JP2003308302A - 生体認証システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】個人認証時に取得するバイオメトリクスデータ
の盗用を防止可能な生体認証システムを提供することを
目的とする。 【解決手段】指紋、顔相などの身体的特徴のライブパタ
ーンを読取装置により読み取ったライブパターンデータ
と、記録している特徴の基準パターンデータとを照合す
る照合手段と、照合手段の前または後ろにおいて、完全
一致またはタイムスタンプの一致または履歴との一致に
よりライブパターンデータが不正なデータであるか否か
を判断するデータ判定手段とを設けた生体認証システム
を提供する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、本人の認証に関
し、特に、バイオメトリクスデータを利用した認証シス
テムにおいて、認証に使用するバイオメトリクスデータ
の正当性の判断に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、ＩＣカードを利用した取引におい
ては、そのカードの持ち主が正当であることを確認する
ために、まず本人認証が行われることが多い。例えば、
銀行のＡＴＭ（Ａｕｔｏｍａｔｅｄ−Ｔｅｌｌｅｒ Ｍ
ａｃｈｉｎｅ）で暗証番号を入力してから取引を行う例
がある。

【０００３】しかしながら、通常暗証番号は４桁程度で
あり、生年月日などの推測しやすい番号を安易につけて
しまうことも多く、近年では、より高いセキュリティレ
ベルを要求される場合では、指紋、声紋、虹彩、筆跡な
どのバイオメトリクスデータを用いて本人認証を行う例
もある。

【０００４】ＩＣカードにおいて個人認証を行う場合、
１）基準データをＩＣカード内に記録し、端末側が基準
データを読み出し、利用者が端末に入力することにより
取得したデータと照合を行い、一致した場合に認証成功
のコマンドをＩＣカード内のアプリケーションに送信す
る、２）端末が取得データをＩＣカード内の認証アプリ
ケーションに送信し、ＩＣカード内のアプリケーション
がＩＣカード内に記録されている基準データと照合を行
い、一致した場合に認証成功とする、３）ＩＣカード自
体にデータ入力装置が備わっており、データ入力装置か
ら取得したデータがＩＣカード内の認証アプリケーショ
ンに送られ、認証アプリケーションがＩＣカード内に記
録されている基準データと照合を行い、一致した場合に
認証成功とする、などの方法がある。

【０００５】なお、上述の個人認証方法において、基準
データとは、ＰＩＮ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ｉｄｅｎｔｉ
ｆｉｃａｔｉｏｎ Ｎｕｍｂｅｒ）すなわち暗証番号
や、バイオメトリクスデータ（指紋、声紋、虹彩、筆跡
などの全て、または特徴のみを抽出したもの）である。

【０００６】上述の１）の方法は、ＩＣカードと端末の
通信において、セキュアメッセージングと呼ばれる暗号
通信を用いるが、比較対照用データがＩＣカードの外部
に流出しない、２）または３）の方法がより安全であ
る。本人の身体的な特徴から作成されるバイオメトリク
スデータの場合は、なお更である。

【０００７】上述のバイオメトリクスデータによる個人
認証では、一般的に、取得したバイオメトリクスデータ
と記録している基準データとが完全に一致する可能性は
きわめて少ない。例えば、指紋入力においては、センサ
部への指の押し付け具合により全く同一の特徴点を得る
ことはきわめて可能性が低いと考えられる。

【０００８】したがって、取得したバイオメトリクスデ
ータが、記録している基準データと完全一致した場合に
は、不正が行われたと判断するのが一般的であるが、基
準データが盗まれ、その一部が改竄された場合に、基準
データとバイオメトリクスデータが完全に一致すること
を回避できるため、不正を十分に防止することは困難で
ある。

【０００９】係る基準データの盗用の問題を解決するた
めに、特開２００１−２８４２２３号公報のように、基
準データとバイオメトリクスデータに、一定以上の一致
があると不正と判断する方法が提案されている。

【００１０】しかしながら、従来には以下の問題があ
る。すなわち、完全一致あるいは特開２００１−２８４
２２３号公報などの方法においては、当該個人認証方法
が正当なバイオメトリクスデータと判断したデータを盗
み、繰り返し使用するような不正を判断することができ
ないという問題がある。

