JP2004208994A - 携帯情報機器、本人認証装置及び本人認証システム - Google Patents

携帯情報機器、本人認証装置及び本人認証システム Download PDF

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Abstract

【課題】認証時に煩雑性を伴うことなく、しかも高度のセキュリティを確保できる携帯情報機器、認証装置及び認証システムを提供する。
【解決手段】本システムはインターネット1を介して接続されるDNAデータ解析装置2、DNAデータ解析用データベース3、認証サーバー4、会員情報/課金データベース5、情報/役務提供サーバー6、提供サービスのコンテンツ/データベース7等を有している。DNAデータ解析装置2には、無線送受信部22、認証装置21が接続されている。また、腕に装着可能な携帯情報機器8は、無線送受信部201との通信機能を備え、個人/会員ID及び指紋認証用参照データを出力するものである。認証装置21は、ユーザの生体情報を検出して記憶する。携帯情報機器8から予め記憶された生体情報を送信すると、認証装置21は受信した生体情報と記憶されている生体情報とを比較して、本人認証を行う。
【選択図】 図1

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、本人であるか否かの本人認証を行うために用いられる携帯情報機器、本人認証装置及び本人認証システムに関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、事前に登録がなされていることを前提に、サービスを受ける資格のある本人であることの認証を行う本人認証では、下記のシステムが実用化されている。
(a)IDカードなどの本人しか持っていないはずの所持品に基づき、本人認証を行う。
(b)パスワードや暗証番号等の本人しか知らない情報に基づき、本人認証を行う。
(c)指紋、声紋、網膜などの本人固有の生体情報を認証時に検出し、本人認証を行う(例えば、特許文献1参照。)。
【0003】
【特許文献1】
特開2000−30028号公報
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、(a)のIDカードなどの本人しか持っていないはずの所持品を用いるシステムの場合、認証時の手軽さがメリットとなる反面、紛失や盗難、偽造によるリスクが伴う。また、(b)の本人しか知らない情報を用いるシステムの場合、電子化や通信用途に用いることが容易であり、認証時の手軽さがメリットとなる反面、解読されやすく、通信途中での盗聴やハックされるリスクが伴う。さらに、(c)の本人固有の生体情報を認証時に検出して用いるシステムの場合、最も高いセキュリティを確保できるメリットがある反面、認証の都度ユーザが生体情報を検出させる動作を行わなければならず煩雑となってしまう。
【0005】
本発明は、このような実状に鑑みてなされたものであり、認証時に煩雑性を伴うことなく、しかも高度のセキュリティを確保できる携帯情報機器、認証装置及び認証システムを提供することを目的とするものである。
【0006】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するために請求項1に係る発明にあっては、身体に装着可能な携帯情報機器であって、各人に固有の生体情報を記憶する記憶手段と、この記憶手段に記憶された前記生体情報を送信する送信手段とを備える。したがって、予め記憶手段に各人に固有の生体情報を記憶させておけば、この記憶された生体情報が送信されることから、認証の都度ユーザが生体情報を検出させる動作を行う必要はない。よって、認証時に煩雑性を伴うことはない。また、携帯情報機器は身体に装着可能であり、また、認証用いられる情報は各人に固有の生体情報であることから、高度のセキュリティを確保することもできる。
【0007】
また、請求項2に係る発明にあっては、身体に装着可能な携帯情報機器であって、各人に固有の生体情報を検出する検出手段と、この検出手段により検出された生体情報を記憶する記憶手段と、この記憶手段に記憶された前記生体情報を送信する送信手段とを備える。したがって、当該携帯情報機器で各人に固有の生体情報を検出して記憶することができる。そして、一旦記憶手段に固有の生体情報を記憶させておけば、この記憶された生体情報が送信されることから、認証の都度ユーザが生体情報を検出させる動作を行う必要はない。よって、認証時に煩雑性を伴うことはない。また、携帯情報機器は身体に装着可能であり、また、認証用いられる情報は各人に固有の生体情報であることから、高度のセキュリティを確保することもできる。
【0008】
また、請求項3の発明に係る携帯情報機器にあっては、前記生体情報が指紋データであり、請求項4の発明に係る携帯情報機器にあっては、前記生体情報がDNA/遺伝子データである。
【0009】
また、請求項5の発明に係る本人認証装置にあっては、各人に固有の生体情報を検出する検出手段と、この検出手段により検出された生体情報を記憶する記憶手段と、外部から送信される生体情報を受信する受信手段と、この受信手段により受信された生体情報と、前記記憶手段に記憶されている生体情報とを比較し、この比較結果に基づき認証処理を実行する認証処理手段とを備える。
【0010】
したがって、ユーザはこの認証装置が設置されている場所に1度出向き、生体情報を検出手段により検出させて、記憶手段に記憶させておく。しかる後に、本人認証時に外部から生体情報が送信されてくると、認証装置はこれを受信して、記憶手段に記憶されている生体情報とを比較し、この比較結果に基づき認証処理を実行する。したがって、ユーザは認証装置が設置されている場所に1度だけ出向き生体情報を検出させて記憶させておけば、認証の都度ユーザが生体情報を検出させる動作を行う必要はない。よって、認証時に煩雑性を伴うことはない。また、認証用いられる情報は各人に固有の生体情報であることから、高度のセキュリティを確保することもできる。
