JP2019192094A - Icカード、icカードの本人認証方法 - Google Patents

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智孝 奥野
Tomotaka Okuno
智孝 奥野
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Abstract

【課題】利用者の本人認証を高精度に且つセキュアに実施可能なICカードを提供すること【解決手段】実施形態によれば、ICカードは、本体と、第1の指紋センサと、第2の指紋センサと、センサ制御部とを備える。第1の指紋センサは、本体に埋設され、利用者の指から指紋情報を取得する。第2の指紋センサは、本体の第1の指紋センサと異なる位置に埋設され、第1の指紋センサが指紋情報を取得した指とは異なる指から指紋情報を取得する。センサ制御部は、第1の指紋センサに利用者の指が接触することで第1の指紋センサが通電し、且つ第2の指紋センサに利用者の指が接触することで第2の指紋センサが通電した場合に、第1の指紋センサと第2の指紋センサが取得する利用者の指紋情報に基づいて、利用者の本人認証を実行する。【選択図】 図1

Description

本発明の実施形態は、ICカードに関する。
一般に、ICカードを利用する利用者の指紋情報を使用して本人認証を実行する生体認
証センサを備えたICカードが普及し始めている。しかしながら、量産型のICカードに
指紋センサを利用するためには、その普及性を考慮すれば安価な指紋センサを利用せざる
を得ない。また、指紋センサは、厚さ1mm程度のICカードに埋設するため、小型化せ
ざるを得ない。それに伴い、指紋センサによる本人認証の精度が低いという問題が存在し
ていた。
特開2009−129252号公報
本発明が解決しようとする課題は、利用者の本人認証を高精度に且つセキュアに実施可
能なICカード、ICカードの本人認証方法を提供することである。
実施形態によれば、ICカードは、本体と、第1の指紋センサと、第2の指紋センサと
、センサ制御部とを備える。第1の指紋センサは、本体に埋設され、利用者の指から指紋
情報を取得する。第2の指紋センサは、本体の第1の指紋センサと異なる位置に埋設され
、第1の指紋センサが指紋情報を取得した指とは異なる指から指紋情報を取得する。セン
サ制御部は、第1の指紋センサに利用者の指が接触することで第1の指紋センサが通電し
、且つ第2の指紋センサに利用者の指が接触することで第2の指紋センサが通電した場合
に、第1の指紋センサと第2の指紋センサが取得する利用者の指紋情報に基づいて、利用
者の本人認証を実行する。
実施形態に係るICカードの構成の一例を示すブロック図。 実施形態に係るICカードのハードウェア構成の一例を示すブロック図。 実施形態に係るICカードの機能構成の一例を示すブロック図。 実施形態に係るICカードの本人認証処理の流れの一例を示すフローチャート。
以下、実施形態に係るICカード及びICカードの本人認証方法を、図面を用いて説明
する。なお、以下の説明では、実施形態に係るICカードは接触型のICカードであるも
のとして説明するが、非接触型のICカードであっても良い。
まず、図1を用いてICカード1の構成を説明する。図1は、実施形態に係るICカー
ド1の構成の一例を示す図である。ICカード1は、例えば、プラスチックの矩形状のカ
ード基材PT(カード本体の一例)に、ICモジュール10を実装して形成されている。
すなわち、ICカード1は、ICモジュール10と、第1の指紋センサ50a、第2の指
紋センサ50bと、センサ制御部60と、これらが埋め込まれたカード基材PTとを備え
る。また、ICカード1は、コンタクト部15を介して外部の端末装置100と通信可能
である。なお、第1の指紋センサ50a、第2の指紋センサ50bについては、両者を区
別する必要がない場合は、適宜、指紋センサ50と称する。
ICカード1は、例えば、端末装置100により送信されたコマンド(処理要求)を、
コンタクト部15を介して受信し、受信したコマンドに応じた処理(コマンド処理)を実
行する。そして、ICカード1は、コマンド処理の実行結果であるレスポンス(処理応答
)を端末装置100にコンタクト部15を介して送信する。端末装置100は、ICカー
