JP2015064818A - 機密生体サーバー認証 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】認証装置300は、生体情報から抽出された複数の特徴点に関する情報のそれぞれを2次元ベクトルで表現した第1ベクトル群を機密化した登録機密ベクトル群を保持するベクトル保持部を含む。端末装置100は、機密パラメータを保持する機密パラメータ保持部と、生体情報を取得し、取得した生体情報から複数の特徴点に関する情報のそれぞれを2次元ベクトルで表現した第2ベクトル群を抽出する生体情報取得部と、第2ベクトル群を機密化する機密ベクトル生成部と、機密化された第2ベクトル群を入力機密ベクトル群として認証装置に送信する送信部とを含む。認証装置300は、入力機密ベクトル群を受信する受信部と、入力機密ベクトル群と登録機密ベクトル群とを機密化を保持しつつ照合する照合部とをさらに有する。
【選択図】図7
Description
図5は、第1の実施の形態に係る認証システム700の構成を示す。認証システム700は、端末装置100で総称される端末装置100a、100b、・・・、100cと、サービス提供装置200と、認証装置300と、登録装置400と、を備える。これらの各装置は、LAN・WAN・インターネット等を含む無線および有線の通信網を介して接続される。
図13は、特異点位置ベクトルの機密位置ベクトルへの変換の数値化の説明図である。図13に示すように、生体情報として128ピクセル×400ピクセルの指紋画像の中の10個の指紋の特異点の位置ベクトルを
第2の実施の形態に係る認証システムについて説明する。第2の実施の形態に係る認証システムと、第1の実施の形態に係る認証システムとの主な違いは、照合に用いる特徴情報と照合によって元の生体情報が復元される非機密照合の方法である。
図18、19は、第2の実施の形態に係る認証システム700の処理を示すシーケンス図である。図18は登録フェーズのシーケンス図を示し、図19は照合フェーズのシーケンス図を示す。図18は図6に対応し、図19は図7に対応する。
乱数受信部125は認証装置300から乱数を受信し、秘密隆線角回転角生成部135は、その乱数を用いて秘密隆線角回転角を生成する(図19のS74)。機密情報生成部134は、生成された秘密隆線角回転角と変動乱数パラメータ生成部133が生成する変動乱数パラメータとを用いて特異点隆線角ベクトルを機密化する(図19のS78)。つまり入力機密隆線角ベクトルを生成する。認証情報送信部123は、ユーザIDと入力機密隆線角ベクトルとを認証装置300に送信する(図19のS79)。
データ処理部330は、乱数生成部を含む。乱数生成部332は、乱数を生成する(図19のS72)。認証情報要求送信部321は、認証に必要な情報であるユーザIDと、入力機密隆線角ベクトルとを要求するとともに乱数生成部332が生成した乱数を送信する(図19のS73)。認証情報受信部322は、端末装置100からユーザIDと入力機密隆線角ベクトルを受信する。また正規ユーザ保持部341は、登録隆線角ベクトルをユーザIDと対応付けて保持し(図18のS64)、照合部331は、登録隆線角ベクトルと入力機密隆線角ベクトルとを照合し、本人確認を行う(図19のS80)。
正規ユーザ情報送信部421は、ユーザIDと、特徴点抽出部432が抽出した登録隆線角ベクトルとを認証装置300に送信する。
第3の実施の形態に係る認証システムについて説明する。第3の実施の形態は、第1の実施の形態と第2の実施の形態の認証方法を組み合わせた認証方法である。第1の実施形態は登録および入力生体情報の機密性、登録生体情報の更新性のために利用し、第2の実施形態は入力生体情報の機密性、ワンタイム性に利用されている。それぞれ異なる生体情報を用いているため、2つの実施形態の認証方法を組み合わせることが可能となる。
