JP2008226035A - 画像選択認証装置、認証システム、認証方法 - Google Patents

Abstract

【課題】手書き文字を利用して個人認証でき、かつ、照合精度の高い個人認証装置を提供することを目的とする。
【解決手段】ユーザを識別するユーザ識別子と各ユーザが事前に登録した一以上の手書き画像とを対応付けて記憶する記憶手段を備え、ユーザから受け付けたユーザ識別子に基づいて、記憶手段から、当該ユーザ識別子に対応付けて記憶された一以上の手書き画像のうち一つを正解画像として抽出し、また、当該ユーザ識別子に対応付けて記憶された一以上の手書き画像以外の手書き画像のうち所定数の画像を不正解画像として抽出し、抽出した正解画像及び所定数の不正解画像を任意に配置した認証画面情報を生成し、ユーザに提示する。ユーザは、提示された認証画面から、事前に登録した手書き画像を選択することにより、認証が行われる。
【選択図】図７

Description

本発明は、画像選択方式による個人認証技術に関する。

従来、インターネット上でのオンラインショッピングサイトでは、ユーザがウェブサイトにアクセスしたときや決済をするときに、ユーザの個人認証処理を行い、当該認証処理の結果、認証が成功した場合に、ウェブサイトの利用を許可したり、決済が完了するようになっている。

この個人認証処理は、ユーザＩＤとパスワードを用いることが一般的である。ユーザはウェブサイト毎にユーザＩＤとパスワードを管理する必要があるが、様々なパスワードを記憶することは現実的でなく、共通のパスワードを使用したり、自分の名前や誕生日などを利用して覚えやすいパスワードを使用しているというのが実態であることが多い。

また、パスワードを使わない認証方式として、特許文献１には、署名認証方式が記載されている。これは、ユーザのサインを電子的に読み取り、筆跡によるパターンマッチングで認証を行うものである。
特開２００５−３１７３９号公報

ところで、上記従来の署名認証方式は、照合時のパターンマッチング処理における処理の負荷が高い。また、署名認証方式で照合精度を下げると、他人が書いた署名が認証成功してしまうため、ある程度照合精度を上げた設定をする必要があるが、一方、照合精度を高く設定すると、今度はかえって、本人が書いた署名ですら認証不可となる場合がある。特に、手を怪我した場合などでは、認証不可となる場合が多い。このように、署名認証方式では、照合精度にブレがあり、安定的に個人認証を行うことが困難である。

また、パスワードを使って認証する場合は、上述のように、パスワードの管理負担の問題に加え、フィッシングサイトでユーザＩＤやパスワードを入力してしまうという危険がある。この場合には、害意ある第三者がユーザＩＤやパスワードを盗み見てしまうため、ユーザＩＤやパスワードが悪用され、ユーザに不測の損害を与えかねないという問題がある。

本発明は、かかる事情に鑑みてなされたものであり、手書き文字等の手書き画像を利用して個人認証でき、かつ、照合精度の高い個人認証装置を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明による画像選択認証装置は、ユーザを識別するユーザ識別子と各ユーザが事前に登録した一以上の手書き画像とを対応付けて記憶する記憶手段と、ユーザから受け付けたユーザ識別子に基づいて、記憶手段から、当該ユーザ識別子に対応付けて記憶された一以上の手書き画像のうち一つを正解画像として抽出し、また、当該ユーザ識別子に対応付けて記憶された一以上の手書き画像以外の手書き画像のうち所定数の画像を不正解画像として抽出し、抽出した正解画像及び所定数の不正解画像を任意に配置した認証画面情報を生成し、ユーザに当該認証画面を提示する表示文字バッファ作成処理手段と、ユーザが認証画面を用いて選択した画像に関する情報を受け取り、当該選択された画像が正解画像であるか否かを判別し、正解画像である場合には認証成功とするマッチング処理手段と、を備える。

好適には、表示文字バッファ作成処理手段は、正解画像との照合率が所定の閾値よりも低い手書き画像を不正解画像として抽出する。

また、好適には、記憶手段に記憶される各々の手書き画像に対して、各手書き画像の不正解画像を事前に一以上抽出し、抽出された画像をダミー表示候補として各画像に対応付けて記憶手段に記憶するダミー表示候補作成処理手段を備え、表示文字バッファ作成手段は、ダミー表示候補をもとに認証画面情報を生成する。

さらに好適には、手書き画像を読み込むスキャナと、スキャナにより読み込んだ手書き画像から、手書き画像を一つずつ切り出して記憶手段に記憶するユーザ登録手段と、を備える。

また、手書き画像は、手書き文字画像であることが好ましい。

さらに、ダミー表示候補作成処理手段は、各文字画像のダミー表示候補を抽出する際に、各文字画像と同じ文字表記を表す文字画像で、かつ、照合率が所定の閾値よりも低い文字画像を、ダミー表示候補として抽出する、ことが好ましい。