【0011】
また、請求項6の発明に係る本人認証装置にあっては、前記検出手段により検出された生体情報を、外部機器の記憶手段に記憶させる書き込み手段を更に備える。したがって、ユーザが所有し本人認証装置に生体情報を送信するための機器に、生体情報を記憶させることもできる。
【0012】
また、請求項7に係る発明にあっては、携帯情報機器と認証装置とで構成される本人認証システムであって、前記携帯情報機器は、身体に装着可能な携帯情報機器であって、各人に固有の生体情報を記憶する記憶手段と、この記憶手段に記憶された前記生体情報を送信する送信手段とを備え、前記認証装置は、各人に固有の生体情報を検出する検出手段と、この検出手段により検出された生体情報を記憶する記憶手段と、前記携帯情報機器の送信手段から送信される生体情報を受信する受信手段と、この受信手段により受信された生体情報と、前記記憶手段に記憶されている生体情報とを比較し、この比較結果に基づき本人であるか否かの認証処理を実行する認証処理手段とを備える。
【0013】
したがって、ユーザは認証装置が設置されている場所に1度だけ出向き生体情報を検出させて記憶させておけば、認証の都度ユーザが生体情報を検出させる動作を行う必要はない。よって、認証時に煩雑性を伴うことはない。また、認証用いられる情報は各人に固有の生体情報であることから、高度のセキュリティを確保することもできる。
【0014】
また、請求項8の発明に係る本人認証システムにあっては、前記認証装置は、前記検出手段により検出された生体情報を、前記携帯情報機器の記憶手段に記憶させる書き込み手段を更に有する。したがって、ユーザは認証装置が設置されている場所に1度だけ出向き生体情報を検出させれば、認証装置のみならずユーザが所有する携帯情報機器にも、本人認証を行うために必要となる生体情報を記憶させることができる。
【0015】
【発明の実施の形態】
(1)第1の実施の形態
以下、本発明の第1の実施の形態を図に従って説明する。図1は、本実施の形態のシステム構成を示すものである。本システムはインターネット1を介して接続されるDNAデータ解析装置2、DNAデータ解析用データベース3、認証サーバー4、会員情報/課金データベース5、情報/役務提供サーバー6、提供サービスのコンテンツ/データベース7等を有している。DNAデータ解析装置2には、無線送受信部22、指紋認証装置あるいはDNA遺伝子分析/読取装置21(以下、単に認証装置21という。)が接続されている。また、腕に装着可能な携帯情報機器8は、前記無線送受信部201との通信機能を備え、個人/会員ID及び指紋認証用参照データを出力するものである。
【0016】
図2は、携帯情報機器8と認証装置21との回路構成を示すブロック図である。携帯情報機器8は、各部を制御する制御部801と、この制御部801に接続された登録済指紋データブロック802、ID,暗証などその他の認証用データブロック803、及び無線送受信部804で構成されている。
【0017】
認証装置21は、各部を制御する制御部213を備え、この制御部213には、前記携帯情報機器8側の無線送受信部804と通信する無線送受信部212、登録済指紋データ復号ブロック215及びその他認証データ復号ブロック219が接続されている。登録済指紋データ復号ブロック215は、指紋データ解析部&認証部214内に設けられており、同様に指紋データ解析部&認証部214内に設けられている指紋データ認証検査ブロック216を介して、認証判定ブロック217に接続され、この認証判定ブロック217はアクセス制御&サービス制御ブロック218に接続されている。前記その他認証データ復号ブロック219は、その他の認証検査ブロック220を介して、認証判定ブロック217に接続されている。
【0018】
また、この認証装置21には、指紋センサ221が設けられており、この指紋センサ221は、撮像素子222と、この撮像素子222で撮像した指紋の画像を記憶する画像メモリ223とが設けられている。この画像メモリ223からのデータは、正規化ブロック224で処理された後、特徴抽出ブロック225で特徴が抽出されるとともに、データ圧縮ブロック226で圧縮される。これら抽出された特徴データや圧縮されたデータは、符号化ブロック227で符号化された後、暗号器228で暗号化され、この暗号化された指紋データが登録済指紋データ(暗号化指紋データ)ブロック229に登録される。そして、この登録済指紋データ(暗号化指紋データ)ブロック229内の暗号化された指紋データが、登録制御(外部書込み)ブロック230から、携帯情報機器8の登録済指紋データブロック802にオフラインで書き込めるように構成されている。
【0019】
つまり、この実施の形態においては、指紋センサ221を携帯情報機器8側に設けることなく、これを認証装置21側に設け、認証装置21側で指紋データを検出するとともに、暗号化して登録済指紋データ(暗号化指紋データ)ブロック229に登録する。そして、この登録した指紋データ(暗号化指紋データ)をオフラインで、携帯情報機器8の登録済指紋データブロック802に書き込むことにより、携帯情報機器8側にも登録する。
【0020】
したがって、指紋データに基づく認証を携帯情報機器8側で行い、指紋データに基づく認証がなされた場合にのみ、ID、暗証などその他の認証用データを外部の認証装置21に送信して、これらに基づく認証を認証装置21に行わせることができる。しかも、指紋センサ221を、携帯情報機器8側に設ける必要がないことから、携帯情報機器8の小型化を図りつつ、セキュリティを確保することができる。
【0021】
図3は、登録済指紋データ(暗号化指紋データ)ブロック229に登録される指紋データを示すものであり、指紋の特徴点(1)島、(2)短線、(3)分岐、(4)島型線、(5)終末、(6)間線等を登録する。また、図4に示すように、(a)弓状紋、(b)蹄状紋、(c)渦状紋等を登録するようにしてもよい。
【0022】
