JP2006146914A

JP2006146914A - バイオセンサを有するｉｄカード及びユーザー認証方法

Info

Publication number: JP2006146914A
Application number: JP2005328318A
Authority: JP
Inventors: Max Safal; マックス・サファル; Stephen Sachs Todd; トッド・ステファン・サックス; John S Wenstrand; ジョン・エス・ウェンストランド
Original assignee: Agilent Technologies Inc
Current assignee: Agilent Technologies Inc
Priority date: 2004-11-15
Filing date: 2005-11-14
Publication date: 2006-06-08
Also published as: US20060107067A1; GB2420098A; GB0521657D0; DE102005050395A1

Abstract

【課題】高い安全性を備えた認証システムの提供
【解決手段】IDカード(10/130)は、バイオセンサ(12)、メモリ(22)及びマイクロプロセッサ(20)を含む。バイオセンサは、検証済みユーザーからの署名バイオメトリック特性を収集するように構成される。メモリは署名バイオメトリック特性を格納するように構成される。マイクロプロセッサは、バイオセンサ及びメモリに結合される。マイクロプロセッサは、署名バイオメトリック特性をメモリから検索し、その署名バイオメトリック特性とサンプルバイオメトリック特性との間で比較を行うように構成される。
【選択図】図１

Description

本発明は、バイオセンサ、メモリ及びマイクロプロセッサを含むＩＤカード（身分証明書）、及びユーザー認証方法に関する。

ユーザーが要求した金融取引を実行するためのコンピュータネットワーク及びシステムは、公衆の利便性と経済性のために開発されて来た。ユーザーは、銀行に出向くことなく自分の口座にある金銭を管理することができ、製品の購入もインターネットを介して簡単に行うことができる。インターネットの金融取引を促進する銀行や他の金融機関等のサービスプロバイダは一般に、ネットワークサーバを利用して、金融サービスを要求する人が認定ユーザーであるかどうかを確認する。無許可のユーザーに対応するセキュリティを施していない場合には、プライバシーの侵害及び不正行為が行われる恐れがある。従って、サービスプロバイダは一般に、ユーザーの身元（ＩＤ）を認証することができるメカニズムを所望している。

一般に、ユーザーの身元はパスワードで認証される。具体的には、金融取引を行いたい、又は金融口座にアクセスしたいユーザーは、自分だけが知っているパスワードを選択し、選択したパスワードをサービスプロバイダに登録する、又はサービスプロバイダがパスワードをユーザーに提供する。一般に、パスワードは、幾つかの数字及び／又は文字の列である。ユーザーが金融取引を実施したい場合、ユーザーがパスワードを入力し、ネットワークサーバが予め登録されているパスワードとその送られたパスワードを比較してユーザーを認証する。ひとたび認証されると、ユーザーは利用可能な預金があるならば金融取引を自由に行うことができる。

しかしながら、パスワードは、電話番号、誕生日、及びＩＤ番号等の、他人によって容易に見つけられ得る個人情報に基づく幾つかの数字及び／又は文字でもって生成される場合が多い。更に、ユーザーが自分のパスワードを調べることができるようにパスワードを書き留めていた場合には、その書き留めたパスワードが他人の目に触れる可能性もある。ユーザーが認証のために自分のパスワードを遠隔ネットワークサーバへと電話線接続又は他のネットワーク通信接続を介して送出した場合、そのパスワードは盗用の危険性に晒される。盗まれたパスワードは、その後にＩＤ盗用に簡単に使われてしまう可能性がある。

ユーザー認証処理においてより優れたセキュリティを提供するために、一部のシステムでは一般に、ユーザーが認証される毎に変更される１回だけ使用できるパスワード（以降、ワンタイムパスワードと称する）を採用している。この方法では、パスワードはユーザーが認証される毎に変更されるので、無許可の人間は、その人間が見つけた、又はユーザーから盗んだパスワードを再使用することができない。ワンタイムパスワード技術は、認証操作毎に変化する可変パスワードの生成に可変データを使用している。このため、リアルタイムクロック、及び乱数を使用する標準化法が選択され、ユーザーが使用する端末上に格納される。この点で、セントラルネットワークサーバと同期するユーザー機器又は端末を使用する特定のユーザーのみがワンタイムパスワードを入力することができる。しかしながら、この方法は、認証システムの可搬性及び柔軟性を制限し、他のＩＤ盗用の問題は解決されないままである。

また、上述したものと同様の問題は、セキュリティカード又はＩＤカードを携帯した人間による建物や他の制限区域への安全なアクセスにおいても関係する。このようなＩＤカードは一般に、無線周波数（ＲＦ）通信を標準的なセキュリティカードリーダーへ放出する。リーダーに伝達されるＲＦ情報は一般に、ユーザーを識別し、及び／又は少なくともユーザーパスワード、又はそのリーダーが関連付けられている特定区域へのアクセス権をユーザーが有することを示す信号を提供する。こうした場合、リーダーはドアを開錠する等、特定の安全なアクセスを許容し、セキュリティカードから受け取った無線周波数通信の認証に基づいて、コンピュータシステム等へのアクセスをユーザーに許容する。しかしながら、セキュリティカードは、容易に紛失したり、盗難されたり、又は未許可の人間により取得される可能性がある。セキュリティカードを所有していれば、任意の未許可の人間でも、そのセキュリティカードが関連付けられた建物、部屋、コンピュータシステム等の特定区域に容易にアクセスすることができる。

本発明の一態様は、バイオセンサ、メモリ及びマイクロプロセッサを含むＩＤカードに関する。バイオセンサは、検証済みユーザーからの署名生態識別特性（以下、署名バイオメトリック特性と称する）を収集するように構成される。メモリは署名バイオメトリック特性を格納するように構成される。マイクロプロセッサは、バイオセンサ及びメモリに結合される。マイクロプロセッサは、署名バイオメトリック特性をメモリから検索し、その署名バイオメトリック特性とサンプルバイオメトリック特性との間で比較を行うように構成される。

