JP3961439B2 - 指紋による個人認証システム - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は指紋による個人認証システムに係り、特に短時間に、正確に認証可能とするものに関する。
【０００２】
【従来の技術】
個人を確認するための個人認証方式としては、例えばビルの入退館管理などにおける指紋管理方式、ネットワークを利用したワークフローシステムにおける承認行為を行うときに使用されるパスワードによる個人認証方式、インターネットや公衆回線を経由したリモートからの利用において、システムへのログイン時のパスワードによる個人認証方式などがある。
【０００３】
指紋による個人認証は、例えば情報処理装置を使用したビルなどにおける入退館管理、特定のソフトウェアの使用権限の認証、インターネット環境での物品購入等の個人認証などに利用が期待されているものの、ビルの入退館管理などの限られた部門で使用されている。
【０００４】
従来の指紋認証は、例えば図７に示す如き指紋認証装置またはスタンドアロンで使用されるパーソナルコンピュータ１００に、指紋データを登録し、本人であることの確認が必要な場合に、指紋読取部１０１により指を置き指紋データを採取し照合を行っていた。なお図７において１０２はキーボードであり被認証者の識別番号ＩＤ等を入力するものであり１０３はガイダンス表示や認証結果の表示等を行う表示部である。
【０００５】
また、従来のワークフローシステムでは、承認行為を行う場合、パスワードによる個人認証のため、本当に本人が承認したのかどうかパスワードだけでは疑問である。
【０００６】
従来のインターネットや公衆回線を経由したリモートからの利用する場合のシステムログイン時には、パスワードによる個人認証を行っているが、セキュリティに疑問がある。
【０００７】
それでパスワードよりも信頼性の高い、利用し易い指紋認証方式の提供が要望されている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
従来の指紋認証装置は、個人の指紋データは指紋認証装置又はスタンドアロン型のパーソナルコンピュータに、保持されていた。そして利用者が非常に多い場合、複数の指紋認証装置又はスタンドアロン型のパーソナルコンピュータに、指紋データが利用者対応に分けられて保持されており、指紋データを一括管理できなかったので、個人毎に認証可能な装置が決められていた。したがって指紋読み込みクライアントが増加すると、これに応じて指紋データも増加するため、検索照合時間が長くなり、またデータの管理が困難になる。
【０００９】
従って本発明の目的は、このような問題を改善した指紋による個人認証システムを提供することである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明の原理図を図１に示す。図１において、３１−１は第１指紋管理サーバ、３１−ｎは第ｎ指紋管理サーバ、３２−１は第１指紋管理サーバ３１−１に接続された登録指紋データ保持部、３２−ｎは第ｎ指紋管理サーバ３１−ｎに接続された登録指紋データ保持部、３３−１、３３−２・・・３３−ｐは第１指紋管理サーバ３１−１に接続された指紋読み込みクライアント、３４−１、３４−２・・・３４−ｑは第ｎ指紋管理サーバ３１−ｎに接続された指紋読み込みクライアント、３５は統合サーバである。
【００１１】
本発明の前記目的は下記（１）の構成に示される指紋による個人認証システムにより遂行される。
【００１２】
（１）登録指紋データを保持し、被認証者の指紋を読み込み、これを前記保持している登録指紋データと照合することにより個人の認証を行う指紋による個人認証システムにおいて、指紋登録要求又は指紋照合要求を行う複数のクライアントを複数のグループに分け、各グループ毎に指紋管理サーバを配置してグループ内のクライアントの前記指紋登録要求又は指紋照合要求を管理し、前記指紋管理サーバには指紋管理者及び一般指紋ユーザの指紋登録、削除、変更などの管理が可能な権限を持つ全体管理者か、全体管理者の指紋登録、削除、変更などの管理はできないが一般ユーザの指紋登録、削除、変更の権限は有する指紋管理者であることを示す管理者種別が記載された管理者管理テーブルを設け、前記各グループ毎の指紋管理サーバを管理する統合サーバを設け、一般指紋ユーザが指紋読み込みクライアントより指紋照合を求め、グループ内の指紋管理サーバから指紋データが得られない場合、指紋管理サーバは統合サーバに対して一般指紋ユーザのＩＤを送信し、統合サーバは他の指紋管理サーバに対して一般指紋ユーザのＩＤを送ることによって一般指紋ユーザのＩＤに対応する指紋データの読み出し、転送を求め、他の指紋管理サーバは読み出しが行えた場合、統合サーバに対して対応する指紋データを送信し、統合サーバは送信された指紋データを指紋管理サーバに対して送信し、指紋管理サーバは受け取った指紋データを用いて指紋照合を行うように構成したことを特徴とする。
【００１３】
これにより下記（１）の作用効果が得られる。
【００１４】
（１）管理者を階層化し、指紋管理サーバと統合サーバの機能を分散することにより、管理者の権限が特定のサーバに集中して負担が集中することを分散することができる。また階層管理者に指紋登録の権限などを与えることにより、ネットワーク内の各拠点において新規指紋登録を行うことができる。このようにして負担が集中することを分散し、効率よくシステムを運用することができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
本発明の一実施の形態を図１〜図６にもとづき説明する。図１は本発明の一実施の形態図、図２は本発明の関連技術説明図、図３はその動作説明図、図４は指紋読み取り手段説明図、図５は登録指紋テーブル説明図、図６は指紋登録方法説明図である。
【００１６】
本発明の関連技術を説明する。図２において他図と同一記号は同一部分を示し、１は指紋管理サーバ、１−０はファイルサーバ、２は登録指紋データ保持部、２−０は指紋管理テーブル、３−０〜３−Ｎは指紋読み込みクライアント、４−０〜４−Ｎはキーボード、５−０〜５−Ｎは指紋読み取り手段、６−０〜６−Ｎは登録閾値設定手段、１０は照合手段、１１は特定指読み出し手段、１２は学習手段である。
【００１７】
指紋管理サーバ１は指紋照合に関する処理を統合的に行うものであって、指紋読み込みクライアント３−０〜３−Ｎから転送された指紋が、登録指紋データ保持部２に登録された指紋と一致するか否かを認証するため指紋の照合動作を行ったり、登録されている１０個の指紋から、人間の習慣や環境下における行動にもとづいてあらかじめ選択された特定指、例えば人差指の指紋を先ず読み出す処理等を行うものであり、照合手段１０、特定指読み出し手段１１を有する。この外指紋管理サーバ１は、学習手段１２を設け、後述するように湿度、怪我、気温、年齢等による変化に伴う誤照合を低減するため、オリジナルの登録指紋データと最後に照合成功となった指紋データと、現照合指紋データの総合評価を行い、現照合指紋データの照合が成功したときこの現照合指紋データを最後に照合成功となった指紋データとして登録する。
【００１８】
ファイルサーバ１−０は、指紋管理サーバ１からの指示にもとづき、登録指紋データ保持部２をアクセスするものである。ファイルサーバ１−０は指紋管理サーバ１と一体構成することもできる。
【００１９】
登録指紋データ保持部２は、個人の認証に必要な指紋が登録されているものであって、図５（Ａ）に示す如く、個人毎の識別番号ＩＤ、１０指の指紋データであるデータ１〜データ１０、アプリケーション毎の照合レベル等が記入された登録指紋テーブル２−０が保持されている。指紋データの登録順序はあらかじめ決められており、例えば左手の小指、薬指・・・親指、右手の親指、人差指・・・小指の準でデータ１〜データ１０が規定されている。ユーザがアプリケーションを使用するとき、セキュリティを高めるために指紋照合の照合レベルが高い状態で行われることが必要である。
【００２０】
このため、図５（Ｂ）に示す如く、後述する照合される指紋の特徴点の数が２１以上のときを状態Ａとし、照合レベル９又は８が可能であると規定する。同様に特徴点の数が１５以上のときを状態Ｂとし照合レベル７又は６が可能であると規定し、１０以上を状態Ｃとし可能な照合レベル５又は４とする。
【００２１】
なお照合レベルとは一致度の割合を示すものであり、照合レベル９とは、例えば特徴点数の９０％以上が一致することを示し、照合レベル８とは８５％以上が一致することを示す。そしてこのとき必要な指紋データの状態が特徴点数２１以上の状態Ａの場合に、照合レベル９とか８の照合が可能であることを示す。
【００２２】