以上の構成に係る本実施の形態において、ユーザが指Fの指紋Pを指紋センサ221により検出させると、検出された指紋データが暗号化されて登録済指紋データ(暗号化指紋データ)ブロック229に登録する。そして、この登録した指紋データ(暗号化指紋データ)をオフラインで、携帯情報機器8の登録済指紋データブロック802に書き込むことにより、携帯情報機器8側にも登録される。
【0023】
この携帯情報機器8側に登録された登録済指紋データは、ユーザの送信送信指示操作により携帯情報機器8の無線送受信部804から送信され、認証装置21の無線送受信部212で受信されて、指紋データ解析部&認証部214で特徴データが解析されて、予め登録済指紋データ(暗号化指紋データ)ブロック229に登録されている指紋データと比較される。そして、両者が一致すると、ID,暗証などその他の認証判定が認証判定ブロック217でなされる。そして、認証判定ブロック217で認証がなされることにより、アクセス制御&サービス制御ブロック218を介して所望のサーバー等4〜7にアクセスして、情報/コンテンツが携帯情報機器8側に送信される。あるいはユーザが携帯情報機器8を介して要求することにより、個人向けカスタマイズ・サービスや本人のみ対象の医療薬事介護サービス等の提供を受けることができる。
【0024】
(2)第1の実施の形態の変形例
【0025】
図5は、本発明の第1の実施の形態の変形例における携帯情報機器8と認証装置21との回路構成を示すブロック図である。携帯情報機器8は、各部を制御する制御部811と、この制御部811に接続された登録済DNA/遺伝子データブロック812、ID,暗証などその他の認証用データブロック813、及び無線送受信部814で構成されている。
【0026】
認証装置21は、各部を制御する制御部243を備え、この制御部243には、前記携帯情報機器8側の無線送受信部814と通信する無線送受信部242、登録済DNAデータ復号ブロック245及びその他認証データ復号ブロック249が接続されている。登録済DNAデータ復号ブロック245は、DNA/遺伝子解析&認証部244内に設けられており、同様にDNA/遺伝子解析&認証部244内に設けられているDNAデータ認証検査ブロック246を介して、認証判定ブロック247に接続され、この認証判定ブロック247はアクセス制御&サービス制御ブロック248に接続されている。また、前記その他認証データ復号ブロック249は、その他の認証検査ブロック250を介して、認証判定ブロック247に接続されている。
【0027】
また、この認証装置21には、DNA多型/配列検出部251が設けられている。このDNA多型/配列検出部251は、DNA抽出/切断ブロック261、増幅(PCR)ブロック262、分離、調整ブロック263、ハイブリッド結合(対合)ブロック264、CCD撮像or塩基配列検出ブロック267が設けられている。そして、DNA抽出/切断ブロック261には制限酵素など268が与えられ、、増幅(PCR)ブロック262にはPCRプライマ269が与えられ、分離、調整ブロック263には鑑定配列プローブDNA270が与えられるように構成されている。
【0028】
また、DNA多型/配列検出部251のCCD撮像or塩基配列検出ブロック267からのデータは、正規化ブロック254で処理された後、遺伝子多型判定ブロック255で遺伝子多型判定がなされるとともに、データ圧縮ブロック256で圧縮される。この圧縮されたデータは、符号化ブロック257で符号化された後、暗号器258で暗号化され、この暗号化されたDNAデータが登録済DNA/遺伝子データ(符号化DNA/遺伝子データ)ブロック259に登録される。そして、この登録済DNA/遺伝子データ(符号化DNA/遺伝子データ)ブロック259内の暗号化されたDNAデータが、登録制御(外部書込み)ブロック260から、携帯情報機器8の登録済DNA/遺伝子データブロック812にオフラインで書き込めるように構成されている。
【0029】
以上の構成に係る本実施の形態は、DNA多型/配列検出部251は図6に示したフローチャートに示した手順でDNAを検出する。すなわち、人体組織、細胞など生物資料Xを取得し(ステップS101)、細胞の破壊を行うべく、SDSやフェノールクロロフォルムなどの界面活性剤やタンパク質変性剤で、細胞膜を破壊し、DNA結合タンパク質を変性、遊離する(ステップS102)。さらに、DNA以外の物質の除去を行うべく、フェノールクロロフォルム抽出法等で、混入タンパク質を除去、分離し(ステップS103)、塩化リチウム沈殿法やRNaseで、混入RNAを除去する(ステップS104)。CTABなど陰イオン性界面活性剤で混入多糖類を除去し(ステップS105)、抽出DNAをエタノール沈殿後、乾燥、保存する(ステップS106)。また、抽出DNAをEDTAやTE緩衝液中に溶解し、−20℃凍結し、+4℃保存する(ステップS107)。
【0030】
つまり、この実施の形態においては、DNA多型/配列検出部251を携帯情報機器8側に設けることなく、これを認証装置21側に設け、認証装置21側でDNAデータを検出するとともに、暗号化して登録済DNA/遺伝子データ(符号化DNA/遺伝子データ)ブロック259に登録する。そして、この登録したDNAデータ(暗号化DNAデータ)をオフラインで、携帯情報機器8の登録済DNA/遺伝子データブロック812に書き込むことにより、携帯情報機器8側にも登録する。
【0031】
したがって、DNAデータに基づく認証を携帯情報機器8側で行い、DNAデータに基づく認証がなされた場合にのみ、ID、暗証などその他の認証用データを外部の認証装置21に送信して、これらに基づく認証を認証装置21に行わせることができる。しかも、DNA多型/配列検出部251を、携帯情報機器8側に設ける必要がないことから、携帯情報機器8の小型化を図りつつ、セキュリティを確保することができる。
【0032】
図7及び図8に、登録済DNA/遺伝子データ(符号化DNA/遺伝子データ)ブロック259に登録される遺伝子/DNA多型情報の例を示す。
