JP2005307216A - 合成ｄｎａインク - Google Patents

Abstract

【課題】 本発明は、個人の識別能力のある生体情報から、デジタル情報を直接的に入手し、本人認証に利用することのできる合成ＤＮＡインクを提供することを目的とする。
【解決手段】 本発明に係る合成ＤＮＡインクは、ＤＮＡ全体の塩基配列の内、遺伝子間領域に含まれるＳＴＲ部分に係る情報を溶かしこんだものである。
【選択図】 図１

Description

この発明は、文字や画像、あるいは二次元コードを記載、印刷する際に使用される合成ＤＮＡインクに関するものである。

従来、個人を識別するために本人から採取し得る生体情報として、指紋、虹彩、網膜などが知られる。これら生体情報はアナログ情報として採取されるが、個人差が著しい、また採取環境によっては条件が一定しない等の理由により、デジタル的に一意性のあるデータとすることは困難であった。

例えば、採取されたアナログ情報である生体情報を、何らかの法則でデジタル化する際には、指紋、虹彩、網膜などから得られた生体情報における特徴点や相対的座標情報あるいは閾値を所定の基準でアナログ／デジタル変換する必要があるが、生体情報は個人差が著しい等により基準・条件を一定とすることが困難である。

そのため生体情報を用いた、例えば本人認証における識別精度には自ずと限界が生じ、本人認証に指紋を用いる場合、本人識別率は約１／５０万といわれている程度であり、これ以上、識別率を高めようとすると、他人拒否率が高くなってしまい運用上障害となる。

さらに電子決済における本人認証及び電子署名の際に、生体情報そのものを１：１で利用するには、通常は暗号鍵が利用されることから、本質的にデジタル情報であることが必須であり、かつ世界中の人口数のレベルで同値確率が推定できる精度が必要とされる。また従来技術では、生体情報は本質的にアナログ情報であることを前提としており、そのためデジタル技術により構成される暗号鍵に直接生体情報を埋め込むという方式は全く提案されていない。

一方、本人認証用として身分証明証、社員証、あるいは運転免許証（以下、単に証明証）が一般的に利用されている。これらは、例えば所持していること、あるいは証明書に添付・記録・印刷された顔写真と一致していること、あるいは証明証に添付・記録された事項と所持した本人の入力事項（暗唱番号、指紋、虹彩及び網膜などの情報入力）と一致していることにより、証明証に記載の本人であることを認証するようにしている。

また、書類が真正であることを実印を捺印して本人が確認することにより、行う場合も一般的に行われている。

なお、生体情報の一つであるＤＮＡ情報についても、従来は上述した指紋、虹彩、網膜などと同様に取り扱われており、特にＤＮＡ情報の特異性に着目してＤＮＡ情報のみを取り上げているものは見当たらない。

また、ＤＮＡ情報は、通常は病因や身体的特徴に関係するＤＮＡ遺伝子配列情報を含むことから、個人のプライバシに対する配慮が必要となる。

上述してきたように、指紋、虹彩及び網膜などの生体情報は、アナログ情報として採取されるものであり、これらをデジタル情報に変換して利用することは情報の一意性の点で不安定要素を伴うものである。そのため、このようなアナログ型の生体情報を用いる限り、その条件が満足出来ないため、そのままデジタル情報に変換して、例えば電子決済における本人認証及び電子署名の際の暗号鍵として利用することは全く出来なかった。

また、上述した証明証の場合、携行に便利な反面、紛失、盗難あるいは改竄によるなりすましが容易であることから、証明証の所持が本人認証の絶対的なものとはいい難い。このことは実印についても同様である。

本発明は、上記課題に鑑みてなされたもので、個人の識別能力のある生体情報から、デジタル情報を直接的に入手し、本人認証及び電子署名に利用することのできる合成ＤＮＡインクを提供することを目的とする。

前述した目的を達成するために、本発明のうちで請求項１記載の発明は、ＤＮＡの塩基配列情報に基づいて合成されたＤＮＡを溶かしこんだことを要旨とする。

請求項１記載の本発明では、合成されたＤＮＡを溶かしこんだインクであることから、採取されたままのＤＮＡと比較して加工が容易でかつ加工によりインクに溶かし込まれたＤＮＡ情報の秘匿が容易となる。

