JP2010020524A - Ｄｎａ認証システム - Google Patents

Abstract

【課題】サービス等のレベルに応じて、認証の判定基準を容易に変化させることができ、且つ、管理が容易である認証システムを提供することを目的とする。
【解決手段】ＤＮＡを有する認証対象を認証するＤＮＡ認証システムであって、認証対象のＤＮＡから各々取り出された第１および第２のＤＮＡ情報を作成し（Ｓ１）、これらから各々派生した第１および第２のＤＮＡ派生コードとを作成し（Ｓ２）、各ＤＮＡ派生コードと付加情報とに基づいて作成した第１および第２の認証用ＩＤにおいて（Ｓ１１）、認証対象に発行された第１の認証用ＩＤを認証対象に要求して受信し（Ｓ１３）、受信した第１の認証用ＩＤからＤＮＡ派生コードを抽出し（Ｓ１４）、抽出されたＤＮＡ派生コードを照合し（Ｓ１４）、第２の認証用ＩＤが必要か否かを判定し（Ｓ１６）、判定結果に基づき第２の認証用ＩＤを要求する（Ｓ１７）。
【選択図】図２

Description

ＤＮＡ認証システムに関し、特にネットワークにおけるＤＮＡ認証システムに関する。

ＤＮＡ（Deoxyribonucleic Acid）は、個人を特定する究極な情報を有しており、個人とＤＮＡとは１：１に対応している。そのため、血液や口腔粘膜や毛根等からＤＮＡを採取して、個人識別や親子鑑定等のＤＮＡ鑑定が行われている。

このようなＤＮＡ鑑定以外の分野においても、ＤＮＡに係る情報を電子商取引等における認証等に利用するために、ＤＮＡに係る情報を記録媒体に保持させて、完全に人類を一人一人識別できるシステムやＤＮＡに係る情報を用いた公開鍵暗号方法等が提案されている（例えば特許文献１、２）。
特開２００２−２８８６０５号公報 特開２００１−２１１１７２号公報

しかしながら、ＤＮＡに係る情報を利用する従来の方法では、インターネット上で買い物等のサービスの提供を受ける場合、低額なサービスや高額なサービスでも、同じＤＮＡに係る情報を用いたため、低額なサービスを簡易に受けることができなかった。特に、個人とＤＮＡとは１：１に対応しているため、個人を完全に識別する意味合いが強く、従来の方法は、厳密に個人を識別する分野への応用が主に考えられていた。

また、ＤＮＡに係る情報に基づいたＩＤが一度不正利用されると、個人と１：１に対応したＩＤが使えなくなるため、厳重な管理が必要であった。特に、ＩＤが個人と１：１に対応しているため、個人が気軽に利用できるものではなかった。

さらに、ＤＮＡ以外の情報、すなわち乱数等で作られた通常のパスワード等を複数発行する場合、パスワード等は、本人と関連性がないため、本人と照合するために、厳密な管理が必要であった。また、パスワード等は、本人と関連性がないため、パスワード等と本人と関連性を変えることによる改ざんも容易であった。

本発明は、このような問題を解決するためになされたもので、サービス等のレベルに応じて、認証の判定基準を容易に変化させることができ、且つ、管理が容易である認証システムを提供することを目的とする。

上記の課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、ＤＮＡを有する認証対象を認証するＤＮＡ認証システムであって、前記認証対象のＤＮＡから各々取り出された第１および第２のＤＮＡ情報を作成するＤＮＡ情報作成手段と、前記第１のＤＮＡ情報から派生した第１のＤＮＡ派生コードと、前記第２のＤＮＡ情報から派生した第２のＤＮＡ派生コードとを、各々前記第１および第２のＤＮＡ情報に基づいて作成するＤＮＡ派生コード作成手段と、前記第１および第２のＤＮＡ派生コードを各々記憶する記憶手段と、前記各ＤＮＡ派生コードと付加情報とに基づいて第１および第２の認証用ＩＤを各々作成する認証用ＩＤ作成手段と、前記認証対象に発行された前記第１および第２の認証用ＩＤのうちの一方を要求する第１の認証用ＩＤ要求手段と、前記一方の認証用ＩＤを受信する受信手段と、受信した前記認証用ＩＤから前記ＤＮＡ派生コードを抽出する抽出手段と、抽出された前記ＤＮＡ派生コードを、前記記憶手段に記憶されている前記ＤＮＡ派生コードと照合する照合手段と、更に認証用ＩＤが必要か否かを判定する判定手段と、前記判定手段の結果に基づき、前記第１および第２の認証用ＩＤのうちの他方を要求する第２の認証用ＩＤ要求手段と、を備えたことを特徴とする。

また、請求項２に記載の発明は、前記付加情報が、同一の時間情報であることを特徴とする。

また、請求項３に記載の発明は、前記ＤＮＡ情報を作成するＤＮＡ情報作成局と、前記照合手段を有する認証局と、を備えたことを特徴とする。

また、請求項４に記載の発明は、前記ＤＮＡ情報が、反復ＤＮＡの情報であることを特徴とする。

本発明は、ＤＮＡを有する認証対象を認証するＤＮＡ認証システムであって、１つの認証対象のＤＮＡから派生させた複数のＤＮＡ派生コードから作成された複数の認証用ＩＤのうちの第１の認証用ＩＤを要求して受信し、受信した第１の認証用ＩＤからＤＮＡ派生コードを抽出し、抽出されたＤＮＡ派生コードを照合し、第２の認証用ＩＤが必要か否かを判定し、判定結果に基づき第２の認証用ＩＤを要求することにより、同一のＤＮＡ情報から派生させた複数のＤＮＡ派生コードを用いているので、提供するサービスや認証対象の信用度等のレベルに応じて、認証の判定基準を容易に変化させることができる。また、各認証用ＩＤは、ＤＮＡにより認証対象と紐付けができるので、認証用ＩＤの管理が容易である。