秘密隆線角回転角生成部135は、認証装置300から受信した乱数を用いて秘密隆線角回転角を生成する(図23のS105)。機密情報生成部134は、生成された秘密隆線角回転角と、変動乱数パラメータ生成部133が生成する変動乱数パラメータと、を用いて特異点隆線角ベクトルを機密化する(図23のS109)。また機密情報生成部134は、特異点位置ベクトルを、機密パラメータ保持部141に保持される秘密回転角と、特異点隆線角ベクトルのうちの特異点方向角と、変動乱数パラメータとを用いて機密化する(図23のS109)。つまり入力機密位置ベクトルを生成する。また、認証情報送信部123は、ユーザIDと、入力機密隆線角ベクトルと、入力機密位置ベクトルと、を認証装置300に送信する(図23のS110)。
乱数生成部332は乱数を生成(図23のS102)する。認証情報要求送信部321は認証に必要な情報であるユーザIDと入力機密隆線角ベクトルとを要求するとともに、乱数生成部332が生成した乱数を送信する(図23のS103)。また、データ処理部330は秘密隆線角回転角生成部333を含む。秘密隆線角回転角生成部333は乱数生成部332が生成した乱数を用いて秘密隆線角回転角を生成する。例えばその乱数を初期値として擬似乱数発生器を使用して乱数の秘密隆線角回転角を生成する(図23のS104)。
正規ユーザ情報送信部421はユーザIDと特徴点抽出部432が抽出した登録隆線角ベクトルとを認証装置300に送信し(図22のS94)、機密パラメータ送信部422は秘密回転角を端末装置100に送信する(図22のS95)。
第4の実施の形態に係る認証システムについて説明する。第4の実施の形態に係る認証システムと、第3の実施の形態に係る認証システムとの主な違いは、通信の方向が一方向である点である。前者はチャレンジレスポンス方式と同様に認証装置は乱数を毎回端末装置に送付して、受信した入力機密生体情報が送付した乱数を利用して機密化されていることを確認するのに対して、後者は予め決めた手順に従って、認証および端末装置が独立に機密パラメータを生成している点が異なる。
第5の実施の形態に係る認証システムについて説明する。第5の実施の形態に係る認証システムと、第1の実施の形態に係る認証システムとの主な違いは、照合に用いる特徴情報と照合の方法である。
第1〜5の実施の形態では、指紋を用いて認証する場合について説明したがこれに限られない。例えば、掌紋、声紋、静紋、虹彩(アイリス)、顔形、その他の生体情報を用いてもよい。
スマートフォン等のモバイル機器の脆弱下では、生体情報の機密化も鍵ベクトルを生成するプロセスが知れたら簡単に悪用が可能である。また、指紋センサーから得られる指紋画像データが流用されても生体認証基盤に致命的である。これらを保護する方法は、半導体チップなどのハードウエアにこれらの機能を持たせ、安全な機密生体情報を半導体チップ内で生成して、出力端子から機密生体情報を出力してそれを認証装置に送付する方式であれば、極めて高い安全性が確保できる。したがって、第1〜第5の実施の形態において、端末装置100の各部材のうち、少なくとも画像取得部111と、画像処理部131と、特徴点抽出部132と、機密情報生成部134と、の各機能を半導体チップ内で実行させてもよい。
第1〜5の実施の形態では、登録装置400により指紋情報を取得し、登録する場合について説明したがこれに限られない。例えば、端末装置100が指紋情報を取得し、登録してもよい。つまり端末装置100が、登録装置400の機能を有していてもよい。
第2の実施の形態では、端末装置100は、認証装置300から乱数を受信し、その乱数を用いて秘密隆線角回転角を生成する場合について説明したが、これに限られない。例えば、端末装置100が乱数を生成し、この乱数を用いて秘密隆線角回転角を生成してもよい。もちろん、認証装置300以外の外部の装置から乱数を受信してもよい。
第1〜第5の実施の形態では、サービス提供装置200と認証装置300とが別個の装置である場合について説明したが、これに限られず、これらは1つの装置であってもよい。
実施の形態では、サービス提供装置200から認証要求を受けた認証装置300が本人確認を行う場合について説明したが、これに限られない。例えば、認証装置300が委託部を備え、この委託部により他の認証装置に認証を委託し、他の認証装置に本人確認を行わせてもよい。
Claims (12)
- 認証装置と、
前記認証装置とネットワークを介して接続された端末装置と、を備え、
前記認証装置は、生体情報から抽出された複数の特徴点に関する情報のそれぞれを2次元ベクトルで表現した第1ベクトル群を機密化した登録機密ベクトル群を保持するベクトル保持部を含み、