そして、図５（Ａ）に示す如く、セキュリティ対策の重要なアプリケーションＡＰＬ１に対して必要な指紋照合を行うときは、被照合指紋データは照合レベル８の状態のよいものであることが必要であり、特に規定のないデフォルトのものに対しては、照合レベルは４以上であればよいことがこの登録指紋テーブルより得られる。
【００２３】
なお登録される指紋データは、１個ではなく、図５（Ｃ）のデータ２について代表的に示す如く、最初に登録されたときの指紋データであるオリジナルデータＯＲと、最後に照合成功となったデータＬＤが記入される。なお図５（Ｃ）においてＣＤは照合を求めた指紋データである。
【００２４】
指紋読み込みクライアント３−０はユーザが自分の指紋と登録ずみの指紋データとの照合を求めて本人であることの認証を求めるものであり、氏名やＩＤ等を入力したり、ガイダンスが表示されるキーボード４−０、指紋を読み取り指紋データを出力する指紋読み取り手段５−０、読み取った指紋データの品質が規定のレベルに達しているか否かをチェックする登録閾値設定手段６−０を具備している。
【００２５】
他の指紋読み込みクライアント３−Ｎも、同様に構成され、キーボード４−Ｎ、指紋読み取り手段５−Ｎ、登録閾値設定手段６−Ｎを具備している。
【００２６】
指紋読み取り手段５−０は指紋を読み取り指紋データを作成するものであって、市販品であり、図４（Ａ）に示す如く構成される。図４（Ａ）において、５０は発光ダイオードであって指の腹の部分を照明するもの、５１はガラス板の如き導光板であってその上に指が載置されるもの、５２は反射用のミラー、５３はレンズ、５４は反射用のミラー、５５はＣＣＤ、５６は絞り、５７は指であって導光板５１の上に載置されたとき、その腹の部分の指紋がＬＥＤ５０により照射され、レンズ５３によりＣＣＤ５５上に指紋像が結像されるものである。なお図４（Ａ）において、５８は爪、５９は指先端部、６０は指紋の溝である。
【００２７】
このようにして、ＣＣＤ５３より図４（Ｂ）に示す渦巻状の指紋が得られ、これより四角形で示した中心位置、丸印で示す特徴点、矢印で示す隆線方向等が公知の如く、特徴用指紋データとして抽出される。そしてその特徴点の数で指紋データの品質の良否を判定している。例えば図５（Ｂ）に示す如く、１つの指紋において特徴点の数が２１以上であれは状態Ａとし、１０以上であればＣとし、５以上の場合をＤとする。
【００２８】
なお、読み取られた指紋の状態は、読み取り時の指の圧力によりかなり変化するので、登録時の圧力と同一の状態で照合時の指紋を読み取ることが望ましい。
【００２９】
そのため指紋読み取り手段５−０に指圧測定手段を付加しておき、登録指紋データにその登録時の指圧を記入しておく。そして照合時に照合時の指圧と登録時の指圧を比較し、その差の状態を指紋読み込みクライアントに表示し、ユーザがそれにより指圧を調整し、一致した状態で指紋を読み取るように構成することにより、精度の高い照合結果を得ることができる。
【００３０】
登録閾値設定手段６−０は、指紋データを登録するときにおける登録可能な指紋の状態を設定するものである。登録指紋データの品質が悪いと照合結果に対する信ぴょう性がなくなるので、状態の悪いものは登録せず、状態の良いものを登録することが必要である。
【００３１】
ところで指紋管理サーバ１には照合手段１０、特定指読み出し手段１１、学習手段１２等が設けられている。
【００３２】
照合手段１０は、例えば指紋読み込みクライアント３−０から照合要求された指紋データを登録指紋データ保持部２に保持されている登録指紋データと一致するか否か照合するものである。この一致は、例えば特徴点の数が一致したとき一致するものと判断する。照合手段１０は、単に指紋データの照合のみならず、アプリケーションに応じて必要とされる指紋データの照合レベルのチェックをも行うものである。照合レベルとは、例えば登録指紋データの特徴点が９０％以上一致のとき照合レベル９とか、８５％以上一致のとき照合レベル８とか定める。
【００３３】
例えばアプリケーションＡＰＬ１が重要なアプリケーションであって、それに対するログインつまり使用許可を得るためには、信ぴょう性の高い指紋照合が必要である。そのため、登録指紋データ保持部２に保持されている登録指紋テーブル２−０には、図５（Ａ）に示す如く、アプリケーション対応に照合する指紋の照合レベルを記入しておく。
【００３４】
この状態で、ユーザが例えば指紋読み込みクライアント３−０からアプリケーションＡＰＬ１を使用したいとき、ユーザはキーボード４−０から氏名、ＩＤ、ＡＰＬ１を入力し、指紋読み取り手段５−０に指、例えば右手人差指を置き、指紋データが得られる。
【００３５】
これにより指紋管理サーバ１ではＩＤにより登録指紋テーブル２−０から、ＡＰＬ１に関する照合レベル８と、右手人差指の登録指紋データが読み出される。そして指紋読み取り手段５−０から得られた右手人差指の指紋データと前記登録指紋データとを比較して特徴点の数が８５％以上一致したことにより照合レベル８の一致が得られたことを照合手段１０で判断し、指紋読み込みクライアント３−０に対して一致信号を出力する。これにより指紋読み込みクライアント３−０ではログインを出力し、先の指紋照合を行ったユーザに対してアプリケーションＡＰＬ１へのアクセスを可能とする。
【００３６】
このようにして指紋品質に対応した照合レベルを備えることにより、使用するアプリケーションの重要度に応じたセキュリティを設定することができる。勿論一致の割合はこれに限定されるものでもなく、また％ではなく特徴点の差の数により設定してもよい。
【００３７】
特定指読み出し手段１１は、指紋の照合において最初に照合される指を、例えば右手人差指と定め、照合に際しては、登録指紋データ保持部２の指紋管理テーブル２−０から先ず右手人差指の登録指紋データを読み出すものである。
【００３８】
人には癖があり、指紋読み取り手段５−０に指を１本だけ載置するときどの指を最初に置くのか、人によりまちまちであるが、大体は一致している。従って、このような例について例えば１００名とか２００名とか多数の人の動作により統計をとり、そのもっとも多かった指の指紋、例えば右手人差指の登録指紋データを最初に読み出して照合すれば、最初の照合において一致する確率が高い。このように登録指紋データの読み出しを、人間習慣にもとづき定めることにより検索時間を短縮することができる。なお最初が不一致のときは、２番目の登録指紋データの読み出しを、同様にして定めてもよく、またこれとは無関係にあらかじめ定められた順序で読み出してもよい。
【００３９】
学習手段１２は、湿度、怪我、気温、年齢等による指紋の変化による誤照合を低減するものであり、その動作を図５（Ｃ）にもとづき説明する。この場合、登録指紋テーブルには、図５（Ｃ）に示す如く、最初に登録した登録指紋データであるオリジナルデータＯＲと、最後に照合成功となった指紋データＬＤとが記入されている。なおこの例では特徴点の数の差が３つ以内のときを一致するものとして判断さるれ場合について説明する。
【００４０】
オリジナルデータＯＲにおける特徴点数が２１のとき、例えば怪我により負傷した指を持つユーザが照合を行ったとき、その負傷した指の指紋データＣＤにおける特徴点数が１５であると、先ずオリジナルデータＯＲとの比較が行われるので、その特徴点数の差は６もあり不一致となる。なお図５（Ｃ）の指紋データＬＤ、ＣＤ内の×印は、怪我によるキズ位置を示す。
【００４１】
しかし図５（Ｃ）の場合では最後に照合が成功した指紋データＬＤも登録されているので、学習手段１２はこの指紋データＬＤと照合要求した指紋データＣＤとの照合が行われる。この場合、最後に照合が成功した指紋データＬＤの特徴点数は１８であり、照合要求した指紋データＣＤの特徴点数１５との差は３であるので、今度は照合が一致することになる。
【００４２】
そして前記指紋データＬＤに代わり、今度の指紋データＣＤが、新しく最後に照合成功となったデータＬＤとして登録されることになる。
【００４３】
このように構成することにより照合成功率を高くすることが出来るのみならず最後の照合成功データを常時書き替えることが可能となり、常に良好な指紋データが得られるとは限らない場合の対策となるのみならず、従来のように一定期間毎に登録指紋データの更新を行う必要もない。
【００４４】
次に図３にもとづき、図２における指紋照合の動作を簡単に説明する。
【００４５】
Ｓ１．個人認証を求めるユーザが、例えば図２における指紋読み込みクライアント３−０から氏名、ＩＤ、もしアプリケーションを使用するときはそのアプリケーション名例えばＡＰＬ１をキーボード４−０より入力する。
【００４６】
Ｓ２．それから指紋読み取り手段５−０を使用して１本の指の指紋を入力する。
【００４７】
Ｓ３．これらのユーザのＩＤ、指紋データ等の各データは指紋管理サーバ１に送出される。
【００４８】
Ｓ４．指紋管理サーバ１では、ＩＤにもとづき、ファイルサーバ１−０を経由して登録指紋データ保持部２からこのユーザの登録指紋データを読み出し、両者を照合する。