本発明による認証システム及びバイオＩＤカードは、ＩＤ盗用に対する望ましい安全措置を提供し、これによりユーザーはより高い安全性でもってオンライン金融取引を行うことが可能となる。例えば、バイオメトリック特性の複製は、不可能ではないとしてもほとんど困難であり、それにより盗用者がバイオＩＤカードからパスワード又はアクセスコードを取得することが困難になる。更に、バイオメトリック特性は、バイオＩＤカード自体の中に予め格納された署名バイオメトリック特性と比較されるので、このバイオメトリック特性はネットワーク又はＲＦエネルギーにより伝送されることはない。バイオメトリック特性はインターネット上に、又はＲＦエネルギーでもって露出されないので、実際のバイオメトリック特性が盗まれる、又は侵害される危険性は概して最小化、又は低減される。そのため、消費者であるユーザーが、ネット上での金融取引を更に安心して実施することが可能になる。

本発明の実施形態は、添付図面を参照することによってより一層理解される。図面の要素は必ずしも互いに対して一定の縮尺に従っていない。同じ参照符号は、対応する類似の部品を示す。

以下の詳細な説明においては、本説明の一部を構成する添付図面を参照し、添付図面は、本発明を実施することが可能な特定の実施形態を例示のために示す。この点に関して、「上に」、「上部」、「底部」等の方向を示す語は、説明されている図面の向きに関連して使用される。本発明の実施形態の構成要素は、多数の異なる向きに配置されることができるので、方向を示す語は例示のために使用され、決して限定しない。本発明の範囲から逸脱せずに、他の実施形態を利用することができ、かつ構造的又は論理的な変更を加えることができることは理解されるべきである。従って、以下の詳細な説明は、制限する意味に捉えられるべきではなく、本発明の範囲は添付の特許請求の範囲により定義される。

図１は、バイオＩＤカード１０の一実施形態の斜視図である。一実施形態において、バイオＩＤカード１０はユーザーの財布内に収まるようにクレジットカードと同様のサイズに作られる。一実施形態において、バイオＩＤカード１０はクレジットカードである。バイオＩＤカード１０は、バイオセンサ１２、ディスプレイ画面１４、及びキーパッド１６を含む。バイオＩＤカード１０は、インターネットや他のネットワーク通信システムを通じて行われる金融取引及び他の口座アクセスのために、ユーザー認証を行うための安全な手段を提供する。

一実施形態において、バイオセンサ１２はサンプルバイオメトリック特性（好適には一般にそのユーザーに一意の、又は大多数の個人によって共有されていない珍しい特性）を検証済みユーザーから得る。サンプルバイオメトリック特性は、予めバイオＩＤカード１０内に格納された署名バイオメトリック特性と比較される。サンプルバイオメトリック特性が署名バイオメトリック特性と一致すると判定される場合、パスワード、即ちアクセスコードがディスプレイ画面１４を介してユーザーに提供される。一実施形態において、キーパッド１６を通じてバイオＩＤカード１０にユーザーピンコードが入力されるまでは、パスワード、即ちアクセスコードがディスプレイ画面１４を介してユーザーに提供されない。

どんな方法でも、ディスプレイ画面１４を通じて提供されるパスワードは一般に、３０秒間等の限定時間期間で利用が可能であり、かつアクティブである一時的パスワードである。従って、提供されるパスワードが限定時間期間でのみアクティブであるので、ユーザー以外の個人がそのパスワードを盗んで後の時点で使用することはできない。更に、通常は未認定のユーザーが署名バイオメトリック特性と一致するのに必要なサンプルバイオメトリック特性を提供することができないので、未認定の個人がバイオＩＤカード１０を使用して別の一時的パスワードにアクセスすることはできない。

図２は、バイオＩＤカード１０の一実施形態のブロック図を示す。図示されたように、バイオＩＤカード１０は、バイオセンサ１２、マイクロプロセッサ２０、メモリ２２、表示灯（単数又は複数）２４、キーパッド１６、リアルタイムクロック２６、ディスプレイ画面１４、及び電源２８を含む。簡単に上述したように、バイオセンサ１２は、ユーザーからバイオメトリック特性を捕捉するように構成された任意のセンサである。例えば、一実施形態において、バイオセンサ１２は、眼球の虹彩の写真、網膜の写真、指紋、声紋、顔写真、ＤＮＡ試料等、ユーザーからバイオメトリック特性を捕捉するように構成される。バイオメトリック特性とは、一個人を次の人から区別するのに十分に一意な特徴のことである。このことを念頭において、バイオセンサ１２の実施形態は、網膜スキャナ、指紋スキャナ、音声レコーダ、カメラ、又は他の適切なバイオセンサを含む。

バイオ認証センサ１２の一例は、ユーザーの眼球の写真をとるカメラ３４（図１に示される）である。一実施形態において、撮影中のユーザーの眼球の適切な捕捉を容易にするためにカメラ３４をとり囲む反射材料３６が存在する。より具体的には、バイオ認証センサ１２は眼球の虹彩及び／又は網膜の写真を撮る。この写真はマイクロプロセッサ２０に送られて処理され、署名バイオメトリック特性として将来的に使用される。

別の実施形態のバイオ認証センサ１２は、米国カリフォルニア州ミルピタスのFidelica Microsystems社から現在入手できる指紋センサのような、ユーザーの指紋を捕捉するためのＭＥＭスイッチのアレイである。これを念頭において、一実施形態において、スイッチアレイはユーザーの指紋の隆線を捕捉するように構成された２５６×２５６のスイッチから成る。指紋センサは、各スイッチがユーザーの指先により押されたかどうかを示すバイナリ信号を各スイッチ毎に出力する。このバイナリ出力はマイクロプロセッサ２０へと送られて処理され、特性、即ち指紋の署名が判定される。バイオ認証センサ１２の別の例は、顔認識カメラである。