【0033】
以上の構成に係る本変形例において、髪毛、血液、表皮等の人体の組織断片や細胞等の生物資料Xにより遺伝子/DNA多型情報をDNA多型/配列検出部251により検出させると、検出された遺伝子/DNA多型情報が暗号化されて登録済DNA/遺伝子データ(符号化DNA/遺伝子データ)ブロック259に登録する。そして、この登録した遺伝子/DNA多型情報(暗号化遺伝子/DNA多型情報)をオフラインで、携帯情報機器8の登録済DNA/遺伝子データブロック812に書き込むことにより、携帯情報機器8側にも登録される。
【0034】
この携帯情報機器8側に登録された登録済遺伝子/DNA多型情報は、ユーザの送信送信指示操作により携帯情報機器8の無線送受信部814から送信され、認証装置21の無線送受信部242で受信されて、DNA/遺伝子解析&認証部244で特徴データが解析されて、予め登録済DNA/遺伝子データ(符号化DNA/遺伝子データ)ブロック259に登録されている遺伝子/DNA多型情報と比較される。そして、両者が一致すると、ID,暗証などその他の認証判定が認証判定ブロック247でなされる。そして、認証判定ブロック247で認証がなされることにより、アクセス制御&サービス制御ブロック248を介して所望のサーバー等4〜7にアクセスして、コンテンツが携帯情報機器8側に送信されることとなる。
【0035】
(3)第2の実施の形態
図9は、本発明の第2の実施の形態におけるシステム構成を示すものである。本システムはインターネット1を介して接続される生体データ解析用データベース103、認証サーバー4、会員情報/課金データベース5、情報/役務提供サーバー6、提供サービスのコンテンツ/データベース7等を有している。他方、無線基地局101は、移動体通信網102及びゲートウェイ104を介してインターネット1に接続される。無線電話端末9は、無線基地局101と無線通信を行うとともに、携帯情報機器8とは近接無線通信により、無線電話端末9からは生体認証用データの要求や認証結果の応答等を送信し、携帯情報機器8から送信される個人/会員ID及び生体認証用データ等を受信する。
【0036】
図10は、携帯情報機器8と無線電話端末9の回路構成を示すブロック図である。携帯情報機器8は、各部を制御する制御部821と、この制御部821接続されたDNA/遺伝子解析&認証部822と無線送受信部823が設けられている。登録済DNAデータブロック823は、DNA/遺伝子解析&認証部822内に設けられたDNAデータ認証検査ブロック825を介して、制御部821に接続されている。
【0037】
また、この携帯情報機器8には、DNA多型/配列検出部826が設けられている。このDNA多型/配列検出部826には、DNA検出ブロック827、切断/増幅/分離/標識ブロック828、鑑定配列のDNAチップ、マイクロアレイと対合ブロック829、ハイブリッド結合(対合)ブロック264、レーザー光照射、CCD電子撮影ブロック830が設けられている。そして、DNA多型/配列検出部826のレーザー光照射、CCD電子撮影ブロック830からのデータは、正規化ブロック831で処理された後、遺伝子多型判定ブロック832で遺伝子多型判定がなされるとともに、データ圧縮ブロック833で圧縮される。この圧縮されたデータは、符号化ブロック834で符号化された後、暗号器835で暗号化され、制御部821及び無線送受信部823を介して、無線電話端末9に送信される。
【0038】
無線電話端末9は、各部を制御する制御部901を備え、制御部901には前記携帯情報機器8の無線送受信部823と近接無線通信する無線送受信部902が入出力制御部903を介して接続されている。さらに、制御部901には、表示部904、SIM905、RAM906、ROM907が接続されているとともに、操作部908からキー操作情報が入力され、ROM907には制御部901が各部を制御するためのプログラムが格納されている。また、マイク909からの音声信号は音声処理部910で処理され、通信制御部811で変調処理等がなされた後、送受信部812を介してアンテナ913より無線基地局101に送信される。無線基地局101からの電波は、アンテナ913により受信され、受送信部912を介して通信制御部811で復調処理等がなされた後、音声処理部910で処理され、スピーカ914から音声として出力される。
【0039】
以上の構成に係る本実施の形態において、DNA多型/配列検出部826により検出された遺伝子/DNA多型情報は、携帯情報機器8の無線送受信部823から送信されて、無線電話端末9の無線送受信部902で受信されて、送受信部912及びアンテナ913を介して送信される。この遺伝子/DNA多型情報に基づき、認証サーバー4が認証を行うことにより、サーバー6、7にアクセスして、コンテンツ等が無線電話端末9に送信されることとなる。
【0040】
(4)第2の実施の形態の変形例1
【0041】
図11は、本発明の第2の実施の形態の変形例1を示すシステム構成図である。この変形例においては、前記無線電話端末9に、携帯型のDNA/遺伝子解析装置10が接続されている。携帯型のDNA/遺伝子解析装置10は、ユーザ本人の人体、組織片、細胞(血液、髪毛、粘膜など)の生物資料Xを挾持させた組織抽出用カセット11から、DNAを検出する機能を有するとともに、携帯情報機器8とは近接通信により通信する機能を有している。また、携帯情報機器8内には、個人/会員ID、本人のDNA配列情報/遺伝子多型情報データを記憶するためのメモリが設けられている。
【0042】
以上の構成に係る本実施の形態において、DNA/遺伝子解析装置10は、組織抽出用カセット11に挾持された細胞等の生物資料XからDNA配列情報/遺伝子多型情報データを検出する。そして、DNA/遺伝子解析装置10から生体認証用個人データを要求すると、携帯情報機器8側は予め記憶した個人/会員ID及び生体認証用参照データをDNA/遺伝子解析装置10に送る。すると、DNA/遺伝子解析装置10は検出したDNA配列情報/遺伝子多型情報データと生体認証用参照データと比較して、認証結果を携帯情報機器8に応答する。両者が一致して認証がなされることにより、無線電話端末9及びDNA/遺伝子解析装置10を介して、携帯情報機器8に要求したサービスに応じた表示等がなされることとなる。