【００４９】
Ｓ５．照合の結果不一致ならば、ＩＤや指紋を入力し、再び前記Ｓ１以降を繰り返す。一致すれば指紋管理サーバ１は要求元の指紋読み込みクライアント３−０に対して一致信号を出力する。
【００５０】
Ｓ６．指紋読み込みクライアント３−０は、この一致信号により、システムログイン信号を出力し、ユーザに対してシステムの使用、例えば前記アプリケーションＡＰＬ１の使用を可能にする。
【００５１】
図６により指紋登録システムについて説明する。本発明において、指紋を登録するとき、セキュリティの確保のために、一般ユーザ及び下位の管理者は、本人単独では登録することはできず、登録を許可する権限を有する者の同意を必要とするように構成する。
【００５２】
例えば図６（Ｃ）に示す如く、指紋認証利用者を全体管理者Ａ、Ｂ、指紋管理者Ｃ、Ｄ、指紋ユーザＥ、Ｆに分ける。全体管理者Ａ、Ｂは指紋認証システム全体を管理するものであり、指紋ユーザ管理者Ｃ、Ｄ及び一般指紋ユーザの指紋登録、削除、変更等の管理が可能な権限を持つ。全体管理者は他の全体管理者及び自分自身の指紋の登録、削除、変更もできる。
【００５３】
指紋管理者Ｃ、Ｄは、一般指紋ユーザＥ、Ｆの指紋登録、削除、変更などの管理が可能な権限を持つ、しかし指紋管理者Ｃ、Ｄは、全体管理者Ａ、Ｂの指紋登録、削除、変更等の管理は不可能である。また一般指紋ユーザは他の者の指紋登録、削除、変更などの管理はできない。
【００５４】
したがって、全体管理者Ａ、Ｂ、指紋管理者Ｃ、Ｄ、指紋ユーザＥ、Ｆは、図６（Ｃ）に示す如き階層関係でその管理状態を表すことができる。
【００５５】
そして指紋管理サーバ２１には、図６（Ｂ）に示す如き、管理者管理テーブル３０が保持されている。管理者管理テーブル３０は、全体管理者及び指紋管理者のＩＤ番号と管理者種別を示すものであり、▲１▼は全体管理者、▲２▼は指紋管理者を示す。
【００５６】
全体管理者用指紋読み込みクライアント（以下全体管理者用クライアントという）２３は全体管理者、指紋管理者、一般指紋ユーザの誰でも指紋登録が可能な全体管理登録手段２３−０を有し、前記の誰でもこれにもとづき、指紋読み取り手段２６を使用して指紋を登録することができるのみならず、指紋の照合を行ったり、アプリケーションプログラムの起動を可能とするものである。
【００５７】
指紋管理者用指紋読み込みクライアント（以下指紋管理者用クライアントという）２４は一般指紋ユーザが指紋登録が可能な一般指紋ユーザ登録手段２４−０を有し、一般指紋ユーザがこれにもとづき、指紋読み取り手段２６を使用して指紋を登録することができるのみならず、指紋の照合を行ったり、アプリケーションプログラムの起動を可能とするものである。
【００５８】
なお２５−０、２５−１は指紋読み込みクライアントであり、登録指紋との照合は可能であるが、指紋を登録することはできない。アプリケーションプログラムの起動は可能である。
【００５９】
次に図６により一般指紋ユーザＥ（以下ユーザＥという）が指紋登録する場合について説明する。
【００６０】
（１）ユーザＥは指紋登録可能な指紋管理用クライアント２４を探し、これを管理している指紋管理者Ｃに指紋の新規登録を依頼する。
【００６１】
（２）これに基づき指紋管理者Ｃは、指紋管理用クライアント２４の指紋登録用プログラムである一般指紋登録手段２４−０を起動する。そして指紋管理用クライアント２４に表示されるメニューにしたがって先ずＩＤを入力し、次に指紋読み取り手段２６に指をのせる。そしてこれらＩＤや指紋データが指紋管理サーバ２１に転送される。
【００６２】
（３）指紋管理用クライアント２４では、登録用のメニューに従って今度はユーザＥが登録操作を行う。すなわち、名前、ＩＤ、指紋入力、操作したいアプリケーション名、有効期限等を入力する。
【００６３】
（４）このユーザＥの登録操作の間に、指紋管理サーバ２１では、前記（２）により転送されたＩＤに基づき管理者管理テーブル３０がアクセスされ、また登録指紋データ保持部２２から登録指紋データが読み出され、指紋管理用クライアント２４から転送された指紋データとの照合が行われる。
【００６４】
（５）指紋管理サーバ２１は、管理者管理テーブル３０を照合した結果、入力されたＩＤの管理者種別が指紋管理者であることを認識する。また指紋データの照合の結果一致すれば、メニューにしたがって入力されたユーザＥの各指の指紋を図６（Ｄ）に示す登録指紋テーブル３１に順次登録する。このときユーザＥの氏名、ＩＤ、種別（この場合は▲１▼でも▲２▼でもないので▲３▼）、アプリケーションレベル、有効期限等も登録指紋テーブル３１に格納する。
【００６５】
勿論、指紋管理者の入力した指紋が登録ずみの指紋と不一致のとき、ユーザＥの指紋データの登録は行われない。
【００６６】
前記説明はユーザＥが指紋管理用クライアント２４を使用して登録処理した例について説明したが、ユーザＥは勿論全体管理者用クライアント２３を使用して登録処理を行うこともできる。また指紋管理者及び全体管理者は、同様にして全体管理者用クライアント２３を使用して登録を行うことができる。
【００６７】
登録された指紋データの削除及び変更についても同様に処理することができる。
【００６８】
本発明の一実施の形態を図１に基づき説明する。前記説明では個人の認証を行うための指紋照合を１個の指紋管理サーバで行っていたが、これでは指紋読み込みクイアントが増加すると、これに比例して指紋データも増加するため、検索照合時間が長くなり、またデータの管理が困難になる。
【００６９】
従って図１における実施の形態では、指紋管理サーバを複数に分散配置し、全体を統合する統合サーバを配置したものである。
【００７０】
即ち、第１指紋管理サーバ３１−１に指紋読み込みクライアント３３−１、３３−２・・・３３−ｐを接続し、第ｎ指紋管理サーバ３１−ｎに指紋読み込みクライアント３４−１、３４−２・・・３４−ｑを接続する。第１指紋管理サーバ３１−１に登録指紋データ保持部３２−１を接続し、第ｎ指紋管理サーバ３１−ｎに登録指紋データ保持部３２−ｎを接続する。そして第１指紋管理サーバ３１−１・・・第ｎ指紋管理サーバ３１−ｎを統合サーバ３３により接続管理する。
【００７１】
第１指紋管理サーバ３１−１はこれに接続された指紋読み込みクライアント３３−１〜３３−ｐから要求された指紋照合等を行い、第ｎ指紋管理サーバ３１−ｎはこれに接続された指紋読み込みクライアント３４−１〜３４−ｑから要求された指紋照合等を行う。
【００７２】
そして第１指紋管理サーバ３１−１がデータ管理している指紋データは、例えば同一地域に配置された指紋読み込みクライアント３３−１〜３３−ｐにより使用され、第ｎ指紋管理サーバ３１−ｎがデータ管理している指紋データは、第１指紋管理サーバ３１−１が管理している指紋読み込みクライアント３３−１〜３３−ｐとは別の地域に配置された指紋読み込みクライアント３４−１〜３４−ｑにより使用される。
【００７３】
また統合サーバ３５は第１指紋管理サーバ３１−１〜第ｎ指紋管理サーバ３１−ｎ及びこれらの管理している指紋データを総合的に管理するものである。例えば指紋読み込みクライアント３３−２からユーザが照合を求めた登録指紋データが登録指紋データ保持部３２−１に保持されていなかったとき、これを第１指紋管理サーバ３１−１が統合サーバ３５に通知すれば、統合サーバ３５は他の指紋管理サーバに対しその登録指紋データが保持されているか否か照合を行い、それを保持していた登録指紋データ保持部よりその読み出しを求めて、これを要求のあった指紋管理サーバに送出するものである。
【００７４】
例えば図１において、一般指紋ユーザＧが指紋読み込みクライアント３３−１より指紋照合を求めたとき、ＩＤにより登録指紋データがアクセスされ、保持されていれば前記の如くこの指紋は第１指紋管理サーバ３１−１に送出され、登録指紋データ保持部３２−１に保持された登録指紋データと照合される。
【００７５】
ところがこの一般指紋ユーザＧが第ｎ指紋管理サーバ３１−１が管理している地域より指紋登録してあるような場合、その登録指紋データは登録指紋データ保持部３２−ｎに保持されているので、一般指紋ユーザＧが指紋読み込みのクライアント３３−１を使用してＩＤを第１指紋管理サーバ３１−１に送信して指紋照合を求めたとき、第１指紋管理サーバ３１−１は自分の管理している登録指紋データ保持部３２−１をこの送信されたＩＤにもとづきアクセスしても前記一般指紋ユーザＧの登録指紋データは得られない。
【００７６】
この場合、第１指紋管理サーバ３１−１は統合サーバ３５に対して一般指紋ユーザＧのＩＤを送出して登録指紋データの検出を求める。これにより統合サーバ３５は他の指紋管理サーバに対してこのＩＤを送りその登録指紋データの読み出し、転送を求める。これにより第ｎ指紋管理サーバ３１−ｎがその管理している登録指紋データ保持部３２−１より、要求された一般指紋ユーザＧの登録指紋データを読み出し、統合サーバ３５にこれを送る。統合サーバ３５はこれを、要求先の第１指紋管理サーバ３１−１に送出し、これにより第１指紋管理サーバ３１−１において一般指紋ユーザＧの指紋照合を行うことができる。