また、本発明による認証システムは、認証サーバとユーザ端末とが通信可能に接続されて構成される。ここで、認証サーバは、ユーザを識別するユーザ識別子と各ユーザが事前に登録した一以上の手書き画像とを対応付けて記憶する記憶手段と、ユーザ端末からユーザ識別子を受信し、記憶手段から、受信したユーザ識別子に対応付けて記憶された一以上の手書き画像のうち一つを正解画像として抽出し、また、受信したユーザ識別子に対応付けて記憶された一以上の手書き画像以外の手書き画像のうち所定数の画像を不正解画像として抽出し、抽出した正解画像及び所定数の不正解画像を任意に配置した認証画面情報を生成し、ユーザ端末に当該認証画面情報を送信する表示文字バッファ作成処理手段と、ユーザ端末から、ユーザが選択した画像に関する情報を受け取り、当該選択された画像が正解画像であるか否かを判別し、正解画像である場合には認証成功とするマッチング処理手段と、を備える。

さらに、本発明による認証方法は、認証サーバとユーザ端末とが通信可能に接続されて構成される認証システムにおける認証方法であって、認証サーバが、ユーザから一以上の手書き画像の登録を受け付け、ユーザ識別子に対応付けて一以上の手書き画像を記憶手段に記憶するステップと、認証サーバが、ユーザ端末から、ユーザ識別子を受信するステップと、認証サーバが、記憶手段から、受信したユーザ識別子に対応付けて記憶された一以上の手書き画像のうち一つを正解画像として抽出し、また、受信したユーザ識別子に対応付けて記憶された一以上の手書き画像以外の手書き画像のうち所定数の画像を不正解画像として抽出し、抽出した正解画像及び所定数の不正解画像を任意に配置した認証画面情報を生成し、ユーザ端末に当該認証画面情報を送信するステップと、認証サーバが、ユーザ端末から、ユーザが選択した画像に関する情報を受け取るステップと、選択された画像が正解画像であるか否かを判別し、正解画像である場合には認証成功とするステップと、を備える。

本発明のプログラムは、本発明の認証方法の各ステップをコンピュータに実行させることを特徴とする。本発明のプログラムは、ＣＤ−ＲＯＭ等の光学ディスク、磁気ディスク、半導体メモリなどの各種の記録媒体を通じて、又は通信ネットワークなどを介してダウンロードすることにより、コンピュータにインストール又はロードすることができる。

なお、本明細書等において、手段とは、単に物理的手段を意味するものではなく、その手段が有する機能をソフトウェアによって実現する場合も含む。また、１つの手段が有する機能が２つ以上の物理的手段により実現されても、２つ以上の手段の機能が１つの物理的手段により実現されてもよい。

本発明によれば、手書き文字等の手書き画像を利用して個人認証でき、かつ、照合精度の高い個人認証装置を提供することが可能となる。手書き画像を利用するため、本人であれば覚える必要もなく、確実に見分けることができるため、管理負担がなく、かつ、精度の高い照合が可能になる。また、事前に登録が必要であるため、フィッシングサイト対策にも有効であるという格別の効果を奏する。

以下、本発明の実施の形態について図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。

図１は、本発明の一実施形態に係る認証システム１００の概略構成を示すブロック図である。図１に示すように、本認証システム１００は、認証サーバ１０と、ユーザ端末３０とを備え、これらがネットワークを介して相互に接続されることにより構成される。

認証サーバ１０は、筆跡選択認証方式による個人認証処理を行うサーバ装置であり、登録用紙２０に記入された手書き文字を読み取って登録する機能と、ユーザ端末３０を用いてアクセスしてきたユーザの認証を行う機能とを有する。また、認証サーバ１０には、専用又は汎用のコンピュータを適用可能である。このとき、ハードウェア構成としては、例えば、各部の動作や処理を制御するための制御手段としてのＣＰＵ、処理に必要なデータを格納するＲＯＭや作業領域として機能するＲＡＭ等を含むメモリ、各種の情報を格納するハードディスク等の記憶装置、入出力インタフェース、通信インタフェース及びこれらを結ぶバスを備える。

なお、認証サーバ１０は、単一のコンピュータより構成されるものであっても、ネットワーク上に分散した複数のコンピュータより構成されるものであってもよい。また、単一のコンピュータの一部が本実施形態に係る認証サーバ１０の機能を備えてもよい。認証サーバ１０は、ＣＰＵが、メモリまたは外部記憶装置などに記憶された所定のプログラムを実行することにより、後述の各手段を備えるよう機能する。

ユーザ端末３０は、ユーザが利用する端末装置であり、例えば、パーソナルコンピュータ（ＰＣ）や、携帯電話機、携帯型端末装置などを用いることができる。また、ユーザ端末３０は、ウェブブラウザを備えることが好ましい。

また、認証サーバ１０とユーザ端末３０とは、ネットワークで各種情報を送受信可能に接続される。ネットワークとしては、例えば、インターネット、ＬＡＮ、専用線、パケット通信網、電話回線、企業内ネットワーク、その他の通信回線、それらの組み合わせ等のいずれであってもよく、有線であるか無線であるかを問わない。