また、請求項２記載の発明は、ＤＮＡ全体の塩基配列の内、遺伝子間領域に含まれるＳＴＲ部分に係る情報から合成されたＤＮＡを溶かしこんだことを要旨とする。

請求項２記載の本発明では、ＤＮＡに係る情報を、身体的特徴、病因等の個人のプライバシに関与しないとされる遺伝子間領域を利用することから、従来より大幅にプライバシ問題を軽減し得る。さらに合成ＤＮＡインクで記載・印刷したものから個人のプライバシを損なうことなく、個人の特定を行うことができる。

また、請求項３記載の発明は、前記合成されたＤＮＡは、ＳＴＲ部分に係る情報を暗号化して得られた情報から合成されたものであることを要旨とする。

請求項３記載の本発明では、暗号化されていることからきわめて高度な耐攻撃防御性を得る。

また請求項４記載の発明は、前記ＳＴＲ部分に係る情報は、当該ＳＴＲ部分における特定塩基配列の繰り返し回数であることを要旨とする。

請求項４記載の本発明では、ＳＴＲ部分に係る情報が、当該ＳＴＲ部分における特定塩基配列の繰り返し回数であることから容易にデジタル情報として取り扱うことができる。

さらに請求項５記載の発明は、前記ＳＴＲ部分に係る情報は、複数の特定される遺伝子座におけるＳＴＲ部分における特定塩基配列の繰り返し回数であることを要旨とする。

請求項５記載の本発明では、複数の特定される遺伝子座の数を増やすことでさらに正確な個人の特定を行うことができるとともに耐情報漏洩強度を高め得る。

以上説明したように、本発明の合成ＤＮＡインクは、合成ＤＮＡインクで記載・印刷したものから個人のプライバシを損なうことなく、容易かつ迅速に個人の特定を行うことができる。

以下、図面を用いて本発明の実施の形態について説明する。

図１は本発明の一実施の形態に係るＤＮＡ利用型記録媒体の機能を含むＤＮＡ実印ＩＣカードの外観を示す図である。

図１（ａ）に示すＤＮＡ実印ＩＣカード１の表面の左側寄り中央には、ＩＣチップ１１が埋め込まれており、表面には信号の送受信を電気的接続によって行うための端子パターンが形成される。このとき、この信号の送受信を非接触で行うためにＤＮＡ実印ＩＣカード１の内部にコイル型のアンテナを設け、このアンテナにより信号の送受信を行うようにしても良い。また、ＤＮＡ実印ＩＣカード１の表面の右側下側にはＤＮＡ認証マーク１３が、上部には顔写真１５がそれぞれ設けられる。また、ＤＮＡ実印ＩＣカード１全体（ＩＣチップ１１の端子部分は除く）は、例えばプラスチック被膜等により保護される。

ＤＮＡ認証マーク１３は、ＤＮＡ実印ＩＣカード１の所持者本人のＤＮＡを混入したインクで印刷したマークまたは２次元バーコードのマークである。このＤＮＡ実印ＩＣカード１へのマークの印刷は、ビジブル／インビジブルの選択が可能であり、用途により選別する。いずれも専用スキャナーを用いて２次元バーコードの読み取りを行う。

なお、ここで用いられるＤＮＡは、所持者本人のプライバシ保護のために当該細胞を加工して遺伝子間領域のみの情報を用いる。

ここで遺伝子間領域とは細胞の全ＤＮＡの塩基配列の内、遺伝子以外の領域を意味する。これにより病因や身体的特徴に関係する遺伝子情報を排除することが可能となる。例えばマイクロサテライト領域が含まれる。

ここでＤＮＡ認証マーク１３の機能について説明する。

（１）ＤＮＡ入りインクによる真偽識別機能
（１−１）インク成分による識別機能
特殊インクとすることにより、またはＤＮＡ入りインクであることを識別することによりＤＮＡ認証マーク１３の真偽を識別することが可能となる。識別が真偽のみであることから、簡易な構成の機器、例えば携帯ディテクタにより真正のインクであることを識別し、マークの真偽を識別することが可能となる。

（１−２）ＤＮＡセグメントによる識別機能
ＤＮＡ入りインクに混合されたＤＮＡセグメントを分析し、本人のＤＮＡと比較することにより、ＤＮＡ認証マーク１３の真偽を識別することができる。

