JP2007213502A - 情報処理装置、認証方法、認証プログラム、および認証プログラムを記録した記録媒体 - Google Patents

Abstract

【課題】情報処理装置の不正使用を防止する。
【解決手段】メモリ１０２には、アプリケーション２００に設定されたセキュリティ度と、セキュリティ度に対応した有効時間とが記憶される。認証部１０５が認証情報入力部１０１から入力された指紋画像を用いてユーザ認証してそのユーザにアプリケーション２００の使用を許可すると、制御部１０８は、アプリケーション２００に対応した有効時間の経過を監視する。有効時間が経過すると、制御部１０８はユーザに認証情報の入力を要求し、認証部１０５において再度認証が実行される。
【選択図】図１

Description

この発明は情報処理装置、認証方法、認証プログラム、および認証プログラムを記録した記録媒体に関し、特に、機器の不正使用を防止する情報処理装置、認証方法、認証プログラム、および認証プログラムを記録した記録媒体に関する。

個人を特定する情報を利用して個人認証がなされた後にユーザに使用が許可される情報処理装置がある。ユーザは、この認証に成功して初めて所望の処理を実行することができる。

ユーザが情報処理装置においてあるアプリケーションを起動した場合を想定し、情報処理装置において個人認証を実行してユーザの使用を制限する処理について図７のフローチャートを用いて説明する。図７に示される処理はユーザ操作等によってアプリケーションの起動が指示された際に開始される処理である。

図７を参照して、アプリケーションが起動されると（ステップＧ０１）、情報処理装置の制御部は認証機能に対して認証開始の制御信号を出力し、個人を特定する情報を利用して個人認証を開始する（ステップＧ０１）。

ステップＧ０２の認証処理の結果、ユーザ認証が不成立の場合（ステップＧ０２でＮＯ）、情報処理装置の制御部は起動されたアプリケーションに対して実行不許可の制御信号を送る（ステップＧ０４）。その結果、そのアプリケーションでの処理が許可されない。

一方、ステップＧ０２のユーザ認証が成立した場合には（ステップＧ０２でＹＥＳ）、制御部はアプリケーションの使用を許可し、引続きそのアプリケーションに対して制御信号を出力して動作させる（ステップＧ０３）。

個人を特定する情報を利用した個人認証としては、パスワード認証や生体情報を用いた認証など様々提案されている。そのうち、生体情報を用いた認証として、指紋照合を利用した認証処理が知られている。上記ステップＧ０２では指紋照合を利用した認証処理を実行することもできる。

情報処理装置においてこのような認証処理が実行されることで、アプリケーション起動時には許可されていないユーザの不正な使用は防止される。しかしながら、一旦ユーザ認証が成立すると、その情報処理装置においては、基本的には、電源断まで、または一定時間、再度認証処理が実行されることなく使用が可能となる。このため、たとえばユーザ認証された情報処理装置から一時的にそのユーザが離れた際など、第三者が使用することが可能になってしまうという問題があった。

この問題を解決するために、以下の特許文献１は、ユーザ認証された情報処理装置から一時的にそのユーザが離れた際などに、情報処理装置の状態をスリープと呼ばれる待機時省電力機能モードとし、スリープボタンなどの特定のボタン上に指紋認証機構を設け、スリープモードの解除時に指紋認証する方法を開示している。この方法により、認証された本来のユーザが一時的に認証された機器から離れた際などに、第三者の使用を防止することができる。
特開２００４−７７９９０号公報

しかしながら、情報処理装置において特許文献１に開示された方法が採用されても、スリープモードに移行するまでの時間設定が長い場合には、スリープモードに移行する前にユーザ認証されていない第三者が使用すれば、スリープモードに移行せずその第三者が使用可能となってしまうという問題がある。一方、スリープモードに移行するまでの時間設定を短くすると、認証された本来のユーザの使用中であっても操作のない時間があるとスリープモードに移行してしまう場合があり、利便性が損なわれるという問題がある。

このように、セキュリティ性を重視すると利便性が損なわれ、利便性を重視するとセキュリティ性が損なわれる傾向にあるが、機能によっては、利便性よりもセキュリティ性を重視するものがあったり、セキュリティ性よりも利便性を重視するものがあったりし、必ずしも高いセキュリティ性と高い利便性との両方を兼ね備える必要がないものもある。

本発明はこのような問題に鑑みてなされたものであって、セキュリティ性と利便性とのバランスを考慮してユーザを認証する情報処理装置、認証方法、認証プログラム、および認証プログラムを記録した記録媒体を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明のある局面に従うと、情報処理装置は、当該情報処理装置の機能に設定されたセキュリティ度および、セキュリティ度に対応した機能有効時間を記憶する記憶手段と、ユーザを特定する情報である認証情報を取得する認証情報取得手段と、認証情報を用いてユーザの機能の使用を認証する認証手段と、上記機能の使用が開始されてから、その機能に設定されたセキュリティ度に対応した機能有効時間が経過したことが検出されると、認証情報を要求して、認証手段に認証を実行させる制御手段とを備える。

したがって、機能の使用が開始されるとセキュリティ度に対応した有効時間ごとに認証が実行される。それゆえに、一旦認証された後に第三者が不正にその機能を使用していた場合であっても、有効時間経過後に認証情報を要求されるので、不正使用が防止される。

さらに、上記機能は第１機能と第２機能とを含み、セキュリティ度は、第１セキュリティ度と、第１セキュリティ度よりもセキュリティ度の低い第２セキュリティ度とを含み、第１セキュリティ度に対応した第１機能有効時間は、第２セキュリティ度に対応した第２機能有効時間よりも短く、第１機能に第１セキュリティ度が、第２機能に第２セキュリティ度が設定されている場合、制御手段は、機能の使用が開始されてから第１機能有効時間が経過したことが検出されたときに第１機能の使用に関して認証情報を要求し認証を実行させ、第２機能有効時間が経過したことが検出されたときに第２機能の使用に関して認証情報を要求し認証を実行させることが好ましい。