ド1と通信する装置であり、例えば、リーダ/ライタ装置を含む装置である。
ICモジュール10は、コンタクト部15と、ICチップ20とを備える。ICモジュ
ール10は、例えば、テープ上にICモジュール10が複数配置されたCOT(Chip On
Tape)などの形態で取引されるモジュールである。
センサ制御部60は、指紋センサ50により取得された利用者の指紋情報を、ICモジ
ュール10内に記憶された指紋情報と比較することで、利用者の本人認証を行い、認証結
果をICモジュール10に出力する。
指紋センサ50は、利用者の指から指紋情報を取得する指紋センサの一例である。指紋
センサ50は、第1の指紋センサ50aと第2の指紋センサ50bを備える。第1の指紋
センサ50aと第2の指紋センサ50bは、同一の指紋センサでも良いし、性能やサイズ
に違いのあるものでも良い。
また、第1の指紋センサ50aと第2の指紋センサ50bは、互いに物理的に独立して
、配置される。つまり、第1の指紋センサ50aは、ICカード本体に埋設され、利用者
の指から指紋情報を取得し、第2の指紋センサ50bは、ICカード本体の第1の指紋セ
ンサ50aと異なる位置に埋設され、第1の指紋センサ50aが指紋情報を取得した指と
は異なる指から指紋情報を取得する。
コンタクト部15は、ICカード1が動作するために必要な各種信号の端子を有してい
る。ここで、各種信号の端子は、電源電圧、クロック信号、リセット信号などを端末装置
100から供給される端子、及び、端末装置100と通信するためのシリアルデ―タ入出
力端子(SIO端子)を含む。
ICチップ20は、例えば、1チップのマイクロプロセッサなどのLSI(Large Scal
e Integration)である。
以上に説明したように、ICカード1は、端末装置100と通信し、各種取引を実行す
る。例えば、ICカード1がクレジットカードとして利用される場合、指紋により利用者
の認証を実行し、決算処理を実行することが可能である。また、第1の指紋センサ50a
と第2の指紋センサ50bを備えることで、利用者の本人認証を高精度に且つセキュアに
実施可能である。
図2は、実施形態に係るICカード1のハードウェア構成の一例を示す図である。図2
に示すように、ICカード1は、コンタクト部15と、ICチップ20とを備えたICモ
ジュール10を備えている。そして、ICチップ20は、通信部24と、CPU25と、
ROM(Read Only Memory)26と、RAM(Random Access Memory)27と、EEPR
OM(Electrically Erasable Programmable ROM)28とを備える。これらの構成要素は
、内部バスBS1を介して接続されている。
通信部24は、例えばUART(Universal Asynchronous Receiver Transmitter)で
あり、上述したSIO端子を介して、端末装置100とシリアルデータ通信を行う。通信
部24は、SIO端子を介して受信したシリアルデータ信号をパラレル変換したデータ(
例えば、1バイトのデータ)を内部バスBS1に出力する。また、通信部24は、内部バ
スBS1を介して取得したデータをシリアル変換して、SIO端子を介して端末装置10
0に出力する。通信部24は、例えば、SIO端子を介してコマンドを端末装置100か
ら受信する。また、通信部24は、SIO端子を介してレスポンスを端末装置100に送
信する。
ROM26は、例えば、マスクROMなどの不揮発性メモリである。ROM26は、I
Cカード1の各種処理を実行するためのプログラム、及びコマンドテーブルなどのデータ
を記憶する。
RAM27は、例えば、SRAM(Static RAM)などの揮発性メモリである。RAM2
7は、ICカード1の各種処理を行う際に利用されるデータを一時記憶する。
EEPROM28は、例えば、電気的に書き換え可能な不揮発性メモリである。EEP
ROM28は、ICカード1が利用する各種データを記憶する。EEPROM28は、例
えば、ICカード1を利用した各種サービス(アプリケーション)に使用される情報を記
憶する。
CPU25は、ROM26やRAM27で構成される記憶部40に記憶されているプロ