前記登録機密ベクトル群は、
前記端末装置は、
前記機密パラメータを保持する機密パラメータ保持部と、
生体情報を取得し、取得した生体情報から複数の特徴点に関する情報のそれぞれを2次元ベクトルで表現した第2ベクトル群を抽出する生体情報取得部と、
第2ベクトル群を機密化する機密ベクトル生成部と、
機密化された第2ベクトル群を入力機密ベクトル群として前記認証装置に送信する送信部と、を含み、
前記入力機密ベクトル群は、
前記認証装置は、
前記入力機密ベクトル群を受信する受信部と、
前記入力機密ベクトル群と前記登録機密ベクトル群とを機密化を保持しつつ照合する機密照合部と、をさらに有することを特徴とする認証システム。 - 前記生体情報取得部は指紋情報であり、
前記第1ベクトル群は、
前記第1変動方向ベクトルは、
前記第2ベクトル群は、
- 前記機密照合部は、前記登録機密ベクトル群と生体情報全体の回転を補正した前記入力機密ベクトル群の差分ベクトル群を用いて前記登録機密ベクトル群と前記入力機密ベクトル群とを機密照合することを特徴とする請求項1または2に記載の認証システム。
- 認証装置と、
前記認証装置とネットワークを介して接続された端末装置と、を備え、
前記認証装置は、生体情報から抽出された複数の特徴点に関する情報のそれぞれを2次元ベクトルで表現した第1ベクトル群を保持するベクトル保持部を含み、
前記第1ベクトル群は、
前記端末装置は、
生体情報を取得し、取得した生体情報から複数の特徴点に関する情報のそれぞれを2次元ベクトルで表現した第2ベクトル群を抽出する生体情報取得部と、
第2ベクトル群を機密化する機密ベクトル生成部と、
機密化された第2ベクトル群を前記認証装置に送信する送信部と、を含み、
機密化された第2ベクトル群は、
前記認証装置は、
機密化された第2ベクトル群を受信する受信部と、
前記第1ベクトル群と機密化された第2ベクトル群とを照合する非機密照合部と、をさらに有することを特徴とする認証システム。 - 前記非機密照合部は、前記第1ベクトル群と生体情報全体の回転を補正した機密化された第2ベクトル群との差分ベクトル群を用いて前記第1ベクトル群と機密化された第2ベクトル群とを照合することを特徴とする請求項4に記載の認証システム。
- 認証装置と、
前記認証装置とネットワークを介して接続された端末装置と、を備え、
前記認証装置は、生体情報から抽出された複数の特徴点に関する情報のそれぞれを2次元ベクトルで表現した第1ベクトル群を保持するベクトル保持部を含み、
前記第1ベクトル群は、
前記端末装置は、
生体情報を取得し、取得した生体情報から複数の特徴点に関する情報のそれぞれを2次元ベクトルで表現した第2ベクトル群を抽出する生体情報取得部と、
第2ベクトル群を機密化する機密ベクトル生成部と、
機密化された第2ベクトル群を前記認証装置に送信する送信部と、を含み、
機密化された第2ベクトル群は、
前記認証装置は、
機密化された第2ベクトル群を受信する受信部と、
前記第1ベクトル群と機密化された第2ベクトル群とを照合する照合部と、をさらに有することを特徴とする認証システム。 - 認証装置と、
前記認証装置とネットワークを介して接続された端末装置と、を備え、
前記認証装置は、
生体情報から抽出された複数の特徴点に関する第1情報のそれぞれを2次元ベクトルで表現した第1ベクトル群を保持する第1ベクトル保持部と、
前記複数の特徴点に関する第2情報のそれぞれを2次元ベクトルで表現した第2ベクトル群を機密化した登録機密ベクトル群を保持する第2ベクトル保持部と、
乱数を発生させる乱数発生部と、
乱数を前記端末装置に送信する送信部と、を含み、
前記第1ベクトル群は、
登録機密ベクトル群は、
前記端末装置は、
前記第1機密パラメータを保持する機密パラメータ保持部と、
前記認証装置から乱数を受信する受信部と、
乱数を用いて第2機密パラメータを生成する第2機密パラメータ生成部と、
生体情報を取得し、取得した生体情報から複数の特徴点に関する第3情報のそれぞれを2次元ベクトルで表現した第3ベクトル群と、当該複数の特徴点に関する第4情報のそれぞれを2次元ベクトルで表現した第4ベクトル群とを抽出する生体情報取得部と、
乱数を発生する乱数発生器と、
