JP2007502460A - Ｕｓｂインターフェースアクセス可能生体認証プロセッサを有する生体認証パラメータ保護ｕｓｂインターフェース携帯型データ記憶装置 - Google Patents

Abstract

一般的なＵＳＢインターフェースを生体認証（指紋）技術と統合して装置内部のデータおよび情報記憶を個人生体認証情報によってセキュアにする、生体認証パラメータ保護ＵＳＢインターフェース携帯型データ記憶装置である。生体認証処理ユニットは、ＵＳＢホストによってセキュアにアクセスされ、ＰＣまたはＵＳＢ Ｏｎ−ｔｈｅ−Ｇｏホストで実行されるアプリケーションソフトウェアの制御でさまざまな生体認証機能を実行する。生体認証機能は、指紋スキャニングと、指紋生体データ生成および暗号化と、指紋生体データの比較と、指紋生体データの記憶と、を含む。記憶装置は、許可された指紋生体データを有するユーザによってのみアクセス可能である携帯型ハードディスクとして機能するとともに、装置のＵＳＢアクセス可能生体認証処理ユニットは、ＰＣホストおよびＵＳＢ Ｏｎ−ｔｈｅ−Ｇｏ装置において作動するアプリケーションソフトウェアに無制限のアプリケーションを提供する。

Description

本発明は、ＵＳＢ携帯型データ記憶装置と、ＵＳＢ生体認証処理ユニットとを含むＵＳＢ複合装置に関する。特に、ＵＳＢ携帯型データ記憶装置は、生体認証（指紋）技術を用いてアクセスされ、装置内部のデータおよび情報記憶を個人生体認証情報でセキュアにする。また、生体認証ユニットは、ＰＣまたはＵＳＢ Ｏｎ−ｔｈｅ−Ｇｏホストによってセキュアにアクセスされて、ＰＣまたはＵＳＢ Ｏｎ−ｔｈｅ−Ｇｏホストにおいて実行されるアプリケーションソフトウェアの制御でさまざまな生体認証機能を実行する。

従来装置は、生体認証特性を感知するための感知装置を使用し、装置はＵＳＢを介してシステムに接続されるとともに、前記システムの機能を開始するために生体認証識別が要求される。ヴァンス・Ｃ・ブジョーン (Vance C Bjorn)他に対する２０００年９月２６日の米国特許第６，１２５，１９２号は、ＵＳＢを介してデジタルシステムに接続され、デジタルシステムのアクセスに指紋認証を要求する指紋センサを開示している。同様に、リチャード・Ｖ・ボールト（Richard V Bault）に対する２００２年３月５日の米国特許第６，３５３，４７２号は、操作を許可する前に指紋によって人物の認証をするための装置を開示するとともに、操作モードへのこの装置の接続がＵＳＢインターフェースを介して実行できることを開示している。上記の先行技術のいずれも、ＵＳＢを介してコンピュータプラットフォームにリンクすることが可能な携帯型ハードディスクにおいて、前記ディスクに記憶される情報にアクセスするために指紋認証を要求するような指紋認証の使用は、提示していない。また、コンピュータプラットフォームの生体認証処理ユニットは、ＵＳＢホストによって外部からアクセスでき、ドアおよびコンピュータへのアクセスの許可、指紋画像のスキャニング、eバンキング、ならびにその他の指紋識別ツールを含むさまざまな機能を実行する。

スウォンガー（Swonger）他に対する１９８０年７月１日の米国特許第４，２１０，８９９号は、ある人にある場所への入場を許したりコンピュータ端末へのアクセスを提供したりといった、セキュアなアクセスアプリケーションのために中央処理局と共同する光学スキャニング指紋読取装置を開示している。バウルズ（Bowles）に対する１９８５年６月２５日の米国特許第４，５２５，８５９号は、同様に、指紋画像を取り込むためのビデオカメラを開示しており、指紋の細部、すなわち、指紋の隆線の分岐や末端を用いて、照合指紋のデータベースとの一致を判断する。遺憾ながら、この技術の欠点の１つは、指の汚れが光学感知に影響を及ぼし得ること、または、本物の生の指紋でなく指紋の写真もしくは印刷画像の提示によって光学センサが欺かれる可能性があることである。光学センサは、大きいうえ、衝撃、振動、および表面汚染に影響されるおそれがある。また、光学指紋センサは、光学および移動部品のため大きくかつ比較的高価であることに加え、有用性が信頼できない場合がある。したがって、本発明の目的は、ＵＳＢアクセス可能インターフェース生体認証プロセッサを有する生体認証パラメータ保護ＵＳＢインターフェース携帯型データ記憶装置と、指紋を正確に感知する指紋センサおよび関連する方法とを提供することであり、そのセンサは、小型で信頼性があり比較的安価である。したがって、従来の光学センサの多くの欠点および短所は、本発明では、容量性または電界センサの使用で克服されている。