グラムを実行して、ICカード1の各種処理を行う。CPU25は、例えば、コンタクト
部15を介して、通信部24が受信したコマンドに応じたコマンド処理を実行する。
更に、内部バスBS1には、センサ制御部60が接続されている。センサ制御部60は
、例えば、CPUとプログラムメモリとを含む。センサ制御部60は、専用線などで指紋
センサ50と接続され、指紋センサ50が指紋情報を取得可能な状態(通電状態)である
か否かを検知することができる。つまり、指紋センサ上に利用者の指が接触することで指
紋センサ50が通電した場合に、センサ制御部60は、指紋センサ50が指紋情報を取得
可能な状態であると判定する。指紋センサ50は、静電容量型、感熱型、光学型などのう
ちいずれかの方式で利用者の指紋情報を取得する。
なお、センサ制御部60は、第1の指紋センサ50aに利用者の指が接触することで第
1の指紋センサ50aが通電し、且つ第2の指紋センサ50bに利用者の指が接触するこ
とで第2の指紋センサ50bが通電した場合に、第1の指紋センサ50aと第2の指紋セ
ンサ50bが取得する利用者の指紋情報に基づいて、利用者の本人認証を実行する。
以上に説明した構成を実施形態のICカード1が備えることで、利用者の同一の指一本
で本人認証が実行されるのを防止することができ、利用者以外の者による悪用防止にも効
果を奏する。
図3は、実施形態におけるICカード1の機能構成図である。ICカード1は、例えば
、上述したICモジュール10、センサ制御部60、第1の指紋センサ50a、及び第2
の指紋センサ50bを備える。また、ICモジュール10は、通信部24、処理部30、
及び記憶部40を備える。
処理部30は、通信部24を介して端末装置100から受信するコマンド(処理要求)
に応じて、各種コマンドの処理(コマンド処理)を実行する。また、処理部30は、コマ
ンド処理の結果であるレスポンスを、通信部24を介して端末装置100に送信する。処
理部30は、後述する照合の成功(本人認証の成功)を条件とするコマンド処理に関して
は、センサ制御部60からの認証成功通知がなされた場合に、すなわち記憶部40におけ
るセキュアな領域へのアクセスが許可された場合に、処理を先に進める。処理部30は、
例えばCPU25が記憶部40に記憶されたプログラム44を実行することで実現される
記憶部40には、第1の指紋情報46a、第2の指紋情報46bと、プログラム44が
予め記憶される。なお、第1の指紋情報46a、第2の指紋情報46bについては、両者
を区別する必要がない場合は、便宜上、指紋情報46と称する。記憶部40に予め記憶さ
れている指紋情報46は、利用者の本人認証に使用するための情報であり、例えば、IC
カード1を発行する際に、利用者から指紋情報46を取得し、記憶部40に記憶させた情
報である。
記憶部40に予め記憶された指紋情報46は、指紋センサ50により取得された指紋情
報との照合対象となる情報であり、例えば指紋センサ50が取得する指紋の形状パターン
を幾何情報にした情報、または何らかの特徴量に変換した情報、或いはこれらの組み合わ
せなどである。
センサ制御部60は、センサ状態判定部62と、指紋情報取得部64と、指紋情報照合
部66と、認証結果出力部68とを備える。
センサ状態判定部62は、第1の指紋センサ50aと第2の指紋センサ50bが利用者
の指から指紋情報を取得できる状態にあるか否かを判定する。つまり、センサ状態判定部
62は、第1の指紋センサ50aに利用者の指が接触することで第1の指紋センサ50a
が通電し、且つ第2の指紋センサ50bに利用者の指が接触することで前記第2の指紋セ
ンサ50bが通電した状態であるか否かを判定する。
指紋情報取得部64は、利用者の本人認証を実行するために、指紋情報を取得する。つ
まり、指紋情報取得部64は、第1の指紋センサ50aと第2の指紋センサ50bが利用
者の指から取得した指紋情報を取得し、また記憶部40に予め記憶された指紋情報46を
取得する。
指紋情報照合部66は、利用者の本人認証を実行する。つまり、指紋情報照合部66は
、指紋センサ50によって取得された指紋情報と、記憶部40に予め記憶されている指紋
情報46とを照合する。指紋情報照合部66は、照合に成功した場合、本人認証が成功し
たと判定する。なお、指紋情報照合部66による本人認証が成功するとは、例えば第1の