以下、本願の最良の実施形態を添付図面に基づいて説明する。

（第１実施形態）
まず、第１実施形態に係るＤＮＡ認証システムの概略構成および機能について、図１を用いて説明する。

図１は、本発明の第１実施形態に係るＤＮＡ認証システムの概略構成を示す説明図である。

図１に示すように、ＤＮＡ認証システム１は、ＤＮＡを有する認証対象１０のＤＮＡ１１からＤＮＡ派生コードを作成するＤＮＡ情報作成局２０と、ＤＮＡ情報作成局２０のＤＮＡ派生コードに基づき認証を行うＩＤ認証局３０と、ＩＤ認証局３０の認証結果に基づきサービスを提供するサービス提供側４０と、ＩＤ認証局３０と認証を行う認証対象１０側の端末１２と、から構成されている。これら認証対象１０側の端末１２、ＩＤ認証局３０、およびサービス提供側４０はネットワーク５により互いに接続されている。なお、セキュリティを高めるために、認証対象１０と、ＤＮＡ情報作成局２０と、ＩＤ認証局３０とは、ネットワーク５以外の通信手段６により接続されている。

ＤＮＡ情報作成局２０は、ＤＮＡ情報作成手段の一例として、ＤＮＡ１１を分析し、認証用のＤＮＡ情報を読み取るＤＮＡ分析装置２１と、ＤＮＡ派生コード作成手段の一例として、ＤＮＡ１１のＤＮＡ情報からＤＮＡ派生コードを作成する計算機２２と、ＤＮＡ派生コードを記憶するデータベース２３と、を有する。そして、ＤＮＡ情報作成局２０は、血液や口腔粘膜や毛根等からＤＮＡ１１を抽出し、ＤＮＡ分析装置２１によりＤＮＡ１１から複数のＤＮＡ情報を取り出す。次に、ＤＮＡ情報作成局２０は、このＤＮＡ情報から、計算機２２によりＤＮＡ情報を秘匿化したＤＮＡ派生コードを作成し、データベース２３に記憶する。

なお、複数のＤＮＡ情報のうち認証で用いられるＤＮＡ情報全体の情報量は、認証対象１０が属する集合の要素の個数を少なくとも有することが好ましい。ＤＮＡ１１が本来有する全ＤＮＡ情報の情報量が非常に多く、認証対象が属する集合の要素の個数を優に超えるため、指紋や網膜による認証と異なり、認証のための複数のＤＮＡ情報を作成できる（詳細は後述）。

ＩＤ認証局３０は、ＤＮＡ派生コードから作成された認証用ＩＤに基づき、ネットワーク５を介して認証対象１０の認証を行うサーバ３１を有する。そしてサーバ３１は、サーバ３１を制御するＣＰＵ（central processing unit）３２と、ＤＮＡ派生コードや認証用ＩＤを記憶する記憶手段の一例であるデータベース３３と、を有する。

そして、ＩＤ認証局３０は、ＤＮＡ情報作成局２０から複数のＤＮＡ派生コードを、通信手段６を介して受け取り、これらＤＮＡ派生コードから各々認証用ＩＤを作成する。ＩＤ認証局３０は、これら認証用ＩＤを、通信手段６を介して認証対象１０に送信する。

サービス提供側４０は、認証対象１０側の端末１２にサービスを提供するサーバ４１を有する。サーバ４１は、サーバ４１を制御するＣＰＵ４２と、サービスのアプリケーション等を記憶するデータベース４３とを有する。そして、サービス提供側４０は、ＩＤ認証局３０の結果に基づき、認証対象１０側の端末１２にサービスを提供する。

認証対象１０側の端末１２は、端末１２の制御を行うＣＰＵや情報を記憶するハードディスクを有する。認証対象１０は、端末１２を使用して、ネットワーク５上の様々なサービスを受ける。

次に、ＤＮＡ認証システム１の動作について図に基づき説明する。

図２は、ＤＮＡ認証システム１における認証の手順を示すフローチャートである。

まず、認証対象１０が、ＤＮＡを提供してから、認証用のＩＤを受け取るまでの流れを説明する。

図２に示すように、認証対象１０がＤＮＡ１１をＤＮＡ情報作成局２０に提供する（ステップＳ３０）。例えば、認証対象１０である本人が、ＤＮＡ情報作成局２０に赴き、ＤＮＡ情報作成局２０において、免許証などで本人確認をし、認証対象１０から口腔粘膜等ＤＮＡが含まれる部分を採取する。認証対象１０の固有情報も取得する。このとき、ＤＮＡ情報作成局２０からの認証用ＩＤを受け取る際のパスワードや引換券を発行し、認証対象１０に手渡す。ここで、ネットワーク５以外の通信手段６として、本人が直接出向いているが、郵送でもよい。また、固有情報は、ＤＮＡ情報の保有者に関する特定の情報であり、公知されていない情報を一部でも含むものである。例えば、認証対象１０の氏名や生年月日や住所や電話番号等である。