リトロニクス・コンポーネント・シンガポール社(Ritronics Components Singapore Pte Ltd)（シンガポール）に対するシンガポール特許第９６６８８号は、生体認証保護ＵＳＢ携帯型データ記憶装置を開示している。しかしながら、本発明と比較すると、先行技術の装置は、生体認証処理ユニットがそのＵＳＢホストによって直接アクセスされることを可能にしていない。

国際公開第０３／００３２８３号は、生体認証に基づく認証能力を有する携帯型装置を開示している。しかしながら、このような装置の登録には、管理ソフトウェアをＰＣホストにインストールする必要がある。また、携帯型装置の不揮発性メモリへのアクセスは、生体認証認証の代替としてパスワードを使用して達成できる。

したがって、本発明の目的は、生体認証処理ユニットと、生体認証パラメータ保護ＵＳＢ携帯型データ記憶装置とを含むＵＳＢ装置を提供することである。装置内部の情報記憶は、生体認証指紋処理ユニットによる個人の指紋生体データでセキュアされ、同じ生体認証指紋処理ユニットは、ＵＳＢホスト装置によってアクセスされ、さまざまな生体認証（指紋）機能を実行することができる。また、任意のコンピュータプラットフォーム（ＵＳＢホスト有）と装置の間の通信経路は、ＵＳＢクライアント／ホストインターフェースを介している。

本発明の別の目的は、生体認証処理ユニットがＵＳＢ指紋生体データによってセキュアにアクセス可能で、許可された指紋を有する人物のみが記憶装置の機能を作動させることができる、携帯型データ記憶を提供することである。また、この装置は、データ記憶機能ホストから独立して、ＰＣホストと、ＵＳＢ Ｏｎ−ｔｈｅ−Ｇｏ装置とを含むＵＳＢホスト装置のための生体認証（指紋）処理ユニットとして機能することも可能で、ＰＣまたはＵＳＢ Ｏｎ−ｔｈｅ−Ｇｏホストで実行されるアプリケーションソフトウェアの制御で、さまざまな生体認証機能を実行することができる。このような生体認証機能は、指紋スキャニングと、指紋生体データ生成および暗号化と、指紋生体データの比較と、指紋生体データの記憶とを含む。装置は、ＵＳＢインターフェースを介してＵＳＢホストに接続することが可能な生体認証処理ユニットを有する携帯型ハードディスクとして機能する。このとき、ＵＳＢホストは、記憶装置に記憶されているデータにアクセスしてそれを取り出すか、または記憶装置にデータを記憶させることができる。装置内のデータは、個人によって保護されているのである。

本発明のさらなる目的は、生体認証単独で保護され、不揮発性メモリの許可アクセスにパスワードが一切含まれない、携帯型データ記憶装置を提供することである。また許可された指紋の認証後まで、装置のデータ処理ユニットへのＵＳＢ接続は一切ない。

本発明の一態様によると、携帯型データ記憶装置が開示され、この装置は、
組み込み型指紋生体認証処理ユニットおよびセンサであって、センサが容量性または電界感知装置の一方である、組み込み型指紋生体認証処理ユニットおよびセンサと、
データを記憶するように構成された記憶モジュールを形成する、複数の不揮発性固体読み出し／書き込みメモリと、
組み込み型指紋処理ユニットと、記憶モジュールと、前記携帯型データ記憶装置が接続可能なホストコンピュータシステムと、にインターフェースするためのプロセッサユニットであって、メモリ記憶として操作でき、生体認証情報保護でフラッシュメモリに記憶／から取得するデータのためのゲートウェイであるプロセッサユニットと、
不揮発性固体読み出し／書き込みメモリ内部における、データおよび情報を安全に保管するための、データ暗号化またはデータ保護機構と、
生体認証指紋登録のための所有者登録機構と、を備える。

