JP2002535761A - ネットワーク上でバイオメトリックデータを安全に送り認証するための方法と装置 - Google Patents
ネットワーク上でバイオメトリックデータを安全に送り認証するための方法と装置Info
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Abstract
Description
バへ未処理の生物測定学的データ(バイオメトリックデータ)を安全に送ること
に関する。
テムを使用するか、または金融あるいは他の取引き(トランザクション)を行う
ことを要求している人を識別し、この人がこのタスクを実行することを認可され
ていることを保証することが必要となっている。個人を認識または識別する生物
測定量(バイオメトリックス)として知られているいくつかの方法がある。これ
らの方法には、署名を解析すること、および指紋の画像を得て解析すること、人
間の目の網膜血管のパターンを画像化して解析することを含む。各個人ごとに固
有の(ユニークな)非常に詳細なパターンを含む目の虹彩(アイリス)を使用し
た最近の技術は、非接触の、妨害を与えない生物測定量として長年にわたって安
定なものである。この技術はFlom他の米国特許第4,641,349号およびDaugmanの米
国特許第5,291,560号に記載されている。生物測定学の識別システムでは、識別
される人の画像を、その人がタスクを実行することを要求するときにとる。この
画像を処理して、一定の特徴を抽出する。この処理の結果、特許第5,291,560号
内の虹彩コード、またはより一般的な用語ではバイオメトリックテンプレートが
得られる。次にこの新しくコンピュータ処理されたバイオメトリックテンプレー
トは、既にファイルされたバイオメトリックテンプレートと比較され、識別を行
い、その人がタスクを実行することを認可または拒否する。
しての個人の識別子または個人の識別の照合は、ディジタルイメージング(imag
ing)技術に依存する。個人ごとにおそらくは固有の容貌(feature)の生のバイ
オメトリックデータは光学系、カメラ、およびカメラへ送られるシーンを捕捉し
てディジタル化する電子装置を含むシステムによって得られる。次に画像のディ
ジタル表示(すなわち、生または未処理の画像データ)は、画像データを、バイ
オメトリックテンプレートと呼ばれる特定の表示へ変換するアルゴリズムによっ
て処理される。バイオメトリックテンプレートは、既に記憶されたテンプレート
とに整合させて、個人の識別子を照合するか、または多数のテンプレートとに整
合させて、個人を識別するのに適している。この方法は、図1に示したフローチ
ャートで表わされている。バイオメトリックテンプレートへの変換、およびそれ
に続く整合は、バイオメトリックデータを収集するカメラまたはセンサから離れ
た位置に置かれたコンピュータによって実行されることが多い。この遠隔の変換
および整合が達成されると、バイオメトリックテンプレートコンピュータ処理ア
ルゴリズムの保全性を、ユーザの自宅のコンピュータのような安全でない場所へ
それを配信しないことよって維持される。したがって、ディジタル化された保護
されていないバイオメトリックデータはカメラから遠隔のコンピュータへ送られ
なければならない。このような伝送は、直接専用伝送路、電話システムのような
公衆のキャリア、またはインターネット上でさえも行うことができる。
続く整合を行う前に生の画像データを置換すると、バイオメトリックシステムは
搾取されてしまう。したがって、MalloryがBobを詐称したいとき、Malloryは最
初にBobの生データを捕捉して、それを記憶し;Malloryは、次に正確な時間と場
所に詐欺の画像データを意図的に“注入”することによって目標のシステムを侵
攻し、テンプレートの変換および整合において、そうとは知らずにカメラの前に
ボブがいると判断されることになる。このような侵攻の潜在性は、画像捕捉プロ
セスがテンプレートの変換および整合プロセスと分けられたときに増加し、この
ような場合にイメージングシステムを装備した遠隔の端末(クライアント)は、
内部ネットワーク、すなわちインターネットにおいて、変換および整合を行う中
央サーバへ画像を送る。画像の不正変更(tampering)は、カメラと“セキュリ
ティが保護された(secured)”サーバシステムとの間のどの地点においても行
なうことができる。サーバシステム自体も侵攻されることもあるが、サーバシス
テムに対する侵攻が成功する確率は“内部”情報およびアクセスがなければ非常
に低い。
カメラの機能を真似るシステムとを交換して、既に記憶した画像をこのシステム
の残りへ供給する。侵攻者はクライアントシステムのホストの内部へのアクセス
を獲得し、“真(リアル)”の画像データを収めているメモリまたはフレームス
トアの内容を、予め記憶したメモリ表示と交換することができる。最後に侵攻者
は、クライアントシステムとサーバシステムとの間の通信路に沿う何れかの場所
へのアクセスを獲得し、画像を移送中に交換する。したがって、バイオメトリッ
クデータを伝送し、一方で画像の置換または不正変更を防ぐことができる方法お
よびデバイスが必要とされている。
る。例えば、侵攻者は、偽造した目を他で妨害されていないシステムへ送っても
よい。これらは全く異なるタイプの侵攻である。このような脅威に対抗する技術
があるが、このタイプの侵攻はこれとは関連していない。むしろ本発明の目的は
バイオメトリックデータを含む画像の保全性を維持し、画像の不正変更または置
換を防ぐことである。
発されている。このような努力の多くは、著作権の侵害および偽造の防止と検出
とを指向している。最も幅広く使用されている技術では、画像または埋込まれた