（２）２次元バーコードによる識別機能
２次元バーコードを読取ることにより本人のＤＮＡ−ＩＤの値が分かる。本人のＤＮＡから採取したＤＮＡ−ＩＤと比較することにより、ＤＮＡ認証マーク１３の真偽を識別することができる。この場合、すでに本人のＤＮＡから採取してその情報から生成した公開鍵をＩＣカードに記録して所持する方式をとれば、都度、本人のＤＮＡを採取しなくとも判別ソフトによりその真偽識別を可能とすることができる。

次に、ＤＮＡ認証マークの特徴について説明する。

（１）本人のＤＮＡセグメントという生体情報を取扱うので、究極の個人識別のしくみ、いわゆる血判としての証拠能力を持つ。

（２）初期投資としてＤＮＡインク・ディテクタ、２次元バーコードスキャナ （以上ハードウェアコスト）、識別ソフトウェア、本人ＤＮＡ−ＩＤ分析生成コスト（以上ソフトウェア及び委託ソフト）が掛かるが、２次元バーコードの印刷自体は低コスト（１００万プリント単位で１マーク当たり４〜５円程度）で実施できるのでリーズナブルな運用コストで本方式を使うことが出来る。

（３）ＤＮＡ−ＩＤ情報は本質的にデジタル情報であり、本実施形態におけるＩＤ生成方法によれば同値確率が統計的に検証されており、極めて認証精度の高い識別能力を有する。また、ＤＮＡ−ＩＤの元となる塩基配列は、化学的安定性が高く、インク溶解後も情報が変動しない。本人のＤＮＡも基本的には終生不変とされているので、究極のＩＤとして使える。

（４）プライバシ侵害に対する保護が考慮されている。すなわち、ＩＤとして使うＤＮＡのＳＴＲ情報は、遺伝子以外の情報で病因とは全く関係のない部分の個人情報である。さらに、またＳＴＲ情報を裸で扱うことを避けることは、方式上可能である。

顔写真１５は、通常の名刺あるいは証明証と同様にＤＮＡ実印ＩＣカード１の所持者本人の顔写真を貼り、あるいは印刷したものであり、写真の差し替え等の不正を防止するために、顔写真１５の表面に透明インクでＤＮＡ認証マーク１３を印刷するようにしても良い。

またＤＮＡ実印ＩＣカード１裏面には、このカードがＤＮＡ情報を取り扱うものであることを示すマークが印刷される。なお、このＤＮＡ実印ＩＣカード１を所持する本人に係る氏名、所属する会社名、その連絡先等は適宜、必要に応じてカードの表裏に表示される。

次に、ＤＮＡ実印ＩＣカード１の機能について説明する。

（１）生体情報による本人認証機能（ＤＮＡ入りインク＋ＤＮＡ−ＩＤ情報２次元バーコード）
ＤＮＡから採取したＤＮＡ−ＩＤコードを２次元バーコードの情報とし、特殊インクによりＩＣカード上の実印箇所にＩＣチップ１１の端子パターンと同一のマークの形で印刷する。この特殊インクには、ＤＮＡ実印ＩＣカード１の所持者本人から採取され、培養合成されたＤＮＡのＳＴＲ断片が溶かし込まれており、印刷後印刷箇所からＤＮＡ−ＩＤ情報を採取できる。これにより、本人より採取したＤＮＡ−ＩＤコードと上記の２次元コードが合えば、該ＤＮＡ実印ＩＣカード１の持主を真正な本人と断定できる。

（２）ＤＮＡ情報が組込まれた秘密鍵／公開鍵機能
ＤＮＡ−ＩＤに秘密乱数を加えて生成した秘密鍵及びその秘密鍵から生成した公開鍵をＩＣチップに格納し、暗号通信時の復号化や署名時のデジタル署名生成の鍵として使う。

（３）生体情報と公開鍵による本人認証機能（ＤＮＡ情報を組込んだ公開鍵）
本人の口腔粘膜を綿棒でこすって採取した人体細胞よりＤＮＡ−ＩＤを分析機械で判断し、そのＤＮＡ情報から公開鍵が生成できることによって本人認証を行うことができる。