指紋センサ50aによって取得された指紋情報と記憶部40に予め記憶されている第1の
指紋情報46a若しくは第2の指紋情報46bどちらか一方との一致程度を示す値が閾値
以上であり、かつ第2の指紋センサ50bによって取得された指紋情報が記憶部40に予
め記憶されている他方の指紋情報46との一致程度を示す値が閾値以上であることを示す
。つまり、本人認証が成功するとは、利用者の二本の指から取得した指紋情報と、記憶部
40に予め記憶されている二つの指紋情報46が略一致することを意味する。
なお、よりセキュアな本人認証を実施するために、第1の指紋センサ50aが取得した
指紋情報は、記憶部40に予め記憶されている第1の指紋情報46aとしか照合せず、第
2の指紋センサ50bが取得した指紋情報は、記憶部40に予め記憶されている第2の指
紋情報46bとしか照合しないとしても良い。すなわち、指紋センサ50の位置と、指紋
情報46を関連付けて記憶しても良い。例えば、第1の指紋情報46aが利用者の中指、
第2の指紋情報46bが利用者の人差し指の情報を記憶していた場合、利用者が第1の指
紋センサ50aに人差し指の指紋情報を取得させ、第2の指紋センサ50bに中指の指紋
情報を取得させても本人認証は成功しない。
認証結果出力部68は、指紋情報照合部66による認証結果をICモジュールへ出力す
る。つまり、認証結果出力部68は、利用者の本人認証が成功したか否かをICモジュー
ルへ出力する。
指紋情報照合部66による照合が成功し、すなわち本人認証が成功すると、記憶部40
におけるセキュアな領域へのアクセスを許可し、所定の処理を実行可能な状態となる。な
お、本実施形態では、センサ制御部60とICモジュール10を別体として記載している
が、この限りではない。例えば、センサ制御部60をICモジュール10に組み込んでも
良い。
次に、図4を用いて、センサ制御部60の本人認証処理の流れについて説明する。図4
は、実施形態のICカード1の処理の流れの一例を示すフローチャートである。
まず、センサ制御部60は、第1の指紋センサ50a及び第2の指紋センサ50bが通
電状態にあるか否かを判定する(ステップS01)。なお、ステップS01において、第
1の指紋センサ50a若しくは第2の指紋センサ50bが通電状態ではない場合が通電状
態ではない場合(ステップS01、No)、それぞれが通電状態になるまで待機する。
次に、センサ制御部60は、記憶部40に予め記憶された第1の指紋情報46aを取得
し(ステップS05)、記憶部40に予め記憶された第2の指紋情報46bを取得する(
ステップS05)。
センサ制御部60は、第1の指紋センサ50aが取得した指紋情報と記憶部40に予め
記憶された第1の指紋情報46aを照合し、照合に成功したか否か判定する(ステップS
09)。センサ制御部60は、照合に成功した場合(ステップS09、Yes)、第2の
指紋センサ50bが取得した指紋情報と記憶部40に予め記憶された第2の指紋情報46
bを照合し、照合に成功したか否か判定する(ステップS11)。
センサ制御部60は、ステップS11で照合に成功した場合(ステップS11、Yes
)、利用者の本人認証に成功したと判定し、本人認証成功の結果をICモジュール10に
出力すし(ステップS13)、処理を終了する。また、センサ制御部60は、ステップS
09で照合に失敗した場合(ステップS09、No)、或いはステップS11で照合に失
敗した場合(ステップS11、No)は、利用者の本人認証に失敗したと判定し、本人認
証失敗の結果をICモジュール10に出力し(ステップS15)、処理を終了する。
なお、センサ制御部60は、ステップS01で指紋センサ50が通電状態にあると判定
した後であって、ステップS13の処理前に、第1の指紋センサ50aと第2の指紋セン
サ50bのどちらか一方でも、通電状態が解除された場合、本人認証を終了させる、とし
ても良い。つまり、センサ制御部60は、本人認証処理中に指紋センサ50の通電状態が
解除された場合、本人認証失敗の結果を出力する。
以上に説明した実施形態若しくは変形例におけるICカード1によれば、指紋センサ5
0を二つ設け、両者の指紋センサ50に利用者の指が接触しているのを確認する制御を実
行することにより、指紋情報の認識精度を向上させることが可能であり、取引をよりセキ