コード信号上にウオーターマークを加える。米国特許第5,768,426号;第5,809,1
39号;第5,822,432号では、所定のやり方でビット情報を信号または画像ファイ
ルへ付加することによってディジタルビデオ信号にマークを付し、その結果デー
タは普通のオブザーバへはノイズに見えるが、信号または画像ファイルの所有者
はウオーターマークまたはコードとして検出される。米国特許第5,613,004号で
は、ディジタル化されたデータ流を特定のキーでコード化するsteganographic方
法およびデバイスを記載している。米国特許第5,613,004号では、コードまたは
他の情報をデータ流の先頭または最後に付加できることも教示している。画像に
ウオーターマークを入れる別の既知の技術では、所定のパターンで選択されたピ
クセルの輝度を変更する。この方法は米国特許第5,825,892号に記載されている
。しかしながら、これらの参考文献の何れも、バイオメトリックデータを損わず
に、保護システムまたは場所への無認可のアクセスを防ぐ保証に関わっていない
。
換または不正変更することが実行が極めて困難であるように、生のバイオメトリ
ック画像データを安全にすることは避けられない肝要なことである。加えて、画
像の寿命が有限であるように画像データをコード化することが望ましい。したが
ってコード化された画像を使用して、ユーザを1度しか(またはn回か)識別で
きないか、画像が認証システムまたはサーバによって無効であるとみなされてし
まってそのために、画像がバイオメトリックアルゴリズムによって処理されなく
なる前の所定の期間のみ画像が有効であるか、あるいはその両方とする。さらに
、バイオメトリック認証サーバには、イメージングシステムの独特の(ユニーク
な)IDがある画像データをそれに与えることが望ましい。これらの特徴がある
と、認証サーバは、トランザクションID#pdqにおいてカメラID#xyzの前にいるの
は実はBobであり、捕捉は時間間隔t2からt1の間で行われ、画像は他のトラ
ンザクションから変更も再使用もされることはできていないと判断する能力を有
する。
て、そのトランザクションと関係する画像はちょうど1つである。さらに、クラ
イアントがサーバにいくつかの時間ウインドウを用意し損っているとすると、ト
ランザクションは認証されない。したがって、予め有効な画像が後で置換される
のを防ぎ、侵攻者にタイムアウト期間内に実行されて、侵攻者のタスクに相当な
困難を加える方法を展開させることによって追加の保護レベルを与える。
証を行うシステム)のみによって共有される“秘密”がなければならない。この
秘密は安全なままであり続けなければならず、さもなければシステムのセキュリ
ティが損われることもある。カメラと認証サーバとの間で共有される“秘密”は
、ディジタル“キー”の形態であるか、またはいくつかの場合では、1対のキー
である。カメラの不正変更の防止(タンパレジスタント)/レスポンシブパッケ
ージングは内部に埋込まれた秘密キーを保護する。サーバのキーはセキュリティ
手段、例えば電子ファイアウオール、物理的アクセス制御、および感知可能デー
タへの高レベルのセキュリティを与える他の既知の方法によって保護される。
いる。当初はこれらのコンピュータはワード処理およびデータベースアプリケー
ションにほぼ限定して使用されていた。今日ではパーソナルコンピュータは、電
子メールおよびファイル転送から、電子バンキングおよびオンラインの商取引に
およぶ種々の通信活動に使用されている。したがって、デスクトップコンピュー
タに接続できるシステムであって、保護されていないネットワーク上でのバイオ
メトリックデータの安全な伝送および受信を保証して、ユーザが遠隔の場所で自
分の識別子を照合できるようにし、ユーザが所望の振り込みまたはトランザクシ
ョン(取引き)を行うことを認可できるシステムが必要とされている。
ネットワーク上で1つのコンピュータから別のコンピュータへ転送するクライア
ント−サーバ方式で使用するバイオメトリックデータの安全な伝送およびそれに
続く認証を行うことができるシステムおよび方法を提供する。センサとして機能
して、バイオメトリックデータを収集するカメラを用いることが好ましい。バイ
オメトリックデータはバイオメトリックデータファイルへディジタル化される。
このファイルへはコードが供給される。次にコードを付されたファイルはネット
ワークへ出力されて、認証サーバシステムへ転送される。認証サーバシステムは
、そのコードを生成するのに必要とされる入力データについての知識からコード
を再びコンピュータ処理することによってデータを照合する。データが認証され
るとき、ユーザの識別子を照合するのに使用するために、サーバはバイオメトリ
ックデータファイルをバイオメトリックテンプレートへ蒸留(凝縮)する(dist
ill)。
意することがさらに好ましい。このトークンは、認証サーバへ転送される前にデ
ィジタルファイルへ適用される。トークンは、独特のトランザクションを規定し
、バイオメトリックデータをトランザクションに結合して、バイオメトリックデ
ータが後で使用されるのを防ぐか、またはデータが無効になるときについての時
間制限を設ける。
係付けられた秘密キーの関数としてコンピュータ処理される。秘密キーは、画像
、トークン、およびコード生成アルゴリズムの知識をもつ侵攻者が、置換された
または不正変更された画像についての有効なコードを生成できないことを保証す
る。秘密キーは、バイオメトリックデータを収集するカメラまたはセンサに固有
のシリアル番号または他の識別番号であってもよい。このようなコードが使用さ
れるとき、認可されたカメラのリストを含む別個のカメラ認定機関を設けること
ができる。認証サーバは、新しい画像を受取る度ごとにカメラ認定機関に相談し
て、送信側のカメラに対応している秘密キーの知識を得る。カメラ認定機関は、
