JP2006178779A - 個人認証装置及び個人認証方法 - Google Patents

Abstract

【課題】
高い安全性を確保できる個人認証装置および個人認証方法提供すること。
【解決手段】
本発明の一態様にかかる個人認証装置１００は、利用者を認証するための個人認証装置であって、パズル問題を提示するパズル問題提示装置１０３と、パズル問題に対する解答が正解であり、かつ、解答にかかる時間があらかじめ設定された制限時間内であるときに当該利用者を正当な権限を有する利用者であると認証するものである。また、パズル問題は複数の解答を有し、複数の解答は、あらかじめ利用者本人に示されている。
【選択図】 図１

Description

本発明は、個人認証装置及び個人認証方法に関する。

一般に、利用者が正当な権限を有する利用者本人であるかどうかを認証する方法として、暗証番号やパスワードなどの認証コードを用いた方法が広く用いられている。この方法では、利用者は、事前に認証コードを認証装置に設定しておく。利用者が認証を受けたい場合、認証装置に認証コードを入力すると、事前に設定した認証コードと照合され、両者が一致するかどうかが判断される。両認証コードが一致し、利用者が正当な利用者本人であると判断できた場合にのみ、システムの利用が許可される。

また、指紋、掌紋、声紋、虹彩、網膜パターン、顔の特徴などのような、他人によるなりすましが困難と考えられる利用者本人の身体的特徴を示す生体情報（バイオメトリクス情報）を利用した静的生体認証方法が提案されている。より高い安全性を実現するべく、上記の静的生体認証方法と、サインの特徴や音声などの何らかの動きを利用する動的生体認証方法とを組み合わせて、２段階の認証を行う方法も提案されている（特許文献１参照。）。
特開２００１−１８８７５９号公報

しかしながら、単純な認証コードによる個人認証方法は、覗き見、盗聴、傍受といった攻撃に対して非常に弱い面を有している。従来の認証コードを用いた個人認証方法によると、簡単なアルゴリズムでは、認証コードの桁数が制限される。また、この認証コードを頻繁に変えるのは煩わしく、一般に固定であることが多い。

また、認証コードを入力する個人認証方法においては、権限を有しない第三者を拒否してセキュリティを保持するために、認証コードが正当な権限を有する利用者本人によって秘匿され、第三者から認証コードを推測されないようにすることが必要である。このため、認証コード自体を無意味な英数字の羅列としたり、意味のある認証コードでもコードの文字数を多くするなどの対策をとる必要がある。しかし、この場合、利用者が認証コードを正確に記憶しておくことが困難であり、利用者への負担が大きくなってしまう。認証コードを忘れてしまい、間違った認証コードを認証装置に入力すると、実際は正当な利用者本人であるにもかかわらず、エラーが発生し、システムの利用を制限されるおそれがある。

一方、生体認証方法は認証コードによる個人認証方法と比較して、なりすましが困難な方法として期待されている。しかしながら、このような生体情報も音声合成技術や画像合成技術などの発達により、他人の声紋や指紋のコピーが可能になりつつあり、コピーによるなりすましが可能となってきている。生体認証方法では、利用者の生体情報をあらかじめ認証装置に登録しておくことが必要である。また、利用時に生体情報の入力をするための特別な装置が必要となる。例えば、特許文献１では、動的生体認証において、認識させる文言を所定のアルゴリズムにより、毎回異なるワンタイムパスワードとして同期させて認証するようにしている。このような方法を用いる場合、音声認識装置などの特別な装置が必要となり、コストと手間がかかってしまうという問題を有している。また、利用者自身が自らの身体的特徴を示す生体情報を事前に提供することに抵抗を感じることもありうる。

一方、生体認証方法ではなく、ＩＣカードなどによる認証方法も利用されている。ＩＣカードには、事前にパスワードが内部に組み込まれている。したがって、利用者本人が覚える必要がないため、パスワードを長くすることに制限がない。また、時間と同期して、一回きりのワンタイムパスワードとすることも可能である。また、ＩＣカードの内部で暗号化・複合化ができるため、安全性を向上させることができる。しかし、ＩＣカード自体を盗難されてしまうと、第三者が利用者本人に容易になりすますことが可能となってしまう。