バイオセンサ１２はマイクロプロセッサ２０に電気接続される。マイクロプロセッサ２０は更に、メモリ２２、表示灯（単数又は複数）２４、リアルタイムクロック２６及び電源２８を含むバイオＩＤカード１０の他の各コンポーネントにも結合される。従って、マイクロプロセッサ２０はこれらのコンポーネント間の相互作用を容易にし、各コンポーネントの動作を全般的に制御する。

一実施形態において、マイクロプロセッサ２０は更に、収集されたバイオメトリック特性を署名バイオメトリック特性として将来的に利用することを容易にするために、収集されたバイオメトリック特性を処理、又は変換するように構成される。例えば、マイクロプロセッサ２０は、ガボールウェーブレット等の１つ又は複数のアルゴリズムを網膜又は虹彩のデジタル写真に適用し、この写真を署名バイオメトリック特性として格納されるべきバイト署名へと分解、又は変換する。

一実施形態において、マイクロプロセッサ２０は、バイオセンサ１２により捕捉されたユーザーの指紋における分岐点及び／又は三叉に分かれた点を認識するように構成され、これらの認識された点間に形成される「パターン」に注目する。このパターンの特性は各ユーザーに一意である。そして、指紋の身元確認特性は署名バイオメトリック特性として格納される。バイオメトリック特性をバイト署名又は指紋パターン等の新たなフォーマットへと変換することにより、容易に比較可能なフォーマットのバイオメトリック特性が提供される。

バイオＩＤカード１０を用いたユーザー登録又は認証処理に使用されるデータは、メモリ２２内に格納される。一実施形態において、メモリ２２は、あるタイプのランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）３０及びあるタイプのリードオンリーメモリ（ＲＯＭ）３２を含む。ＲＡＭ３０はユーザー認証処理中に用いられる汎用記憶空間を提供する。一実施形態において、ＲＯＭ３２又は他の不揮発性メモリは、ユーザー登録及び認証処理を動作させて実行するためにマイクロプロセッサ２０により使用される署名バイオメトリック特性及びファームウェアを格納する。また、暗号キーがＲＯＭ３２に格納される。

１つ又は複数の表示灯２４は、ユーザー認証処理の進捗状況を示すための１つ又は複数のライトを含む。一実施形態において、表示灯２４は、図１に更に関連して示されるように第一のライト４０、第二のライト４２、及び第三のライト４４を含む。一実施形態において、第一及び第二のライト４０、４２はそれぞれ赤色ライトであるが、この実施形態の一形態においては、各赤色ライト４０、４２は若干異なる波長を有する。一実施形態において、赤色ライト４０又は４２は、ユーザー登録又は認証処理において問題が生じたことを示すために点灯される。他の実施形態では、赤色ライト４０及び４２は、登録又は認証処理に沿った進捗状況を表すために使用される。一実施形態において、第三のライト４４は緑色ライトであり、一般にユーザー登録又は認証処理を続けるための「ゴーサイン」を示すために点灯される。例えば、サンプルバイオメトリック特性が署名バイオメトリック特性と一致した際に、緑色ライト４４が点灯される。

キーパッド１６は、当該技術分野において市販されている任意のキーパッドであり、バイオＩＤカード１０のマイクロプロセッサ２０と通信するためのユーザーインターフェースを提供する。一実施形態において、キーパッド１６は数値及び／又はアルファベットの入力のために設けられる。他の実施形態において、キーパッド１６は、日本語、中国語等の様々な言語でのアルファベット入力、個別のサッカーのシンボルや旗等の入力、及び任意の他のキーパッドの趣旨又は用途のために設けられる。一実施形態において、キーパッド１６は、バイオセンサ１２を起動するために押下されるべきキー４６を含む。例えば、一実施形態において、キーパッド１６のキー４６を押下することにより、カメラ３４が、虹彩、網膜又は顔といった被写体を取り込む。図１に示されたように、キーパッド１６はディスプレイ画面１４と分離して設けられているが、一実施形態において、キーパッド１６はディスプレイ画面１４によってタッチ画面として提供される。

リアルタイムクロック２６は、少なくともバイオＩＤカード１０の耐用年数の間に正確に時の経過を刻む任意のクロックである。一実施形態において、リアルタイムクロック２６は全体の電源２８に接続されない特別な専用のバッテリーを含み、そのバッテリーで動作する。従って、リアルタイムクロック２６の機能及び時刻を刻む機構は、外部電源に依存せず、そのため、外部電源２８の連続性及び一貫性に依存しない。一実施形態において、リアルタイムクロック２６はユーザー認証処理中に使用するために遠隔のセキュアサーバのリアルタイムクロックに同期する。

ディスプレイ画面１４は、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）等、マイクロプロセッサ２０からパスワード及び他の情報をユーザーに伝えるための任意のディスプレイ画面である。一実施形態において、ディスプレイ画面１４は、ユーザー認証処理の完了時に一時的なパスワードをユーザーに提供するように構成される。別の実施形態において、図１に示されたように、ディスプレイ画面１４は、表示されたパスワード５０が有効である残り時間を示すカウントダウン５２の視覚表示を含む。一実施形態において、カウントダウン５２は、段々小さくなる複数のバー、タイマー、タイムバー等である。簡単に上述したように、一実施形態において、ディスプレイ画面１４は、ユーザーがバイオＩＤカード１０のプロセッサ２０と通信するためのインターフェースを提供するために、タッチスクリーン式ボタンをキーパッド１６の代わりに、又はキーパッド１６に加えて更に含む。