図２は、認証サーバ１０の構成を示すブロック図である。図２に示すように、認証サーバ１０は、スキャナ１１と、ユーザ登録手段１２と、ダミー表示候補作成処理手段１３と、ユーザデータベース（以下「ユーザＤＢ」という。）１４と、表示文字バッファ作成処理手段１５と、表示文字バッファ１６と、マッチング処理手段１７とを備える。

スキャナ１１は、登録用紙２０に記入された手書き文字等を読み取り、画像データをユーザ登録手段１２に送る機能を有する。

ユーザ登録手段１２は、スキャナから送られてきた画像データから文字を一文字ずつ切り出して、当該文字のコード情報と文字画像とをユーザＩＤに対応付けてユーザＤＢ１４に登録する機能を有する。

ダミー表示候補作成処理手段１３は、ユーザ登録手段１２によるユーザ登録直後またはユーザ登録後の任意の時点において、認証時に不正解の文字画像としてダミー表示させるための候補を事前に抽出し、ユーザＤＢ１４に登録する機能を有する。

ユーザＤＢ１４には、各ユーザが登録した手書き文字の画像データが格納され、各ユーザのユーザＩＤと、文字画像データとが、対応付けて記憶される。このとき、一のユーザは、複数の文字画像データを登録可能であり、登録した各文字毎に、当該文字のコード情報と、複数のダミー表示候補とが対応付けて記憶される。

表示文字バッファ作成処理手段１５は、ユーザ端末３０から認証用のユーザＩＤを受信して、当該ユーザＩＤに基づいて、認証用の画面に表示させる文字をユーザＤＢ１４から抽出し、表示文字バッファ１６に格納するとともに、認証画面情報をユーザ端末３０に送信する機能を有する。

表示文字バッファ１６は、認証用の画面に表示させる文字及び正誤に関するデータを一時的に記憶する機能を有する。

マッチング処理手段１７は、ユーザ端末３０からユーザが選択した文字に関する情報を受信し、表示文字バッファ１６を参照して認証の可否を判断し、認証結果をユーザ端末３０に送信する機能を有する。

図３は、ユーザＤＢ１４のデータ構成の一例を示す図である。ユーザＤＢ１４は、ユーザＩＤ１４１と、文字ＩＤ１４２と、文字１４３と、ダミー表示候補のユーザＩＤ１４３の各フレームを備える。ユーザＩＤ１４１には、ユーザを識別するための識別子が格納される。文字ＩＤ１４２には、登録用紙２０を用いてユーザが事前に登録した文字のコード情報が格納される。文字１４３には、登録用紙２０のスキャナ読取画像データから切り出した一文字毎の文字画像データが格納される。ダミー表示候補のユーザＩＤ１４４には、複数のダミー表示候補が格納される。ダミー表示候補とは、認証の際、ユーザ端末３０に表示される認証画面において、不正解の文字画像としてダミー表示される文字画像データの候補のことである。本実施形態では、ダミー表示候補をユーザＩＤにより特定している。

例えば、図３に示す例では、ユーザＩＤ「００００１」のユーザは、事前に文字「あ」、「い」、「か」、「わ」の４文字の手書き文字を登録している。文字「あ」の文字ＩＤ（文字コード）は「１」である。文字「い」、「か」、「わ」の文字ＩＤは、それぞれ「２」、「６」、「４４」である。また、ユーザＩＤ「０００１」のユーザが登録した文字「あ」（文字ＩＤ「１」）に対して、ダミー表示候補のユーザＩＤとして「００００２」、「００００３」、「００４００」、「０１００１」、「０１０１０」の５つが登録されている。これは、ユーザＩＤ「００００２」が事前に登録した文字ＩＤ「１」の文字「あ」が、ダミー表示候補であることを示している。

図４は、表示文字バッファ１６のデータ構成の一例を示す図である。表示文字バッファ１６は、認証画面に表示される文字画像について、文字画像データに関する情報１６１と、その正誤を示すフラグ情報１６２とが記憶される。

例えば、図４に示す例では、左端の「あ」が正解、すなわち、ユーザが事前に登録した手書き文字の画像である。そして、残りが不正解、すなわち、当該ユーザ以外の者が登録した手書き文字の画像である。

次に、上記のように構成される認証システム１００の動作の概要について説明する。

まず、本実施形態における認証システム１００によるユーザ登録処理について説明する。

図５は、認証システム１００によるユーザ登録処理の一例を示すイメージ図である。また、図６は、認証システム１００によるユーザ登録処理の流れを示すフローチャートである。

まず、認証システム１００にユーザ登録しようとする者は、登録用紙２０に手書きで文字を記入する（Ｓ５１）。図５に示す例では、ユーザは４つの文字「あ」、「い」、「か」、「わ」を登録用紙２０に記入している。その後、認証サーバ１０は、スキャナ１１で登録用紙２０を読み取り、読み取った画像データ（登録用紙画像データ）をユーザ登録手段１２に渡す（Ｓ５２）。