次に、ＤＮＡ情報作成局２０において、ＤＮＡ情報作成手段の一例としてのＤＮＡ分析装置２１により、口腔粘膜等からＤＮＡを抽出し、ＤＮＡからＳＴＲ（short tandem repeat）の情報を取得し、複数のＤＡＮ情報を作成する（ステップＳ１）。

ここで、ＳＴＲは、マイクロサテライトとも称され、ＤＮＡの中で人体の構造や病因には関係がないＤＮＡ情報であり、個人により異なる、短塩基配列の繰り返し回数を示す。このＳＴＲは、反復ＤＮＡのうちの縦列反復ＤＮＡの一種であり、２〜７塩基程度の長さの同じ塩基配列が繰り返し現れる。ＳＴＲは、ＤＮＡ１１の塩基配列において各所に現れ、ＳＴＲ等の縦列反復ＤＮＡが現れる箇所は、遺伝子座（ローカス）と呼ばれている。１つのローカスあたり、対立遺伝子（アリール）により、２つの繰り返し回数を得ることができる。また、複数のＤＡＮ情報におけるＤＡＮ情報の一例として、複数のある特定のローカスから作成された情報が挙げられる。そして、複数のＤＡＮ情報は、利用するローカスの位置や数を変えることにより作成される。

なお、集合の要素の個数が１億の場合、少なくとも１０箇所のローカスがあれば、集合の各要素（認証対象）を識別できる。また、集合の要素の個数が１００億の場合、少なくとも３０箇所のローカスがあれば、集合の各要素（認証対象）を識別できる。なお、本実施形態では、１５箇所程度のローカスを用いる。

次に、ＤＮＡ派生コード作成手段の一例としての計算機２２を用い、分析されたＳＴＲ情報をセキュリティ処理することにより、ＳＴＲ情報から認証ＩＤ用の２つのＤＮＡ派生コード（ＤＮＡコード）、すなわち第１のＤＮＡ派生コードおよび第１のＤＮＡ派生コードを各々第１および第２のＤＮＡ情報に基づいて作成する（ステップＳ２）。具体的には、各ローカスにおけるＳＴＲ情報である繰り返し回数（１０進数）をある桁の値として用いる。例えば、繰り返し回数の数字をそのまま繋げた数字を作成する。そして、この数字を一方向性ハッシュ関数（ＳＨＡ−１等）により秘匿化する。例えば、１５つのローカスを用いる場合、対立遺伝子を考え３０個の回数の情報が得られる。回数はほぼ２桁なので、およそ６０桁の１０進数になる。このＳＴＲの情報に一方向性ハッシュ関数をかけると１６０ビットの第１のＤＮＡ派生コードが得られる。用いるローカスの位置を変えることにより、第２のＤＮＡ派生コードを得ることができる。

なお、認証率やセキュリティの向上のため２つ以上のＤＮＡ派生コードを作成して利用してもよい。また、第１のＤＮＡ派生コードと第２のＤＮＡ派生コードとに各々用いるローカスの数は異なってもよい。例えば、１回目の認証を簡易に行いたい場合は、第１のＤＮＡ派生コードに用いるローカスの数を、第２のＤＮＡ派生コードに用いるローカスの数より少なくする。一方、１回目の認証で、ある程度の認証の精度を高くしたい場合は、第１のＤＮＡ派生コードに用いるローカスの数を多くする。

次に、第１および第２のＤＮＡ派生コードと認証対象１０の固有情報とがＤＮＡ情報作成局２０からＩＤ認証局３０に通信手段６を介して送付され、ＩＤ認証局３０のサーバ３１が第１および第２のＤＮＡ派生コードと、認証対象１０の固有情報とをデータベース３３に記憶して登録する（ステップＳ１０）。

次に、認証用ＩＤ作成手段の一例として、第１および第２のＤＮＡ派生コードの各々に付加情報の一例のタイムスタンプ情報（同一の時間情報）を付加して、第１の認証用ＩＤ（ＩＤ１）と、第２の認証用ＩＤ（ＩＤ２）とを各々作成する（ステップＳ１１）。すなわち、各ＤＮＡ派生コードと付加情報とに基づいて第１および第２の認証用ＩＤを各々作成する。具体的には、ＳＴＲ情報を数値処理して得られたコード群からＤＮＡ派生コードとして必要となるビット数に合わせて、その選択すべき箇所を選択したり、付加コードを変更したり、内部処理時のタイムスタンプ情報の値を変更したりすることで異なって複数の認証ＩＤを作成するが、これらの認証ＩＤは全て元となるＳＴＲ情報から派生させているためＳＴＲ情報とは厳密に紐付けされている。

