JP4034383B2 - 真偽判定装置および真偽判定方法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、たとえば、顔画像や地紋画像などの認証用画像が設けられた個人認証用カードやクレジットカードなどの認証用記録物の使用者の真偽を判定する真偽判定装置および真偽判定方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、クレジットカードなどのアフタペイドカードを利用しての買物、バンクカードによる預金の引出し、交通システムにおけるプリペイドカードなど、カードを利用するシステムが社会に広く普及している。今後は、さらに１枚のカードで複数のシステムを利用できるものも開発されるものと思われる。
【０００３】
このようなシステムにおいて、システムの利用のキーとなるカードが偽造、あるいは、カードの正当な所有者から不正使用する使用者に、カードの所有者が改ざんされて不正使用された場合、システム構築者あるいは正当なカードの所有者に大きな損害が生じることがある。あるいは、公的機関の発行するパスポート、運転免許証など、認証用記録物が偽造あるいは内容の改ざんが行なわれた場合、大きな社会問題となる危惧がある。
【０００４】
このように、利用される認証用記録物にはセキュリティが要求される。認証用記録物の偽造を防止するため、認証用記録物に所有者（使用者）の顔画像あるいは特定パターンのホログラムシートなど、一般に入手しにくい特殊シートを設けて認証用としている。また、特定なパターンによる地肌模様を施したり、特殊な印刷技術による画像を設け、認証用としている。
【０００５】
さらに、認証用記録物を用いてシステムを利用する際、認証用記録物の所有者と使用者とが同一人か否かを照合するために、一般に、あらかじめ認証用記録物に記憶させた認証番号と使用者がシステムの端末装置に入力する認証番号とを照合し、使用者の真偽を判定している。
【０００６】
しかし、このような情報が改ざんされると不正使用が可能となる。また、情報の改ざんにはプリペイドカードの残金改ざんなどもある。カードに記憶されている情報の改ざん防止についても、磁気カードでは特殊な磁気記録、あるいは、情報記憶部を磁気記録よりも改ざんが困難なＩＣメモリ（ＩＣカードなど）にすることにより、セキュリティを向上させることが図られている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、これらの対策に対して、顔画像のすげ替え、特殊シートの不正流用、コンピュータ、カラースキャナ、カラープリンタの高性能化による特殊印刷の複写などが行なわれており、そのため、認証用記録物の偽造に関して、上記の対策は必ずしも万全ではない。
【０００８】
また、認証用記録物に記憶されている情報の改ざんについても、近年、コンピュータの高性能化、高度な情報解析ソフトの出現など、専門の知識を有する者が知識と設備を駆使すれば、ＩＣメモリ内の情報の読出し、メモリへの書込みが近い将来可能となると思われる。
【０００９】
たとえば、認証用画像が正当な所有者の顔画像から不正使用者の顔画像にすげ替えられても、不正使用者の顔と認証用記録物の顔画像とが一致するため、認証用記録物の不正使用と認識できない恐れがある。
【００１０】
そこで、本発明は、認証用記録物の認証用画像などが偽造、改ざんされた場合でも、認証用記録物の正当な所有者と使用者の真偽判定を行なうことができる真偽判定装置および真偽判定方法を提供することを目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
本発明の真偽判定装置は、認証用画像が記録され、かつ、この認証用画像の上にあらかじめ定められた暗号化処理の変数となる暗号キーが目視では認識不可能で、定められた特定の方法により認識可能なパターンとして重畳記録されている認証用記録物の使用者の真偽を判定する真偽判定装置であって、前記認証用記録物が使用される際に、当該認証用記録物の前記認証用画像の上に重畳記録された前記パターンを前記特定の方法により読取る読取手段と、この読取手段により読取られたパターンから前記暗号キーを復元する暗号キー復元手段と、この暗号キー復元手段により復元された暗号キーと前記使用者により申請された暗号キーとを照合することにより両暗号キー間に所定の関係が成立するか否かを判定する照合手段とを具備している。