次に、ＤＮＡ実印ＩＣカードの特徴について説明する。

（ａ）なり替わり及びなりすまし攻撃に対して究極的な強度を持つ。

秘密インク、ＤＮＡ入り２次元バーコード、ＤＮＡ入り公開鍵の３重のセキュリティ構造となっており、きわめて高度な耐攻撃防御性を持つ。

（ｂ）用途に応じたセキュリティ強度の組合せが可能
３重構造を組合せて使うことにより、初歩的なレベルから最強のレベルまで任意のレベルの強度を実現できる。構築するセキュリティシステムの仕様に応じた最適な強度を組合せ選別できる。

（ｃ）終生不変なＩＤカードとして使用が可能
本方式で採用するＤＮＡ−ＩＤは、生涯不変なＤＮＡ情報の部分より採取し生成する。

また、秘密鍵に組込む際、秘密乱数を加えて操作するので、例えＤＮＡ情報が他人に採取されても秘密鍵を生成することは困難である。さらに秘密乱数を周期的に変えることにより、安全強度を高めることが可能である。

（ｄ）ＪＡＶＡ（登録商標）カードとしての特徴
ＪＡＶＡ（登録商標）カードとしてのソフトウェア構成をベースとするので、カスタマイズやソフトの流通性に特徴を持っている。

（ｅ）電子署名の機能を保持
ＩＣカードの中にＤＮＡ−ＩＤ情報を埋め込んだ秘密鍵を格納してある。この秘密鍵によりデジタル署名を行うことができる。

次にＤＮＡ実印ＩＣカード１におけるセキュリティグレードの考え方について説明する。

［グレード０］単なる顔写真による本人判定
［グレード１］特殊インクによるカードの真偽判定［グレード２］２次元バーコードから読取ったＤＮＡ−ＩＤとＣＡに問合せ、取り寄せた公開鍵Ｙ_A を比較する。前者から後者が生成できれば本人と断定
［グレード３］ＩＣチップから読取った公開Ｙ_A'比とＣＡに問合せ、取寄せた公開鍵Ｙ_A を比較する。両者が一致すれば本人と断定
［グレード４］グレード２及び３の各々と相互チェック
［グレード５］グレード３＋本人ＤＮＡチェック
［グレード６］グレード２＋本人ＤＮＡチェック
［グレード７］グレード１＋本人ＤＮＡチェック
［グレード８］グレード１、グレード２、グレード３の任意の組合せ＋本人のＤＮＡチェック
次に、図２を参照して、図１に示したＤＮＡ実印ＩＣカードを利用した本人認証・電子署名システムの概略の構成を説明する。この本人認証システムは、ＤＮＡ実印ＩＣカード１、センサ端末装置３、クライアント装置５、サーバ装置７及びＤＮＡ情報処理部９を含み構成される。

携帯可能記録媒体としてのＤＮＡ実印ＩＣカード１の構成については、図１を参照して既に説明したので省略する。

センサ端末装置３は、ＩＣカードＲ／Ｗ３１、認証マークリーダ３３、ＤＮＡ情報抽出部３５、ＤＮＡ−ＩＤ生成部３７等により構成される。また、クライアント装置５は、本人認証機能を備える照合部５１ａとデジタル署名機能を備える署名部５１ｂを含むクライアントアプリケーション５１を備える。さらにサーバ装置７は、ＤＮＡ−ＩＤ情報の登録・認証機関である認証局（ＣＡ：Ｃｅｒｔｉｆｉｃａｔｅ Ａｕｔｈｏｒｉｔｙ）に設けられる。

ＤＮＡ情報処理部９は、ＤＮＡ断片からＤＮＡ情報の採取を行うＤＮＡ情報採取部と、得られたＤＮＡ情報からＤＮＡ−ＩＤを生成するＤＮＡ−ＩＤ生成部からなり、センサ端末装置３に組み込むようにしても良い。

次に、図３を参照して、本人認証・電子署名システムを構成するＤＮＡ実印ＩＣカード１、センサ端末装置３、クライアント装置５及びサーバ装置７の内部構成を説明する。

ＤＮＡ実印ＩＣカード１は、ＩＣチップ１１とＤＮＡ認証マーク１３を含み構成される。ＩＣチップ１１は耐タンパ性を有し、ＤＮＡ−ＩＤ情報１１１、カードマネージャ１１３及びカードＯＳを含む。また、鍵生成、ＣＡ機能、Ｘ．５０９証明書生成などの機能を含むものであっても良い。また、秘密鍵をサーバ装置７に公開しないため、ＤＮＡ情報はゼロ知識的に処理する。

