
自体に添付される。別の実施形態では、テンプレートは、データベース、もしく
は他の集中位置に格納される。
【００２３】 ここでキーの初期使用は完了する。ファイルは暗号化されている。そのような
ファイルは、システムに格納され、送信され、または利用者により処分される。
利用者が暗号化文書を解読するか、もしくは暗号キーを再び使用することを望む
ならば、流れ図はブロック３４０に入る。
【００２４】 ブロック３４０において、指紋が利用者から受信される。再び記載されるよう
に、指紋が本人の指紋であることを確認するために、多様な検証技術が使用され
る。指紋の特徴が抽出される。
【００２５】 ブロック３４５において、新たに抽出された指紋の特徴は、テンプレートと比
較される。ブロック３２０に関して前述された如く、テンプレートは、指紋から
以前に抽出された特徴の部分またはすべてを含む。比較により、受信された指紋
がテンプレートと同一利用者に属するか検査される。
【００２６】 ブロック３５０において、プロセスは、特徴がテンプレートに整合するか否か
を検査する。当技術分野で公知の方法を使用して比較が行われる。指紋とテンプ
レートの比較は、当技術分野で公知である。特徴がテンプレートに整合しないな
らば、プロセスは、ブロック３４０に続く。一実施形態では、新指紋が要求され
る。特徴が整合するならば、プロセスはブロック３５５へ続く。
【００２７】 ブロック３５５において、テンプレートは、暗号キーを生成するために再びハ
ッシュされる。テンプレートは、第１暗号キーを発生するために使用されたため
に、同一キーが発生される。その後、キーは、上記のようにして使用することが
できる。
【００２８】 図４は、本発明の暗号キーを発生および使用する別の実施形態を例示する流れ
図である。
【００２９】 ブロック４１０でプロセスが開始する。ブロック４１５において、指紋が利用
者から受信される。指紋は、暗号化されるか、もしくは他の方法で保護される。
一実施形態では、時刻および日付印が、暗号化された指紋に含められ、指紋が以
前に発生されず、再送信されなかったことを確認する。指紋が暗号化されるか、
もしくは他の方法で保護されるならば、それは解読され、ディジタル指紋影像が
発生される。次いで、指紋の特徴が抽出される。これらの特徴は、以下のものの
１つ以上を含む。すなわち、位置および方位を含む細片、空間周波数、曲率、隆
線数、ポイント間の隆線の距離／曲率、全体形状関係、等である。これらの特徴
を抽出する方法は、当技術分野で公知である。
【００３０】 ブロック４２０において、テンプレートが、利用者のために生成される。テン
プレートは、指紋から抽出された特徴の少なくともいくつかを含む。一実施形態
では、テンプレートは、細片の位置および方位のみを含む。したがって、空間周
波数、曲率、隆線数、ポイント間の隆線の距離／曲率、全体形状関係のような他
の特徴はテンプレートに含まれず、サブユニット空間特性を符号化するためにベ
クトル量子化により発生された符号語も含まれない。
【００３１】 ブロック４２５において、これらの付加特徴が、判定され、一時メッセージへ
入れられる。
【００３２】 ブロック４３０において、付加特徴のみを含むメッセージがハッシュされる。
一実施形態では、このハッシュは暗号キーである。別の実施形態に対して、ハッ
シュは、暗号キーを発生するために使用される。一実施形態では、ハッシュは私
用キーを発生する。対応する公開キーも同様に発生される。
【００３３】 ブロック４３５において、上記の如く、キーが使用される。
【００３４】 ブロック４４０において、テンプレートが格納される。テンプレートは、指紋
の細片のみを含む。このため、ハッカーがテンプレートにアクセスしたとしても
、ハッカーは暗号キーを演繹することができない。暗号キーを発生するために使
用される付加特徴はテンプレートに含められない。
【００３５】 ここでキーの初期使用が完了する。テンプレートは、使用されたファイルに格
納されている。別法として、テンプレートはデータベースにある。利用者が、キ
ーを再使用し、以前に暗号化されたファイルにアクセスするか、または新ファイ
ルを暗号化することを望むならば、プロセスは、ブロック４５０において開始す
る。
【００３６】 ブロック４５０において、指紋が利用者から受信される。上記の如く、指紋が
本人の指紋であることを確認するために、多様な検証技術が使用され、指紋の特