したがって、セキュリティ度の高いものからセキュリティ度の低いものへ、対応する機能について順に再度認証が実行される。それゆえに、セキュリティ度の高い機能ほど、短い間隔で認証が必要になり不正使用が防止され、セキュリティ度の低い機能は、認証の間隔が長いので利便性が損なわれない。

なお、セキュリティ度の高い上記第１機能は、具体的には電子商取引処理機能を含むことが好ましい。また、セキュリティ度の低い上記第２機能は、具体的には電子メール処理機能および通話処理機能を含むことが好ましい。

また、制御手段は、認証手段においてユーザの認証が不成功の場合、そのユーザに対してその機能の使用を制限することが好ましい。

さらに、認証情報は、生体由来情報であることが好ましい。より具体的には、生体由来情報としては指紋画像であることが好ましい。

その場合、認証手段は、認証情報取得手段で取得された認証情報である第１指紋画像および第２指紋画像のうち、第１指紋画像内に設定された複数の部分領域の画像のそれぞれに対応して、第２指紋画像において最大の一致度となる部分領域の画像の位置である最大一致度位置を探索する最大一致度位置探索手段と、複数部分領域ごとの、第１指紋画像内での該部分領域の位置を測るための基準位置と最大一致度位置探索手段により探索された該部分領域に対応の最大一致度位置との位置関係を示す位置関係量のうち、該位置関係量が所定レンジに該当する部分領域に関する情報から第１指紋画像と第２指紋画像との類似度を計算して画像類似度として出力する類似度計算手段と、画像類似度に基づいて第１指紋画像と第２指紋画像とが一致するか否か判定する判定手段とを含むことが好ましい。

さらに、類似度計算手段は、上記複数の部分領域のうち、最大一致度探索手段により探索された対応の最大一致度位置の基準位置からの方向と距離とが上記所定レンジに該当する部分領域の個数を計算して画像類似度として出力することが好ましい。

本発明の他の局面に従うと、認証方法は、機能に設定されたセキュリティ度と、セキュリティ度に対応した機能有効時間とを記憶する情報処理装置における認証方法であって、ユーザを特定する情報である認証情報を取得する認証情報取得ステップと、認証情報を用いてユーザの機能の使用を認証する認証ステップと、機能の使用が開始されてから、上記機能に設定されたセキュリティ度に対応した機能有効時間が経過したことが検出されると、認証情報を要求して認証を実行する制御ステップとを備える。

本発明のさらに他の局面に従うと、認証プログラムは、情報処理装置において認証処理を実行させるプログラムであって、情報処理装置は、機能に設定されたセキュリティ度と、セキュリティ度に対応した機能有効時間とを記憶して、ユーザを特定する情報である認証情報を取得する認証情報取得ステップと、認証情報を用いてユーザの機能の使用を認証する認証ステップと、機能の使用が開始されてから、上記機能に設定されたセキュリティ度に対応した機能有効時間が経過したことが検出されると、認証情報を要求して認証を実行する制御ステップとを実行させる。

本発明のさらに他の局面に従うと、記録媒体は上記認証プログラムを記録し、コンピュータ読取可能な記録媒体である。

本発明による情報処理装置は、セキュリティ度の高い機能については利用開始から短時間経過後に再度の認証を要求する構成である。そのため、認証されたユーザが当該機器を利用できない状態とせずに機器から離れた場合であっても、第三者の不正な利用を防止することができる。

また、セキュリティ度の低い機能についてはセキュリティ度の高い機能よりも長い時間経過後に再度の認証を要求する構成である。そのため、セキュリティ度の高い機能よりもユーザ認証のための操作の回数が少なくできて利便性を保ちつつ、第三者が利用できた場合であっても所定時間が経過すると再度の認証が必要となって第三者の不正な利用を防止することができる。

このように、本発明にかかる情報処理は、電子商取引処理などに必要な高いセキュリティ性と、メール処理機能などに必要な利便性とを、機能に応じてバランスよく実現可能とする。

以下に、図面を参照しつつ、本発明の実施の形態について説明する。以下の説明では、同一の部品および構成要素には同一の符号を付してある。それらの名称および機能も同じである。

［実施の形態１］
図１は、実施の形態１にかかる認証機能搭載処理装置１のブロック図である。

図２は、実施の形態１にかかる認証機能搭載処理装置１が搭載されるコンピュータの構成図である。図２を参照して、コンピュータは、認証情報入力部１０１、ＣＲＴ（陰極線管）や液晶などからなるディスプレイ６１０、該コンピュータ自体を集中的に管理し制御するためのＣＰＵ（Central Processing Unit：中央処理装置）６２２、ＲＯＭ（Read Only Memory）またはＲＡＭ（Random Access Memory）を含んで構成されるメモリ６２４、固定ディスク６２６、ＦＤ（フレキシブルディスク）６３２が着脱自在に装着されて、装着されたＦＤ６３２をアクセスするＦＤ駆動装置６３０、ＣＤ−ＲＯＭ（Compact Disk Read Only Memory）６４２が着脱自在に装着されて、装着されたＣＤ−ＲＯＭ６４２をアクセスするＣＤ−ＲＯＭ駆動装置６４０、通信ネットワークと該コンピュータとを通信接続するための通信インターフェィス６８０、ならびにキーボード６５０およびマウス６６０を有する入力部７００を含んで構成される。そしてこれらの各部は、バスを介して通信接続される。また、外部装置であるプリンタ６９０に接続される。

なお、図２に示された構成は一般的なコンピュータの構成であって、本実施の形態にかかるコンピュータの構成は図２の構成に限定されない。たとえば、コンピュータには、カセット形式の磁気テープが着脱自在に装着されて磁気テープをアクセスする磁気テープ装置が設けられてもよい。

図１を参照して、認証機能搭載処理装置１は、認証情報入力部１０１、図２のメモリ６２４または固定ディスク６２６に対応のメモリ１０２、バス１０３、認証部１０５、制御部１０８、アプリケーション２００、および登録データ記憶部２０２を備える。

