JP2005149326A - 認証システム及び認証方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 キーボードによるパスワード入力におけるパスワードの露洩やシステムへの第三者のアクセスを防止することができ、より高いセキュリティ性を有したユーザ認証を行うことができる認証システム及び認証方法を提供する。
【解決手段】 ユーザに選択させる認証用画像である複数の画像を表示部１０５の画面上に表示し、画面上に表示される画像のいずれかを注視するユーザの視線を視線検出部１１１が検出し、当該視線に基づいてユーザが注視した画像を選択する。そして、ユーザ認証部１１３は、選択された画像を認証情報としてデータベース１０２に登録された登録情報との照合を行ってユーザ認証を行う。
【選択図】 図１

Description

本発明は、コンピュータやネットワークシステムにアクセスするユーザのユーザ認証を行う認証システム及び認証方法に関する。

コンピュータやネットワークシステムに対してアクセスするユーザに対してユーザ認証を行う従来の認証システムは、複数の文字をキーボードから入力させ、入力した文字とあらかじめコンピュータシステムに登録されている文字とを照合し、一致した場合にコンピュータシステムの利用を許可するものであった。この際、利用者の機密性を高めるために、上述した入力文字に加えて、利用者別に異なる別の複数文字をパスワードとしてキーボードより入力させていた。また、複数の利用者それぞれについて、予め定められた言葉の音声と当該音声に対応するパスワードとを予め記憶しておき、音声入力されたパスワードと照合する方式等も知られている（例えば、特許文献１参照。）。
特開平６−００１２３７３号公報

しかしながら、上述した従来のパスワード入力方式では、利用者がキーボードから文字等のパスワードを打ち込む際に、第三者に簡単にパスワードを盗み見される可能性があるという問題点があった。また、音声を用いる場合には、予め利用者の音声をデータベースに登録しておかなければならず、文字に比べてはるかにデータ量の多い音声データの蓄積によるシステム側の負担増大という問題点があった。

本発明は、このような事情を考慮してなされたものであり、キーボードによるパスワード入力におけるパスワードの露洩やシステムへの第三者のアクセスを防止することができ、より高いセキュリティ性を有したユーザ認証を行うことができる認証システム及び認証方法を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明は、コンピュータを利用するユーザを認証する認証システムであって、
複数の画像を画面上に表示する表示手段と、
前記画面上に表示される前記画像のいずれかを注視する前記ユーザの視線を検出し、該視線に基づいて前記ユーザが注視した画像を検出する検出手段と、
前記検出手段によって検出された画像を認証情報としてユーザ認証を行う認証手段と
を備えることを特徴とする。

また、本発明は、コンピュータを利用するユーザをパスワードを用いて認証する認証手段を備える認証システムであって、
ユーザ認証時に照合される画像を登録する登録手段と、
複数の画像を画面上に表示する表示手段と、
前記画面上に表示される前記画像のいずれかを注視する前記ユーザの視線を検出し、該視線に基づいて前記ユーザが注視した画像を検出する検出手段と、
前記検出手段によって検出された画像と前記登録手段が登録する画像とを照合する照合手段と、
前記照合手段によって両画像の照合が一致した場合にのみ前記認証手段に対してパスワード入力によるユーザ認証を許可する許可手段と
を備えることを特徴とする。

さらに、本発明は、コンピュータを利用するユーザを認証する認証方法であって、
複数の画像を画面上に表示する表示工程と、
前記画面上に表示される前記画像のいずれかを注視する前記ユーザの視線を検出し、該視線に基づいて前記ユーザが注視した画像を検出する検出工程と、
前記検出工程によって検出された画像を認証情報としてユーザ認証を行う認証工程と
を有することを特徴とする。

さらにまた、本発明は、コンピュータを利用するユーザを認証する認証方法であって、
ユーザ認証時に照合される画像を登録する登録工程と、
複数の画像を画面上に表示する表示工程と、
前記画面上に表示される前記画像のいずれかを注視する前記ユーザの視線を検出し、該視線に基づいて前記ユーザが注視した画像を検出する検出工程と、
前記検出工程によって検出された画像と前記登録工程で登録された画像とを照合する照合工程と、
前記照合工程によって両画像の照合が一致した場合にのみパスワード入力によるユーザ認証を行う認証工程と
を有することを特徴とする。

本発明によれば、キーボードによるパスワード入力におけるパスワードの露洩やシステムへの第三者のアクセスを防止することができ、より高いセキュリティ性を有したユーザ認証を行うことができる。

また、同時に、ユーザ認証を実施する際の使い易さや機密保護レベルの向上の双方を追及することができる認証システム及び認証方法を実現することが可能となる。

以下、図面を参照して、本発明に係る認証システム及び認証方法についての好適な実施形態について説明する。

＜第１の実施形態＞
図１は、本発明の第１の実施形態に係る認証システムの構成を示すブロック図である。図１に示すように、本実施形態に係る認証システムは、サーバ１２０とクライアントＰＣ１００が互いにネットワーク１３０によって接続されている。クライアントＰＣ１００において、１０４は操作指示入力部であり、キーボードを用いて文字や数字等を入力したり、マウス等のポインティングデバイスを用いてコマンドや画像を選択（検出）したりするために用いられる。また、１０５は表示部であり、本認証システムのＧＵＩ（Graphic User Interface）の各種ウインドウ等を表示するものであり、例えば、ＣＲＴ等のモニタ画面を用いて実現することができる。さらに、１０３は視線入力部であり、認証対象であるユーザの眼球を撮影装置を用いて撮影して、その視線運動を継続的に入力する。尚、この視線入力部１０３の詳細については後述する。