ＤＮＡ−ＩＤ情報１１１は、秘密鍵（ＤＮＡ−ＳＴＲ情報を取り込んで生成）、公開鍵（ＤＮＡ−ＳＴＲ情報を取り込んで生成）、本人情報及びその他情報（ＤＮＡ以外の情報）、公開鍵証明書（ＣＡ局発行）の情報を含むものであり、ＩＣチップ１１を構成するメモリに記憶される。

カードマネージャ１１３は、ＤＮＡ−ＳＴＲ情報を取り込んで鍵ペアなどＤＮＡ−ＩＤ情報１１１を生成する機能、電子署名を生成する機能、ＤＮＡ−ＩＤ情報１１１を送受信する機能を有し、ＩＣチップ１１を構成するＣＰＵで実行されるプログラムにより構成される。

ＤＮＡ認証マーク１３は、カード所有者特定情報（ＤＮＡ−ＩＤ情報１３ａ＋公開鍵＋本人情報＋公開鍵証明書）、公開鍵証明書（のハッシュ値）を含む２次元バーコード（インビジブル／ビジブル）で構成される。また２次元バーコードは可視情報である必要は無く、２次元バーコードスキャナ３３で読取り可能であれば光学的に透明であっても構わない。

また、センサ端末装置３は、ＩＣカードリーダ／ライタ（Ｒ／Ｗ）３１、認証マークリーダ３３、ＤＮＡ情報抽出部３５及びＤＮＡ−ＩＤ生成部３７を含み構成される。

ＩＣカードＲ／Ｗ３１は、カード端末マネージャ３１１とカード端末ＯＳとを含む。またカード端末マネージャ３１１はＤＮＡ実印ＩＣカード１と送受信するソフトウェア及びクライアントと送受信するソフトウェアにより構成される。

認証マークリーダ３３は、インビジブル／ビジブルの２次元バーコードに対応した２次元バーコードスキャナで構成され、ＤＮＡ実印ＩＣカード１に印刷された２次元バーコード情報をデジタル信号に変換し、後述するクライアント装置５のクライアントマネージャ５３へ送信する。またカード端末マネージャ３１１からの電文に基づいて、ＤＮＡ実印ＩＣカード１に２次元バーコードを印刷する機能（ライター）を備えても良い。

クライアント装置５は、クライアントアプリケーション５１、クライアントマネージャ５３及びクライアントＯＳ５５を含み構成される。

クライアントマネージャ５３は、カード端末マネージャ３１１及びサーバマネージャ７３と連携するクライアント側ソフトウェアにより構成される。

クライアントアプリケーション５１は、後述するサーバ装置７に格納されているＤＮＡ−ＩＤ情報７７をダウンロードし、カード端末マネージャ３１１からの情報によりＩＣチップ１１中のＤＮＡ−ＩＤ情報１１１の内、秘密鍵情報を除く公開鍵証明書等（からハッシュ値を計算し）、あるいはＤＮＡ認証マーク１３から得られたＤＮＡ−ＩＤ情報１３ａの情報をＤＮＡ−ＩＤ情報７７と比較して検証する（以下、レベル１の照合という）。

綿棒Ｐで口腔粘膜から採取した生体情報から生成されたＤＮＡ−ＩＤ３７ａとＤＮＡ−ＩＤ情報１１１あるいはＤＮＡ−ＩＤ１３ａの情報とを比較して検証する（以下、レベル２の照合という）。

ここでレベル１の照合とは、ＣＡ登録情報との相対照合であり、レベル２の照合とは本人生体情報との絶対照合である。

署名を行う場合は、上記いずれかの照合で本人確認を行い、本人であることが確認された場合、ＤＮＡ−ＩＤ秘密鍵によりクライアントにある原文にデジタル署名を行う（署名機能）。

サーバ装置７は、サーバアプリケーション７１、サーバマネージャ７３、サーバＯＳ及びＤＮＡ−ＩＤ情報７７を含み構成される。

サーバアプリケーション７１は、公開鍵証明書発行、公開鍵公開、ＣＲＬ公開などＣＡ機能を提供。公開鍵証明書などのＤＮＡ−ＩＤ情報を格納、取り出しを行うソフトウェアで構成される。

