JP2005044179A - 指紋認証方法及び装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 指紋の入力順序や組み合わせ等を覚えておく必要がなくて、使い勝手を向上でき、且つ、指紋認証のセキュリティを高めることが可能な指紋認証方法及び装置を提供する。
【解決手段】 指紋登録時に複数の特別情報と特別情報にそれぞれ対応する複数の指紋情報とを指紋データベース１０５に登録しておく。また、指紋認証時には登録時の特別情報を提示し、且つ、特別情報にそれぞれ対応する複数の指紋を入力するように要求する、この時、入力された複数の指紋と指紋データベース１０５に記憶している特別情報にそれぞれ対応する複数の指紋とを照合し、被認証者本人であるかを判断する。また、特別情報を提示する場合には、登録時の順序とは異ならせてランダムに提示する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、指紋を照合して指紋認証を行う指紋認証方法及び装置、特に、指紋認証のセキュリティを高めた指紋認証方法及び装置に関するものである。

従来、このような指紋認証方法としては、例えば、特開２０００−０７６４５０号公報で提案された方法がある（特許文献１参照）。同公報の方法は、指紋の入力を２回以上行い、指紋情報と入力された指紋の順序又は組み合わせと、予め登録された指紋情報と入力された指紋の順序又は組み合わせとの照合を行い、両者の整合をとることで本人認証を行うというものである。
特開２０００−０７６４５０号公報（段落００２１、００２４〜００２５、図１、図２等）

特許文献１に記載された方法では、指紋登録機によって入力された指紋入力の順序または組み合わせの指紋種類情報を指紋登録部に登録し、指紋照合時には指紋を同じ順序または組み合わせで入力することによって認証の信頼性を高めているため、指紋登録者は全指紋の入力順序または組み合わせを覚えておかねばならず，使い勝手が悪かった。

本発明は、上記従来の問題点に鑑みなされたもので、その目的は、指紋の入力順序や組み合わせ等を覚えておく必要がなくて、使い勝手を向上でき、指紋認証のセキュリティを高めることが可能な指紋認証方法及び装置を提供することにある。

本発明は、上記目的を達成するため、入力された被認証者の指紋と、予め登録された指紋とを照合して被認証者本人であるかを認証する指紋認証方法において、指紋登録時に特別情報と前記特別情報に対応する指紋情報とを記憶手段に登録しておき、指紋認証時に登録時の特別情報を提示すると共に、特別情報に対応する指紋を入力するように要求し、入力された指紋と前記記憶手段に記憶している特別情報に対応する指紋とを照合することによって被認証者本人であるかを判断することを特徴とする。

また、本発明は、入力された被認証者の指紋と、予め登録された指紋とを照合して被認証者本人であるかを認証する指紋認証方法において、指紋登録時に複数の特別情報と前記特別情報にそれぞれ対応する複数の指紋情報とを記憶手段に登録しておき、指紋認証時に登録時の特別情報を提示すると共に、前記特別情報にそれぞれ対応する複数の指紋を入力するように要求し、入力された複数の指紋と前記記憶手段に記憶している特別情報にそれぞれ対応する複数の指紋とを照合することによって被認証者本人であるかを判断することを特徴とする。

また、本発明は、入力された被認証者の指紋と、予め登録された指紋とを照合して被認証者本人であるかを認証する指紋認証装置において、予め登録された特別情報と前記特別情報に対応する指紋情報とを記憶する記憶手段と、指紋認証時に登録時の特別情報を提示すると共に、特別情報に対応する指紋を入力するように要求する手段とを備え、入力された指紋と前記記憶手段に記憶している特別情報に対応する指紋とを照合することによって被認証者本人であるかを判断することを特徴とする。

また、本発明は、入力された被認証者の指紋と、予め登録された指紋とを照合して被認証者本人であるかを認証する指紋認証装置において、予め登録された複数の特別情報と前記特別情報にそれぞれ対応する複数の指紋情報とを記憶する記憶手段と、指紋認証時に登録時の特別情報を提示すると共に、前記特別情報にそれぞれ対応する複数の指紋を入力するように要求する手段とを備え、入力された複数の指紋と前記記憶手段に記憶している特別情報にそれぞれ対応する複数の指紋とを照合することによって被認証者本人であるかを判断することを特徴とする。