本発明の一実施形態は、データ暗号化機構を使用する。本発明では、装置内部のデータを暗号化するために５６ビットブロウフィッシュ（Blowfish）暗号化が使用される。しかしながら、任意の暗号化が、装置内部のデータを暗号化するために使用できる。

本発明の一実施形態は、データ保護機構を使用する。データ保護機構は、不揮発性固体読み出し／書き込みメモリがプリント回路基板から容易に物理的に取り外されることを防ぐ。不揮発性固体読み出し／書き込みメモリを除去しようとすると、メモリが物理的に破壊される。本発明では、エポキシを用いてメモリをプリント回路基板に物理的に結合する。

別の実施形態は、ＵＳＢアクセス可能インターフェース生体認証プロセッサを有する生体認証パラメータ保護ＵＳＢインターフェース携帯型データ記憶装置を提供し、指紋生体認証処理は、携帯型データ記憶へ／からのデータアクセスを保護するために使用されるだけでなく、装置内部のデータの安全を脅かすことなくＵＳＢホストからアクセスされることも可能である。この付加的な進歩性により、装置に加えて多くの生体認証関連の適用を開発することが可能になる。このような適用は、セキュアされたＰＣアクセス制御と、ドアアクセス制御と、セキュアなインターネットバンキングと、現金自動預け払い機へのセキュアなアクセスと、セキュアなｅチケット発行とを含み、かつこれらに限定されない。このようなアクセスのトランザクションを、装置そのものの内部に記憶することすら可能である。

本開示は、生体認証パラメータ保護ＵＳＢインターフェース携帯型データ記憶装置を、高い記憶容量を有する、使用が簡単な携帯型小型データ記憶装置として提供する。装置は、サイズが小さく、会計データファイル、ＣＡＤファイル、大容量プレゼンテーションファイル、およびマルチデータファイルなどの大容量ファイルを記憶することができる。

別の実施形態は、生体認証パラメータ保護ＵＳＢインターフェース携帯型データ記憶装置を提供し、この携帯型データ記憶装置は、指紋登録、認証、および照合のための管理ソフトウェアのインストールを要しない。

別の実施形態は、生体認証パラメータ保護ＵＳＢインターフェース携帯型データ記憶装置を提供し、データ記憶への許可アクセスは、許可された指紋のみにより行われ、パスワードまたはトークンによって行われない。

別の実施形態は、生体認証パラメータ保護ＵＳＢインターフェース携帯型データ記憶装置を提供し、この携帯型データ記憶装置は、ユーザにとって簡単に使用でき、ＵＳＢインターフェースユニットを介して任意のコンピュータプラットフォームにプラグし、許可された指紋を供給すると、コンピュータのプラットフォーム上でデータにアクセスすることができる。

別の実施形態は、生体認証パラメータ保護ＵＳＢインターフェース携帯型データ記憶装置に記憶されるデータへアクセスする高速の方法を提供する。これは、１秒以下という短い、生体認証照合およびシステムアクセス時間から見ることができる。また、典型的な生体認証登録時間は、ユーザ１人あたり１秒以下である。

別の実施形態は、生体認証パラメータ保護ＵＳＢインターフェース携帯型データ記憶装置を提供し、この携帯型データ記憶装置では、１０人以下のユーザに許可アクセス権が与えられる。

別の実施形態は、生体認証パラメータ保護ＵＳＢインターフェース携帯型データ記憶装置を提供し、この携帯型データ記憶装置は、１組のマスターユーザ指紋生体データと、別の１組の普通ユーザ指紋生体データとを含む。マスターユーザは、マスターおよび普通ユーザの両方の指紋生体データを消去することが可能であり、普通ユーザは、本人の指紋生体データを消去することのみ可能である。

図１は、ＵＳＢインターフェースユニット１４と、指紋センサ１２と、ケーシング１０と、を備える携帯型データ記憶装置１００を示す。図１を参照すると、ケーシング１０は、組み込み型指紋生体認証処理ユニット２０と、ＵＳＢハブ１６と、生体認証アクセススイッチ３８と、指紋登録スイッチ３６と、アクセス制御判断（マイクロコントローラ）ユニット３２と、データ処理ユニット３４と、複数の不揮発性固体読み取り／書き込みメモリ４０と、を囲む。図示される実施形態において、指紋センサ１２は、指紋生体認証処理ユニット２０に接続される。生体認証処理ユニット２０は、アクセス制御判断（マイクロコントローラ）ユニット３２に接続され、アクセス制御判断ユニット３２は、データ処理ユニット３４に接続される。