電源２８は、バイオＩＤカード１０内に維持されており、バイオＩＤカードのコンポーネント１２、２２、２４、２０、１６、２６及び／又は１４の１つ又は複数に電力を供給する。バイオＩＤカード１０が比較的長い時間期間にわたって存続するように、電源２８は比較的長い寿命を有する。電源２８の実施形態は、無線周波数（ＲＦ）源の近傍に配置された場合に再充電され得るエネルギーコイル、内部バッテリ、内部充電式バッテリ、スーパーキャパシタ、又は他の適切な内部電源を含む。より具体的には、一実施形態において、電源２８は、ＮＩＣＤセル又はスーパーキャパシタ等の、ＲＦ源を介して再充電可能な内部充電式バッテリを含む。一実施形態において、電源２８によって供給されなければならない所用電力を低減するために、バイオＩＤカード１０の残りの部分の設計に低消費電力設計技術が使用される。例えば、電源２８はバイオＩＤカード１０が使用中である時にだけバイオＩＤカードに電力を供給することができる。電源２８が完全に消耗した場合、電源２８は本明細書に定義された電源２８に類似した追加の電源と置き換えられ得る。他の実施形態において、電源２８が消耗した際に、ユーザーがバイオＩＤカード１０を廃棄し、代わりのバイオＩＤカードを取得する。

バイオ認証システム、又はユーザー認証システムの一実施形態が、図３に符合６０で概して示される。ユーザー認証システム６０は、バイオＩＤカード１０のようなバイオＩＤカードを使用する。一実施形態において、ユーザー認証システム６０は、ユーザー６２、中央処理装置（ＣＰＵ）６４、セキュアサーバ６６、及び電子商取引（ｅコマース）サーバ６８を含む。ユーザー６２は、インターネット７０等のネットワークシステムを介して金融取引を実施することを望む、又は金融口座にアクセスすることを望む任意のユーザーである。ＣＰＵ６４は、インターネット７０にアクセスすることができ、金融取引又は他の口座アクセスを実施するためにインターネット７０へのユーザーインターフェースを提供することができる任意の演算処理装置である。従って、ＣＰＵ６４は、ＣＰＵ６４をインターネット７０にリンクするように構成されたモデム７２を含む。モデム７２は、ＣＰＵ６４にインターネット７０を介してデータを伝送することを可能にする任意のデバイス、又はプログラムである。一実施形態において、モデム７２はデジタル情報を伝送するためにアナログ波フォーマットに変換する。

ｅコマースサーバ６８は、ｅメール、インスタントメッセージ、ショッピングカート、ウェブサービス、ＦＴＰ、ＥＤＩ等といったインターネットに依存する任意のアプリケーションを使用して、インターネットを通じて商取引を実施する任意の適切なビジネスに関するサーバである。ｅコマースは、２つの事業体間、又は個人と事業体との間に存在し、両者間で金銭、商品、サービス及び／又はデータが伝達される。他の実施形態において、ｅコマースサーバ６８は、銀行、金融機関又は他の事業体向けの事業用サーバである。

セキュアサーバ６６は、ファイアウォール７４等のセキュリティデバイスにより、インターネット７０を介した不正な浸入から保護された金融機関又は他の事業用サーバである。具体的には、一実施形態において、インターネット７０とセキュアサーバ６６との間にストップファイアウォール７４が設けられており、セキュアサーバ６６への不正アクセスが防止される、又は概して不正アクセスの量が低減される。

一実施形態において、セキュアサーバ６６は、リアルタイムクロック７６及びアクセスコードスケジュール７８を含む。リアルタイムクロック７６は上述したリアルタイムクロック２６に類似する。特に、リアルタイムクロック７６はバイオＩＤカード１０のリアルタイムクロック２６に同期する。アクセスコードスケジュール７８は、所定のスケジュール、又は一日、一週間、一ヶ月等の各所与の時間期間に対して一時的なアクセスコードを決定するための動的アルゴリズムである。

例えば、一実施形態において、３０秒の時間が増分する毎に異なるアクセスコードが提供される。従って、バイオＩＤカード１０から判定される際にユーザーにより提供される任意のパスワードは、アクセスコードスケジュール７８と照合して調べられ、アクセスコード１５がＣＰＵ６４に入力される時間周期においてこの特定のアクセスコードが有効かつアクティブであるかどうかが判定される。従って、バイオＩＤカード１０に格納され、ディスプレイ画面１４を介してユーザー６２へと提供されるべきアクセスコードを決定するための特定の方法に、アクセスコードスケジュール７８は適合する。このように、アクセスコードスケジュール７８及び同期リアルタイムクロック７６を使用することにより、セキュアサーバ６６は特定の金融口座又は他の口座にアクセスするためにユーザー６２を検証する、認証する、及び／又は実証することができる。一実施形態において、インターネット７０、セキュアサーバ６６、及びｅコマースサーバは、アクセスガードシステムの各部分である。

バイオ認証方法の一実施形態が、図４に符号８０で概して示される。バイオ認証方法８０はバイオＩＤカード１０のようなバイオＩＤカードを使用する。ステップ８２において、検証済みユーザー６２がバイオＩＤカード１０に登録され、バイオＩＤカード１０がその特定のユーザー６２に安全にリンクさせられる。一実施形態において、ユーザー６２は、銀行又は他の安全な場所等の安全な環境において、銀行又はそうでなければそのユーザー６２の身元を確認することができる他の保安要員の監視下において、バイオＩＤカードに登録され、これにより登録処理の完全性が向上する。

ステップ８２における登録後、ステップ８４において、バイオＩＤカード１０は、口座アクセスを得るように金融取引を実施するために、未知のユーザーを認証するか、又は認証しないために使用される。ユーザー認証処理８４は、安全な施設で実施される必要は無い。ユーザー登録処理８２及びユーザー認証処理８４が完了すると、ステップ８５においてユーザによる金融取引が完了する。

図５は、検証済みユーザーをバイオＩＤカード１０に登録する方法を８２においてより詳細に示す。ステップ８６において、署名バイオメトリック特性が、検証されるユーザー６２から収集される。例えば、バイオメトリック特性が虹彩又は網膜の特性である場合、ユーザーの目の写真がカメラ３４により撮影される。より具体的には、検証されるユーザー６２は自分の目をカメラ３４に位置合わせして、キー４６を押下し、ユーザーの目の写真を収集する。一例において、目の署名バイオメトリック特性を捕捉する場合、目の深度を評価するために、及びユーザー６２がユーザー６２自身の目を撮影するかわりに既存の目の写真を撮影することを概して防ぐために２枚の目の写真が連続して撮影される。他の例では、ユーザーの指紋等、他のバイオメトリック特性がバイオセンサ１２により取得される。更に他の例では、音声特性及び指紋特性等、複数のバイオメトリック特性が収集され、これらが身元を証明するために集合的に使用される。