認証サーバ内か、または別個のコンピュータ内に存在している単一のデータベー
スであってもよい。別個の認定機関は、ネットワークに接続された2以上の認証
サーバがあるときに有益である。
形態の記述から明らかになるであろう。
バシステムにおいて使用される。クライアントシステム1はパーソナルコンピュ
ータ2を含み、パーソナルコンピュータ2は図2ではホストコンピュータと記載
されている。ホストコンピュータ2は、市販のパーソナルコンピュータまたはビ
ジネスコンピュータ、あるいは組込まれたプロセッサであってもよく、ホストコ
ンピュータ2は、バイオメトリック画像ファイルを保持する十分なメモリおよび
モデムを有するか、またはバイオメトリック画像ファイルを認証サーバへ転送で
きるようにするネットワーク通信のハードウエアおよびソフトウエアを有する。
別個のイメージングシステム4はホストコンピュータに接続されている。イメー
ジングシステムはカメラ6を含んでおり、カメラ6は光学系または他のセンサと
関係付けられ、ユーザからバイオメトリックデータを収集する。一般的に、バイ
オメトリックデータはアナログ表示の画像であり、後で転送するためにディジタ
ル化されて記憶される。ディジタイザとメモリあるいはフレームストア(メモリ
)とを用意して、画像をディジタル化して、後で処理および転送するためにイメ
ージングシステム4内にそれを記憶することが好ましい。生の画像データを保護
するために、追加の電子ハードウエアおよびソフトウエアがディジタルカメラパ
ッケージまたはイメージングシステム内に含まれる。これらの追加の構成要素は
、カメラの下流である、例えばバイオメトリック認証サーバ10のような他の外部
データ処理要素によって損われないように画像データを連続的に認証および照合
するようなやり方で、画像データがカメラまたがイメージングシステムから離れ
る前に、この画像データに情報を埋込む。セキュリティのために適切にコード化
されたディジタル表示の画像は、イメージングシステムから、ホストコンピュー
タ2へ出力され、ネットワーク9を横切って認証サーバ10へ転送される。データ
は認証サーバへ入る前に、ファイアウオール11を通り抜ける。ファイアウオール
は、ネットワークがインターネットまたは別の公衆のキャリアであるときに使用
する。ファイアウオールは、クライアントシステムが私設伝送路上で認証サーバ
に接続されるときには必要とされない。
のでなければならず、したがってデバイスの検出または実際の破壊を行わずにパ
ッケージの内部要素にアクセスすることは相当に困難である。ネットワーク上を
送られる獲得された画像およびコードの保全性(インテグリティ)が損われない
ことを保証することが不可欠である。これは、大きい値(価値)のトランザクシ
ョンが行われるアプリケーションにおいてとくに重要である。したがって、好ま
しい実施形態において、イメージングシステム4は、好ましくない侵入を検知し
、システムを無効にするために使用される防不正変更(タンパレジスタント)パ
ッケージ50に収められる。防不正変更パッケージは、デバイスを開放すると、根
本的に破壊されるという点で受動的である。その代わりに、パッケージングは、
図3に示した少なくとも1つのシャシー侵入検出器またはスイッチ51を使用して
もよい。スイッチ51は(マイクロコントローラによって実行される)制御論理44
へ信号を送って、組み立て中に検出される状態に類似した非機能状態へ戻す。こ
の非機能状態はさらに、バイオメトリックデータの生成に関係するキーのソフト
ウエアルーチンを本質的に抹消する。この非機能状態はさらにセキュリティまた
はエンクリプション(暗号化)情報を含むRAMテーブルをバックアップしてい
る特定のバッテリを抹消することができる。したがって、侵入者がシステムへの
アクセスを獲得しても、この侵入者はビデオを注入することも、コードを獲得す
ることもできず、システムのソフトウエアまたはファームウエアを動作すること
さえもできず、ゆえにその侵攻は無益となる。したがって保護された安全なカメ
ラからの出力後の画像データを置換または不正変更することは、ダウン流(下流
)のデータ処理を介して検出可能となり、またセキュリティ情報を適用する前の
画像データを置換または不正変更は、極めて困難または不可能になる。
後でのみ実効がある。セキュリティ機能は、侵入が検出されるか、またはシステ
ムのソフトウエアが特定のプロトコルを使用して再びロードされるまで、効果が
あり続ける。
実線で、制御信号経路は点線で示した。光学系41はシーンからイメージャへ光を
向ける。なおイメージャはCCDカメラ、CMOSデバイス、またはディジタル
画像を生成する他の2次元のイメージャであってもよい。したがって、この構成
要素42をイメージャおよびディジタイザ(Imager & Digitizer)と同定する。デ
ィジタル画像はマルチプレクサ45またはフレームストアメモリ43、あるいはこの
両者へ送られる。制御論理ユニット44は、画像がどこへ送られるかを判断する。
フレームストア43内の画像は、クロッパ(cropper)46および圧縮器47を通され
て、先端を切り落とされ(crop)、圧縮された画像を生成して、この画像はコー
ド生成器48へ送られ、コード生成器48は画像に適用されるコードを生成する。ク
ロッピングおよび圧縮は一定のアプリケーションのオプションであるが、ネット
ワークを横切って送られる必要のあるデータ量を低減して、伝送を迅速化できる
長所をもつ。暗号技術を使用して、コード生成器内でカメラおよび光学系によっ
て獲得される画像データの各フレームのためのディジタル署名を生成する。この
暗号プロセスは、上述の処理によって実行される。ディジタル署名は安全ハッシ
ュ機能であることが好ましく、安全ハッシュ機能は、フレーム内の画像データの