徴が抽出される。
【００３７】 ブロック４５５において、新たに抽出された指紋特徴が、テンプレートと比較
される。ブロック４２０に関して前述された如く、テンプレートは、指紋から以
前に抽出された特徴の部分を含む。比較により、受信された指紋がテンプレート
と同一利用者に属するか検査される。
【００３８】 ブロック４６０において、プロセスは、特徴がテンプレートに整合するか否か
を検査する。当技術分野で公知の方法を使用して比較が行われる。指紋とテンプ
レートの比較は、当技術分野で公知である。特徴がテンプレートに整合しないな
らば、プロセスは、ブロック４５０に続く。一実施形態では、新指紋が要求され
る。特徴が整合するならば、プロセスは、ブロック４６５へ続く。
【００３９】 ブロック４６５において、指紋の付加特徴が抽出される。
【００４０】 ブロック４７０において、これらの付加特徴が判定され、一時メッセージに入
れられる。それから、付加特徴のみを含むメッセージは、暗号キーを発生するた
めにハッシュされる。一実施形態では、ハッシュは、私用キーを発生するために
使用される。対応する公開キーも同様に発生される。付加特徴は同一指紋に対応
するために、発生されたメッセージは、原メッセージと同一である。これにより
、原暗号キーの再生が行われる。キーは、今、当技術分野で公知な如く、使用す
ることができる。
【００４１】 図５は、本発明の暗号キーを発生し、かつ使用する別の実施形態を示す流れ図
である。ブロック５１０からプロセスは開始する。
【００４２】 ブロック５１５において、指紋が受信され、指紋の特徴が抽出される。特徴は
上記したものである。
【００４３】 ブロック５２０において、ゴースト・ポイントが発生される。ゴースト・ポイ
ントは、指紋にある偽特徴である。図９は、複数のマーク付き細片９２０を有す
る指紋を示す。図９はまた、指紋の明確な領域９４０に置かれたゴースト・ポイ
ント９３０を含む。明確な領域９４０は、現実または確からしい細片点を有さな
い領域である。例えば、明確な領域は、連続隆線に沿っている。細片点は、連続
隆線に沿った隆線の開始、終了または分岐であるために、細片点は発生しがたい
。細片がありそうもない明確な領域９４０を選択することにより、誤差は最小に
される。ゴースト・ポイント９３０は、位置に加えて、方位を割り当てられる。
代替実施形態に対して、ゴースト・ポイント９３０は、明確な領域９４０に位置
せず、非常にありそうもない方位を有する。指紋における隆線は、連続であり、
このため、隆線の方向から９０度の角度を指す隆線に沿ったゴースト・ポイント
はめったにあり得ない。指紋との比較上、実細片から区別される点を突き止める
代替手段が使用される。
【００４４】 図５に戻ると、ブロック５２５において、ゴースト・ポイントを含むテンプレ
ートが生成される。ゴースト・ポイントは、表記なしにテンプレートに含められ
る。テンプレートを検査することにより、実細片とゴースト・ポイントを区別す
ることはできない。ゴースト・ポイントを識別する方法は、実指紋を検査するこ
とによる。
【００４５】 ブロック５３０において、抽出された特徴は、テンプレートから減算される。
これは、テンプレートに付加されたゴースト・ポイントを残す。ゴースト・ポイ
ントはハッシュされ、暗号キーが生成される。
【００４６】 ブロック５３５において、暗号キーは、公知の用途に対して使用される。ブロ
ック５４０において、ゴースト・ポイントを含むテンプレートが格納される。一
実施形態では、テンプレートは、暗号化／認証されたファイルに格納される。別
の実施形態に対して、テンプレートは、データベースに格納される。
【００４７】 ブロック５４０において、ゴースト・ポイントを含むテンプレートが格納され
る。テンプレートは、データベースに格納されるか、もしくは暗号化されたファ
イルに格納される。この点において、暗号キーが使用されている。暗号化ファイ
ルを解読するか、もしくはキーを再び使用するために、プロセスは、ブロック５
５０に継続する。
【００４８】 ブロック５５０において、指紋が受信され、特徴が抽出される。
【００４９】 ブロック５５５において、指紋から抽出された特徴は、テンプレートと比較さ
れる。一実施形態では、テンプレートの点を検査し、指紋と比較する際に、各点
は、別々に検査される。
【００５０】 ブロック５６０において、特徴がテンプレートに整合するか判定される。抽出