一方、１１０はクライアントＰＣ１００内の各構成全ての制御を含む全体制御を司る制御部（ＣＰＵ）であり、後述する記録部１０１に予め格納されている処理プログラムを読み出して実行することで、後述するような各処理及び本認証システム全体の動作制御を行う。また、１１１は視線検出部であり、視線入力部１０３から入力されたユーザの視線運動に基づいた視線位置情報と、表示部１０５に表示されている画像の表示位置情報とに基づいて、これらの位置情報が一致するか否か、すなわち視線入力部１０３から入力されたユーザの視線の方向に関する情報と表示部１０５の画面との関係からユーザの視線が当該画面上のどの位置を向いているのか等を検出する。

さらに、１１２は画像登録部であり、視線入力によって表示部１０５の画面上から選択された画像をネットワーク１３０を介してサーバ１２０が備えるデータベース１０２に登録する。

さらにまた、１０１は記録部であり、ユーザ認証等に用いる各種処理に必要なプログラム等のデータを記録（記憶）するためのメモリ等の記憶装置で実現される。また、１０２は認証対象となるユーザについての認証用情報（登録情報）やその認証の際に用いられるキーワードや画像等を格納するためのデータベースであり、ハードディスク、ＭＯ、ＺＩＰ、ＰＤ等の各種の記憶装置を用いて実現することができる。さらにまた、１１３はユーザ認証部であり、視線検出部１１１によって検出されたユーザの視線が注視していた画像に基づく認証情報とデータベース１０２に登録されているユーザ固有情報（登録情報）との照合を行って、ユーザ認証を行う。

尚、本実施形態に係る認証システムは、図１に示すようにネットワークシステム上に構築されたサーバ／クライアント型のシステムとして実現してもよいが、一台のコンピュータ上で実現することも可能である。

ここで、本実施形態に係る視線入力部１０３の詳細について説明する。視線入力部１０３を実現した代表的な装置例として、視線の検出機能を有する一眼レフカメラが挙げられる。このような一眼レフカメラでは、撮影画面を複数の領域に分割し、その中の特定領域を選択して焦点検出を行っている。尚、複数個の測距領域から、撮影者の意思に沿った１つの測距領域を正しく選択することは、視線による機器制御の１つの重要な応用である。このような多点焦点検出装置の構成は良く知られた技術であるため、その原理等の説明はここでは省略する。

また、視線入力・制御技術の用途は上記カメラだけに限られない。すなわち、操作者の眼球像が光電的に計測できるようにイメージセンサの結像受光領域と分解能が設定されていれば、その技術はどのような機器の制御にも用い得ることができると考えられる。

ここで、視線入力をコンピュータの入力や編集のための手段に用いた場合、その操作性が飛躍的に向上すると考えられる。例えば、ＧＵＩのボタンクリック等の通常の操作はキーボードやマウス等のポインティングデバイスにより行い、制御及びアプリケーションソフト・システムの起動や動作変更等、機器・システムの管理や制御に関する意思入力を視線により行う手法が考えられる。そこで、本実施形態では、上記通常の操作は操作指示入力部１０４（例えば、キーボードやマウス等のポインティングデバイス）により行い、特に第三者に知られたくないような機密情報（例えば、パスワードに相当するようなキーワード等）を入力する場合に視線入力部１０３を用いることとする。尚、ＧＵＩのボタンクリック等の通常の操作も視線入力部１０３を用いて行うようにしてもよい。例えば、ユーザ認証のために必要なすべての入力操作を視線入力部１０３を用いてユーザの視線によって行うことで、ユーザ認証におけるセキュリティ性はより強化される。

以下、この視線入力部１０３の一実施例について、図面を参照して詳しく説明する。図３は、ＣＲＴ表示装置上の画面に正対するユーザの視線を捉えるための装置の使用状況を示す図である。図３において、３０１はＣＲＴ表示装置であり、図１における表示部１０５に相当するものである。ここで、ユーザはその視線３０３に沿って画面（表示スクリーン）を注視している。

また、視線検出装置３０２は、図１における視線入力部１０３に相当するものであり、受光窓の背後に結像レンズとイメージセンサを有している。尚、当該イメージセンサ上に結像する画像の眼球の瞳孔位置と角膜反射像の位置から視線の方向を推定する点は、前述したカメラの例と同様の原理による。視線検出装置３０２は、赤外光３０４を操作者に向けて照射し、その反射光像３０５を受光することによって、ユーザの視線３０３に関する情報を入力することができる。

図６は、図３に示すＣＲＴ表示装置３０１の画面を正面から見た図である。図６に示すように、表示スクリーン６０１の上側には、受光窓６０２とペアの赤外光源６０３、６０４が配設されている。尚、前述したように、受光窓６０２の背後には結像レンズとイメージセンサが備わっている。このような視線検出装置の細部構成及びその動作については、既存の技術（例えば、特開平７−１９１７９６号公報等に開示された技術）等を用いて実現することが可能である。

次に、以上の構成を備える本実施形態に係る認証システムにおける処理動作について説明する。図２は、本実施形態に係る認証システムの動作手順を説明するためのフローチャートである。

ユーザが本認証システムを起動すると、まず、表示部１０５上にＧＵＩ画面が表示される（ステップＳ１０１）。本実施形態では、当該ＧＵＩ画面には、ユーザの認証情報を登録するか、或いは、ユーザが認証情報を入力してユーザ認証を行うかのいずれかを選択するための選択ボタンを表示するものとする。

次いで、ユーザが認証情報を登録するか否かを判定する（ステップＳ１０２）。すなわち、上記ステップＳ１０２で表示したＧＵＩ画面を用いて、ユーザが認証情報を登録するためのボタンを選択した場合（Ｙｅｓ）はステップＳ１０３へ進み、認証情報を入力するためのボタンをマウス等で選択した場合（Ｎｏ）はステップＳ１０４に進む。