本発明は、上記のような事情を背景としてなされたものであり、本発明の目的は、より高い安全性を確保することのできる個人認証装置及び個人認証方法を提供することである。

本発明の第１の態様にかかる個人認証装置は、利用者を認証するための個人認証装置であって、パズル問題を提示する提示部と、前記パズル問題に対する解答が正解であり、かつ、解答にかかる時間があらかじめ設定された制限時間内であるときに当該利用者を正当な権限を有する利用者であると認証する認証部とを有するものである。これによって、高い安全性を確保できる。

本発明の第２の形態にかかる個人認証装置は、上記の個人認証装置において、前記パズル問題は複数の解答を有し、前記複数の解答は、あらかじめ利用者本人に示されているものである。これによって、さらに高い安全性を確保することができる。

本発明の第３の態様にかかる個人認証装置は、上記の個人認証装置において、一利用者に対して異なる複数のパズル問題があらかじめ記憶されている記憶部と、前記複数のパズル問題からランダムに任意の１問を選択する選択部とをさらに備えるものである。これによって、さらに高い安全性を確保することができる。

本発明の第４の態様にかかる個人認証装置は、上記の個人認証装置において、２段階の認証を行い、認証データを入力する入力部と、前記入力認証データとあらかじめ登録された登録認証データとの照合を行う照合部とをさらに備えるものである。これによって、さらに高い安全性を確保することができる。

本発明の第５の態様にかかる個人認証装置は、上記の個人認証装置において、第１段階の認証において、前記登録認証データと前記入力認証データとが一致したときに、パズル問題が提示され第２段階の認証を行うものである。これによって、さらに高い安全性を確保することができる。

本発明の第６の態様にかかる個人認証装置は、提示部が正解へ導くアシスト情報もさらに表示することが好ましい。

本発明の第７の態様にかかる個人認証方法は、利用者を認証する個人認証方法であって、パズル問題を提示するステップと、前記パズル問題に対する解答を入力するステップと、前記パズル問題に対する解答が正解であり、かつ、解答にかかる時間があらかじめ設定した制限時間内であるときに当該利用者を正当な権限を有する利用者と認証するステップとを有するものである。これによって、安全性の高い個人認証を行うことが可能である。

本発明の第８の態様にかかる個人認証方法は、利用者を認証するための認証方法であって、認証データを入力するステップと、前記入力された入力認証データとあらかじめ登録された登録認証データとを比較照合を行うステップと、前記入力認証データと前記登録認証データとが一致したときにパズル問題を提示するステップと、前記提示されたパズル問題に対する解答を入力するステップと、前記パズル問題に対する解答が正解であり、かつ、解答にかかる時間があらかじめ設定した制限時間内であるときに当該利用者を正当な権限を有する利用者と認証するステップとを有する。これによって、さらに安全性の高い個人認証を行うことができる。

本発明の第９の態様にかかる個人認証方法は、上記の個人認証方法において、前記パズル問題はあらかじめ複数登録されており、前記複数のパズル問題からランダムに１問のパズル問題を選択するステップをさらに備える。これによって、さらに安全性の高い個人認証を行うことができる。

本発明の第１０の態様にかかる個人認証方法は、上記の個人認証方法において、前記複数の問題は、それぞれ複数の解答を有し、前記複数の解答は、利用者本人にあらかじめ示されており、前記複数の回答のうち任意の一つを選択して入力する。これによって、さらに安全性の高い個人認証を行うことができる。