ユーザ登録手段１２は登録用紙画像データを受け取ると、ユーザ登録処理を行う（Ｓ５３）。このユーザ登録処理は、次のように行う。

まず、登録用紙画像データから、ユーザが記入した文字を一文字ずつ切り出した文字画像データを取得する。文字を切り出す際には、登録用紙２０に印刷された矩形のマス目を利用するとよい。図５に示す例では、「あいかわ」と記入された登録用紙画像データから、「あ」、「い」、「か」、「わ」の各文字画像を切り出す。

その後、切り出した各文字画像データをもとに文字認識処理を行い、切り出した文字の文字コードを取得する。図５に示す例では、それぞれ、文字コード「１」、「２」、「６」、「４４」を取得する。

そして、登録する各文字の文字画像データと文字コードを取得した後、ユーザ登録手段１２は、新たにユーザＩＤを発行し、当該ユーザＩＤに文字画像データと文字コードとを対応付けてユーザＤＢ１４に登録する。図５に示す例では、ユーザＤＢ１４に示すように、ユーザＩＤ「００００１」に対して、文字ＩＤ「１」の文字画像「あ」と、文字ＩＤ「２」の文字画像「い」と、文字ＩＤ「６」の文字画像「か」と、文字ＩＤ「４４」の文字画像「わ」が対応付けて登録される。

なお、図示省略しているが、この文字認識処理により文字コードを取得したとき、取得した文字コードの正誤を、ユーザ又は登録作業者等に対して確認することが好ましい。例えば、「登録文字は、『あ』、『い』、『か』、『わ』でよろしいでしょうか？」と表示して、ユーザ等の確認を得るとよい。この確認処理を入れることにより、文字認識に誤りがあった場合でも修正できるようになる。また、登録文字が重複する場合には、重複を排除し、重複している文字画像のうち、いずれか一つのみを登録することが好ましい。例えば、登録用紙２０に「たなかたつお」と書いた場合、「た」が重複するので、いずれか一方の「た」の文字画像のみをユーザＤＢ１４に登録する。

こうして、ユーザ登録処理が完了した後、ユーザ登録手段１２は、ユーザに対してユーザＩＤを通知する（Ｓ５４）。通知方法は任意の手法を適用できる。例えば、ユーザ登録時に登録した電子メールアドレスを用いて、電子メールでユーザＩＤを通知しても良いし、郵送により通知しても良い。

また、ダミー表示候補作成処理手段１３は、ユーザ登録処理が完了すると、ダミー表示候補を作成し、ユーザＤＢ１４に登録する（Ｓ５５）。このダミー表示候補作成処理は、次のように行う。

まず、登録した文字のうちの或る文字Ｘについて、当該文字Ｘと同じ文字ＩＤの文字ＹをユーザＤＢ１４の中からランダムに選択する。次に、文字Ｘと文字Ｙを照合し、類似度を算出する。この類似度算出処理は、任意の手法を利用可能であり、例えば、筆跡認証や指紋認証と同じように、双方の文字を一度特徴点によるパターンに変換して、これらのパターンマッチングにより類似度を算出すればよい。そして、パターンマッチングによる照合の類似度が所定の閾値よりも低いものをダミー表示候補として抽出し、当該ダミー表示候補の文字を登録したユーザのユーザＩＤを、ユーザＤＢ１４のダミー表示候補のユーザＩＤ１４４として登録する。一方、文字Ｘと文字Ｙの類似度が所定の閾値よりも高い場合には、ダミー表示候補から外す。

図５に示す例は、ダミー表示候補を作成する基となる文字Ｘが、ユーザＩＤ「００００１」の文字「あ」の場合であり、ユーザＤＢ１４の中から、文字ＩＤ「１」のものがランダムに選択されて、ダミー表示候補の候補文字Ｙとして、ユーザＩＤ「００００２」の文字ＩＤ「１」文字「あ」が選択された場合を示している。そして、ユーザＩＤ「００００１」の文字「あ」とユーザＩＤ「００００２」の文字「あ」とのパターンマッチングによる照合の結果、両者の類似度が算出される。ここで、例えば、閾値が３０％であり、両者の類似度が１０％だった場合には、類似度が所定の閾値よりも低いため、ユーザＩＤ「００００２」の文字「あ」がダミー表示候補として抽出される。そして、当該ダミー表示候補のユーザＩＤ「００００２」をユーザＤＢ１４に登録する。

このような処理を繰り返して、或る文字Ｘについて、複数のダミー表示候補を登録する。そして、各文字について上記の処理を繰り返して、登録した文字の全てについて、複数のダミー表示候補を登録する。

なお、ダミー表示候補作成処理手段１３は、ダミー表示候補を定期的に又は不定期に入れ替える更新処理を行うことが好ましい。この更新処理においても、上記のダミー表示候補作成処理を繰り返し使うことで更新可能である。