各バイト;カメラ内に記憶されて、隠されたままの“秘密キー”;およびオプシ
ョンで、ホストによってカメラ電子素子へ入れられたディジタル“トークン”を
入力として用いる。その代わりに、トークンは、認証サーバから到来することも
ある。“隠された”または“秘密”キーが必要とされるのは、侵攻者が、画像と
トークンとディジタル署名アルゴリズムの知識とをもっていても、この秘密キー
がなければ、カメラの認証機能を真似ることができないからである。
内に収められた小さいブロックのデータであってもよい。選択的に、キーはカメ
ラの独特の識別子であってもよい。使用される方式のタイプに依存して、カメラ
の“キー”は単に、全てのカメラに割り当てられた任意の値、1バッチのカメラ
の識別子、独特のカメラの識別子、対称的な符号付けアルゴリズム(symmetric
signing algorithm)用の独特のキー、または非対称の符号付けアルゴリズム(a
symmetric signing algorithm)のキーの対の半分であってもよい。認証サーバ1
0は秘密キーのアプリオリ(論理に基いた)知識をもたなければならない(また
は非対称のアルゴリズムの場合は、相補的な公開キーの知識をもたなければなら
ない)。したがって、所定のカメラにおいて、このキーはトランザクション間で
変化しないが、異なるカメラは異なるキーをもっていてもよい。カメラのキーが
月ごと、または他の単位で変化する方式をもつことも可能である。この場合に、
認証サーバまたは他の機関は新しいエンクリプトされたキーを、現在カメラ内に
あるキーを使用してエンクリプトされたクライアントへ送ることができる。クラ
イアントは、このエンクリプトされたキーをイメージングシステム4へ送り、イ
メージングシステム4は通信インターフェイス49上で新しいデータを受取る。次
にこのデータはコード生成器48へ送られ、コード生成器48は現在のキーを使用し
て新しいキーをデクリプトし、後で使用するためにこの新しいキーを記憶する。
ックのデータであり;各トークンは独特であり、再度使用されることはない。し
たがってトークンを使用して、特定のトランザクションを識別することができる
。独特の出力を生成することを保証された機能を使用して、トークンを生成して
もよい。トークンを使用して、画像データを特定のトランザクションに結合する
ことによってセキュリティのレベルは追加される。
は、入力要素よりも小さいブロックのデータである。ハッシュ機能の重要な特徴
は、同じ入力が与えられるとき、ハッシュ機能を再適用すると、同じ出力をコン
ピュータ処理することである。加えて、良好なセキュリティのハッシュ機能は、
入力要素の変更が出力データブロックの主要な変更を導くといった特徴をもつ。
とくに、ハッシュ機能が画像データ上でコンピュータ処理されるときは、画像デ
ータが変化すると、異なるハッシュ機能の出力を生成することになる。データの
ディジタル署名は元のデータと一緒に別のシステム(すなわち、認証サーバ)へ
送られ;受信システムは、同じまたは相補的なトークンと共に、元のデータの署
名をコンピュータ処理して、それをデータと共に送られた署名に対して検査する
。署名が整合するとき、データは、極めて高い信頼度で変更されなかったと断定
できる。したがって、関数DS(x,y,z)(なお、xは画像データ、yはト
ークン、zは秘密キーである)が出力Qを生成するときは、xおよびQが与えら
れると、いくつかのデータ交換手段を介して、元の値y、zの知識、並びにハッ
シュ関数DS()を使用して、受信者はQ’=DS(x,y,z)をコンピュー
タ処理することができる。Q=Q’であるときは、x、y、およびzg変更され
ていないか、さもなければデータアイテムの1以上が変化したことになる。実際
には、ハッシュ関数は画像データ、オプションのトークン、および秘密キーの組
み合わせにおいてコンピュータ処理される。さらなるセキュリティのために、D
S関数は非対称のアルゴリズムとして働くことができ、この場合に関数のパラメ
ータの1以上は送信者側および受信者側で異なる(または相補される)。
証システムへ戻すことができる。最も直接的な方法は、署名をデータに添付して
(または先頭に付加して)、完全なパッケージを認証システムへ戻すことである
。別の技術では、ディジタルウオーターマーキング技術を使用して、署名情報を
元の画像データに直接に埋込む。これは、埋込まれた署名は画像内から見えなく
なり、ランダムノイズと区別できなくなるように行われる。受信システムは、埋
込まれた署名をデコードするシーケンスを決めて、この署名を画像から分離し、
次に既に記載したように認証できるようにする。図4および5は、ウオーターマ
ーキング技術を示す。各画像20は一連のラスタラインから構成されている。各ラ
スタラインはさらに、ピクセルと呼ばれる要素に分割される。各ピクセルはいく
つかのビットによって表わされる。したがって、各ラインはmビットの深さの一
連のピクセルを含む。ウオーターマークはこれらのビットの一部分を1以上の最
下位のビットへ変更することによって適用される。図4に示したように、ディジ
タル化された画像はウオーターマーク生成器28へ送られる。このデバイスは、図
3に示したコード生成器48であると考えられる。ウオーターマーク生成器は、所
定の計画にしたがって画像へ供給されるnビットのウオーターマークデータ26を
生成する。この計画は図5において、ウオーターマークからの1ビット27は選択
された組の元の画像ビット24からの1ビット25に置換することが示されている。
ウオーターマーキング技術を使用して、画像を認証するとき、ウオーターマーキ
ング後にデータを変更する画像処理(例えば、非可逆的圧縮)は、認証プロセス
における確実性を考慮せず、したがって高いセキュリティの応用には望ましくな