サーバマネージャ７３は、クライアント装置５と連携するサーバ側ソフトウェアで構成される。

ＤＮＡ−ＩＤ情報７７は公開鍵証明書及びＤＮＡ−ＳＴＲ情報（に基づいて計算されたハッシュ値）等を含む。

次に、図４を参照して、本人認証機能におけるレベル１とレベル２の照合についてそれぞれ詳細に説明する。

まずレベル１の照合とは、相対照合であり「記録媒体に記録されたＤＮＡ−ＩＤ（暗号化済）」と「ＣＡに登録されたＤＮＡ−ＩＤ（暗号化済）」の比較照合を行うことで、本人認証を行うものである。

例えば、記録媒体（例：図６に示す商品ラベル及びＩＣカード）または商品 （例：図６に示す証書、名刺、有価証券）に直接印刷された２次元バーコードに含まれるＤＮＡ−ＩＤ（暗号化済）情報とＣＡに登録したＤＮＡ−ＩＤ（暗号化済）情報と比較照合し、本人認証を行う。

または、この２次元バーコードの代わりにＩＣチップに記録されたＤＮＡ−ＩＤ（暗号化済）を使って、これとＣＡに登録した左記と同じ情報と比較照合し、本人認証を行うようにしても良い。

次に、レベル２の照合とは、絶対照合であり、「記録媒体に記録されたＤＮＡ−ＩＤ（暗号化済）」と「直接本人からセンサ端末装置３でＤＮＡ情報を採取し生成したＤＮＡ−ＩＤ（暗号化済）」の比較照合を行うことで、本人認証を行うものである。

例えば、記録媒体上に認証マークの成分に、ＤＮＡが溶解されており、この物質をＤＮＡ情報処理部９にて分析し、ＤＮＡ−ＩＤ情報を採取する。この情報と直接本人からセンサ端末装置３でＤＮＡ情報を採取し、生成したＤＮＡ−ＩＤ （暗号化する）と比較照合し、本人認証を行う。

また、このＣＡからの情報に代わりに、直接本人からセンサ端末装置３でＤＮＡ情報を採取し、生成したＤＮＡ−ＩＤ（暗号化する）と比較照合し、本人認証を行うようにしても良い。

さらに、このＣＡからの情報に代わり、直接本人からセンサ端末装置３でＤＮＡ情報を採取し、生成したＤＮＡ−ＩＤ（暗号化する）と比較照合し、本人認証を行うようにしても良い。

なお、ＤＮＡ−ＩＤ（暗号化済）の実現方法としては、まずＤＮＡ−ＩＤを埋込んだ秘密鍵を生成し、その秘密鍵より生成する公開鍵を使う方法がある。

次に、図４及び図５を参照して、生体情報を埋込んだデジタル署名による本人認証について説明する。

まず、図４を参照して本人認証の概略を説明する。ＤＮＡ認証マーク１３をＣＣＤ等を用いた２次元バーコードスキャナ３３により読み込み、続いてクライアント装置５において、公開鍵Ｙ_A を認証マーク１３からのデータから解読する。

この得られた公開鍵Ｙ_A とＣＡ７から得た公開鍵Ｙ_A とを比較、照合して、本人認証を行う。

以下、図５を参照して詳細に説明する。

１．秘密鍵の生成方法
綿棒Ｐを用いて口腔細胞または唾液から生体情報を採取し、ＤＮＡ情報抽出部３５、ＤＮＡ−ＩＤ生成部３７において、ＳＴＲ分析試薬を用いたＰＣＲ（ポリメラーゼ連鎖反応）により所定のＤＮＡ領域の断片を指数関数的に１０００万倍程度まで増幅し、電気泳動法により分子の長さ毎に分離して、さらにＳＴＲ回数計数（短い縦列反復の繰り返し回数の計数）を行い、この計数値により生成したＩＤ情報をα_A とする。

すなわち、ＩＤ情報α_A は、ＤＮＡの遺伝子外塩基配列（遺伝子間領域）であるＳＴＲ（Short Tandem Repeat ）の繰返し情報をコードとして用いる。本実施形態で利用する１６ヶ所のＳＴＲ座位（いわゆる遺伝子座のうちＳＴＲに係る座）から得られるコードは、２⁶⁴オーダの数値となる。ＳＴＲ座位は５０００ヶ所以上あるから、座位数を増やすことでコード長を増加することは可能である。

