JP2023504569A - プライバシ保存バイオメトリック認証 - Google Patents

Abstract

バイオメトリックデータを使用して、そのバイオメトリックデータが以前に取得されている、個体として対象を認証するためのシステム。対象のバイオメトリックを特性評価するデジタル電子信号出力を有する第２の変換器と、デジタル電子信号を受信する第２のコンピューティング設備と、サーバのアレイと、第３のコンピューティング設備。これらのコンポーネントは、シャードをデジタル電子信号から生成し、生成されたシャードをサーバのアレイに分散することと、サーバのアレイによって、生成されたシャードを受信および記憶することと、生成されたシャードのサブセットを使用して、データ交換プロセスを実施し、対象の認証に関連する情報を展開することと、第３のコンピューティング設備に、展開された情報を伝送し、第３のコンピューティング設備に、対象が個体として認証されるかどうかを示す、出力値を生成させることとを含む、プロセスを実装する。

Description

（関連出願の相互参照）
本特許出願は、２０２０年７月２９日に出願された、米国仮特許出願第６３／０５８，３３０号、および２０１９年１２月９日に出願された、米国仮特許出願第６２／９４５，５９０号の利益を主張する。これらの出願はそれぞれ、参照することによってその全体として本明細書に組み込まれる。

本発明は、バイオメトリック認証に関し、より具体的には、プライバシ保存バイオメトリック認証に関する。

バイオメトリックベースの認証は、今日のデジタル世界において、有力な機能を提供する。これは、人々が、複雑なパスワードを覚える、またはハードウェアトークンを持ち歩くことを必要とせずに、バイオメトリックを使用して、自らをセキュアに認証することを可能にする。エンロールまたは登録の際、個体のバイオメトリックが、捕捉され、バイオメトリックまたはバイオメトリックテンプレートが、記憶される。（バイオメトリックテンプレートは、例えば、特徴抽出を伴うアルゴリズムを使用することによって、または機械学習もしくはコンピュータビジョンアルゴリズムを使用することによって、バイオメトリックデータから作成されることができる。）次いで、後続認証の際、対象のバイオメトリックが、捕捉され、記憶されたバイオメトリックまたはバイオメトリックテンプレートに対して比較またはマッチングされる。しかしながら、本アプローチは、問題となるセキュリティおよびプライバシ問題点を生じさせる。例えば、従来的バイオメトリックマッチングでは、本システムは、マッチングアルゴリズムを起動するために、プレーンテキストにおけるテンプレートにアクセスすることが可能でなければならず、これは、攻撃者がパスワードデータベースを侵害する方法と同様に、攻撃者がテンプレートを盗取する、またはデータベースを侵害し、ユーザのバイオメトリックデータまたは他の機密情報を取得するための脆弱性を広げる。被害は、バイオメトリックの場合、ユーザがそれらをリセットすることができないため、より大きくなる。指紋は、パスワードのようにリセットされることができない。バイオメトリックは、中央またはローカルのいずれかで記憶される。バイオメトリックが、１つまたはそれを上回る一元型データベース内に記憶されるとき、データベースは、ハッカーが標的とする、ハニーポットである。バイオメトリックが、ｉＰｈｏｎｅ（登録商標）のような各ユーザのデバイス内等、ローカルで記憶されるときも、例えば、ユーザがそのデバイスを紛失する場合、そこにエンロールしたバイオメトリックがその紛失されたデバイス上に記憶されている、したがって、マッチングするために利用可能な記憶されたバイオメトリックが存在しないため、もはや認証することができないことを含む、付加的短所が存在する。

今日の「マルチパーティ算出」または「ＭＰＣ」技法は、バイオメトリックに適用されるとき、依然として、エンロールからのバイオメトリックテンプレートがサーバ上に記憶されることを要求する。認証の際、クライアント上の対象のバイオメトリックテンプレートが、マルチパーティ算出を使用して、サーバ上のバイオメトリックテンプレートと比較され、サーバおよびクライアントが、ＭＰＣを実施し、２つのテンプレートのマッチングスコアを算出する。本技法は、パーティがバイオメトリックテンプレートを交換する（古典的バイオメトリック認証において生じるように）ことを回避するが、本アプローチは、例えば、サーバおよびクライアントの両方が、本マッチングスコアを学習するため、プライバシを保存しない。ＭＰＣを使用する、既存のアプローチは、非効率的であって、数百万人のユーザに対して対応することができない。例えば、あるアプローチは、過剰な算出（認証あたりのユーザにつき約数秒等）を要求する一方、その他は、過剰な通信（時として、数十またはさらに数百工程にわたって、＞１０ＭＢが認証あたりのユーザにつき交換される）を要求し、その他は、脆弱セキュリティモデル（１つまたはそれを上回る能動的悪意のあるサーバに関して非セキュア等）を有する。多くのそのようなアプローチは、サーバが、従来的バイオメトリック認証と全く同じように、プレーンテキストにおけるバイオメトリックテンプレートを記憶することを要求する。１つのアプローチは、クライアントとサーバとの間のデータをシャード化するものであって、これは、サーバにおける単一障害点を防止するが、これは、クライアントデバイスによって記憶されるシャードまたは複数のシャードが将来的認証において要求されるため、将来的認証で使用されるために同一クライアントデバイスを有するという要件を導入する。したがって、本アプローチは、クライアントデバイスの紛失が証明書のおよび認証する能力の紛失を含意するため、ローカルで記憶されるバイオメトリック認証の限界を共有する。

実施形態の概要
本願は、先行技術に優る有意な改良を伴う、ユーザを認証するためのプライバシ保存アプローチを説明する。

本発明の一実施形態によると、第１の変換器を使用して、バイオメトリックデータを使用して、そのバイオメトリックデータが以前に取得されている、個体として対象を認証するための方法が、提供される。本方法は、第２の変換器による出力として提供される、シャードをデジタル電子信号から生成するステップであって、そのような信号は、対象のバイオメトリックを特性評価する、ステップを含む、コンピュータプロセスを利用する。コンピュータプロセスはまた、サーバのアレイが、生成されたシャードを記憶し、対象の認証に関連する情報を展開し得るように、サーバのアレイへの生成されたシャードの分散を生じさせるステップを含む。コンピュータプロセスはさらに、サーバのアレイによって展開された情報を処理し、対象が個体として認証されるかどうかを示す、出力値を生成するステップを含む。

随意に、コンピュータプロセスは、出力値、デジタル電子信号、個体のバイオメトリックデータ、対象のバイオメトリック、生成されたシャード、およびそれらの組み合わせから成る群から選択される、情報のアイテムのセットに対して情報共有制限されるように構成される、コンピューティングエンティティによって実施される。随意に、コンピュータプロセスはさらに、生成されたシャードもまたエンコーディングされるように、デジタル電子信号をエンコーディングするステップを含む。代替として、または加えて、エンコーディングするステップは、ニューラルネットワークを使用するステップを含む。代替として、または加えて、エンコーディングするステップは、デジタル電子信号をベクトルのセットとしてメトリック空間内に表すステップを含む。代替として、または加えて、生成されたシャードのサブセットを使用して、データ交換プロセスを実施し、対象の認証に関連する情報を展開するステップは、メトリック空間内の距離のセットを算出するステップを含む。

随意に、データ交換プロセスは、サーバアレイ内のサーバのいずれもマルチパーティ算出の中間値を取得しないという条件下、マルチパーティ算出を含む。随意に、サーバのアレイの選択されたグループは、生成されたシャードに基づいて、新しいシャードの生成を生じさせる。随意に、シャードは、データ交換プロセスを含む、無効化プロセスによって、無効化可能である。代替として、または加えて、シャードの無効化に応じて、新しいシャードの生成は、個体が第１の変換器と再び関わることを要求しない。代替として、または加えて、無効化プロセスは、サーバのアレイと他のコンピューティングエンティティとの間の通信を伴わない様式において構成される。代替として、または加えて、無効化プロセスは、サーバのアレイのサブセットからの生成されたシャードのサブセットのサブセットを使用して、データ交換プロセスを実施するステップを含む。代替として、または加えて、データ交換プロセスは、サーバのアレイからのサーバの選択されたグループの間の通信を伴う。代替として、または加えて、データ交換プロセスを実施するステップは、各サーバによって、個体のその生成されたシャードを、対象のその生成されたシャードとともに、別個に処理し、シャードの新しいセットを生成するステップであって、シャードの新しいセットは、出力値を構成する、ステップを含む。代替として、または加えて、データ交換プロセスは、サーバのアレイに、マルチパーティ算出アルゴリズムを実行させ、ブラインド化された値を決定するステップと、サーバのアレイに、対応するシャードを算出させ、コンピューティングエンティティに、算出されたシャードを、以前に算出されたメッセージ認証コードに関する値とともに返すステップと、コンピューティングエンティティに、シャードデータを使用させ、対象が個体として認証されるかどうかを決定し、メッセージ認証コードを評価するステップとを含む。

随意に、サーバのアレイによって、生成されたシャードを受信および記憶するステップは、シャードに関するメッセージ認証コードを受信および記憶するステップを含み、データ交換プロセスは、メッセージ認証コードを使用して、対象が個体として認証されるかどうかを示す、出力値自体が真正であることを確認するステップを含む。随意に、サーバのアレイによって、生成されたシャードを受信および記憶するステップは、サーバのアレイを横断して分散されるＢｅａｖｅｒトリプルのシャードを生成されたシャードとともに受信および記憶するステップを含む。代替として、または加えて、サーバのアレイによって、生成されたシャードを受信および記憶するステップは、Ｂｅａｖｅｒトリプルに関するメッセージ認証コードを受信および記憶するステップを含む。代替として、または加えて、サーバのアレイによって、生成されたシャードを受信および記憶するステップは、対応するメッセージ認証コードキーのシャードを受信および記憶するステップを含む。

随意に、サーバのアレイによって、生成されたシャードを受信および記憶するステップは、ランダム値のシャードを受信および記憶するステップを含む。随意に、サーバのアレイによって、生成されたシャードを受信および記憶するステップは、認証プロセスに寄与する、機能のシャードを受信および記憶するステップを含む。随意に、サーバのアレイによって、生成されたシャードを受信および記憶するステップは、デジタル電子信号内の対象のバイオメトリック値のセットの確信サブセットを抽出するステップを含む。随意に、サーバのアレイによって、値のセットを受信および記憶し、シャードの効率的後続生成を有効にするステップは、Ｂｅａｖｅｒトリプル、認証共有、メッセージ認証コードシャード、ランダムシャード、他のシャード、およびそれらの組み合わせから成る群から選択される、アイテムを受信および記憶するステップを含む。

本発明の別の実施形態によると、第１のコンピューティング設備に結合される、第１の変換器を使用して、バイオメトリックデータを使用して、そのバイオメトリックデータが以前に取得されている、個体として対象を認証するためのシステムが、提供される。本システムは、対象のバイオメトリックを特性評価する、デジタル電子信号出力を有する、第２の変換器を含む、コンピューティングコンポーネントを有する。コンピューティングコンポーネントはまた、第２の変換器から、デジタル電子信号を受信するように構成される、第２の変換器に結合される、第２のコンピューティング設備を含む。コンピューティングコンポーネントはさらに、サーバのアレイと、第３のコンピューティング設備とを含む。第２のコンピューティング設備、サーバのアレイ、第３のコンピューティング設備、および命令でエンコーディングされたコンピュータ可読媒体は、前述のコンピューティングコンポーネントによる実行に応じて、第２のコンピューティング設備によって、デジタル電子信号からのシャードの生成およびサーバのアレイへの生成されたシャードの分散を生じさせるステップを含む、コンピュータプロセスを確立する。コンピュータプロセスはまた、サーバのアレイによって、生成されたシャードを受信および記憶するステップを含む。コンピュータプロセスはさらに、サーバのアレイのサブセットによって、生成されたシャードのサブセットを使用して、対象の認証に関連する情報を展開する、データ交換プロセスを実施するステップを含む。コンピュータプロセスはまた、サーバのアレイのサブセットによって、第３のコンピューティング設備に、展開された情報を伝送するステップであって、展開された情報は、第３のコンピューティング設備に、対象が個体として認証されるかどうかを示す、出力値を生成させるように構成される、ステップを含む。

随意に、コンピュータプロセスは、コンピューティングコンポーネントが、出力値、デジタル電子信号、個体のバイオメトリックデータ、対象のバイオメトリック、および生成されたシャードから成る群から選択される、情報のアイテムに対して情報共有制限されるように構成されるという条件下で実施される。随意に、コンピュータプロセスは、コンピューティングコンポーネントが、出力値、デジタル電子信号、個体のバイオメトリックデータ、対象のバイオメトリック、および生成されたシャードから成る群から選択される、情報の複数のアイテムに対して情報共有制限されるように構成されるという条件下で実施される。

随意に、第２のコンピューティング設備によって生じさせるステップはさらに、生成されたシャードもまたエンコーディングされるように、デジタル電子信号のエンコーディングを生じさせるステップを含む。代替として、または加えて、エンコーディングを生じさせるステップは、ニューラルネットワークの使用を生じさせ、エンコーディングを達成するステップを含む。代替として、または加えて、エンコーディングを生じさせるステップは、デジタル電子信号の表現をベクトルのセットとしてメトリック空間内に生じさせるステップを含む。代替として、または加えて、生成されたシャードのサブセットを使用して、データ交換プロセスを実施し、対象の認証に関連する情報を展開するステップは、メトリック空間内の距離のセットを算出するステップを含む。随意に、データ交換プロセスは、サーバアレイ内のサーバのいずれもマルチパーティ算出の中間値を取得しない、マルチパーティ算出を含む。随意に、サーバのアレイの選択されたグループは、生成されたシャードに基づいて、新しいシャードの生成を生じさせる。

随意に、シャードは、データ交換プロセスを含む、無効化プロセスによって、無効化可能である。代替として、または加えて、シャードの無効化に応じて、新しいシャードの生成は、個体が第１の変換器と再び関わることを要求しない。代替として、または加えて、無効化プロセスは、コンピューティング設備とサーバのアレイとの間の通信を要求しない。代替として、または加えて、無効化プロセスは、サーバのアレイのサブセットのサブセットからの生成されたシャードのサブセットのサブセットを使用して、データ交換プロセスを実施するステップを含む。代替として、または加えて、データ交換プロセスは、サーバのアレイからのサーバの選択されたグループの間の通信を伴う。代替として、または加えて、データ交換プロセスを実施するステップは、各サーバによって、個体のその生成されたシャードを、対象のその生成されたシャードとともに、別個に処理し、シャードの新しいセットを生成するステップであって、シャードの新しいセットは、出力値を構成する、ステップを含む。

随意に、サーバのアレイによって、生成されたシャードを受信および記憶するステップは、シャードに関するメッセージ認証コードを受信および記憶するステップを含み、データ交換プロセスは、メッセージ認証コードを使用して、対象が個体として認証されるかどうかを示す、出力値自体が真正であることを確認するステップを含む。代替として、または加えて、サーバのアレイによって、生成されたシャードを受信および記憶するステップは、サーバのアレイを横断して分散されるＢｅａｖｅｒトリプルのシャードを生成されたシャードとともに受信および記憶するステップを含む。代替として、または加えて、サーバのアレイによって、生成されたシャードを受信および記憶するステップは、Ｂｅａｖｅｒトリプルに関するメッセージ認証コードを受信および記憶するステップを含む。代替として、または加えて、サーバのアレイによって、生成されたシャードを受信および記憶するステップは、対応するメッセージ認証コードキーのシャードを受信および記憶するステップを含む。

随意に、サーバのアレイによって、生成されたシャードを受信および記憶するステップは、ランダム値のシャードを受信および記憶するステップを含む。随意に、サーバのアレイによって、生成されたシャードを受信および記憶するステップは、認証プロセスに寄与する、機能のシャードを受信および記憶するステップを含む。代替として、または加えて、サーバのアレイによって、生成されたシャードを受信および記憶するステップは、デジタル電子信号内の対象のバイオメトリック値のセットの確信サブセットを抽出するステップを含む。代替として、または加えて、データ交換プロセスは、サーバのアレイに、マルチパーティ算出アルゴリズムを実行させ、ブラインド化された値を決定するステップと、サーバのアレイに、対応するシャードを算出させ、第２のコンピューティング設備に、算出されたシャードを、以前に算出されたメッセージ認証コードに関する値とともに返すステップと、第２のコンピューティング設備に、シャードデータを使用させ、対象が個体として認証されるかどうかを決定し、メッセージ認証コードを評価するステップとを含む。代替として、または加えて、サーバのアレイによって、値のセットを受信および記憶し、シャードの効率的後続生成を有効にするステップは、Ｂｅａｖｅｒトリプル、認証共有、メッセージ認証コードシャード、ランダムシャード、他のシャード、およびそれらの組み合わせから成る群から選択される、アイテムを受信および記憶するステップを含む。