【0043】
(5)第2の実施の形態の変形例2
【0044】
図12は、本発明の第2の実施の形態の変形例2における携帯情報機器8と無線電話端末9の回路構成を示すブロック図である。このブロック図において、無線電話端末9の構成は図10に示した無線電話端末9と同一であるので、同一部分に同一符号を付して説明を省略する。
【0045】
携帯情報機器8は、各部を制御する制御部841を備え、この制御部841に、指紋データ認証検査ブロック842、ID,暗証などその他の認証用データブロック843、及び無線送受信部844が接続されている。指紋データ認証検査ブロック842には、指紋特徴データ解析ブロック845を介して指紋センサ846が接続されているとともに、登録済指紋データブロック847が接続されている。
【0046】
前記指紋センサ846としては、図13(a)に示した光学式・指紋センサと、同図(b)に示した静電容量式・指紋センサのいずれかが採用される。光学式・指紋センサは、光源180、反射板181、プリズム182、レンズ183及びCCD、CMOSセンサなどの撮像素子184で構成されている。そして、光源108からの光を反射板181及びプリズム182により、指Fの指紋Pに照射し、その反射光をプリズム182及びレンズ183により撮像素子184に結像させて撮像するものである。
【0047】
また、静電容量式・指紋センサは、SIO2等で形成された接触板185と、この接触板185の裏面側に適宜の間隔を持って配置された複数の微小電極186、及び各微小電極186に接続された回路部187で構成されている。そして、指紋Pを接触板185に接触させると、図示のように指紋Pの尾根(凸部)P1は接触板185と接触するが、谷P2(凹部)は接触しない。したがって、指紋の形状(尾根P1と谷P2のパターン)に応じて各微小電極186毎の静電容量が異なることから、各微小電極186毎の静電容量を得ることにより指紋の形状を検出するものである。
【0048】
係る本実施の形態において、これらいずれかの方式からなる指紋センサ846により検出された指紋データは、指紋特徴データ解析ブロック845で特徴データが解析されて、予め登録済み指紋データブロック847に登録されている指紋データと指紋データ認証検査ブロック842で比較される。そして、両者が一致すると、ID,暗証などその他の認証用データブロック843内のデータが、制御部841を介して無線送受信部844より、無線電話端末9側に送信される。
【0049】
(6)DNA多型/配列検出部251の処理方法
前述した実施の形態においては、図10のフローチャートに示した手順でDNA検出を行うようにしたが、下記の方法を用いることもできる。
【0050】
▲1▼サザンブロット結合による解析
切断した所望の部位を制限酸素で切断分離し、ゲル電気泳動法で大きさ別に分離する。ゲルをアルカリ溶液に浸しDNAを変性させ、ニトロセルロース膜と吸水性パッドをかぶせDNA断片を膜にする。鑑定したい塩基列と相補性の配列を含むDNAプローブを含む液に浸し65℃ほどに加熱しておくと、予めアイソトープや蛍光色素や酵素で標識をつけておいたDNAプローブは相補的な配列を持つDNA断片と結合する。洗浄して余分のプローブを流し、膜を乾燥させ、暗室でX線フィルムやCCDカメラ等で電子撮影すると、プローブと相補的DNA断片のところにバンド(縞模様)ができる。このバンド模様から、遺伝子型やDNA多型や反復配列多型を判定できる。
【0051】
▲2▼「DNAチップ」や「DNAマイクロアレー」による遺伝子分析
多数の升目に異なる鑑定配列の合成オリゴDNAを形成しておいた「DNAチップ」や」、多数の異なる鑑定配列のプローブDNAを形成しておいた「DNAマイクロアレー」に、蛍光標識を付けた検体DNAを一度結合させた後、洗浄し乾燥した後、レーザー光を当てて発光した升目をCCDカメラなどで電子撮影し、コンピュータ上の解析ソフトなどで画像解析して、どの鑑定配列がDNAと結合したかをみれば、検体DNAに鑑定配列(又はその相補配列)が含まれているか否か、あるいは、どの配列にDNAが含まれていたかが電子的に判定できるので、このような、「DNAチップ」や「DNAマイクロアレー」など、簡易で小型化が可能な方法を用いてもよい。また、所望配列や鑑定配列のプローブを形成したチップやマイクロアレーを予め用意しておけば、一定期間保存も容易で、かつ、検体の量も微量でたり、検査時間も少なくて済むので、携帯型のDNA解析装置や遺伝多型検査装置として用いるの適している。
【0052】
▲3▼DNAシーケンサによる塩基配列読み取り
「DNAシーケンサ」で鑑定部位の塩基配列や反復配列を直接読み取りデジタル符号化出力してもよい。DNA塩基配列の読み取り方法を「サンガー法」(ジデオキシリボ法)によるシーケンサで説明すると、まず、鑑定したいDNA配列のベクター部に蛍光標識したプライマーDNAに張り付けた検体DNAを、通常のDNAと合成原料となるA.C.G.Tの各デオキシリボ・ヌクレオチド・三リン酸(dNTP)基質とDNA合成酵素に加えて、次の結合に必要なヒドロキシ基(−OH基)を持たない、A.C.G.T各塩基のシデオキシリボ・ヌクレオチド・三リン酸(ddNTP)を1種ずついれた4本の試験管に分けて加え、ddNTPと結合して、A.C.G.Tの各部分で合成反応が止まった種々のDNA断片を得て、これをDNA1本鎖に戻し、電気泳動をかけて、レーザー光を当てて標識の蛍光をCCDカメラなどで電子撮影すれば、DNAの塩基配列を順に読み取ることができる。
【0053】