【００１４】
また、本発明の真偽判定方法は、認証用画像が記録され、かつ、この認証用画像の上にあらかじめ定められた暗号化処理の変数となる暗号キーが目視では認識不可能で、定められた特定の方法により認識可能なパターンとして重畳記録されている認証用記録物の使用者の真偽を判定する真偽判定方法であって、前記認証用記録物が使用される際に、当該認証用記録物の前記認証用画像の上に重畳記録された前記パターンを前記特定の方法を用いた読取手段により読取る読取工程と、この読取工程により読取られたパターンから前記暗号キーを暗号キー復元手段により復元する暗号キー復元工程と、この暗号キー復元工程により復元された暗号キーと前記使用者により申請された暗号キーとを照合手段により照合することにより両暗号キー間に所定の関係が成立するか否かを判定する照合工程とを具備している。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
図１は、本発明の第１の実施の形態に係る認証用記録物としての個人認証用カード（証明書磁気カード）を模式的に示したものである。図１において、個人認証用カード１の一方の面（表面）には、認証用画像であるカード所有者の顔画像が印刷記録された顔画像部１０、カード所有者の氏名１１、カード有効期限１３などが設けられている。個人認証用カード１の他方の面（裏面）には、情報記憶部としてのストライプ状の磁気記録部１４、カード発行会社名１５などが設けられている。
【００１８】
そして、顔画像部１０の一部分には、後述する暗号キーである２進数表示の数字を示すバーコード情報が、目視では認識できず、後述する再生フィルタを通して認識可能なパターンとして顔画像上に重畳記録された埋込み画像部１６が設けられている。
【００１９】
なお、認証用画像としては、上記顔画像の他に、たとえば、特定模様の地肌模様、ロゴマーク、認証用記録物の発行元名称など、認証用記録物を特徴付ける画像、文字、パターンを用いることができる。
【００２０】
次に、暗号キーについて説明する。暗号キーは、あらかじめ定められた暗号化処理の変数を示しており、たとえば、認証用記録物の登録番号、個人のＩＤ（識別）番号、グループ別に与えられた番号、管理区域別に与えられた番号などを用いることができる。
【００２１】
暗号キーを用いて、有効期限、有効範囲などの制限条件、所有者の履歴、使用可能な金額などの情報を以下の例に示すような方法で暗号化処理を行なう。たとえば、情報を８桁ごとに区切り、同じ８桁の２進数で除し、余りを暗号化された情報とする。これを次式で示す。
【００２２】
ｂ＝ａ（ｍｏｄｅ ｎ）
ｂはａをｎで除したときの剰余を示す。ａは情報を８桁ごとに区切ったときの１つの区切りであり、ｂが暗号キーとなる。暗号キーは、２進数表示の数値で表わされる。埋込み画像部１６に埋込むパターンとしては、数字あるいはこれを変換したバーコード、２次元コードなどのコードパターンが用いられる。
【００２３】
埋込み画像部１６に記録された暗号キーのパターンは、たとえば、図２に模式的に示したように、上向きの矢印（↑）で示す第１の格子２１と、下向きの矢印（↓）で示す第２の格子２２との組合わせからなる色差格子パターンによって構成されている。
【００２４】
図３（ａ）（ｂ）は、第１の格子２１および第２の格子２２を詳細に示すものであり、いずれも上半分と下半分とに分かれている。図３（ａ）に示す第１の格子２１では、上半分は青色成分が顔画像部１０に加算され、その分だけ赤色成分が減じられて明るさの変化がないように構成され、下半分では逆に、顔画像部１０に赤色成分が加算され、その分だけ青色成分が減じられる。
【００２５】
図３（ｂ）に示す第２の格子２２では、第１の格子２１とは逆に、上半分は赤色成分が顔画像部１０に加算され、その分だけ青色成分が減じられて明るさの変化がないように構成され、下半分では逆に、顔画像部１０に青色成分が加算され、その分だけ赤色成分が減じられる。これら第１および第２の格子２１，２２を色差格子パターンという。
【００２６】
次に、顔画像部１０に暗号キーのパターンを重畳記録するための処理について説明する。図４に重畳記録するための画像記録装置の構成を概略的に示している。この画像記録装置は、画像出力部４０、暗号キー発生部４１、バーコード生成部４２、色差格子変調部４３、加算器４４、および、顔画像部印刷部４５によって構成されている。