アプリケーション２００としては、具体的には電子商取引用ソフトウェアや、電子メールソフトウェアや、文書作成ソフトウェアなどのオフィス系ソフトウェア、通信用ソフトウェアなどが該当するが、アプリケーション２００はこれらのソフトウェアには限定されず、その他のソフトウェアであってもよい。

認証機能搭載処理装置１は個人を特定する情報としてあらゆる情報を用いることが可能であるものとするが、好ましくは、指紋、掌形、掌の静脈形、虹彩、顔、声紋、心拍音、および署名など、生体に由来する情報（生体由来情報と称する）が挙げられる。本実施の形態にかかる認証機能搭載処理装置１は、生体由来情報である個人を特定する情報の具体例として指紋を使用して個人認証するものとする。

この場合、認証情報入力部１０１は指紋センサを含み、該指紋センサにより読込まれた指紋に対応の指紋画像データをメモリ１０２に出力し、所定のアドレスに格納する。指紋センサには光学式、圧力式および静電容量方式のいずれを適用してもよい。メモリ１０２には画像データや各種の計算結果などが格納される。バス１０３は各部間の制御信号やデータ信号を転送するために用いられる。

また、認証部１０５は、画像補正部１０５１、最大一致度位置探索部１０５２、移動ベクトルに基づく類似度計算部（以下、類似度計算部と呼ぶ）１０５３、照合判定部１０５４、登録部１０５５、および登録データ読出部１０５６を含む。認証部１０５の各部は制御部１０８において対応のプログラムが実行されることによりその機能が実現される。

画像補正部１０５１は認証情報入力部１０１から入力された認証情報として用いられる個人を特定する情報である指紋画像データについての濃淡を補正する。

登録部１０５５は認証情報入力部１０１から入力されてメモリ１０２に格納された指紋画像より、照合に必要な情報として、予め定められた位置の部分領域Ｒ１，Ｒ２，…，Ｒｎのデータを抽出し、順次登録データ記憶部２０２の所定アドレスへ格納する。登録データ記憶部２０２には、照合する２つの画像のうち一方の画像から、照合に使用するデータ部のみが予め記憶される。以下、登録データ記憶部２０２に登録された指紋画像を登録指紋画像と称する。

登録データ読出部１０５６は登録データ記憶部２０２から照合に必要な情報をメモリ１０２に読出す。

最大一致度位置探索部１０５２は、認証情報入力部１０１から入力された指紋画像とメモリ１０２に読出された指紋画像とのうち、一方の指紋画像の複数の部分領域をテンプレートとし、他方の指紋画像内で該テンプレートと最も一致度の高い位置を探索する、いわゆるテンプレートマッチング部のようなものである。そしてその結果情報をメモリ１０２に格納する。

類似度計算部１０５３はメモリ１０２に格納された最大一致度位置探索部１０５２の結果情報を用いて、後述の移動ベクトルに基づく類似度を計算する。照合判定部１０５４は類似度計算部１０５３が算出した類似度によりこれら画像の一致・不一致を判定する。

なお、上記認証情報入力部１０１および上記認証部１０５は、認証情報として画像である指紋情報を利用して認証を実行する場合の構成であり、顔や署名等、他の画像を利用して認証を実行する場合も同様の構成となる。また、認証情報が声紋等の音声である情報を利用して認証を実行する場合や、虹彩等の数値情報を利用して認証を実行する場合には、それらの情報に応じた構成となる。

制御部１０８は認証部１０５の各部の処理を制御する。
さらに、メモリ１０２には、セキュリティランクとアプリケーション有効時間との対応、およびそのセキュリティランクに区分されたアプリケーションに間する情報が格納される。セキュリティランクとはセキュリティの度合いを表わし、アプリケーション有効時間とは認証成功後から継続的に使用可能な時間を表わす。

図３は、セキュリティランクとアプリケーション有効時間との対応、およびそのセキュリティランクに区分されたアプリケーションを格納したテーブルの具体例を示す図である。図３を参照して、ここではセキュリティランクとして、具体的に高セキュリティ度，中セキュリティ度，低セキュリティ度の３ランクが設定されているものとする。

さらに、高セキュリティ度が設定されたアプリケーションとしてアプリケーション１が設定され、そのアプリケーション有効時間は１５［ｓ］が設定されている。アプリケーション１としては、アプリケーション２００の上記具体例のうちでは、高度なセキュリティ性を必要とする電子商取引用ソフトウェアが該当する。また、中セキュリティ度が設定されたアプリケーションとしてアプリケーション２，アプリケーション３が設定され、それらアプリケーション有効時間は２［ｍｉｎ］が設定されている。アプリケーション２，アプリケーション３としては具体的には、中程度のセキュリティ度を必要とする電子メールソフトウェア、オフィス系ソフトウェアが該当する。また、低セキュリティ度が設定されたアプリケーションとしてアプリケーション４が設定され、そのアプリケーション有効時間は１０［ｍｉｎ］が設定されている。アプリケーション４としては具体的には、低度のセキュリティ度を必要とする通信アプリケーションが該当する。

なお、図３に示された対応は具体例であり、アプリケーション有効時間は図３に示された時間に限定されるものではない。その時間は登録されたユーザや管理者などの特定のユーザによって設定／変更可能であってもよい。また、当該機器使用時に変更可能であってもよい。また、アプリケーションの区分も図３に示された区分に限定されるものではない。また、セキュリティランクも３ランクに限定されず、それ以上（またはそれ以下）にランク分けされていてもよい。アプリケーションの区分やセキュリティランクの区分も、アプリケーション有効時間と同様に特定のユーザによって設定／変更可能であってもよい。

図４は、本実施の形態にかかる認証機能搭載処理装置１における処理を示すフローチャートである。図４のフローチャートに示される処理は、本実施の形態にかかる認証機能搭載処理装置１が搭載されるコンピュータのＣＰＵ６２２が、ＲＯＭなどに格納される対応のプログラムを読出し、ＲＡＭ上で展開して図１に示される各部を制御して実行することによって実現される。図４に示される処理は、制御部１０８においてアプリケーション２００起動の指示を検出されることで開始される。