【００７７】
このように、管理を階層化し、管理者である指紋管理サーバと統合サーバの機能権限を分散することにより管理者の権限が特定のサーバに集中して負担が集中することを分けることができる。また階層管理者に指紋登録の権限などを与えることによりネットワーク内の各拠点において新規指紋登録を行うことができる。このようにして負担が集中することを分散し、効率よくシステムを運用することができる。
【００７８】
本発明の関連技術を下記（１）〜（７）に示す。
【００７９】
（１）登録指紋データを一括管理するとともに、照合要求のあった指紋を前記登録指紋データと比較する指紋管理サーバ１と、被認証者の指紋を読み込み、これを前記指紋管理サーバ１に転送する指紋読み込みクライアント３−０〜３−Ｎを具備し、前記指紋読み込みクライアント３−０〜３−Ｎから転送された指紋を前記指紋管理サーバ１により登録指紋データと比較し、その比較結果を前記指紋読み込みクライアント３−０〜３−Ｎに返信することを特徴とする。
【００８０】
（２）前記指紋読み込みクライアント３−０〜３−Ｎにおいて、登録用の指紋読み取りのときに登録指紋品質を設定できる登録閾値設定手段を設け、指紋登録のときに一定の品質に満たない指紋データを登録指定データとして登録せず、これにより登録指紋データの消滅と品質の悪い指紋の照合にもとづくセキュリティの低下を限定し、検索時間を短縮可能としたことを特徴とする。
【００８１】
（３）前記指紋管理サーバ１が管理する登録指紋データに、使用アプリケーション及び個人毎の指紋品質に対応した照合レベルを備えることにより、目的に対応したセキュリティレベルを設定可能とすることを特徴とする。
【００８２】
（４）前記指紋管理サーバ１に、あらかじめ指定した特定指の指紋を最初に読み出す特定指紋読み出し手段を設け、最初の照合の読み出し指紋を特定の指の指紋としたことを特徴とする。
【００８３】
（５）被認証者の指紋の状態が湿度、怪我、気温、年齢等による変化に伴う誤照合を低減するため、最初に登録したオリジナルの指紋データと、最後に照合成功となった最終照合データを保持し、前記指紋読み込みクライアント３−０〜３−Ｎから転送された現照合指紋データと、オリジナルの指紋データと、最後に照合成功となった指紋データの総合評価を行う学習照合手段を前記指紋管理サーバ１に具備したことを特徴とする。
【００８４】
（６）指紋読取手段に指紋読取時の指圧を測定する指圧測定手段を付加し、登録指紋データにこの登録指紋を読み取ったときの指圧を記入しておき、被認証者が前記指紋読取手段に指を載置したときの指圧を測定してこれを前記登録指紋データに記入された指圧と比較して、その圧力の相違状態を前記指紋読み込みクライアント３−０〜３−Ｎに表示するようにしたことを特徴とする。
【００８５】
（７）登録指紋データを保持し、被認証者の指紋を読み込み、これを前記保持している登録指紋データと照合することにより個人の認証を行う指紋による個人認証システムにおいて、指紋を登録管理する指紋管理サーバにおいて、管理者の識別記号とその管理者の保持する権限を示す管理者種別を示す管理者管理テーブルを設け、指紋登録用クライアントから指紋登録要求が行われたとき、この指紋登録用クライアントを管理する管理者の指紋をも転送させ、指紋管理サーバがこの管理者の指紋により管理者を認証し、管理者管理テーブルによりその管理者の権限が指紋登録の権限を持つことを認識したとき前記指紋登録要求された指紋を登録することを特徴とする。
【００８６】
これにより下記（１）〜（７）の作用効果が得られる。
【００８７】
（１）従来の指紋照合装置のように、クライアントに個人の登録指紋データを保持していないので、クライアントに故障が生じても、別の正常に動作しているクライアントを利用して指紋認証を行うことができる。また本発明では指紋管理サーバ上に指紋照合判定手段を稼働させて照合を行うので、照合時のログなどがすべて指紋管理サーバにより管理することができる。また指紋管理サーバ上で照合を行うので、例えば最初の照合で一致が得られず複数個の指紋照合で一致が得られるような場合、これをクライアント側で行う場合に比較して登録指紋データ転送量を少なくすることができる。
【００８８】
（２）クライアントから送信されてきた指紋データを指紋データサーバに登録されているセキュリティレベルと照合し、指紋照合判定においてセキュリティレベル以下の指紋データを排除するので、誤認識の可能性を低減させるだけでなく、認証行為の効率を向上できる。
【００８９】
（３）サーバは、被認証者の指紋データに付加されているアプリケーションを識別し、その後、登録指紋データに付加されているアプリケーションと照合レベルを判断し、アプリケーションによる認証のセキュリティレベルを動的に変えることができる。これにより、例えば高額な金額を扱うアプリケーションにおいてはセキュリティレベルを高く設定することにより個人認証の度合いを高めることができる。
【００９０】
（４）指紋認証システムでは１０指の指紋データの登録が可能であるが、１０本全部照合していたのでは非能率的なため１本の指の指紋と比較することになる。このとき、例えば統計上得られた確率より最初に照合する指を特定しておき、最初はこの特定した指の登録指紋と照合することにより効率を向上させることができる。このように、人間の癖や環境下における指紋スキャナーへの指の分配を考慮して検索照合することにより指紋照合判定機関のデータ処理の効率を向上させることができる。
【００９１】
（５）従来の指紋認証システムでは、加齢や怪我、指紋データ採取のときの状態における変化の対応を考慮していないため、指紋データの登録を何度も更新することが必要であった。これに対して本発明では初回登録時のデータをもとにして、加齢や怪我、湿度変化、温度変化や採取状態の良好な指紋データを考慮して、指紋照合に反映させるので、セキュリティレベルを低下させることなく、指紋データの更新を行う手間を省くことができる。
【００９２】
（６）指圧測定を行いこれを登録時のときと比較表示することにより登録時の指圧と照合時の指圧とを同一状態にすることが可能となり、同一圧力下での正確な指紋認証が可能となる。
【００９３】
（７）指紋登録等に際し、その指紋登録を許可する権限を有する管理者の指紋を確認して、この指紋登録等を行うことができるので、登録指紋データを信頼性のあるものとすることができる。このように指紋管理プログラムにおけるアクセスに指紋認証を加えることにより、個人認証が正確に行えるので、管理プログラムへの不正アクセスを防止することができ、指紋データの改ざんや盗難されることがなくなる。
【００９４】
【発明の効果】
本発明により下記（１）の如き効果を奏することができる。
【００９５】
（１）管理者を階層化し、指紋管理サーバと統合サーバの機能を分散することにより、管理者の権限が特定のサーバに集中して負担が集中することを分散することができる。また階層管理者に指紋登録の権限などを与えることにより、ネットワーク内の各拠点において新規指紋登録を行うことができる。このようにして負担が集中することを分散し、効率よくシステムを運用することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態である。
【図２】本発明の関連技術説明図である。
【図３】本発明の関連技術の動作説明図である。
【図４】指紋読取手段説明図である。
【図５】登録指紋テーブル説明図である。
【図６】指紋登録方法説明図である。
【図７】従来例説明図である。
【符号の説明】
１ 指紋管理サーバ
２ 登録指紋データ保持部
３−０〜３−Ｎ 指紋読み込みクライアント
４−０〜４−Ｎ キーボード
５−０〜５−Ｎ 指紋読み取り手段
６−０〜６−Ｎ 登録閾値設定手段
３１ 指紋管理サーバ
３２ 指紋登録データ保持部
３５ 統合サーバ
【発明の属する技術分野】
本発明は指紋による個人認証システムに係り、特に短時間に、正確に認証可能とするものに関する。
【０００２】
【従来の技術】
個人を確認するための個人認証方式としては、例えばビルの入退館管理などにおける指紋管理方式、ネットワークを利用したワークフローシステムにおける承認行為を行うときに使用されるパスワードによる個人認証方式、インターネットや公衆回線を経由したリモートからの利用において、システムへのログイン時のパスワードによる個人認証方式などがある。
【０００３】
指紋による個人認証は、例えば情報処理装置を使用したビルなどにおける入退館管理、特定のソフトウェアの使用権限の認証、インターネット環境での物品購入等の個人認証などに利用が期待されているものの、ビルの入退館管理などの限られた部門で使用されている。