本発明の第１１の態様にかかる個人認証方法は、正解へ導くアシスト情報もさらに表示するようにしている。

本発明によって、高い安全性を確保できる個人認証装置及び個人認証方法を提供できる。

以下に、本発明を適用可能な実施の形態について図を用いて説明する。以下の説明は、本発明の実施形態を説明するものであり、本発明が以下の実施形態に限定されるものではない。説明の明確化のため、以下の記載及び図面は、適宜、省略及び簡略化がなされている。又、当業者であれば、以下の実施形態の各要素を、本発明の範囲において容易に変更、追加、変換することが可能である。

図１及び図２を参照して、本発明の実施の形態にかかる個人認証装置について説明する。ここでは、実施の形態の一例として入退室管理システムを例として説明する。図１は、入退室管理システム１００の概要を説明する図である。図１に示すように、入退室管理システム１００は、カード認証装置１０１、アクセスコントローラ１０２、パズル問題提示装置１０３、中央監視装置１０４などを有している。図２は、パズル問題提示装置１０３を説明するための図である。本実施の形態では、２段階の認証を行い、第１段階の認証としてカード認証を用い、第２段階の認証としてパズル問題を用いる。

カード認証装置１０１は、利用者のカードに記憶されている磁気情報を読み込み、登録されている情報と一致するかどうかを判定するための装置である。カード認証装置１０１は、カードに記憶されている磁気情報を読み取るカードリーダ（不図示）を備えている。また、カード認証装置１０１は、利用者の管理ナンバーを入力する入力部（不図示）を有している。ここでは、カード認証装置を用いた例を示しているが、従来知られているユーザ名とパスワードまたは暗証番号などの認証コードを入力する認証装置を用いてもよい。また、指紋、声紋、虹彩などの生体情報を用いた他の認証装置を用いてもよい。

アクセスコントローラ１０２は、利用者が入退室可能な利用者であるかどうかを判断する。中央監視装置１０４には、入退室可能である利用者の管理ナンバーが記憶されている。アクセスコントローラ１０２は、カード認証装置１０１で入力した管理ナンバーと、中央監視装置１０４に記憶された管理ナンバーとの照合を行う。両管理ナンバーが一致したときに、カード認証装置１０１に入退室可能の通知を行う。そして、カード認証装置１０１において第１段階の認証に用いるカードに記憶された磁気情報を読み取り、照合を開始する。また、アクセスコントローラ１０２は、後述するカード認証装置１０１による認証結果（第１段階の認証結果）に基づいて提示されたパズル問題の正誤の結果など（第２段階の認証結果）から、扉を開錠する開錠処理部を有する。

パズル問題提示装置１０３は、カード認証装置１０１において読み取った磁気情報と、登録されている磁気情報とが一致したときに、第２段階の認証に用いるパズル問題を提示する装置である。パズル問題提示装置１０３は、提示されたパズル問題を表示するパズル問題表示部１０５、提示された問題に対する解答を入力するための解答入力部（不図示）を備えている。また、図２に示すように、パズル問題提示装置１０３は、パズル問題記憶部１０６、パズル問題選択部１０７、正誤判定部１０８、解答時間測定部１０９などを有している。パズル問題記憶部１０６には、利用者それぞれに対して、複数のパズル問題が設定・記憶されている。カード認証装置１０１の認証結果（第１段階の認証結果）に基づいてパズル問題を提示するときは、パズル問題記憶部１０６に記憶されているパズル問題のうち利用者に対して予め割り当てられた中から任意の１問を選択して提示する。パズル問題の選択は、パズル問題選択部１０７によって、予め利用者の識別情報と対応づけられたパズル問題の中から任意の問題をランダムに選択することにより実行される。また、解答時間測定部１０９は、パズル問題の解答にかかる時間を測定する。

選択されたパズル問題は、パズル問題表示部１０５に表示される。パズル問題表示部１０５は、ＣＲＴディスプレイ、液晶ディスプレイなどの広く知られた表示装置を用いることができる。利用者は、パズル問題に対する解答を入力するとき、解答入力部を用いて行う。解答入力部としては、タッチパネルやキーボードなどを用いることができる。また、音声によって解答を入力するようにしてもよい。なお、パズル問題表示部１０５と解答入力部とが一体化されたタッチディスプレイパネルを用いてもよい。