ステップＳ１０３では、画像登録部１１２がユーザが視線等によって選択したキーワードや画像を認証用の登録情報としてサーバ１２０上のデータベース１０２に登録する。図４は、表示部１０５上に表示されるユーザが認証用の登録情報を登録するための登録画面の表示例を示す図である。図４において、４０１はキーワード（例えば、花、動物、自然等）を選択するためのキーワード選択領域であり、ユーザはマウス等のポインティングデバイスで実現される操作指示入力部１０４を用いて任意のキーワードを選択することができる。また、４０３はキーワード選択領域４０１から選択されたキーワードを持つ画像を表示選択するための画像選択領域である。

ユーザは、まず、キーワード選択領域４０１から任意のキーワードをマウスクリック等することによって選択すると、当該キーワードを持つ複数の画像を４０２の画像選択領域に表示する。すなわち、操作指示入力部１０４を用いて指定されたキーワードに基づいて、画像選択部１１２はデータベース１０２から当該キーワードを持つ複数の画像を選択し、表示部１０５がそれらの画像を画像選択領域４０２に表示する。

次いで、ユーザは、選択されたキーワードを持つ複数の画像が表示された表示部１０５の画面上で任意の画像を注視し、視線入力部１０３を用いてその視線を使って入力する。例えば、ユーザがキーワード選択領域４０１から操作指示入力部１０４を用いて「花」のキーワードを選択した場合、画像選択領域４０２にさまざまな「花」の画像が表示される。

ここで、ユーザが任意の画像をある一定の時間以上凝視することで、視線入力部１０３から視線に関する情報が入力され、視線検出部１１１でその視線が検出され当該視線に対応する画像が選択される。そして、所定の画像が選択された際に、画像選択領域４０２の枠の色を変化等させて、画像の選択が終了したことを明示する。

具体的には、図３に示した視線検出装置３０２（視線入力部１０３）を用いて、ＣＲＴ表示装置３０１（表示部１０５）の表示スクリーン上の画像選択領域４０２を見つめるユーザの眼球に、前述したように赤外線を照射する。照射された赤外線は眼球によって反射され、反射光線が視線検出装置３０２（視線入力部１０３）に入力される。そして、視線検出部１０３においてユーザの視線位置の検出を行い、ユーザの視線の位置が画像選択領域４０１の中のいずれかの画像内にあるか否かを判定し、いずれかの画像の領域内にある場合はその視線位置座標からユーザが選択した画像を抽出する。

上記キーワードと画像の選択において、ユーザは、例えば「花」→「動物」→「自然」の順にキーワード選択及び画像選択を同様の手順で繰り返す。そして、画像登録部１１２は、選択されたキーワードと画像とを選択順序順に認証用の登録情報としてデータベース１０２に登録する。図５は、データベース１０２に格納された認証用の登録情報の一例を示す図である。また、図８は、ユーザが「花」、「動物」、「自然」の順にキーワード選択及び画像選択を行った場合の表示部１０５の表示例について示す図である。

尚、サーバ／クライアント型のシステムにおいては、サーバのデータベース１０２に登録する。具体的には、当該画像のキーワードＩＤと画像ＩＤを選択順にサーバに送り、当該サーバのデータベースに格納する。このようにして、認証用の登録情報の登録処理が実行される。

尚、上記処理における認証用情報の登録は、ユーザ本人だけが行うように、処理開始時にパスワード等で厳重に認証することを前提としている。また、選択するキーワードの種類及び順序はユーザが任意に決定するものとする。また、前述したように、画像の選択だけでなくキーワードの選択等の通常のマウス等で行う操作も、同様に視線を検出して行わせるようにしてもよい。この場合、例えば、キーワード選択領域４０１におけるキーワードの選択処理も画像選択領域４０２と同様の処理を用いて行うことができる。

一方、ステップＳ１０２において、ユーザが認証情報を入力するためのボタンをマウス等で選択した場合は、ユーザ認証を行うための画像の入力処理が行われる（ステップＳ１０４）。尚、画像選択の方法はステップＳ１０３で説明した手順と同じである。

図７は、画像選択に伴う画像選択領域の枠の色の変化例を示す図である。すなわち、図７におけるキーワード選択領域７０１から「花」が選択された場合、前述したように画像選択領域７０２にはさまざまな「花」に関する画像が表示される。ここで、画像選択領域７０２から画像が選択されないうちは通常表示される色（例えば、黒色等）で領域の枠が表示されている。そして、視線による画像の選択が終了したことによって、画像選択領域７０３で示されるような枠の色（例えば、赤色等）に変えて表示する。尚、選択終了を示す方法として、領域の枠の色を変化させる他の表示形態として、背景の色や模様等を変更したり、その旨を示すメッセージを表示するようにしてもよい。

ステップＳ１０４で画像が選択された後、画像登録部１１２は、選択されたキーワードのＩＤと画像のＩＤとキーワードの選択順序とを認証情報としてまとめてサーバ１２０上のデータベース１０２に送信する（ステップＳ１０５）。

そして、ユーザ認証部１１３は、上記ステップＳ１０５で送信された入力情報（キーワードＩＤ、画像ＩＤ、キーワードの選択順序）を図５で示したデータベース１０２上にあるユーザ情報と比較照合してユーザ認証を行う（ステップＳ１０６）。ユーザ認証の方法としては、まず、キーワードの選択順序（例えば、「花」、「動物」、「自然」の順序）の比較を行い、両者が一致しない場合は認証情報が不一致と判断する。また、一致する場合には、次いでそれぞれの画像ＩＤの比較を行う。すなわち、各キーワードごとに画像を照合し、キーワードごとの画像が等しい場合は認証情報が一致するものと判断する。