本発明の一実施形態によると、個体としての対象の後の認証の目的のために、個体のバイオメトリックデータをセキュアにエンロールするためのシステムが、提供される。本システムは、個体のバイオメトリックを特性評価する、デジタル電子信号出力を有する、第１の変換器を含む、コンポーネントを有する。コンポーネントはまた、第１の変換器から、デジタル電子信号を受信するように構成される、第１の変換器に結合される、第１のコンピューティング設備を含む。コンポーネントはさらに、サーバのアレイと、第２のコンピューティング設備とを含む。第１のコンピューティング設備、サーバのアレイ、第２のコンピューティング設備および命令でエンコーディングされたコンピュータ可読媒体は、前述のコンピューティングコンポーネントによる実行に応じて、デジタル電子信号からのオリジナルシャードの生成を生じさせるステップを含む、コンピュータプロセスを確立する。コンピュータプロセスはさらに、サーバのアレイを横断して、生成されたオリジナルシャードを分散させるステップを含む。コンピュータプロセスはまた、サーバのアレイに、生成されたオリジナルシャードを記憶させるステップを含む。生成されたオリジナルシャードは、生成されたオリジナルシャードが無効化可能であるという条件下で記憶される。

随意に、第１のコンピューティング設備、サーバのアレイ、および第２のコンピューティング設備は、コンピュータプロセスを実装するように構成され、オリジナルシャードに基づいて、新しいシャードの生成を生じさせるステップをさらに含む。代替として、または加えて、新しいシャードを生成するステップは、第１のコンピューティング設備とサーバのアレイとの間の通信を要求しない。随意に、第１のコンピューティング設備、サーバのアレイ、および第２のコンピューティング設備によって実装される、コンピュータプロセスでは、サーバのアレイを横断して、生成されたオリジナルシャードを分散させるステップはさらに、生成されたオリジナルシャードを、サーバのアレイを横断して、Ｂｅａｖｅｒトリプル、関数秘密共有、およびそれらの組み合わせから成る群から選択される、ヘルパ情報とともに分散させるステップであって、そのようなヘルパ情報は、対象の後の認証において使用するために利用可能であるステップと、サーバのアレイに、生成されたオリジナルシャードと関連付けられる、ヘルパ情報を記憶させるステップとを含む。

本発明の一実施形態によると、個体としての対象の後の認証の目的のために、個体のバイオメトリックデータをセキュアにエンロールするためのシステムが、提供され、本システムは、個体のバイオメトリックを特性評価する、デジタル電子信号出力を有する、第１の変換器を含む、コンピューティングコンポーネントを有する。コンピューティングコンポーネントはまた、第１の変換器からデジタル電子信号を受信するように構成される、第１の変換器に結合される、第１のコンピューティング設備とを含む。コンピューティングコンポーネントはさらに、サーバのアレイと、第２のコンピューティング設備とを含む。第１のコンピューティング設備、サーバのアレイ、第２のコンピューティング設備、および命令でエンコーディングされたコンピュータ可読媒体は、前述のコンピューティングコンポーネントによる実行に応じて、デジタル電子信号からのオリジナルシャードの生成を生じさせるステップを含む、コンピュータプロセスを確立する。コンピュータプロセスはまた、サーバのアレイを横断して、生成されたオリジナルシャードを分散させるステップを含む。コンピュータプロセスはさらに、サーバのアレイに、生成されたオリジナルシャードを記憶させるステップを含む。コンピュータプロセスはまた、オリジナルシャードに基づいて、新しいシャードの生成を生じさせるステップを含む。

随意に、新しいシャードを生成するステップは、第１のコンピューティング設備とサーバのアレイとの間の通信を要求しない。

実施形態の前述の特徴は、付随の図面を参照して検討される、以下の詳細な説明を参照することによって、より容易に理解されるであろう。

図１Ａは、本発明のある実施形態による、エンロールおよび認証を実施するためのコンピュータシステムのブロック図である。

図１Ｂは、本発明のある実施形態による、エンロールおよび認証を実施するための別のコンピュータシステムのブロック図である。

図１Ｃおよび１Ｄは、それぞれ、本発明のある実施形態による、ｎ個のサーバを使用したコンピュータシステム内でのエンロールおよび認証のための通信経路を図示する、ブロック図である。 図１Ｃおよび１Ｄは、それぞれ、本発明のある実施形態による、ｎ個のサーバを使用したコンピュータシステム内でのエンロールおよび認証のための通信経路を図示する、ブロック図である。

図２は、本発明の一実施形態による、エンロールの過程においてサーバに分散されるシャードの暗号化が第１のバイオメトリックコンピュータシステムによって達成される方法を図示する、論理フローの略図である。

図３は、シャードが図２に関連して説明されるプロセスに従って暗号化されている状況下における、認証における論理フローの略図である。

図４は、本発明のある実施形態による、エンロールプロセスの論理フローの略図である。

図５は、本発明の関連実施形態による、認証プロセスの論理フローの略図である。

図６は、本発明の別の関連実施形態による、認証プロセスの論理フローの略図である。

具体的実施形態の詳細な説明
定義。本説明および付随の請求項で使用されるように、以下の用語は、文脈によって別様に要求されない限り、示される意味を有するものとする。
「セット」は、少なくとも１つの帰属要素を含む。
「サブセット」は、全体のあるセットを含む。
「サーバのアレイ」は、複数のサーバである。
コンピューティングコンポーネントのシステムは、情報のアイテムが所与のコンポーネントによってハンドリングされており、所与のコンポーネントが、情報を本システムの少なくとも１つの他のコンポーネントと共有しないように防止されるとき、情報のアイテムに対して「情報共有制限される」ように構成される。本定義の目的のために、サーバのアレイは、単一コンポーネントと見なされる。
「コンピュータプロセス」は、ソフトウェアまたはファームウェアもしくはこれらのいずれかの組み合わせの制御下で動作する、または前述のいずれかの制御外で動作し得る、コンピュータハードウェア（プロセッサ、フィールドプログラマブルゲートアレイまたは他の電子組み合わせ論理、もしくは類似デバイス等）を使用した、コンピュータシステム内での説明される機能の実施である。説明される機能の全部または一部は、トランジスタまたは抵抗器等の能動的または受動的電子コンポーネントによって実施されてもよい。用語「コンピュータプロセス」を使用する際、必ずしも、スケジュール可能エンティティまたはコンピュータプログラムもしくはその一部の動作を要求するわけではないが、いくつかの実施形態では、コンピュータプロセスは、そのようなスケジュール可能エンティティまたはコンピュータプログラムもしくはその一部の動作によって実装されてもよい。さらに、文脈によって別様に要求されない限り、「プロセス」は、１つを上回るプロセッサまたは１つを上回る（単一またはマルチプロセッサ）コンピュータを使用して実装されてもよい。
「個体」は、一意の識別を有する、生物または無生物物体であって、人間または他の生命体であってもよい。
「対象」は、具体的個体の一意の識別を有すると主張する、生物または無生物物体である。
「バイオメトリック」は、個体またはグループの一意の識別を決定するために使用され得る、明確に異なる個体または明確に異なる個体のグループの測定可能特性、もしくはそのような特性の組み合わせである。そのような測定可能有機特性のいくつかの非限定的実施例は、個体の虹彩パターン、顔の眼球周囲領域、網膜血管パターン、指紋、遺伝的パターンまたはＤＮＡ指紋、声紋、タイプの速度または頻度、血流のパターン、脳構造または電気パターン、挙動信号（手移動等）、専門知識ベースの持続的バイオメトリック、および歩行である。測定可能無機特性の実施例は、個体が、トランジスタを有する、明確に異なるシリコンウエハであるとき、明確に異なるシリコンウエハを製造するプロセスによって生じる、トランジスタゲート遅延におけるランダム変動であって、そのような「シリコンバイオメトリック」は、当技術分野において公知であるように、リング発振器を使用して、検出可能である。
「バイオメトリック値」は、測定の性質に従った、バイオメトリックの測定の一部のカテゴリ化である。例えば、バイオメトリックが、虹彩紋であって、測定が、虹彩をピクセルのアレイとして結像することから成る場合、測定の関連部分は、画像内の単一ピクセルであって、関連性質は、カテゴリ化されるべきピクセルの明度または色であり得る。バイオメトリック全体の測定は、多くのバイオメトリック値を含み得る。
「バイオメトリック値に関する信頼度値」、または単に、「信頼度値」は、対応するバイオメトリック値が正しくカテゴリ化されたことの相対的信頼度を示す、数である。
バイオメトリックデータの「確信サブセット」は、（ａ）所与の無数の識別可能個体内の個体を一意に識別するために十分に大きく、かつ（ｂ）異なる条件下での対応するバイオメトリックの測定を横断して繰り返し取得可能であるために十分に小さい、その個別の信頼度値に従って選択された、バイオメトリック値の集合である。
「変換器」は、バイオメトリックの特性評価を測定されたバイオメトリック値のセットとしてエンコーディングする、出力として、電子信号を有する、任意のデバイスである。そのようなデバイスの出力が、直接、デジタルではない場合、用語「変換器」は、加えて、出力をデジタル形態に変換するために使用される、任意のデバイスを含む。
「コンピューティング設備」は、コンピューティングプロセッサと、コンピューティングプロセッサによって実行され得る、命令を記憶する、メモリとを含む、コンポーネントを有する、電子システムを意味する。コンピューティング設備は、例えば、デスクトップコンピュータ、スマートフォン、タブレットコンピュータ、ウェアラブル、スマートウォッチ、および類似電子デバイス内に見出され得る。コンピューティング設備はまた、特殊算出を実施する、内蔵コンピューティングシステム、例えば、販売時点管理機械、現金自動預払機（ＡＴＭ）、物理的アクセス障壁、ビデオディスプレイキオスク、および類似電子デバイスに見出され得る。
値は、単独で捉えられると、値について何も明らかにしないが、組み合わせられると、値を明らかにする、個々のコンポーネントに変換されるとき、「シャード化」される。例えば、ｘは、以下のように、［ｘ］_１、［ｘ］_２に算術的にシャード化されることができる。
［ｘ］_１＝ｒ ｍｏｄ ｐ
［ｘ］_２＝ｘ－ｒ ｍｏｄ ｐ
式中、ｒは、ランダム整数であって、ｐは、大素数である。ｘ＝［ｘ］_１＋［ｘ］_２であるが、［ｘ］_１および［ｘ］_２はそれぞれ、ランダムである（ｒが、ランダムであるため）ことが分かる。シャード化（すなわち、算術シャード化）の本アプローチは、例えば、Ｓｈａｍｉｒシャード、すなわち、多項式補間、ビット毎ＸＯＲシャード、線形シャード、関数共有等を含む、いくつかのシャードタイプのうちの１つのみを生産する。
「エンコーディングおよびシャードの中への抽出」を含むものとして列挙される、プロセスは、任意の順序において、すなわち、エンコーディングがシャードの中への抽出に先行する、第１の順序において、またはシャードの中への抽出がエンコーディングに先行する、第２の順序において、行われてもよい。
本明細書で例証されるように、「シャード」は、必ずしも、秘密である必要はない。コンテキストに応じて、シャードは、秘密である場合がある、または秘密ではない場合がある。
１ バイオメトリックデータの変換

本発明の実施形態は、バイオメトリックデータを、そのプライバシを保護しながら、認証を含む、目的のためにその間接使用を許可する、形態に変換するためのコンピュータシステムおよび方法を提供する。これらの実施形態は、下記に議論される。

図１Ａは、本発明のある実施形態による、エンロールおよび認証を実施するためのコンピュータシステムのブロック図である。図１Ａは、個体（ユーザ）１０３と、対象（ユーザ）１０６と、サーバのアレイを構成する、少なくとも２つのサーバ１０１、１０２とを示す。個体１０３は、ウェブブラウザ上で起動し、ウェブブラウザが、ひいては、個体の携帯電話上で起動する、ソフトウェアであるクライアント１０４と呼ばれる、ソフトウェア（この場合は、Ｊａｖａｓｃｒｉｐｔ（登録商標）で記述される）を伴う、携帯電話を使用する。図１Ａの実施形態では、クライアント１０４は、個体の顔の写真を撮影するために、携帯電話上のカメラへのアクセスを有する。クライアント１０４は、ユーザ１０３と、ユーザ１０３の代わりに、他のエンティティとも相互作用する。

対象（ユーザ）１０６は、異なる携帯電話、ラップトップ、キオスク等の異なるデバイス（クライアント１０７）を使用する。本デバイスはまた、クライアントソフトウェアを起動する。

図１Ａの実施形態では、アイテム１０１として示される、サーバ１が、Ｇｏで実装され、（例えば、米国中央部における）Ｇｏｏｇｌｅ Ｃｌｏｕｄ Ｐｌａｔｆｏｒｍ内でＫｕｂｅｒｎｅｔｅｓを使用して展開される。サーバ１０１は、プロセス内で使用されるエンコーディングされたシャードを記憶する、Ｐｏｓｔｇｒｅｓデータベースを有する。アイテム１０２として示される、サーバ２と通信するために、アプリケーションプログラミングインターフェース（ＡＰＩ）を有する、プログラムのセットを起動することに加え、サーバ１０１上で起動するプログラムのセットはまた、クライアント１０４と通信するためのＡＰＩを有する。クライアント１０４と通信するためのこれらのＡＰＩは、例えば、エンロール、認証、および署名するためのＡＰＩを含む。

図１Ａの実施形態では、アイテム１０２として示される、サーバ２は、Ｐｙｔｈｏｎで実装され、（例えば、欧州東部における）Ａｍａｚｏｎ ＡＷＳ内に展開される。本実施形態では、サーバ１０２は、プロセス内で使用されるエンコーディングされたシャードを記憶する、ＭｙＳｑｌデータベースを有する。サーバ１０２は、サーバ側上にＰｙｔｈｏｎで記述されることを除き、サーバ１０１のものに類似する、ＡＰＩを有する。

図１Ａの実施形態では、一連のプロセスは、以下のように実装される。

最初に、エンロールプロセスが、開始される（個体１０３によって、または別のパーティによって）。本プロセスでは、クライアント１０４が、個体１０３に、個体の顔の写真を撮影することを要求し、個体１０３が、そのような写真を撮影する。生存性検出が、写真内の個体の顔の画像に対して使用される。

次に、エンロールプロセスにおいて、クライアント１０４が、個体の顔の捕捉された画像を使用して、エンロールシャードを作成し、エンロールシャードをサーバ１０１およびサーバ１０２に送信し、これは、エンロールシャードを記憶する。

エンロール後、認証プロセスが、開始される（対象１０６によって、または別のパーティによって）。認証プロセスの際、対象のクライアント１０７が、対象１０６に、対象の顔の写真を撮影するように要求し、対象１０６が、そのような写真を撮影する。

次に、認証プロセスにおいて、対象のクライアント１０７が、対象の顔の捕捉された画像を使用して、認証シャードを作成し、認証シャードをサーバ１０１およびサーバ１０２に送信し、これは、認証シャードを記憶する。

認証プロセスのデータ交換プロセスの際、サーバ１０１および１０２は、記憶されたシャードに関して、相互に通信使、対象の認証に関連する情報を展開し、各サーバ１０１、１０２は、通信を対象のクライアント１０７に送信する。対象のクライアント１０７は、通信の受信の際、次いで、対象１０６が個体１０３として正常に認証されたかどうかを決定することができる。対象のクライアントは、対象１０６がエンロールされた個体１０３についての情報を把握することを伴わずに、対象１０６が正常に認証されたかどうかを決定することができる。

図１Ａの実施形態は、例えば、サーバ１０１、１０２のいずれも対象１０６が個体１０３として正常に認証されたかどうかを把握しない、すなわち、サーバ１０１、１０２または対象のクライアント１０７のいずれも個体のバイオメトリックテンプレート（すなわち、個体の顔の画像）へのアクセスを得ず、サーバ１０１、１０２のいずれも、対象のバイオメトリックテンプレート（すなわち、対象の顔の画像）へのアクセスを得ないため、プライバシを保存する。

図１Ａの実施形態はまた、例えば、サーバ１０１、１０２によって記憶されるシャードが無効化可能であるため、無効化可能である。悪意のある対象１０６が、対象のクライアント１０７に危殆化し、１つを除く全てのサーバに危殆化する場合、本実施形態は、悪意のある対象１０６が個体１０３に関連する情報にアクセスしないように防止する。そのような危殆化の場合、本実施形態では、個体１０３の証明書（シャードをサーバ１０１、１０２上に含み得る）は、無効化されることができ、新しい証明書が、個体１０３のために発行されることができる。いくつかの実施形態では、新しいシャードの発行は、個体の関与を伴わずに生じ得る。故に、外部敵対者が、１つを除く全てのサーバに危殆化することが可能である場合、本敵対者は、依然として、個体１０３について、何も把握せず、個体１０３の証明書は、無効化され、新しい証明書が、個体１０３を伴うことなく、発行されることができる。

図１Ａの一実施形態では、５つのセットのシャードが、エンロールプロセスの際に生成される。各サーバ１０１、１０２は、５つのセットのシャードを受信する。各認証プロセスの際、シャードのセットのうちの１つは、破壊される。本実施形態では、認証プロセスが、成功すると、シャードの新しいセットが、エンロールプロセスに類似するステップを使用して、生成および分散される。

本実施形態は、随意に、サーバアレイ内の１つまたはそれを上回るサーバが、ダウンする、または使用中である、オフラインである、もしくは別様に利用不可能である場合を取り扱うためのプロセスを含む。例示的プロセスは、例えば、各サーバの複数のコピーを作成することによって、冗長性を作成するステップを含んでもよい。別の例示的プロセスは、ｍ個のシャードのうちｎ個のシャード等、ある閾値数のシャードのみが要求される、Ｓｈａｍｉｒシャード等の技法を使用して、シャード化を実施するステップを含んでもよい。そのようなプロセスでは、認証は、シャードを伴う、１つまたはそれを上回るサーバが、認証プロセスに関わらないときでも、可能である。サーバアレイ内の１つまたはそれを上回るサーバが、利用不可能になる場合、エンロールおよび認証の動作は、アレイ内のサーバのサブセットを使用して行われることができる。そのような動作を行うためのサーバのサブセットの決定は、例えば、オンラインステータス、可用性、侵害条件、容量、場所、権限ステータス、およびセキュリティグループを含む、１つまたはそれを上回る条件の組み合わせに基づくことができる。