いことに注意すべきである。
像を捕捉する直前にクライアントシステム1に伝えられる。トークンはカメラ6
へ伝えられ、ここでトークンは画像認証アルゴリズム内に含められるサーバのみ
によって保持されているトークンまたは相補的なトークンが秘密キーと共に画像
を適切に認証することを要求される。したがって、画像がサーバによって有効で
あると認識されるために、画像はカメラから出力された後では変更できず、画像
はディジタル署名の中にトランザクションに有効なトークンを含まなければなら
ない。
各トランザクションがそれと関係付けられ、画像の署名の中に埋込まれた独特の
トークンを有するので、画像は1つのトランザクションのみについて有効である
ことを保証され、再使用されない。さらに、サーバはトークンを生成し、実際に
画像の捕捉を開始するので、サーバは、ある時間期間の後にトークンの有効期限
が切れるようにクロックをセットすることができる。事実、クロック有効期限切
れ方式はトークンが働くことを必要とせず;トランザクションが時間合わせされ
(タイミング取りができ)、クライアントが画像をサーバへ戻す機会という有限
のウインドウ(finite window of opportunity)がある限り、保護が与えられる
。トークンは画像およびトランザクションを追跡するのをより簡単にするので、
データの置換をより困難にするだけである。サーバーは、トークンを生成し、捕
捉命令を開始し、タイムアウトクロックを維持する唯一のコンピュータシステム
であるので、クライアントとサーバシステムとの間ではクロックを同期化する必
要はない。しかしながら、タイムスタンプは、トークンを生成するアルゴリズム
内に含まれるか、またはトークン自体が時間を表わすものであってもよい。アル
ゴリズムがあっても、各トークンの独自性が維持されなければならないか、また
はセキュリティーが一部の環境では妥協をはかり損われるようにできる。
名アルゴリズムにおいてキーとして機能する独特の値を生成する。トーク生成器
は独特であるが、有効なキーを生成しなければならないので、これは、トークン
生成器が単に独特のブロックのデータを生成する構成とはわずかに異なる。これ
はさらに、非対称のディジタル署名ルゴリズムを使用する能力を与える。対称ア
ルゴリズムの場合には、1つのみのトークン、またはキーをクライアントの署名
およびサーバの照合の両方に使用する。非対称アルゴリズムでは、2つのトーク
ンまたはキーが生成される。第1のキーはカメラへ送られ、第2の、または相補
的なキーはサーバ内に維持される。後者の方法では、1つのキーは安全なサーバ
を離れないので、セキュリティが追加される。
のハードウエア/ファームウエア/ソフトウエアへ含めることによって強化する
ことができる。1つの可能な方式では、独特のカメラのシリアル番号と共に、カ
メラ内に非対称のキーの対を埋込む。各キーの対は重複せずに生成され、製造時
に安全機能の中に埋込まれる。このタイプのシステムは、図8のダイアグラムに
よって示される。
示している。図6には、いくつかのクライアントシステム1a、1b、ないし1
nがある。各クライアントシステムは、ホストコンピュータ2、およびカメラを
含む関係付けられたイメージングシステム4を有する。クライアントシステムは
、多くの承認サーバシステム10a、10b、ないし10nの1つに接続することがで
きる。これらのサーバは、オンラインバンキングトランザクションを実行する他
のコンピュータシステムと関係付けられていてもよい。他の認証サーバは、ネッ
トワーク9上で購入可能なサービスまたは製品を提供している他の売り手(vend
or)と関係付けられていてもよい。このネットワークはインターネットである可
能性が最も高いが、別の公衆のキャリア、例えば電話システムまた衛星の伝送シ
ステムであってもよい。選択されたサーバは、クライアントの1つからアクセス
要求を受取ると、キー、すなわち公開キーの1つについての照会を、全てのカメ
ラについての全ての公開キーを保持している中央のカメラ認定機関(Camera Cer
tification Authority)30へ送る。照会には、カメラによって報告されたシリア
ル番号を含む。公開キーを使用して、特定のカメラが、同じカメラの内部の私設
キーを使用してサーバによって受取られた画像に署名した(sign)か否かを判断
する。画像が私設キーを使用してカメラ内で署名されたために、認証サーバは公
開キーを使用して、所定のカメラが問題となっている画像を生成したことを反駁
できないように判断することができる。さらに加えて、中央のカメラ認定機関を
使用することによって、個々のカメラは、特定のカメラの記憶された公開キーを
非活動化または変更することによって、一時的にまたは永久に無効にすることが
できる。このやり方で、あるカメラが損われたと考えられると、このカメラは認
定機関によって不良品(rogue)として示され、認定は取り消される。その後、
認証サーバは、特定のカメラから“署名された(signed)”画像を照合する能力
をもたず、効果的にそれを無効にする。
示される。
能しいてるトランザクションである。認証サーバは、データまたはサービスへの
アクセスを認定された個人のみに許可する。例えば、オンラインバンキングアプ
リケーションでは、バイオメトリック識別を要求して、明確な識別を行い、高額
の振り込みの機能性を保護するこのようなやりとりを行う。このアプローチは、
トランザクションごとに独特であることを基礎とするトークン交換プロトコル(
the unique-per-transaction based token exchange protocol)を実行する方法
を使用して示している。この例では、各カメラに埋込まれた秘密キーは全てのカ