再び図２を参照すると、適用において、装置のユーザは、装置をＵＳＢホストにプラグする前に、生体認証アクセススイッチ３８をデータ記憶または生体認証アクセスのいずれかに切り替えることができる。

装置１００内部のデータ記憶へのアクセスが選択された場合、データ記憶装置１００のユーザは、自分の指を指紋センサ１２（読み取り器の役割を果たす）の上に置く。センサ１２は、ユーザの指紋をスキャンし、指紋生体データが、組み込み型指紋生体認証処理ユニット２０に送られる。組み込み型指紋生体認証処理ユニット２０は、指紋生体データを、マイクロコントローラ３２内部の生体データ記憶ユニットに前もって記憶され暗号キーとしてセキュアされた登録生体データと照合する。照合が成功しなかった場合、ユーザは、不揮発性固体読み取り／書き込みメモリ４０内のデータへのアクセスを拒否されるか、または、指紋を再スキャンさせる。照合が成功した場合、マイクロコントローラ３２は、データ処理ユニット３４に指示して、不揮発性固体読み取り／書き込みメモリ４０に記録されている情報を検索させ、情報をＵＳＢホストに送らせるか、または、ＵＳＢホストからの情報を不揮発性固体読み取り／書き込みメモリ４０に記憶させる。不揮発性固体読み取り／書き込みメモリ４０に記録される情報は、ＵＳＢホスト内で実行される暗号化ソフトウェアによって暗号化することができる。

ユーザは、自分の指紋生体データを組み込み型指紋生体認証処理ユニット２０に登録しなくてはならない。第１の登録において、ユーザは、自分の指紋を指紋センサ１２によってスキャンさせ、指紋生体データは、生体認証処理ユニット２０によって処理され、その後アクセス制御ユニット３２に記憶される。ユーザは、指１本ごとに指紋を３回スキャンさせて、指紋生体データがアクセス制御ユニット３２に記憶される前に、生体認証処理ユニット２０によって指紋生体データを正確に読み取らせなければならない。最高で１０人のユーザまで登録することができる。

第１のユーザが登録された後、別のユーザが、装置に記憶されている情報へのアクセスを希望する場合、その別のユーザは、再登録しなければならない。このユーザの登録が可能になる前に、第１のユーザは、まず自分の指紋を認証させなくてはならず、それが成功した場合、後のユーザが、自分たちの指紋生体データを登録することができる。その登録プロセスは、第１のユーザと同じである。

登録された指紋は、さらに、マスター指紋と普通指紋の２つの区分に分類される。登録された最初の２つの指紋は、マスター指紋となる。マスター指紋は、装置の指紋生体データを完全に消去する権利を有する。登録スイッチ３６は、マスターの再登録と、普通の再登録と、普通の装置操作とを識別するために使用される。

本発明によると、携帯型データ記憶装置の典型的な生体認証照合およびシステムアクセス時間は、１秒以下であり、生体認証登録時間は、ユーザ１人あたり１秒以下であり、１０人以下のユーザに許可アクセス権が与えられる。

生体認証アクセススイッチ３８が、組み込み型指紋生体認証処理ユニット２０へのＵＳＢホストによるアクセスを許可するよう設定された場合、アクセス制御判断（マイクロコントローラ）ユニット３２は、組み込み型指紋生体認証処理ユニット２０とＵＳＢホストの間のＵＳＢ接続を可能にする。本発明において、ＰＣアクセス制御ソフトウェアが、装置とともに提供される。この方法に使用されるソフトウェアは、ＰＣアクセス制御およびデータ暗号化機能を含む。しかしながら、本発明は、さらなるソフトウェア開発のプラットフォームを提供し、それはＰＣホストに適用できるだけでなく、ＵＳＢ Ｏｎ−ｔｈｅ−Ｇｏホストにも利用できる。また、不揮発性固体読み取り／書き込みメモリ４０は、エポキシによって物理的に保護され、メモリ４０の物理的な取り外しを防ぐ。