【０００４】
従来の指紋認証は、例えば図７に示す如き指紋認証装置またはスタンドアロンで使用されるパーソナルコンピュータ１００に、指紋データを登録し、本人であることの確認が必要な場合に、指紋読取部１０１により指を置き指紋データを採取し照合を行っていた。なお図７において１０２はキーボードであり被認証者の識別番号ＩＤ等を入力するものであり１０３はガイダンス表示や認証結果の表示等を行う表示部である。
【０００５】
また、従来のワークフローシステムでは、承認行為を行う場合、パスワードによる個人認証のため、本当に本人が承認したのかどうかパスワードだけでは疑問である。
【０００６】
従来のインターネットや公衆回線を経由したリモートからの利用する場合のシステムログイン時には、パスワードによる個人認証を行っているが、セキュリティに疑問がある。
【０００７】
それでパスワードよりも信頼性の高い、利用し易い指紋認証方式の提供が要望されている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
従来の指紋認証装置は、個人の指紋データは指紋認証装置又はスタンドアロン型のパーソナルコンピュータに、保持されていた。そして利用者が非常に多い場合、複数の指紋認証装置又はスタンドアロン型のパーソナルコンピュータに、指紋データが利用者対応に分けられて保持されており、指紋データを一括管理できなかったので、個人毎に認証可能な装置が決められていた。したがって指紋読み込みクライアントが増加すると、これに応じて指紋データも増加するため、検索照合時間が長くなり、またデータの管理が困難になる。
【０００９】
従って本発明の目的は、このような問題を改善した指紋による個人認証システムを提供することである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明の原理図を図１に示す。図１において、３１−１は第１指紋管理サーバ、３１−ｎは第ｎ指紋管理サーバ、３２−１は第１指紋管理サーバ３１−１に接続された登録指紋データ保持部、３２−ｎは第ｎ指紋管理サーバ３１−ｎに接続された登録指紋データ保持部、３３−１、３３−２・・・３３−ｐは第１指紋管理サーバ３１−１に接続された指紋読み込みクライアント、３４−１、３４−２・・・３４−ｑは第ｎ指紋管理サーバ３１−ｎに接続された指紋読み込みクライアント、３５は統合サーバである。
【００１１】
本発明の前記目的は下記（１）の構成に示される指紋による個人認証システムにより遂行される。
【００１２】
（１）登録指紋データを保持し、被認証者の指紋を読み込み、これを前記保持している登録指紋データと照合することにより個人の認証を行う指紋による個人認証システムにおいて、指紋登録要求又は指紋照合要求を行う複数のクライアントを複数のグループに分け、各グループ毎に指紋管理サーバを配置してグループ内のクライアントの前記指紋登録要求又は指紋照合要求を管理し、前記指紋管理サーバには指紋管理者及び一般指紋ユーザの指紋登録、削除、変更などの管理が可能な権限を持つ全体管理者か、全体管理者の指紋登録、削除、変更などの管理はできないが一般ユーザの指紋登録、削除、変更の権限は有する指紋管理者であることを示す管理者種別が記載された管理者管理テーブルを設け、前記各グループ毎の指紋管理サーバを管理する統合サーバを設け、一般指紋ユーザが指紋読み込みクライアントより指紋照合を求め、グループ内の指紋管理サーバから指紋データが得られない場合、指紋管理サーバは統合サーバに対して一般指紋ユーザのＩＤを送信し、統合サーバは他の指紋管理サーバに対して一般指紋ユーザのＩＤを送ることによって一般指紋ユーザのＩＤに対応する指紋データの読み出し、転送を求め、他の指紋管理サーバは読み出しが行えた場合、統合サーバに対して対応する指紋データを送信し、統合サーバは送信された指紋データを指紋管理サーバに対して送信し、指紋管理サーバは受け取った指紋データを用いて指紋照合を行うように構成したことを特徴とする。
【００１３】
これにより下記（１）の作用効果が得られる。
【００１４】
（１）管理者を階層化し、指紋管理サーバと統合サーバの機能を分散することにより、管理者の権限が特定のサーバに集中して負担が集中することを分散することができる。また階層管理者に指紋登録の権限などを与えることにより、ネットワーク内の各拠点において新規指紋登録を行うことができる。このようにして負担が集中することを分散し、効率よくシステムを運用することができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
本発明の一実施の形態を図１〜図６にもとづき説明する。図１は本発明の一実施の形態図、図２は本発明の関連技術説明図、図３はその動作説明図、図４は指紋読み取り手段説明図、図５は登録指紋テーブル説明図、図６は指紋登録方法説明図である。
【００１６】
本発明の関連技術を説明する。図２において他図と同一記号は同一部分を示し、１は指紋管理サーバ、１−０はファイルサーバ、２は登録指紋データ保持部、２−０は指紋管理テーブル、３−０〜３−Ｎは指紋読み込みクライアント、４−０〜４−Ｎはキーボード、５−０〜５−Ｎは指紋読み取り手段、６−０〜６−Ｎは登録閾値設定手段、１０は照合手段、１１は特定指読み出し手段、１２は学習手段である。
【００１７】
指紋管理サーバ１は指紋照合に関する処理を統合的に行うものであって、指紋読み込みクライアント３−０〜３−Ｎから転送された指紋が、登録指紋データ保持部２に登録された指紋と一致するか否かを認証するため指紋の照合動作を行ったり、登録されている１０個の指紋から、人間の習慣や環境下における行動にもとづいてあらかじめ選択された特定指、例えば人差指の指紋を先ず読み出す処理等を行うものであり、照合手段１０、特定指読み出し手段１１を有する。この外指紋管理サーバ１は、学習手段１２を設け、後述するように湿度、怪我、気温、年齢等による変化に伴う誤照合を低減するため、オリジナルの登録指紋データと最後に照合成功となった指紋データと、現照合指紋データの総合評価を行い、現照合指紋データの照合が成功したときこの現照合指紋データを最後に照合成功となった指紋データとして登録する。
【００１８】
ファイルサーバ１−０は、指紋管理サーバ１からの指示にもとづき、登録指紋データ保持部２をアクセスするものである。ファイルサーバ１−０は指紋管理サーバ１と一体構成することもできる。
【００１９】
登録指紋データ保持部２は、個人の認証に必要な指紋が登録されているものであって、図５（Ａ）に示す如く、個人毎の識別番号ＩＤ、１０指の指紋データであるデータ１〜データ１０、アプリケーション毎の照合レベル等が記入された登録指紋テーブル２−０が保持されている。指紋データの登録順序はあらかじめ決められており、例えば左手の小指、薬指・・・親指、右手の親指、人差指・・・小指の準でデータ１〜データ１０が規定されている。ユーザがアプリケーションを使用するとき、セキュリティを高めるために指紋照合の照合レベルが高い状態で行われることが必要である。
【００２０】
このため、図５（Ｂ）に示す如く、後述する照合される指紋の特徴点の数が２１以上のときを状態Ａとし、照合レベル９又は８が可能であると規定する。同様に特徴点の数が１５以上のときを状態Ｂとし照合レベル７又は６が可能であると規定し、１０以上を状態Ｃとし可能な照合レベル５又は４とする。
【００２１】
なお照合レベルとは一致度の割合を示すものであり、照合レベル９とは、例えば特徴点数の９０％以上が一致することを示し、照合レベル８とは８５％以上が一致することを示す。そしてこのとき必要な指紋データの状態が特徴点数２１以上の状態Ａの場合に、照合レベル９とか８の照合が可能であることを示す。
【００２２】
そして、図５（Ａ）に示す如く、セキュリティ対策の重要なアプリケーションＡＰＬ１に対して必要な指紋照合を行うときは、被照合指紋データは照合レベル８の状態のよいものであることが必要であり、特に規定のないデフォルトのものに対しては、照合レベルは４以上であればよいことがこの登録指紋テーブルより得られる。
【００２３】
なお登録される指紋データは、１個ではなく、図５（Ｃ）のデータ２について代表的に示す如く、最初に登録されたときの指紋データであるオリジナルデータＯＲと、最後に照合成功となったデータＬＤが記入される。なお図５（Ｃ）においてＣＤは照合を求めた指紋データである。
【００２４】
指紋読み込みクライアント３−０はユーザが自分の指紋と登録ずみの指紋データとの照合を求めて本人であることの認証を求めるものであり、氏名やＩＤ等を入力したり、ガイダンスが表示されるキーボード４−０、指紋を読み取り指紋データを出力する指紋読み取り手段５−０、読み取った指紋データの品質が規定のレベルに達しているか否かをチェックする登録閾値設定手段６−０を具備している。