第１および第２の認証用ＩＤを作成したら、認証対象１０に第１の認証用ＩＤおよび第２の認証用ＩＤを、通信手段６を介して送付する（ステップＳ１２）。すなわち、認証対象１０に第１および第２の認証用ＩＤを各々発行する。具体的には、作成した第１および第２の認証用ＩＤが記憶されたＣＤ−ＲＯＭ等の記憶媒体を認証対象１０に郵送する。ネットワーク５を介して認証対象１０に第１および第２の認証用ＩＤを送信してもよいが、セキュリティを更に高めるため、郵送等の通信手段６が好ましい。また、作成された第１および第２の認証用ＩＤを、ＩＤ認証局３０が、ＤＮＡ情報作成局２０に通信手段６を介して送付し、ＤＮＡ情報作成局２０が、認証対象１０に第１および第２の認証用ＩＤを発行してもよい。この場合、本人確認をした上で、ステップＳ３で発行しておいた引換券により、第１および第２の認証用ＩＤを発行する。

次に、認証対象１０側において、第１の認証用ＩＤおよび第２の認証用ＩＤを取得する（ステップＳ３１）。ＣＤ−ＲＯＭ等の記憶媒体が郵送されてきた場合は、端末１２に第１の認証用ＩＤおよび第２の認証用ＩＤを有する記憶媒体を設置する。また、ステップＳ３０で発行しておいたパスワードにより、認証用ＩＤおよび第２の認証用ＩＤが利用できるようにしてもよい。

次に、端末１２が、認証要求をしてからサービスを受けるまでの流れを説明する。なお、端末１２とＩＤ認証局３０との通信はネットワーク５を介して行われる。

図２に示すように、認証対象１０がネットワーク５上のサービスを受けたいとき、端末１２のＣＰＵがネットワーク５を介して、認証局３０にサービスを受けるための認証を要求する（ステップＳ３２）。このとき、サービスを受けたいサービス提供側４０やサービスの種類の情報も送信する。

次に、ＩＤ認証局３０が、認証要求を受け取ったら、認証用ＩＤ要求手段の一例として、ＩＤ認証局３０のサーバ３１が、第１の認証用ＩＤと認証対象１０の固有情報とを、端末１２に要求する（ステップＳ１３）。ここで、サーバ３１が、第１および第２の認証用ＩＤのうちの一方の一例として、第１の認証用ＩＤを要求する。

ＩＤ認証局３０からの要求を受信したら、端末１２のＣＰＵは、第１の認証用ＩＤと認証対象１０の固有情報とを送信する（ステップＳ３３）。この場合、暗号通信により行うことが好ましい。例えば、通常のＳＳＬ暗号を用いるなどして、別途手渡しにより暗号用の鍵情報を記録したＣＤ−ＲＯＭなどのメディアを配布するなどして暗号用の鍵を渡し、これによる暗号通信を用いて第１の認証用ＩＤと認証対象１０の固有情報とを送信する。

次に、サーバ３１が、一方の認証用ＩＤを受信する受信手段により、第１の認証用ＩＤと認証対象１０の固有情報とを受信した後、抽出手段の一例として、第１の認証用ＩＤから第１のＤＮＡ派生コードとタイムスタンプ情報とを分離する（ステップＳ１４）。すなわち、受信した第１の認証用ＩＤから第１のＤＮＡ派生コードを抽出する。具体的には、予め配布した暗号鍵を用いてその復号化を行うことで、第１の認証用ＩＤから第１のＤＮＡ派生コードとタイムスタンプ情報を含むコードが生成されるが、そのコードは予めサーバ３１側が設定したものであり、そのコードを使用して、第１の認証用ＩＤから第１のＤＮＡ派生コードとタイムスタンプ情報を抽出できる。

サーバ３１が、照合手段の一例として、分離された第１のＤＮＡ派生コードとタイムスタンプとを、データベース３３に記憶されているＤＮＡ派生コードやタイムスタンプと照合する（ステップＳ１５）。そして照合の結果を端末１２に送信する。

サーバ３１が、この照合に失敗したら（ステップＳ１５；ＮＯ）、照合を終了するか、再度、ステップＳ１３のように、第１の認証用ＩＤと認証対象１０の固有情報とを、端末１２に要求してもよい。

一方、照合に成功したら（ステップＳ１５；ＹＥＳ）、サーバ３１は、更に認証用ＩＤが必要か否かを判定する判定手段の一例として、要求されたサービスの認証のレベルを判定する（ステップＳ１６）。そして判定の結果を端末１２に送信する。また、認証対象１０の信用度に応じて、認証のレベルを判定してもよい。

端末１２では、ステップＳ１５やステップＳ１６の結果に基づき、認証が不可ならば（ステップＳ３４；ＮＯ）、サービスを受けられず終了する。

ステップＳ１５において、照合に成功したとき、認証に関して低レベルのセキュリティを要求する場合（ステップＳ１６；ＮＯ）、サーバ３１がサービス開始の許可をサービス提供側４０に送り、端末１２においてサービスが開始されるようにする（ステップＳ２０）。

一方、認証に関して高レベルのセキュリティを要求する場合（ステップＳ１６；ＹＥＳ）、さらに、サーバ３１が、第２の認証用ＩＤ要求手段の一例として、第２の認証用ＩＤを端末１２に要求する（ステップＳ１７）。すなわち判定手段の結果に基づき、第１および第２の認証用ＩＤのうちの他方を要求する。

そして、端末１２において、認証が可の信号を受け取った場合（ステップＳ３４；ＹＥＳ）、第２の認証用ＩＤが要求されたか否か判定する（ステップＳ３５）。第２の認証用ＩＤが要求されている場合（ステップＳ３５；ＹＥＳ）、第２の認証用ＩＤを送信する（ステップＳ３６）。