本発明によれば、指紋登録時に自然に指紋を想起できるような特別情報と指紋とを対応させて登録し、指紋照合時には、特別情報を提示してそれに対応する指紋を入力するように要求することにより、指紋照合者は特別情報から容易に指紋を想起できるため、指紋の入力順序等を覚えておく必要がなく、使い勝手を良くすることができる。

また、特別情報は登録者本人しか知らないため、指紋が不正に盗まれた場合でも他人によって不正に使用されることがなく、セキュリティを高めることができ、更に、この特別情報をランダムに提示することにより、よりセキュリティを高めることができる。

更に、特別情報と指紋データを暗号化する暗号鍵とを対応させて指紋データを暗号化することにより、指紋データが不正に盗まれた場合でも特別情報を変更して指紋データを再登録すれば、指紋認証を同様に行うことができ、盗難等に対処することができる。

次に、発明を実施するための最良の形態について図面を参照して詳細に説明する。図１は本発明による指紋認証装置の一実施形態の構成を示すブロック図である。図中１０１はＩＤ番号を入力するＩＤ入力部であり、テンキー等から成る。ＩＤ番号は各指紋登録者毎に付与されており、指紋登録者と一対一に対応している。１０２は指紋を入力する指紋入力部であり、プリズムやＣＣＤ等から成る。１０３は使用者が任意に選択した特別情報を入力する特別情報入力部であり、キーボート等から成る。

特紋別情報とは、指紋登録者がどの指の指紋を登録したかを覚えていなくても、特別情報からどの指紋であるかを自然に想起できるような情報であり、例えば、指紋登録者が好きな色、数字、文字、形、絵、曲等、指紋登録者が登録した指紋を想起できる情報であればどのような情報でも構わない。指紋の順序や組み合わせに比べ、覚え易いもしくは登録した指を想起し易い特別情報とは、個人的な好みや記憶等と結びついたものである（但し、他の人は想起し難い）。

例えば、色の場合には、一番好きな色、二番目に好きな色、三番目に好きな色であり、個人的な記憶等と結びつくものとしては、例えば、最初に買った自動車の色、二番目に買った自動車の色、三番目に買った自動車の色である。このような特別情報を指紋と対応させて登録し、指紋照合時には特別情報を提示し、特別情報に対応する指紋を入力するように要求することによって指紋認証の信頼性を高めるものである。

また、指紋の入力順序又は組み合わせを覚えていなくても、特別情報を提示することによってどの指紋であるかを容易に想起できるため、使い勝手を向上することが可能である。なお、登録する特別情報と指紋の数は任意であり、一つの特別情報とそれに対応するいずれか一つの指の指紋を登録しても良いし、複数の特別情報にそれぞれ対応させて複数の指の指紋を登録しても良い。特別情報は指紋登録時に後述する指紋登録処理部から特別情報出力部へ出力され、複数の特別情報の中から指紋登録者が選択し、選択した特別情報を特別情報入力部１０３から入力する。

１０４は入力されたＩＤ番号、指紋情報、特別情報を一組にして指紋データベース１０５に登録する指紋登録処理部であり、パーソナルコンピュータ（以下、ＰＣ）上のソフトウェア等かる成る。指紋データベース１０５はＲＡＭやハードディスク等から成る。１０６は特別情報に一対一に対応する暗号鍵、及び特別情報に一対一に対応する復号鍵を格納するためのＲＡＭやハードディスク等の情報記憶媒体から成る暗号化鍵格納部である。また、１０７は特別情報に一対一で対応する暗号鍵を暗号化鍵格納部１０６から選択し、その特別情報に対応する指紋データをＤＥＳ等共通鍵暗号化手法等を用いて暗号化する指紋データ暗号化部であり、ＰＣ上のソフトウェア等から成る。