秘密鍵：δ_A ＝α_A ＋ｒ_A
ここでｒ_A は、本人のみが知り管理する秘密乱数である。生体情報は、例えば他人の毛根付の毛髪を盗み取ることで容易に当該他人の秘密鍵δ_A を知ることが出来るので、このような秘密乱数処理を行い真に秘密の秘密鍵とする。

２．公開鍵の生成方法
公開鍵：Ｙ_A ＝ｇ^δA ｍｏｄｐ
ここでｇは乗法群Ｚp*での原始元、ｐは大きな素数である。

公開鍵Ｙ_A の他にｇ、ｐ、ｇ^rAをＣＡに登録する。ｇ^rAを登録する理由は、ＩＤ情報α_A と異なるＩＤ情報α_A ’の人がδ_A ＝α_A ’＋ｒ_A ’となるｒ_A ’を選び、本人になりすまして登録することをチェックできるようにするためである（出典：岡本龍明、山本博資著 現在暗号、産業図書，pp118 ）。

３．デジタル署名
文書ｍに対するデジタル署名：（ｒ，ｓ）
ｒ＝ｇ^K ｍｏｄｐ， ｓ＝ｋ^-1（ｈ（ｍ）−δ_A ・ｒ）ｍｏｄ（ｐ−１） ここでＫは乗法群Ｚ_p ^*上の乱数である。ｈ（）はハッシュ関数である。

署名検証：ｇ^h(m)≡Ｙ_A ^r r^s ｍｏｄｐ
で行われる（出典：岡本龍明、山本博資著 現在暗号、産業図書，pp118 ）。

４．デジタル署名に本人の生体情報が埋込まれていることの検証を行う。

デジタル署名の演算に使用する秘密鍵に本人の生体情報が埋込まれていることが検証できればよい。

検証者は本人より生体情報を採取し、ＩＤ情報α_A を生成する。

次に、ＣＡよりＣＡの署名付のＹ_A ，ｇ，ｐ，ｇ^rAを取り寄せる。

Ｙ_A ≡ｇ^αA ・ｇ^rA ｍｏｄｐ
（＝ｇ^αA+rAｍｏｄｐ＝ｇ^δA ｍｏｄｐ）
左辺と右辺とが一致すれば、本人のα_A と秘密鍵δ_A に埋込まれており、かつその秘密鍵δ_A から公開鍵Ｙ_A が生成できることが検証できる。

もしＩＤ情報α_A が本人と違うα_A ’（α_A ≠α_A ’）とすると、上式は成立しないので、本人の生体情報は秘密鍵に埋込まれていないことになる（出典：生体情報を秘密鍵を埋込んだ構造を有する公開鍵暗号方式；辻井、板倉他 電子情報通信学会ＳＣＩＳ２０００ Ｄ−０７）。

上述してきたように、本実施形態によれば、全人類識別可能とする本人認証方式であることから、完全に人類が１：１で識別可能なシステム設計が出来る本人認証方式とすることが可能となる。

また、本実施形態によれば、なりすましが不可能な本人認証方式であることから、親子鑑定アルゴリズムを導入すれば親子関係のなりすましが不可能なＩＤとすることが可能となる。

また、本実施形態によれば、照合アルゴリズムを公開できる本人認証方式であることから、各社個別に採用されているアルゴリズム（通常、非公開）では、クリティカルな識別判定について裁定不可能なケースが生じる場合に、照合アルゴリズムを標準化し、かつ公開できる方式とすることが可能となる。

また、本実施形態によれば、ＤＮＡ情報を使う場合のプライバシー保護可能な本人認証方式であることから、ＤＮＡ情報のうち身体的特徴や病因と係る遺伝子配列情報を使わない本人認証方式とすることが可能となる。なお、ＤＮＡ情報を扱う場合に、個人のプライバシに留意する必要があるが、本発明では病因や身体的特徴に全く関係しないとされるＤＮＡの遺伝子外塩基配列情報を利用することから、従来よりプライバシ問題を大幅に軽減することが出来る。