図４を参照して、制御部１０８においてユーザが入力部７００等を用いてアプリケーション２００の起動を指示したことが検出されると、認証部１０５は、制御部１０８からの認証開始の信号に従って認証処理を開始する（ステップＦ０１）。ここでは、上述のように個人を特定する情報として指紋を用い、指紋照合処理を実行して認証するものとする。なお、処理の詳細については後述する。

ステップＦ０１での指紋照合処理の結果、ユーザ認証が不成立である場合には（ステップＦ０２でＮＯ）、制御部１０８はアプリケーション２００に実行不許可の信号を送り、アプリケーション２００での処理を実行させないように制御する（ステップＦ０３）。この際に、ディスプレイ６１０やスピーカ（不図示）などを通じて認証が不成立のためアプリケーションの使用ができない旨の通知をしてもよいが、セキュリティ上の観点からは、あえて特に通知されなくてもよい。また、アプリケーションの使用を完全に不許可するのではなく、不許可も含めて、所定範囲にその使用を制限してもよい。具体的には、電子商取引用ソフトウェアである場合には取引内容の閲覧は許可して取引は不許可するといった制限や、オフィス系ソフトウェアである場合には新規ファイルの作成は許可してすでに作成されたファイルの改変を不許可するといった制限や、電子メールソフトウェアである場合には電子メールの新規作成は許可して閲覧・送信は不許可するといった制限や、通話ソフトウェアである場合には通話の着信は許可して発信は不許可するといった制限などが挙げられる。

ステップＦ０１での指紋照合処理の結果、ユーザ認証が成立した場合には（ステップＦ０２でＹＥＳ）、アプリケーション２００の使用が許可され、制御部１０８はアプリケーション２００に対してユーザ操作に基づいた制御信号を送る（ステップＦ０４）。

アプリケーション２００の使用が開始されると、制御部１０８はメモリ１０２に格納されているセキュリティランクに対応したアプリケーション有効時間を参照し、その中で最も短いアプリケーション有効時間を参照して、その時間の経過を監視する（ステップＦ０５）。メモリ１０２に格納されている対応が図３に示されるものである場合、ここでは、高セキュリティ度に対応付けられているアプリケーション有効時間である１５［ｓ］の経過が監視される。そして、その時間の経過を検出すると（ステップＦ０５でＹＥＳ）、さらに上記対応を参照して、起動されているアプリケーション２００が高セキュリティ度に区分されたアプリケーションであるか否か、または起動されているアプリケーション２００に高セキュリティ度に区分されたアプリケーションが含まれているか否かを判別する（ステップＦ０６）。アプリケーション２００が高セキュリティ度に区分されたアプリケーションである場合には（ステップＦ０６でＹＥＳ）、制御部１０８はディスプレイ６１０やスピーカ（不図示）などを通じてそのアプリケーションを継続して使用する意向の有無をユーザに対して確認する（ステップＳ０７）。制御部１０８は入力部７００より使用継続の意向を示す情報が入力されたことを検出すると（ステップＦ０８でＹＥＳ）、処理をステップＦ０１に戻して、再度、認証処理を実行する。以降、上述の処理を繰返す。

入力部７００より使用継続の意向がないことを示す情報が入力されたことを検出する、または所定時間入力がない場合など、使用継続の意向を示す情報が入力されないことを検出すると（ステップＦ０８でＮＯ）、制御部１０８はそのままアプリケーション２００を終了し、処理を終了する。また、アプリケーション２００の終了に替えて、実行不許可の制御信号を送り、以降の操作を無効にしてもよい。

起動されているアプリケーション２００が高セキュリティ度に区分されたアプリケーションでない場合、または起動されているアプリケーション２００に高セキュリティ度に区分されたアプリケーションが含まれていない場合（ステップＦ０６でＮＯ）、制御部１０８はメモリ１０２に格納されているセキュリティランクに対応したアプリケーション有効時間の中で次いで短いアプリケーション有効時間を参照して、その時間の経過を監視する（ステップＦ０９）。メモリ１０２に格納されている対応が図３に示されるものである場合、ここでは、中セキュリティ度に対応付けられているアプリケーション有効時間である２［ｍｉｎ］の経過が監視される。そして、その時間の経過を検出すると（ステップＦ０９でＹＥＳ）、起動されているアプリケーション２００が中セキュリティ度に区分されたアプリケーションであるか否か、または起動されているアプリケーション２００に中セキュリティ度に区分されたアプリケーションが含まれているか否かを判別して（ステップＦ１０）、そうである場合には、同様に、そのアプリケーションを継続して使用する意向の有無をユーザに対して確認して（ステップＳ０７）、その意向のある場合（ステップＦ０８でＹＥＳ）には処理をステップＦ０１に戻し、ない場合には（ステップＦ０８でＮＯ）アプリケーション２００を終了して処理を終了する。

この処理を、メモリ１０２に格納されているセキュリティランクに対応したアプリケーション有効時間の長い順（セキュリティランクの高い順）に順に実行して、最も短いアプリケーション有効時間についてまで上記処理がなされた結果、起動されているアプリケーション２００が低セキュリティ度に区分されたアプリケーションでない、または起動されているアプリケーション２００に低セキュリティ度に区分されたアプリケーションが含まれていない場合、すなわち特にセキュリティ性を要しないアプリケーションである場合には（ステップＦ１２でＮＯ）、アプリケーション終了のユーザ操作が検出されるまでアプリケーション２００の使用を継続し、アプリケーション終了のユーザ操作が検出されると（ステップＦ１３でＹＥＳ）、アプリケーション２００を終了して処理を終了する。

なお、上述の処理では、ユーザ認証が不成立となった時点で起動されているアプリケーション２００の使用が継続できなくなる場合を示しているが、それに限られるものではなく、予め設定した回数（たとえば２回）ユーザ認証が不成立となった時点で起動されているアプリケーション２００の使用が継続できなくなるようにしてもよい。