【００２７】
すなわち、画像出力部４０から記録する顔画像情報の色成分量Ｃｏ（シアン）、Ｍｏ（マゼンタ）、Ｙｏ（イエロウ）を出力し、それを加算器４４に送る。また、暗号キー発生部４１から暗号キー情報を発生する。発生された暗号キー情報はバーコード生成部４２に入力され、ここでバーコード情報に変換される。変換されたバーコード情報は色差格子変調部４３に入力される。色差格子変調部４３での処理を以下に説明する。
【００２８】
顔画像部１０の顔画像を形成する色成分をシアン、マゼンタ、イエロウとし、これらの色成分の量を指定する色成分量信号Ｃｏ（シアン）、Ｍｏ（マゼンタ）、Ｙｏ（イエロウ）とすると、第１および第２の格子２１，２２の部分では、顔画像部１０に対して埋込み画像部１６のパターン情報に応じて下記式にしたがって、それぞれ±αｃ，±αｍ，±αｙが加算されることにより、色差格子パターンが変調される。
【００２９】
Ｃ′＝Ｍｏ±αｃ
Ｍ′＝Ｍｏ±αｍ
Ｙ′＝Ｙｏ±αｙ
ただし、±αｃ，±αｍ，±αｙの加算によって、輝度Ｉ＝（±αｃ）＋（±αｍ）＋（±αｙ）は変化せず、色差のみが変化するようにすることが望ましい。また、第１の格子２１および第２の格子２２は、それぞれ平均色度（上半分と下半分との平均色度）に差がないように、すなわち、第１の格子２１と第２の格子２２との間の色差がほぼ「０」となるように構成されている。αｃ，αｍ，αｙの前に付けられた±の符号は、重畳記録するパターンに応じて選択される。
【００３０】
このようにして、色差格子パターンが暗号キーに対応するパターン情報によって変調され、この変調された色差格子パターンが元の色成分量信号Ｃｏ，Ｍｏ，Ｙｏに加算され、加算後の色信号量信号Ｃ′，Ｍ′，Ｙ′が顔画像部印刷部４５に供給される。顔画像部印刷部４５は、これらの記録信号にしたがって顔画像部１０の顔画像を印刷するとともに、埋込み画像部１６に暗号キーのパターンを重畳記録する。
【００３１】
上記のように、±αｃ，±αｍ，±αｙの加算によって格子内での輝度変化がないか、もしくは小さく、さらに、第１および第２の格子２１，２２間の色差がほぼ「０」となるように設定されているので、埋込み画像部１６内の格子と画像はほとんど視認できない。
【００３２】
次に、重畳記録された埋込み画像部１６の画像の再生について説明する。重畳記録された画像の上に、たとえば、図５に示すような再生フィルタ５０を重ね合わせることにより、埋込まれた画像を認識することができる。
【００３３】
図５に示す再生フィルタ５０は、図３（ａ）に示した第１の格子２１と同様に、上半分が青色フィルタで下半分が赤色フィルタの格子をマトリクス状に配列した色差格子フィルタによって構成される。埋込み画像部１６を再生フィルタ５０を通して観察される状態を模式的に図６に示す。再生フィルタ５０を埋込み画像部１６上に重ねると、埋込み画像部１６のバーコード情報部に対応する画素６０は第１の格子２１から構成されているため、青色成分が加算された部分に赤色フィルタが重なることになり、青色および赤色がそれぞれ二重に重なった明るさとなる。
【００３４】
一方、埋込み画像部１６の背景部に対応する画素６１は、第２の格子２２から構成されているため、青色成分が加算された部分に赤色フィルタが重なり、赤色成分が加算された部分に青色フィルタが重なることになり、バーコード情報部よりも暗くなる。この結果、バーコード情報部と背景部とで明るさが異なることにより、重畳記録された暗号キーであるバーコード情報が見えるようになる。
【００３５】
なお、再生フィルタ５０としては、図３（ｂ）に示した第２の格子２２で構成される格子フィルタを用いてもよい。この場合には、バーコード情報部は暗く、背景部はより明るくなり、同様に視認が可能となる。
【００３６】
このように、認証用画像上にあらかじめ定められた暗号化処理の変数となる個人を特定する暗号キーを、目視では認識不可能で、かつ、定められた特定の方法により認識可能なパターンとして重畳記録してなる個人認証用カードが得られる。したがって、顔画像部が改ざんされた場合に対しても通常の状態では視認できない埋込み画像の有無により個人認証用カードの真偽判定が可能である。
【００３７】
次に、本発明の第２の実施の形態に係る認証用記録物としての個人認証用カードについて説明する。