サーバ３１が、受信手段により、受信した第２の認証用ＩＤから第２のＤＮＡ派生コードとタイムスタンプ情報を分離する（ステップＳ１８）。この分離の仕方は、ステップＳ１４と同様である。

サーバ３１が、照合手段の一例として、分離された第１のＤＮＡ派生コードとタイムスタンプ情報とを、データベース３３に記憶されているＤＮＡ派生コードやタイムスタンプと照合して認証対象１０の認証を行う（ステップＳ１９）。そして認証の結果を端末１２に送信する。

サーバ３１が、この照合に失敗したら（ステップＳ１９；ＮＯ）、認証を終了するか、再度、ステップＳ１３のように、第２の認証用ＩＤを、端末１２に要求してもよい。

この照合に成功した場合（ステップＳ１９；ＹＥＳ）、サーバ３１がサービス開始の許可をサービス提供側４０のサーバ４１に送り、端末１２においてサービスが開始されるようにする（ステップＳ２０）。

そして、端末１２は、このサービスを、ステップＳ３５で第２の認証用ＩＤを要求されない場合（ステップＳ３５；ＮＯ）やＩＤ認証局３０から、認証が可能である信号を受け取った場合（ステップＳ３７；ＹＥＳ）、サービス提供側４０から受ける（ステップＳ３８）。

認証が不可の信号を受け取った場合（ステップＳ３７；ＮＯ）、認証を終了する。

次に、図３に基づき、認証用の不正使用が疑われる場合等、厳密に認証が必要なときの手順について説明する。

図３は、ＩＤ認証局３０における新しい認証用ＩＤの発行等の手順を示すフローチャートである。

サーバ３１が、認証用の不正使用が疑われる場合等、一時的にサービスを停止させるようにサービス提供側４０のサーバ４１に通知する（ステップＳ２１）。そして、認証対象１０側の端末１２はサービスを受けられなくなる。

サーバ３１が、ＤＮＡ情報作成局２０に２つの新しいＤＮＡ派生コードを要求する（ステップＳ２２）。

次に、受け取った２つの新しいＤＮＡ派生コードから、２つの新しい認証用ＩＤを作成し、認証対象１０に送付する（ステップＳ２３）。この手順は、図２におけるステップＳ１０〜Ｓ１２に基づいて行う。

認証対象１０が、新しい認証用のＩＤを受け取ったら、端末１２を使用して、認証の要求を行う。端末１２からの認証要求を受けたサーバ３１は、ステップＳ１３〜Ｓ１９のように、認証対象１０の認証を行う（ステップＳ２４）。なお、端末１２においては、ステップＳ３２〜Ｓ３７のような手順を踏む。

そして、サーバ３１は、認証が確認できたら、サービス開始の許可をサービス提供側４０に送り、端末１２においてサービスが再開できるようにする（ステップＳ２５）。

以上の構成により、ＤＮＡ認証システム１のサーバ３１は、提供するサービスや認証対象１０の信用度に応じて、認証の判定基準を容易に変化させることができる。具体的には、１つのＤＮＡから作成された複数の認証用ＩＤのうち、まず、１つの認証用ＩＤを利用する。そして高精度に且つセキュリティを高めて認証したい場合は、複数の認証用ＩＤを利用することにより、例えば、提供するサービスや、認証対象の信用度に応じて識別精度やセキュリティのレベルを容易に変えることができる。このように同一のＤＮＡ情報から派生させた複数のＤＮＡコードを用いて認証判定基準を容易に高められる。なお、識別精度やセキュリティのレベルは、発生させるＩＤの長さを変えたり複数のＩＤを繋げたり、ＩＤをタイムスタンプで結びつけたりすることで容易に簡単にレベルを上げてもよい。これら識別精度やセキュリティのレベルが異なる認証用ＩＤを組み合わせることにより、様々な識別精度やセキュリティのレベルに柔軟に適用できる。

また、第１の認証用ＩＤと第１の認証用ＩＤとは、ＤＮＡにより認証対象１０と紐付けができるので、認証用ＩＤの管理が容易である。すなわち、本人のＤＮＡ情報またはＤＮＡ派生コードに基づき発生させた認証用ＩＤを用いることで発生させたＩＤは全て本人と関連性を保つため、保管されていた認証用ＩＤが消滅しても再生（再発行）が容易であり、厳密な保管管理は不要となる。

また、認証用ＩＤが搾取された等の不正使用が疑われる場合、認証用ＩＤが本人の物であるか否かはＤＮＡ情報またはＤＮＡ派生コードからの再生により、容易に極めて簡単に判明できる。そして、認証用ＩＤが搾取されて他人が使用した場合にも同様にＤＮＡ情報からの再生が可能か否かで判明でき、厳格な認証が容易である。

さらに、認証用ＩＤが記憶されたＣＤ−ＲＯＭを紛失した、端末１２のハードディスク等の記憶手段がクラッシュした、盗難にあった、火事にあった等、認証用ＩＤを何らかの原因で消滅した場合にも、元のＤＮＡ情報や認証対象１０から容易に認証用ＩＤを作成することができる。また、消滅を理由とするＩＤの廃棄処理を行う必要も無くなる。逆に発行したＩＤを完全に消し込みたい場合にも、元のＤＮＡ情報を廃棄することにより、認証用ＩＤの廃棄処理は容易である。そのため、管理システム上、認証用ＩＤの保存やバックアップを現在のシステムほど、厳重に管理する必要がない。