メラについて同じキーであり、この秘密キーは認証サーバによって知られている
。
クションであるが;各カメラは独特の秘密キーおよび独特のシリアル番号を有し
ている。カメラに埋込まれた各キーには、中央の安全なデータベース内に記憶さ
れた相補的な“公開”キーがあり、これはシステムが各画像の源を識別できるよ
うにするカメラ“認定機関”として働く。
ンピュータ10によって保護される資源へのアクセスを要求するときに開始される
。例えば個人がコンピュータ2を使用して、振り込みスクリーンにアクセスし、
自分の銀行口座から別の口座へ資金を移したいとする。これは、貯金預金から当
座預金への振り込み、または資金を売り手の1人の口座へ送金することによる請
求書の支払いであってもよい。認証サーバ10は、照会を受取る要求ハンドラを有
する。要求を受取ると、認証サーバコンピュータ10はセキュリティトランザクシ
ョンを開始し、最終的に保護された資源へアクセスする。サーバは、トランザク
ションの一部として、独特のトークンまたは独特のトークンの組を生成し、その
1つはクライアントへ戻される。トークンはトークン生成器13によって作成され
、ランダム番号生成器、ランダムキー生成器、独特のトランザクション番号、タ
イムスタンプ、またはこれらの一部または全ての組合せの結果として生成される
。
ピュータ2へ接続されたイメージングシステム4へ送る。イメージングシステム
は、キーアイコンによって示された秘密キーをもつカメラ6を含む。次にカメラ
は、安全な画像を生成するように命令される。カメラはトークンを受取り、画像
を捕捉し、ディジタル署名アルゴリズムを使用して、ディジタル署名アルゴリズ
ムは画像、トークン、カメラの秘密キーをパラメータとして用いて、特定の画像
のディジタル署名を供給する。カメラは保護された画像をクライアントコンピュ
ータ2へ出力する。クライアントコンピュータは、画像の処理を行っても、行わ
なくてもよいが、最終的にネットワーク9上で画像をサーバ10へ送る。画像と共
に送られるディジタル署名は、画像に直接に埋込まれるか、または画像と共にサ
ーバへ送られるデータパッケージ内に埋込まれる。サーバは、トークンまたは相
補的なトークンの各々の知識を使用して、秘密キーのサーバのコピーと共に、画
像またはデータ上の相補的なディジタル署名アルゴリズムをコンピュータ処理す
ることによってこの画像が不正変更されなかったかを検査する。これは、コンピ
ュータ処理されたディジタル署名がクライアントからのディジタル署名と比較さ
れるときに、画像認証モジュール15内で行われる。認証モジュールは、ボックス
15へ入力されるキー符号によって示される保護カメラからキーを認識できるよう
にする情報を含むか認証サーバシステム内の別の構成要素から受取る。出力が同
じときは、受取られた画像は有効であり、特定のトランザクションに属する。次
にサーバは画像を取り、ボックス16に示されたようにバイオメトリック識別を行
う。バイオメトリック識別を送るとき、クライアントは、ボックス17として示さ
れた保護された資源へのアクセスを与えられる。トランザクションのレコードは
サーバシステムによってログされ、サーバシステムには、とくに、クライアント
によって最初に送られた元の、保護された画像データが含まれている。このデー
タは、要求されたときにトランザクションについての反駁できない証拠を与える
ことができる。
をログすることが好ましい。加えて、タイムスタンプされたデータを検査し、各
トランザクションの時刻を記録するのに使用されるクロック18を用意することが
好ましい。
トシステム1はネットワーク9を介して認証サーバシステム10へ接続されている
。カメラの製造中に、公開キー、私設キー、およびシリアル番号は、安全機能内
で各カメラに割り当てられている。公開キーおよびシリアル番号は、カメラ認定
機関30として働くサーバコンピュータによってアクセス可能な中央データベース
へ入力される。私設キーおよびシリアル番号はカメラへプログラムされる。この
私設キーはカメラのための秘密キーである。カメラを含むイメージングシステム
はクライアントコンピュータ2へ接続され、トランザクションは処理を進めるこ
とができる。
て保護される資源へのアクセスを要求するときに開始する。例えば、ある個人が
自分のコンピュータの振り込みスクリーンにアクセスしたいとする。認証サーバ
コンピュータ10は、要求ハンドラによって要求を受取るとき、セキュリティトラ
ンザクションを開始して、最終的に保護された資源へのアクセスを行う。サーバ
は、トランザクションの一部として、トークン生成器13を使用してトークンを生
成し、その中の1つのトークンがクライアントシステム1へ戻される。上述の例
では、トークンはランダム番号生成器、ランダムキー生成器、独特のトランザク
ション番号、タイムスタンプ、またはこれらの一部または全ての組み合わせの結
果として生成することができる。クライアントコンピュータはトークンを受取り
、それをカメラに送り、次に保護画像を生成するように命令される。カメラはト
ークンを受取り、画像を捕捉し、ディジタル署名アルゴリズムを使用し、ディジ
タル署名アルゴリズムでは、画像はトークン、およびカメラの独特の私設キーを
パラメータとして用いて、特定の画像のディジタル署名を供給する。カメラは保
護された画像をクライアントへ、カメラのシリアル番号と一緒に出力する。クラ
イアントは、画像処理を行っても、行わなくてもよいが、最終的に画像をサーバ
へ送る。画像と共に送られるディジタル署名およびカメラの独特のシリアル番号
は、画像に直接に埋込まれるか、または画像と共にサーバへ送られるデータパッ
ケージ内に埋込まれる。認証サーバは、ボックス14によって示されているように
クライアントによって送られるデータパッケージからカメラのシリアル番号を抽