された特徴が整合しないならば、すなわち、同一利用者ではないならば、プロセ
スは、ブロック５５０に戻る。一実施形態では、新指紋が、自動的に要求される
。抽出された特徴が整合するならば、プロセスは、ブロック５６５において継続
する。
【００５１】 ブロック５６５において、抽出された特徴は、テンプレートから減算され、ゴ
ースト・ポイントのみを残す。
【００５２】 ブロック５７０において、結果、すなわち、ゴースト・ポイントは、ハッシュ
され、暗号キーが生成される。暗号キーは、上記のブロック５３０と同一のゴー
スト・ポイントのセットから発生されるために、同一キーが発生される。このた
め、キーで暗号化されたファイルが解読される。
【００５３】 図６は、本発明の暗号キーを発生および使用する別の実施形態を示す流れ図で
ある。ブロック６１０でプロセスが開始する。
【００５４】 ブロック６２０で指紋が受信される。
【００５５】 ブロック６３０において、指紋の特徴が抽出される。特徴は、位置と方位を含
む細片、空間周波数、曲率、隆線数、ポイント間の隆線の距離／曲率、全体形状
関係、サブユニット空間特性を符号化するためにベクトル量子化により発生され
た符号語、等である。これらの特徴は、明確性のためにさらに評価される。一実
施形態では、高い明確性の特徴のみが保有される。
【００５６】 ブロック６４０において、特徴はハッシュされる。このハッシュは、暗号キー
である。別法として、公知のアルゴリズムを使用して、ハッシュから暗号キーが
発生される。暗号キーは、原指紋の特徴の部分またはすべてを含む。
【００５７】 ブロック６５０において、ファイルを暗号化または認証するために、もしくは
その他の目的のために、キーが使用される。キーの初期発生が完了する。キーが
使用された後は保有されない。テンプレートは発生されない。
【００５８】 ファイルを解読し、もしくはキーを再び使用するために、プロセスは、ブロッ
ク６６０において再開始される。ブロック６６０において、指紋が受信される。
【００５９】 ブロック６７０において、指紋の特徴が抽出される。一実施形態では、これら
の特徴は、ブロック６３０において抽出された特徴と同一である。別の実施形態
では、ある付加特徴が抽出される。一実施形態では、利用者は、指をスキャナー
に数回置き、実指紋影像をより良く表現する複合影像を発生させる。
【００６０】 ブロック６８０において、抽出された特徴はハッシュされる。このハッシュは
暗号キーである。別法として、公知のアルゴリズムを使用して、ハッシュから暗
号キーが発生される。この暗号キーは、ブロック６４０において発生された暗号
キーと同一である。一実施形態では、発生された暗号キーは、私用キーであり、
これと対応する公開キーは、以前に暗号化されたファイルを解読するために、も
しくはその他の用途のために使用することができる。
【００６１】 一実施形態では、同一の暗号キーの発生は、２ステッププロセスである。特徴
が抽出された後、それらは、わずかに小刻みにゆすられ、異なるハッシュが発生
される。すなわち、特徴は、増分的に移動され、原暗号キーを発生した時と全く
同一の位置に利用者が指を据えなくても補償される。一実施形態では、抽出され
た初期特徴は、暗号キーに対する初期条件である。初期特徴から発生されたハッ
シュは、局所キー空間を探索するために使用される。指紋の位置付けを整合させ
る代替的な方法も使用される。
【００６２】 図７は、本発明によるディジタル証明書を発生および使用する一実施形態を示
す流れ図である。ディジタル証明書は、ディジタル情報を暗号化および署名する
ために使用することができる１対の電子キーに対して本人の識別を確証する。デ
ィジタル証明書は、所与のキーを使用する権利があるという利用者の主張を検証
することができ、利用者を詐称する偽キーの使用を防止するために役立つ。ディ
ジタル証明書は、一般に、証明機関によって発行され、証明機関の私用キーによ
って署名される。証明機関は、キー対の保持者が、実際に、主張通りであるか否
かを証明する。ディジタル証明書は、一般に、所有者の公開キー、所有者の名前
、公開キーの満了日、発行者（証明機関）の名称、ディジタル証明書の通し番号
、および発行者のディジタル署名を含む。ディジタル証明書を送信することによ
り、利用者の公開キーの「認証」コピーが知られていることを利用者は確認する
ことができる。