図７は、顔画像部１０に暗号キーのパターンを重畳記録するとともに、上記暗号キーを用いて、あらかじめ定められた暗号化処理により暗号化されたパーソナル情報を磁気情報として磁気記録部１４に記録するための画像記録装置の構成を概略的に示している。この画像記録装置は、暗号キー生成部７０、バーコード生成部７１、画像出力部７２、色差格子変調部７３、加算器７４、顔画像部印刷部７５、パーソナル情報発生部７６、暗号化処理部７７、および、磁気書込部７８によって構成されている。
【００３８】
なお、本実施の形態に係る個人認証用カードの構成は図１に示したものと同様である。したがって、以下の説明の中で図１と同機能のものは同じ符号を用いるものとする。
【００３９】
また、本実施の形態に係る個人認証用カードでは、カードの登録番号が暗号キーとして用いられる。この登録番号は、カードの申請者に対して申請ごとに与えられる特定の情報である。
【００４０】
まず、暗号キーが重畳記録された顔画像部１０を設ける処理について、図８に示すフローチャートを参照して説明する。暗号キーとなる８桁の登録番号を発生し（Ｓ１）、暗号キー生成部７０に出力される。暗号キー生成部７０では、これを２進数に変換し、あらかじめ定めた８桁の２進数に加えて得られた２進数を暗号キー情報とする（Ｓ２）。これを次式で示す。
【００４１】
ｂ＝ａ＋ｎ
ｎは登録番号の２進数で、ａはあらかじめ定めた数値であり、ｂが暗号キーとなる。
【００４２】
暗号キー生成部７０からの暗号キー情報は、バーコード生成部７１に出力される。バーコード生成部７１では、暗号キー情報がバーコード情報に変換され（Ｓ３）、色差格子変調部７３に出力される。色差格子変調部７３では、図２（ａ）および（ｂ）に示した第１および第２の格子２１，２２が読出され（Ｓ４）、先に説明したように、バーコード情報によって色差格子パターンを変調して、±αｃ，±αｍ，±αｙの信号に変換する処理を行なう（Ｓ５）。
【００４３】
色差格子変調部７３で変調された色差格子パターンは加算器７４に入力される。また、画像出力部７２から顔画像情報が出力され、加算器７４に送られる（Ｓ６）。加算器７４では、画像出力部７２からの顔画像情報の各色成分の量を指定する色成分量信号Ｃｏ（シアン）、Ｍｏ（マゼンタ）、Ｙｏ（イエロウ）と、色差格子変調部７３からの±αｃ，±αｍ，±αｙの各信号とを加算して（Ｓ７）、前記式に示した色成分量信号（各色記録情報）Ｃ′，Ｍ′，Ｙ′をそれぞれ生成する（Ｓ８）。
【００４４】
以上の処理については、前述した第１の実施の形態の処理と同じであるので詳しい説明を省略する。
加算器７４から出力される記録情報は、顔画像部印刷部７５に出力される。顔画像部印刷部７５では、これらの記録信号にしたがって顔画像部１０の顔画像を印刷するとともに、埋込み画像部１６に暗号キーのパターンを重畳記録する（Ｓ９）。
【００４５】
上記のように、±αｃ，±αｍ，±αｙの加算によって格子内での輝度変化がないか、もしくは小さく、さらに、第１および第２の格子２１，２２間の色差がほぼ「０」となるように設定されているので、埋込み画像部１６内の格子と画像はほとんど視認できない。
【００４６】
次に、磁気記録部１４への書込み処理について、図８に示すフローチャートを参照して説明する。ここでは、パーソナル情報発生部７６からカード発行の申請人の氏名、有効期間が暗号化処理部７７に出力される（Ｓ１０）。また、暗号キー生成部７０からは、先に述べた暗号キー情報が暗号化処理部７７に出力される。暗号化処理部７７では、所定の処理により暗号キー情報を用いて氏名情報、有効期間情報の暗号化が行なわれ、暗号化情報が生成される（Ｓ１１）。
【００４７】
暗号化処理部７７からの暗号化情報は磁気書込部７８に送られ、磁気記録部１４へ書込まれる（Ｓ１２）。磁気記録部１４へ書込まれた情報は、磁気読取部（図示せず）で読取られ、正しく書込まれたか否かのチェックが行なわれる（Ｓ１３）。
【００４８】
このように、認証用画像上にあらかじめ定められた暗号化処理の変数となる個人を特定する暗号キーを、目視では認識不可能で、かつ、定められた特定の方法により認識可能なパターンとして重畳記録するとともに、上記暗号キーを用いて、あらかじめ定められた暗号化処理により暗号化されたパーソナル情報を磁気記録部に記録してなる個人認証用カードが得られる。
【００４９】