これら検出したDNA塩基配列や、反復配列数などDNAの多型情報など遺伝子情報の、個人的特徴部分や固有部分の情報をデジタル圧縮符号化し、暗号器で暗号化して携帯情報機器8に登録しておく。次に、認証利用時には、携帯情報機器8は登録済みの遺伝子型やDNA多型、塩基配列データをメモリから読み出し、無線送受信部から遺伝子やDNAの計測解析装置や認証装置に送信する。また登録時と同様に、本人の血液や人体組織片を検体カセット等に装着して、解析装置や認証装置に配置して、前述した方法でDNA塩基配列の読み取り等を行う。検出解析した遺伝子多型やDNA塩基配列データの出力と、受信し復号した登録済み本人の遺伝子多型やDNA塩基配列データと認証検査回路で照合する。遺伝子多型やDNA塩基配列による認証検査結果が照合した場合には、認証装置はアクセスやサービス利用を許可するように制御する。
【0054】
▲4▼その他
【0055】
遺伝子型の判定には、各DNAの多型やミトコンドリアDNAの多型を用いるが、DNAの塩基配列の代わりにそれと相補配列のcDNA、あるいは、RNAやそれと相補のcRNAの塩基配列を検出して解析してもよい。
【0056】
また、遺伝子多型と関係する(ABO式、Rh−Hr式、MN式などの)血液型(赤血球型)や、(GC型、Gm型、Km型などの)血清タンパク血液型(血清型)、(PGM型などの)赤血球酵素の血液型(酵素型)、(HLA型などの)白血球型など、各種遺伝形質やそれらの組合せを認証に利用することもできる。
【0057】
[血液型の判定]
例えば、ABO式血液型では、血液型を決めるエピトープ(epitope、血液型活性を発揮する糖鎖の分子構造)は赤血球膜上にあるので、検査する検体(赤血球)と型に特異的な抗体(抗A、抗B)とをガラス板上などで反応させ、陽性であれば血球凝集塊を作ることを利用して、当該抗体で凝集反応が起こるか否かにより型判定する。
【0058】
[血清型の判定]
血清タンパクの血液型(血清型)では、血液の液体成分である血清には数十種類のタンパクが含まれ、血清を電気泳動している免疫科学的手法で可視化すると固体によって移動度が異なり、移動度の差は遺伝形質であることが知られている。タンパクは両性電解質だが、弱アルカリ性環境では負の電荷を持つので、弱アルカリ性ゲルを作る電気泳動法で移動度の差から型判定できる。
【0059】
GCタンパクなど血清タンパクの型判定では、各タンパク固有の「等電点」(あるpHでは正や負の電荷を持つが、特定のpHDでは電荷0になる)を利用した「等電点電気泳動法」で検出する。pH勾配をつけたゲルに検体の血清を加えると、血清中の各タンパクは固有の等電点pHのとろに集まり明瞭なバンドを形成するので分離できる。これをニトロセルロース膜に転写し、目的とするタンパクの抗体(一次抗体)を作用させ、洗浄後、一次抗体と反応する酵素標識抗体(二次抗体)を加え、洗浄後、酵素基質を加えて発色させると、目的のバンドが検出できるので型判定できる。
【0060】
[核DNA多型の判定]
【0061】
ヒトのDNAは、アデニン、チミン、グアニン、シトシンの4種の塩基が約30億個配列した核DNAと、1万6500個の塩基が配列したミトコンドリアDNAとからなる。
核DNAの多型は、イントロン(タンパクに翻訳されない配列部分)の長さ200〜2000塩基の限られた部分について、主に次のメカニズムで起こることが知られている。
(1)「塩基の置換による多型」;一ヶ所の塩基が別の塩基に置き換わって起こる多型。
(2)「塩基欠失による多型」;一ヶ所の塩基が欠失したため、下流の塩基が繰り上がってコドンが形成される。制限酵素の認識部位も変わる。
(3)「反復配列数(VNTR:Variable Number Tandem Repeat)による多型」;イントロンには二〜十数個の塩基一単位とする反復配列(Tandem Reapeat)が多数繰り返される部分があり、その反復回数は遺伝する。D1S80という多型では16bp(塩基対)を一単位とし、ヒトにより14回〜42回の反復配列がある。これらのDNA多型は個人識別に利用できる。これらのDNA多型は、「マルチ・ローカス・プローブ(DNA指紋法)」や「シングル・ローカス反復配列数」「ショート・タンデム・リピート(STR)」などの手法を利用できる。
【0062】
(7)DNA多型/配列検出部251の処理手順
前述した実施の形態においては、図10のフローチャートに示した手順でDNA検出を行うようにしたが、図14に示すフローチャートに従った手順でDNA検出を行うようにしてもよい。すなわち、人体組織片や血液などから、検体DNAを抽出し(ステップS201)、これを制限酸素で切断すした後(ステップS202)、PCRプライマーを用いてPCR法で増幅する(ステップS203)。引き続き、寒天ゲルに電気泳動させて(ステップS204)、アルカリ塩基に浸し、DNAを変性させた後(ステップS205)、吸着膜に転写する(ステップS206)。さらに、相補正配列とハイブリッド結合させた後(ステップS207)、洗浄及び乾燥して(ステップS208)、フィルムに撮像し、あるいは電子撮像を行う(ステップS209)。そして、遺伝子多型判定ブロック248で、画像のバンド模様からDNA多型を判定する(ステップS210)。
【0063】
また、図15に示すフローに従ってDNA多型を判定してもよい。すなわち、このフローにおいてステップS301〜S304は、図16のステップS201〜S204と同様である。引き続き、吸着膜に転写し(ステップS305)、エチジウム・ブロマイド、銀染色を行う(ステップS306)。さらに、前述のステップS208〜S2010と同様に、洗浄及び乾燥して、フィルムに撮像し、あるいは電子撮像を行い、画像のバンド模様からDNA多型を判定する(ステップS307〜S309)。
【0064】
このようにして、遺伝子多型判定ブロック248で判定されたDNA多型は、符号化ブロック834で符号化され、暗号器835により暗号化されて、登録済DNA/遺伝子データ(暗号化DNA/遺伝子データ)ブロックに登録される。しかる後に、登録制御(外部書込)ブロック260からオフラインで、携帯情報機器8の登録済DNA/遺伝子データブロック208に書き込まれる。
【0065】