【００６３】 ブロック７１０でプロセスが開始する。ディジタル証明書を獲得するための登
録プロセスは、ブロック７１５〜７３０において示される。ディジタル証明書を
使用するためのプロセスは、ブロック７３５〜７７０において示される。
【００６４】 ブロック７１５において、利用者は、ディジタル証明書に含めるために、指紋
テンプレートを証明機関（ＣＡ）へ送信する。一実施形態では、指紋テンプレー
トは指紋のディジタル影像である。別の実施形態では、指紋テンプレートは、指
紋から抽出された特徴のテンプレートである。ＣＡは、利用者の他の情報を使用
し、利用者の識別を検証する。例えば、社会機密番号が使用される。別法として
、他の同様の情報も使用され、ＣＡによって指紋が受信された利用者の識別がチ
ェックされる。
【００６５】 ブロック７２０において、ディジタル証明書が証明機関によって発生される。
証明書における上記の情報を含むほかに、指紋テンプレートがまた、証明機関に
よって含められる。こうして、指紋の所有者は、指紋テンプレートによってさら
に識別される。
【００６６】 ブロック７２５において、ＣＡは、ＣＡのディジタル・キーに署名する。ＣＡ
の署名は、ディジタル証明書が、ＣＡの知りうる限り、認証があることを証明す
る。
【００６７】 ブロック７３０において、ＣＡは、ディジタル証明書を利用者に返還する。利
用者は、ディジタル証明書を所有し、第三者に対して識別を認証するためにそれ
を使用することができる。
【００６８】 ブロック７３５において、利用者は、第三者、例えば、個人Ａに対して、自己
の識別を認証するために、ディジタル証明書を使用することを望む。利用者は、
ディジタル証明書を個人Ａへ送信し、自己の識別を認証する。
【００６９】 ブロック７４０において、個人Ａは、証明機関の公開キーで証明書を解読する
。これは、ディジタル証明書が認証があることを個人Ａに告げる。こうして、個
人Ａは、ディジタル証明書が変更されなかったことを知る。
【００７０】 ブロック７４５において、個人Ａは、証明書に封入された公開キー、および指
紋テンプレートを検索する。公開キーおよび指紋テンプレートは、利用者の関連
利用者を識別する。
【００７１】 ブロック７５０において、個人Ａは、利用者から利用者の私用キーで暗号化さ
れたファイルを受信する。さらに、指紋が利用者から受信される。一実施形態で
は、個人ＡがＣＡの公開キーで証明書を解読した後、個人Ａは、利用者から暗号
化ファイルと指紋を要求する。別の実施形態では、利用者は、個人Ａへディジタ
ル証明書を送信する時、指紋と暗号化ファイルを自動的に送信する。
【００７２】 ブロック７５５において、個人Ａは、ディジタル証明書から検索された公開キ
ーが、利用者の私用キーで暗号化されたファイルを解読できるか否かを検査する
。私用キーで暗号化されたファイルは、対応する公開キーで解読される。このた
め、これは、利用者がディジタル証明書に対応する私用キーを所有しているとい
うことを個人Ａに知らせる。一実施形態では、この暗号化ファイルは、個人の指
紋を用いて上記の暗号化機構により暗号化される。公開キーがファイルを解読す
るならば、プロセスはブロック７６５へ継続する。公開キーがファイルを解読し
ないならば、プロセスはブロック７６０へ継続する。ブロック７６０において、
利用者は拒絶される。
【００７３】 ブロック７６５において、利用者から受信された指紋は、ディジタル証明書か
ら検索された指紋テンプレートと比較される。一実施形態では、比較は抽出特徴
のテンプレートについてである。指紋がテンプレートに整合しないならば、プロ
セスは、ブロック７６０へ復帰し、利用者は拒絶される。指紋が指紋テンプレー
トに整合するならば、プロセスは、ブロック７７０へ継続し、利用者は許容され
る。この点において、個人Ａは、ディジタル証明書が、認証を受け、証明書を現
在使用している利用者に関連することを知る。これは、ディジタル証明書を使用
する付加的な機密レベルを設ける。
【００７４】 図８は、本発明によるディジタル証明書を発生および使用する別の実施形態を
示す流れ図である。
【００７５】 ブロック８１０において、プロセスが開始する。ディジタル証明書を獲得する
ための登録プロセスは、ブロック８１５〜８２５において示される。ディジタル
証明書を使用するためのプロセスは、ブロック８３０〜８６０において示される
。