尚、ユーザの照合を前述したようにすべての画像を選択した後に行うのではなく、キーワードの選択及び画像の選択ごとに行うようにしてもよい。但し、この場合は、ユーザ認証に失敗した場合に、どのキーワード或いは画像が認証情報として間違っているのかを第三者に知らせてしまうことがあるため、すべての認証情報（本実施形態では、一例として３つのキーワードと３つの画像を使用している。）を選択した後に認証させることでセキュリティ性を強化している。

＜第２の実施形態＞
次に、図１に示す認証システムを用いた第２の実施形態について説明する。図９は、本発明の第２の実施形態に係る認証システムの動作手順を説明するためのフローチャートである。

ユーザが本認証システムを起動すると、第１の実施形態と同様に、表示部１０５上にＧＵＩ画面が表示される（ステップＳ２０１）。本実施形態においても、当該ＧＵＩ画面には、ユーザの認証情報を登録するか、或いは、ユーザが認証情報を入力してユーザ認証を行うかのいずれかを選択するための選択ボタンを表示するものとする。

次いで、ユーザが認証情報を登録するか否かを判定する（ステップＳ２０２）。すなわち、上記ステップＳ２０２で表示したＧＵＩ画面を用いて、ユーザが認証情報を登録するためのボタンを選択した場合（Ｙｅｓ）はステップＳ２０３へ進み、認証情報を入力するためのボタンをマウス等で選択した場合（Ｎｏ）はステップＳ２０４に進む。

ステップＳ２０３では、第１の実施形態で説明したように、画像登録部１１２がユーザが視線等によって選択したキーワードや画像を認証情報としてサーバ１２０上のデータベース１０２に登録する。図１０は、第２の実施形態における表示部１０５上に表示されるユーザが認証情報を登録するための登録画面の表示例を示す図である。図１０において、１００１は視線で画像を選択する処理を開始するための視線入力開始ボタン、１００２はその入力処理を終了するための視線入力終了ボタンであり、ユーザはマウス等のポインティングデバイスで実現される操作指示入力部１０４を用いてこれらのボタンを選択することができる。また、１００３は画像選択領域であり、視線のみでしか入力することができない領域である。尚、第１の実施形態でも説明したように、視線入力開始ボタン１００１及び視線入力終了ボタン１００２の入力操作についても、画像選択領域１００３の選択操作と同様に、ユーザの視線で行うようにしてもよい。

ユーザが、視線入力開始ボタン１００１をマウス等でクリックすると、画像選択領域１００３に示すような複数の色の異なる画像を表示して、それぞれ一定の間隔で点滅させる。図１０では、一例として、画像選択領域１００３内に１２種類のそれぞれ異なる色で塗りつぶされた円の画像が表示され、それぞれが点滅している。尚、これらの画像の形状、色、数及びそれらの配置位置は任意であり、これだけに限られるものではない。また、色ではなく濃度を変化させたものや、数字等の文字を用いてそれらを点滅させてもよい。

画像選択領域１００３に示すような画像が表示され一定の間隔で点滅しているときに、ユーザが任意の画像を任意の時間（例えば、任意の点滅回数）だけ注視する行為を繰り返す。その後、視線検出部１１１は、注視された複数の画像、当該画像を選択した順序及び注視した時間（例えば、点滅回数）を抽出する。尚、視線入力の具体的な方法については、第１の実施形態において図３を用いて説明した通りであり、視線入力部１０３においてユーザの視線位置の検出を行い、ユーザの視線の位置がある画像の領域の中にあるか否かを判定し、領域内であれば当該視線位置座標からユーザが選択した画像を抽出することができる。

図１１は、画像選択領域１００３においてユーザが複数の画像を視線を使って選択するときの動作を説明するための図である。図１１に示す例では、ユーザはまず画像１を注視し、画像１が３回点滅した後に画像６を注視し、画像６が１回点滅した後に画像１１を注視し、画像１１が１回点滅した後に画像７を注視し、画像７が２回点滅後に視線入力終了ボタン１００２をマウスクリックしている。

ここで、図１２は、図１１に示す例でそれぞれの画像が選択されたときの認証情報の例を示す図である。すなわち、図１２に示されるような、ユーザＩＤと、当該ユーザによって選択された画像の画像ＩＤとその選択順序とその画像を注視する時間（注視開始時間から注視終了時間までの間の点滅回数）とを認証情報として、画像登録部１１２はサーバ１２０上のデータベース１０２に格納する。

尚、上記処理における認証情報の登録は、ユーザ本人だけが行うように、処理開始時にパスワード等で厳重に認証することを前提としている。また、上記例では、各画像は常に点滅しているものとするが、各画像の点滅のタイミングは同じであっても、或いは画像別に異なっていてもよい。

一方、ステップＳ２０２において、ユーザが認証情報を入力するためのボタンをマウス等で選択した場合は、ユーザ認証を行うための画像の入力処理が行われる（ステップＳ２０４）。尚、画像選択の方法はステップＳ２０３で説明した手順と同じである。

ステップＳ２０４で画像が選択された後、画像登録部１１２は、選択された画像のＩＤと画像の選択順序と点滅回数を認証情報としてまとめてサーバ１２０上のデータベース１０２に送信する（ステップＳ２０５）。

そして、ユーザ認証部１１３は、上記ステップＳ２０５で送信された入力情報（画像ＩＤ、画像の選択順序、点滅回数）を図１２で示したデータベース１０２上にあるユーザ情報（登録情報）と比較照合してユーザ認証を行う（ステップＳ２０６）。例えば、まず画像ＩＤ（すなわち、画像の種類）と選択順序とを比較して、それらが一致しない場合は入力された認証用情報は不一致と判断する。また、それらが一致する場合は次いで点滅回数を比較し、すべての照合結果が等しい場合にのみ認証用情報が一致すると判断する。或いは、送信された入力情報をまとめて同時に一致するか否かを判定するようにしてもよい。