図１Ａの実施形態はまた、例えば、対象がそのパスワードまたはトークンを紛失し、アカウントリセットが要求される場合を含み得る、壊滅的証明書紛失の懸念に対処する。アカウントリセットプロセスは、それらが高価なコストセンターを伴う、ユーザがそのトランザクションを完了しない等のため、コストがかかり得る。現在のアカウントリセットプロセスは、例えば、それらが、ユーザ情報の中央データベースを有することと、知識ベースの認証（ＫＢＡ）の使用とがデフォルトであり得るため、プライバシを保存せず、これは、ユーザのアカウントをリセットするために、ユーザに、そのお気に入りのスポーツチームまたは彼らが所有していた車について質問を尋ねることを含み得る。本実施形態は、例えば、アカウントアクセスが、パスワードを覚えること、またはトークンを所有することを要求せず、それによって、紛失されたパスワードまたは紛失されたトークンに起因する、リセットを要求する状況を回避するため、壊滅的証明書紛失に対処する。

一実施形態では、生存性検出が、バイオメトリックが実際の人物から得られたものであることを確実にするために使用される。一実施形態では、生存性検出は、光を顔上に異なる角度から照らしながら、顔の写真を撮影することを含む。別の実施形態では、実際の人々の写真と画面または写真の写真との間の差異を検出するように訓練される、ニューラルネットワークが、使用される。一実施形態では、赤外線カメラが、光学カメラと併用される。一実施形態では、センサが、呼吸、脈拍、指紋隆起間の深度等のある範囲の条件を検出する。一実施形態では、個体は、その頭部を旋回させる、ある語句を発話する、またはボタンをクリックする等によって、生存性検出に参加しなければならない。一実施形態では、生存性インジケーションは、デジタル電子信号の一部である。別の実施形態では、生存性インジケーションは、シャード内に含有される。

いくつかの実施形態では、無効化プロセスは、新しいシャードの作成を含めることを必要としない。例えば、一般データ保護規則（ＧＤＰＲ）を含む、規則は、忘れられる権利または個体がその個人データを消去させる権利を含む。無効化を実施するいくつかの実施形態の能力は、サーバの侵害およびシャードの危殆化の場合でも、忘れられる権利を有効にする。

いくつかの実施形態では、無効化プロセスは、１つまたはそれを上回るシャードを将来的認証の際に役に立たないものにさせる。一実施形態では、クライアントおよび１つを除く全てのサーバが、危殆化される場合、敵対者は、何も把握せず、個体の証明書は、無効化され、新しい証明書が、発行されることができる。一実施形態では、シャードは、証明書である。一実施形態では、シャードが、明らかにされる（侵害によって、または他の危殆化によって等）場合、シャードは、無効化され、再発行されることができる。一実施形態では、証明書は、シャードのサブセットである。一実施形態では、証明書は、バイオメトリックデータのエンコーディングされたバージョンである。一実施形態では、証明書は、ニューラルネットワークから生じるベクトルである。一実施形態では、証明書は、バイオメトリックテンプレートである。一実施形態では、新しい証明書を発行することは、個々のユーザを要求しない。一実施形態では、図１Ａのシステムは、個々のユーザが新しい証明書を発行することを要求するように構成される。別の実施形態では、個々のユーザは、置換シャードを発行するために要求される。一実施形態では、役に立たないシャードは、キャンセルされたと呼ばれる。

一実施形態では、サーバのアレイは、それぞれ、一意のシャードを有する、５つのサーバであって、サーバのうちの１つが、危殆化される。一実施形態では、危殆化されたシャードを無効化するために、全５つのサーバが、関わる必要はない。以下のように（非包括的リスト）、危殆化されたシャードを無効化するために、いくつかの例示的方法が存在する。

一実施例では、アレイ内の５つのサーバのサブセット（例えば、３つ）が、新しいシャードの生成を生じさせることができる。３つの新しいシャードは、残りの２つのサーバのオリジナルシャードと協働する。サブセット内の３つのサーバからの３つのオリジナルシャードの認証のための有用性は、認証プロセスから取り消される。例えば、３つのオリジナルシャードのうちの１つが、危殆化された場合、危殆化されたシャードは、もはや将来的認証試行の成功を決定する際に有用ではなり、システムのセキュリティ体制は、１つのサーバの危殆化に先立ったものに戻される。

別の実施例では、サブセット内の３つのサーバによる３つの新しいシャードの生成は、５つのサーバアレイ内の他の２つのサーバからの残りの２つのオリジナルシャードの有用性を取り消す。

別の実施例では、アレイ内の１つのサーバは、そのシャードを削除し、そのアクションは、アレイ内の他のサーバによって保持される全ての残りのシャードの有用性を取り消す。

シャード化の分野では、危殆化されている１つまたはそれを上回る（但し、全てではない）シャードが個体のバイオメトリックを危殆化させないことは事実である。先行技術では、危殆化されたシャードは、持続的セキュリティ脆弱性である。すなわち、それらは、認証プロセスに対してその有用性を留保する。したがって、セキュリティモデルは、危殆化されるシャード毎に、より脆弱となる。しかし、本発明の実施形態では、無効化能力（危殆化されるシャードを無効化する）が、危殆化されるシャードの有用性が取り消され得るため、セキュリティ体制の復元を有効にする。

バイオメトリックが、５つのシャードにシャード化されており、５つのシャードのうちの３つの危殆化が、バイオメトリックを危殆化させるであろう状況を仮定する。先行技術では、１つのシャードが、危殆化された場合、さらに２つのみのシャードが、バイオメトリックを危殆化させるために危殆化される必要があるであろう。しかしながら、本発明の実施形態では、無効化能力が、危殆化されたシャードの有用性が取り消され得るため、セキュリティ体制の復元を有効にする（すなわち、３つのシャードが、バイオメトリックを危殆化するために危殆化されなければならない）。種々の実施形態は、その危殆化がシステムのセキュリティの持続的危殆化をもたらすことなく、一意に、シャードが危殆化されることを可能にする。無効化能力は、その間、敵対者が危殆化されたシャードを使用しようと試み得る、タイムフレームを限定し、それによって、攻撃可能面を低減させる。無効化プロセスは、クライアントの関与を伴わずに、サーバによって実施されることができるため、無効化は、非常に効率的に行われることができる。

図１Ｂは、本発明のある実施形態による、エンロールおよび認証を実施するための別のコンピュータシステムのブロック図である。図１Ｂのシステムを使用すると、証明書利用者１４０が、ユーザ（個体１３３、対象１３５）を認証する。本例示的実施形態のシステムは、以下を含む。

証明書利用者（ＲＰ）１４０は、一実施形態では、プライバシ保存方法において、ＨＩＰＡＡ、ＧＤＰＲ、および／または他の規則に準拠して、ユーザ証明書が危殆化されるときに関連付けられる侵害および風評被害のリスクに曝されないような様式において、かつ企業のパスワードレス、自己主権型識別、デジタル識別変換、非監督、非一元型、およびコンプライアンスの取組等に即して、シームレスなユーザ体験をもたらすような様式において、そのユーザを認証することを所望する、薬局または銀行等の企業である。企業は、ウェブサイト、オンラインマーケット、またはデジタル支払ゲートウェイを有する。一実施形態では、ウェブサイトは、主として、Ｊａｖａｓｃｒｉｐｔ（登録商標）で記述され、ＲＰは、ユーザ名からパブリック－プライベート署名キー対のユーザのパブリックキーへのマッピングを記憶する、ＭｏｎｇｏＤＢまたは他のキー／値記憶を有する。

クライアントソフトウェア（ここでは、Ｊａｖａｓｃｒｉｐｔ（登録商標）で記述される）が、ウェブブラウザ上で起動し、これは、ひいては、ユーザの携帯電話上で実行される。本ソフトウェアは、ユーザの顔の写真を撮影するために、オンボードカメラへのアクセスを有する。ソフトウェアのインスタンス（クライアント１３４）は、システムにエンロールされる、個体１３３と、個体１３３の代わりに、他のエンティティとも相互作用する。ソフトウェアのインスタンス（クライアント１３６）は、個体であることを主張する、対象１３５と、対象１３５の代わりに、他のエンティティとも相互作用する。我々は、時として、「個体のクライアント１３４」を、後の認証の目的のためにエンロールされている、個体のバイオメトリックを提供するとき、第１の「コンピューティング設備」とも称する。

Ｂａｄｇｅサービス１３０が、ユーザ（個体１３３および対象１３５）からのデータをエンコーディングする。これはまた、導出されたバイオメトリックルートプライベートキーを用いた暗号化演算も取り扱う。実施形態では、サービス１３０は、Ｃ＋＋で記述され、Ｂａｄｇｅによって自己ホストされる。一実施形態では、各クライアント１３４、１３６は、Ｂａｄｇｅサービスの機能を実施する。別の実施形態では、Ｂａｄｇｅサービス１３０は、サーバによってホストされる。別の実施形態では、各クライアント１３４、１３６は、Ｂａｄｇｅサービス１３０に結合される。別の実施形態では、Ｂａｄｇｅサービス１３０は、クライアント１３４、１３６内に含有される。別の実施形態では、Ｂａｄｇｅサービス１３０は、クライアント１３４、１３６内に含有されない。一実施形態では、クライアント１３４、１３６は、フロントエンドユーザインターフェースであって、Ｂａｄｇｅサービス１３０は、バックエンドである。一実施形態では、Ｂａｄｇｅサービス１３０は、エンロールおよび認証関連情報のエンコーディングならびに分散を実施する。一実施形態では、クライアントおよびサービス１３４、１３６、１３０は、Ｗｉｎｄｏｗｓ（登録商標） ＨｅｌｌｏまたはＴｏｕｃｈ ＩＤ等の既存のクライアントと統合され、サーバ１１１、１１２、１１５、１２１、１２２、１２５は、Ａｚｕｒｅ、ＡＷＳ、または他のクラウドプラットフォーム内にホストされる。

図１Ｂのシステムは、サーバ１Ａ１１１、サーバ１Ｂ、．．．に対応する、サーバソフトウェアの複製のクラスタを含む。実施形態では、サーバソフトウェアは、Ｇｏで実装され、Ｇｏｏｇｌｅ Ｃｌｏｕｄ Ｐｌａｔｆｏｒｍ内でＫｕｂｅｒｎｅｔｅｓを使用して展開され、ユーザのエンコーディングされた共有情報を記憶する、共有Ｐｏｓｔｇｒｅｓデータベースを有し、これは、バイオメトリックおよびプライベートキーに基づいてもよい。他のサーバと通信するためのＡＰＩを有する、プログラムのセットを起動することに加え、各サーバはまた、クライアントと通信するためのＡＰＩを有する、プログラムのセットを起動する。一実施形態では、これらのＡＰＩは、エンコーディングされたバイオメトリックの個体の秘密共有情報およびルートプライベートキーをエンロールし、対象のエンコーディングされたバイオメトリックのこれらの共有情報および秘密共有情報を含む、認証プロセスを実施するためのＡＰＩを含む。

図１Ｂのシステムはまた、サーバ２Ａ１２１、サーバ２Ｂ１２２、．．．に対応する、サーバソフトウェアの複製の別のクラスタを含む。実施形態では、本サーバソフトウェアは、Ｐｙｔｈｏｎで実装され、欧州中央部におけるＭｉｃｒｏｓｏｆｔ Ａｚｕｒｅ内に展開される。クラスタは、サーバソフトウェアのＰｙｔｈｏｎバージョンの複製を含んでもよく、ユーザのエンコーディングされた共有情報を記憶する、共有ＭｙＳｑｌデータベースを有し、これは、バイオメトリックおよびプライベートキーに基づいてもよい。これは、サーバ側上でＰｙｔｈｏｎで記述されることを除き、サーバ１Ａ１１１、サーバ１Ｂ、．．．のクラスタのものに類似する、ＡＰＩを提供する。

ゲートウェイ１１１５は、複製の最大負荷を最小限にするように、異なるクライアントと異なる複製との間のトラフィックをルーティングする、負荷バランサ（Ｇｏで記述され得る）である。加えて、負荷平衡のための実施形態で使用される、プロトコルは、サーバ１Ａ１１１の複製が、同一クライアント１３４にトークする、サーバ２Ａ１２１の正確な複製を見出すことを要求する。ゲートウェイ１１５は、サーバ１Ａ１１１がサーバ２Ａ１２１の正しい複製に接続することを有効にするための機能性を提供する。（一実施形態では、マッピングは、ロードバランサに応じて、動的である。これは、例えば、サーバ１Ａ１１１がサーバ２Ｇにマッピングされることを動的に決定し得る。）

ゲートウェイ２１２５は、Ｐｙｔｈｏｎで記述される（クラスタ２のように）ことを除き、ゲートウェイ１１１５によって実装されるものに類似する、機能性を実装する、負荷バランサである。

図１Ｂにおける実施形態では、証明書利用者１４０が、一連のエンロールプロセスを使用して、対象ユーザ１３５を認証するステップは、以下のように実装される。

個体１３３が、証明書利用者１４０によって、アカウントを登録または作成するように求められる。

個体１３３が、ここでは、第１のコンピューティング設備として機能する、個体のクライアント１３４上で「エンロール」オプションをクリックする。個体のクライアント１３４が、個体に、顔の自撮り写真を撮影するように要求し、個体が、そのような顔の自撮り写真を撮影する。

次に、Ｂａｄｇｅサービス１３０および個体のクライアント１３４が、セキュアな暗号化されたセッションを確立する。

Ｂａｄｇｅサービス１３０が、セキュアな暗号化されたセッションを使用して、個体のクライアント１３４とセキュアに通信する。Ｂａｄｇｅサービス１３０が、ベクトルを出力する、深層学習ニューラルネットワークを通してフィードされる、バイオメトリックデータを生成するように、個体の顔の捕捉された画像と関連付けられるデータをエンコーディングする、これは。

Ｂａｄｇｅサービス１３０が、ベクトルを使用して、シャードを生成する。

Ｂａｄｇｅサービス１３０が、サーバ１１１、１１２、１２１、１２２への生成されたシャードの分散を生じさせる。セキュアな暗号化されたセッション内では、個体のクライアント１３４は、ルートプライベートキーを受信し、署名するために使用される、ＥＣＤＳＡ（Ｅｌｌｉｐｔｉｃ曲線デジタル署名アルゴリズム）パブリックおよびプライベートキー対を導出する。一実施形態では、ＥＣＤＳＡパブリックまたはプライベートキーのいずれも、それらが必要に応じて再導出され得るため、記憶される必要はない。一実施形態では、個体のクライアント１３４は、異なる証明書利用者およびアプリケーションと併用するための別個のキー対を導出する。一実施形態では、いくつかのキー対が、データ暗号化のために使用される。一実施形態では、個体のクライアント１３４は、ＥＣＤＳＡパブリックキーを証明書利用者１４０に送信する。証明書利用者１４０は、パブリックキーを記憶する、または認証局もしくは登録局を使用して、パブリックキーをパブリックキーデータベース内に記録する。一実施形態では、Ｂａｄｇｅサービス１３０は、認証局、登録局、および／またはパブリックキーデータベースを含有する。一実施形態では、証明書利用者１４０パブリックキーを記憶し、成功を個体のクライアント１３４に報告する。個体のクライアント１３４は、エンロール成功を個体に示す。

本実施形態では、シャードは、可能性として考えられる構成の以下のリスト上のアイテムのうちの１つまたはそれを上回るものを含んでもよい。本リスト上の任意のアイテムは、複数回の発生を有する場合がある。
１．バイオメトリックデータの算術シャード
２．バイオメトリックデータの算術シャードに関するＭＡＣコード
３．Ｂｅａｖｅｒトリプル
４．Ｂｅａｖｅｒトリプルに関するＭＡＣコード
５．ランダム値（例えば、アルファ、ｒ）の算術シャード
６．ランダム値の算術シャードに関するＭＡＣコード
７．シャードランダム値の算術に関する関与値
８．ＭＡＣキーの算術シャード（ＭＡＣキー「Ｄ」と呼ばれる）
９．ある関数の関数秘密共有

本実施形態では、Ｂｅａｖｅｒトリプルは、ランダムに選定されたｘおよびｙに関する｛ｘ，ｙ，ｘ＊ｙ｝の算術シャードである。いくつかの実施形態では、エンコーディングは、上記を生成されたシャードの中にエンコーディングすることを含む。

一実施形態では、ＭＡＣコードは、共有情報自体の一部であると考えられる。「認証された算術共有情報」は、情報およびそのＭＡＣコードのタプルである。例えば、「ａ」のシャードに関して、対応するＭＡＣコードは、（ａ＊Ｄ）のシャードであって、「Ｄ」は、ＭＡＣキーである。本実施形態では、シャードは、以下のうちの１つまたはそれを上回るものを含んでもよい。
１．バイオメトリックデータの認証された算術シャード
２．認証されたＢｅａｖｅｒトリプル
３．ランダム値アルファの認証された算術シャード
４．ＭＡＣキーの算術シャード
５．ある関数の関数秘密共有