【００７６】 ブロック８１５において、利用者は、ディジタル証明書に含めるために、公開
キーを証明機関（ＣＡ）へ送信する。ＣＡは、利用者の他の情報を使用し、利用
者の識別を検証する。例えば、社会機密番号が使用される。別法として、他の同
様の情報も使用され、利用者の識別がチェックされる。
【００７７】 ブロック８２０において、ＣＡは、公開キーを含むディジタル証明書を発生し
、ＣＡのディジタル・キーでそれに署名する。ＣＡの署名は、ディジタル証明書
が、ＣＡの知りうる限り認証があることを証明する。
【００７８】 ブロック８２５において、ＣＡは、ディジタル証明書を利用者に返還する。利
用者は、ディジタル証明書を所有し、第三者に対して識別を認証するためにそれ
を使用することができる。
【００７９】 ブロック８３０において、利用者は、第三者、例えば、個人Ａに対して、自己
の識別を認証するために、ディジタル証明書を使用することを望む。利用者は、
ディジタル証明書を個人Ａへ送信し、自己の識別を認証する。
【００８０】 ブロック８３５において、個人Ａは証明機関の公開キーで証明書を解読する。
これは、ディジタル証明書が認証があることを個人Ａに告げる。こうして、個人
Ａは、ディジタル証明書が変更されなかったことを知る。
【００８１】 ブロック８４０において、個人Ａは、証明書において封入された公開キーを検
索する。公開キーは、利用者の関連利用者を識別する。
【００８２】 ブロック８４５において、個人Ａは、利用者から利用者の私用キーで暗号化さ
れたファイルを受信する。利用者によって使用された私用キーは、上記の如く、
利用者の指紋から発生される。
【００８３】 一実施形態では、個人ＡがＣＡの公開キーで証明書を解読した後、個人Ａは、
利用者から暗号化ファイルを要求する。別の実施形態に対して、利用者は、個人
Ａへディジタル証明書を送信する時、暗号化ファイルを自動的に送信する。
【００８４】 ブロック８５０において、個人Ａは、ディジタル証明書から検索された公開キ
ーが、利用者の私用キーで暗号化されたファイルを解読できるか否かを検査する
。私用キーで暗号化されたファイルは、対応する公開キーで解読される。このた
め、これは利用者がディジタル証明書に対応する私用キーを所有するということ
を個人Ａに知らせる。一実施形態では、この暗号化ファイルは、個人の指紋を用
いて、上記の暗号化機構により暗号化される。
【００８５】 公開キーがファイルを解読するならば、プロセスはブロック８６０へ継続し、
利用者が妥当化される。公開キーがファイルを解読しないならば、プロセスはブ
ロック８５５へ継続し、利用者は拒絶される。
【００８６】 ブロック７６５において、利用者から受信された指紋は、ディジタル証明書か
ら検索された指紋テンプレートと比較される。一実施形態では、比較は抽出特徴
のテンプレートについてである。指紋がテンプレートに整合しないならば、プロ
セスは、ブロック７６０へ復帰し、利用者は拒絶される。指紋が指紋テンプレー
トに整合するならば、プロセスは、ブロック７７０へ継続し、利用者は許容され
る。この点において、個人Ａは、ディジタル証明書が、認証を受け、証明書を現
在使用している利用者に関連することを知る。これは、ディジタル証明書を使用
するための付加的な機密レベルを設ける。
【００８７】 上記の説明において、本発明は、特定の実施形態に関して記載された。しかし
、様々な修正および変更が、発明の広い精神および範囲に逸脱することなくなさ
れることは明らかである。したがって、本明細書および図面は、限定的な意味よ
りも例示の意味において考察されるものである。本発明は、そのような実施形態
および実施形態により限定されると解釈してはならず、特許請求の範囲に従い解
釈されなければならない。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明が実施されるコンピュータ・システムを示す図である。
【図２】 本発明の装置の一実施形態のブロック図である。
【図３】 本発明の暗号キーを発生および使用する一実施形態を示す流れ図
である。
【図４】 本発明の暗号キーを発生および使用する別の実施形態を示す流れ
図である。
【図５】 本発明の暗号キーを発生および使用する別の実施形態を示す流れ
図である。
【図６】 本発明の暗号キーを発生および使用する別の実施形態を示す流れ
図である。
【図７】 本発明によりディジタル証明書を発生および使用する一実施形態