本実施形態に係る認証システムによって認証処理を行うことで、従来のマウスやキーボードを使ってパスワードを入力する方法に代えて視線を用いて画面上の画像を選択し、この情報を認証用情報（登録情報）としてサーバに登録して、アクセス時に入力された認証情報との照合によりユーザ認証を行うことができるので、第三者によるパスワード等の盗み見による漏洩を防止することが可能となり、よりセキュリティ性を強化した認証処理が可能となる。また、当該認証システムは使いやすさと機密保護レベルの双方を追及したシステムでもある。

＜第３の実施形態＞
次に、本発明の第３の実施形態に係る認証システムを用いた認証処理について説明する。

図１３は、本発明の第３の実施形態に係る認証システムの構成を示すブロック図である。図１３に示すように、本実施形態に係る認証システムは、第１及び第２の実施形態と同様にサーバとクライアントＰＣが互いにネットワーク１３０によって接続されているが、それぞれの構成要素が一部異なっている。すなわち、本実施形態に係るサーバ１２１は、記録部１０１とデータベース１０２とユーザ認証部１１３を備えている。また、クライアントＰＣ１４０は、視線入力部１０２、操作指示入力部１０４、表示部１０５、画像蓄積部１０６、及びＣＰＵ１１５を備え、ＣＰＵ１１５は、視線検出部１１１、画像登録部１１２及び画像収集部１１４を備えている。

クライアントＰＣ１４０において、１０４は操作指示入力部であり、キーボードを用いて文字や数字等を入力したり、マウス等のポインティングデバイスを用いてコマンドや画像を選択したりするために用いられる。また、１０５は表示部であり、本認証システムのＧＵＩ（Graphic User Interface）の各種ウインドウ等を表示するものであり、例えば、ＣＲＴ等のモニタ画面を用いて実現することができる。さらに、１０３は視線入力部であり、認証対象であるユーザの眼球を撮影等して、その視線運動を継続的に入力する。尚、これらは第１及び第２の実施形態と同様である。

また、１１５はクライアントＰＣ１４０内の各構成全ての制御を含む全体制御を司る制御部（ＣＰＵ）であり、後述する記録部１０１に予め格納された処理プログラムを読み出して実行することで、後述するような各処理及び本認証システム全体の動作制御を行う。また、１１１は視線検出部であり、視線入力部１０３から入力されたユーザの視線運動に基づいた視線位置情報と、表示部１０５に表示されている画像の表示位置情報とに基づいて、これらの位置情報が一致するか否か、すなわち視線入力部１０３から入力されたユーザの視線の方向に関する情報と表示部１０５の画面との関係からユーザの視線が当該画面上のどの位置を向いているのか等を検出する。

さらに、本実施形態のクライアントＰＣ１４０には、画像蓄積部１０６とＣＰＵ１１５内に画像収集部１１４とを備えている。ここで、画像収集部１１４は、インターネット等のネットワーク上に接続された他装置から画像データを収集することが可能である。そして、画像収集部１１４で収集された画像データは、画像蓄積部１０６に保存（格納）される。

一方、サーバ１２１において、１０１は記録部であり、ユーザ認証等に用いる各種処理に必要なプログラム等のデータを記録（記憶）するためのメモリ等の記憶装置で実現される。尚、記録部１０１は、上述した第１及び第２の実施形態では、クライアントＰＣ１００が備えていたものと同じである。また、１０２は認証対象となるユーザについての認証情報やその認証の際に用いられるキーワードや画像等を格納するためのデータベースであり、ハードディスク、ＭＯ、ＺＩＰ、ＰＤ等の各種の記憶装置を用いて実現することができる。

尚、本実施形態に係る認証システムは、図１３に示すようにネットワークシステム上に構築されたサーバ／クライアント型のシステムとして実現してもよいが、一台のコンピュータ上で実現することも可能である。但し、インターネット等のネットワーク上に接続されていることを前提とする。

次に、以上の構成を備える本実施形態に係る認証システムにおける画像登録動作について説明する。図１４は、第３の実施形態に係る認証システムにおける画像登録動作手順を説明するためのフローチャートである。

ユーザが本認証システムを起動（すなわち、クライアントＰＣ１４０を起動）すると、インターネット等のネットワーク上に接続した他装置から画像を自動収集する（ステップＳ２１１）。

本実施形態では、当該ＧＵＩ画面には、ユーザの認証情報を登録するか、或いは、ユーザが認証情報を入力してユーザ認証を行うかのいずれかを選択するための選択ボタンを表示するものとする。以下に、画像収集の具体的な方法について説明する。

まず、インターネット等から画像を収集するために、例えば、Ｙａｈｏｏ！やＥｘｃｉｔｅ等のサードパーティ検索エンジンでキーワード検索を行い、それにヒットしたページを取り込んでＨＴＭＬ文書の解析を行う。この解析方法として、ＨＴＭＬ形式データ表現の特徴を解析し、そのタグの中で使われている単語を抽出していく方法が考えられる。図１６は、第３の実施形態におけるサードパーティ検索エンジンでの検索に使用されるキーワードテーブルの例を示す図である。すなわち、この場合のキーワードは、図１６に示すように予めキーワードテーブルに用意され、例えばクライアントＰＣ１４０の起動の回数をテーブルポインタにする方法が考えられる。