ュア且つ簡易に実行することが可能である。
また、以上に説明した実施形態若しくは変形例におけるICカード1によれば、通電状
態の判定と指紋情報の照合を別々に実施しているため、指をあてがっていないことによる
認証失敗なのか、指紋情報の不一致による認証失敗なのかも判別することが可能である。
また、上記した実施形態の若しくは変形例のICカード1における処理はいくつかのソ
フトウェアによって実行することが可能である。このため、上記処理の手順を実行するい
くつかのプログラムを格納したコンピュータ読み取り可能な記憶媒体を通じてこれらプロ
グラムをICカード1へインストールして実行するだけで、上記処理を容易に実現するこ
とができる。例えば、ICカード1は、上記プログラムをネットワーク経由でダウンロー
ドし、ダウンロードしたプログラムを記憶し、プログラムのインストールを完了すること
ができる。或いは、ICカード1は、上記プログラムを情報記憶媒体から読み取り、読み
取ったプログラムを記憶し、プログラムのインストールを完了することができる。
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したも
のであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その
他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の
省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や
要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる
1 カード
10 モジュール
15 コンタクト部
20 チップ
24 通信部
28 EEPROM
30 処理部
40 記憶部
44 プログラム
46 指紋情報
46a 第1の指紋情報
46b 第2の指紋情報
50 指紋センサ
50a 第1の指紋センサ
50b 第2の指紋センサ
60 センサ制御部
62 センサ状態判定部
64 指紋情報取得部
66 指紋情報照合部
68 認証結果出力部
100 端末装置
BS1 内部バス
PT カード基材

Claims (4)

  1. 本体と、
    前記本体に埋設され、利用者の指から指紋情報を取得する第1の指紋センサと、
    前記本体の前記第1の指紋センサと異なる位置に埋設され、前記第1の指紋センサが指
    紋情報を取得した指とは異なる指から指紋情報を取得する第2の指紋センサと、
    前記第1の指紋センサに利用者の指が接触することで前記第1の指紋センサが通電し、
    且つ前記第2の指紋センサに利用者の指が接触することで前記第2の指紋センサが通電し
    た場合に、前記第1の指紋センサと前記第2の指紋センサが取得する利用者の前記指紋情
    報に基づいて、利用者の本人認証を実行するセンサ制御部と、
    を備えるICカード。
  2. 前記センサ制御部は、
    前記第1の指紋センサと前記第2の指紋センサのどちらか一方でも、通電状態が解除さ
    れた場合、前記本人認証を終了させる、
    請求項1に記載のICカード。
  3. ICカード本体に埋設される第1の指紋センサにより利用者の指から指紋情報を取得し

    前記ICカード本体の前記第1の指紋センサと異なる位置に埋設された第2の指紋セン
    サにより、前記第1の指紋センサが指紋情報を取得した指とは異なる指から指紋情報を取
    得し、
    前記第1の指紋センサに利用者の指が接触することで前記第1の指紋センサが通電し、
    且つ前記第2の指紋センサに利用者の指が接触することで前記第2の指紋センサが通電し
    た場合に、前記第1の指紋センサと前記第2の指紋センサが取得する利用者の前記指紋情
    報に基づいて、利用者の本人認証を実行する、
    ICカードの本人認証方法。
  4. 前記第1の指紋センサと前記第2の指紋センサのどちらか一方でも、通電状態が解除さ
    れた場合、前記本人認証を終了させる、
    請求項3に記載のICカードの本人認証方法。
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