JP2009266067A - ユーザ認証システム - Google Patents
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Abstract
悪意のある者が、自動ボットなどにより人間とウェブサイトとやり取りをエミュレートするのを防止する。
【解決手段】
本発明者は、ウェブサイト等にアクセスしたものに、人ならば応答が容易であるがコンピュータならば応答が困難な問題文を画像として表示し、その問題文に対して手書き入力で回答を画像として入力することで正規のユーザを認証する方式、すなわち、アクセスするものがコンピュータならば回答データの作成が困難である画像データにより認証を行うことで、正規のユーザによるアクセスのみに制限する認証システムを確立した。
【選択図】図4
Description
Automated Public Turing Test To Tell Computers and Human Apart)をウェブサイトに設定し、インターネットを介してのアクセスが人間によるものか、又はコンピュータによるものかを区別し、人間によるアクセスのみを認証するシステムが使用されている(非特許文献1を参照)。
前記画像処理手段が、
問題文基本データベースから問題文及びそれに付随する手書き入力部背景画像を作成し、前記問題文を問題文画像に変換し、前記問題文画像及び前記手書き入力部背景画像をクライアント端末に送信する手段と、及び
前記問題文又は前記問題文画像から正解データを作成し、記憶する手段と
を備え、並びに
前記判定手段が、
クライアント端末においてユーザにより入力された前記問題文画像についての符号化された回答データを受信する手段と、及び
前記符号化された回答データと、記憶された前記正解データとを比較して前記符号化された回答データの一致又は不一致を判定する手段と
を備えた認証装置と、
前記問題文画像及び前記手書き入力部背景画像を受信する手段と、
前記問題文画像を表示すると共に、前記手書き入力部背景画像を手書き入力部に表示する手段と、
ユーザが前記手書き入力部に前記問題文画像についての回答を画像として入力する手段と、
前記ユーザが入力した回答画像を符号化し、前記認証装置に送信する手段と
を備えたクライアント端末と、
を備えていることを特徴とする認証システム。
前記画像処理手段が、
問題文基本データベースから問題文及びそれに付随する手書き入力部背景画像を作成し、前記問題文を問題文画像に変換し、前記問題文画像及び前記手書き入力部背景画像をクライアント端末に送信する手段と、及び
前記問題文から正解データを作成し、記憶する手段と
を備え、
前記判定手段が、
クライアント端末においてユーザにより入力された前記問題文画像についての符号化された回答データを受信する手段と、
前記符号化された回答データと、記憶された前記正解データとを比較して前記符号化された回答データの一致又は不一致を判定する手段と
を備えていることを特徴とする認証装置。
前記クライアント端末から前記認証装置に問題作成依頼を送信するステップと、
前記問題作成依頼を受信した前記認証装置が問題文基本データベースから問題文及びそれに付随する手書き入力部背景画像を作成し、前記問題文を問題文画像に変換し、前記問題文画像及び前記手書き入力部背景画像をクライアント端末に送信するステップ、
前記認証装置が前記問題文から正解データを作成し、前記正解データを保存するステップと、
前記問題文画像及び前記手書き入力部背景画像を受信したクライアント端末が、前前記問題文画像及び前記手書き入力部背景画像を手書き入力部に表示するステップと、
ユーザが、前記クライアント端末に表示された前記問題文画像を見て、前記問題文の回答を手書き入力部に画像として入力するステップと、
前記クライアント端末が、ユーザにより入力された回答画像を符号化して、前記認証装置に送信するステップと、
前記回答データを前記保存された正解データと比較し、一致する場合に正式なユーザとして認証するステップを具備することを特徴とする認証方法。
図1は、本発明の実施形態におけるネットワークシステムの構成例を示すブロック図である。