図１６に示す例では、始めてクライアントＰＣ１４０を起動した場合のキーワードは「花」になる。また、この他にランダムにキーワードを選択する方法も可能である。

次に、具体的な画像抽出法について述べる。まず、「花」をキーワードにしてウェブ検索を行い、ヒットしたページの中に＜ＩＭＧ＞タグが存在するかどうかを調べる。その結果、＜ＩＭＧ＞タグが存在する場合は、当該＜ＩＭＧ＞タグ内のＳＲＣ属性で定義されている画像のネットワークアドレスを抽出する。例えば、本実施形態では、
＜img SRC="tokusetu-image/kosumosu/sakura.jpg" ALT="さくら" BORDER=0 height=267 width=200＞
という画像のネットワークアドレスが抽出されたものとする。そして、画像収集部１１４は当該ネットワークアドレスから画像をダウンロードし、新たに画像を収集する度に前回収集した画像を削除してから図１３に示す画像蓄積部１０６に格納する。

ステップＳ２１１で上述したように画像が収集された後、インターネット等から収集した当該画像を図１７に示すように表示部１０５の画面上に表示し、キーボードやマウス入力から視線入力に切り換える（ステップＳ２１２）。尚、当初から視線入力の場合には、当該切り換えは行われない。すなわち、図１７は、第３の実施形態においてクライアントＰＣの起動時に自動収集された画像を表示する表示画面の一例を示す図である。

次いで、ユーザが視線入力部１０３を用いて画像を視線入力し、画像登録部１１２は当該画像をサーバ１２１上のデータベース１０２に登録する処理を行う（ステップＳ２１３）。これは、例えば、ユーザが任意の画像をある一定の時間凝視することで、前述した方法を用いることでその画像を選択することができる。そして、画像登録部１１２は、選択された画像の画像ＩＤをサーバに送り、図１８に示すようなデータをサーバ１２１のデータベース１０２に格納する。すなわち、図１８は、第３の実施形態におけるデータベース１０２に格納されるデータの一例を示す図である。

認証用情報（登録情報）の登録に関する上記処理では、クライアントＰＣ１４０の起動時に自動的に行う場合の例について述べたが、クライアントＰＣ１４０の立ち下げ時（終了時）に、同様な方法で画像を登録するようにすることも可能である。この場合、例えば，翌朝のクライアントＰＣ１４０起動時のＯＳログオン前に画像照合を行うことで、安全にクライアントＰＣ１４０を立ち上げることが可能であり、よりセキュリティ性を強化することができる。尚、上記処理における認証用情報の登録は、ユーザ本人だけが行うように、処理開始時にパスワード等で厳重に認証することを前提としている。

次に、第３の実施形態における画像照合の処理手順について詳細に説明する。図１５は、第３の実施形態に係る認証システムにおける画像照合動作手順を説明するためのフローチャートである。

まず、本認証システムを起動すると、まず、画像照合を行うための画像の入力画面を表示する。図１９は、ユーザがクライアントＰＣから画像を入力するためのＧＵＩ画面の概要を示す図である。図１９において、（ａ）は画像を入力する前の画面表示例であり、（ｂ）は画像入力後の画面表示例である。また、図１９において、８０１はメッセージ表示領域であり、ユーザに操作の指示や結果を説明するための領域である。また、１９０２は画像を選択するための画像選択領域である。画像選択領域１９０２には、前述したステップＳ２１１でクライアントＰＣ１４０の起動時に収集した画像を画像蓄積部１０６から読み出して表示する。そして、これらの画像の表示後に視線入力を開始し、ユーザがある一定の時間凝視した画像を入力する（ステップＳ２２１）。尚、ユーザに入力終了のタイミングを知らせるために、（ｂ）に示すように画像選択領域の枠の色を変化（例えば、赤等から青等に変化）させて表示する。また、選択終了を示す方法として、領域の枠の色を変化させる他に、背景の色や模様等を変更したり、その旨を示すメッセージを表示するようにしてもよい。

次いで、画像の照合を行う（ステップＳ２２２）。この処理は、上記ステップＳ２２１で入力した画像の画像ＩＤとデータベース１０２に登録されている画像の画像ＩＤを比較照合する。

さらに、上記ステップＳ２２２における画像照合で一致した場合（ステップＳ２２３でＹｅｓの場合）には、画像選択領域１９０２を消去して、次のステップＳ２２４へ進む。一方、両画像ＩＤが一致しない場合（ステップＳ２２３でＮｏの場合）は、画像選択領域の枠を変化させる前の色（すなわち、図１９の（ａ）の状態）に戻して、ステップＳ２２１の画像入力処理に戻って再入力を待つ。

ステップＳ２２４では、ユーザは操作指示入力部１０４を用いてユーザＩＤとパスワードを入力する。図２０は、第３の実施形態におけるユーザＩＤとパスワードを入力するためのダイアログを示す図である。

次いで、ユーザ認証部１１３は、ユーザ認証を行う（ステップＳ２２５）。この処理では、ステップＳ２２４で入力されたユーザＩＤとパスワードをデータベース１０２内の情報と比較照合し、一致した場合に、本認証システムに対するアクセスが許可される。

上述したように、コンピュータシステムにおける利用者の承認、或いは機密保護の問題は、益々、重要な問題となっているが、本実施形態の認証システムのように、使いやすさと機密保護レベルの双方を追及したシステムを利用することによって、従来のマウスやキーボードを使ってパスワードを入力する方法に比べてセキュリティ性をより強化することができる。また、視線入力で画像を選択することにより、第三者による盗み見による漏洩を防止することができる。

さらに、クライアントＰＣ起動時又は終了時に毎回画像を登録し直すので、第三者に登録画像を簡単に知られてしまう危険性が少ない。またインターネット等に接続された他装置から画像を収集することにより、毎日異なった画像を表示することができ、表示される画像を楽しみながら認証を行うことができ、従来から存在する認証システムにおけるわずらわしさを大幅に軽減することができる。