したがって、顔画像部が改ざんされた場合に対しても、通常の状態では視認できない埋込み画像の有無により個人認証用カードの真偽判定が可能であり、さらに、埋込み画像が偽造された場合でも、磁気記録部に書込まれたパーソナル情報の真偽で個人認証用カードの真偽判定が可能となる。
【００５０】
次に、本発明の第３の実施の形態に係る認証用画像を記録した個人認証用カードの真偽を判定する真偽判定方法について説明する。
図９は、顔画像部１０に重畳記録された暗号キーを特定の方法により読取り、磁気記録部１４から読出した暗号化処理されたパーソナル情報を、上記読取られた暗号キーを用いてあらかじめ定められた暗号化処理により復号して、復号の可否により個人認証用カードの真偽を判定する真偽判定装置の構成を概略的に示している。この真偽判定装置は、赤色発光ダイオード１００，１０１、光センサ１０２，１０３、マスク１０４，１０５、埋込み画像抽出部１０６、暗号キー復元部１０７、磁気ヘッド１０８、磁気読取部１０９、復号化処理部１１０、および、復号化判定部１１１によって構成されている。
【００５１】
なお、本実施の形態に係る個人認証用カードの構成は図１に示したものと同様である。したがって、以下の説明の中で図１と同機能のものは同じ符号を用いるものとする。
【００５２】
また、本実施の形態に係る個人認証用カードでは、カードの登録番号が暗号キーとして用いられる。この登録番号は、カードの申請者に対して申請ごとに与えられる特定の情報である。
【００５３】
また、暗号キーが重畳記録された顔画像部１０を設ける処理は、前述した第２の実施の形態と同様であるので説明は省略する。
次に、個人認証用カードが使用される際の個人認証用カードの真偽判定処理について、図１０に示すフローチャートを参照して説明する。個人認証用カード１は、図示しない搬送手段により図示矢印方向に搬送される。搬送される個人認証用カード１は、赤色発光ダイオード１００，１０１により顔画像部１０が照明され、その反射光は光センサ１０２，１０３により検出される。
【００５４】
このとき、赤色発光ダイオード１００，１０１の光軸上に、個人認証用カード１に極めて近接して図３（ａ）（ｂ）に示した格子２１，２２を選択するためのマスク１０４，１０５が配設されている。図１１（ａ）（ｂ）は、マスク１０４，１０５の一例を模式的に示したもので、図１１（ａ）はマスク１０４を示し、図１１（ｂ）はマスク１０５を示しており、斜線部分は遮光部である。
【００５５】
顔画像部１０の中の埋込み画像部１６がマスク１０４の下を通過するときには、埋込み画像部１６の格子２１，２２の上半分に相当する部分が選択的に読取られ、また、マスク１０５の下を通過するときには、埋込み画像部１６の格子２１，２２の下半分に相当する部分が選択的に読取られる。
【００５６】
埋込み画像部１６のうち、図３（ａ）の格子２１のパターン、上半分は青色が加算され、下半分は赤色が加算されている青／赤色パターンの部分が読取られる場合を考えると、マスク１０４を介しての光センサ１０２の出力は、青色パターンが赤色光で照明された反射光を受光するので小さな値となる。次に、同じ青／赤色パターンがマスク１０５を介して読取られる場合は、赤色光で照明された赤色パターンの反射光を読取るので、光センサ１０３の出力は大きな値となる。
【００５７】
一方、埋込み画像部１６のうち、図３（ｂ）の格子２２のパターン、上半分は赤色が加算され、下半分は青色が加算されている赤／青色パターンの部分が読取られる場合を考えると、先の場合と逆になり、マスク１０４を介しての光センサ１０２の出力は大きな値となる。次に、同じ青／赤色パターンがマスク１０５を介して読取られる場合は、光センサ１０３の出力は小さな値となる。
【００５８】
埋込み画像抽出部１０６では、入力された同じ部分に関する光センサ１０２，１０３の出力を比較することにより、埋込み画像部１６の読取り対象パターンが図３（ａ）の青／赤色パターンであるか、図３（ｂ）の赤／青色パターンであるかの識別を行ない、埋込まれたバーコードパターンを抽出する（Ｓ２１）。読取られたバーコード情報は暗号キー復元部１０７に送られる。暗号キー復元部１０７では、あらかじめ用意されている先の暗号キー／バーコード情報化の逆処理を行なうことにより、暗号キーを復元する（Ｓ２２）。
【００５９】