正誤判定部１０８は、解答入力部から入力されたパズル問題に対する解答の正誤を判定する。正誤判定部１０８において正解と判定され、かつ、解答時間測定部１０９において測定された時間が設定された時間以内であるときに、入退室許可の判断をする。そして、アクセスコントローラ１０２に開錠要求が送信され、扉の開錠を行う。カード認証装置１０１、アクセスコントローラ１０２、パズル問題提示装置１０３及び中央監視装置１０４は、イーサネット（登録商標）などの通信回線を介して情報のやり取りが行われる。

以下に、図３を参照して、本発明の実施形態にかかる個人認証方法について説明する。ここでは、上述した入退室管理システム１００を用いた個人認証方法について説明する。図３に示すように、まず、利用者は、利用者の識別情報である管理ナンバーの入力を行う（ステップＳ１）。入力された管理ナンバーは、アクセスコントローラ１０２に転送される。アクセスコントローラ１０２内では、記憶されている管理ナンバーと、入力された管理ナンバーとを比較・照合し、該利用者が入退室可能であるかどうかが判断される（ステップＳ２）。利用者が入退室可能である場合、カード認証装置１０１に入退室可能の通知が行われる。誤入力などにより、入力した管理ナンバーがアクセスコントローラ１０２内に登録されていない場合、入退室許可の通知は行われず、管理ナンバーの入力をやり直す。

その後、利用者が、あらかじめ磁気情報が記録されているカードを所定のカードリーダに通すと、カード認証装置１０１は該カードの磁気情報を読み取る（ステップＳ３）。カード認証装置１０１では、読み取った磁気情報と、あらかじめ記憶してある磁気情報とを比較照合し、一致するかどうかを判定する（ステップＳ４）。両磁気情報が一致しない場合、次のステップには進まず、入退室が拒絶される。

ステップＳ４において、両磁気情報が一致した場合、パズル問題提示装置１０３においてパズル問題が提示される（ステップＳ５）。パズル問題記憶部１０６には、利用者それぞれに対して異なるパズル問題があらかじめ記憶されている。パズル問題は、基本的に解答を知らないと解けないような問題である。パズル問題については、後に詳述する。パズル問題選択部１０７は、パズル問題記憶部１０６に当該利用者と対応付けられて記憶されているパズル問題の中からランダムに１問を選択する。

そして、利用者は、提示された問題に対して、解答を入力する（ステップＳ６）。該パズル問題に対する解答は、利用者本人にあらかじめ示してある。また、パズル問題の解答に制限時間を設ける。これによって、解答を知っている正当な利用者だけが、解答時間内にパズル問題を正解することができる。その後、パズル問題に正解しているかどうか、また、制限時間内に解答することができたかどうかを判断する（ステップＳ７）。パズル問題に正解し、かつ、制限時間内に解答ができた場合にのみ、入退室許可の判定がなされる。一方、パズル問題に不正解の場合、正解であっても制限時間をオーバーしてしまった場合には、入退室不許可の判定がなされ、入退室できないようになっている。このように、難しいパズル問題としても、長い意味のない文字や数字の羅列であるパスワードなどよりもパズル問題に対する解答のほうが覚えやすいため、利用者の負担を軽減させることが可能である。

パズル問題に対する解答は、一つの問題に対して複数存在することが好ましい。これによって、同じ問題に対して毎回異なった解答を入力することができる。このため、覗き見などによって解答を盗もうとする第三者を撹乱することができ、高いセキュリティを実現することができる。また、パズル問題記憶部１０６には、一人の利用者に対して複数のパズル問題が記憶されている。これによって、入退室毎にパズル問題を変更するようにすることができ、より高い安全性を確保することができる。