次に、本実施形態における認証システム１００によるユーザ認証処理について説明する。

図７は、認証システム１００によるユーザ認証処理の一例を示すイメージ図である。また、図８は、認証システム１００によるユーザ認証処理の流れを示すフローチャートである。なお、ここでは、ユーザがユーザ端末３０を用いてウェブサイトにアクセスしたとき、当該ウェブサイトで、認証サーバ１０による認証が行われる場合を例に説明する。

まず、ユーザがウェブサイトにアクセスする（Ｓ６１）。認証サーバ１０は、ユーザからのアクセスを受けて、ＩＤ要求画面３１の情報をユーザ端末３０に送信する（Ｓ６２）。そして、ユーザ端末３０に、図７に示すようなＩＤ要求画面３１が表示される。ユーザがＩＤ要求画面３１にユーザＩＤを入力して「ＯＫ」をクリックすると、ユーザの入力したユーザＩＤが認証サーバ１０に送信される（Ｓ６３）。

サーバ１０がユーザ端末３０からユーザＩＤを受信すると、表示文字バッファ作成処理手段１５は、受信したユーザＩＤに基づいて、表示文字バッファを作成する（Ｓ６４）。この表示文字バッファ作成処理は、次のように行う。

まず、正解の表示文字を一つ選択する。すなわち、受信したユーザＩＤに基づいてユーザＤＢ１４を検索して、当該ユーザＩＤに対応付けて登録されている文字を抽出し、この抽出された一以上の文字の中からいずれか一つを正解の表示文字として選択する。そして、選択された文字を、正解を示すフラグと共に表示文字バッファ１６に格納する。図７は、認証サーバ１０がユーザＩＤ「００００１」を受信し、ユーザＩＤ「００００１」に対応付けてユーザＤＢ１４に登録されている複数の文字の中から、正解の表示文字として「あ」を選択した場合を例示している。

次に、表示文字バッファ作成処理手段１５は、不正解の表示文字（ダミー表示文字）を選択する。すなわち、ユーザＤＢ１４に登録されている文字の中から、受信したユーザＩＤ以外のユーザＩＤに対応付けて登録されている文字を抽出し、この抽出された一以上の文字の中から所定数の文字を不正解の表示文字として選択する。そして、選択された文字を、不正解を示すフラグと共に表示文字バッファ１６に格納する。

不正解の表示文字を選択する手法としては、選択された正解の表示文字と同じ文字を不正解の表示文字として選択する第一の手法と、受信したユーザＩＤのユーザが登録している文字のうち選択された正解の表示文字以外の文字を不正解の表示文字として選択する第二の手法と、受信したユーザＩＤのユーザが登録していない文字を不正解の表示文字として選択する第三の手法の３つの手法がある。

第一の手法は、選択された正解の表示文字に対するダミー表示候補のユーザＩＤ１４４の中からいくつかを選択し、選択されたダミー表示候補のユーザＩＤ１４４と正解の表示文字の文字ＩＤ１４２とを組み合わせて、不正解の表示文字を選択する。図７に示す例では、ユーザＩＤ「００００１」の文字「あ」（文字ＩＤ「１」）に対応付けて登録されているダミー表示候補のユーザＩＤ１４４から、ダミー表示候補のユーザＩＤ「００００２」が選択される。そして、ユーザＤＢ１４から、ユーザＩＤ「００００２」の文字ＩＤ「１」で示される文字画像「あ」を抽出し、ダミー表示文字として表示文字バッファ１６に格納する。

第二の手法は、受信したユーザＩＤのユーザが登録している文字のうち、正解の表示文字に選択されたかった他の文字の文字ＩＤ１４２と、当該文字に対するダミー表示候補のユーザＩＤ１４４とを組み合わせて、不正解の表示文字を選択する。図７に示す例では、ユーザＩＤ「００００１」のユーザが登録している文字のうち、正解の表示文字に選択されなかった他の文字、例えば、「い」の文字ＩＤ「２」と、当該文字「い」に対応付けて登録されているダミー表示候補のユーザＩＤ１４４から、例えば、ダミー表示候補のユーザＩＤ「０３０１２」が選択される。そして、ユーザＤＢ１４から、ユーザＩＤ「０３０１２」の文字ＩＤ「２」で示される文字画像「い」を抽出し、ダミー表示文字として表示文字バッファ１６に格納する。

第三の手法は、受信したユーザＩＤのユーザが登録していない文字、つまり、受信したユーザＩＤのレコードに登録されていない文字ＩＤを使いランダムに選択し、不正解の表示文字を選択する。図７に示す例では、ユーザＩＤ「００００１」のユーザが登録していない文字、例えば、「う」の文字ＩＤ「３」を使ってユーザＤＢ１４を検索し、ランダムに選択された「う」の文字画像を抽出し、ダミー表示文字として表示文字バッファ１６に格納する。

表示文字バッファ作成処理手段１５は、これら第一から第三の手法を適宜組み合わせて不正解の表示文字を選択する。第一の手法は、正解の文字と同じ種類の文字画像を使用するため、本人であれば正解が簡単に分かるが、第三者が正解を類推することは困難であり、認証の強度が高いものとなる。また、第二の手法は、第一の手法より認証強度がやや劣るものの、ユーザが登録した文字と同じ種類の文字画像を使用するため、やはり、本人であれば正解が簡単に分かるが、第三者が正解を類推することは困難である。従って、第一から第三の手法の組み合わせによって、認証強度を調整することができる。