問題文基本データベース10の例として、図9に示すように予め問題文画像、画像形式の正解データ及び手書き入力部背景画像を全て用意されたデータベースが挙げられる。ここにおいて、問題文画像ファイルは、アクセスしたものに対して認証のために応答すべき問題、たとえば「表示された画像をなぞってください」、「表示された計算の答えを入力してください」又は「指定された画像を所定の位置に入力してください」という問題文が画像ファイル化されているものである。画像形式の正解データは、前記問題文画像ファイルに記載された問題文の正解を画像化したファイルである。手書き入力部背景画像は、前記問題文に回答するために必要な画像、たとえば「無色透明な画像」「なぞる画像」、及び「回答を画像として入力する場所を指定するための画像」等を、クライアント端末の手書き入力部に前記の問題文画像に合わせて背景として表示される画像である。前記問題文画像及び手書き入力部画像の具体例は、図5乃至図8である。
図9に例として挙げた問題文基本データベース10の場合、問題文画像とそれに対応した正解データ画像及び手書き入力部背景画像を予め作成しておくことで、速やかに処理が行うことが出来る。
なお、問題文の問題文画像への変換は、例えて言うなら、通常のプリントではプリンタに指示を出し紙に印刷するように、アドビ(登録商標)のAcrobat(登録商標)を使用するとファイルにデータ(PDFファイル)として出力できる手法を使用して、画像を出力するようにすることで、問題文から問題文画像を作成することができる。なお、問題文のデータ形式は、たとえばベクトルデータであり、問題文画像のデータ形式は、たとえばJPEG、ビットマップ、PNG、GIF、又はTIFである。
回答データが、問題文の指定通りの色で描かれているか、正解データと比較する。
問題文で指定された領域に、指定通りに描かれているか、また問題文で指定されていない領域に無駄な回答データが書き込まれていないかを正解データと比較する。
以下の「その1」及び「その2」の手法が挙げられる。
描かれた回答データを非常に細かく区切ったマス目に文字を投影し、任意のマス目に対して黒いマス目(文字を構成する最小単位としての点)が存在するかどうかを正解データと比較し、閾値以上の割合(7割以上)で黒いマス目が存在し、かつ、空白のマス目の場所は正しく空白になっているマス目の数が、閾値以上の割合(7割以上)で存在する場合、一致と判定する手法。
具体的には、図14に示すように、正解データ(図14a参照)は、ある規定のマス目のうち12個に点が存在し、それ以外は空白のマス目である。これに対して、ユーザにより入力された回答データ(1)(図14b参照)は、規定のマス目のうち9個の黒いマス目が前記の正解データと同じ位置に存在し、かつ、それ以外のマス目が空白であり、前記の正解データの黒いマス目の数及び空白のマス目の数及びそれらの位置と7割以上で一致するので、回答データ(1)は、前記の正解データと一致すると判定する。さらにユーザにより入力された回答データ(2)(図14c参照)の場合、前記の正解データの黒いマス目(12個)の位置に、前記の回答データの7個の黒いマス目が存在し、かつそれ以外は空白のマス目であるので、前記の回答データの黒いマス目の数は、前記の正解データの黒いマス目に5割強しか一致しないので、前記の回答データは、前記の正解データと不一致と判定する。
回答データに描かれた線を直線に分解し、それぞれの線の長さや向きのデータに変換し、正解データも同様に分解したデータと比較し、閾値以上の割合(具体的には、7割以上)でデータが一致するときに一致と判定する手法。
具体的には、例えば、図15に示した正解データ(図面15a参照)及びユーザにより入力された回答データ(図面15b参照)について、<1>及び<2>からなる、回答データ形式としてベクトルデータを使用した場合の両画像の一致又は不一致の判定方法について説明する。なお、前記の正解データ及び前記の回答データは、図15a及び図15bにおいて黒いマス目(画像が書かれていることを示す。)で示され、白いマス目は空白(画像が書かれていないことを示す。)を示す。
図15a及び図15bのように画像を、座標により線として記述する。すなわち、縦軸又は横軸の小さいほうの座標から順に、連続する黒いマス目がどこまで続くか(線)について分解する。
(a)座標(0,0)から座標(0,1)、ついで座標(0,2)と見ていくと、
座標(0,5)に黒いマス目が存在する。
(b)座標(0,5)から時計回りに、連続する黒いマス目が存在しないか確
認していき、座標(0,6)は白いマス目、座標(0,4)も白いマス