ステップ８８において、バイオメトリック特性が処理される、即ち容易に比較可能なフォーマットへと変換される。ここでも、虹彩又は網膜のバイオメトリクス特性の例に従うと、バイオメトリック特性の処理には、例えば、米国ニュージャージー州ムーアスタウンのIridian Technology, Inc.社が提供する方法においてのように、ガボールウェーブレット及び他の様々なアルゴリズム等、バイト署名を提供するために種々のアルゴリズムを適用することにより署名バイオメトリック特性を生成することが含まれる。バイト署名は、他の署名と比較され、特定の写真の虹彩又は網膜の所有者である個人を特定することができる。

一実施形態において、ステップ９０において署名バイオメトリック特性が暗号化される。より具体的には、一実施形態において、マイクロプロセッサ２０が暗号化コード又はキーにＲＡＭ３０からアクセスし、これを署名バイオメトリック特性に適用する。署名バイオメトリック特性の暗号化により、バイオＩＤカード１０の略奪又はＩＤの盗難に対する更なる防御が提供される。他の実施形態において、署名バイオメトリック特性は暗号化されない。

ステップ９２において、暗号化された署名バイオメトリック特性が今後の参照用にメモリ２２のＲＡＭ３０内に格納される。キーパッド１６がバイオＩＤカード１０上に設けられている一実施形態においては、ステップ９４において、ピンコードがユーザー６２から取得され、メモリ２２に格納される。特に、一実施形態において、ユーザー６２がキーパッド１６によって４〜８桁のピンコードをバイオＩＤカード１０に入力する。マイクロプロセッサ２０はピンコードを受け取り、これを今後の参照用にＲＡＭ３０に格納する。一実施形態において、ピンコードはＲＡＭ３０内に記憶される前に暗号化される。他の実施形態においては、ステップ９４において、検証済みユーザー６２についてのピンコードは格納されない。一実施形態において、後に説明されるように、別の安全コード又はバイオＩＤカード１０に独自のシリアル番号が、今後の参照用にメモリ２２に格納される。

更に、一実施形態において、ライト４０、４２及び４４のような表示灯（単数又は複数）２４が個々に、又は特定パターンで、又は組み合わせにより周期的に点灯され、ステップ８６、８８、９０、９２又は９４の少なくとも１つの完了を示して、ユーザーに登録処理８２を続けることを促す。例えば、ユーザー６２の目の写真を撮っている間は、赤色ライト４０及び／又は４２が点灯され、撮影が完了すると緑色ライト４４が点灯されて、ユーザー６２がカメラ３４から自分の目を離しても良いことが示される。

図６は、ユーザー認証処理８４をより具体的に示す。ユーザー認証処理８４は、ユーザー登録処理８２の完了の後であればいつでも定期的に実施され得る。より具体的には、ユーザー認証処理８４は、未知のユーザーが金融取引を実施すること、又は金融口座又は消費者の口座にアクセスすることを望む場合に実施される。

ステップ１００において、検証済みユーザー６２である可能性もあり、又はバイオＩＤカード１０の認証を試みる他の任意の人物である可能性もある未知のユーザーから、サンプルバイオメトリック特性が収集される。サンプルバイオメトリック特性は、ステップ８６における署名バイオメトリック特性の収集に関して説明したものと同様の態様で、即ち、目の写真の取り込みや指紋のスキャン等により未知のユーザーから収集される。更に、ステップ１０２において、ステップ１００で収集されたバイオメトリック特性が、署名バイオメトリック特性の処理８８に関して上述したものと同様の態様で処理される。例えば、網膜又は虹彩のサンプルバイオメトリック特性は、バイトサンプルへと処理、即ち変換され、サンプル指紋は、比較用のパターンを得るために処理、即ち変換される。一実施形態において、この新たに処理されたバイオメトリック特性は、暗号化されることも、ＲＡＭ３２内に格納されることもない。

処理後、ステップ１０４において、サンプルバイオメトリック特性が署名バイオメトリック特性と比較される。特に、ステップ１０６において、予め処理された署名バイオメトリック特性が復号化され、処理されたサンプルバイオメトリック特性と比較される。一実施形態において、サンプルバイオメトリック特性及び署名バイオメトリック特性はそれぞれ、処理された形態のまま比較される。ステップ１０８において、ステップ１０４の比較結果が分析され、サンプルバイオメトリック特性が署名バイオメトリック特性に一致しているかどうかが判定される。これらの特性間に一致が見られない場合、ステップ１１０において、ユーザー認証処理８４は、この未知のユーザーが検証済みユーザー６２ではないとして終了する。この場合、この未知のユーザーは、金融取引を実施すること、又は商用口座にアクセスすることを阻止される。しかしながら、サンプルバイオメトリック特性が署名バイオメトリック特性と一致した場合には、この未知のユーザーは検証済みユーザー６２である可能性が高く、認証処理８４は継続される。