ここで、従来の電子署名技術はオープンな環境での本人認証を行うために、その本人からの申請により、本人が署名するための電子認証局が保有あるいは発生させた電子署名用の鍵ペアー（公開鍵と秘密鍵）と、公開鍵と本人のＩＤとを対応付ける電子的な証明書とを付与する方式である。しかし、本人に付与されるＩＤと本人とは何の関連のないＩＤであるため、証明書を介して電子認証局が存在しなければ成り立たないシステムとならざるを得ない。従って電子認証局の署名鍵（秘密鍵）が搾取された場合には、証明書の信頼が担保されないため、今までに発行されたＩＤおよびこれから発行するＩＤは全て廃棄されなければならなかった。また、本人に付与されるＩＤが搾取された場合には、このＩＤを用いて今までに行った全ての処理に対して取り消しの措置を施さなければ、その信頼性が担保されない。この場合の取り消しの措置は電子認証局において使われたＩＤを廃棄リストに登録し、使われた当事者に対する警告と使用中止を宣言することになるが、この廃棄リストは半永久的に保存、管理されなければならない。これは、いつこの搾取されたＩＤを用いた取引等の真正性が問われるか不明であるためである。よって、ＩＤと本人とは何の関連のないものであるために、且つ電子認証局が積極的に係わらなければならないため、電子認証局システムは大掛かりで且つ極めて高価なものとなっていた。

一方、本実施形態においては、認証用ＩＤと認証対象１０は１：１に結びつけることができるため、従来の電子認証局において施されるような公開鍵と本人のＩＤとを対応付ける電子的な証明書が不要である。そのため、搾取等の不正利用があった場合、従来のように電子的な証明書の信頼を担保するために、今までに発行されたＩＤおよびこれから発行するＩＤを廃棄する必要がない。本実施形態においては、他のＤＮＡ情報に基づき新たに認証用ＩＤを発行すればよい。

さらにまた、本実施形態においては、タイムスタンプ情報が付与された場合、認証用ＩＤの有効期限があるので、不正利用がされた又はされる可能性が高い場合にも、ＩＤ認証局３０において、認証用ＩＤの廃棄リストが不必要となり、認証系全体の簡便化と低価格化および安全性の強化が図ることができる。また、ＤＮＡ情報作成局２０、ＩＤ認証局３０とも当事者相互の認証が必要な場合を除き、積極的に係わる必要性がないため、認証系全体の簡便化と低価格化および安全性の強化が図れる。

また、乱数などで作られたＩＤとは異なり、ＤＮＡ情報は、究極的に認証対象を識別できる情報であるので、認証対象側自体のＩＤの管理が厳重になることが期待できる。例えば、認証対象自体が不正を行うと、ＤＮＡ派生コードにより、認証対象を特定することもでき、認証対象による不正使用の抑制になる。一般にネットワーク５上の電子商取引は、お互いの顔が見えない状況で行われることが多い。しかし、ＤＮＡ情報は認証対象１０と１：１に対応しているため、ＤＮＡ情報作成局２０とＩＤ認証局３０とにより、認証用ＩＤから、ＤＮＡ情報を割り出すことは可能であり、いわば、顔が見えるような電子商取引を行うことができる。

さらに、ＤＮＡの情報は、指紋や虹彩と異なり、将来的な世界人口を１００億人と考えた場合でも、各認証対象を識別できる情報量を十ニ分に有し、不正使用等、問題が生じた場合、ＤＮＡ派生コードやＤＮＡ情報を廃棄して、新しいＤＮＡ派生コードやＤＮＡ情報を使うことができる。例えば、不正利用されたＤＮＡ派生コードやＤＮＡ情報を廃棄する、いわゆるワンタイムパスワードのように、新しいＤＮＡ派生コードやＤＮＡ情報を使うことができ、セキュリティを向上させることができる。なお、新しいＤＮＡ派生コードやＤＮＡ情報を使う前に、タイムスタンプ情報により、毎回異なる認証用ＩＤを発行できる。新しいＤＮＡ派生コードやＤＮＡ情報に基づき、認証用ＩＤが必要になる場合は、使用していたＤＮＡ派生コードやＤＮＡ情報が不正利用された際に安全を期すときや、別の認証用ＩＤが欲しい例えば、商品ごとに異なるＤＮＡ派生コードやＤＮＡ情報を利用したいときが挙げられる。

また、付加情報として、同一の時間情報であるタイムスタンプ情報を付加することにより、タイムスタンプ情報が古い認証用ＩＤを受け付けなくする、すなわち、有効期限を認証用ＩＤ自体に設けることができる。また、同一の時間情報が付加されているので、時間情報のみで、２つのＤＮＡ派生コードが、同一の認証対象由来のＤＮＡ派生コードであるか、１次的に簡易にチェックでき、認証用ＩＤの管理が容易になる。

また、ＤＮＡ情報を作成するＤＮＡ情報作成局２０と、照合手段を有するＩＤ認証局３０と、を分けることにより、ＤＮＡ情報およびＤＮＡ派生コードに対する管理性と守秘性とを担保することができる。具体的には、ＤＮＡには、病歴などの個人情報が含まれる。病歴などの個人情報に関してＤＮＡを分析すれば知りうるＤＮＡ情報作成局２０と、ネットワーク上を流れる認証用ＩＤの照合を行うＩＤ認証局３０とを分けることにより、ネットワーク上への個人情報の流出を防止できる。また、ＩＤ認証局３０が勝手にＤＮＡ情報を作り出すことができないので、ＩＤ認証局３０の不正を防止でき、認証システムの信頼性を高めることができる。