このようにして、表示文字バッファ１６を作成した後、認証サーバ１０は、表示文字バッファ１６に格納されている文字画像データに関する情報１６１に従って、認証画面３２に関する情報を生成し、ユーザ端末３０に送信する（Ｓ６５）。そして、ユーザ端末３０に、複数の手書き文字画像を含む認証画面３２が表示される。図７に示す例では、認証画面３２に「あ」、「あ」、「も」、「の」、「の」、「ん」の６つの文字画像が表示されている。

ユーザはユーザ端末３０に表示される認証画面３２中の複数の文字画像の中から、自分が登録した手書き文字の画像を選択する（Ｓ６６）。具体的には、複数の文字画像のうち一つをポインティングデバイスでクリックして選択すると、選択された文字に関する情報がサーバ１０に送信される。

サーバ１０は選択された文字に関する情報を受信すると、マッチング処理手段１７がマッチング処理を行い、ユーザの選択した文字が正解か否かを判断する（Ｓ６７）。マッチング処理は任意の手法を用いることができる。図７に示す例では、マッチング処理手段１７がマッチング処理用のテーブル１７１を備え、このテーブル１７１と表示文字バッファ１６とを比較照合して、マッチング処理を行う。

マッチングの結果、ユーザの選択した文字が正解である場合、すなわち、自分が登録した手書き文字画像をユーザが選択した場合（Ｓ６７：ＯＫ）、認証が成功したものと判断する（Ｓ６８）。一方、ユーザの選択した文字が不正解の場合、すなわち、他人が登録した手書き文字画像をユーザが選択した場合（Ｓ６７：ＮＧ）、マッチング回数が予め定めた照合最大回数に達したか否かを判断し（Ｓ６９）、照合最大回数に達していなければ、ステップＳ６４に戻り、表示文字バッファを作成し直し、新たな認証画面３２をユーザ端末３０に送信して、再度文字を選択させる（Ｓ６９：ＮＯ）。一方、照合最大回数に達した場合、つまり、例えば３回照合に失敗した場合（Ｓ６９：ＹＥＳ）、認証が失敗したものと判断する（Ｓ７０）。そして、認証が成功したか或いは失敗したかを示す認証結果をユーザ端末３０に送信する（Ｓ７１）。

認証が成功した場合には、例えば、図７に示すような認証成功画面３３が表示され、ウェブサイトへのログイン処理が完了し、ウェブサイトを利用できるようになる。

なお、図７では、認証画面３２に２行３列で計６つの文字画像が表示される例を図示したが、認証画面３２に表示される文字画像の数は任意の値を取ることができる。また、上述の実施形態では、１回正解画像を選択して照合すれば、認証成功にしているが、ステップＳ６７のマッチング処理を繰り返し、複数回にわたってマッチングが成功した場合に、認証成功としてもよい。このとき、認証画面３２に表示される文字画像の数が多いほど、また、マッチング回数が多いほど、認証強度が高くなるので、実際には、運用における認証強度に応じて、文字画像数及びマッチング回数を適宜設定すればよい。

（他の実施形態）
次に、他の実施形態について説明する。上述の実施形態では、認証画面３２に、正解画像が一つだけ存在する一文字認証の例を示したが、以下では、認証画面３２に複数の正解画像が含まれる複数文字認証の例について説明する。

複数文字認証におけるユーザ認証処理の流れは一文字認証における処理の流れと同様であるが、ステップＳ６４における表示文字バッファ作成処理において、表示文字バッファ作成処理手段１５は、正解文字画像を複数含む表示文字バッファ１６を作成する点で、一文字認証とは異なっている。また、ユーザ端末３０に表示される認証画面３２は、複数の文字画像を選択できるようになっている。

図９は、複数文字認証時に作成される表示文字バッファ１６の一例を示す図である。図９に示すように、複数文字認証においては、複数の正解画像が表示文字バッファ１６に格納される。

図１０は、複数文字認証における認証画面３２の一例を示す図である。図１０に示すように、ユーザは、ブラウザ等に表示された認証画面３２に含まれる複数の文字画像３２１の中から、複数の画像を選択する。ここで、選択する画像の数は、予め決められた数の画像を選択させるようにしてもよいし、認証画面３２内に選択すべき画像の数を指示する表示を加えてもよいし、ユーザが正解と思うものを任意数自由に選択させるようにしてもよい。ユーザによるポインタ３２３のクリック等により選択された文字画像は、グレイアウト表示等、未選択文字画像と識別可能に表示される。そして、ユーザが文字画像を選択した後、ＯＫボタン３２２をクリックすると、選択された文字画像に関するデータが、ユーザ端末３０から認証サーバ１０に送信される。