出する。認証サーバは、このシリアル番号を、中央のカメラ認定機関30へ送り、
ここでこのカメラの公開キーをルックアップする。公開キーは認証サーバへ戻さ
れる。モジュール15を使用して、サーバは、トークンまたは相補的なトークンを
それぞれ使用して、カメラ認定機関30によって用意されるカメラの公開キーとと
もに、画像またはデータ上の相補的なディジタル署名アルゴリズムとによってコ
ンピュータ処理することによって、画像が不正使用されていないことを検査する
。アルゴリズムの出力は、クライアントからのディジタル署名に対して検査され
、この出力が同じときは、受取られた画像は有効であり、特定のトランザクショ
ンに属し、シリアル番号によって識別される特定のカメラによって生成されたこ
とが分かる。次にサーバは画像を取り、ボックス16によって識別されたバイオメ
トリック認識を実行する。バイオメトリック識別を送るとき、クライアントは保
護された資源17へのアクセスを与えられる。クライアントによって送られた元の
保護された画像データと、独特のカメラ識別またはキーとをとくに含むサーバシ
ステムによって、トランザクションのレコードをログすることができる。このデ
ータは、必要とされるときに、トランザクションの反駁できない証拠を与えるこ
とができる。
いない人または機構によって潜在的に閲覧されることがあるので、このデータは
十分に安全でないと考えられる。この場合に、エンクリプション方式を含んでも
よく、コードが生成された後で、データおよびコードの両者がクライアントから
サーバへ伝送する前にエンクリプトされたデータパッケージになる。次にサーバ
は、データをコードで認証する前に、エンクリプトされたデータパッケージをデ
クリプトする。当業者は、このタスクを達成するのに使用できる種々のレベルの
セキュリティを備えた多数の有効なエンクリプションおよびデクリプションがあ
ることを認識している。
/不正変更に対してバイオメトリック照合および識別に使用される画像を保護す
る一般的な原理は、全体的に一貫している。
はこれらに制限されず、請求項に記載した技術的範囲から逸脱することなく種々
に実現されることが明らかに理解されるであろう。
すフォローチャート。
システムおよび我々のセキュリティシステムのブロック図
ムの機能的なブロック図。
ラム。
ヤグラム。
Claims (42)
- 【請求項1】 ネットワーク上でバイオメトリックデータを収集して、伝送
する装置であって: a.バイオメトリックデータを収集するセンサと; b.ディジタルファイルと; c.バイオメトリックデータを変換するためのディジタイザであって、セン
サおよびディジタルファイルに接続されたディジタイザと; d.ディジタルファイルに接続されていて、コードを生成するコード生成器
と; e.コード生成器およびディジタルファイルに接続されていて、データパッ
ケージを生成する結合手段と; f.結合手段に接続されていて、データパッケージをネットワークへ出力す
る出力インターフェイスとを含む装置。 - 【請求項2】 ディジタルファイルがメモリおよびフレームストアの1つで
ある請求項1記載の装置。 - 【請求項3】 センサに接続された画像プロセッサであって、ディジタイザ
、メモリ、および画像を圧縮する圧縮器を含む画像プロセッサをさらに含む請求
項1記載の装置。 - 【請求項4】 ディジタルファイルに接続されていて、圧縮前にメモリ内の
画像の大きさを低減するクロッパをさらに含む請求項1記載の装置。 - 【請求項5】 センサがカメラである請求項1記載の装置。
- 【請求項6】 カメラが2次元のイメージングデバイスである請求項5記載
の装置。 - 【請求項7】 イメージングデバイスが、CCDおよびCMOSイメージン
グデバイスの1つである請求項6記載の装置。 - 【請求項8】 カメラが、バイオメトリックデータからコンピュータ処理さ
れたコードを生成するのに使用される独特の識別コードを有している請求項5記
載の装置。 - 【請求項9】 コード発生器が、ウオーターマーク、ディジタル署名、エン
クリプションキー、ディジタルファイルの先頭に付加されたコード、およびディ
ジタルファイルの最後に付加されたコードを含むグループから選択されるコード
を生成する請求項1記載の装置。 - 【請求項10】 センサ、ディジタイザ、コード発生器、結合手段、および
出力インターフェイスが含まれている防不正変更パッケージをさらに含む請求項
1記載の装置。 - 【請求項11】 防不正変更パッケージが開かれたときに活動状態にされる
スイッチをさらに含む請求項10記載の装置。 - 【請求項12】 スイッチを作動すると、装置が非機能状態になる請求項1
1記載の装置。 - 【請求項13】 出力インターフェイスに接続されたパーソナルコンピュー
タをさらに含む請求項1記載の装置。 - 【請求項14】 出力インターフェイスに接続された組込まれたプロセッサ
をさらに含む請求項1記載の装置。 - 【請求項15】 コード生成器が、バイオメトリックデータ、独特のカメラ
識別、およびトークンの少なくとも1つから情報を結合することによってコード
を生成する請求項1記載の装置。 - 【請求項16】 ネットワーク上でバイオメトリックデータを収集して、伝
送するシステムであって: a. i.バイオメトリックデータを収集するセンサと; ii.ディジタルファイルと; iii.バイオメトリックデータをディジタルファイルへ変換するディジタ
イザであって、ディジタルファイルに接続されているディジタイザと; iv.ディジタイザに接続されていて、コードを作成するコード生成器と
; vi.コード生成器およびディジタイザへ接続されていて、コードをディ
ジタルファイルへ適用する結合手段と; vii.結合手段へ接続されていて、ディジタルファイルおよびコードをネ
ットワークへ出力する出力インターフェイスとを含む少なくとも1つのクライア