一実施形態では、関与値が、関与された値が修正されているかどうかをチェックするために使用されることができる。例えば、ｒのシャードに関する関与値が、ｒのシャードが修正されているかどうかをチェックするために使用される。一実施形態では、関与値は、ハッシュである。

一実施形態では、対象の認証は、第２のコンピューティング設備によって、以下のうちの１つまたはそれを上回るものを受信および記憶するステップを含む。
－－ランダム値ｒの算術シャード
－－ｒの算術シャードに関するＭＡＣコード
－－ｒの算術シャードに関する関与値

一実施形態では、ｒのシャードは、サーバのアレイから受信される。さらなる実施形態は、
第２のコンピューティング設備によって、ｒの算術シャードに関する関与値を使用して、サーバのアレイのいずれも、能動的に悪意のあるものではない、または別様に、ｒのシャードが修正されているように危殆化されていないことを確認するステップと、
第２のコンピューティング設備によって、ｒをｒのシャードから生成するステップと、
を含む。

一実施形態では、認証は、
第２のコンピューティング設備によって、ブラインド化されたシャードを対象のデジタル電子信号およびｒのシャードから生成するステップと、
第２のコンピューティング設備によって、ブラインド化されたシャードをサーバのアレイにブロードキャストするステップと、
を含む。

別の実施形態では、認証は、サーバのアレイに、対象のデジタル電子信号のシャードを所有させるステップを含む。

一実施形態では、認証は、サーバのアレイによって、ブラインド化されたシャードおよびｒのシャードを使用して、対象のデジタル電子信号のシャードおよび関連付けられるＭＡＣを生成するステップを含む。

一実施形態では、上記のプロセスは、サーバのアレイに、シャードのＭＡＣコードの使用によって、サーバのアレイのいずれかが能動的に悪意のあるものであるかどうか、例えば、それが任意のシャードを修正しているかどうかを明らかにする。さらなる実施形態では、サーバが能動的に悪意のあるものであることが検出される場合、セキュリティプロセスまたは契約上の法的プロセスの不履行が、実施される。例えば、サードパーティのサーバが、危殆化され、シャードの修正をもたらす場合、適切なプロセスおよび紛争のための法的または補償措置が、開始されてもよい。

代替として、または加えて、別の実施形態では、認証は、
第２のコンピューティング設備によって、データ交換情報をサーバのアレイから受信するステップと、
第２のコンピューティング設備によって、データ交換情報を使用して、サーバのアレイのサブセットが悪意のあるものではないことを確認するステップと、
を含む。

さらなる実施形態では、サーバが、悪意のあるものであることが見出される場合、セキュリティプロセスが、実施される。

代替として、または加えて、別の実施形態では、認証は、
関与値または対象のデジタル電子信号のシャードのハッシュ等の付加的値を生成および分散させるステップと、
サーバのアレイによって、生成されたシャードおよび付加的値を受信および記憶するステップと、
を含む。

一実施形態では、上記のプロセスは、サーバのアレイに、シャードのＭＡＣコードの使用によって、サーバのアレイのいずれかが能動的に悪意のあるものであるかどうかを明らかにする。

証明書利用者１４０がユーザ１３３であると主張する対象１３５を認証する、システムの一実施形態では、認証プロセスは、以下のように実装される。

対象１３５が、証明書利用者のアプリケーションにログインを試み、この場合、認証の目的のために、第２のコンピューティング設備として作用する、対象のクライアント１３６上でログインを要求する。

対象のクライアント１３６（例えば、対象のデバイス上で起動する）が、ユーザ認証のための要求を証明書利用者１４０に送信し、これは、第３のコンピューティング設備と呼ばれるものを使用する。

証明書利用者１４０が、チャレンジを対象のクライアント１３６に返し、これは、メッセージにＥＣＤＳＡプライベートキーで署名するための要求を含む。

対象のクライアント１３６が、対象１３５の顔の自撮りを要求する。

対象１３５が、その顔のそのような自撮りを撮影する。

対象のクライアント１３６およびＢａｄｇｅサービス１３０が、セキュアな暗号化された通信チャネルを確立する。

Ｂａｄｇｅサービス１３０が、シャードをエンコーディングおよび生成する。

Ｂａｄｇｅサービス１３０が、シャードのサブセットを複数のサーバ１１１、１１２、１２１、１２２に分散させる。

サーバ１１１、１１２、１２１、１２２のサブセットが、データ交換プロセスを実施する。

サーバ１１１、１１２、１２１、１２２のアレイのサブセットのサブセットが、情報をＢａｄｇｅサービス１３０に送信する。

Ｂａｄｇｅサービス１３０が、情報を使用して、ルートプライベートキーを再導出する。

Ｂａｄｇｅサービス１３０が、セキュアな暗号化されたチャネル上で、対象のクライアント１３６がＥＣＤＳＡプライベートキーを再導出することを有効にする様式において、対象のクライアント１３６と通信する。

対象のクライアント１３６が、メッセージにＥＣＤＳＡプライベートキーで署名する。

対象のクライアント１３６が、署名付きメッセージを証明書利用者１４０に伝送する。

証明書利用者１４０が、ＥＣＤＳＡパブリックキー（証明書利用者１４０によってアクセスのために以前に記憶されている）を使用して、署名を照合する。

署名が、有効である場合、証明書利用者１４０が、対象１３５を個体１３３として正常に認証する。一実施形態では、証明書利用者１４０は、対象のクライアント１３６に、アプリケーションにアクセスするためのアクセスを付与する。

認証の結果が、対象１３５に報告される。

対象１３５は、いったん個体１３３として認証されると、証明書利用者のアプリケーションにアクセスする。一実施形態では、対象１３５は、その口座残高を閲覧する。別の実施形態では、対象１３５は、その医療試験の結果を閲覧する。別の実施形態では、対象１３５は、メッセージ、支払ウォレット、または他のデータを暗号化解除する。別の実施形態では、対象１３５は、デジタル署名を使用して、ドキュメントまたは他のデータに署名する。一実施形態では、対象１３５は、例えば、分散型台帳、ブロックチェーン、またはトランザクション処理スタックによって承認および記録されるために、トランザクションに署名する。

いくつかの実施形態では、出力値は、対象が、個体として認証される場合、あるキーであって、出力値は、対象が個体として認証されない場合、全てのゼロである。１つのそのような実施形態では、第３のコンピューティング設備は、出力値／キーを使用して、ＥＣＤＳＡプライベートキーを導出する。さらに、第３のコンピューティング設備は、ＥＣＤＳＡプライベートキーを使用して、署名ベースの認証を実施し、第４のコンピューティング設備に対して認証する。そのような実施形態では、第３のコンピューティング設備は、アプリケーションへのアクセスを有効にするトークンを第４のコンピューティング設備から受信する。別の実施形態では、エンコーディングは、バイオメトリックテンプレートの生成のために、バイオメトリックデータを処理ことを含む。一実施形態では、深層学習ニューラルネットワークが、バイオメトリックベンダ等の別のエンティティによって提供される。別の実施形態では、バイオメトリックデータは、バイオメトリックテンプレートを出力する、特徴抽出および／または整合アルゴリズムを使用して処理される。別の実施形態では、顔のバイオメトリックデータは、第１のベクトルを出力する、顔に関して訓練されたニューラルネットワークを通してフィードされ、音声のバイオメトリックデータは、第２のベクトルを出力する、音声に関して訓練されたニューラルネットワークを通してフィードされ、２つのベクトルは、例えば、バイオメトリックテンプレートの生成のために、テンソル積を使用して、組み合わせられる。

本発明のいくつかの実施形態は、複数のバイオメトリック入力を一意に活用することができる。例えば、各バイオメトリック入力が、機械学習モデルを通してフィードされ、出力をメトリック空間内に有する場合、これらの実施形態は、シャードをこれらのバイオメトリック入力から生成することができる。実施形態では、Ｂａｄｇｅサービス１３０は、機械学習を使用して、ベクトルを生成し、次いで、生成されたベクトルを認証プロセスの入力として使用する。機械学習の使用は、複数のバイオメトリックおよび非バイオメトリック入力に適用され、また、複数のベクトルに適用される。一実施形態では、これらの技法は、シャードをデジタル電子信号から生成する際に活用される。

一実施形態では、デジタル電子信号は、人物の顔画像と、音声とを含む、ビデオである。顔画像は、その独自のニューラルネットワークを通して進み、音声は、その独自のニューラルネットワークを通して進むであろう。各ニューラルネットワークは、エンロール時に、顔ベクトルおよび音声ベクトル等のベクトル（すなわち、「エンロールベクトル」と呼ばれるもの）と、再び、認証時に、ベクトル（「認証ベクトル」と呼ばれるもの）を生産するであろう。これらの２つのベクトルは、マージされ（付加的情報の有無にかかわらず）、入力ベクトルを作成する。例えば、顔ベクトルおよび音声ベクトルは、ＰＩＮコードと組み合わせられ、マージされたベクトルを作成してもよい。さらなる実施例として、付加的情報は、ベクトルが導出され得る、バイオメトリック入力のタイプを示す、メタデータのセットを含んでもよい。一実施形態では、コンピューティング設備は、入力ベクトルを求め、それを使用して、シャードを生成する。このように、シャードは、複数のバイオメトリックのベクトルに基づいて、生成されることができる。代替実施形態では、顔のために１つと、音声のために１つの、２つのデジタル電子信号が存在する。一実施形態では、生成するステップは、その入力がデジタル電子信号のコンポーネントを含む、ニューラルネットワークを使用して作成された、メトリック空間内で出力を取得するステップを含む。メトリック空間内の出力は、ベクトルを含むことができる。バイオメトリックデータは、１つまたはそれを上回るベクトルとしてメトリック空間内に表され得る。一実施形態では、ベクトルは、ニューラルネットワークまたは深層学習モデルを使用して、生成される。本発明の種々の実施形態によると、認証のためにバイオメトリックデータのプライバシを保存するように構成される、プロセスは、メトリック空間内の（認証ベクトルとエンロールベクトルとの間の）距離の計算と、計算された距離の閾値に対する比較とを伴う。

上記に説明されるニューラルネットワークは、他人受入率（ＦＡＲ）および本人拒否率（ＦＲＲ）の観点から、所与の性能を有し得る。本発明のいくつかの実施形態は、所与の閾値におけるＦＡＲおよびＦＲＲ性能を低下させずに、プライバシ保存認証を実施するための方法を提供する。

このように、これらの実施形態は、バイオメトリックの恣意的モダリティを使用して、均一アプローチを提供する、すなわち、上記の深層学習アプローチは、顔認証、音声認証、挙動認証等、ならびに指紋、虹彩、網膜、掌等のより従来的バイオメトリックモダリティと併用されることができる。いくつかの実施形態におけるアーキテクチャは、まだ発明されていない、バイオメトリックモダリティの均一サポートを有効にする。そのようなアーキテクチャはまた、上記のそのようなＰＩＮ、トークン、パターン、パスワード等の要因と組み合わせて、均一サポートを有効にする。

本願に説明される種々のパターンの認証では、
－－個体は、１つまたはそれを上回るモダリティ（顔、音声、指紋、眼球周囲の顔、ＰＩＮ、パスワード、ＳＳＩＤ、トークン等）を使用して、エンロールすることができ、
－－次いで、これらのモダリティのサブセットを用いて、認証することができ、
－－付加的モダリティを経時的にエンロールすることができ、
－－（以下の段落において解説されるように）これらのモダリティのうちのいくつかが、本システムを危殆化せずに、危殆化され得る。

例えば、指紋バイオメトリックが、本明細書に説明される技術に関連しない場合では、すなわち、データベースのいずれかの場所に記憶される指紋テンプレートが、危殆化されるとき、危殆化される場合があるが、従来の技術の本危殆化は、本発明のある実施形態によると、システムを危殆化する結果をもたらさない。別の実施例では、下層プライベートキーが、危殆化される場合、本危殆化されたキーは、本発明の実施形態によると、無効化されることができる。別の実施例として、パスワードがこれ以上使用されるべきではないことが決定されるとき、パスワードは、認証のための有効モダリティとして排除されることができる。いくつかの実施形態では、本決定は、ユーザによって行われ、他の実施形態では、決定は、銀行または政府代理人等の組織によって、または条件のセットが決定を正当化するために確立されているとき、自動的に行われてもよい。

いくつかの実施形態では、情報の提案される使用の性質は、そのような使用と関連付けられる、セキュリティリスクの階層の選択、その結果、そのような使用を実装するために要求される認証要因を統制する。例えば、本明細書では、１つのシナリオ下では、個体の顔のみが、個体の銀行残高を確認するためにログインするために要求されるが、次いで、別のシナリオでは、より高い階層のセキュリティリスクを伴う、トランザクションを実施するために、個体は、顔認識ならびに音声認識の要件に合格することが要求されるであろう。例えば、個体の住所の変更を伴う、さらに別のシナリオでは、バイオメトリック要件に加え、ユーザのＰＩＮ等の秘密を提供するための要件が課されてもよい。他の実施例は、組織が、例えば、それに関してユーザがアクセスすることを所望する、アプリケーションまたはトランザクションに対するユーザ利便性に基づいて、もしくは、別の実施例では、セキュリティポリシに基づいて、要求される入力要因または組み合わせを選定することを含む。

いくつかの実施形態では、個体がエンロールする、要因またはモダリティ毎に、１つまたはそれを上回る別個の副キーが、導出される。副キーのセットのサブセットは、対象を個体として認証するために十分であり得る。エンロールに応じて、副キーに関連する、主キーが、生成されてもよい。主キーは、副キーから導出されてもよい。いくつかの実施形態では、全ての副キーは、主キーを再導出するために要求される。いくつかの実施形態では、主キーは、マスタキーように動作する。

いくつかの実施形態では、副キーの危殆化は、任意の他のキーを危殆化させない。副キーは、無効化されることができる。いくつかの実施形態では、主キーは、更新され、もはや無効化された副キーに関連しなくなることができる。例えば、主キーは、更新され、もはやは、無効化される副キーを含有しなくなることができる。

いくつかの実施形態では、副キーおよび主キーは、ＥＣＤＳＡまたはＲＳＡキーであってもよく、署名および暗号化等の標準的暗号化演算で使用されてもよい。一実施形態では、主キーは、副キーを包含する、ＥＣＤＳＡキーである。一実施形態では、Ｄｉｆｆｉｅ Ｈｅｌｍａｎプロセスが、副キーを組み合わせ、主キーを生成するために使用される。いくつかの実施形態では、キーを生成するステップは、秘密を生成し、ＥＣＤＳＡキー対およびパブリックキーインフラストラクチャにおいて公知のようなその他等のプライベート／パブリックキー対をそれから導出するステップを含む。

一実施形態では、認証の際に再導出される、副キーのセットは、主キーのサブセットであって、本サブセットが、認証のために十分であると決定される場合、サーバは、設定された帰属関係証拠を受け取る。一実施形態では、十分である内容の決定は、エンロール時に行われる。一実施形態では、十分であると決定されるサブセットの閾値は、組織によって動的に設定されることができる（例えば、エンロール時から静的のままである必要はない）。さらに、閾値は、ユーザ設定およびセキュリティ等のために、組織の選好に応じて、単一の部分的モダリティと同程度に低い、または全てのモダリティと同程度に高くてもよい。

いくつかの実施形態では、要因またはモダリティ毎に、１つまたはそれを上回る副キーが存在する。例えば、所与のユーザに関して、各手の各指上の部分的指紋毎に、副キーが存在し得る。別の実施例では、ユーザの全１０本の指紋および２つの掌が、１つの副キーを有する。別の実施例では、所与のユーザに関して、視覚的、赤外線（ＩＲ）、３次元（３－Ｄ）等の顔走査のタイプ毎に、別個の副キーが存在する。一実施例では、低光量、眼鏡を装着している、フェイスマスクを装着している、頭部に覆いを伴っている、屋外にいる、電話中であるウェアラブルカメラを使用している、髭がある等のいくつかの別個の条件のそれぞれにおいて、ユーザの顔の走査のための別個の副キーが存在する。

副および主キーを実装する、ある実施形態では、認証の際、副キーのうちの１つが、生成される。これらの実施形態のうちのいくつかでは、副キーが、以下のように、ユーザの主キーと関連付けられることが示され得る。
ｘおよびｙは、副秘密キーであって、
主秘密キーが、パブリックキーｇ＾｛ｘ＊ｙ｝を伴う、ｘ＊ｙである場合、関連付けられるパブリックキーｇ＾ｘを伴う、副キーｘは、ｇ＾ｙを使用して、主秘密キーの一部であることが照合され、ｇ＾｛ｘ＊ｙ｝を算出し、主パブリックキーとの同等性を照合することができる。
これは、導出されるキーが、対象が、認証の際、全てのモダリティを使用しない場合でも、個体がエンロールされた、キーの帰属要素であることを実証することを可能にする。いくつかの実施形態では、これはまた、具体的キー無効化を可能にする。すなわち、ｘが、危殆化される場合、ｘを含む、全ての副キーは、無効化されることができる。これらの実施形態では、ｘの危殆化または無効化は、他のキー（例えば、ｙ）についての情報を明らかにせず、他のキーの機能性に影響を及ぼさない。