ステップＳ７において、入退室許可の判定が出た場合は、開錠要求がアクセスコントローラ１０２に転送され、扉の開錠を行う（ステップＳ８）。このように、第１段階の認証としてカードを用い、第２段階の認証としてパズル問題を用いることによってより高いセキュリティを実現することができる。

上述したパズル問題の例について、以下に図を参照して説明する。図４は、パズル問題表示部１０５における画面表示例を示す。この例では、画面に入力領域１０と正解インジケータ領域２０が設けられている。

入力領域１０には、６行６列のマトリクス状に配列されたマークが表示されており、初期状態では全て白丸である。マウス等を用いてこの白丸からなるマークをクリックすると、そのマークは黒丸に表示が変換される。このとき、パズル問題表示部１０５がタッチパネルにより構成されている場合には、白丸からなるマークを指先で触れることによって黒丸に表示を変えることができる。なお、図４では、説明の容易化のため白丸と黒丸によりマークを表示したが、これに限らず、様々な形状や色によりマークを表示することができる。この６行６列のマークのうち、各列に１つずつ正解となるマークがある。

図４（ａ）は、左から１列目の入力が完了した状態を示し、この例では、上から４番目のマークをクリックすることにより指定して、黒丸表示に変換している。この場合、正解インジケータ２０における棒グラフ２１は一定の長さに表示される。ここで、正解インジケータ２０における棒グラフ２１は、長いほど正答数が多いことを基本的に示している。

図４（ｂ）は、左から２列目の入力が完了した状態を示し、この例では上から３番目のマークを指定して、黒丸表示に変換している。この場合、かかる入力が正答であるから、正解インジケータ２０における棒グラフ２１は、さらに長く表示される。

図４（ｃ）は、左から５列目の入力が完了した状態を示し、この例では上から４番目のマークを指定して、黒丸表示に変換している。この場合、これまでの入力が全て正答であるから、正解インジケータ２０における棒グラフ２１は、さらに長く表示される。

図４（ｄ）は、左から６列目、即ち最後の列に対する入力が完了した状態を示し、この例では上から２番目のマークを指定して、黒丸表示に変換している。この場合、これまでの入力が全て正答であるから、正解インジケータ２０における棒グラフ２１は、さらに長く表示され、最も長く表示される。この表示状態になれば、全ての入力が正解であり、これが制限時間内に表示されれば、開錠とされる。

このように、図４に示す例では、単に各列において正解となるマークを指定させるのみならず、指定したマークが正解かどうかを正解インジケータ２０に表示するようにしたので、利用者が正解をうろ憶えである場合にも、正解インジケータ２０の棒グラフ２１を参照しながら、正解を導くことができる。この点において、正解インジケータ２０は、利用者を正解へ導くアシスト情報を表示している。但し、制限時間が設けられているため、正解を全く知らない利用者は、当該正解インジケータ２０があったとしても、正解を導くことは困難である。

さらに、正解の場合にのみ正解インジケータ２０の棒グラフ２１を長くするのではなく、実際の正解と一定の間隔でずれている場合には、本来は正解ではなくとも棒グラフ２１を長くするようにしてもよい。この場合には、正解でないから、正解であることを示す、最長の棒グラフ２１は表示されない。

図４（ｅ）は、正解よりも１つだけ上にずれて３列目まで入力されている場合を示し、図４（ｆ）は、同様に正解よりも１つだけ上にずれて最後の列まで入力されている場合を示す。図４（ｆ）に示されるように、１つだけずれており、正解に対する相対的な位置は各列において同じであるが、あくまでも正解ではないため、棒グラフ２１は最長にはならない。

図４に示したパズル以外にも、様々な種類のパズルを適用できる。例えば、マークがマトリクス状に配列され、各列に１つの正解マークが含まれており、それを当てる点では図４と同様であるが、正解インジケータは設けずに、所定のマークを指定すると、そのマークを含む行と列が反転、即ち、白丸が黒丸に、黒丸が白丸に変更されるようにして全てのマークが同じ種類のマークに変換されると正解であるとするパズルである。この場合にも、正解に対するヒントとなる情報、即ち、利用者を正解に導く情報が適宜利用者に提供される。