【００２５】
他の指紋読み込みクライアント３−Ｎも、同様に構成され、キーボード４−Ｎ、指紋読み取り手段５−Ｎ、登録閾値設定手段６−Ｎを具備している。
【００２６】
指紋読み取り手段５−０は指紋を読み取り指紋データを作成するものであって、市販品であり、図４（Ａ）に示す如く構成される。図４（Ａ）において、５０は発光ダイオードであって指の腹の部分を照明するもの、５１はガラス板の如き導光板であってその上に指が載置されるもの、５２は反射用のミラー、５３はレンズ、５４は反射用のミラー、５５はＣＣＤ、５６は絞り、５７は指であって導光板５１の上に載置されたとき、その腹の部分の指紋がＬＥＤ５０により照射され、レンズ５３によりＣＣＤ５５上に指紋像が結像されるものである。なお図４（Ａ）において、５８は爪、５９は指先端部、６０は指紋の溝である。
【００２７】
このようにして、ＣＣＤ５３より図４（Ｂ）に示す渦巻状の指紋が得られ、これより四角形で示した中心位置、丸印で示す特徴点、矢印で示す隆線方向等が公知の如く、特徴用指紋データとして抽出される。そしてその特徴点の数で指紋データの品質の良否を判定している。例えば図５（Ｂ）に示す如く、１つの指紋において特徴点の数が２１以上であれは状態Ａとし、１０以上であればＣとし、５以上の場合をＤとする。
【００２８】
なお、読み取られた指紋の状態は、読み取り時の指の圧力によりかなり変化するので、登録時の圧力と同一の状態で照合時の指紋を読み取ることが望ましい。
【００２９】
そのため指紋読み取り手段５−０に指圧測定手段を付加しておき、登録指紋データにその登録時の指圧を記入しておく。そして照合時に照合時の指圧と登録時の指圧を比較し、その差の状態を指紋読み込みクライアントに表示し、ユーザがそれにより指圧を調整し、一致した状態で指紋を読み取るように構成することにより、精度の高い照合結果を得ることができる。
【００３０】
登録閾値設定手段６−０は、指紋データを登録するときにおける登録可能な指紋の状態を設定するものである。登録指紋データの品質が悪いと照合結果に対する信ぴょう性がなくなるので、状態の悪いものは登録せず、状態の良いものを登録することが必要である。
【００３１】
ところで指紋管理サーバ１には照合手段１０、特定指読み出し手段１１、学習手段１２等が設けられている。
【００３２】
照合手段１０は、例えば指紋読み込みクライアント３−０から照合要求された指紋データを登録指紋データ保持部２に保持されている登録指紋データと一致するか否か照合するものである。この一致は、例えば特徴点の数が一致したとき一致するものと判断する。照合手段１０は、単に指紋データの照合のみならず、アプリケーションに応じて必要とされる指紋データの照合レベルのチェックをも行うものである。照合レベルとは、例えば登録指紋データの特徴点が９０％以上一致のとき照合レベル９とか、８５％以上一致のとき照合レベル８とか定める。
【００３３】
例えばアプリケーションＡＰＬ１が重要なアプリケーションであって、それに対するログインつまり使用許可を得るためには、信ぴょう性の高い指紋照合が必要である。そのため、登録指紋データ保持部２に保持されている登録指紋テーブル２−０には、図５（Ａ）に示す如く、アプリケーション対応に照合する指紋の照合レベルを記入しておく。
【００３４】
この状態で、ユーザが例えば指紋読み込みクライアント３−０からアプリケーションＡＰＬ１を使用したいとき、ユーザはキーボード４−０から氏名、ＩＤ、ＡＰＬ１を入力し、指紋読み取り手段５−０に指、例えば右手人差指を置き、指紋データが得られる。
【００３５】
これにより指紋管理サーバ１ではＩＤにより登録指紋テーブル２−０から、ＡＰＬ１に関する照合レベル８と、右手人差指の登録指紋データが読み出される。そして指紋読み取り手段５−０から得られた右手人差指の指紋データと前記登録指紋データとを比較して特徴点の数が８５％以上一致したことにより照合レベル８の一致が得られたことを照合手段１０で判断し、指紋読み込みクライアント３−０に対して一致信号を出力する。これにより指紋読み込みクライアント３−０ではログインを出力し、先の指紋照合を行ったユーザに対してアプリケーションＡＰＬ１へのアクセスを可能とする。
【００３６】
このようにして指紋品質に対応した照合レベルを備えることにより、使用するアプリケーションの重要度に応じたセキュリティを設定することができる。勿論一致の割合はこれに限定されるものでもなく、また％ではなく特徴点の差の数により設定してもよい。
【００３７】
特定指読み出し手段１１は、指紋の照合において最初に照合される指を、例えば右手人差指と定め、照合に際しては、登録指紋データ保持部２の指紋管理テーブル２−０から先ず右手人差指の登録指紋データを読み出すものである。
【００３８】
人には癖があり、指紋読み取り手段５−０に指を１本だけ載置するときどの指を最初に置くのか、人によりまちまちであるが、大体は一致している。従って、このような例について例えば１００名とか２００名とか多数の人の動作により統計をとり、そのもっとも多かった指の指紋、例えば右手人差指の登録指紋データを最初に読み出して照合すれば、最初の照合において一致する確率が高い。このように登録指紋データの読み出しを、人間習慣にもとづき定めることにより検索時間を短縮することができる。なお最初が不一致のときは、２番目の登録指紋データの読み出しを、同様にして定めてもよく、またこれとは無関係にあらかじめ定められた順序で読み出してもよい。
【００３９】
学習手段１２は、湿度、怪我、気温、年齢等による指紋の変化による誤照合を低減するものであり、その動作を図５（Ｃ）にもとづき説明する。この場合、登録指紋テーブルには、図５（Ｃ）に示す如く、最初に登録した登録指紋データであるオリジナルデータＯＲと、最後に照合成功となった指紋データＬＤとが記入されている。なおこの例では特徴点の数の差が３つ以内のときを一致するものとして判断さるれ場合について説明する。
【００４０】
オリジナルデータＯＲにおける特徴点数が２１のとき、例えば怪我により負傷した指を持つユーザが照合を行ったとき、その負傷した指の指紋データＣＤにおける特徴点数が１５であると、先ずオリジナルデータＯＲとの比較が行われるので、その特徴点数の差は６もあり不一致となる。なお図５（Ｃ）の指紋データＬＤ、ＣＤ内の×印は、怪我によるキズ位置を示す。
【００４１】
しかし図５（Ｃ）の場合では最後に照合が成功した指紋データＬＤも登録されているので、学習手段１２はこの指紋データＬＤと照合要求した指紋データＣＤとの照合が行われる。この場合、最後に照合が成功した指紋データＬＤの特徴点数は１８であり、照合要求した指紋データＣＤの特徴点数１５との差は３であるので、今度は照合が一致することになる。
【００４２】
そして前記指紋データＬＤに代わり、今度の指紋データＣＤが、新しく最後に照合成功となったデータＬＤとして登録されることになる。
【００４３】
このように構成することにより照合成功率を高くすることが出来るのみならず最後の照合成功データを常時書き替えることが可能となり、常に良好な指紋データが得られるとは限らない場合の対策となるのみならず、従来のように一定期間毎に登録指紋データの更新を行う必要もない。
【００４４】
次に図３にもとづき、図２における指紋照合の動作を簡単に説明する。
【００４５】
Ｓ１．個人認証を求めるユーザが、例えば図２における指紋読み込みクライアント３−０から氏名、ＩＤ、もしアプリケーションを使用するときはそのアプリケーション名例えばＡＰＬ１をキーボード４−０より入力する。
【００４６】
Ｓ２．それから指紋読み取り手段５−０を使用して１本の指の指紋を入力する。
【００４７】
Ｓ３．これらのユーザのＩＤ、指紋データ等の各データは指紋管理サーバ１に送出される。
【００４８】
Ｓ４．指紋管理サーバ１では、ＩＤにもとづき、ファイルサーバ１−０を経由して登録指紋データ保持部２からこのユーザの登録指紋データを読み出し、両者を照合する。
【００４９】
Ｓ５．照合の結果不一致ならば、ＩＤや指紋を入力し、再び前記Ｓ１以降を繰り返す。一致すれば指紋管理サーバ１は要求元の指紋読み込みクライアント３−０に対して一致信号を出力する。
【００５０】
Ｓ６．指紋読み込みクライアント３−０は、この一致信号により、システムログイン信号を出力し、ユーザに対してシステムの使用、例えば前記アプリケーションＡＰＬ１の使用を可能にする。
【００５１】
図６により指紋登録システムについて説明する。本発明において、指紋を登録するとき、セキュリティの確保のために、一般ユーザ及び下位の管理者は、本人単独では登録することはできず、登録を許可する権限を有する者の同意を必要とするように構成する。
【００５２】