いくつかの実施形態では、副キーは、その個別のモダリティから個々に抽出されてもよく、これらのキーは、漸次的に組み合わせられてもよい。例えば、顔の副キーおよびＰＩＮの副キーが、抽出されてもよい。これらの２つのキーは、例えば、ログイン認証プロセスのために使用され得る。次いで、ステップアップ認証プロセスを実施するために、サービスは、音声キーもまた抽出されることを要求し得る。本実施形態では、音声キーが、抽出され、以前に抽出された顔およびＰＩＮキーと組み合わせられ、ステップアップ認証プロセスのために使用される、キーを取得することができる。

図１Ｂの実施形態では、シャードの分散を生じさせるステップは、オンラインステータス、可用性、侵害条件、容量、場所、権限ステータス、非一元化、負荷平衡、履歴、性能、スケジューリングアルゴリズム、またはセキュリティグループを含む、１つまたはそれを上回る条件の組み合わせに基づく。例えば、クラスタ内の複数のサーバ１１１、１１２が、危殆化されている場合、そのクラスタ内の他のサーバは、分散を受信し得ない。例えば、ゲートウェイ１１５またはゲートウェイ１２５が、負荷平衡を達成するために使用すべきクラスタ内のサーバを選び得る。例えば、Ｂａｄｇｅサービス１３０またはクライアント１３４、１３６が、それに関してサーバが分散を受信する、選好を示し得る。例えば、複数のサーバは、別のサーバもまた受信する、１つまたはそれを上回るシャードを受信してもよい。別の実施例では、いずれのサーバも、別のサーバが受信するものと同一シャードを受信しない。

そのような「分散を生じさせるステップ」自体は、分散の特定のパターンを要求せず、分散のパターンの範囲が、関連コンピュータプロセスのコンテキストに応じて、採用されることができる。分散の１つのパターン下では、全てのサーバが、同一情報を得て、その情報は、パブリック性である場合とそうではない場合がある。１つのさらなるシナリオ下では、情報は、「ブラインド化」される場合があり、その用語は、本明細書で使用されている通りである。別のパターンでは、例えば、異なるサーバが、異なる情報を得て、これは、重複する場合とそうではない場合があり、これは、概して、パブリック情報ではない。分散の種々の方法が、採用されてもよい。１つのシナリオでは、例えば、分散方法は、さらなる情報をサーバに提供し、それが、以前にそこに送達された情報を解釈することを可能にするステップを伴ってもよい。

一実施形態では、クライアント１３４、１３６とＢａｄｇｅサービス１３０との間のセキュアな暗号化されたセッション内において、クライアント１３４、１３６は、ルートプライベートキーを受信し、署名するために使用される、ＲＳＡパブリックおよびプライベートキー対を導出する。別の実施形態では、Ｂａｄｇｅサービス１３０は、キー対を導出し、パブリックキーをパブリックキーディレクトリにポストし、これは、いくつかの実施形態では、ある証明書利用者およびアプリケーションによってアクセスされる。一実施形態では、ＲＳＡパブリックまたはプライベートキーのいずれも、それらが必要に応じて再導出され得るため、記憶される必要はない。一実施形態では、クライアント１３４、１３６は、異なる証明書利用者およびアプリケーションと併用するための別個のキー対を導出する。一実施形態では、いくつかのキー対は、データ暗号化のために使用される。このように、人間は、信頼の起点である（紛失または危殆化され得る、ハードウェアまたは物理的信頼の起点、もしくはソフトウェア信頼の起点の代わりに）。人間の信頼の起点は、オンデマンドで、認証するためのキー対を再導出し、署名する、暗号化する、または証明書利用者、サービス、およびアプリケーションとの他の機能を提供することができる。

いくつかの実施形態では、図１Ｂのシステムは、２つを上回るサーバクラスタを含む。本実施形態では、図１Ｂにおけるシステムアーキテクチャは、Ｂａｄｇｅサービス１３０が付加的サーバクラスタに接続されるように変更される。一実施形態では、サーバまたはサーバクラスタは、１つおきのサーバまたはクラスタと２地点間接続を有する。一実施形態では、サーバは、ＭＰＣプロトコルを行うために、それ自体の間に一連のブロードキャストを有するであろう。

実施形態では、本システムは、変動様式において、対象が認証されることを証明書利用者（時として、本明細書では、「ＲＰ」）に通信する。一実施形態では、証明書利用者は、エンロールの際に個体のクライアントと通信する（図１Ｂに描写されるように）。そのために、クライアント（エンロール後）は、Ｂａｄｇｅアカウントを証明書利用者のアカウントにリンクさせる、ある情報を証明書利用者に送信する。例えば、これは、標準的ＯＡｕｔｈプロトコルを使用して達成されることができる。別の実施形態では、証明書利用者は、そのルート認証書を証明書利用者に登録する、認証局（ＣＡ）として作用する、Ｂａｄｇｅサービスと通信する。Ｂａｄｇｅサービスは、次いで、証明書利用者によって照合され得る、クライアントが認証されることの署名付きメッセージを送信することができる。さらに別の実施形態では、証明書利用者は、二次クライアントと以外、通信を有していない。この場合、サードパーティＣＡ（例えば、ＣＯＭＯＤＯ）が、Ｂａｄｇｅサービスに、認証書を発行し、これは、認証メッセージに署名するために使用される。証明書利用者は、プロトコル、例えば、標準的トランスポート層セキュリティ（ＴＬＳ）を使用して、これらの署名付き認証メッセージを照合する。
１．１ データエンコーディング

いくつかの実施形態では、ユーザＵは、特徴のセットによって表され得、テンプレートのエントロピに対応する、点のサブセット

が存在する、バイオメトリックテンプレートＴを有する。一実施形態では、各特徴は、同一母集団の要素であって、母集団は、有限であって、全順序を有しなければならない。いくつかの実施形態では、本全順序は、ＵおよびＵ^Ｉの両方に対して既知でなければならず、一定であるまたは、例えば、ＰＩＮ、パスワード、外耳道の特性、バイオメトリックデータを含み得る、１つまたはそれを上回る認証要因に応じて、変動し得る。これらの実施形態の条件を異なるように述べるために、バイオメトリックデータのランダム性を表す、点のサブセットが存在する。点Ｐのサブセットをエントロピ点と呼ぶとする。一実施形態では、エンコーディングアルゴリズムが、ＴをエンコーディングされたテンプレートＥ_Ｔにエンコーディングするために使用され、アルゴリズムｆが、エンコーディングされたテンプレートＥ_Ｔおよび第２のテンプレートＴ^Ｉのエントロピ点Ｐ^Ｉを前提として、認証を実施し、Ｔ^Ｉは、ユーザＵ^Ｉによって生成される。すなわち、ユーザＵ^ＩがＵと同一である場合、ｆ（Ｅ_Ｔ，Ｐ^Ｉ）＝１であって、そうでなければ、ｆ（Ｅ_Ｔ，Ｐ^Ｉ）＝０である。これは、同様に、ＵがＵ^Ｉと同一である場合、かつその場合のみ、ｆ（Ｅ_ＴＩ，Ｐ）＝１であるという点で、関数が対称であることを意味することに留意されたい。

そのようなバイオメトリックテンプレートおよびエンコーディングスキームの実施例は、２次元顔または指紋テンプレートをテンプレートと関連付けられる特徴の（ｘ，ｙ）座標のリストとして表す。エンコーディングおよびエントロピ点は、厳密には、（ｘ，ｙ）座標のリストであって、対応するｆは、第２のテンプレートのエントロピ点の大割合のそれぞれが、小ユークリッド距離内で第１のテンプレート内の対応する点を有するかどうかをチェックするであろう。エンコーディングおよびｆの選択は、それらが性能を改良するように行われることができる。
１．２ エンロールおよび認証のための通信

いくつかの実施形態では、エンロール（登録とも称される）が、誠実な個体と複数のサーバとの間で行われる。エンロールの目的は、個体が、後の時点で、自身を認証することを有効にすることである。個体のエンロール後、認証が、エンロールされた個体と同一である場合とそうではない場合がある、対象と、複数のサーバとの間で行われる。

図１Ｃおよび１Ｄは、それぞれ、本発明のある実施形態による、ｎ個のサーバを使用したコンピュータシステム内でのエンロールおよび認証のための通信経路を図示する、ブロック図である。図１Ｃにおけるエンロールでは、個体であるユーザ（Ｕ）１８が、そのシャード化されたデータを各サーバ１１、１２、．．．、１５に送信することによって、本システムにエンロールする。図１Ｄにおける認証では、対象であるユーザ（Ｕ^ｔ）１９が、サーバ１１、１２、．．．、１５と通信することによって、ユーザ（Ｕ）１８として自身を認証するように試みる。図１Ｃおよび１Ｄの実施形態では、サーバ１１、１２、．．．、１５もまた、相互に通信しなければならない。

一実施形態では、我々は、サーバ１１、１２、．．．、１５のうちの少なくとも１つが、誠実であると仮定し、これは、本実施形態における認証のためのプロトコルに正しく従い、そのプライベート値のいずれも明らかにしないであろうことを意味する。少なくとも１つのサーバが、誠実である場合、以下の目標が、達成されることができる：

正確性。対象が、個体であって、サーバおよび対象が、プロトコルから逸脱せずに、プロトコルに従う場合、サーバは、対象が個体であることを確信する。

健全性。対象が、個体ではなく、少なくとも１つのサーバが、誠実である場合、誠実サーバは、対象が個体であることを確信せず、認証は、成功しないであろう。

ゼロ知識。例えば、少なくとも１つのサーバが、誠実である場合、いずれのサーバも、個体または対象のバイオメトリックデータを把握すべきではない。さらに、対象が、本シナリオでは、悪意のある場合でも、対象または任意のサーバのいずれも、認証プロトコルの際、個体のバイオメトリックテンプレートについて何も把握しないであろう。

ゼロ知識は、プライバシ保存に関連する。いくつかの実施形態では、サーバのうちの１つを除く全てが、能動的に悪意のある場合でも、

出力値は、コンピューティング設備または複数のサーバに明らかにされず、

個体のバイオメトリックデータまたは対象のバイオメトリックデータ（もしくは対象のバイオメトリックを特性評価する、デジタル電子信号）のいずれも、サーバに明らかにされず、

サーバは、マルチパーティ算出の中間値を取得しない。
２．３ ＭＰＣの簡単な背景

算出を「シャード化」値に実施する方法を含む、多くの異なる形態のマルチパーティ算出（ＭＰＣ）が存在する。「シャード化」値は、２つまたはそれを上回るサーバを横断して共有される、値ｘである。シャードは、単独では、ｘについて明らかにしないが、組み合わせられるときのみ、ｘを明らかにする。例えば、ｘは、以下のように、［ｘ］_１、［ｘ］_２に算術的にシャード化されることができる。
［ｘ］_１＝ｒ ｍｏｄ ｐ
［ｘ］_２＝ｘ－ｒ ｍｏｄ ｐ
式中、ｒは、ランダム整数であって、ｐは、大素数である。ｘ＝［ｘ］_１＋［ｘ］_２であるが、［ｘ］_１および［ｘ］_２はそれぞれ、ランダムである（ｒが、ランダムであるため）ことが分かる。

我々は、ここで、データをシャード化する方法（算術シャード化）を説明する。また、データをシャード化する複数の他の方法も存在する。秘密をシャード化するプロセス（例えば、Ｓｈａｍｉｒシャード、すなわち、多項式補間、ビット毎ＸＯＲシャード、線形シャード化等を含む）も同様に、使用されてもよい。

ＭＰＣは、加算、乗算、および整数比較を含む、複雑な演算をこれらのシャード化値に実施することを可能にする。これらの演算は、全体的に、シャード化値上で生じ、算出の結果のシャードを生成する。サーバは、次いで、これらの出力シャードを明らかにし、算出の結果をともに把握する。このように、サーバのセットは、算出の出力のみを把握し、入力または任意の中間値を把握しない。

ＭＰＣは、一般的かつ有力であるが、また、高価でもあり、したがって、多くの用途にとって、非実践的である。例えば、上記のシャード化プロトコルにおいて、ある演算は、その他より高価である。具体的には、各乗算および比較演算は、高価である。演算は、典型的には、大量の算出および通信を伴う、別個のオフライン「設定」位相を要求する。

本設定位相は、非常に高価（算出および通信の両方の観点から）であって、大部分のＭＰＣを大部分の用途にとって非実践的ものにする。オンライン位相（設定位相後に生じる）さえ、各乗算および比較演算が、情報が関わるサーバの全ての間で交換されることを要求するため、非実践的であり得る。本プロセスは、要因の中でもとりわけ、ネットワーク待ち時間に起因して、時間の観点からコストがかかり得る（約２００ｍｓ～５００ｍｓ）。

最後に、これらの欠点に取り組む、多くのアプローチは、セキュリティを犠牲にする。すなわち、多くのプロトコルは、全てのサーバがプロトコルに誠実に準拠する場合のみ、ユーザのデータを保護する。本セキュリティモデルは、一般に、実践的用途にとって脆弱すぎる。

上記に説明されるシャード化は、値をシャード化する。関数秘密共有は、値の代わりに、関数をシャード化する機構である。機能的に、それらは、上記に説明されるシャード化と同様に稼働する。重要な差異は、値（ｘ）をシャード化し、既知の共有関数（ｆ）をともに算出する代わりに、関数（ｆ）をシャード化し、既知の共有値（ｘ）に算出を行うことである。
２．０ セキュアサブセット選択

本発明の実施形態に従って、我々は、シャード化サブセットプロトコルを開発および使用する。シャード化サブセットプロトコルは、２つの位相、すなわち、設定（時として、「エンロール」と呼ばれるものに対応する）と、選択（時として、「認証」と呼ばれるものの少なくとも一部に対応する）とを含む。設定位相は、そのうちの少なくとも１つが誠実である、サーバＳ_ｉと、信頼されたサードパーティＵとの間で行われる。選択位相は、同一サーバと、信頼される場合とそうではない場合がある、別のサードパーティＵ^Ｉとの間で行われる。シャード化サブセットの高レベル目標は、信頼されたパーティＵが、設定位相の際、いくつかのメッセージ

をサーバに「渡す」ことを可能にすることである。後の時点で、認証において、プロトコルは、Ｕ^Ｉが、メッセージのコンテンツを把握せずに、固定されたサイズｆのメッセージのサブセットを選択することを可能にすべきであって、所与のサーバＳ_ａは、次いで、選定されたメッセージのインデックスΦを把握せずに、サブセットのコンテンツ

を把握するはずである。すなわち、プロトコルの終了時、サーバのうちの１つは、渡されたプレーンテキストメッセージのサブセットＵへのアクセスを有するであろうが、本サブセットを形成するように選定された特定のメッセージは、隠蔽されたままである。プロトコルを形式的に規定する目的のために、

が、所与のサーバＳ_ａがプロトコルの終了時に保有する、メッセージのセットであって、Ｓ_ａは、

である場合、１を出力する、またはそうでなければ、中止するとする。認証に関連してより一般的に本明細書に説明されるように、サブセットをシャード化するための３つの目標、すなわち、正確性、健全性、およびゼロ知識が存在する。

正確性：全ての参加者が、誠実である場合、プロトコルは、中止せず、所与のサーバＳ_ａは、確率１を伴って、１を出力する。さらに、Ｓ_ａおよびＵ^Ｉが両方とも、誠実であって、プロトコルが、中止しない場合、Ｍ^Ｉは、Φを使用して、正確に選定される。

健全性：Ｓ_ａが、誠実である場合、かつ

である場合、プロトコルは、他のサーバおよびＵ^Ｉが詐称する方法にかかわらず、圧倒的確率を伴って、中止する。

ゼロ知識：いずれのサーバも、１つのサーバが誠実のままである限り、Φについて何も把握すべきではない。さらに、｛Ｓ_ｉ｝_ｉ≠ａおよびＵ^Ｉは、所与のサーバＳ_ａが誠実である限り、下層プレーンテキストメッセージついて何も把握すべきではない。
３．０ エンロールおよび認証プロトコル

我々は、ここで、個体Ｕが、そのバイオメトリックテンプレートをサーバ上にセキュアに記憶し、対象Ｕ^Ｉが、後の時点で、自身を認証し得る方法を説明する。本説明の部分は、２０１６年１１月１１日に出願された、ＰＣＴ公開第ＷＯ２０１７／０８３７３２号（参照することによってその全体として本明細書に組み込まれる）に開示される概念を拡張させたものである。

図４は、本発明のある実施形態による、エンロールプロセスの論理フローの略図である。エンロールの際、プロセス４１において、第１のバイオメトリックコンピュータシステムが、個体Ｕに関するバイオメトリックデータの生成を生じさせ、プロセス４２において、生成されたバイオメトリックデータをエンコーディングし、シャードの中に抽出する。（エンコーディングされたバイオメトリックデータは、テンプレートＥ_Ｔに対応し、これは、第１．１節に準拠する。）エンコーディングされたバイオメトリックデータは、ｎ個のシャード内に現れ、ｎは、サーバの数である。プロセス４３において、第１のバイオメトリックコンピュータシステムが、ｎ個のシャードをｎ個のサーバを横断して分散させる。さらなる関連実施形態では、付加的（随意）プロセスが、第１のバイオメトリックコンピュータシステムによって行われる。特に、プロセス４４において、第１のバイオメトリックコンピュータシステムが、後に認証で使用される、ＭＰＣプロトコルのオフライン位相を実行する。プロセス４５において、第１のバイオメトリックコンピュータシステムが、次いで、各サーバに、ＭＰＣにおいて使用するために算出されている、カスタマイズされた出力を送信する。（第１．１節から、認証のために、ＭＰＣは、ｆに対応する、アルゴリズムを使用することを思い出されるであろう。）