また、上記ステップＦ０５，０９，１１においては、アプリケーション使用開始からの経過時間が監視されているが、始点はアプリケーション使用開始に限定されず、その他の時点であってもよい。たとえば、ユーザ認証が成立した時点を始点としてもよいし、そのアプリケーション使用中において、所定時間操作入力がなされていないことが検出された場合に、最後に操作入力なされた時点を始点としてもよいし、複数回同じアプリケーションが起動された場合に、最初に起動された時点を始点としてもよいし、複数種類のアプリケーションが起動されている場合に、アプリケーションの種類に限定せずに最初にアプリケーションが起動された時点を始点としてもよい。

上記処理が実行されることで、本実施の形態にかかる認証機能搭載処理装置１は、セキュリティ度の高い機能については利用開始から短時間経過後に再度の認証を要求する。そのため、認証されたユーザが当該機器を利用できない状態とせずに機器から離れた場合であっても、第三者の不正な利用を防止することができる。

また、セキュリティ度の低い機能についてはセキュリティ度の高い機能よりも長い時間経過後に再度の認証を要求する。そのため、セキュリティ度の高い機能よりもユーザ認証のための操作の回数が少なくできて利便性を保ちつつ、第三者が利用できた場合であっても所定時間が経過すると再度の認証が必要となって第三者の不正な利用を防止することができる。

このように、本実施の形態にかかる認証機能搭載処理装置１は、電子商取引処理などに必要な高いセキュリティ性と、メール処理機能などに必要な利便性とを、機能に応じてバランスよく実現可能とする。

なお、上記ステップＦ０１における認証処理は本発明において限定されるものではないが、一例として、本願出願人が先に出願し公開されている特開２００３−３２３６１８号公報に開示されている画像照合方法を採用した認証処理が挙げられる。

図５は上記ステップＦ０１での認証処理の一例を示すフローチャートである。図５を参照して、初めに制御部１０８は、認証情報入力部１０１へ画像入力開始信号を送り、画像入力終了信号を受信するまで待機する。認証情報入力部１０１は照合する指紋画像を入力し（ステップＴ１３）、バス１０３を通してメモリ１０２の所定アドレスへ格納する。認証情報入力部１０１は、画像入力完了後、制御部１０８に画像入力終了信号を送る。以下、入力された画像を入力指紋画像と称する。

次に制御部１０８は画像補正部１０５１に入力指紋画像に対する画像補正開始信号を送り、画像補正信号終了信号を受信するまで待機する。多くの場合、入力指紋画像は認証情報入力部１０１の特性や指紋自体の乾燥度合いや指を押し付ける圧力に対して各画素の濃淡値や全体の濃度分布が変化するので画質が一様ではないから、入力された画像データをそのまま照合に用いることは適当でない。画像補正部１０５１は、画像入力時の条件の変動を抑制するように入力指紋画像の画質を補正する（ステップＴ２）。具体的には、入力された画像データに対応の画像全体または画像を分割した小領域ごとに、ヒストグラムの平坦化（「コンピュータ画像処理入門」総研出版Ｐ９８）や画像の二値化処理（「コンピュータ画像処理入門」総研出版Ｐ６６−６９）などを、メモリ１０２に格納された入力指紋画像に施す。

画像補正部１０５１は、メモリ１０２に格納されている入力指紋画像に対する画像補正処理の終了後、制御部１０８に画像補正処理終了信号を送る（ステップＴ１４）。

次に制御部１０８は登録データ読出部２０７に対し、登録データ読出開始信号を送り、登録データ読出終了信号を受信するまで待機する。

登録データ読出部２０７は登録データ読出開始信号を受信すると、登録データ記憶部２０２から登録指紋画像の部分領域Ｒｉのデータを読出してメモリ１０２の所定アドレスへ格納する（ステップＴ１５）。その後、登録データ読出部２０７は制御部１０８に対し終了信号を送る。

次に制御部１０８は最大一致度位置探索部１０５２へテンプレートマッチング開始信号を送り、テンプレートマッチング終了信号を受信するまで待機する。ステップＴ１６では登録指紋画像の部分領域Ｒｉと入力指紋画像との類似度を算出する処理が実行される。ここでは、登録指紋画像を画像Ａ、入力指紋画像を画像Ｂとし、ステップＴ１６で実行される画像Ａと画像Ｂとの類似度算出処理を図６のフローチャートを用いて説明する。

図６を参照して、始めに、最大一致度位置探索部１０５２では、ステップＳ００１からステップＳ００７に示されるようなテンプレートマッチング処理が開始される。ステップＳ００１ではカウンタの変数ｉを１に初期化する。ステップＳ００２では画像Ａから部分領域Ｒｉとして規定される部分領域の画像をテンプレートマッチングに用いるテンプレートとして設定する。

ここでは、部分領域Ｒｉは計算を簡単にするために矩形状とするが、これに特定されない。ステップＳ００３ではステップＳ００２で設定したテンプレートに対し、画像Ｂ内で最も一致度の高い、つまり画像内のデータが最も一致する場所を探索する。具体的には、テンプレートとして用いる部分領域Ｒｉの左上の角を基準とした座標（ｘ，ｙ）の画素濃度をＲｉ（ｘ，ｙ）とし、画像Ｂの左上の角を基準とした座標（ｓ、ｔ）の画素濃度をＢ（ｓ，ｔ）とし、部分領域Ｒｉの幅をｗ，高さをｈとし、また、画像Ａおよび画像Ｂの各画素の取り得る最大濃度をＶ０とし、画像Ｂにおける座標（ｓ、ｔ）での一致度Ｃｉ（ｓ，ｔ）をたとえば以下の（式１）に従い各画素の濃度差を元に計算する。