ユーザー登録処理８２においてピンコードが収集される実施形態においては、ステップ１１２において、キーパッド１６により未知のユーザーからピンコードが収集される。新たに収集されたピンコードは、メモリ２２内に格納されていたピンコードと比較される。ステップ１１４において、ピンコードが格納されていたピンコードと一致するかどうかが判定される。ピンコードが一致しなかった場合、ステップ１１０において、ユーザー認証処理８４は、この未知のユーザーが検証済みユーザーである可能性が低いという理由で終了し、未知のユーザーが金融取引を実施すること、又は口座にアクセスすることが許可されない。しかしながら、ステップ１１４において、ピンコードが格納されていたピンコードと一致すると判定された場合、ステップ１１６において、未知のユーザーは検証済みユーザー６２であるとみなされ、金融取引の実施を許可するためのパスワードが提供される。他の実施形態においては、別の安全コード又はバイオＩＤカード１０に独自のシリアル番号が、更に又は代案としてユーザー６２により入力され、バイオＩＤカード１０内で比較され、更にユーザー６２を検証する。一実施形態において、パスワードはディスプレイ画面１４、ＲＦ伝送、ＩｒＤＡ、又は表示灯２４のパルス変調を通じて、検証済みユーザー６２に提供される。

一実施形態において、ステップ１１６においてユーザー６２に提供されるパスワードは、３０秒間などの限られた時間期間にのみ有効かつアクティブである一時的なパスワードである。従って、パスワードがバイオＩＤカード１０のディスプレイ画面１４を介してユーザーに表示された時点で、ディスプレイ画面１４は、提供されたパスワードが有効かつアクティブである時間期間を更に示す。提供されたパスワードが有効である時間が経過するのに伴い、ディスプレイ画面１４は、時計の針の動き、時間バーの消去又は短縮、カウントダウン５２等により、時間の経過を示す。一実施形態において、ユーザー登録処理８２及びユーザー認証処理８４の各々は、全てバイオＩＤカード１０内部で達成される。

図４に符号８５で示されたように、ユーザーは、ユーザー登録処理８２及びユーザ認証処理８４の後に金融取引を実施する。例示された実施形態においては、ステップ１２０において、ユーザーはステップ１１６で提供されたパスワードをＣＰＵ６４へ入力する。特に、提供されたパスワードは、ＣＰＵ６４からインターネット７０及びｅコマース６８を介してセキュアサーバ６６へ送信される。ステップ１２２において、パスワードを受信すると、セキュアサーバ６６はリアルタイムクロック７６に鑑みて受信パスワードを同期アクセスコードスケジュール７８と比較し、提供されたパスワードがセキュアサーバ６６により期待されるアクティブで有効なパスワードに一致するかどうかを判定する。

また、一実施形態においては、ユーザー６２が知っている、又はバイオＩＤカード１０に独自の追加コードもセキュアサーバ６６に伝達され、口座取引又はアクセスを認証するための追加手段が設けられる。一実施形態において、セキュアサーバ６６は、更に、又は代案としてランダムチャレンジコードをバイオＩＤカード１０に提供し、バイオＩＤカード１０はランダムチャレンジコードを受け取って、所定のアルゴリズムにより処理する。この処理の結果として、バイオＩＤカード１０は、認証処理されている特定取引に一意である応答コードをセキュアサーバ６６に出力する。セキュアサーバ６６は、パスワードを提供する前、又はパスワードを提供することに加えて、この応答コードを期待コードと比較して、認証処理に更なるセキュリティを提供する。

提供されたパスワードがセキュアサーバ６６により期待されるパスワードと一致した場合、セキュアサーバ６６は、金融取引が実施される可能性があり、正当に認証されていることをｅコマースサーバ６８に通知する。そういうものだから、パスワードは、ステップ１２２において安全なパスワードとして検証される。セキュアサーバ６６が取引を認可すると、ユーザーは、ステップ１２４においてｅコマースサーバ６８の通常プロトコルによってｅコマースサーバ６８と金融取引の詳細を実施する。ステップ１２４の処理及びユーザーによる金融取引の最終確認の後に、その金融取引はインターネット７０を介してｅコマースサーバ６８及び関与している金融機関又は営利団体と共に達成される。逆に、受け取ったパスワードがセキュアサーバ６６により期待されるパスワードと一致しなかった場合、セキュアサーバ６６は、取引又はアクセスが認証されないことをｅコマースサーバ６８に通知し、これによりユーザーが取引及び／又は所望のアクセスを実施することが阻止される。

従って、バイオＩＤカード１０を使用することにより、このバイオＩＤカード１０によって提供されるセキュリティレベルに起因して、ＩＤの盗難又は侵害を低減することができる。特に、バイオＩＤカード１０は、バイオメトリック特性及び／又はピンコードによりユーザーの身元確認をする。とりわけ、バイオメトリック特性の使用は、ＩＤ窃盗犯により再現することが特に難しい。バイオメトリック特性は複製することが難しいので、ＩＤ窃盗犯がバイオＩＤカード１０を使用して任意の特定の時間にアクティブなパスワードを特定することは困難である。更に、サンプル又は署名バイオメトリック特性はいずれもインターネット７０を通じて伝送されることはないので、バイオメトリック特性自体は、今後に不正な取引を実行するために、又は今後に不正アクセス権を得るために容易に侵害されたり、盗まれたりすることはできない。万一ワンタイムパスワードが不正な個人により発見されてしまったとしても、このパスワードは、署名バイオメトリック特性又は関連するピンコードを特定するために可逆的に分析されることはできない。この点で、バイオＩＤカード１０の実施形態は、ネットワーク又はインターネットを通じて金融取引を認証することに関して非常に安全な方法を提供する。

図７は、バイオＩＤカードの別の実施形態を符号１３０で概して示す。バイオＩＤカード１３０のサイズ及び形状は、バイオＩＤカード１０（図１及び図２に示された）に類似する。更に、バイオＩＤカード１３０は、バイオＩＤカード１０と同様なバイオセンサ１２、マイクロプロセッサ２０及びメモリ２２を含む。バイオＩＤカード１３０は更に、無線周波数（ＲＦ）インターフェース１３２、赤外線通信協会（ＩｒＤＡ）インターフェース等の光通信インターフェース、及びパワーアンテナ１３４を含む。ＲＦインターフェース１３２は、ＲＦ通信波をカードリーダー又は同様の装置との間で送受信するように構成される。同様に、ＩｒＤＡインターフェースは赤外線通信波をカードリーダー又は同様の装置との間で送受信するように構成される。