図６は、本発明の別の関連実施形態による、認証プロセスの論理フローの略図である。認証の際、プロセス６１において、第２のバイオメトリックコンピュータシステムが、対象のバイオメトリックデータを生成する。次いで、プロセス６２において、第２のバイオメトリックコンピュータシステムが、対象のバイオメトリックデータをエンコーディングし、シャードの中に抽出する。そのようにエンコーディングされたバイオメトリックデータは、エントロピ点Ｐ^Ｉ（上記の第１．１節で最初に述べられている）を構成する。プロセス６３において、第２のバイオメトリックコンピュータが、ｎ個のシャードをｎ個のサーバを横断して分散させる。プロセス６４において、サーバはそれぞれ、メモリから、ＭＰＣのオフライン位相（図４におけるプロセス４４および４５）において、Ｕから事前に算出されたＭＰＣパラメータを呼び出す。プロセス６５において、サーバは、Ｅ_ＴおよびＰ^Ｉについて何も把握せずに、ｆ（Ｅ_Ｔ，Ｐ^Ｉ）を算出する。一実施形態では、関数「ｆ」は、バイオメトリックマッチング関数である。一実施形態では、本算出は、出力値Ｏのシャードをもたらす。一実施形態では、Ｏのシャードは、対象に返され、対象は、次いで、これらのシャードを再構築し、Ｏを復元する。一実施形態では、最終出力Ｏが、１である場合、対象は、個体として認証される。そうでなければ、対象は、個体として認証されない。

別の実施形態では、サーバは、任意のシャードをユーザに返さずに、Ｏを復元し得る。一実施形態では、最終出力Ｏが、１である場合、対象は、個体として認証される。そうでなければ、対象は、個体として認証されない。

別の実施形態では、Ｏは、エンロール時に、恣意的に、任意の値であるように選定されてもよい。一実施形態では、Ｏは、秘密キー（または１つを上回る要因が使用されている場合、秘密キーのシャード）であるように選定されてもよい。

別の実施形態では、第２のバイオメトリックコンピュータは、サーバに、対象のシャードに関するＭＡＣコードを算出させる。これらのＭＡＣコードは、ｆ（Ｅ_Ｔ，Ｐ^Ｉ）を算出するサーバを決定する過程にわたって使用される。ＭＡＣコードは、Ｏのシャードとともに返される。対象は、次いで、Ｏを再構築することに先立って、本ＭＡＣコードをチェックし、サーバが、ｆ（Ｅ_Ｔ，Ｐ^Ｉ）を正しく算出し、Ｐ^Ｉについて何も把握してないかどうかを決定する。

別の実施形態では、サーバは、ＳＰＤＺおよび／または関数秘密共有を含む、プロトコルを使用して、ｆ（Ｅ_Ｔ，Ｐ^Ｉ）を算出する。

別の実施形態では、第２のバイオメトリックコンピュータは、個体であると主張する対象のバイオメトリックデータを生成させ、対象のバイオメトリックデータをシャード化し、複数のサーバを横断して、対象のシャードを分散させる。シャードの分散は、サーバに、対象のシャードに関するＭＡＣコードを算出させ、サーバのそれぞれに、マルチパーティ算出アルゴリズムを実行させ、個体の対応するシャード化データに関連して、対象のシャード化バイオメトリックデータに関するブラインド化された値のマッチングスコアを決定する。サーバはそれぞれ、ブラインド化されたマッチングスコアを使用して、対応する関数共有を算出し、第２のバイオメトリックコンピュータに、算出された関数共有を、以前に算出されたＭＡＣコードに関する値とともに返す。第２のバイオメトリックコンピュータは、関数共有データを使用して、マッチングの決定が行われたかどうかを決定し、ＭＡＣコードを評価し、関数共有データの真正性を確認する。

プロセス６６において、サーバはそれぞれ、個々に、承認または否認するようにプログラムされる。一実施形態では、プログラミングは、サーバがそれが承認または否認したかどうかを把握しないような様式において行われる。加えて、他のサーバのいずれが承認または否認したかどうかも把握しない。一実施形態では、出力値の所与のサーバのシャードから、出力値が対象が個体として認証されたことを示すかどうかを決定することは不可能である。認証プロセス６８は、サーバの十分に大サブセットがプロセス６６において承認する場合、かつその場合のみ、成功する。

以下は、いくつかの実施形態において、全てのサーバがプロセス６６において承認するわけではないことの２つの実施例である。

第１の実施例では、全てのサーバが、冗長性に基づいて、承認していない。一実施形態では、１つを上回るサーバが、エンロール／認証の際、同一シャードを受信した。その場合、１つを上回るサーバは、同一出力シャードを生産するであろう。一実施形態では、認証は、各出力シャードの１つのみのインスタンスを要求する。同一シャードを受信した、２つのサーバが、異なる出力シャードを生産し（例えば、１つのサーバが、悪意のある、または故障しているため）、出力シャードのサブセットが、認証成功をもたらす場合、対象は、個体として正常に認証される。一実施形態では、認証を確認する、出力を復元することが可能である場合、対象は、個体として正常に認証される。

代替として、別の実施形態では、サーバ１が、エンロールシャード１と、認証シャード１とを受信した。サーバ２が、エンロールシャード１と、認証シャード２とを受信した。サーバ３が、エンロールシャード２と、認証シャード１とを受信した。サーバ４が、エンロールシャード２と、認証シャード２とを受信した。サーバ１および４のみを使用して、認証することが可能である。または、サーバ２および３のみを使用して、認証することも可能である。サーバ１および４またはサーバ２および３のいずれかが、認証を確認する場合、対象は、個体として認証される。

第２の実施例では、Ｓｈａｍｉｒシャード化等のシャード化のある方法は、ある数のシャードのみは、秘密（この場合、秘密は、出力値）を再作成するために必要とされる、すなわち、ｍ個のシャードのうちのｎ個で十分である、状況をもたらす。

上記の実施例１および２に説明される例示的方法が、時として、サーバが、ダウンする、利用不可能になる、故障する、オフラインになる、またはサーバが、悪意のあるものとなり得ることを含む理由から、選択されてもよい。

一実施形態では、所与のゲートウェイに結合される、全てのサーバが、同一シャードを受信する。そのような実施形態では、所与の認証試行の際、各ゲートウェイは、データ交換プロセスに関わるために、それに結合される、１つのサーバを選択する（各ゲートウェイからの１つのサーバが関わるように）。認証失敗の場合、認証は、ある条件に応じて、または自動的にのいずれかにおいて、再試行されてもよい。本再試行の際、各ゲートウェイは、以前の試行で使用されたものと異なるサーバを割り当てるように選定してもよい（内部スケジューリングまたは負荷平衡アルゴリズム等に基づいて）。このように、第１の認証試行に関わるサーバのアレイは、第２の認証試行に関わるものと異なるサーバのサブセットであってもよい。これは、サーバのアレイまたはサーバのサブセット内の単一障害点の潜在性を軽減させる。

ここで、我々は、図４に関連して別の実施形態を説明する。図４は、本発明のある実施形態による、エンロールプロセスの論理フローの略図である。エンロールの際、プロセス４１において、第１のバイオメトリックコンピュータシステムが、個体Ｕに関するバイオメトリックデータの生成を生じさせ、プロセス４２において、生成されたバイオメトリックデータをエンコーディングし、シャードの中に抽出する。（エンコーディングされたバイオメトリックデータは、テンプレートＥ_Ｔに対応し、これは、第１．１節に準拠する。）エンコーディングされたバイオメトリックデータは、ｎ個のシャード内に現れ、ｎは、サーバの数である。プロセス４３において、第１のバイオメトリックコンピュータシステムが、ｎ個のシャードをｎ個のサーバを横断して分散させる。さらなる関連実施形態では、付加的（随意）プロセスが、第１のバイオメトリックコンピュータシステムによって行われる。特に、プロセス４４において、第１のバイオメトリックコンピュータシステムが、後に認証で使用される、ＭＰＣプロトコルのオフライン位相を実行する。プロセス４５において、第１のバイオメトリックコンピュータシステムが、次いで、各サーバに、ＭＰＣにおいて使用するために算出されている、カスタマイズされる出力を送信する。（第１．１節から、認証のために、ＭＰＣは、ｆに対応する、アルゴリズムを使用することが思い出されるであろう。）

本発明のいくつかの実施形態では、エンロールの過程においてサーバに分散されたシャード（ちょうど図４に関連して説明されたように）は、暗号化される。図２は、本発明の一実施形態による、そのような暗号化が第１のバイオメトリックコンピュータシステムによって達成される方法を図示する、論理フローの略図である。プロセス２１において、第１のバイオメトリックコンピュータが、サーバａの暗号化キーを入手する。プロセス２２において、第１のバイオメトリックコンピュータシステムが、サーバａ以外のサーバ毎に、各メッセージをｎ－１個の個のシャードにシャード化する。プロセス２３において、第１のバイオメトリックコンピュータシステムが、サーバｉの暗号化キー（第１のバイオメトリックコンピュータがサーバｉから取得する）を使用して、サーバｉ毎に（サーバａ以外）、シャードを暗号化する。ここで、ｎ－１個の暗号化されたシャードが存在する。次に、プロセス２４において、第１のバイオメトリックコンピュータシステムが、ランダム対称キーｋを生成する。プロセス２５において、第１のバイオメトリックコンピュータシステムが、対称キーｋを使用して、ｎ－１個の暗号化されたシャードをさらに暗号化する。プロセス２６において、第１のバイオメトリックコンピュータシステムが、ｎ－１個のサーバの各サーバｉに、その対応する二重暗号化されたシャードを送信する。（サーバｉに関する各シャードは、最初に、サーバｉから取得されるキーで暗号化されていることを思い出されたい。）プロセス２７において、キーｋ自体も、ｎ個のシャードにシャード化され、プロセス２８において、第１のバイオメトリックコンピュータシステムが、各サーバに、キーｋのシャードを送信する。

図３は、シャードがちょうど図２に関連して説明されたプロセスに従って暗号化されている、状況下での認証における論理フローの略図である。プロセス３１において、第２のバイオメトリックコンピュータシステムが、サーバから第１のバイオメトリックコンピュータシステムによって、図２のプロセス２６および２８において分散された、二重暗号化されたシャードおよびｋのシャードをダウンロードする。プロセス３２において、第２のバイオメトリックコンピュータシステムが、ｋを再構築する。プロセス３３において、第２のバイオメトリックコンピュータシステムが、再構成されたｋを使用して、シャードの１つの層を解読する。しかしながら、各サーバｉ（サーバａ以外）におけるシャードは、サーバｉの暗号化キーによって暗号化されたままである。プロセス３４において、第２のバイオメトリックコンピュータシステムが、これらの暗号化されたシャードのサブセットを選択し、プロセス３５において、サーバｓから、バイオメトリックＵ^Ｉのエンコーディングを復元し、サーバによって、マッチングの存在を評価させるように、解読のために、サブセットをサーバａに送信する。

図５は、本発明の関連実施形態による、認証プロセスの論理フローの略図である。認証の際、プロセス５１において、第２のバイオメトリックコンピュータシステムが、ユーザＵ^Ｉのバイオメトリックデータを生成する。次いで、プロセス５２において、第２のバイオメトリックコンピュータシステムが、ユーザＵ^Ｉのバイオメトリックデータをエンコーディングし、シャードの中に抽出する。そのようにエンコーディングされたバイオメトリックデータは、エントロピ点Ｐ^Ｉ（上記の第１．１節に最初に述べられている）を構成する。プロセス５３において、サーバおよび第２のバイオメトリックコンピュータシステムが、サブセットプロトコルの選択ステップ（図３に関連して上記に説明されている）を実行し、Ｐ^Ｉに対応する、暗号化されたシャードのサブセットを選択する。本時点で、各サーバは、次いで、Ｐ^Ｉの点の共有情報と、Ｅ_Ｔの共有情報とを保有する。プロセス５４において、サーバはそれぞれ、メモリから、ＭＰＣのオフライン位相（図４におけるプロセス４４および４５）においてＵから事前に算出された、ＭＰＣパラメータを呼び出す。プロセス５５において、サーバが、Ｅ_ＴおよびＰ^Ｉについて何も把握せずに、第２のバイオメトリックコンピュータシステムとともに、ｆ（Ｅ_Ｔ，Ｐ^Ｉ）を算出する。一実施形態では、関数「ｆ」は、バイオメトリックマッチング関数である。最終出力が、１である場合、Ｕ^Ｉ＝Ｕである。そうでなければ、Ｕ^Ｉ≠Ｕである。プロセス５６において、サーバはそれぞれ、個々に、承認または否認するようにプログラムされる。プロセス５８における認証は、全てのサーバがプロセス５６において承認する場合かつその場合のみ、成功する。そうでなければ、対象Ｕ^Ｉの認証は、プロセス５７において否認される。

本認証プロセスは、複数の分野における使用の潜在性を有する。当業者は、本技術が、認証を含む、多くの用途のために使用されることができることを認識することが可能であろう。適用可能産業は、金融および銀行、政府および防衛、保健医療および医療、小売、消費者認証、企業、識別、および多くのその他を含む。

さらに、上記の実施形態は、認証に関して、「はい」／「いいえ」結果を明らかにするが、他の実施形態は、例えば、キーを複数のサーバを横断してシャード化することによる、キー導出を含み、次いで、（認証成功に応じて）、各サーバは、そのシャードをＵ^Ｉに送信する。したがって、認証成功に応じて、Ｕ^Ｉは、さらなる暗号化演算のために使用されるための秘密キーを再構築することができる。

本発明のいくつかの実施形態の認証使用の付加的実施例は、ユーザをサーバに対して認証するステップを含む（例えば、導出ＳＳＨキー、クライアントＳＳＬ認証書およびキー、Ｅｎｔｅｒｐｒｉｓｅ ８０２．１１認証書およびキー、ＯＡＵＴＨトークン、ワンタイムパスワード等）。

これらはまた、連鎖され得ることに留意されたい（例えば、ＯＡＵＴＨトークンは、後続認証書／キーを取得するために使用されることができる）。

加えて、本発明のいくつかの実施形態は、認証サーバ自体に対する認証のために使用されてもよい。例えば、認証されたユーザは、各サーバを用いることで、その認証データ、ユーザ詳細、認可ポリシ等を更新することができる。
４．０ 例示的エンコーディングスキームおよび認証アルゴリズム

ここで、指紋認証を提供し、第２節に説明されるセキュリティ利点を達成する、ある例示的実施形態において、上記の断片が、まとめられ得る。本例示的実施形態では、我々は、下記に説明されるようにエンコーディングされるであろう、指紋バイオメトリックデータを使用し、比較位相のために、ＳＰＤＺマルチパーティ算出プロトコルを活用するであろう。本例示的実施形態は、下記に議論される。
４．１ 指紋バイオメトリックおよび表現

指紋は、今日、広く商業的に展開されている、一般的バイオメトリックモダリティである。多くの指紋認識アルゴリズムは、指紋を表すために抽出された特徴点（指紋の隆起が分裂または終了する場所）の場所および角度を使用する。２つの指紋の比較は、次いで、相互に対する特徴点のセットの近似度を決定することを要求する。本マッチングを行うための１つの方法は、「特徴点シリンダコード」（ＭＣＣ）を用いたものである。本方法は、ある点の周囲の特徴点の空間を３次元量子化データ構造（ｘ－座標、ｙ－座標、θ－角度）にマッピングする。

ある具体的角度を伴うある具体的場所における特徴点の存在は、データ構造内の関連付けられる点を１に割り当てる。不在は、ゼロに対応する。指紋を比較するために、以下のように、２つの特徴点シリンダコードのドット積を求め、ドット積が閾値Ｔを上回るかどうかことを決定する。
Ｅ_Ｔ・Ｅ_ＴＩ＞Ｔ
式中、Ｅ_Ｔは、テンプレートＴのＭＣＣエンコーディングであって、Ｅ_ＴＩは、テンプレートＴ^ＩのＭＣＣエンコーディングである。

エントロピサブセット

（時として、本明細書では、「エントロピサブセット」を「確信サブセット」と称する）を、最高信頼度および最高弁別性を伴う、特徴点のセットとして選定する場合（第２節参照）、同様に、Ｐ^ＩをＭＣＣとしてエンコーディングし、マッチング関数ｆを同一ドット積として表すことができる。

Ｐ^ＩからのＭＣＣを全体的に１および０として表す場合、Ｐ^Ｉのエンコーディングを伴う、Ｅ_Ｔのドット積が、単に、Ｅ_Ｔのサブセットの和であることが分かる。サブセット演算は、第３節におけるプロトコルを使用して実行され、和／閾値演算は、ＭＰＣを使用して実施される（下記に説明される）。

継続する前に、上記のＭＣＣ表現は、以下の方法のうちの１つまたはそれを上回るものを使用することによって、拡張され得ることに留意されたい。

特徴点特徴（例えば、特徴点タイプ、特徴点近傍、隆起記述子）を使用して、特徴点をより正確に説明する。

非バイナリエンコーディングを使用して、特徴点毎に「スコア」をエンコーディングすることによって、雑音をより平滑に取り扱う。具体的には、特徴点に近い場所は、高スコア、より遠い場所は、より低いスコアとなる。