ＤＮＡを分析する設備を要するＤＮＡ情報作成局２０が１つに対して複数のＩＤ認証局３０を設けることにより、認証システムの運用のコストを抑えることができる。

また、これらをＩＤ認証局３０の仲介により、認証対象１０側の端末１２とサービス提供側４０のサーバ４１とが相互に相互認証が行え、ＤＮＡ情報作成局２０が、ＤＮＡにより本人確認ができるので、ＤＮＡを通して、認証対象１０と１：１の関係を保つことができ、いわば顔が見える認証を行うことができる。

また、ＤＮＡ情報が、反復ＤＮＡの情報である場合、病歴などの個人情報を含まないため、個人情報の保護が図れる。特に、反復ＤＮＡの情報としてＳＴＲを用いた場合、病歴を含む全てのＤＮＡ情報をそのまま用いるものではなく、父親および母親の双方から同時に引き継がれるＤＮＡの塩基配列のうち、同じ塩基配列が繰り返される部分を抜き出したものであり、ここからは個人の病歴を含む形質を見出すことはできない。

なお、ＤＮＡ情報に基づいたＤＮＡ派生コードは、ＤＮＡ情報そのものではないので、病歴などの個人情報の保護が図れる。また、実際にネットワーク上を流れる認証用ＩＤ自体も、ＤＮＡ派生コードに付加情報を混ぜて作成されたものなので、さらに個人情報の保護が図れる。

（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態に係るＤＮＡ認証システムについて説明する。

まず、第２実施形態に係るＤＮＡ認証システムの概略構成について、図４を用いて説明する。なお、前記第１実施形態と同一または対応する部分には、同一の符号を用いて異なる構成および作用のみを説明する。その他の実施形態および変形例も同様とする。

図４は、本発明の第２実施形態に係るＤＮＡ認証システムの概略構成を示す説明図である。

図４に示すように、ＤＮＡ認証システム２は、ネットワーク５に接続した電子署名受領者の端末４５を更に有する。

端末４５は、端末２４の制御を行うＣＰＵや情報を記憶するハードディスクを有する。電子署名受領者側の端末４５は、ネットワーク５を介して、電子署名を使用する認証対象１０からの電子署名された書類や画像等のデータを受信し、受信したデータの出所を確認するため、受信したデータの電子署名のコード部分をＩＤ認証局３０に送信し判定してもらう。

次に、ＤＮＡ認証システム２の動作について図に基づき説明する。なお前記第１実施形態と同一または対応する部分の動作には、同一の符号を用いて異なる動作のみを説明する。その他の実施形態および変形例も同様とする。

図５は、ＤＮＡ認証システム２における認証の手順を示すフローチャートである。

ここで、電子署名を使用する認証対象１０は、第１および第２の認証用ＩＤを既に受け取っているとする。すなわち、第１実施形態で示したような、ＤＮＡ情報作成局２０のステップＳ１〜Ｓ２、ＩＤ認証局３０のステップＳ１０〜Ｓ１２、および認証対象１０側のステップＳ３０、Ｓ３１の手順は既に完了しているとする。

まず、認証対象１０側の端末１２が、第１の認証用ＩＤと乱数とにより電子署名コードを作成する（ステップＳ６０）。具体的には、ＩＤの各ビットの間に、乱数の１ビットから数ビットを挟みこむ、あるいは乱数ビット分ＩＤのビットをシフトさせる等の方法による。

この乱数は、電子署名をする際、毎回変更する。また、乱数は、電子署名をする度に変更できるようなタイムスタンプを用いてもよい。

次に、端末１２は、第１および第２の認証用ＩＤにより乱数をＩＤ認証局３０のサーバ３１に送信する（ステップＳ６１）。具体的には、第１実施形態で示したような、ＩＤ認証局３０のステップＳ１３〜Ｓ２０および認証対象１０側のステップＳ３２〜Ｓ３８の手順により、まずＩＤ認証局３０と端末１２との通信路を確保する。そして、予め当事者間で手渡しあるいは別の暗号通信等により受け渡した暗号用の鍵（暗号鍵）を用いてＩＤ関係の情報を送信する。受け取った暗号文は同一の暗号鍵により平文に復号する。

なお、第１の認証用ＩＤと乱数とをＩＤの各ビットの間に、乱数の１ビットから数ビットを挟みこむ、あるいは乱数ビット分ＩＤのビットをシフトさせる等の方法によりミックスさせ、送信してもよい。

サーバ３１は、第１および第２の認証用ＩＤにより、電子書名に用いた乱数を端末１２受信する（ステップＳ５０）。サーバ３１は、この乱数をデータベース３３に記憶する。

次に、端末１２は、電子署名を貼り付けた書類や画像等のデータを、ネットワーク５を介して、電子署名受領者側の端末４５に送信する（ステップＳ６２）。送信の仕方は、予め当事者間で手渡しあるいは別の暗号通信等により受け渡した暗号鍵を用いてＩＤ関係の情報を送信する。受け取った暗号文は同一の暗号鍵により平文に復号する方式等が好ましい。