指紋登録処理部１０４からの指紋データは指紋データ暗号化部１０７で暗号化された後、指紋データベース１０５に登録される。１０８は指紋データベース１０５に登録された指紋データを復号化する指紋データ復号化部であり、ＰＣ上のソフトウェア等から成る。１０９は指紋入力部１０２から入力された指紋データと指紋データベース１０５に登録され、指紋データ復号化部１０８で復号化された指紋データとを照合する指紋照合処理部、１１０は指紋登録処理部１０４から出力された特別情報を表示するディスプレイ等の特別情報出力部、１１１は指紋入力が終了したことを知らせるスイッチである。なお、各処理部はＬＡＮやＲＳ２３２Ｃシリアル通信、或いはバス信号線等で接続されている。

次に、指紋登録時の動作を図２に示すシーケンス図を用いて説明する。まず、指紋登録時には指紋登録者は登録するＩＤ番号をＩＤ番号入力部１０１から入力する。指紋登録処理部１０４はＩＤ番号が入力されると、例えば、色、数字、文字、形、絵、曲等のすべての特別情報を特別情報出力部１１０に出力し、そのディスプレイ画面上に表示する。

指紋登録者はディスプレイ画面上の複数の特別情報の中から任意の特別情報を選択し、特別情報入力部１０３から入力する。例えば、指紋登録者は特別情報として色（例えば、白色、黒色、赤色、青色、黄色、緑色、橙色、桃色等がある）を選択し、親指、人差し指、中指の３本の指紋を、それぞれ赤色、青色、緑色に対応させて登録するものとする。

この時、特別情報出力部１１０のディスプレイ画面上に色（白色、黒色、赤色、青色、黄色、緑色、橙色、桃色）が表示され、指紋登録者は表示された色の中から一番好みの赤色を選択し、特別情報入力部１０３から入力する。指紋登録処理部１０４は特別情報が入力されると、指紋登録を促し、指紋登録者は指紋入力部１０２から赤色に対応する親指の指紋を入力する。入力された指紋は指紋入力部１０２のプリズムやＣＣＤで読み取られ、指紋登録処理部１０４に送られる。

次に、指紋登録処理部１０４は特別情報出力部１１０のディスプレイ画面上に赤色を除いた（白色、黒色、青色、黄色、緑色、橙色、桃色）を表示し、指紋登録者はその中から二番目に好みの青色を選択し、特別情報入力部１０３から入力する。指紋登録処理部１０４は指紋の入力を促し、指紋登録者は指紋入力部１０２から青色に対応する人差し指の指紋を入力する。

更に、指紋登録処理部１０４は特別情報出力部１１０のディスプレイ画面上に赤色、青色を除いた（白色、黒色、黄色、緑色、橙色、桃色）を表示し、指紋登録者はその中から三番目に好みの緑色を選択し、特別情報入力部１０３から入力する。指紋登録処理部１０４は同様に指紋の入力を促し、指紋登録者は指紋入力部１０２から緑色に対応する中指の指紋を入力する。ここで、特別情報と指紋データを暗号化する場合の暗号鍵とは対応しており、指紋登録処理部１０４は入力された特別情報にそれぞれ対応する暗号鍵を選択し、指紋データ暗号化部１０７に通知する。

ＩＤ番号、特別情報及び指紋の入力を完了すると、指紋登録者はスイッチ１１１を操作する。このスイッチ１１１の操作により指紋入力が終了したことを示す指紋入力終了信号が登録処理部１０４に出力される。指紋登録処理部１０４は指紋入力終了信号を受信すると、入力されたＩＤ番号、特別情報、指紋データを指紋データベース１０５に対として登録する。

この際、指紋登録処理部１０４は指紋データ暗号化部１０７に入力された指紋データの暗号化を指示し、指紋データ暗号化部１０７は上述のように特別情報にそれぞれ対応する暗号鍵を用いて共通鍵暗号化により親指、人差し指、中指の指紋データの暗号化を行う。暗号化された指紋データはＩＤ番号や特別情報と共に指紋データベース１０５に登録される。以上で指紋登録処理を終了する。