【００１１】本人の身体的な特徴であるバイオメトリク
スデータは、本人以外から取得不可能だと考えられる
が、例えば、指紋入力装置と照合装置までの配線に改造
を加えることで通信途中の指紋のパターンデータをモニ
ターしたり、本人がマイクの前で発生している声を録音
し後で再生するなど、個人認証可能なバイオメトリクス
データが盗用される可能性が存在し、従来においてはそ
のような不正を十分に防止することが困難である。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】本発明は上述の問題点
に鑑みてなされたものであり、個人認証時に取得するバ
イオメトリクスデータの盗用を防止可能な生体認証シス
テムを提供することを目的とする。

【００１３】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の第１の態様は、指紋、顔相などの身体的特
徴のライブパターンを読取装置により読み取ったライブ
パターンデータと記録している特徴の基準パターンデー
タとを比較し個人認証を行う生体認証システムにおい
て、前記ライブパターンデータと前記基準パターンデー
タを照合する照合手段と、前記照合手段の前または後ろ
において、前記ライブパターンデータが不正なデータで
あるか否かを判断するデータ判定手段とを設けたもので
ある。

【００１４】本発明の第２の態様は、上述の第１の態様
に係る生体認証システムにおいて、前記データ判定手段
に、前記ライブパターンデータと前記基準パターンデー
タが完全に一致する場合に前記ライブパターンデータが
不正であると判断する完全一致確認手段を設けたもので
ある。

【００１５】本発明の第３の態様は、上述の第１または
２の態様に係る生体認証システムにおいて、前記基準パ
ターンデータに付与して記録する第１のタイムスタンプ
データと前記ライブパターンデータに付属する第２のタ
イムスタンプデータとを備え、前記データ判定手段が、
前記第１のタイムスタンプデータと前記第２のタイムス
タンプデータが同一の場合に前記ライブパターンが不正
であると判断する時刻確認手段を設けたものである。

【００１６】本発明の第４の態様は、上述の第１から３
の態様に係る生体認証システムにおいて、ライブパター
ンデータを記録する第１の記憶領域と前記記録領域に照
合結果が良好だったライブパターンデータを履歴パター
ンデータとして記録する記録手段とを備え、前記データ
判定手段に、今回のライブパターンデータと前回以前に
記録した履歴パターンデータとを照合し今回のライブパ
ターンデータと前記履歴パターンデータとが完全に一致
する場合に前記ライブパターンが不正であると判断する
履歴確認手段を設けたものである。

【００１７】本発明の第５の態様は、上述の第１から４
の態様に係る生体認証システムにおいて、前記読取装置
から読み出した画像データから特徴点を抽出したライブ
パターンデータを作成し外部へ送信するライブデータ作
成手段と、前記基準パターンデータを記録する第２の記
憶領域を備え、前記ライブパターンデータを受信し前記
第２の記憶領域から前記基準パターンデータを呼び出す
または前記ライブパターンデータと前記基準パターンデ
ータを比較照合する携帯可能な認証装置とを設けたもの
である。

【００１８】本発明の第６の態様は、上述の第１から５
の態様に係る生体認証システムにおいて、前記携帯可能
な認証装置が、ＩＣカードから成るように構成したもの
である。

【００１９】

【発明の実施の形態】以下、本発明を図示する実施形態
に基づいて説明する。図１は、本発明の生体認証システ
ムの一実施例の概要構成図である。

【００２０】生体認証システム１は、入力装置２と携帯
可能な認証装置３から成り、通信手段４を介してデータ
および処理命令のやり取りを行うものである。

【００２１】入力装置２は、指紋や声紋などのバイオメ
トリクスデータを取得するセンサーなどからなる入力部
５と、バイオメトリクスデータから特徴点を抽出し、ラ
イブパターンデータを作成する特徴抽出部６とを備えて
おり、通信手段４を介してライブパターンデータを認証
装置３へ送信するものである。

【００２２】ライブパターンデータの送信時には、当該
バイオメトリクスデータを取得した時刻または特徴点を
抽出した時刻をタイムスタンプデータとして付加するこ
とも可能である。ライブパターンデータの先頭、途中、
最後のいずれに付加することも、一定の規則に基づいて
ライブパターンデータ中に分散させる電子透かしの技術
を用いることも可能である。２度に分けて送信してもよ
い。

【００２３】バイオメトリクスデータの特徴点の抽出
は、認証装置３により行うことも可能であるが、通常、
認証装置３は携帯可能な装置を用いるため、パソコンな
どと比べて処理能力や記憶容量に制限があり、特徴点の
抽出までを入力装置２において行うのが一般的である。

【００２４】認証装置３は、入力装置２から受信したラ
イブパターンデータが正当なデータか否か判定し、受信
したライブパターンデータと記録している基準パターン
データとの照合を行うものである。