そして、認証サービス利用時には、携帯情報機器8の登録済DNA/遺伝子データブロック208から、登録済DNA/遺伝子データを読み出して、無線送受信部814から認証装置21に送信する。このとき、ID、暗証などのその他の認証データブロック803内のID、暗証などのその他の認証データも同時に送信する。
【0066】
すると、認証装置21の無線送受信部242がこれを受信して、制御部243及び登録済遺伝子/DNA多型情報復号ブロック823を介して、受信した登録済遺伝子/DNA多型情報を遺伝子/DNA多型情報認証検査ブロック284に送る。また、認証装置21においては、人体組織片や血液などから、前述の図16又は図17に示した手順で再度DNA多型を判定する。そして、この再度判定した遺伝子/DNA多型情報を遺伝子/DNA多型情報認証検査ブロック284に送る。すると、遺伝子/DNA多型情報認証検査ブロック284は、受信した登録済遺伝子/DNA多型情報と今回の遺伝子/DNA多型情報とを比較して、両者が一致した場合には、認証判定ブロック217に信号を出力する。
【0067】
他方、無線送受信部242で受信されたその他の認証データは、制御部243及びその他認証データ復号ブロック219を介して、その他の認証検査ブロック220に入力される。すると、その他の認証検査ブロック220は、受信したその他の認証データと予め登録されているその他の認証データとを比較して、両者が一致した場合には、認証判定ブロック217に信号を出力する。
【0068】
そして、認証判定ブロック217は、遺伝子/DNA多型情報認証検査ブロック284と他の認証検査ブロック220の双方から信号が出力された場合、つまり、受信した登録済遺伝子/DNA多型情報と今回の遺伝子/DNA多型情報とが一致し、かつ、受信したその他の認証データと予め登録されているその他の認証データとが一致した場合、認証したことを示す信号をアクセス制御&サービス制御ブロック128を送り、これによりユーザの認証サービス利用が許可される。
【0069】
なお、遺伝子型の判定には、核DNAの多型やミトコンドリアDNAの多型を用いるが、DNAの塩基配列の代わりにそれと相補配列のcDNA、あるいは、RNAの塩基配列を検出して解析してもよい。
【0070】
また、認証データとして血液型を用いる場合には、図16又は図17に示す手順で判定を行えばよい。すなわち、図16の判定手順においては、血液などから先ず血球成分、赤血球を抽出し(ステップS401)、型に特異的な抗体でガラス基板状で反応させ(ステップS402)、凝集反応が起こるか否かで型を判定する(ステップS403)。
【0071】
また、図17の判定手順においては、血液などから先ず血清成分を抽出する(ステップS501)。次に、ポリアクリルアミド・ゲルに直流電流を流して、PH勾配を付けたアルカリ性ゲルを用いて、血清成分を等電点電気泳動法で処理する(ステップS502)。引き続き、吸着膜に転写して(ステップS503)、目的タンパクの一次抗体と結合させた後(ステップS504)、洗浄する(ステップS505)。さらに、酸素標識抗体(二次抗体)と結合させた後(ステップS506)、洗浄し(ステップS507)、酸素基質を加え、発色させる(ステップS508)。そして、洗浄及び乾燥して(ステップS509)、フィルムに撮像し、あるいは電子撮像を行い(ステップS510)、バンド移動度から血清型を判定する(ステップS511)。
【0072】
なお、前述した実施の形態のは下記の用途や応用システムとしてして用いることができる。
1)高額ショッピングや高度なセキュリティを要する認証サービス。
2)本人の生体情報と照合したり、本人適用に限られた医療や薬事、介護サービス
3)本人の生体情報やプロファイルに合わせ、カスタマイズされる個人向サービス。
4)本人以外への情報漏洩リスクが高く、プライバシー保護を要する認証やサービス。
【0073】
具体的には、
(a)リモートアクセスなどネットワークアクセス認証(加入者認証や接続認証)、
(b)入退室などセキュリティ管理用の本人認証、
(c)移動体端末でのSIM認証、特に携帯電話端末など移動体通信機能と認証機能が合体複合した機器での本人認証(加入者認証、本人認証、接続認証、課金認証など)、
(d)ネット上でのクレジット電子決済の加入者(本人)認証、
(e)その他ネットワーク決済や電子マネーなど決済、課金時の本人認証
(f)放送網やネットワークを利用した情報コンテンツ配信サービス、
(g)家電製品やホームネットワーク機器とのリモート認証やリモートコントロール(本人認証や個人カスタマイズ)、
(h)情報サーバーやデータベースの検索(プライバシー情報やカスタマイズ情報)、
(i)本人プロファイルにより自動検索
など、出先やネットワーク利用などの用途で、携帯型や小型モバイルでも生体計測認証や本人認証が必要な分野や目的に、広く利用することができる。
【0074】
【発明の効果】
以上説明したように請求項1に係る発明によれば、予め記憶手段に各人に固有の生体情報を記憶させておけば、この記憶された生体情報が送信されることから、認証の都度ユーザが生体情報を検出させる動作を行う必要はない。よって、認証時に煩雑性を伴うことはない。また、携帯情報機器は身体に装着可能であり、また、認証用いられる情報は各人に固有の生体情報であることから、高度のセキュリティを確保することもできる。
【0075】
また、請求項2に係る発明によれば、更に当該携帯情報機器で各人に固有の生体情報を検出して記憶することができる。そして、一旦記憶手段に固有の生体情報を記憶させておけば、この記憶された生体情報が送信されることから、認証の都度ユーザが生体情報を検出させる動作を行う必要はない。よって、認証時に煩雑性を伴うことはない。また、携帯情報機器は身体に装着可能であり、また、認証用いられる情報は各人に固有の生体情報であることから、高度のセキュリティを確保することもできる。
【0076】