使用モデルおよびセンサパラメータに応じて、指紋の整合なしまたは大域的に整合された表現を使用する。

特徴点特徴の代わりに、またはそれに加え、非特徴点特徴（例えば、隆起記述子）を使用する。

最後に、当然ながら、他のバイオメトリックもまた、入力として使用されてもよく、複数のバイオメトリックが、単一エンロールまたは認証において組み合わせられてもよいことに留意されたい。

我々は、Ｈａｍｍｉｎｇ距離、サブセットのＨａｍｍｉｎｇ距離、ｌ＿ｐ距離（任意のｐに関して）、サブセットの１＿ｐ距離、余弦類似性等を含む、いくつかの形態において、「ノルム」をベクトル空間内に表し得る。一実施形態では、我々は、２つのベクトル間の類似性の概念をそれらの２つのベクトル間のドット積として埋め込む。
４．２ ＳＰＤＺマルチパーティ算出概要

第２節からのマルチパーティ算出（ＭＰＣ）の議論を思い出されたい。我々の認証プロトコルのＭＰＣコンポーネントは、比較アルゴリズムを実施することに関与する。具体的には、上記に説明されるように、これを行う１つの単純方法は、閾値化されたサブセット和を算出することである。すなわち、ｎ個のサーバを横断してシャード化される、値ｘ_ｉのセットを前提として、ある閾値Ｔに関して、以下が、算出される。

ＳＰＤＺは、算出をシャード化データに実施する、プロトコルである（第２節に議論されるように）。これは、我々が要求する、セキュリティ要件の全てを有する。したがって、第３節に議論されるように、我々は、適切なシャードをＭＰＣプロトコルへの入力として選択するために、サブセットプロトコル、次いで、和および閾値を算出するために、ＳＰＤＺプロトコルを使用することができる。

我々の算出における閾値演算は、整数比較であって、これは、ＳＰＤＺでは、著しく高価である（算出に数秒かかり、比較あたり＞５０ＭＢのデータを通信する、設定位相を要求する）。本コストは、直ちに、プロトコルを非実践的にするであろう。

しかしながら、我々は、エンロールステップを活用することによって、本コストの大部分を回避するための方法を識別した。エンロールの際、オリジナルユーザＵは、定義上、サーバの全てによって信頼される。したがって、Ｕは、サーバの全ての代わりに、オフライン位相データの全てを生成することができ、そのプロセスは、（技術的理由から）関連付けられる算出および通信複雑性を除去する。

異なるＭＰＣアプローチ（例えば、ＳＰＤＺの変形例等）を使用する、実施形態では、これらの事前に生成されたデータは、変動し得る。［例えば、Ｄａｍｇaｒｄ， Ｉ．， Ｋｅｌｌｅｒ， Ｍ．， Ｌａｒｒａｉａ， Ｅ．， Ｐａｓｔｒｏ， Ｖ．， Ｓｃｈｏｌｌ， Ｐ．， ａｎｄ Ｓｍａｒｔ， Ｎ． Ｐ． Ｐｒａｃｔｉｃａｌ ｃｏｖｅｒｔｌｙ ｓｅｃｕｒｅ ｍｐｃ ｆｏｒ ｄｉｓｈｏｎｅｓｔ ｍａｊｏｒｉｔｙ－ｏｒ： ｂｒｅａｋｉｎｇ ｔｈｅ ＳＰＤＺ ｌｉｍｉｔｓ． Ｉｎ Ｅｕｒｏｐｅａｎ Ｓｙｍｐｏｓｉｕｍ ｏｎ Ｒｅｓｅａｒｃｈ ｉｎ Ｃｏｍｐｕｔｅｒ Ｓｅｃｕｒｉｔｙ （２０１３）， Ｓｐｒｉｎｇｅｒ， ｐｐ． １－１８参照。］それらはさらに、ＭＰＣプロトコルによって算出される実際の関数に応じて変動し得る。

したがって、我々は、ＳＰＤＺオンラインプロトコルを効率的に起動することができる（無視可能な算出コストおよびサーバ間で交換される小量のデータを伴って）。
５．０ 例示的実施形態の概要

一実施形態では、最終的全体的フローは、下記に議論される、エンロールフロー（図４に描写される）と認証フロー（図６に描写される）の組み合わせである。

ユーザＵである、個体が、そのバイオメトリックデータを走査し、「第１のバイオメトリックコンピュータ」と呼ばれるものを介して、個体のバイオメトリックデータのエンコーディングを生成する。エンコーディングは、第１のバイオメトリックコンピュータによって、そのバイオメトリックデータのシャードと、ＭＰＣプロトコルの実行を補助するが、Ｕのバイオメトリックデータに関連しない、付加的情報とを生成するために使用される。シャードおよび他のデータは、オンライン認証位相の際の使用のために、サーバに分散される。

後の認証プロセスの過程において、ユーザＵ^Ｉである、対象が、認証される（および個体であると主張する）ために、そのバイオメトリックデータを走査し、「第２のバイオメトリックコンピュータシステム」と呼ばれるものを介して、これらのバイオメトリックデータと、関連付けられるエンコーディングされたテンプレートとを生成する。いったんこれが、生じると、Ｕ^Ｉは、そのバイオメトリックデータのシャードを生成し、それらをサーバに分散させる。

最後に、サーバが、独立して、エンロール時に生成されたオフラインデータを使用して、オンラインＭＰＣプロトコル（例えば、ＳＰＤＺ、ＦＳＳ）を起動し、バイオメトリックマッチング関数を算出する。本時点で、各サーバは、独立して、出力Ｏのシャードを有し、これは、Ｕ^Ｉに返され、認証が成功したかどうかを決定する。

別の実施形態では、最終的全体的フローは、エンロールフロー（図４に描写される）と認証フロー（図５に描写される）の組み合わせである。

ユーザＵである、個体が、そのバイオメトリックデータを走査し、「第１のバイオメトリックコンピュータ」と呼ばれるものを介して、個体のバイオメトリックデータのエンコーディングを生成する。エンコーディングは、第１のバイオメトリックコンピュータによって、そのバイオメトリックデータの暗号化されたシャードと、ＭＰＣプロトコルの実行を補助するが、Ｕのバイオメトリックデータに関連しない、付加的情報とを生成するために使用される。暗号化されたシャードおよび他のデータは、オンライン認証位相の際の使用のために、サーバに分散される。

後の認証プロセスの過程において、ユーザＵ^Ｉである、対象が、認証される（および個体であると主張する）ために、そのバイオメトリックデータを走査し、「第２のバイオメトリックコンピュータシステム」と呼ばれるものを介して、これらのバイオメトリックデータの確信サブセットと、関連付けられるエンコーディングされたテンプレートとを生成する。いったんこれが、生じると、Ｕ^Ｉおよびサーバは、サブセット選択プロトコルを起動し、それによって、各サーバは、エンコーディングされたテンプレートの明確に異なるセットの解読されたシャードを提供されるが、それによってそのようなサーバ自体が解読されたシャードの場所を決定し得る、情報は提供されない。

最後に、サーバが、独立して、エンロール時に生成されたオフラインデータを使用して、オンラインＭＰＣプロトコル（例えば、ＳＰＤＺ）を起動し、バイオメトリックマッチング関数を算出する。本時点で、各サーバは、独立して、バイオメトリックマッチングを決定する。Ｕ^Ｉは、全てのサーバが承認する場合、認証されたと見なされる。そうでなければ、Ｕ^Ｉは、認証されない。

本発明の実施形態は、以前のマルチパーティ算出アプローチより効率的である。例えば、（１）相互に信用できないサーバのセットの間で、エンロールするユーザを普遍的に信頼された個体として取り扱い、（２）我々のセキュアサブセット選択アルゴリズムを使用することによって、我々は、双方向ＭＰＣプロトコルの高価なオフライン位相（乗算トリプレットの算出等）を除去することが可能である。認証プロトコルをドット積であるように簡略化することによって、我々は、オンライン位相の際の工程の数を容認可能数（例えば、約５工程であるが、これは、精度に依存し得る）に低減させる。

一実施形態では、１つまたはそれを上回るサーバが、条件が満たされる場合、レート制限またはアカウントロックアウトを施行する。当業者は、そのような条件に精通しているであろう。それらは、例えば、多すぎる正しくない認証試行、ある場所から生じる認証試行、ある時間における認証試行（例えば、より高いリスクを示す、時刻または日付、もしくはユーザに特徴的ではない挙動）、変動識別保証要件を伴う認証試行、あるリスクレベルを示す要因を伴う認証試行等を含み得る。一実施形態では、条件が満たされた後、セキュリティプロセスが、実装される。セキュリティプロセスは、例えば、さらなる認証試行をある時間周期にわたって防止する、疑わしい挙動のユーザ、サーバ、または組織に通知する、および／または後続認証のための要件を増加させる等を含んでもよい。
６．０ 付加的例示的実施形態

別の例示的実施形態では、ユーザは、複数のバイオメトリックモダリティを提示してもよく、これは、組み合わせられ、単一のエンコーディングされたテンプレートおよび／または確信サブセットを形成する。

別の実施形態では、ユーザは、それぞれ、本明細書に説明されるようにエンコーディングおよび認証される、複数のバイオメトリックモダリティを提示してもよい。それぞれ、別個の出力値Ｏを生成する。これらの出力値は、組み合わせられ、対象が個体として認証されるかどうかを決定する。

別の実施形態では、これらの出力値は、組み合わせられ、秘密キーを形成する。

別の実施形態では、同一バイオメトリックシャードが、コンピューティングｆ（Ｅ_Ｔ，Ｐ^Ｉ）を２つの（またはそれを上回る）閾値で算出し、これらのセットのそれぞれをそのシャードとともに送信するために、Ｕにオフライン位相を実施させることによって、２つの（またはそれを上回る）別個の閾値でエンロールされてもよい。認証の際、所望の閾値が、選択され、ｆ（Ｅ_Ｔ，Ｐ^Ｉ）を所望の閾値で算出するための関連付けられる補助データが、呼び出され、認証プロトコルで使用される。一実施形態では、より容易なユーザ体験およびより低い本人拒否率（ＦＲＲ）を有するが、より高い他人受入率（ＦＡＲ）を有し得る、より低い閾値で認証すると、対象は、その口座残高をその電話上のモバイル銀行アプリ上で閲覧する等、より低いリスク機能性にアクセスすることが可能である。対象が、ある機能性にアクセスする、または高額トランザクション等のより高いリスクトランザクションを認可するためには、より高い閾値で認証することが要求される。いくつかの実施形態では、より高いレベルでの認証は、付加的要因、バイオメトリック、または入力を要求する。

別の実施形態では、シャードおよび補助データは、サーバのうちの１つまたはそれを上回るものによって、蓄積時に暗号化される。これは、セキュリティの階層化を有効にする。

別の例示的実施形態では、エンロール位相の際、個体は、その指紋を走査し、そのＰＩＮコードをデバイス上に打ち込む。

個体によって信頼された第１のバイオメトリックコンピュータシステムは、バイオメトリック入力データの確信サブセットを決定する。第１のバイオメトリックコンピュータシステムは、確信サブセットを、順序付けられたリストまたは場所の行列と、一意のバイオメトリック要素、または、例えば、特徴点の中に特性評価する。全ての要素は、第１のバイオメトリックコンピュータシステムによって、ｎ個のシャードにシャード化され、ｎは、１を上回る。いずれのシャードも、バイオメトリックの一部さえ特性評価しない。いくつかの実施形態では、敵対者が、ｎ個のシャードのうちの１つを除く全てを取得した場合、敵対者は、依然として、任意のバイオメトリック情報を復元することが可能ではないであろう、すなわち、全てのｎ個のシャードが、必要とされるであろう。別の実施形態では、閾値数のシャードが、バイオメトリック情報を復元するために十分である。

いくつかの実施形態では、場所情報を不明瞭にするために、第１のバイオメトリックコンピュータシステムは、順序付けスキームを適用する。いくつかの実施形態では、順序付けスキームは、ＰＩＮまたは指紋等の認証入力に部分的に基づく。一実施形態では、サーバに送信されるシャードのセットはそれぞれ、同一順序付けスキームが適用される。第１のバイオメトリックコンピュータシステムは、ｎ個のシャードのセットを生成する。第１のバイオメトリックコンピュータシステムはまた、認証位相の際に使用されるために、ｎ個の一意および対応する雑音データセットを生成する。

一実施形態では、ｎは、２である。第１のセットのシャードは、キーＡを使用して暗号化される。第２のセットのシャードは、キーＢを使用して暗号化される。第１のバイオメトリックコンピュータシステムは、サーバ１に、（ａ）キーＡを使用して暗号化されたシャードのセットと、（ｂ）キーＢと、（ｃ）雑音データセットとを含む、データ集合を送信する。同様に、第１のバイオメトリックコンピュータシステムは、サーバ２に、（ａ）キーＢを使用して暗号化されたシャードのセットと、（ｂ）キーＡと、（ｃ）雑音データセットとを含む、明確に異なるデータ集合を送信する。サーバのいずれも、それが保持するキーを使用して、それが保持するシャードを解読することが可能ではないように、サーバ１は、サーバ２によって保持されるシャードを暗号化するために使用される、キーＢを保持し、サーバ２は、サーバ１によって保持されるシャードを暗号化するために使用される、キーＡを保持することが指摘されるはずである。これは、シャードおよびキーを異なるサーバに分散させる新規方法の一実施例である。

一実施形態では、プロセッサによって送信される情報は、認証および／または署名される。認証位相では、個体であると主張する対象は、その指紋を走査し、そのＰＩＮコードを第２のデバイス上に打ち込む。第２のデバイスに結合される、第２のバイオメトリックコンピュータシステムは、バイオメトリック入力データの確信サブセットを決定する。一実施形態では、第２のバイオメトリックコンピュータシステムは、順序付けスキームを確信サブセットに適用する。（別の実施形態では、第２のバイオメトリックコンピュータシステムは、代わりに、順序付けスキームの逆をシャード暗号化されたセットに適用する。）

サーバ１が、キーＡを使用して暗号化されたシャードのセットを第２のバイオメトリックコンピュータシステムに送信する。サーバ２が、キーＢを使用して暗号化されたシャードのセットを第２のバイオメトリックコンピュータシステムに送信する。一実施形態では、サーバによって送信される情報は、認証される。情報は、セキュアチャネルを経由して送信されてもよい。

確信サブセットを使用して、第２のバイオメトリックコンピュータシステムは、シャードの暗号化されたセットのそれぞれの新しいサブセットを選択する。

一実施形態では、順序付けスキーム（以前に使用されたものと同一順序付けスキームである場合とそうではない場合がある）が、新しいサブセットに適用される。別の実施形態では、場所は、新しいサブセット内に含まれない。第２のバイオメトリックコンピュータシステムが、キーＡを使用して暗号化されたシャードの新しいサブセットをサーバ２に送信する。第２のバイオメトリックコンピュータシステムが、キーＢを使用して暗号化されたシャードの新しいサブセットをサーバ１に送信する。

一実施形態では、第２のバイオメトリックコンピュータシステムによって送信される情報は、認証および／または署名される。サーバ１は、キーＢを使用して、キーＢを使用して暗号化されたシャードの新しいサブセットを暗号化解除する。サーバ２は、キーＡを使用して、キーＡを使用して暗号化されたシャードの新しいサブセットを暗号化解除する。ここで、両方のサーバが、個体であると主張する対象からのバイオメトリックの確信サブセットのシャードの暗号化解除されたセットを有する。しかしながら、場所情報は、含まれない、または把握されないため、暗号化解除されたシャードの危殆化さえ、バイオメトリック情報を危殆化しない。

一実施形態では、サーバ１およびサーバ２は、暗号化解除されたシャードを共有せずに、相互に通信する。雑音データセットが、効率を増加させる、より少ない算出を要求する、およびより少ないデータがサーバ１とサーバ２との間で交換されることを要求することによってを含め、本セキュア通信をより効率的にするために使用される。本新規方法は、いくつかの実施形態では、エンロールする人物またはプロセッサである、信頼されたパーティによって、エンロール時に提供される、補助データ（例えば、雑音データセット）を活用して、非常に効率的方法において、２つまたはそれを上回るサーバ間のセキュア通信を有効にする。

いったん算出が、完了されると、サーバ１およびサーバ２は、対象が個体として認証されるかどうかを決定することが可能である（またはすでに決定されている）。一実施形態では、本決定は、対象の確信サブセットが、対象のデータセットの非一過性記憶の必要なく、対象のデータセットから十分な一意のバイオメトリック特徴点を選択することが可能であったかどうかを明らかにする、シャードの組み合わせに基づく。「十分である」は、例えば、本人拒否率（ＦＲＲ）または他人受入率（ＦＡＲ）を低減させるように調節され得る、閾値に依存し得る。