認証サーバ１０は、選択された複数の文字画像に関するデータを受け取ると、マッチング処理手段１７で表示文字バッファ１６との付き合わせを行い、ユーザの選択した文字画像が正解か否かを照合する。そして、正解個数が所定のマッチング条件を満たす場合には、認証成功とする。このマッチング条件は、例えば、１つでも正解画像を選択した場合に認証成功としてもよいし、複数全て正解した場合に認証成功としてもよい。

また、図１０では、認証画面３２に３行４列で計１２個の文字画像が表示される例を図示したが、認証画面３２に表示される文字画像の数は任意の値を取ることができる。また、ステップＳ６７の認証処理を繰り返し、複数回照合できた場合に、認証成功とするようにしてもよい。このとき、認証画面３２に表示される文字画像の数が多いほど、また、マッチング回数が多いほど、認証強度が高くなるのは、一文字認証の場合と変わりないが、複数文字認証では、文字画像数及びマッチング回数に加え、照合成功のマッチング条件を設定できるので、一文字認証よりも柔軟できめ細かな認証強度の設定が可能である。

また、管理者等が認証強度を予め指定しておくことで、当該認証強度を担保するための文字画像数、マッチング回数、及び、マッチング条件を、自動的に演算することが好ましい。

このように、本発明によれば、予め登録しておいた手書き文字を利用して本人確認を行うことができる。認証の際、ユーザは、パスワード等を入力する代わりに、自分が登録した手書き文字の画像を選択するだけでよい。自分の手書き文字であれば、通常の者であれば他人の文字と区別できるので、ユーザはパスワード等を記憶する必要がない。

本実施形態では、ステップＳ５５で、ダミー表示候補作成処理手段１３がダミー表示候補を抽出する際に、類似度が所定の閾値よりも低いものをダミー表示候補としている。これは、類似度が高い文字をダミー表示文字とすると、正解の文字とダミー表示文字とがよく似てしまい、ユーザが自分の登録した手書き文字を判別できなくなるおそれがあるからである。そのため、本実施形態では、類似度が高い文字をダミー表示候補としないようにし、ユーザが確実に自分の登録した手書き文字を選択できるようにしている。なお、この閾値は、運用時に任意の値に設定可能である。

また、本発明は、認証時に毎回文字を手書きさせるのではなく、手書きした文字を予め登録しておき、それを利用するものであるため、手書き認証に類する認証強度を備えつつ、認証時に要する処理パワーを抑えることが可能になる。

さらに、本実施形態では、認証処理に先立って、予めダミー表示候補を抽出し、ユーザＤＢ１４に登録している。認証時にユーザＩＤを受信してから、ダミー表示文字を選択してもよいが、この場合、認証画面３２を作成する際に、リアルタイムで文字Ｘと文字Ｙの類似度を算出する必要があり、相当の処理パワーを要するし、認証画面３２がユーザ端末３０に表示されるまでに時間もかかってしまう。これに対し、本実施形態では、認証処理に先立って、予めダミー表示候補を抽出し、ユーザＤＢ１４に登録しておくことより、認証時に要する処理パワーを抑えるとともに、高速な認証処理を実現している。

なお、本発明は、上記した実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、他の様々な形で実施することができる。このため、上記実施形態はあらゆる点で単なる例示にすぎず、限定的に解釈されるものではない。例えば、上述の各処理ステップは処理内容に矛盾を生じない範囲で任意に順番を変更して又は並列に実行することができる。

また、ステップＳ６７でユーザが不正解だった場合に、表示文字バッファを作成し直して再度文字を選択させる場合には、不正解の表示文字を選択する際に、第二、第三の手法の比率を増やして、認証強度を下げてもよい。

さらに、本実施形態では、スキャナ１１を用いて、ユーザから登録用紙に記入された手書き文字を読み取るものとしたが、手書き画像データを直接ユーザ端末３０から受信するものとしてもよい。

また、本実施形態では、手書き文字として平仮名を例にして説明したが、他にも、片仮名、漢字、英字、数字、絵文字、サイン、キャラクタ、その他の画像を利用してもよい。また、文字ＩＤは任意のコード情報を利用可能である。

さらに、本発明は、照合処理のＡＳＰとして提供することもできる。また、本実施形態では、認証サーバがウェブサイトへのアクセスの可否を判断する場合を例に説明したが、ログイン処理、決済処理、入退出管理、その他、個人認証を行うあらゆるシステムに応用可能である。

認証システム１００の概略構成を示すブロック図である。 認証サーバ１０の構成を示すブロック図である。 ユーザＤＢ１４のデータ構成の一例を示す図である。 表示文字バッファ１６のデータ構成の一例を示す図である。 認証システム１００によるユーザ登録処理の一例を示すイメージ図である。 認証システム１００によるユーザ登録処理の流れを示すフローチャートである。 認証システム１００によるユーザ認証処理の一例を示すイメージ図である。 認証システム１００によるユーザ認証処理の流れを示すフローチャートである。 複数文字認証時に作成される表示文字バッファ１６の一例を示す図である。 複数文字認証における認証画面３２の一例を示す図である。