画像Ｂ内において座標（ｓ、ｔ）を順次更新して座標（ｓ、ｔ）における一致度Ｃ（ｓ，ｔ）を計算し、その中で最も大きい値を取る位置が最も一致度が高いとし、その位置での部分領域の画像を部分領域Ｍｉとし、その位置での一致度を最大一致度Ｃｉｍａｘとする。ステップＳ００４ではステップＳ００３で算出した部分領域Ｒｉの画像Ｂ内における最大一致度Ｃｉｍａｘをメモリ１０２の所定アドレスに記憶する。ステップＳ００５では、移動ベクトルＶｉを以下の（式２）に従い計算して求めて、メモリ１０２の所定アドレスに記憶する。

ここで、上述のように、画像Ａに設定された位置Ｐに対応の部分領域Ｒｉに基づいて、画像Ｂ内をスキャンして部分領域Ｒｉと最も一致度が高い位置Ｍの部分領域Ｍｉが特定されたとき、位置Ｐから位置Ｍへの方向ベクトルを、移動ベクトルと呼ぶ。これは、指紋センサにおける指の置かれ方は一様でないことから、一方の画像、たとえば画像Ａを基準にすると他方の画像Ｂは移動したように見えることによる。

（式２） Ｖｉ＝（Ｖｉｘ、Ｖｉｙ）＝（Ｍｉｘ−Ｒｉｘ、Ｍｉｙ−Ｒｉｙ）
（式２）で、変数ＲｉｘおよびＲｉｙは部分領域Ｒｉの基準位置のｘ座標およびｙ座標であり、たとえば画像Ａ内における部分領域Ｒｉの左上角の座標に対応する。また変数ＭｉｘおよびＭｉｙは部分領域Ｍｉの探索結果である最大一致度Ｃｉｍａｘの位置でのｘ座標およびｙ座標であり、たとえば画像Ｂ内におけるマッチングした位置での部分領域Ｍｉの左上角の座標に対応する。

ステップＳ００６ではカウンタ変数ｉが部分領域の個数ｎ以下か否かを判定し、変数ｉの値が部分領域の個数ｎ以下であれば処理をＳ００７に移し、そうでなければ処理をＳ００８に移す。ステップＳ００７では変数ｉの値に１加える。以降変数ｉの値が部分領域の個数ｎ以下の間はステップＳ００２からＳ００７を繰返し、すべての部分領域Ｒｉに関しテンプレートマッチングを施して、それぞれの部分領域Ｒｉの最大一致度Ｃｉｍａｘと、移動ベクトルＶｉとを計算していく。

最大一致度位置探索部１０５２は上記のように順次計算されるすべての部分領域Ｒｉに関する最大一致度Ｃｉｍａｘと移動ベクトルＶｉとをメモリ１０２の所定アドレスに格納した後、テンプレートマッチング終了信号を制御部１０８に送り、処理を終了する。

続いて制御部１０８は類似度計算部１０５３に類似度計算開始信号を送り、類似度計算終了信号を受信するまで待機する。類似度計算部１０５３は、メモリ１０２に格納されているテンプレートマッチングで得られた各部分領域Ｒｉの移動ベクトルＶｉや最大一致度Ｃｉｍａｘなどの情報を用いて、ステップＳ００８からステップＳ０２０に示される処理を実行して類似度を計算する。

ステップＳ００８では類似度Ｐ（Ａ，Ｂ）を０に初期化する。ここで類似度Ｐ（Ａ，Ｂ）とは、画像Ａと画像Ｂとの類似度を格納する変数とする。ステップＳ００９では基準とする移動ベクトルＶｉのインデックスｉを１に初期化する。ステップＳ０１０では、基準となる移動ベクトルＶｉに関する類似度Ｐｉを０に初期化する。ステップＳ０１１では、移動ベクトルＶｊのインデックスｊを１に初期化する。ステップＳ０１２では、基準移動ベクトルＶｉと移動ベクトルＶｊとのベクトル差ｄＶｉｊを以下の（式３）に従い計算する。

（式３） ｄＶｉｊ＝｜Ｖｉ−Ｖｊ｜＝ｓｑｒｔ（（Ｖｉｘ−Ｖｊｘ）²＋（Ｖｉｙ−Ｖｊｙ）²）
ここで、変数Ｖｉｘおよび変数Ｖｉｙは移動ベクトルＶｉのｘ方向成分およびｙ方向成分を示し、変数Ｖｊｘおよび変数Ｖｊｙは移動ベクトルＶｊのｘ方向成分およびｙ方向成分を示し、変数ｓｑｒｔ（Ｘ）はＸの平方根、Ｘ²はＸの二乗を計算する計算式である。

ステップＳ０１３では、移動ベクトルＶｉとＶｊとのベクトル差ｄＶｉｊに関し所定の定数εと比較し、移動ベクトルＶｉと移動ベクトルＶｊとが実質的に同一の移動ベクトルとみなすことが可能かを判断する。ベクトル差ｄＶｉｊが定数εより小さければ、移動ベクトルＶｉと移動ベクトルＶｊとが実質的に同一と見なして処理をステップＳ０１４に移し、逆に大きければこれらを実質的に同一とは見なさず処理をステップＳ０１５に移す。ステップＳ０１４では類似度Ｐｉを以下の式（４）〜（６）で増加させる。

（式４） Ｐｉ＝Ｐｉ＋α
（式５） α＝１
（式６） α＝Ｃｊｍａｘ
（式４）における変数αは類似度Ｐｉを増加させる値である。（式５）のようにα＝１とした場合には、類似度Ｐｉは基準とした移動ベクトルＶｉと同一の移動ベクトルを持つ部分領域の個数となる。また、（式６）のようにα＝Ｃｊｍａｘとした場合には、類似度Ｐｉは基準とした移動ベクトルＶｉと同一の移動ベクトルを持つ部分領域に関するテンプレートマッチング時の最大一致度の総和となる。またベクトル差ｄＶｉｊの大きさに応じて変数αの値を小さくするなどしても構わない。