発生された乱数を利用して第3ベクトル群および第4ベクトル群を機密化する機密ベクトル生成部と、
機密化された第3ベクトル群および第4ベクトル群を前記認証装置に送信する送信部と、を含み、
機密化された第3ベクトル群は、
機密化された第4ベクトル群は、
前記認証装置は、
機密化された第3ベクトル群および機密化された第4ベクトル群を受信する受信部と、
前記第2ベクトル群と機密化された第4ベクトル群とを照合する機密照合部と、をさらに有し、
前記機密照合部は、前記第1ベクトル群と第3ベクトル群とを用いて前記第2機密パラメータを復元し、復元された第2機密パラメータが、前記乱数を用いて生成されたパラメータである場合、前記第2ベクトル群と機密化された第4ベクトル群とを照合することを特徴とする認証システム。 - 認証装置と、
前記認証装置とネットワークを介して接続された端末装置と、を備え、
前記認証装置は、
生体情報から抽出された複数の特徴点に関する第1情報のそれぞれを2次元ベクトルで表現した第1ベクトル群を保持する第1ベクトル保持部と、
乱数を発生させる第1乱数発生部と、
第1乱数発生部により発生した乱数を用いて前記複数の特徴点に関する第2情報のそれぞれを2次元ベクトルで表現した第2ベクトル群を機密化した登録機密ベクトル群を保持する第2ベクトル保持部と、
前記第1ベクトル群は、
登録機密ベクトル群は、
前記端末装置は、
前記第1機密パラメータを保持する機密パラメータ保持部と、
乱数を発生させる第1乱数発生部と、
第1乱数発生部により発生した乱数を用いて第2機密パラメータを生成する第2機密パラメータ生成部と、
生体情報を取得し、取得した生体情報から複数の特徴点に関する第3情報のそれぞれを2次元ベクトルで表現した第3ベクトル群と、当該複数の特徴点に関する第4情報のそれぞれを2次元ベクトルで表現した第4ベクトル群とを抽出する生体情報取得部と、
第3ベクトル群および第4ベクトル群を機密化する機密ベクトル生成部と、
機密化された第3ベクトル群および第4ベクトル群を前記認証装置に送信する送信部と、を含み、
機密化された第3ベクトル群は、
機密化された第4ベクトル群は、
前記認証装置は、
機密化された第3ベクトル群および機密化された第4ベクトル群を受信する受信部と、
前記第2ベクトル群と機密化された第4ベクトル群とを照合する照合部と、
乱数を発生させる第2乱数発生部であって、前記第1乱数発生部と同期するよう構成された第2乱数発生部と、
第2乱数発生部により発生した乱数を用いて第3機密パラメータ生成する第3機密パラメータ生成部と、をさらに有し、
前記照合部は、前記第1ベクトル群と第3ベクトル群とを用いて前記第2機密パラメータを復元し、復元された第2機密パラメータが第3パラメータと同一である場合、前記第2ベクトル群と機密化された第4ベクトル群とを照合することを特徴とする認証システム。 - 前記認証装置とネットワークを介して接続されたサービス提供装置を備え、
前記認証装置は、前記サービス提供装置からユーザの認証要求を受け付けたとき、当該ユーザが正規ユーザであるか否か認証し、
前記サービス提供装置は、ユーザから所定のサービスに対するアクセス要求を受け付けたとき、当該ユーザが正規ユーザであるか否かの認証を前記認証装置に要求し、前記認証装置による認証結果に応じた処理を行うことを特徴とする請求項1から8のいずれかに記載の認証システム。 - 前記認証装置は、当該認証装置とは別の認証装置に認証を委託する認証委託部を備え、
前記認証委託部は、認証の信頼度が当該認証装置と同一またはそれ以上の別の認証装置に認証を委託することを特徴とする請求項1から9のいずれかに記載の認証システム。 - 前記認証装置は、当該認証装置とは別の認証装置に認証を委託する認証委託部を備え、
前記認証委託部は、セキュリティレベルが当該装置と同一またはそれ以上の別の認証装置に認証を委託することを特徴とする請求項1から10のいずれかに記載の認証システム。 - 前記端末装置は半導体素子を有し、
前記生体情報取得部および前記機密ベクトル生成部は、半導体素子によって実現されることを特徴とする請求項1から11のいずれかに記載の認証システム。
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