参考文献
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６． Ｓｔｏｉａｎｏｖ， Ａ．， Ｋｅｖｅｎａａｒ， Ｔ．， ａｎｄ Ｖａｎ ｄｅｒ Ｖｅｅｎ， Ｍ． Ｓｅｃｕｒｉｔｙ ｉｓｓｕｅｓ ｏｆ ｂｉｏｍｅｔｒｉｃ ｅｎｃｒｙｐｔｉｏｎ． Ｉｎ Ｐｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓ ｏｆ Ｔｏｒｏｎｔｏ Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅ ｏｎ Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｆｏｒ Ｈｕｍａｎｉｔｙ （２００９）， ｐｐ． ３４－３９．
７． Ｕｌｕｄａｇ， Ｕ．， Ｐａｎｋａｎｔｉ， Ｓ．， ａｎｄ Ｊａｉｎ， Ａ． Ｋ． Ｆｕｚｚｙ ｖａｕｌｔ ｆｏｒ ｆｉｎｇｅｒｐｒｉｎｔｓ． Ｉｎ Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅ ｏｎ Ａｕｄｉｏ－ａｎｄ Ｖｉｄｅｏ－Ｂａｓｅｄ Ｂｉｏｍｅｔｒｉｃ Ｐｅｒｓｏｎ Ａｕｔｈｅｎｔｉ－ ｃａｔｉｏｎ （２００５）， Ｓｐｒｉｎｇｅｒ， ｐｐ． ３１０－３１９．
８． Ｙａｏ， Ａ． Ｃ．－Ｃ． Ｐｒｏｔｏｃｏｌｓ ｆｏｒ ｓｅｃｕｒｅ ｃｏｍｐｕｔａｔｉｏｎｓ． Ｉｎ ＦＯＣＳ （１９８２）， ｖｏｌ． ８２， ｐｐ． １６０－１６４．

上記に説明される本発明の実施形態は、単に、例示的であるように意図され、多数の変形例および修正が、当業者に明白となるであろう。全てのそのような変形例および修正は、任意の添付の請求項に定義されるような本発明の範囲内であるように意図される。

Claims (52)

1. 第１の変換器を使用して、バイオメトリックデータを使用して、そのバイオメトリックデータが以前に取得されている個体として対象を認証するための方法であって、前記方法は、
   第２の変換器による出力として提供されるシャードをデジタル電子信号から生成することであって、そのような信号は、前記対象のバイオメトリックを特性評価する、ことと、
   サーバのアレイが、前記生成されたシャードを記憶し、前記生成されたシャードのサブセットを使用して、データ交換プロセスを実施し、前記対象の認証に関連する情報を展開し得るように、前記サーバのアレイへの前記生成されたシャードの分散を生じさせることと、
   前記サーバのアレイによって展開された情報を処理し、前記対象が前記個体として認証されるかどうかを示す出力値を生成することと
   を含むコンピュータプロセスを利用する、方法。
2. 前記コンピュータプロセスは、前記出力値、前記デジタル電子信号、前記個体のバイオメトリックデータ、前記対象のバイオメトリック、前記生成されたシャード、およびそれらの組み合わせから成る群から選択される情報のアイテムのセットに対して情報共有制限されるように構成されるコンピューティングエンティティによって実施される、請求項１に記載の方法。
3. 前記コンピュータプロセスはさらに、前記生成されたシャードもまたエンコーディングされるように、前記デジタル電子信号をエンコーディングすることを含む、請求項１に記載の方法。
4. 前記エンコーディングすることは、ニューラルネットワークを使用することを含む、請求項３に記載の方法。
5. 前記エンコーディングすることは、前記デジタル電子信号をベクトルのセットとしてメトリック空間内に表すことを含む、請求項３に記載の方法。
6. 前記生成されたシャードのサブセットを使用して、前記データ交換プロセスを実施し、前記対象の認証に関連する情報を展開することは、前記メトリック空間内の距離のセットを算出することを含む、請求項５に記載の方法。
7. 前記データ交換プロセスは、前記サーバアレイ内のサーバのいずれもマルチパーティ算出の中間値を取得しないという条件下、前記マルチパーティ算出を含む、請求項１に記載の方法。
8. 前記サーバのアレイの選択されたグループは、前記生成されたシャードに基づいて、新しいシャードの生成を生じさせる、請求項１に記載の方法。
9. シャードは、前記データ交換プロセスを含む無効化プロセスによって、無効化可能である、請求項１に記載の方法。
10. 前記シャードの無効化に応じて、新しいシャードの生成は、前記個体が前記第１の変換器と再び関わることを要求しない、請求項９に記載の方法。
11. 前記無効化プロセスは、前記サーバのアレイと他のコンピューティングエンティティとの間の通信を伴わない様式において構成される、請求項９に記載の方法。
12. 前記無効化プロセスは、前記サーバのアレイのサブセットからの前記生成されたシャードのサブセットのサブセットを使用して、前記データ交換プロセスを実施することを含む、請求項９に記載の方法。
13. 前記データ交換プロセスは、前記サーバのアレイからのサーバの選択されたグループの間の通信を伴う、請求項１２に記載の方法。
14. 前記データ交換プロセスを実施することは、各サーバによって、前記個体のその生成されたシャードを、前記対象のその生成されたシャードとともに、別個に処理し、シャードの新しいセットを生成することであって、前記シャードの新しいセットは、前記出力値を構成する、ことを含む、請求項１２に記載の方法。
15. 前記サーバのアレイによって、前記生成されたシャードを受信および記憶することは、前記シャードに関するメッセージ認証コードを受信および記憶することを含み、前記データ交換プロセスは、前記メッセージ認証コードを使用して、前記対象が前記個体として認証されるかどうかを示す前記出力値自体が真正であることを確認することを含む、請求項１に記載の方法。
16. 前記サーバのアレイによって、前記生成されたシャードを受信および記憶することは、前記サーバのアレイを横断して分散されるＢｅａｖｅｒトリプルのシャードを前記生成されたシャードとともに受信および記憶することを含む、請求項１に記載の方法。
17. 前記サーバのアレイによって、前記生成されたシャードを受信および記憶することは、前記Ｂｅａｖｅｒトリプルに関するメッセージ認証コードを受信および記憶することを含む、請求項１６に記載の方法。
18. 前記サーバのアレイによって、前記生成されたシャードを受信および記憶することは、対応するメッセージ認証コードキーのシャードを受信および記憶することを含む、請求項１７に記載の方法。
19. 前記サーバのアレイによって、前記生成されたシャードを受信および記憶することは、ランダム値のシャードを受信および記憶することを含む、請求項１に記載の方法。
20. 前記サーバのアレイによって、前記生成されたシャードを受信および記憶することは、認証プロセスに寄与する機能のシャードを受信および記憶することを含む、請求項１に記載の方法。
21. 前記サーバのアレイによって、前記生成されたシャードを受信および記憶することは、前記デジタル電子信号内の前記対象のバイオメトリック値のセットの確信サブセットを抽出することを含む、請求項１に記載の方法。
22. 前記サーバのアレイによって、値のセットを受信および記憶し、シャードの効率的後続生成を有効にすることは、Ｂｅａｖｅｒトリプル、認証共有、メッセージ認証コードシャード、ランダムシャード、他のシャード、およびそれらの組み合わせから成る群から選択されるアイテムを受信および記憶することを含む、請求項１に記載の方法。
23. 前記データ交換プロセスは、前記サーバのアレイに、マルチパーティ算出アルゴリズムを実行させ、ブラインド化された値を決定することと、前記サーバのアレイに、対応するシャードを算出させ、コンピューティングエンティティに、前記算出されたシャードを、以前に算出された前記メッセージ認証コードに関する値とともに返すことと、前記コンピューティングエンティティに、前記シャードデータを使用させ、前記対象が前記個体として認証されるかどうかを決定し、前記メッセージ認証コードを評価することとを含む、請求項１７に記載の方法。
24. 第１のコンピューティング設備に結合される第１の変換器を使用して、バイオメトリックデータを使用して、そのバイオメトリックデータが以前に取得されている個体として対象を認証するためのシステムであって、前記システムは、
    コンピューティングコンポーネントであって、
    前記対象のバイオメトリックを特性評価するデジタル電子信号出力を有する第２の変換器と、
    前記第２の変換器から前記デジタル電子信号を受信するように構成される前記第２の変換器に結合される第２のコンピューティング設備と、
    サーバのアレイと、
    第３のコンピューティング設備と
    を備える、コンピューティングコンポーネント
    を有し、
    前記第２のコンピューティング設備、前記サーバのアレイ、前記第３のコンピューティング設備、および命令でエンコーディングされたコンピュータ可読媒体は、前記コンピューティングコンポーネントによる実行に応じて、
    前記第２のコンピューティング設備によって、前記デジタル電子信号からのシャードの生成および前記サーバのアレイへの前記生成されたシャードの分散を生じさせることと、
    前記サーバのアレイによって、前記生成されたシャードを受信および記憶することと、
    前記サーバのアレイのサブセットによって、前記生成されたシャードのサブセットを使用して、データ交換プロセスを実施し、前記対象の認証に関連する情報を展開することと、
    前記サーバのアレイのサブセットによって、第３のコンピューティング設備に、前記展開された情報を伝送することであって、前記展開された情報は、前記第３のコンピューティング設備に、前記対象が前記個体として認証されるかどうかを示す出力値を生成させるように構成される、ことと
    を含むコンピュータプロセスを確立する、システム。
25. 前記コンピュータプロセスは、前記コンピューティングコンポーネントが、前記出力値、前記デジタル電子信号、前記個体のバイオメトリックデータ、前記対象のバイオメトリック、および前記生成されたシャードから成る群から選択される情報のアイテムのセットに対して情報共有制限されるように構成されるという条件下で実施される、請求項２４に記載のシステム。
26. 前記第２のコンピューティング設備によって生じさせることはさらに、前記生成されたシャードもまたエンコーディングされるように、前記デジタル電子信号のエンコーディングを生じさせることを含む、請求項２４に記載のシステム。
27. 前記エンコーディングを生じさせることは、ニューラルネットワークの使用を生じさせ、エンコーディングを達成することを含む、請求項２６に記載のシステム。
28. エンコーディングを生じさせることは、前記デジタル電子信号の表現をベクトルのセットとしてメトリック空間内に生じさせることを含む、請求項２６に記載のシステム。
29. 前記生成されたシャードのサブセットを使用して、前記データ交換プロセスを実施し、前記対象の認証に関連する情報を展開することは、前記メトリック空間内の距離のセットを算出することを含む、請求項２８に記載のシステム。
30. 前記データ交換プロセスは、前記サーバアレイ内のサーバのいずれもマルチパーティ算出の中間値を取得しない、前記マルチパーティ算出を含む、請求項２４に記載のシステム。
31. 前記サーバのアレイの選択されたグループは、前記生成されたシャードに基づいて、新しいシャードの生成を生じさせる、請求項２４に記載のシステム。
32. 共有は、前記データ交換プロセスを含む無効化プロセスによって、無効化可能である、請求項２４に記載のシステム。
33. 前記シャードの無効化に応じて、新しいシャードの生成は、前記個体が前記第１の変換器と再び関わることを要求しない、請求項３２に記載のシステム。
34. 前記無効化プロセスは、前記コンピューティング設備と前記サーバのアレイとの間の通信を要求しない、請求項３２に記載のシステム。
35. 前記無効化プロセスは、前記サーバのアレイのサブセットからの前記生成されたシャードのサブセットのサブセットを使用して、前記データ交換プロセスを実施することを含む、請求項３２に記載のシステム。
36. 前記データ交換プロセスは、前記サーバのアレイからのサーバの選択されたグループの間の通信を伴う、請求項２４に記載のシステム。
37. 前記データ交換プロセスを実施することは、各サーバによって、前記個体のその生成されたシャードを、前記対象のその生成されたシャードとともに、別個に処理し、シャードの新しいセットを生成することであって、前記シャードの新しいセットは、前記出力値を構成する、ことを含む、請求項２４に記載のシステム。
38. 前記サーバのアレイによって、前記生成されたシャードを受信および記憶することは、前記シャードに関するメッセージ認証コードを受信および記憶することを含み、前記データ交換プロセスは、前記メッセージ認証コードを使用して、前記対象が前記個体として認証されるかどうかを示す前記出力値自体が真正であることを確認することを含む、請求項２４に記載のシステム。
39. 前記サーバのアレイによって、前記生成されたシャードを受信および記憶することは、前記サーバのアレイを横断して分散されるＢｅａｖｅｒトリプルのシャードを前記生成されたシャードとともに受信および記憶することを含む、請求項２４に記載のシステム。
40. 前記サーバのアレイによって、前記生成されたシャードを受信および記憶することは、前記Ｂｅａｖｅｒトリプルに関するメッセージ認証コードを受信および記憶することを含む、請求項３９に記載のシステム。
41. 前記サーバのアレイによって、前記生成されたシャードを受信および記憶することは、対応するメッセージ認証コードキーのシャードを受信および記憶することを含む、請求項２４に記載のシステム。
42. 前記サーバのアレイによって、前記生成されたシャードを受信および記憶することは、ランダム値のシャードを受信および記憶することを含む、請求項２４に記載のシステム。
43. 前記サーバのアレイによって、前記生成されたシャードを受信および記憶することは、認証プロセスに寄与する機能のシャードを受信および記憶することを含む、請求項２４に記載のシステム。
44. 前記サーバのアレイによって、前記生成されたシャードを受信および記憶することは、前記デジタル電子信号内の前記対象のバイオメトリック値のセットの確信サブセットを抽出することを含む、請求項２４に記載のシステム。
45. 前記サーバのアレイによって、値のセットを受信および記憶し、シャードの効率的後続生成を有効にすることは、Ｂｅａｖｅｒトリプル、認証共有、メッセージ認証コードシャード、ランダムシャード、他のシャード、およびそれらの組み合わせから成る群から選択されるアイテムを受信および記憶することを含む、請求項２４に記載の方法。
46. 前記データ交換プロセスは、前記サーバのアレイに、マルチパーティ算出アルゴリズムを実行させ、ブラインド化された値を決定することと、前記サーバのアレイに、対応するシャードを算出させ、前記第２のコンピューティング設備に、前記算出されたシャードを、以前に算出された前記メッセージ認証コードに関する値とともに返すことと、前記第２のコンピューティング設備に、前記シャードデータを使用させ、前記対象が前記個体として認証されるかどうかを決定し、前記メッセージ認証コードを評価することとを含む、請求項３８に記載のシステム。
47. 個体としての対象の後の認証の目的のために、個体のバイオメトリックデータをセキュアにエンロールするためのシステムであって、前記システムは、
    コンピューティングコンポーネントであって、
    前記個体のバイオメトリックを特性評価するデジタル電子信号出力を有する第１の変換器と、
    前記第１の変換器から、前記デジタル電子信号を受信するように構成される前記第１の変換器に結合される第１のコンピューティング設備と、
    サーバのアレイと、
    第２のコンピューティング設備と
    を備える、コンピューティングコンポーネント
    を有し、
    前記第１のコンピューティング設備、前記サーバのアレイ、前記第２のコンピューティング設備、および命令でエンコーディングされたコンピュータ可読媒体は、前記コンピューティングコンポーネントによる実行に応じて、
    前記デジタル電子信号からのオリジナルシャードの生成を生じさせることと、
    前記サーバのアレイを横断して、前記生成されたオリジナルシャードを分散させることと、
    前記サーバのアレイに、前記生成されたオリジナルシャードを記憶させることと
    を含むコンピュータプロセスを確立し、
    前記生成されたオリジナルシャードは、前記生成されたオリジナルシャードが無効化可能であるという条件下で記憶される、
    システム。
48. 前記第１のコンピューティング設備、前記サーバのアレイ、および前記第２のコンピューティング設備は、
    前記オリジナルシャードに基づいて、新しいシャードの生成を生じさせることをさらに含むコンピュータプロセスを実装するように構成される、請求項４７に記載のシステム。
49. 前記新しいシャードを生成することは、前記第１のコンピューティング設備と前記サーバのアレイとの間の通信を要求しない、請求項４８に記載のシステム。
50. 前記第１のコンピューティング設備、前記サーバのアレイ、および前記第２のコンピューティング設備によって実装される前記コンピュータプロセスでは、前記サーバのアレイを横断して、前記生成されたオリジナルシャードを分散させることはさらに、
    前記生成されたオリジナルシャードを、前記サーバのアレイを横断して、Ｂｅａｖｅｒトリプル、関数秘密共有、およびそれらの組み合わせから成る群から選択されるヘルパ情報とともに分散させることであって、そのようなヘルパ情報は、前記対象の後の認証において使用するために利用可能である、ことと、
    前記サーバのアレイに、前記生成されたオリジナルシャードと関連付けられる前記ヘルパ情報を記憶させることと
    を含む、請求項４７に記載のシステム。
51. 個体としての対象の後の認証の目的のために、個体のバイオメトリックデータをセキュアにエンロールするためのシステムであって、前記システムは、
    コンピューティングコンポーネントであって、
    前記個体のバイオメトリックを特性評価する、デジタル電子信号出力を有する第１の変換器と、
    第１のコンピューティング設備であって、前記第１のコンピューティング設備は、前記第１の変換器から前記デジタル電子信号を受信するように構成される前記第１の変換器に結合される、第１のコンピューティング設備と、
    サーバのアレイと、
    第２のコンピューティング設備と
    を備える、コンピューティングコンポーネント
    を有し、
    前記第１のコンピューティング設備、前記サーバのアレイ、前記第２のコンピューティング設備、および命令でエンコーディングされたコンピュータ可読媒体は、前記コンピューティングコンポーネントによる実行に応じて、
    前記デジタル電子信号からのオリジナルシャードの生成を生じさせることと、
    前記サーバのアレイを横断して、前記生成されたオリジナルシャードを分散させることと、
    前記サーバのアレイに、前記生成されたオリジナルシャードを記憶させることと、
    前記オリジナルシャードに基づいて、新しいシャードの生成を生じさせることと
    を含むコンピュータプロセスを確立する、システム。
52. 前記新しいシャードを生成することは、前記第１のコンピューティング設備と前記サーバのアレイとの間の通信を要求しない、請求項５１に記載のシステム。

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