また、電子署名の貼り付けた方は、同一のＩＤおよび関連の乱数あるいはタイムスタンプなどを記録しておく。

次に、電子署名を受領する側の端末４５が、電子署名された書類や画像等のデータを、ネットワーク５を介して、端末１２から受信する（ステップＳ７０）。

端末４５がデータを受信したら、データから電子署名コードと取り出し、この電子署名コードを、ＩＤ認証局３０のサーバ３１に送信する（ステップＳ７１）。

ＩＤ認証局３０のサーバ３１は、電子署名コードから第１の認証用ＩＤと乱数とを取り出す（ステップＳ５１）。具体的には、ＩＤの各ビットの間に乱数の１ビットから数ビットを挟みこむ、あるいは乱数ビット分ＩＤのビットをシフトさせる等の方法の逆変換によりＩＤと乱数を分離して取り出す。

そして、サーバ３１は、この第１の認証用ＩＤからＤＮＡ派生コードとタイムスタンプ情報とを分離する（ステップＳ５２）。分離の仕方は、第１実施形態のステップＳ１４と同じである。

サーバ３１は、ＤＮＡ派生コード、タイムスタンプ情報、および乱数を、データベース３３に記憶されたものと各々照合する（ステップＳ５３）。

サーバ３１は、照合結果を端末４５に送信し、端末４５は、この照合結果を受信する（ステップＳ７２）。

以上、電子署名に用いる認証用ＩＤを乱数と組み合わせて、第３者が直接認証用ＩＤを見ることができない電子署名コードにしているので、電子署名としてのセキュリティが向上する。また、電子署名する際、毎回、認証用ＩＤに基づき、電子署名コードを作成しているので、電子署名としてのセキュリティが向上する。さらに、認証用ＩＤが不正利用されるまで、認証用ＩＤを何回も使用でき、電子署名を使用する際の利便性が増す。

また、複数の認証用ＩＤにより通信ごとに異なる通信路を確保し、かつ各通信路では異なる認証用ＩＤを用いて交信するので、通信の機密性が保たれ、いわゆるスキミングやフィッシングの防止になる。

また、いわゆるＣ to Ｃ(Customer to Customer、Consumer to Consumer)取引においても、各顧客間および相手方に対する信用度を増加させることができる。

さらに、本発明は、上記実施形態に限定されるものではない。上記実施形態は、例示であり、本発明の特許請求の範囲に記載された技術的思想と実質的に同一な構成を有し、同様な作用効果を奏するものは、いかなるものであっても本発明の技術的範囲に包含される。

本発明の第１実施形態に係るＤＮＡ認証システムの概略構成を示す説明図である。 図１のＤＮＡ認証システムにおける認証の手順を示すフローチャートである。 図１の認証局おける新認証用ＩＤの発行の手順を示すフローチャートである。 本発明の第２実施形態に係るＤＮＡ認証システムの概略構成を示す説明図である。 図４のＤＮＡ認証システムにおける認証の手順を示すフローチャートである。

符号の説明

１、２…ＤＮＡ認証システム
１０…認証対象
１１…ＤＮＡ
１２…端末
２０…ＤＮＡ情報作成局
３０…ＩＤ認証局
３１…サーバ
３３…データベース
４０…サービス提供側
４１…サーバ
４３…データベース
４５…端末

Claims (4)

1. ＤＮＡを有する認証対象を認証するＤＮＡ認証システムであって、
   前記認証対象のＤＮＡから各々取り出された第１および第２のＤＮＡ情報を作成するＤＮＡ情報作成手段と、
   前記第１のＤＮＡ情報から派生した第１のＤＮＡ派生コードと、前記第２のＤＮＡ情報から派生した第２のＤＮＡ派生コードとを、各々前記第１および第２のＤＮＡ情報に基づいて作成するＤＮＡ派生コード作成手段と、
   前記第１および第２のＤＮＡ派生コードを各々記憶する記憶手段と、
   前記各ＤＮＡ派生コードと付加情報とに基づいて第１および第２の認証用ＩＤを各々作成する認証用ＩＤ作成手段と、
   前記認証対象に発行された前記第１および第２の認証用ＩＤのうちの一方を要求する第１の認証用ＩＤ要求手段と、
   前記一方の認証用ＩＤを受信する受信手段と、
   受信した前記認証用ＩＤから前記ＤＮＡ派生コードを抽出する抽出手段と、
   抽出された前記ＤＮＡ派生コードを、前記記憶手段に記憶されている前記ＤＮＡ派生コードと照合する照合手段と、
   更に認証用ＩＤが必要か否かを判定する判定手段と、
   前記判定手段の結果に基づき、前記第１および第２の認証用ＩＤのうちの他方を要求する第２の認証用ＩＤ要求手段と、
   を備えたことを特徴とするＤＮＡ認証システム。
2. 前記付加情報が、同一の時間情報であることを特徴とする請求項１に記載のＤＮＡ認証システム。
3. 前記ＤＮＡ情報を作成するＤＮＡ情報作成局と、
   前記照合手段を有する認証局と、
   を備えたことを特徴とする請求項１または請求項２に記載のＤＮＡ認証システム。
4. 前記ＤＮＡ情報が、反復ＤＮＡの情報であることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか一項に記載のＤＮＡ認証システム。

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