進歩的な半導体およびファームウェア技術を用いて、指紋生体認証処理ユニット２０と、ＵＳＢハブ１６と、アクセス制御判断（マイクロコントローラ）ユニット３２と、データ処理ユニット３４と、を含む上記の処理ユニットが、１つまたは２つの物理的ユニットに組み合わせ可能であることは、共通の一般常識である。

本発明は、特定の実施形態によって説明されたが、本発明の要旨から逸脱することなく修正が行われてもよいものと理解される。本発明の範囲は、本明細書に示される発明の説明に限定されるものではなく、添付されるクレームによって定義されるものと理解される。

本発明の一実施形態が、添付の図面を参照して記載される。
図１は、生体認証パラメータ保護ＵＳＢインターフェース携帯型データ記憶装置の概略図である。 図２は、図１の装置のシステム機能ブロック図である。

Claims (12)

1. ＵＳＢアクセス可能生体認証プロセッサを有する携帯型データ記憶装置であって、
   組み込み型指紋生体認証処理ユニットおよびセンサであって、前記指紋生体認証処理ユニットは、ＵＳＢホストによって外部からおよび装置内で内部からアクセス可能である、組み込み型指紋生体認証処理ユニットおよびセンサと、
   データおよび情報記憶のための複数の不揮発性固体読み出し／書き込みメモリと、
   前記組み込み型指紋システムと、ＵＳＢホストと、前記不揮発性固体読み出し／書き込みメモリと、にインターフェースするためのプロセッサユニットと、
   前記不揮発性固体読み出し／書き込みメモリ内部に、データおよび情報を安全に保管するための、データ暗号化またはデータ保護機構と、
   生体認証指紋登録のための登録機構と、
   を備えることを特徴とする携帯型データ記憶装置。
2. 前記データ記憶への許可アクセスが、許可された指紋のみによることを特徴とする請求項１に記載の携帯型データ記憶装置。
3. 前記装置内部のマイクロコントローラおよび前記組み込み型指紋生体認証処理ユニットを用いて、前記不揮発性固体読み出し／書き込みメモリの読み出しおよび書き込みアクセスを許可する、ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の携帯型データ記憶装置。
4. 前記不揮発性固体読み出し／書き込みメモリへの任意の未許可アクセスを認証するための生体データが、前記装置内部に記憶される、ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の携帯型データ記憶装置。
5. 前記生体データは、前記ＵＳＢホストによってアクセス不可能であることを特徴とする請求項４に記載の携帯型データ記憶装置。
6. ユーザの指紋生体データが、マスター指紋生体データと、普通ユーザ指紋生体データとを含み、マスターユーザは、マスターおよび普通ユーザの両方の前記生体データを消去することが可能であり、普通ユーザは、本人の生体データを消去することのみ可能である、ことを特徴とする請求項４に記載の携帯型データ記憶装置。
7. 登録スイッチを用いて、指紋登録と普通の装置認証操作とを識別することを特徴とする請求項１に記載の携帯型データ記憶装置。
8. 生体認証パラメータ保護携帯型データ記憶装置を使用する方法であって、
   ユーザの指紋を指紋センサによってスキャンするステップと、
   前記スキャンした画像の処理を、前記画像を生体データ記憶ユニットにあるユーザの指紋生体データと照合する生体認証処理ユニットによって行うステップと、
   認証が失敗した場合に、ユーザに再度指紋をスキャンするよう要請するステップと、を備えることを特徴とする方法。
9. 典型的な生体認証照合およびシステムアクセス時間が、１秒以下であることを特徴とする請求項１に記載の携帯型データ記憶装置。
10. 生体認証登録時間が、ユーザ１人あたり１秒以下であり、１０人以下のユーザに許可アクセス権が与えられることを特徴とする請求項１に記載の携帯型データ記憶装置。
11. 前記不揮発性固体読み出し／書き込みメモリのメモリは、フラッシュメモリを含むことを特徴とする請求項１に記載の携帯型データ記憶装置。
12. 前記不揮発性固体読み出し／書き込みメモリのメモリは、共通して、磁気抵抗ランダムアクセスメモリ（ＭＲＡＭ）であることを特徴とする請求項１１に記載の携帯型データ記憶装置。

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