を示す流れ図である。
【図８】 本発明によりディジタル証明書を発生および使用する別の実施形
態を示す流れ図である。
【図９】 マーク付き細片およびゴースト・ポイントを含む指紋の一実施形
態の図である。
【手続補正書】
【提出日】平成１２年１２月６日（２０００．１２．６）
【手続補正１】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図１
【補正方法】変更
【補正内容】
【図１】
【手続補正２】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図２
【補正方法】変更
【補正内容】
【図２】
【手続補正３】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図３
【補正方法】変更
【補正内容】
【図３】
【手続補正４】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図４
【補正方法】変更
【補正内容】
【図４】
【手続補正５】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図５
【補正方法】変更
【補正内容】
【図５】
【手続補正６】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図６
【補正方法】変更
【補正内容】
【図６】
【手続補正７】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図７
【補正方法】変更
【補正内容】
【図７】
【手続補正８】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図８
【補正方法】変更
【補正内容】
【図８】
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＣＹ， ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，Ｉ Ｔ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＧＷ，ＭＬ， ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，ＧＭ，Ｋ Ｅ，ＬＳ，ＭＷ，ＳＤ，ＳＺ，ＵＧ，ＺＷ)，ＥＡ(ＡＭ ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ，ＭＤ，ＲＵ，ＴＪ，ＴＭ) ，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ，ＡＺ，ＢＡ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ， ＢＹ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＵ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，Ｅ Ｅ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＤ，ＧＥ，ＧＨ，ＧＭ，ＨＲ ，ＨＵ，ＩＤ，ＩＬ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ， ＫＲ，ＫＺ，ＬＣ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ，Ｌ Ｖ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ，ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，ＮＯ，ＮＺ ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ， ＳＫ，ＳＬ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ，ＵＡ，ＵＧ，Ｕ Ｓ，ＵＺ，ＶＮ，ＹＵ，ＺＷ

Claims (24)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 指紋を受信するコンピュータ実施ステップと、 指紋から特徴を抽出するコンピュータ実施ステップと、 指紋の特徴に基づいてメッセージを生成するコンピュータ実施ステップと、 暗号キーを生成するためにメッセージ・ダイジェスト機能をメッセージに与え