＜その他の実施形態＞
以上、実施形態例を詳述したが、本発明は、例えば、システム、装置、方法、プログラムもしくは記憶媒体等としての実施態様をとることが可能であり、具体的には、複数の機器から構成されるシステムに適用しても良いし、また、一つの機器からなる装置に適用しても良い。

尚、本発明は、前述した実施形態の機能を実現するソフトウェアのプログラム（実施形態では図に示すフローチャートに対応したプログラム）を、システムあるいは装置に直接あるいは遠隔から供給し、そのシステムあるいは装置のコンピュータが該供給されたプログラムコードを読み出して実行することによっても達成される場合を含む。

従って、本発明の機能処理をコンピュータで実現するために、該コンピュータにインストールされるプログラムコード自体も本発明を実現するものである。つまり、本発明は、本発明の機能処理を実現するためのコンピュータプログラム自体も含まれる。

その場合、プログラムの機能を有していれば、オブジェクトコード、インタプリタにより実行されるプログラム、ＯＳに供給するスクリプトデータ等の形態であっても良い。

プログラムを供給するための記録媒体としては、例えば、フロッピー（登録商標）ディスク、ハードディスク、光ディスク、光磁気ディスク、ＭＯ、ＣＤ−ＲＯＭ、ＣＤ−Ｒ、ＣＤ−ＲＷ、磁気テープ、不揮発性のメモリカード、ＲＯＭ、ＤＶＤ（ＤＶＤ−ＲＯＭ，ＤＶＤ−Ｒ）などがある。

その他、プログラムの供給方法としては、クライアントコンピュータのブラウザを用いてインターネットのホームページに接続し、該ホームページから本発明のコンピュータプログラムそのもの、もしくは圧縮され自動インストール機能を含むファイルをハードディスク等の記録媒体にダウンロードすることによっても供給できる。また、本発明のプログラムを構成するプログラムコードを複数のファイルに分割し、それぞれのファイルを異なるホームページからダウンロードすることによっても実現可能である。つまり、本発明の機能処理をコンピュータで実現するためのプログラムファイルを複数のユーザに対してダウンロードさせるＷＷＷサーバも、本発明に含まれるものである。

また、本発明のプログラムを暗号化してＣＤ−ＲＯＭ等の記憶媒体に格納してユーザに配布し、所定の条件をクリアしたユーザに対し、インターネットを介してホームページから暗号化を解く鍵情報をダウンロードさせ、その鍵情報を使用することにより暗号化されたプログラムを実行してコンピュータにインストールさせて実現することも可能である。

また、コンピュータが、読み出したプログラムを実行することによって、前述した実施形態の機能が実現される他、そのプログラムの指示に基づき、コンピュータ上で稼動しているＯＳなどが、実際の処理の一部または全部を行ない、その処理によっても前述した実施形態の機能が実現され得る。

さらに、記録媒体から読み出されたプログラムが、コンピュータに挿入された機能拡張ボードやコンピュータに接続された機能拡張ユニットに備わるメモリに書き込まれた後、そのプログラムの指示に基づき、その機能拡張ボードや機能拡張ユニットに備わるＣＰＵなどが実際の処理の一部または全部を行ない、その処理によっても前述した実施形態の機能が実現される。

本発明の第１の実施形態に係る認証システムの構成を示すブロック図である。 第１の実施形態に係る認証システムの動作手順を説明するためのフローチャートである。 ＣＲＴ表示装置上の画面に正対するユーザの視線を捉えるための装置の使用状況を示す図である。 表示部１０５上に表示されるユーザが認証用の登録情報を登録するための登録画面の表示例を示す図である。 データベース１０２に格納された認証用の登録情報の一例を示す図である。 図３に示すＣＲＴ表示装置３０１の画面を正面から見た図である。 画像選択に伴う画像選択領域の枠の色の変化例を示す図である。 ユーザが「花」、「動物」、「自然」の順にキーワード選択及び画像選択を行った場合の表示部１０５の表示例について示す図である。 本発明の第２の実施形態に係る認証システムの動作手順を説明するためのフローチャートである。 第２の実施形態における表示部１０５上に表示されるユーザが認証情報を登録するための登録画面の表示例を示す図である。 画像選択領域１００３においてユーザが複数の画像を視線を使って選択するときの動作を説明するための図である。 図１１に示す例でそれぞれの画像が選択されたときの認証情報の例を示す図である。 本発明の第３の実施形態に係る認証システムの構成を示すブロック図である。 第３の実施形態に係る認証システムにおける画像登録動作手順を説明するためのフローチャートである。 第３の実施形態に係る認証システムにおける画像照合動作手順を説明するためのフローチャートである。 第３の実施形態におけるサードパーティ検索エンジンでの検索に使用されるキーワードテーブルの例を示す図である。 第３の実施形態においてクライアントＰＣの起動時に自動収集された画像を表示する表示画面の一例を示す図である。 第３の実施形態におけるデータベース１０２に格納されるデータの一例を示す図である。 ユーザがクライアントＰＣから画像を入力するためのＧＵＩ画面の概要を示す図である。 第３の実施形態におけるユーザＩＤとパスワードを入力するためのダイアログを示す図である。

符号の説明

１００、１４０ クライアントＰＣ
１０１ 記録部
１０２ データベース
１０３ 視線入力部
１０４ 操作指示入力部
１０５ 表示部
１０６ 画像蓄積部
１１０、１１５ ＣＰＵ
１１１ 視線検出部
１１２ 画像登録部
１１３ ユーザ認証部
１１４ 画像収集部
１１６ 画像蓄積部
１２０、１２１ サーバ
１３０ ネットワーク

Claims (17)