また、請求項5に係る発明によれば、ユーザは認証装置が設置されている場所に1度だけ出向き生体情報を検出させて記憶させておけば、認証の都度ユーザが生体情報を検出させる動作を行う必要はない。よって、認証時に煩雑性を伴うことはない。また、認証用いられる情報は各人に固有の生体情報であることから、高度のセキュリティを確保することもできる。
【0077】
また、請求項7によれば、ユーザは認証装置が設置されている場所に1度だけ出向き生体情報を検出させて記憶させておけば、認証の都度ユーザが生体情報を検出させる動作を行う必要はない。よって、認証時に煩雑性を伴うことはない。また、認証用いられる情報は各人に固有の生体情報であることから、高度のセキュリティを確保することもできるシステムを構築することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施の形態のシステム構成図である。
【図2】同実施の形態における携帯情報機器と認証装置の回路構成を示すブロック図である。
【図3】登録済指紋データ(暗号化指紋データ)ブロックに登録される指紋データを示図である。
【図4】登録済指紋データ(暗号化指紋データ)ブロックに登録される他の指紋データを示図である。
【図5】本発明の第1の実施の形態の変形例における携帯情報機器と認証装置の回路構成を示すブロック図である。
【図6】DNA検出手順を示すフローチャートである。
【図7】登録済DNA/遺伝子データ(符号化DNA/遺伝子データ)ブロックに登録される遺伝子/DNA多型情報の例を示す図である。
【図8】登録済DNA/遺伝子データ(符号化DNA/遺伝子データ)ブロックに登録される遺伝子/DNA多型情報の例を示す図である。
【図9】本発明の第2の実施の形態のシステム構成図である。
【図10】同実施の形態における携帯情報機器と無線電話端末の回路構成を示すブロック図である。
【図11】本発明の第2の実施の形態の変形例1を示すシステム構成図である。
【図12】本発明の第2の実施の形態の変形例2における携帯情報機器と無線電話端末の回路構成を示すブロック図である。
【図13】光学式・指紋センサと、静電容量式・指紋センサの構成を示す回路図である。
【図14】DNA多型判定の手順を示すフローチャートである。
【図15】DNA多型判定の他の手順を示すフローチャートである。
【図16】血液型判定の手順を示すフローチャートである。
【図17】血液型判定の他の手順を示すフローチャートである。
【符号の説明】
4 認証サーバー
5 会員情報/課金データベース
6 情報/役務提供サーバー
7 コンテンツ/データベース
8 携帯情報機器
9 無線電話端末
11 組織抽出用カセット
21 認証装置
22 無線送受信部
101 無線基地局
102 移動体通信網
103 生体データ解析用データベース
213 制御部
214 認証部
215 登録済指紋データ復号ブロック
216 指紋データ認証検査ブロック
217 認証判定ブロック
218 サービス制御ブロック
220 認証検査ブロック
221 指紋センサ
222 撮像素子
223 画像メモリ
247 認証判定ブロック
248 サービス制御ブロック
248 遺伝子多型判定ブロック
250 認証検査ブロック
255 遺伝子多型判定ブロック
256 データ圧縮ブロック
257 符号化ブロック
258 暗号器
801 制御部
802 登録済指紋データブロック
846 指紋センサ
847 指紋データブロック
847 登録済指紋データブロック
901 制御部

Claims (8)

  1. 身体に装着可能な携帯情報機器であって、
    各人に固有の生体情報を記憶する記憶手段と、
    この記憶手段に記憶された前記生体情報を送信する送信手段と
    を備えることを特徴とする携帯情報機器。
  2. 身体に装着可能な携帯情報機器であって、
    各人に固有の生体情報を検出する検出手段と、
    この検出手段により検出された生体情報を記憶する記憶手段と、
    この記憶手段に記憶された前記生体情報を送信する送信手段と
    を備えることを特徴とする携帯情報機器。
  3. 前記生体情報が指紋データであることを特徴とする請求項1又は2記載の携帯情報機器。
  4. 前記生体情報がDNA/遺伝子データであることを特徴とする請求項1又は2記載の携帯情報機器。
  5. 各人に固有の生体情報を検出する検出手段と、
    この検出手段により検出された生体情報を記憶する記憶手段と、
    外部から送信される生体情報を受信する受信手段と、
    この受信手段により受信された生体情報と、前記記憶手段に記憶されている生体情報とを比較し、この比較結果に基づき認証処理を実行する認証処理手段と
    を備えることを特徴とする本人認証装置。
  6. 前記検出手段により検出された生体情報を、外部機器の記憶手段に記憶させる書き込み手段を更に備えることを特徴とする請求項5記載の本人認証装置。
  7. 携帯情報機器と認証装置とで構成される本人認証システムであって、
    前記携帯情報機器は、身体に装着可能な携帯情報機器であって、
    各人に固有の生体情報を記憶する記憶手段と、
    この記憶手段に記憶された前記生体情報を送信する送信手段と
    を備え、
    前記認証装置は、各人に固有の生体情報を検出する検出手段と、
    この検出手段により検出された生体情報を記憶する記憶手段と、
    前記携帯情報機器の送信手段から送信される生体情報を受信する受信手段と、
    この受信手段により受信された生体情報と、前記記憶手段に記憶されている生体情報とを比較し、この比較結果に基づき本人であるか否かの認証処理を実行する認証処理手段と
    を備えることを特徴とする本人認証システム。
  8. 前記認証装置は、前記検出手段により検出された生体情報を、前記携帯情報機器の記憶手段に記憶させる書き込み手段を更に有することを特徴とする請求項7記載の本人認証システム。
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