目、座標(1,4)は黒いマス目であったので、この座標を記憶してお
く。座標(1,5)も黒いマス目であるので記憶しておき、(1,6)は
白いマス目であるので記憶しない。
(c)前記の記憶した座標から、直線に分解するために座標(0,5)−座標
(1,4)に続く、座標(2,3)が存在するか確認し、続く(3,2)
が存在しないので、線1として座標(0,5)−座標(2,3)を記憶
する。
(d)次の記憶座標も同様にして、座標(0,5)−座標(A,5)を線2と
して記憶する。
クライアント端末2が、認識番号記憶部25に記憶された認識番号を削除した後、送受信部24からネットワーク3を経由して問題作成依頼を認識装置1に送信する(S1)。
送受信部16により前記の問題作成依頼を受信した(S2)認証装置1は、乱数を発生させて、問題文基本データベース10を検索し、問題文又は問題文画像及びそれに付随する手書き入力部背景画像を作成し、さらに10桁ほどの乱数を発生させて認識番号を作成する。ついで前記の問題文の場合には問題文画像に変換し、前記の問題文画像、前記の手書き入力部背景画像、及び前記の認識番号を、送受信部16を通じてネットワーク3を経由して、クライアント端末2に送信する(S3)。
認証装置1は、それと同時に、正解データ作成部13において、前記問題文を基づいて正解データを作成し、前記の問題文画像作成部で作成された認識番号を関連付けた前記の正解データを正解データ記憶部14に保存する(S4)。ここで、正解データのデータ形式は、たとえばJPEG、ビットマップ、PNG、GIF、又はTIFなどの画像形式又はベクトルデータ形式のデータである。
認証装置1より送信された前記の問題文画像、前記の手書き入力部背景画像及び前記の認識番号を受信した(S5)クライアント端末2は、問題文画像表示部20で前記の問題文画像を表示すると同時にユーザが回答を入力する手書き入力部21に手書き入力部背景画像を表示し、さらに前記の認識番号を認識番号記憶部25に記憶する。(S6)。
ここで使用される手書き入力方式としては、IMEパッド−手書きソフトやMicrosoft Office OneNote2003の[描画と手書きツール]コマンドを使用して、マウス、スケッチ パッド スタイラス、タブレットPC(タブレットPC: Microsoft Windows(登録商標) XP Tablet PC Editionを実行するコンピュータ。タブレットペンを使用することにより、画面に直接書き込んだり、マウスの機能を実行したりすることがでる。タブレット コンピュータとも呼ばれる。)のペンなど、任意のポインティング デバイスで、ページ上に直接、描画や手書き文字などのフリーフォームのノートを入力する方式が挙げられる。
ユーザが、クライアント端末2に表示された前記の問題文画像を参照し、前記の問題文に対する回答を手書き入力部21に画像として入力する(S7)。具体的な回答画像の入力方法について、図5を使用して説明する。この場合、問題文画像50は、「7と8を足した答えを、赤色で、記入してください。」であるので、ユーザは手書き入力部51に「15」とマウスを使用して記入し、さらに記入した「15」を色選択部52で赤色に変換する。ついで、入力確定ボタン53を押し下げることにより回答画像の入力が完了する。
ユーザが入力した回答画像をクライアント端末2の符号化部23で符号化し、前記の認識番号記憶部25に記憶された認識番号を添付して送受信部24を通じてネットワーク3を経由して認証装置1に送信する(S8)。なお、回答画像を符号化する方法はJPEG、ビットマップ、PNG、GIF、又はTIFなどの画像形式又は、線のベクトル化したデータであり、また、必要に応じて圧縮処理や暗号化を行う。ここで言う圧縮処理とはZIPなどであり、暗号化はAES暗号などである。
符号化された回答データ及び前記の認識番号を受信した(S9)認証装置1は、前記の認識番号の存在を確認する(S10)。前記の認識番号が存在する場合、認証装置1は、前記の認識番号をキーとして、正解データ記憶部14に保存された正解データを検索し、ついで、データ比較部15において、前記の回答データと、検索された正解データとを比較する(S12)。S12で行う両データの比較は、具体的には段落番号0033に記載された手法で行うことができる。その結果、両データが一致する場合に、認証装置1は人によるアクセスと認証し、それ以後のサービスを開始する(S13)。