ここで、指紋データを暗号化する場合には、特別情報に一対一に対応する暗号鍵を用いて暗号化しているが、これは、指紋データが不正に盗まれる等指紋データの紛失等に有効な方法である。即ち、指紋データが不正に盗まれる等の事態が発生した場合には、特別情報を変更して指紋を再登録することにより、そのまま指紋認証を行うことができる。

次に、指紋照合処理を図３に示すシーケンス図を用いて説明する。まず、指紋照合者はＩＤ番号入力部１０２からＩＤ番号を入力する。指紋照合処理部１０９は入力されたＩＤ番号に対応する特別情報を指紋データベース１０５から取得する。また、指紋照合処理部１０９はそれぞれの特別情報と対となる復号鍵を暗号化鍵格納部１０６から取得する。指紋照合処理部１０９は特別情報出力部１１０にその内の一つの特別情報を出力してディスプレイ画面上に表示する。例えば、指紋照合者が指紋登録時に選択した青色を表示し、それに対応する指紋を入力するように要求する。指紋照合者はその要求に応じて青色に対応する一差し指の指紋を指紋入力部１０２から入力する。

次いで、指紋照合処理部１０９は次の特別情報を特別情報出力部１１０に出力し、指紋照合者に提示する。例えば、指紋照合者が登録時に選択した緑色を特別情報出力部１１０のディスプレイ画面上に表示し、それに対応する指紋を入力するように要求する。指紋照合者はその要求に応じて緑色に対応する中指の指紋を指紋入力部１０２から入力する。

更に、指紋照合処理部１０９は次の特別情報を特別情報出力部１１０に出力し、指紋照合者に提示する。この場合には、指紋照合者が登録時に選択した赤色を特別情報出力部１１０のディスプレイ画面上に表示し、それに対応する指紋を入力するように要求する。指紋照合者はその要求に応じて赤色に対応する親指の指紋を指紋入力部１０２から入力する。ここで、特別情報を提示する場合には、ディスプレイ画面上に提示する特別情報の順序は登録時の順序とは異ならせてランダムに提示するのが望ましい。そうすることにより、セキュリティを更に高めることが可能である。

すべての指紋入力が終了すると、指紋データ復号化部１０８は青色、緑色、赤色の特別情報にそれぞれ対応する指紋データを指紋データベース１０５から取得すると共に、それぞれの特別情報に一対一に対応する復号鍵を用いて暗号化された人差し指、中指、親指の指紋データの復号化を行う。また、指紋照合処理部１０９は入力された人差し指、中指、親指の指紋と、復号化された人差し指、中指、親指の指紋との照合を行う。この際、すべての指の指紋が一致する場合には、指紋照合者は本人であると判断し、一つでも異なる指紋がある場合には、指紋照合者は本人ではないと判断する。

また、指紋照合を行う場合には、すべての指紋が入力されてから指紋照合を行うのではなく、指紋が入力される毎に指紋照合を行っても良い。この場合には、指紋が入力される毎に暗号化された指紋データの復号化を行い、入力された指紋との照合を行う。また、指紋が一致していれば上述のように次の特別情報を提示し、それに対応する指紋の入力を要求するというように指紋入力処理を進め、指紋が一致しなければその時点で指紋照合者は本人ではないと判断し、指紋照合処理を終了すれば良い。

なお、以上の実施形態では、一つの特別情報に一つの指紋を対応させているが、一つの特別情報に複数の指紋を対応させても良い。その場合には、同様に指紋照合者に特別情報を提示し、それに対応する指紋を入力するように要求し、入力された指紋と登録された指紋を照合すれば良い。

また、以上の実施形態では、特別情報と１対１に対応する暗号鍵を用いて指紋データの共通鍵暗号化を行っているが、上述のように一つの特別情報に対して複数の指紋を入力する場合には、指紋毎に異なる暗号鍵を用いて指紋データを暗号化しても良い。更に、共通鍵暗号化法を用いて指紋データの暗号化を行っているが、公開鍵暗号化法でも公開鍵で指紋データの暗号化を行い、共通鍵で指紋データの復号化を行うことにより同様な装置を構成することが可能である。

本発明による指紋認証装置の一実施形態の構成を示すブロック図である。 図１の実施形態の指紋登録処理を示すシーケンス図である。 図１の実施形態の指紋照合処理を示すシーケンス図である。