一実施形態において、パワーアンテナ１３４は、ＲＦエネルギー源の近傍に配置された場合に電源が入る、又は付勢するように構成されたエネルギーコイルを含む。従って、電源が入ると、パワーアンテナ１３４は登録及び／又は認証処理を完了するのに必要とされる電力をバイオＩＤカード１３０全体に提供する。一実施形態において、パワーアンテナ１３４は、バイオＩＤカード１３０が使用される度にＲＦエネルギー源の近傍に配置される。これを念頭において、バイオＩＤカード１３０は概して、使用の全時間にわたり利用できる電力を有する。他の実施形態においては、パワーアンテナ１３４に加えて、又はその代わりとして、バッテリー又は他の電源がバイオＩＤカード１３０に含められる。

バイオＩＤカード１３０のようなバイオＩＤカードを用いたバイオ認証システム又はユーザー認証システムの一実施形態が、図８の符号１３８で概して示される。ユーザー認証システム１３８は、バイオＩＤカード１３０に加えて、ユーザー６２（図２に示された）と同様のユーザー１３６、及びアクセスガードシステムであるカードリーダー１４０を含む。一実施形態において、カードリーダー１４０はアクセス制限区域又は対象物の付近、又は外部に配置される。カードリーダー１４０は、ＲＦインターフェース１４２、ＩｒＤＡインターフェース等といった光通信インターフェース、コード比較器１４４、及びＲＦエネルギー源１４６を含む。ＲＦインターフェース１４２は、バイオＩＤカード１３０のＲＦインターフェース１３２と通信するように構成される。特に、ＲＦインターフェース１４２は、バイオＩＤカード１３０からＲＦアクセスコードを受信するように構成される。同様に、一実施形態において、カードリーダー１４０のＩｒＤＡインターフェースは、バイオＩＤカード１３０のＩｒＤＡインターフェースと通信して、ＩｒＤＡアクセスコードを受信するように構成される。

コード比較器１４４は、バイオＩＤカード１３０からＲＦ、ＩｒＤＡ又は他の光学的に通信されたアクセスコードを、ユーザーが試みている制限区域又は対象物へのアクセスを許可するアクティブで有効なアクセスコードと比較するように構成される。一実施形態において、コード比較器１４４は、リアルタイムクロック１５０及びアクセスコードスケジュール１４８を含み、それらは、バイオＩＤカード１３０のリアルタイムクロック（図示せず）及び同様のスケジュール（図示せず）に基づいてバイオＩＤカード１３０により提供される一時的なアクセスコードと共に使用される。

ＲＦエネルギー源１４６は、バイオＩＤカード１３０がカードリーダー１４０の付近に配置された場合に、ＲＦエネルギーをバイオＩＤカード１３０に供給する。一実施形態において、ＲＦエネルギー源１４６はＲＦエネルギー波をバイオＩＤカード１３０へと供給し、これがパワーアンテナ１３４の「電源を投入」、又は付勢し、これによりパワーアンテナ１３４はバイオＩＤカード１３０に電力を提供することができるようになる。

図９は、バイオＩＤカード１３０のようなバイオＩＤカードを使用するバイオ認証方法の一実施形態１６０を概して示す。ステップ１６２において、上述したステップ８２においてバイオＩＤカード１０に検証済みユーザー６２が登録される場合と同様に、検証済みユーザー１３６がバイオＩＤカード１３０に登録される。一実施形態において、登録処理１６２にピンコードは利用されない。

ステップ１６４において、検証済みユーザー１３６である可能性がある、又は任意の他の個人である可能性があり、建物、部屋、ビルの区域、コンピュータ、オンライン口座、飛行機、国等といった制限区域へのアクセスを試みている未知のユーザーが、認証される。上述したステップ８４における認証処理と同様に、ステップ１６４における認証は、バイオＩＤカード１３０により実施されるステップ１００、１０２、１０４、１０８及び１１０を含む。しかしながら、ステップ１０８において、サンプルバイオメトリック特性が署名バイオメトリック特性と一致した場合には、ステップ１７２において、バイオＩＤカード１３０は、メモリ２２により決定されたＲＦアクセスコードを、ＲＦインターフェース１３２を介してカードリーダー１４０に送信する。

一実施形態において、ＲＦアクセスコードは、制限された時間にわたって有効かつアクティブである一時的なコード又はパスワードである。本明細書においてはＲＦエネルギーを介して通信されていることを前提として説明しているが、代案として、アクセスコードは、磁気ストリップ、ワイヤ等を介してバイオＩＤカード１３０とカードリーダー１４０との間で通信されてもよい。ステップ１０８において、サンプルバイオメトリック特性が署名バイオメトリック特性と一致しなかった場合、認証処理１６４はステップ１１０で終了し、未知のユーザーが制限区域又は対象物にアクセスすることが阻止される。

図９に戻ると、ステップ１７４において、バイオＩＤカード１３０によりカードリーダー１４０へ送信されたＲＦアクセスコードが分析されて、制限区域へのアクティブなアクセスコードであるかどうかが判定される。送信されたアクセスコードが、所与の時間においてカードリーダー１４０により期待されるアクセスコードと同じである場合、ユーザーには、コンピュータ、建物、部屋、口座等の制限区域へのアクセスが提供される。より具体的には、カードリーダー１４０は、有効かつアクティブなアクセスコードを受け取った時点で、ユーザー１３６に制限区域へのアクセスを提供するためにドアの開錠、アラームの解除等を行う。