【００２５】認証装置３としては、通常、携帯可能で、
且つ個人情報であるバイオメトリクスデータが外部に漏
れるのを防ぐために内部の情報を秘匿可能で、外部から
容易にアクセスできないＩＣカードを用いる。

【００２６】図２は、認証装置３としてＩＣカード７を
使用する場合の構成の一実施例である。ＩＣカード７
は、情報記録部８とＣＰＵ９を備えている。

【００２７】情報記録部８は、実際にはＥＥＰＲＯＭで
あり、認証アプリケーション１０の他に、例えば決済ア
プリケーションや入退出管理アプリケーションなどの複
数のプログラムを搭載している。

【００２８】認証アプリケーション１０は、認証成否フ
ラグ１１や、基準パターンデータ１２や、履歴パターン
データ１３などのデータを用いるデータ判定手段１４お
よび照合手段１５からなるアプリケーションである。

【００２９】認証成否フラグ１１は、認証が成功した場
合に「１（オン）」に、認証に失敗した場合に「０（オ
フ）」になる認証結果の識別である。認証成否フラグ１
１により、端末や他のアプリケーションが認証結果を知
ることが可能になる。認証成否フラグは揮発性メモリ
（ＲＡＭ）に記録するか、カードリセット時に明示的に
「０（オフ）」にしてもよい。

【００３０】図３に、基準パターンデータ１２および履
歴パターンデータ１３を記録する記憶領域の一実施例を
示す。図３は、基準パターンデータ１２および前々々回
から前回までの３世代の履歴パターンデータ１３を同じ
記憶領域に記録し、各々にタイムスタンプデータを付加
することを示している。

【００３１】以下、説明のために、基準パターンデータ
１２を記録したインデックス０で参照可能な領域を第１
の記憶領域、ライブパターンデータの履歴を記録したイ
ンデックス１から３で参照可能な領域を第２の記憶領域
という。

【００３２】データ判定手段１４は、入力装置２から受
信したライブパターンデータが正当なデータか否か判定
し、判定の結果に基づいた認証成否フラグ１１のオン・
オフの制御と入力装置２に対する認証結果の送信を行う
ものである。

【００３３】また、データ判定手段１４は、完全一致確
認手段１６、時刻確認手段１７、履歴確認手段１８のい
ずれか一つ、または２つの組み合わせ、または全てを備
えることが可能であるが、本実施例では、全て備えてい
るものとして説明する。

【００３４】完全一致確認手段１６は、ライブパターン
データと記録している基準パターンデータ１２を比較
し、両データが完全に一致する場合は、受信したライブ
パターンデータが不正であると判断するものである。

【００３５】時刻確認手段１７は、基準パターンデータ
１２あるいは履歴パターンデータに付加したタイムスタ
ンプデータと、ライブパターンデータに付加したタイム
スタンプデータを比較し、両方のタイムスタンプデータ
が一致する場合は、受信したライブパターンデータが不
正であると判断するものである。

【００３６】完全一致確認手段１６および時刻確認手段
１７は、認証アプリケーション１０において、例えば、
通信手段４に割り込むなどの方法で、盗まれた基準パタ
ーンデータ１２が認証装置３に対して送られた場合など
に、照合の結果が完全に一致することにより不正があっ
たと判断するものである。

【００３７】履歴確認手段１８は、今回受信したライブ
パターンデータと第２の記憶領域に記録した前回以前の
履歴パターンデータ１３を比較し、両データが完全に一
致する場合には、受信したライブパターンデータが不正
であると判断するものである。

【００３８】これは、入力装置２から認証装置３までの
間において、通信手段４を介して送信される段階に、前
回以前の正当なライブパターンデータを盗み、今回以降
のライブパターンデータとして流用する、成りすましを
防止するものである。

【００３９】照合手段１５は、受信したライブパターン
データと記録している基準パターンデータ１２との照合
を行い、照合の結果に基づいて認証成否フラグ１１のオ
ン・オフの制御と入力装置２に対する認証結果の送信を
行うものである。

【００４０】次に、図４および図５のフローチャートに
基づき、認証装置３がＪａｖａＣａｒｄやＭｕｌｔｏｓ
のような複数のアプリケーションを搭載可能なＩＣカー
ド７で、個人認証を行いドアゲートの開閉を含む入退出
管理を行う場合を例に、本発明の生体認証システム１の
動作を詳細に説明する。図４は、入退出管理全体のフロ
ーであり、図５は、認証装置３のフローである。