例えば図６（Ｃ）に示す如く、指紋認証利用者を全体管理者Ａ、Ｂ、指紋管理者Ｃ、Ｄ、指紋ユーザＥ、Ｆに分ける。全体管理者Ａ、Ｂは指紋認証システム全体を管理するものであり、指紋ユーザ管理者Ｃ、Ｄ及び一般指紋ユーザの指紋登録、削除、変更等の管理が可能な権限を持つ。全体管理者は他の全体管理者及び自分自身の指紋の登録、削除、変更もできる。
【００５３】
指紋管理者Ｃ、Ｄは、一般指紋ユーザＥ、Ｆの指紋登録、削除、変更などの管理が可能な権限を持つ、しかし指紋管理者Ｃ、Ｄは、全体管理者Ａ、Ｂの指紋登録、削除、変更等の管理は不可能である。また一般指紋ユーザは他の者の指紋登録、削除、変更などの管理はできない。
【００５４】
したがって、全体管理者Ａ、Ｂ、指紋管理者Ｃ、Ｄ、指紋ユーザＥ、Ｆは、図６（Ｃ）に示す如き階層関係でその管理状態を表すことができる。
【００５５】
そして指紋管理サーバ２１には、図６（Ｂ）に示す如き、管理者管理テーブル３０が保持されている。管理者管理テーブル３０は、全体管理者及び指紋管理者のＩＤ番号と管理者種別を示すものであり、▲１▼は全体管理者、▲２▼は指紋管理者を示す。
【００５６】
全体管理者用指紋読み込みクライアント（以下全体管理者用クライアントという）２３は全体管理者、指紋管理者、一般指紋ユーザの誰でも指紋登録が可能な全体管理登録手段２３−０を有し、前記の誰でもこれにもとづき、指紋読み取り手段２６を使用して指紋を登録することができるのみならず、指紋の照合を行ったり、アプリケーションプログラムの起動を可能とするものである。
【００５７】
指紋管理者用指紋読み込みクライアント（以下指紋管理者用クライアントという）２４は一般指紋ユーザが指紋登録が可能な一般指紋ユーザ登録手段２４−０を有し、一般指紋ユーザがこれにもとづき、指紋読み取り手段２６を使用して指紋を登録することができるのみならず、指紋の照合を行ったり、アプリケーションプログラムの起動を可能とするものである。
【００５８】
なお２５−０、２５−１は指紋読み込みクライアントであり、登録指紋との照合は可能であるが、指紋を登録することはできない。アプリケーションプログラムの起動は可能である。
【００５９】
次に図６により一般指紋ユーザＥ（以下ユーザＥという）が指紋登録する場合について説明する。
【００６０】
（１）ユーザＥは指紋登録可能な指紋管理用クライアント２４を探し、これを管理している指紋管理者Ｃに指紋の新規登録を依頼する。
【００６１】
（２）これに基づき指紋管理者Ｃは、指紋管理用クライアント２４の指紋登録用プログラムである一般指紋登録手段２４−０を起動する。そして指紋管理用クライアント２４に表示されるメニューにしたがって先ずＩＤを入力し、次に指紋読み取り手段２６に指をのせる。そしてこれらＩＤや指紋データが指紋管理サーバ２１に転送される。
【００６２】
（３）指紋管理用クライアント２４では、登録用のメニューに従って今度はユーザＥが登録操作を行う。すなわち、名前、ＩＤ、指紋入力、操作したいアプリケーション名、有効期限等を入力する。
【００６３】
（４）このユーザＥの登録操作の間に、指紋管理サーバ２１では、前記（２）により転送されたＩＤに基づき管理者管理テーブル３０がアクセスされ、また登録指紋データ保持部２２から登録指紋データが読み出され、指紋管理用クライアント２４から転送された指紋データとの照合が行われる。
【００６４】
（５）指紋管理サーバ２１は、管理者管理テーブル３０を照合した結果、入力されたＩＤの管理者種別が指紋管理者であることを認識する。また指紋データの照合の結果一致すれば、メニューにしたがって入力されたユーザＥの各指の指紋を図６（Ｄ）に示す登録指紋テーブル３１に順次登録する。このときユーザＥの氏名、ＩＤ、種別（この場合は▲１▼でも▲２▼でもないので▲３▼）、アプリケーションレベル、有効期限等も登録指紋テーブル３１に格納する。
【００６５】
勿論、指紋管理者の入力した指紋が登録ずみの指紋と不一致のとき、ユーザＥの指紋データの登録は行われない。
【００６６】
前記説明はユーザＥが指紋管理用クライアント２４を使用して登録処理した例について説明したが、ユーザＥは勿論全体管理者用クライアント２３を使用して登録処理を行うこともできる。また指紋管理者及び全体管理者は、同様にして全体管理者用クライアント２３を使用して登録を行うことができる。
【００６７】
登録された指紋データの削除及び変更についても同様に処理することができる。
【００６８】
本発明の一実施の形態を図１に基づき説明する。前記説明では個人の認証を行うための指紋照合を１個の指紋管理サーバで行っていたが、これでは指紋読み込みクイアントが増加すると、これに比例して指紋データも増加するため、検索照合時間が長くなり、またデータの管理が困難になる。
【００６９】
従って図１における実施の形態では、指紋管理サーバを複数に分散配置し、全体を統合する統合サーバを配置したものである。
【００７０】
即ち、第１指紋管理サーバ３１−１に指紋読み込みクライアント３３−１、３３−２・・・３３−ｐを接続し、第ｎ指紋管理サーバ３１−ｎに指紋読み込みクライアント３４−１、３４−２・・・３４−ｑを接続する。第１指紋管理サーバ３１−１に登録指紋データ保持部３２−１を接続し、第ｎ指紋管理サーバ３１−ｎに登録指紋データ保持部３２−ｎを接続する。そして第１指紋管理サーバ３１−１・・・第ｎ指紋管理サーバ３１−ｎを統合サーバ３３により接続管理する。
【００７１】
第１指紋管理サーバ３１−１はこれに接続された指紋読み込みクライアント３３−１〜３３−ｐから要求された指紋照合等を行い、第ｎ指紋管理サーバ３１−ｎはこれに接続された指紋読み込みクライアント３４−１〜３４−ｑから要求された指紋照合等を行う。
【００７２】
そして第１指紋管理サーバ３１−１がデータ管理している指紋データは、例えば同一地域に配置された指紋読み込みクライアント３３−１〜３３−ｐにより使用され、第ｎ指紋管理サーバ３１−ｎがデータ管理している指紋データは、第１指紋管理サーバ３１−１が管理している指紋読み込みクライアント３３−１〜３３−ｐとは別の地域に配置された指紋読み込みクライアント３４−１〜３４−ｑにより使用される。
【００７３】
また統合サーバ３５は第１指紋管理サーバ３１−１〜第ｎ指紋管理サーバ３１−ｎ及びこれらの管理している指紋データを総合的に管理するものである。例えば指紋読み込みクライアント３３−２からユーザが照合を求めた登録指紋データが登録指紋データ保持部３２−１に保持されていなかったとき、これを第１指紋管理サーバ３１−１が統合サーバ３５に通知すれば、統合サーバ３５は他の指紋管理サーバに対しその登録指紋データが保持されているか否か照合を行い、それを保持していた登録指紋データ保持部よりその読み出しを求めて、これを要求のあった指紋管理サーバに送出するものである。
【００７４】
例えば図１において、一般指紋ユーザＧが指紋読み込みクライアント３３−１より指紋照合を求めたとき、ＩＤにより登録指紋データがアクセスされ、保持されていれば前記の如くこの指紋は第１指紋管理サーバ３１−１に送出され、登録指紋データ保持部３２−１に保持された登録指紋データと照合される。
【００７５】
ところがこの一般指紋ユーザＧが第ｎ指紋管理サーバ３１−１が管理している地域より指紋登録してあるような場合、その登録指紋データは登録指紋データ保持部３２−ｎに保持されているので、一般指紋ユーザＧが指紋読み込みのクライアント３３−１を使用してＩＤを第１指紋管理サーバ３１−１に送信して指紋照合を求めたとき、第１指紋管理サーバ３１−１は自分の管理している登録指紋データ保持部３２−１をこの送信されたＩＤにもとづきアクセスしても前記一般指紋ユーザＧの登録指紋データは得られない。
【００７６】
この場合、第１指紋管理サーバ３１−１は統合サーバ３５に対して一般指紋ユーザＧのＩＤを送出して登録指紋データの検出を求める。これにより統合サーバ３５は他の指紋管理サーバに対してこのＩＤを送りその登録指紋データの読み出し、転送を求める。これにより第ｎ指紋管理サーバ３１−ｎがその管理している登録指紋データ保持部３２−１より、要求された一般指紋ユーザＧの登録指紋データを読み出し、統合サーバ３５にこれを送る。統合サーバ３５はこれを、要求先の第１指紋管理サーバ３１−１に送出し、これにより第１指紋管理サーバ３１−１において一般指紋ユーザＧの指紋照合を行うことができる。
【００７７】
このように、管理を階層化し、管理者である指紋管理サーバと統合サーバの機能権限を分散することにより管理者の権限が特定のサーバに集中して負担が集中することを分けることができる。また階層管理者に指紋登録の権限などを与えることによりネットワーク内の各拠点において新規指紋登録を行うことができる。このようにして負担が集中することを分散し、効率よくシステムを運用することができる。
【００７８】
本発明の関連技術を下記（１）〜（７）に示す。
【００７９】