    るコンピュータ実施ステップと を含む方法。
  2. 【請求項２】 メッセージを生成する前記ステップが、指紋の特徴を含むテ
    ンプレートを生成するステップを含み、この場合、前記テンプレートはメッセー
    ジを具備する請求項１に記載の方法。
  3. 【請求項３】 新指紋を受信するステップと、 テンプレートを検索するステップと、 新指紋をテンプレートと比較するステップと、 新指紋がテンプレートに整合するならば、暗号キーを発生するためにメッセー
    ジ・ダイジェスト機能をテンプレートへ与えるステップとを含む暗号キーを検索
    するステップをさらに具備する請求項２に記載の方法。
  4. 【請求項４】 メッセージを生成する前記ステップが、指紋から付加特徴を
    抽出するステップを含み、付加特徴はメッセージを具備する請求項１に記載の方
    法。
  5. 【請求項５】 新指紋を受信するステップと、 メッセージを検索するステップと、 新指紋から一次特徴セットを抽出するステップと、 新指紋から二次特徴セットを抽出するステップと、 一次特徴セットをメッセージと比較するステップと、 一次特徴セットがメッセージに整合するならば、暗号キーを生成するためにメ
    ッセージ・ダイジェスト機能を二次特徴セットへ与えるステップとを含む暗号キ
    ーを検索するステップをさらに具備する請求項４に記載の方法。
  6. 【請求項６】 メッセージを生成する前記ステップが、 指紋の特徴に対応しないゴースト・ポイントを生成するステップと、 特徴とゴースト・ポイントを含むテンプレートを生成するステップと、 テンプレートから特徴を減算し、ゴーストテンプレートを残し、ゴーストテン
    プレートはメッセージであるステップと、 テンプレートを格納するステップとを含む請求項１に記載の方法。
  7. 【請求項７】 新指紋を受信するステップと、 テンプレートを検索するステップと、 新指紋から新特徴セットを抽出するステップと、 新特徴セットをテンプレートと比較するステップと、 新特徴セットがテンプレートに整合するならば、テンプレートから新特徴セッ
    トを減算し、ゴーストテンプレートを発生し、暗号キーを生成するためにメッセ
    ージ・ダイジェスト機能をゴーストテンプレートへ与えるステップとを含む暗号
    キーを検索するステップをさらに具備する請求項６に記載の方法。
  8. 【請求項８】 メッセージを生成する前記ステップが、メッセージを生成す
    るために指紋の特徴を組み合わせるステップを含む請求項１に記載の方法。
  9. 【請求項９】 新指紋を受信するステップと、 新指紋から特徴を抽出するステップと、 新指紋の特徴のテンプレートを生成するステップと、 新暗号キーを生成するためにメッセージ・ダイジェスト機能をテンプレートへ
    与え、新暗号キーは以前に発生された暗号キーと同一であるステップとを含む暗
    号キーを検索するステップをさらに具備する請求項８に記載の方法。
  10. 【請求項１０】 指紋を受信するコンピュータ実施ステップと、 指紋から特徴を抽出するコンピュータ実施ステップと、 指紋の特徴のテンプレートを生成するコンピュータ実施ステップと、 暗号キーを生成するためにメッセージ・ダイジェスト機能をテンプレートへ与
    えるコンピュータ実施ステップとを具備する方法。
  11. 【請求項１１】 暗号キーを用いて暗号化される各ファイルにテンプレート
    を格納するステップをさらに具備する請求項１０に記載の方法。
  12. 【請求項１２】 テンプレートをデータベースにおいて格納するステップを
    さらに含む請求項１０に記載の方法。
  13. 【請求項１３】 新指紋を受信するステップと、 テンプレートを検索するステップと、 新指紋をテンプレートと比較するステップと、 新指紋がテンプレートに整合するならば、新暗号キーを発生するためにメッセ
    ージ・ダイジェスト機能をテンプレートへ与えるステップとを含む、暗号キーを
    検索するステップをさらに具備する請求項１０に記載の方法。
  14. 【請求項１４】 メッセージ・ダイジェスト機能を与える前記ステップが、