1. コンピュータを利用するユーザを認証する認証システムであって、
   複数の画像を画面上に表示する表示手段と、
   前記画面上に表示される前記画像のいずれかを注視する前記ユーザの視線を検出し、該視線に基づいて前記ユーザが注視した画像を検出する検出手段と、
   前記検出手段によって検出された画像を認証情報としてユーザ認証を行う認証手段と
   を備えることを特徴とする認証システム。
2. 前記ユーザ認証に先立って、該ユーザ認証時に照合される画像を登録情報として登録する登録手段をさらに備え、
   前記認証手段が、前記登録情報と前記検出手段によって検出された前記認証情報とを照合することにより前記ユーザ認証を行う
   ことを特徴とする請求項１に記載の認証システム。
3. 前記認証情報及び前記登録情報が、複数の画像の種類及びそれぞれの画像の検出順序を含むことを特徴とする請求項１又は２に記載の認証システム。
4. 前記認証情報及び前記登録情報が、それぞれの画像が注視された時間に関する情報をさらに含むことを特徴とする請求項３に記載の認証システム。
5. 前記時間に関する情報が、前記表示手段により前記画像を点滅表示させた場合の注視開始時間から注視終了時間までの間の点滅回数であることを特徴とする請求項４に記載の認証システム。
6. コンピュータを利用するユーザをパスワードを用いて認証する認証手段を備える認証システムであって、
   ユーザ認証時に照合される画像を登録する登録手段と、
   複数の画像を画面上に表示する表示手段と、
   前記画面上に表示される前記画像のいずれかを注視する前記ユーザの視線を検出し、該視線に基づいて前記ユーザが注視した画像を検出する検出手段と、
   前記検出手段によって検出された画像と前記登録手段が登録する画像とを照合する照合手段と、
   前記照合手段によって両画像の照合が一致した場合にのみ前記認証手段に対してパスワード入力によるユーザ認証を許可する許可手段と
   を備えることを特徴とする認証システム。
7. 前記コンピュータの起動時又は終了時に任意の画像を収集する収集手段をさらに備え、
   前記登録手段が、前記収集手段によって収集された前記画像を登録することを特徴とする請求項６に記載の認証システム。
8. 前記収集手段が、前記コンピュータの起動又は終了の度に異なる種類の画像を収集し、
   前記登録手段が、前記異なる種類の画像の収集前に登録していた画像に代えて、新たに収集された該異なる種類の画像を登録する
   ことを特徴とする請求項７に記載の認証システム。
9. 前記検出手段が、撮影装置を用いて前記ユーザを撮影した画像から、該ユーザの眼球の瞳孔位置と角膜反射像の位置から前記視線を検出することを特徴とする請求項１から８までのいずれか１項に記載の認証システム。
10. 前記表示手段が、前記画面上に、複数のキーワードを表示するキーワード表示領域と前記複数の画像を表示する画像表示領域とを表示し、該画像表示領域には、前記複数のキーワードから選択されたキーワードに関する複数の画像が表示されることを特徴とする請求項１から９までのいずれか１項に記載の認証システム。
11. 前記キーワード表示領域からキーワードをポインティングデバイスを用いて指定する指定手段をさらに備え、
    前記検出手段が、前記指定手段により指定されたキーワードに関する複数の画像が表示された前記画面から前記ユーザが注視する視線に基づいていずれかの画像を検出する
    ことを特徴とする請求項１０に記載の認証システム。
12. 前記表示手段が、前記検出手段による前記ユーザが注視した画像の検出前と検出後とで、前記画像を表示する前記画面上の所定部分の表示形態を変化させることを特徴とする請求項１から１１までのいずれか１項に記載の認証システム。
13. コンピュータを利用するユーザを認証する認証方法であって、
    複数の画像を画面上に表示する表示工程と、
    前記画面上に表示される前記画像のいずれかを注視する前記ユーザの視線を検出し、該視線に基づいて前記ユーザが注視した画像を検出する検出工程と、
    前記検出工程によって検出された画像を認証情報としてユーザ認証を行う認証工程と
    を有することを特徴とする認証方法。
14. コンピュータを利用するユーザを認証する認証方法であって、
    ユーザ認証時に照合される画像を登録する登録工程と、
    複数の画像を画面上に表示する表示工程と、
    前記画面上に表示される前記画像のいずれかを注視する前記ユーザの視線を検出し、該視線に基づいて前記ユーザが注視した画像を検出する検出工程と、
    前記検出工程によって検出された画像と前記登録工程で登録された画像とを照合する照合工程と、
    前記照合工程によって両画像の照合が一致した場合にのみパスワード入力によるユーザ認証を行う認証工程と
    を有することを特徴とする認証方法。
15. コンピュータに、該コンピュータを利用するユーザを認証させるためのプログラムであって、
    複数の画像を画面上に表示する表示手順と、
    前記画面上に表示される前記画像のいずれかを注視する前記ユーザの視線を検出し、該視線に基づいて前記ユーザが注視した画像を検出する検出手順と、
    前記検出手順によって検出された画像を認証情報としてユーザ認証を行う認証手順と
    を実行させるためのプログラム。
16. コンピュータに、該コンピュータを利用するユーザを認証させるためのプログラムであって、
    ユーザ認証時に照合される画像を登録する登録手順と、
    複数の画像を画面上に表示する表示手順と、
    前記画面上に表示される前記画像のいずれかを注視する前記ユーザの視線を検出し、該視線に基づいて前記ユーザが注視した画像を検出する検出手順と、
    前記検出手順によって検出された画像と前記登録手順で登録された画像とを照合する照合手順と、
    前記照合手順によって両画像の照合が一致した場合にのみパスワード入力によるユーザ認証を行う認証手順と
    を実行させるためのプログラム。
17. 請求項１５又は１６に記載のプログラムを格納したことを特徴とするコンピュータ読み取り可能な記録媒体。

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