なお、１種類のパズルについて利用者が不正解であった場合には、別の種類のパズルを提供するようにしてもよい。

なお、ここでは、入退室管理システムについて説明したが、本発明はこれに限定されない。電子的に認証を行う全ての分野に対して有効である。例えば、現金自動支払機（ＡＴＭ）や、オンラインバンキングなどの認証として用いることが可能である。

本発明の実施形態にかかる入退室管理システムを説明する図である。 本発明の実施形態にかかるパズル問題提示装置を説明する図である。 本発明の実施形態にかかる個人認証方法を示すフローチャートである。 本発明の実施形態にかかるパズル問題提示装置の画面表示例を示す図である。

符号の説明

１００ 入退室管理システム、１０１ カード認証装置
１０２ アクセスコントローラ、１０３ パズル問題提示装置
１０４ 中央監視装置、１０５ パズル問題表示部
１０６ パズル問題記憶部、１０７ パズル問題選択部
１０８ 正誤判定部１０８ 解答時間測定部

Claims (11)

1. 利用者を認証するための個人認証装置であって、
   パズル問題を提示する提示部と、
   前記パズル問題に対する解答が正解であり、かつ、解答にかかる時間があらかじめ設定された制限時間内であるときに当該利用者を正当な権限を有する利用者であると認証する認証部と、
   を有する個人認証装置。
2. 前記パズル問題は複数の解答を有し、
   前記複数の解答は、あらかじめ利用者本人に示されている
   請求項１に記載の個人認証装置。
3. 一利用者に対して異なる複数のパズル問題があらかじめ記憶されている記憶部と、
   前記複数のパズル問題からランダムに任意の１問を選択する選択部と、
   をさらに備える請求項１または２に記載の個人認証装置。
4. ２段階の認証を行い、
   認証データを入力する入力部と、
   前記入力認証データとあらかじめ登録された登録認証データとの照合を行う照合部と、
   をさらに備える請求項１、２、３または４に記載の個人認証装置。
5. 第１段階の認証において、前記登録認証データと前記入力認証データとが一致したときに、パズル問題が提示され第２段階の認証を行う請求項５に記載の個人認証装置。
6. 前記提示部は、正解へ導くアシスト情報もさらに表示することを特徴とする請求項１乃至５いずれかに記載の個人認証装置。
7. 利用者を認証する個人認証方法であって、
   パズル問題を提示するステップと、
   前記パズル問題に対する解答を入力するステップと、
   前記パズル問題に対する解答が正解であり、かつ、解答にかかる時間があらかじめ設定した制限時間内であるときに当該利用者を正当な権限を有する利用者と認証するステップと、
   を有する個人認証方法。
8. 利用者を認証するための認証方法であって、
   認証データを入力するステップと、
   前記入力された入力認証データとあらかじめ登録された登録認証データとを比較照合を行うステップと、
   前記入力認証データと前記登録認証データとが一致したときにパズル問題を提示するステップと、
   前記提示されたパズル問題に対する解答を入力するステップと、
   前記パズル問題に対する解答が正解であり、かつ、解答にかかる時間があらかじめ設定した制限時間内であるときに当該利用者を正当な権限を有する利用者と認証するステップと、
   を有する、個人認証方法。
9. 前記パズル問題はあらかじめ複数登録されており、
   前記複数のパズル問題からランダムに１問のパズル問題を選択するステップをさらに備える請求項７または８に記載の個人認証方法。
10. 前記複数の問題は、それぞれ複数の解答を有し、
    前記複数の解答は、利用者本人にあらかじめ示されており、
    前記複数の回答のうち任意の一つを選択して入力する請求項７、８または９に記載の個人認証方法。
11. パズル問題の表示ステップは、正解へ導くアシスト情報もさらに表示することを特徴とする７乃至１０いずれかに記載の個人認証方法。

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