    ＭＤ５アルゴリズムを具備する請求項１０に記載の方法。
  15. 【請求項１５】 テンプレートが格納されない請求項１０に記載の方法。
  16. 【請求項１６】 新指紋を受信するステップと、 新指紋から特徴を抽出するステップと、 新指紋の特徴の新テンプレートを生成するステップと、 新暗号キーを生成するためにメッセージ・ダイジェスト機能を新テンプレート
    へ与え、新暗号キーは以前に発生された暗号キーと同一であるステップとを含む
    暗号キーを検索するステップをさらに具備する請求項１５に記載の方法。
  17. 【請求項１７】 指紋を受信するコンピュータ実施ステップと、 指紋から第１特徴セットを抽出するコンピュータ実施ステップと、 指紋から第２特徴セットを抽出するコンピュータ実施ステップと、 第１特徴セットのテンプレートを生成するコンピュータ実施ステップと、 暗号キーを生成するためにメッセージ・ダイジェスト機能を第２特徴セットへ
    与えるコンピュータ実施ステップと、 第１特徴セットのテンプレートを格納するコンピュータ実施ステップとを含む
    方法。
  18. 【請求項１８】 新指紋を受信するステップと、 テンプレートを検索するステップと、 新指紋から一次特徴セットを抽出するステップと、 新指紋から二次特徴セットを抽出するステップと、 一次特徴セットをテンプレートと比較するステップと、 一次特徴セットがテンプレートに整合するならば、暗号キーを生成するために
    メッセージ・ダイジェスト機能を二次特徴セットへ与えるステップとを含む暗号
    キーを検索するステップをさらに具備する請求項１７に記載の方法。
  19. 【請求項１９】 指紋を受信するコンピュータ実施ステップと、 指紋から特徴のセットを抽出するコンピュータ実施ステップと、 指紋の実特徴に対応しないゴースト・ポイントを発生するコンピュータ実施ス
    テップと、 特徴のセットとゴースト・ポイントのテンプレートを生成するコンピュータ実
    施ステップと、 テンプレートから特徴のセットを減算し、ゴーストテンプレートを発生するコ
    ンピュータ実施ステップと、 暗号キーを生成するためにメッセージ・ダイジェスト機能をゴーストテンプレ
    ートに与えるコンピュータ実施ステップと、 テンプレートを格納するコンピュータ実施ステップとを含む方法。
  20. 【請求項２０】 新指紋を受信するステップと、 テンプレートを検索するステップと、 新指紋から新特徴セットを抽出するステップと、 新特徴セットをテンプレートと比較するステップと、 新特徴セットがテンプレートに整合するならば、テンプレートから新特徴セッ
    トを減算し、新ゴーストテンプレートを発生し、新暗号キーを生成するためにメ
    ッセージ・ダイジェスト機能を新ゴーストテンプレートへ与えるステップとを含
    む暗号キーを検索するステップをさらに具備する請求項１９に記載の方法。
  21. 【請求項２１】 証明機関が利用者の指紋に基づいて発生された私用キーに
    対応する公開キーを受信するコンピュータ実施ステップと、 ディジタル証明書に公開キーを含むコンピュータ実施ステップと、 証明機関の私用キーによりディジタル証明書に署名するコンピュータ実施ステ
    ップとを含む方法。
  22. 【請求項２２】 利用者の認証のために第三者に対してディジタル証明書を
    送信するステップと、 第三者がディジタル証明書を解読するステップと、 利用者が利用者の指紋に基づいた私用キーにより暗号化されたメッセージを送
    信するステップと、 第三者が利用者の識別を検証するためにディジタル証明書に含められた公開キ
    ーによりメッセージを解読するステップとをさらに含む請求項２１に記載の方法
    。
  23. 【請求項２３】 前記ディジタル証明書が、指紋テンプレートをさらに含む
    請求項２１に記載の方法。
  24. 【請求項２４】 利用者の認証のために第三者に対してディジタル証明書を
    送信するステップと、 第三者がディジタル証明書を解読するステップと、 利用者が第三者に対して指紋影像を送信するステップと、 第三者が、利用者の識別を検証するために、指紋影像を指紋テンプレートと比
    較するステップとをさらに含む請求項２３に記載の方法。
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