（１）登録指紋データを一括管理するとともに、照合要求のあった指紋を前記登録指紋データと比較する指紋管理サーバ１と、被認証者の指紋を読み込み、これを前記指紋管理サーバ１に転送する指紋読み込みクライアント３−０〜３−Ｎを具備し、前記指紋読み込みクライアント３−０〜３−Ｎから転送された指紋を前記指紋管理サーバ１により登録指紋データと比較し、その比較結果を前記指紋読み込みクライアント３−０〜３−Ｎに返信することを特徴とする。
【００８０】
（２）前記指紋読み込みクライアント３−０〜３−Ｎにおいて、登録用の指紋読み取りのときに登録指紋品質を設定できる登録閾値設定手段を設け、指紋登録のときに一定の品質に満たない指紋データを登録指定データとして登録せず、これにより登録指紋データの消滅と品質の悪い指紋の照合にもとづくセキュリティの低下を限定し、検索時間を短縮可能としたことを特徴とする。
【００８１】
（３）前記指紋管理サーバ１が管理する登録指紋データに、使用アプリケーション及び個人毎の指紋品質に対応した照合レベルを備えることにより、目的に対応したセキュリティレベルを設定可能とすることを特徴とする。
【００８２】
（４）前記指紋管理サーバ１に、あらかじめ指定した特定指の指紋を最初に読み出す特定指紋読み出し手段を設け、最初の照合の読み出し指紋を特定の指の指紋としたことを特徴とする。
【００８３】
（５）被認証者の指紋の状態が湿度、怪我、気温、年齢等による変化に伴う誤照合を低減するため、最初に登録したオリジナルの指紋データと、最後に照合成功となった最終照合データを保持し、前記指紋読み込みクライアント３−０〜３−Ｎから転送された現照合指紋データと、オリジナルの指紋データと、最後に照合成功となった指紋データの総合評価を行う学習照合手段を前記指紋管理サーバ１に具備したことを特徴とする。
【００８４】
（６）指紋読取手段に指紋読取時の指圧を測定する指圧測定手段を付加し、登録指紋データにこの登録指紋を読み取ったときの指圧を記入しておき、被認証者が前記指紋読取手段に指を載置したときの指圧を測定してこれを前記登録指紋データに記入された指圧と比較して、その圧力の相違状態を前記指紋読み込みクライアント３−０〜３−Ｎに表示するようにしたことを特徴とする。
【００８５】
（７）登録指紋データを保持し、被認証者の指紋を読み込み、これを前記保持している登録指紋データと照合することにより個人の認証を行う指紋による個人認証システムにおいて、指紋を登録管理する指紋管理サーバにおいて、管理者の識別記号とその管理者の保持する権限を示す管理者種別を示す管理者管理テーブルを設け、指紋登録用クライアントから指紋登録要求が行われたとき、この指紋登録用クライアントを管理する管理者の指紋をも転送させ、指紋管理サーバがこの管理者の指紋により管理者を認証し、管理者管理テーブルによりその管理者の権限が指紋登録の権限を持つことを認識したとき前記指紋登録要求された指紋を登録することを特徴とする。
【００８６】
これにより下記（１）〜（７）の作用効果が得られる。
【００８７】
（１）従来の指紋照合装置のように、クライアントに個人の登録指紋データを保持していないので、クライアントに故障が生じても、別の正常に動作しているクライアントを利用して指紋認証を行うことができる。また本発明では指紋管理サーバ上に指紋照合判定手段を稼働させて照合を行うので、照合時のログなどがすべて指紋管理サーバにより管理することができる。また指紋管理サーバ上で照合を行うので、例えば最初の照合で一致が得られず複数個の指紋照合で一致が得られるような場合、これをクライアント側で行う場合に比較して登録指紋データ転送量を少なくすることができる。
【００８８】
（２）クライアントから送信されてきた指紋データを指紋データサーバに登録されているセキュリティレベルと照合し、指紋照合判定においてセキュリティレベル以下の指紋データを排除するので、誤認識の可能性を低減させるだけでなく、認証行為の効率を向上できる。
【００８９】
（３）サーバは、被認証者の指紋データに付加されているアプリケーションを識別し、その後、登録指紋データに付加されているアプリケーションと照合レベルを判断し、アプリケーションによる認証のセキュリティレベルを動的に変えることができる。これにより、例えば高額な金額を扱うアプリケーションにおいてはセキュリティレベルを高く設定することにより個人認証の度合いを高めることができる。
【００９０】
（４）指紋認証システムでは１０指の指紋データの登録が可能であるが、１０本全部照合していたのでは非能率的なため１本の指の指紋と比較することになる。このとき、例えば統計上得られた確率より最初に照合する指を特定しておき、最初はこの特定した指の登録指紋と照合することにより効率を向上させることができる。このように、人間の癖や環境下における指紋スキャナーへの指の分配を考慮して検索照合することにより指紋照合判定機関のデータ処理の効率を向上させることができる。
【００９１】
（５）従来の指紋認証システムでは、加齢や怪我、指紋データ採取のときの状態における変化の対応を考慮していないため、指紋データの登録を何度も更新することが必要であった。これに対して本発明では初回登録時のデータをもとにして、加齢や怪我、湿度変化、温度変化や採取状態の良好な指紋データを考慮して、指紋照合に反映させるので、セキュリティレベルを低下させることなく、指紋データの更新を行う手間を省くことができる。
【００９２】
（６）指圧測定を行いこれを登録時のときと比較表示することにより登録時の指圧と照合時の指圧とを同一状態にすることが可能となり、同一圧力下での正確な指紋認証が可能となる。
【００９３】
（７）指紋登録等に際し、その指紋登録を許可する権限を有する管理者の指紋を確認して、この指紋登録等を行うことができるので、登録指紋データを信頼性のあるものとすることができる。このように指紋管理プログラムにおけるアクセスに指紋認証を加えることにより、個人認証が正確に行えるので、管理プログラムへの不正アクセスを防止することができ、指紋データの改ざんや盗難されることがなくなる。
【００９４】
【発明の効果】
本発明により下記（１）の如き効果を奏することができる。
【００９５】
（１）管理者を階層化し、指紋管理サーバと統合サーバの機能を分散することにより、管理者の権限が特定のサーバに集中して負担が集中することを分散することができる。また階層管理者に指紋登録の権限などを与えることにより、ネットワーク内の各拠点において新規指紋登録を行うことができる。このようにして負担が集中することを分散し、効率よくシステムを運用することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態である。
【図２】本発明の関連技術説明図である。
【図３】本発明の関連技術の動作説明図である。
【図４】指紋読取手段説明図である。
【図５】登録指紋テーブル説明図である。
【図６】指紋登録方法説明図である。
【図７】従来例説明図である。
【符号の説明】
１ 指紋管理サーバ
２ 登録指紋データ保持部
３−０〜３−Ｎ 指紋読み込みクライアント
４−０〜４−Ｎ キーボード
５−０〜５−Ｎ 指紋読み取り手段
６−０〜６−Ｎ 登録閾値設定手段
３１ 指紋管理サーバ
３２ 指紋登録データ保持部
３５ 統合サーバ
Claims (1)
- 登録指紋データを保持し、被認証者の指紋を読み込み、これを前記保持している登録指紋データと照合することにより個人の認証を行う指紋による個人認証システムにおいて、
指紋登録要求又は指紋照合要求を行う複数のクライアントを複数のグループに分け、
各グループ毎に指紋管理サーバを配置してグループ内のクライアントの前記指紋登録要求又は指紋照合要求を管理し、
前記指紋管理サーバには指紋管理者及び一般指紋ユーザの指紋登録、削除、変更などの管理が可能な権限を持つ全体管理者か、全体管理者の指紋登録、削除、変更などの管理はできないが一般ユーザの指紋登録、削除、変更の権限は有する指紋管理者であることを示す管理者種別が記載された管理者管理テーブルを設け、
前記各グループ毎の指紋管理サーバを管理する統合サーバを設け、
一般指紋ユーザが指紋読み込みクライアントより指紋照合を求め、グループ内の指紋管理サーバから指紋データが得られない場合、指紋管理サーバは統合サーバに対して一般指紋ユーザのＩＤを送信し、統合サーバは他の指紋管理サーバに対して一般指紋ユーザのＩＤを送ることによって一般指紋ユーザのＩＤに対応する指紋データの読み出し、転送を求め、他の指紋管理サーバは読み出しが行えた場合、統合サーバに対して対応する指紋データを送信し、統合サーバは送信された指紋データを指紋管理サーバに対して送信し、指紋管理サーバは受け取った指紋データを用いて指紋照合を行うように構成したことを特徴とする指紋による個人認証システム。
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