ステップＳ０１５はインデックスｊが部分領域の個数ｎより小さいかどうかを判定し、インデックスｊが部分領域の個数ｎより小さい場合は処理をステップＳ０１６に移し、大きい場合には処理をステップＳ０１７に移す。ステップＳ０１６ではインデックスｊの値を１増加させる。ステップＳ０１０からステップＳ０１６の処理により、基準とした移動ベクトルＶｉに関して、同じ移動ベクトルを持つと判定される部分領域の情報を用いた類似度Ｐｉが計算される。ステップＳ０１７では移動ベクトルＶｉを基準とした場合の類似度Ｐｉと変数Ｐ（Ａ，Ｂ）とを比較し、類似度Ｐｉが現在までの最大の類似度（変数Ｐ（Ａ，Ｂ）の値）より大きければ処理をＳ０１８に移し、小さければ処理をＳ０１９に移す。

ステップＳ０１８では、変数Ｐ（Ａ，Ｂ）に移動ベクトルＶｉを基準とした場合の類似度Ｐｉの値を設定する。ステップＳ０１７，Ｓ０１８では、移動ベクトルＶｉを基準とした場合の類似度Ｐｉが、この時点までに計算された他の移動ベクトルを基準にした場合の類似度の最大値（変数Ｐ（Ａ，Ｂ）の値）と比べ大きい場合には、基準としている移動ベクトルＶｉが現在までのインデックスｉの中で最も基準として正当であるとしている。

ステップＳ０１９では基準とする移動ベクトルＶｉのインデックスｉの値と部分領域の個数（変数ｎの値）とを比較する。インデックスｉが部分領域の個数より小さければ処理をステップＳ０２０に移す。ステップＳ０２０ではインデックスｉを１増加させる。

ステップＳ００８からステップＳ０２０により、画像Ａと画像Ｂとの類似度が変数Ｐ（Ａ，Ｂ）の値として計算される。類似度計算部１０５３は上記のように計算した変数Ｐ（Ａ，Ｂ）の値をメモリ１０２の所定アドレスに格納し、制御部１０８へ類似度計算終了信号を送り、処理を終了する。

続いて制御部１０８は照合判定部１０５４に照合判定開始信号を送り、照合判定終了信号を受信するまで待機する。照合判定部１０５４は照合し判定する（ステップＴ１７）。具体的には、メモリ１０２に格納された変数Ｐ（Ａ，Ｂ）の値で示される類似度と予め定められた照合しきい値Ｔとを比較する。比較結果、変数Ｐ（Ａ，Ｂ）≧Ｔならば画像Ａである登録指紋画像と画像Ｂである入力指紋画像とは同一指紋から採取されたものと判定しメモリ１０２の所定アドレスへ照合結果として‘一致’を示す値、たとえば‘１’を書込み、そうでなければ異なる指紋から採取されたものと判定し、メモリ１０２の所定アドレスへ照合結果として‘不一致’を示す値、たとえば‘０’を書込む。その後、制御部１０８へ照合判定終了信号を送り処理を終了する。

最後に制御部１０８がメモリ１０２に格納された照合結果をディスプレイ６１０またはプリンタ６９０を介して出力して（ステップＴ１８）、認証を終了する。

本実施の形態において、画像補正部１０５１、登録部１０５５、登録データ読出部１０５６、最大一致度位置探索部１０５２、類似度計算部１０５３、照合判定部１０５４、および制御部１０８のすべてあるいは一部は処理手順を記憶させたメモリ６２４などに相当のＲＯＭとそれを実行するためのＣＰＵ６２２などの演算処理装置を用いて構成してもよい。

［実施の形態２］
以上説明した認証機能搭載処理装置１における処理機能は、プログラムで実現される。本実施の形態では、このプログラムはコンピュータで読取可能な記録媒体に格納される。

本実施の形態では、この記録媒体として、図２に示されているコンピュータで処理が実行されるために必要なメモリ、たとえばメモリ６２４のようなそのものがプログラムメディアであってもよいし、また該コンピュータの外部記憶装置に着脱自在に装着されて、そこに記録されたプログラムが該外部記憶装置を介して読取り可能な記録媒体であってもよい。このような外部記憶装置としては、磁気テープ装置（図示せず）、ＦＤ駆動装置６３０およびＣＤ−ＲＯＭ駆動装置６４０などであり、該記録媒体としては磁気テープ（図示せず）、ＦＤ６３２およびＣＤ−ＲＯＭ６４２などである。いずれの場合においても、各記録媒体に記録されているプログラムはＣＰＵ６２２がアクセスして実行させる構成であってもよいし、あるいはいずれの場合もプログラムが該記録媒体から一旦読出されて図２の所定のプログラム記憶エリア、たとえばメモリ６２４のプログラム記憶エリアにロードされて、ＣＰＵ６２４により読出されて実行される方式であってもよい。このロード用のプログラムは、予め当該コンピュータに格納されているものとする。

ここで、上述の記録媒体はコンピュータ本体と分離可能に構成される。このような記録媒体としては、固定的にプログラムを担持する媒体が適用可能である。具体的には、磁気テープやカセットテープなどのテープ系、ＦＤ６３２や固定ディスク６２６などの磁気ディスク、ＣＤ−ＲＯＭ６４２／ＭＯ（Magnetic Optical Disk）／ＭＤ（Mini Disk）／ＤＶＤ（Digital Versatile Disk）などの光ディスクのディスク系、ＩＣカード（メモリカードを含む）／光カードなどのカード系、マスクＲＯＭ、ＥＰＲＯＭ（Erasable and Programmable ＲＯＭ）、ＥＥＰＲＯＭ（Electrically ＥＰＲＯＭ）、フラッシュＲＯＭなどによる半導体メモリが適用可能である。

また、図２のコンピュータはインターネットを含む通信ネットワーク３００と通信接続可能な構成が採用されているから、通信ネットワーク３００からプログラムがダウンロードされて流動的にプログラムを担持する記録媒体であってもよい。なお、通信ネットワーク３００からプログラムがダウンロードされる場合には、ダウンロード用プログラムは予め当該コンピュータ本体に格納されていてもよく、あるいは別の記録媒体から予め当該コンピュータ本体にインストールされてもよい。