ントシステム、 b.バイオメトリックデータを受取って、認証し、バイオメトリックテンプ
レートをコンピュータ処理し、少なくとも1つのクライアントシステムから受取
ったデータに基づいて照合/認識機能を実行するためのプログラムを含む少なく
とも1つのサーバ、および、 c.少なくとも1つのクライアントシステムを少なくとも1つのサーバへ接
続するネットワークを含むシステム。 - 【請求項17】 ディジタルファイルがメモリまたはフレームストアの1つ
である請求項16記載のシステム。 - 【請求項18】 センサ、ディジタイザを含む画像プロセッサ、および画像
を圧縮する圧縮器に接続された画像プロセッサをさらに含む請求項16記載のシ
ステム。 - 【請求項19】 センサがカメラである請求項16記載のシステム。
- 【請求項20】 カメラが、バイオメトリックデータからコンピュータ処理
されたコードを生成するために使用される独特の識別コードを有している請求項
19記載のシステム。 - 【請求項21】 カメラが2次元のイメージングデバイスである請求項19
記載のシステム。 - 【請求項22】 イメージングデバイスがCCDおよびCMOSイメージン
グデバイスの1つである請求項21記載のシステム。 - 【請求項23】 コード生成器が、ウオーターマーク、ディジタル署名、エ
ンクリプションキー、ディジタルファイルの先頭に付加されるコード、およびデ
ィジタルファイルの最後に付加されるコードを含むグループから選択されるコー
ドを作成する請求項16記載のシステム。 - 【請求項24】 センサ、ディジタイザ、コード生成器、結合手段、および
出力インターフェイスが含まれている防不正変更パッケージをさらに含む請求項
16記載のシステム。 - 【請求項25】 防不正変更パッケージが開かれるとき、活動状態にされる
スイッチをさらに含む請求項24記載のシステム。 - 【請求項26】 スイッチが活動状態になると、装置が非機能状態になる請
求項25記載のシステム。 - 【請求項27】 サーバが、トークン生成器、画像認証モジュール、バイオ
メトリックテンプレート生成モジュール、バイオメトリック識別モジュール、お
よびデータベースの少なくとも1つを含む請求項16記載のシステム。 - 【請求項28】 少なくとも1つのサーバがログを含む請求項16記載のシ
ステム。 - 【請求項29】 サーバに接続された認定機関をさらに含む請求項16記載
のシステム。 - 【請求項30】 ディジタルファイルに接続されていて、メモリ内の画像の
大きさを圧縮前に低減するクロッパをさらに含む請求項16記載のシステム。 - 【請求項31】 コード生成器が、バイオメトリックデータ、独特のカメラ
識別、およびトークンの少なくとも1つから情報を結合することによってコード
を作成請求項16記載のシステム。 - 【請求項32】 ネットワーク上でバイオメトリックデータを収集し、サー
バへ伝送すであって: a.ユーザからバイオメトリック情報を獲得する段階と; b.バイオメトリック情報をバイオメトリックディジタルファイルへ変換す
る段階と; c.コードをディジタルファイルに添付する段階と; d.ディジタルファイルおよび添付されたコードをネットワーク上でサーバ
へ伝送する e.サーバを使用してコードの存在および信頼度を照合する段階とを含む方
法。 - 【請求項33】 コードが、バイオメトリック情報を獲得したセンサ、バイ
オメトリック情報を獲得した時刻、エンクリプションキー、バイオメトリック情
報を獲得した場所、および時間間隔の少なくとも1つを識別する情報を含む請求
項32記載の方法。 - 【請求項34】 バイオメトリックディジタルファイルをバイオメトリック
テンプレートへ変換することをさらに含む請求項32記載の方法。 - 【請求項35】 a.バイオメトリックテンプレートを記憶されたバイオメ
トリックテンプレートと比較することと; b.このような比較に基いて保護された資源へのアクセスを与えるかまたは
拒否することとをさらに含む請求項34記載の方法。 - 【請求項36】 ネットワークがインターネットから構成されている請求項
32記載の方法。 - 【請求項37】 バイオメトリック情報がクライアントシステムによって獲
得され、さらに: a.クライアントシステムからネットワークを介してサーバへ要求を送るこ
とによって、保護された資源へのアクセスを認可することをサーバに要求する段
階と; b.バイオメトリック情報の見直しに基いて保護された資源へのアクセスを
与えるかまたは拒否する段階とを含む請求項32記載の方法。 - 【請求項38】 a.サーバからクライアントシステムへトークンを送出す
る段階と; b.ディジタルファイルをサーバへ送る前に、クライアントシステムにおい
てトークンをディジタルファイルに添付する段階と; c.サーバにおいてディジタルファイルを有するトークンの存在を検査する
段階とをさらに含む請求項32記載の方法。 - 【請求項39】 トークンを使用して、バイオメトリックデータへ添付され
たコードを生成することをさらに含む請求項38記載の方法。 - 【請求項40】 ディジタルファイルおよびコードを伝送前に暗号化するこ
とと、他の処理が達成される前にサーバにおいてデクリプトすることをさらに含
む請求項32記載の方法。 - 【請求項41】 ディジタルファイルをクロッピングする段階、およびディ
ジタルファイルを伝送前に圧縮する段階の少なくとも1つをさらに含む請求項3
2記載の方法。 - 【請求項42】 コードが、バイオメトリックデータ、独特のカメラ識別、
およびトークンの少なくとも1つから情報を結合することによって作成される請
求項32記載の方法。
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