一実施形態において、バイオＩＤカード１０及び１３０のコンポーネントは、相互に置き換え可能である。例えば、バイオＩＤカード１０は、ＲＦインターフェース１３２を含むことができ、及び／又はバイオＩＤカード１３０はリアルタイムクロック２６、及びＲＦインターフェース１３２を通じて一回限りのコードをカードリーダー１４０に出力するコードスケジュールを含むことができる。一実施形態において、バイオＩＤカード１０及び１３０において使用されているものと同様の技術が、運転免許証、パスポート、クレジットカード等に組み込まれる。例えば、パスポートが暗号化された署名バイオメトリック特性を含んでいるとする。ユーザーがパスポート管理ステーションを通過した場合、サンプルバイオメトリック特性がそのステーションにより収集、処理され、そのパスポート中に格納されている署名バイオメトリック特性と比較される。サンプルバイオメトリック特性が署名バイオメトリック特性と一致した場合は、そのユーザーがパスポートの真の持ち主であることが立証される。

上述した認証システム及びバイオＩＤカードは、ＩＤ盗用に対する望ましい安全措置を提供し、これによりユーザーはより高い安全性でもってオンライン金融取引を行うことが可能となる。例えば、バイオメトリック特性の複製は、不可能ではないとしてもほとんど困難であり、それにより盗用者がバイオＩＤカードからパスワード又はアクセスコードを取得することが困難になる。更に、バイオメトリック特性は、バイオＩＤカード自体の中に予め格納された署名バイオメトリック特性と比較されるので、このバイオメトリック特性はネットワーク又はＲＦエネルギーにより伝送されることはない。バイオメトリック特性はインターネット上に、又はＲＦエネルギーでもって露出されないので、実際のバイオメトリック特性が盗まれる、又は侵害される危険性は概して最小化、又は低減される。上記のことを念頭に置いて、消費者であるユーザーはネット上での金融取引を更に安心して実施することができる。

本明細書において、特定の実施形態が例示及び説明されたが、当業者には認められるように、図示及び説明された特定の実施形態に代えて、様々な代替案、及び／又は等価な具現化形態が本発明の範囲から逸脱せずに可能である。本発明は、本明細書に開示した特定の実施形態の任意の適応例又は変形例を網羅することが意図されている。従って、本発明は、特許請求の範囲及びそれらの等価物によってのみ制限される。

バイオＩＤカードの一実施形態を示す斜視図である。図１のバイオＩＤカードの一実施形態を示すブロック図である。バイオＩＤカードを採用したバイオ認証システムの一実施形態を示すブロック図である。バイオＩＤカードを採用したバイオ認証方法の一実施形態を示すフローチャートである。図４の方法における登録処理の一実施形態を示すフローチャートである。図４の方法におけるユーザー認証処理の一実施形態を示すフローチャートである。バイオＩＤカードの一実施形態を示すブロック図である。バイオＩＤカードを利用したバイオ認証システムの一実施形態を示すブロック図である。バイオＩＤカードを採用したバイオ認証方法の一実施形態を示すフローチャートである。図９の方法におけるユーザー認証処理の一実施形態を示すフローチャートである。

符号の説明

10、130 バイオＩＤカード
12 バイオセンサ
14 ディスプレイ
20 マイクロプロセッサ
22 メモリ
24 表示灯
28 電源
62、136 ユーザー
66 セキュアサーバ
68 ｅコマースサーバ
70 インターネット
132 ＲＦインターフェース
140 カードリーダー
134 パワーアンテナ
146 ＲＦエネルギー源

Claims

検証済みユーザーから署名バイオメトリック特性を収集するように構成されたバイオセンサ（12）と、
前記署名バイオメトリック特性を格納するように構成されたメモリ（22）と、及び
前記バイオセンサ及び前記メモリに結合されたマイクロプロセッサ（20）とを含み、
前記マイクロプロセッサが前記メモリから前記署名バイオメトリック特性を検索し、前記署名バイオメトリック特性とサンプルバイオメトリック特性との間で比較を行うように構成されている、ＩＤカード（10/130）。
前記バイオセンサが未知のユーザー（62）から前記サンプルバイオメトリック特性を収集するように構成されており、前記マイクロプロセッサが、前記サンプルバイオメトリック特性を前記署名バイオメトリック特性と比較するように構成されている、請求項１に記載のＩＤカード。
前記メモリが暗号キーを格納しており、前記マイクロプロセッサが前記署名バイオメトリック特性を前記暗号キーに基づいて暗号化するように構成されており、前記暗号化された署名バイオメトリック特性が前記メモリに格納される、請求項１に記載のＩＤカード。
前記バイオメトリック特性が、指紋、虹彩スキャン、網膜写真、顔写真、声紋及びＤＮＡ試料のうちの少なくとも１つを含む、請求項１に記載のＩＤカード。
前記ＩＤカードを使用した登録処理、及び前記ＩＤカードを使用した認証処理のうちの少なくとも一方の処理の進捗情況を示すために、少なくとも１つの表示灯（24）を更に含む、請求項１に記載のＩＤカード。
前記マイクロプロセッサからアクセスコード又はパスワードを外部に提供するように構成された出力機構（14/132）を更に含む、請求項１に記載のＩＤカード。
前記ＩＤカードに電力を供給するように構成された電源（28/134）を更に含む、請求項１に記載のＩＤカード。
前記電源が、無線周波数源（１４６）を通じて再充電することが可能な充電式バッテリー（134）からなる、請求項７に記載のＩＤカード。
請求項１に記載のＩＤカードを含む認証システムであって、前記マイクロプロセッサが比較した結果に基づいてアクセスデータを提供するように構成されており、前記認証システムが、
前記アクセスデータを受け取り、前記未知のユーザーに制限区域へのアクセスを許可するかどうかを決定するように構成されたアクセスガードシステム（66、68、70/140）を更に含む、認証システム。
検証済みユーザーをＩＤカード（10/130）に登録することを含むバイオ認証方法（80/160）であって、
前記登録することが、
前記検証済みユーザーから署名バイオメトリック特性を前記ＩＤカードのバイオセンサ（12）を通じて収集し、
前記ＩＤカードのマイクロプロセッサ（20）により前記署名バイオメトリック特性を、容易に比較可能なフォーマットへと変換し、及び
前記署名バイオメトリック特性を前記ＩＤカードのメモリ（22）に格納することを含む、バイオ認証方法。