なお記録媒体に格納されている内容としてはプログラムに限定されず、データであってもよい。

今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

実施の形態１にかかる認証機能搭載処理装置１のブロック図である。 実施の形態１にかかる認証機能搭載処理装置１が搭載されるコンピュータの構成図である。 セキュリティランクとアプリケーション有効時間との対応、およびそのセキュリティランクに区分されたアプリケーションを格納したテーブルの具体例を示す図である。 実施の形態１にかかる認証機能搭載処理装置１における処理を示すフローチャートである。 ステップＦ０１での認証処理の一例を示すフローチャートである。 ステップＴ１６での画像Ａと画像Ｂとの類似度算出処理を示すフローチャートである。 従来技術である、情報処理装置において個人認証してユーザの使用を制限する処理のフローチャートである。

符号の説明

１ 認証機能搭載処理装置、１０１ 認証情報入力部、１０２，６２４ メモリ、１０３ バス、１０５ 認証部、１０８ 制御部、２００ アプリケーション、２０２ 登録データ記憶部、６１０ ディスプレイ、６２２ ＣＰＵ、６２６ 固定ディスク、６３０ ＦＤ駆動装置、６３２ ＦＤ、６４０ ＣＤ−ＲＯＭ駆動装置、６４２ ＣＤ−ＲＯＭ、６５０ キーボード、６６０ マウス、６８０ 通信インターフェィス、６９０ プリンタ、７００ 入力部、１０５１ 画像補正部、１０５２ 最大一致度位置探索部、１０５２３ 移動ベクトルに基づく類似度計算部、１０５４ 照合判定部、１０５５ 登録部、１０５６ 登録データ読出部。

Claims (12)

1. 当該情報処理装置の機能に設定されたセキュリティ度と、セキュリティ度に対応した機能有効時間とを記憶する記憶手段と、
   ユーザを特定する情報である認証情報を取得する認証情報取得手段と、
   前記認証情報を用いて前記ユーザの前記機能の使用を認証する認証手段と、
   前記機能の使用が開始されてから、前記機能に設定されたセキュリティ度に対応した機能有効時間が経過したことが検出されると、前記認証情報を要求して、前記認証手段に前記認証を実行させる制御手段とを備える、情報処理装置。
2. 前記機能は第１機能と第２機能とを含み、
   前記セキュリティ度は、第１セキュリティ度と、前記第１セキュリティ度よりもセキュリティ度の低い第２セキュリティ度とを含み、
   前記第１セキュリティ度に対応した第１機能有効時間は、前記第２セキュリティ度に対応した第２機能有効時間よりも短く、
   前記第１機能に前記第１セキュリティ度が、前記第２機能に前記第２セキュリティ度が設定されている場合、
   前記制御手段は、前記機能の使用が開始されてから前記第１機能有効時間が経過したことが検出されたときに前記第１機能の使用に関して前記認証情報を要求し前記認証を実行させ、前記第２機能有効時間が経過したことが検出されたときに前記第２機能の使用に関して前記認証情報を要求し前記認証を実行させる、請求項１に記載の情報処理装置。
3. 前記第１機能は、電子商取引処理機能を含む、請求項２に記載の情報処理装置。
4. 前記第２機能は、電子メール処理機能および通話処理機能を含む、請求項２に記載の情報処理装置。
5. 前記制御手段は、前記認証手段において前記ユーザの認証が不成功の場合、前記ユーザに対して前記機能の使用を制限する、請求項１に記載の情報処理装置。
6. 前記認証情報は、生体由来情報である、請求項１に記載の情報処理装置。
7. 前記生体由来情報は指紋画像である、請求項６に記載の情報処理装置。
8. 前記認証手段は、
   前記認証情報取得手段で取得された前記認証情報である第１指紋画像および第２指紋画像のうち、前記第１指紋画像内に設定された複数の部分領域の画像のそれぞれに対応して、前記第２指紋画像において最大の一致度となる部分領域の画像の位置である最大一致度位置を探索する最大一致度位置探索手段と、
   前記複数部分領域ごとの、前記第１指紋画像内での該部分領域の位置を測るための基準位置と前記最大一致度位置探索手段により探索された該部分領域に対応の前記最大一致度位置との位置関係を示す位置関係量のうち、該位置関係量が所定レンジに該当する前記部分領域に関する情報から前記第１指紋画像と前記第２指紋画像との類似度を計算して画像類似度として出力する類似度計算手段と、
   前記画像類似度に基づいて前記第１指紋画像と前記第２指紋画像とが一致するか否か判定する判定手段とを含む、請求項７に記載の情報処理装置。
9. 前記類似度計算手段は、前記複数の部分領域のうち、前記最大一致度探索手段により探索された対応の前記最大一致度位置の前記基準位置からの方向と距離とが前記所定レンジに該当する前記部分領域の個数を計算して前記画像類似度として出力する、請求項８に記載の情報処理装置。
10. 機能に設定されたセキュリティ度と、セキュリティ度に対応した機能有効時間とを記憶する情報処理装置における認証方法であって、
    ユーザを特定する情報である認証情報を取得する認証情報取得ステップと、
    前記認証情報を用いて前記ユーザの前記機能の使用を認証する認証ステップと、
    前記機能の使用が開始されてから、前記機能に設定されたセキュリティ度に対応した機能有効時間が経過したことが検出されると、前記認証情報を要求して前記認証を実行する制御ステップとを備える、認証方法。
11. 情報処理装置において認証処理を実行させるプログラムであって、
    前記情報処理装置は、機能に設定されたセキュリティ度と、セキュリティ度に対応した機能有効時間とを記憶して、
    ユーザを特定する情報である認証情報を取得する認証情報取得ステップと、
    前記認証情報を用いて前記ユーザの前記機能の使用を認証する認証ステップと、
    前記機能の使用が開始されてから、前記機能に設定されたセキュリティ度に対応した機能有効時間が経過したことが検出されると、前記認証情報を要求して前記認証を実行する制御ステップとを実行させる、認証プログラム。
12. 請求項１１に記載の認証プログラムを記録した、コンピュータ読取可能な記録媒体。

Images