2:クライアント端末
3:ネットワーク
10:問題文基本データベース
11:問題文画像作成部
12:制御部
13:正解データ作成部
14:正解データ記憶部
15:データ比較部
16:送受信部
20:問題文画像表示部
21:手書き入力部
22:制御部
23:符号化部
24:送受信部
25:認識番号記憶部
50、60、70、80:問題文画像表示部
51、61、71、81:手書き入力部
52、62、72、82:色選択部
53、63、73、83:入力決定ボタン
Claims (5)
- コンピュータ可読データを画像データに変換する画像処理手段と、符号化データの一致又は不一致を判定する判定手段とを備える認証装置に、ネットワークにより1台以上のクライアント端末が接続された認証システムであって、
前記画像処理手段が、
問題文基本データベースから問題文及びそれに付随する手書き入力部背景画像を作成し、前記問題文を問題文画像に変換し、前記問題文画像及び前記手書き入力部背景画像をクライアント端末に送信する手段と、及び
前記問題文又は前記問題文画像から正解データを作成し、記憶する手段と
を備え、並びに
前記判定手段が、
クライアント端末においてユーザにより入力された前記問題文画像についての符号化された回答データを受信する手段と、及び
前記符号化された回答データと、記憶された前記正解データとを比較して前記符号化された回答データの一致又は不一致を判定する手段と
を備えた認証装置と、
前記問題文画像及び前記手書き入力部背景画像を受信する手段と、
前記問題文画像を表示すると共に、前記手書き入力部背景画像を手書き入力部に表示する手段と、
ユーザが前記手書き入力部に前記問題文画像についての回答を画像として入力する手段と、
前記ユーザが入力した回答画像を符号化し、前記認証装置に送信する手段と
を備えたクライアント端末と、
を備えていることを特徴とする認証システム。 - コンピュータ可読データを画像データに変換する画像処理手段と、符号化データの一致又は不一致を判定する判定手段とを備えた認証装置であって、
前記画像処理手段が、
問題文基本データベースから問題文及びそれに付随する手書き入力部背景画像を作成し、前記問題文を問題文画像に変換し、前記問題文画像及び前記手書き入力部背景画像をクライアント端末に送信する手段と、及び
前記問題文から正解データを作成し、記憶する手段と
を備え、
前記判定手段が、
クライアント端末においてユーザにより入力された前記問題文画像についての符号化された回答データを受信する手段と、
前記符号化された回答データと、記憶された前記正解データとを比較して前記符号化された回答データの一致又は不一致を判定する手段と
を備えていることを特徴とする認証装置。 - コンピュータ可読データを画像データに変換する画像処理手段と、符号化データの一致又は不一致を判定する判定手段とを備える認証装置に、ネットワークにより1台以上のクライアント端末が接続された認証システムによる認証方法であって、
前記クライアント端末から前記認証装置に問題作成依頼を送信するステップと、
前記問題作成依頼を受信した前記認証装置が問題文基本データベースから問題文及びそれに付随する手書き入力部背景画像を作成し、前記問題文を問題文画像に変換し、前記問題文画像及び前記手書き入力部背景画像をクライアント端末に送信するステップと、
前記認証装置が前記問題文から正解データを作成し、前記正解データを保存するステップと、
前記問題文画像及び前記手書き入力部背景画像を受信したクライアント端末が、前前記問題文画像及び前記手書き入力部背景画像を手書き入力部に表示するステップと、
ユーザが、前記クライアント端末に表示された前記問題文画像を見て、前記問題文の回答を手書き入力部に画像として入力するステップと、
前記クライアント端末が、ユーザにより入力された回答画像を符号化して、前記認証装置に送信するステップと、
前記回答データを前記保存された正解データと比較し、一致する場合に正式なユーザとして認証するステップを具備することを特徴とする認証方法。 - 請求項2記載の認証装置を動作させるためのプログラムであって、コンピュータを前記の各手段として機能させるための認証プログラム。
- 請求項4に記載の認証プログラムが記載されたコンピュータ読み取り可能な記録媒体。
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