【００４１】ドアゲートには、入力装置２であるＩＣカ
ードのリーダライタが装備されており、ドアゲートを開
閉しようとする者が、リーダライタが備える指紋センサ
に指を押し付ける。指紋センサが入力部５である。

【００４２】特徴点抽出手段６は、入力部５から取得し
たバイオメトリクスデータから特徴点を抽出し、タイム
スタンプを付加したライブパターンデータを作成する。

【００４３】入力装置２は、認証アプリケーション１０
を選択し、上述のライブパターンデータを認証装置３へ
送信する。

【００４４】ＩＣカード７は、まず完全一致確認手段１
６により、受信したライブパターンデータが基準パター
ンデータ１２と完全に一致するか否か判定する。両デー
タが完全に一致する場合は、当該ライブパターンデータ
には何らかの不正があると判断し、完全に一致しない場
合は正しいデータであると判断する。

【００４５】次に、照合手段１５は、例えば指紋センサ
に指を押し付ける力、角度、部位、湿度などに左右され
にくい特徴点を選び出して重み付けを行い、基準パター
ンデータ１２と各特徴点がどの程度近似しているかを積
算して得点を付け、一定以上の得点が得られた場合、
「一致」したと判断する。

【００４６】次に、履歴確認手段１８により、ライブパ
ターンデータと前回の履歴パターンデータ１３との対照
を行う。両データが完全に一致した場合は、ライブパタ
ーンデータが不正であると判断し、一致しない場合は正
しいデータであると判断する。

【００４７】通常は、複数回続けて同じように入力を行
ったとしても、指紋センサがまったく同じデータを得る
ことはないため、ライブパターンデータと履歴パターン
データ１３とが完全に一致する場合は、成りすましなど
の不正の可能性のあるデータであると判断できる。

【００４８】図３において、履歴パターンデータ１３は
前３回分を保存しているが、もちろん、第２の記憶領域
の容量が許す限りにおいて任意の回数分を保存すること
が可能で、ライブパターンデータと記録した複数の履歴
パターンデータ１３とを比較することも可能である。

【００４９】また、完全一致確認手段１６および履歴確
認手段１８の判定の際、あるいは別の処理において、時
刻確認手段１７により、ライブパターンデータ、基準パ
ターンデータ１２、履歴パターンデータ１３に付加した
タイムスタンプデータの比較を行う。

【００５０】ライブパターンデータのタイムスタンプデ
ータが、他のデータのタイムスタンプデータと同一であ
る場合は、当該ライブパターンデータが認証時に取得さ
れたものではなく、何らかの方法によりＩＣカード７な
どから盗まれたものなどが使われたと判断できる。

【００５１】なお、照合手段１５、完全一致確認手段１
６、時刻確認手段１７、履歴確認手段１８を実施する順
序は、当該アプリケーションにより任意であり、図４の
順序に限定されるものではない。

【００５２】データ判定手段１４および照合手段１５に
おいて、ライブパターンデータが不正であるか、照合結
果において「不一致」と判断した場合は、認証成否フラ
グ１１を「オフ」にセットし、結果をリーダライタに送
信する。

【００５３】単に結果を送信するだけでなく、ＩＣカー
ド７内の他のアプリケーションを選択できないようにし
てもよいし、ＩＣカード７自体をロックしてもよい。不
正なデータと判断するまでの同一操作の回数を設定して
おくことも可能である。

【００５４】ここでいうＩＣカード７のロックとは、Ｉ
Ｃカード７が備える機能やＩＣカード７に搭載したアプ
リケーションを選択不可能にしたり、ＩＣカード７のＯ
Ｓ（Ｏｐｅｒａｔｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ）が端末からの
通信に応答しないことなどを示している。

【００５５】認証アプリケーション１０は、認証が成功
した場合、すなわち認証成否フラグ１１が「オン」の場
合、認証成功をリーダライタに送信し、更に、第２の記
憶領域に記録した前々々回分の履歴パターンデータ１３
を破棄し、前々回分と前回分をそれぞれ一つ古いものを
記録する領域に移動し、今回認証に使用したライブパタ
ーンデータを前回分を記録すべき領域に記録する。

【００５６】なお、本実施例においては、認証に失敗し
た場合の履歴は残していないが、不正なアクセスの試み
そのものを検出するために、失敗した場合を含めて常に
履歴を記録してもよい。