符号の説明

１０ 認証サーバ
１１ スキャナ
１２ ユーザ登録手段
１３ ダミー表示候補作成処理手段
１４ ユーザＤＢ
１５ 表示文字バッファ作成処理手段
１６ 表示文字バッファ
１７ マッチング処理手段
２０ 登録用紙
３０ ユーザ端末
１００ 認証システム

Claims (10)

1. ユーザを識別するユーザ識別子と各ユーザが事前に登録した一以上の手書き画像とを対応付けて記憶する記憶手段と、
   ユーザから受け付けたユーザ識別子に基づいて、前記記憶手段から、当該ユーザ識別子に対応付けて記憶された一以上の手書き画像のうち一つを正解画像として抽出し、また、当該ユーザ識別子に対応付けて記憶された一以上の手書き画像以外の手書き画像のうち所定数の画像を不正解画像として抽出し、前記抽出した正解画像及び所定数の不正解画像を任意に配置した認証画面情報を生成し、前記ユーザに当該認証画面を提示する表示文字バッファ作成処理手段と、
   前記ユーザが前記認証画面を用いて選択した画像に関する情報を受け取り、当該選択された画像が正解画像であるか否かを判別し、正解画像である場合には認証成功とするマッチング処理手段と、
   を備える画像選択認証装置。
2. 前記表示文字バッファ作成処理手段は、
   前記正解画像との照合率が所定の閾値よりも低い手書き画像を不正解画像として抽出する、
   ことを特徴とする請求項１記載の画像選択認証装置。
3. 前記記憶手段に記憶される各々の手書き画像に対して、各手書き画像の不正解画像を事前に一以上抽出し、抽出された画像をダミー表示候補として前記各画像に対応付けて前記記憶手段に記憶するダミー表示候補作成処理手段を備え、
   前記表示文字バッファ作成手段は、前記ダミー表示候補をもとに認証画面情報を生成する、
   ことを特徴とする請求項１又は２記載の画像選択認証装置。
4. 手書き画像を読み込むスキャナと、
   前記スキャナにより読み込んだ手書き画像から、手書き画像を一つずつ切り出して前記記憶手段に記憶するユーザ登録手段と、
   を備える請求項１乃至３のいずれかに記載の画像選択認証装置。
5. 前記手書き画像は、手書き文字画像である、
   ことを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の画像選択認証装置。
6. 前記ダミー表示候補作成処理手段は、
   前記各文字画像のダミー表示候補を抽出する際に、前記各文字画像と同じ文字表記を表す文字画像で、かつ、照合率が所定の閾値よりも低い文字画像を、ダミー表示候補として抽出する、
   ことを特徴とする請求項５記載の画像選択認証装置。
7. 認証サーバとユーザ端末とが通信可能に接続されて構成される認証システムにおいて、
   前記認証サーバは、
   ユーザを識別するユーザ識別子と各ユーザが事前に登録した一以上の手書き画像とを対応付けて記憶する記憶手段と、
   ユーザ端末からユーザ識別子を受信し、前記記憶手段から、前記受信したユーザ識別子に対応付けて記憶された一以上の手書き画像のうち一つを正解画像として抽出し、また、前記受信したユーザ識別子に対応付けて記憶された一以上の手書き画像以外の手書き画像のうち所定数の画像を不正解画像として抽出し、前記抽出した正解画像及び所定数の不正解画像を任意に配置した認証画面情報を生成し、前記ユーザ端末に当該認証画面情報を送信する表示文字バッファ作成処理手段と、
   前記ユーザ端末から、ユーザが選択した画像に関する情報を受け取り、当該選択された画像が正解画像であるか否かを判別し、正解画像である場合には認証成功とするマッチング処理手段と、
   を備える認証システム。
8. 認証サーバとユーザ端末とが通信可能に接続されて構成される認証システムにおける認証方法であって、
   前記認証サーバが、ユーザから一以上の手書き画像の登録を受け付け、ユーザ識別子に対応付けて前記一以上の手書き画像を記憶手段に記憶するステップと、
   前記認証サーバが、前記ユーザ端末から、ユーザ識別子を受信するステップと、
   前記認証サーバが、前記記憶手段から、前記受信したユーザ識別子に対応付けて記憶された一以上の手書き画像のうち一つを正解画像として抽出し、また、前記受信したユーザ識別子に対応付けて記憶された一以上の手書き画像以外の手書き画像のうち所定数の画像を不正解画像として抽出し、前記抽出した正解画像及び所定数の不正解画像を任意に配置した認証画面情報を生成し、前記ユーザ端末に当該認証画面情報を送信するステップと、
   前記認証サーバが、前記ユーザ端末から、ユーザが選択した画像に関する情報を受け取るステップと、
   前記選択された画像が正解画像であるか否かを判別し、正解画像である場合には認証成功とするステップと、
   を備える認証方法。
9. 請求項８に記載の認証方法をコンピュータに実行させるためのプログラム。
10. 請求項９に記載のプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体。

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