符号の説明

１０１ ＩＤ番号入力部
１０２ 指紋入力部
１０３ 特別情報入力部
１０４ 指紋登録処理部
１０５ 指紋データベース
１０６ 暗号化鍵格納部
１０７ 指紋データ暗号化部
１０８ 指紋データ復号化部
１０９ 指紋照合処理部
１１０ 特別情報出力部
１１１ スイッチ

Claims (12)

1. 入力された被認証者の指紋と、予め登録された指紋とを照合して被認証者本人であるかを認証する指紋認証方法において、指紋登録時に特別情報と前記特別情報に対応する指紋情報とを記憶手段に登録しておき、指紋認証時に登録時の特別情報を提示すると共に、特別情報に対応する指紋を入力するように要求し、入力された指紋と前記記憶手段に記憶している特別情報に対応する指紋とを照合することによって被認証者本人であるかを判断することを特徴とする指紋認証方法。
2. 入力された被認証者の指紋と、予め登録された指紋とを照合して被認証者本人であるかを認証する指紋認証方法において、指紋登録時に複数の特別情報と前記特別情報にそれぞれ対応する複数の指紋情報とを記憶手段に登録しておき、指紋認証時に登録時の特別情報を提示すると共に、前記特別情報にそれぞれ対応する複数の指紋を入力するように要求し、入力された複数の指紋と前記記憶手段に記憶している特別情報にそれぞれ対応する複数の指紋とを照合することによって被認証者本人であるかを判断することを特徴とする指紋認証方法。
3. 指紋認証時に被認証者に提示する特別情報の順序は、登録時の順序とは異ならせてランダムに提示することを特徴とする請求項２に記載の指紋認証方法。
4. 前記記憶手段に複数の特別情報とそれに対応する複数の指紋情報を記憶させる場合には、指紋毎に異なる暗号鍵を用いて暗号化して記憶させることを特徴とする請求項２、３のいずれか１項に記載の指紋認証方法。
5. 前記暗号鍵は、特別情報に対応して選択されることを特徴とする請求項４に記載の指紋認証方法。
6. 指紋登録時に１つの特別情報に複数の指紋情報を対応させて登録されていることを特徴とする請求項２に記載の指紋認証方法。
7. 入力された被認証者の指紋と、予め登録された指紋とを照合して被認証者本人であるかを認証する指紋認証装置において、予め登録された特別情報と前記特別情報に対応する指紋情報とを記憶する記憶手段と、指紋認証時に登録時の特別情報を提示すると共に、特別情報に対応する指紋を入力するように要求する手段とを備え、入力された指紋と前記記憶手段に記憶している特別情報に対応する指紋とを照合することによって被認証者本人であるかを判断することを特徴とする指紋認証装置。
8. 入力された被認証者の指紋と、予め登録された指紋とを照合して被認証者本人であるかを認証する指紋認証装置において、予め登録された複数の特別情報と前記特別情報にそれぞれ対応する複数の指紋情報とを記憶する記憶手段と、指紋認証時に登録時の特別情報を提示すると共に、前記特別情報にそれぞれ対応する複数の指紋を入力するように要求する手段とを備え、入力された複数の指紋と前記記憶手段に記憶している特別情報にそれぞれ対応する複数の指紋とを照合することによって被認証者本人であるかを判断することを特徴とする指紋認証装置。
9. 前記要求手段は、被認証者に提示する特別情報の順序を登録時の順序とは異ならせてランダムに提示することを特徴とする請求項８に記載の指紋認証装置。
10. 前記記憶手段は、複数の特別情報とそれに対応する複数の指紋情報を記憶する場合には、指紋毎に異なる暗号鍵を用いて暗号化して記憶していることを特徴とする請求項８、９のいずれか１項に記載の指紋認証装置。
11. 前記暗号鍵は、特別情報に対応して選択されることを特徴とする請求項１０に記載の指紋認証装置。
12. 指紋登録時に１つの特別情報に複数の指紋情報を対応させて登録されていることを特徴とする請求項８に記載の指紋認証装置。

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