【００５７】認証に成功した場合、入退出管理アプリケ
ーションは、ドアゲートを開錠する命令を出してドアゲ
ートを開き、入退出を記録する。

【００５８】以上、本発明を実施の形態に基づいて詳細
に説明してきたが、本発明による生体認証システムは、
上述の実施の形態に何ら限定されるものではなく、本発
明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更が可能な
ことは当然のことである。

【００５９】

【発明の効果】以上のとおり、本発明に係る生体認証シ
ステムによれば、入力装置と比較認証手段との間の通信
手段に対して、不正に取得、または複製したバイオメト
リクスデータを流すような成りすましを検知および防止
することが可能になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の生体認証システムの概要構造図であ
る。

【図２】 本発明の認証装置として使用するＩＣカード
の概要構成図である。

【図３】 本発明の基準パターンデータおよび履歴パタ
ーンデータを記録する記憶領域の構成図である。

【図４】 本発明の生体認証システムを用いた入退出管
理全体の動作を説明するフローチャートである。

【図５】 本発明の生体認証システムの認証装置の動作
を説明するフローチャートである。

【符号の説明】

１ 生体認証システム ２ 入力装置 ３ 認証装置 ４ 通信手段 ５ 入力部 ６ 特徴抽出部 ７ ＩＣカード ８ 情報記録部 ９ ＣＰＵ １０ 認証アプリケーション １１ 認証成否フラグ １２ 基準パターンデータ １３ 履歴パターンデータ １４ データ判定手段 １５ 照合手段 １６ 完全一致確認手段 １７ 時刻確認手段 １８ 履歴確認手段

フロントページの続き Ｆターム(参考） 5B035 AA14 BB09 BB11 BC00 BC01 CA11 5B058 CA02 CA25 KA01 KA04 KA12 KA31 KA38 5B085 AE11 AE25 AE26 5L096 BA15 FA00 JA11

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 指紋、顔相などの身体的特徴のライブパ
   ターンを読取装置により読み取ったライブパターンデー
   タと、記録している特徴の基準パターンデータとを比較
   し個人認証を行う生体認証システムであって、前記ライ
   ブパターンデータと前記基準パターンデータを照合する
   照合手段と、前記照合手段の前または後ろにおいて、前
   記ライブパターンデータが不正なデータであるか否かを
   判断するデータ判定手段と、を備えることを特徴とする
   生体認証システム。
2. 【請求項２】 請求項１記載の生体認証システムであっ
   て、前記データ判定手段が、前記ライブパターンデータ
   と前記基準パターンデータが完全に一致する場合に前記
   ライブパターンデータが不正であると判断する完全一致
   確認手段、を備えることを特徴とする生体認証システ
   ム。
3. 【請求項３】 請求項１または２記載の生体認証システ
   ムであって、前記基準パターンデータに付与して記録す
   る第１のタイムスタンプデータと、前記ライブパターン
   データに付属する第２のタイムスタンプデータとを備
   え、前記データ判定手段が、前記第１のタイムスタンプ
   データと前記第２のタイムスタンプデータが同一の場合
   に前記ライブパターンが不正であると判断する時刻確認
   手段、を備えることを特徴とする生体認証システム。
4. 【請求項４】 請求項１から３のいずれかに記載の生体
   認証システムであって、ライブパターンデータを記録す
   る第１の記憶領域と、前記記録領域に照合結果が良好だ
   ったライブパターンデータを履歴パターンデータとして
   記録する記録手段とを備え、前記データ判定手段が、今
   回のライブパターンデータと前回以前に記録した履歴パ
   ターンデータとを照合し、今回のライブパターンデータ
   と前記履歴パターンデータとが完全に一致する場合に前
   記ライブパターンが不正であると判断する履歴確認手
   段、を備えることを特徴とする生体認証システム。
5. 【請求項５】 請求項１から４のいずれかに記載の生体
   認証システムであって、前記読取装置から読み出した画
   像データから、特徴点を抽出したライブパターンデータ
   を作成し、外部へ送信するライブデータ作成手段と、前
   記基準パターンデータを記録する第２の記憶領域を備
   え、前記ライブパターンデータを受信し、前記第２の記
   憶領域から前記基準パターンデータを呼び出す、または
   前記ライブパターンデータと前記基準パターンデータを
   比較照合する、携帯可能な認証装置と、を備えることを
   特徴とする生体認証システム。
6. 【請求項６】 請求項１から５のいずれかに記載の生体
   認証システムであって、前記携帯可能な認証装置が、Ｉ
   Ｃカードである、ことを特徴とするＩＣカード。