また、本実施形態によれば、バイオ認証局など特別な設備を必要としない本人認証方式であることから、生体情報を暗号鍵に埋込んでおいて、従来のＣＡの機能の付加機能として機能できる本人認証方式とすることが可能となる。

さらに、本実施形態によれば、本人の生体情報が埋込まれたデジタル署名方式（いわゆる血判機能）であることから、署名において本人の生体情報を埋込んだデジタル署名を行い血判のような効果を生じる方式とすることが可能となる。

なお、従来、ＤＮＡ情報に言及している文献も見受けられるが、これらはＤＮＡ情報を指紋、虹彩及び網膜などと同一に扱っており、本発明が着目して利用するＤＮＡ情報のデジタル性に思慮が及んでいるものではない。したがって、従来、指紋、虹彩及び網膜などのアナログ情報である生体情報をそのまま暗号鍵に適用することが困難であったことから、本発明のようにＤＮＡ情報をそのままデジタル的に扱い本人認証の際の手段、例えば暗号鍵に適用することは全く想定されていない。

このようなＤＮＡ実印ＩＣカードを利用した本人認証・電子署名システムは本人認証と電子署名システムプログラムにより実現され、該プログラムは記録媒体に記録して提供されるため、該記録媒体を利用して、そのＤＮＡ実印ＩＣカードを利用した本人認証プログラムの流通性を高めることができる。

尚、上記の実施形態ではＤＮＡ実印ＩＣカードを利用した本人認証システムに適用した場合を例にとって説明したが、本発明はこれに限定されること無く、任意のＤＮＡ利用型記録媒体を利用した適宜の本人認証・電子署名システムに適用することができる。

本発明に係るＤＮＡ実印ＩＣカードの一例を示す外観図である。 本発明に係るＤＮＡ利用型記録媒体の一実施形態であるＤＮＡ実印ＩＣカードを利用した本人認証・電子署名システムの概略の構成を示すブロック図である。 図１に示したＤＮＡ実印ＩＣカードを利用した本人認証・電子署名システムの内部構成を示すブロック図である。 ＤＮＡ実印ＩＣカードに設けられたＤＮＡ認証マークによる認証システムの処理手順を概略的に示す図である。 本人の口腔細胞から得られるＤＮＡ情報とＤＮＡ実印ＩＣカードに設けられたＤＮＡ認証マークとから本人を認証するシステムの処理手順を概略的に示す図である。 本発明に係るＤＮＡ利用型記録媒体の他の利用形態を示す概略図である。

符号の説明

１ ＤＮＡ実印ＩＣカード
３ センサ端末装置
５ クライアント装置
７ サーバ装置
９ ＤＮＡ情報処理部
１１ ＩＣチップ
１３ ＤＮＡ認証マーク
１５ 顔写真
３１ ＩＣカードＲ／Ｗ
３３ 認証マークリーダ ３５ ＤＮＡ情報抽出部
３７ ＤＮＡ−ＩＤ生成部
５１ クライアントアプリケーション
５３ クライアントマネージャ
５５ クライアントＯＳ
７１ サーバアプリケーション
７３ サーバマネージャ
７５ サーバＯＳ
７７ ＤＮＡ−ＩＤ情報
Ｐ 綿棒

Claims (5)

1. ＤＮＡの塩基配列情報に基づいて合成されたＤＮＡを溶かしこんだことを特徴とする合成ＤＮＡインク。
2. ＤＮＡ全体の塩基配列の内、遺伝子間領域に含まれるＳＴＲ部分に係る情報から合成されたＤＮＡを溶かしこんだことを特徴とする合成ＤＮＡインク。
3. 前記合成されたＤＮＡは、ＳＴＲ部分に係る情報を暗号化して得られた情報から合成されたものであことを特徴とする請求項１または２のいずれか一項記載の合成ＤＮＡインク。
4. 前記ＳＴＲ部分に係る情報は、当該ＳＴＲ部分における特定塩基配列の繰り返し回数であることを特徴とする請求項２または３のいずれか一項記載の合成ＤＮＡインク。
5. 前記ＳＴＲ部分に係る情報は、複数の特定される遺伝子座におけるＳＴＲ部分における特定塩基配列の繰り返し回数であることを特徴とする請求項２乃至４のいずれか一項記載の合成ＤＮＡインク。

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