一方、個人認証用カード１の磁気記録部１４に記録されているパーソナル情報の暗号化情報が、磁気ヘッド１０８、磁気読取部１０９によって読取られ（Ｓ２３）、復号化処理部１１０に送られる。復号化処理部１１０では、暗号キー復元部１０７からの暗号キー、あらかじめ設定されている値と暗号処理に用いた式を用いて復号化処理を行なう（Ｓ２４）。
【００６０】
復号化処理された情報は復号化判定部１１１に送られる。復号化判定部１１１では、復号化された情報が有意なものであるか否かを判定する（Ｓ２５）。この判定の結果、有意なもの（ＧＯＯＤ）と判定された場合は、個人認証用カード１は正しいものであり、有意でない（ＮＧ）と判定された場合は偽りのカードと判定される。
【００６１】
このような真偽判定方法によれば、顔画像部１０が改ざんされた場合に対しても、埋込み画像が抽出されないことにより認証用カード１の真偽判定が可能であり、埋込み画像が偽造された場合でも、磁気記録部１４に書込まれたパーソナル情報の真偽で個人認証用カード１の真偽判定が可能となる。
【００６２】
次に、本発明の第４の実施の形態に係る認証用画像を記録した個人認証用カードの使用者の真偽を判定する真偽判定方法について説明する。
図１２は、個人認証用カードが使用される際に、顔画像部１０に重畳記録された暗号キーを特定の方法により読取り、この読取った暗号キーと、使用者により申請された暗号キーとを照合することにより、個人認証用カードの使用者の真偽を判定する真偽判定装置の構成を概略的に示している。この真偽判定装置は、赤色発光ダイオード１００，１０１、光センサ１０２，１０３、マスク１０４，１０５、埋込み画像抽出部１０６、暗号キー復元部１０７、復号キー照合部１１２、および、暗号キー入力部１１３によって構成されている。
【００６３】
なお、本実施の形態に係る個人認証用カードの構成は図１に示したものと同様である。したがって、以下の説明の中で図１と同機能のものは同じ符号を用いるものとする。
【００６４】
また、本実施の形態に係る個人認証用カードでは、カードの登録番号が暗号キーとして用いられる。この登録番号は、カードの申請者に対して申請ごとに与えられる特定の情報である。
【００６５】
また、暗号キーが重畳記録された顔画像部１０を設ける処理は、前述した第２の実施の形態と同様であるので説明は省略する。
次に、個人認証用カードが使用される際の使用者の真偽判定処理について、図１３に示すフローチャートを参照して説明する。個人認証用カード１は、図示しない搬送手段により図示矢印方向に搬送される。搬送される個人認証用カード１は、赤色発光ダイオード１００，１０１により顔画像部１０が照明され、その反射光は光センサ１０２，１０３により検出される。
【００６６】
このとき、赤色発光ダイオード１００，１０１の光軸上に、個人認証用カード１に極めて近接して図３（ａ）（ｂ）に示した格子２１，２２を選択するためのマスク１０４，１０５が配設されている。
【００６７】
顔画像部１０の中の埋込み画像部１６がマスク１０４の下を通過するときには、埋込み画像部１６の格子２１，２２の上半分に相当する部分が選択的に読取られ、また、マスク１０５の下を通過するときには、埋込み画像部１６の格子２１，２２の下半分に相当する部分が選択的に読取られる。
【００６８】
埋込み画像部１６のうち、図３（ａ）の格子２１のパターン、上半分は青色が加算され、下半分は赤色が加算されている青／赤色パターンの部分が読取られる場合を考えると、マスク１０４を介しての光センサ１０２の出力は、青色パターンが赤色光で照明された反射光を受光するので小さな値となる。次に、同じ青／赤色パターンがマスク１０５を介して読取られる場合は、赤色光で照明された赤色パターンの反射光を読取るので、光センサ１０３の出力は大きな値となる。
【００６９】
一方、埋込み画像部１６のうち、図３（ｂ）の格子２２のパターン、上半分は赤色が加算され、下半分は青色が加算されている赤／青色パターンの部分が読取られる場合を考えると、先の場合と逆になり、マスク１０４を介しての光センサ１０２の出力は大きな値となる。次に、同じ青／赤色パターンがマスク１０５を介して読取られる場合は、光センサ１０３の出力は小さな値となる。
【００７０】
埋込み画像抽出部１０６では、入力された同じ部分に関する光センサ１０２，１０３の出力を比較することにより、埋込み画像部１６の読取り対象パターンが図３（ａ）の青／赤色パターンであるか、図３（ｂ）の赤／青色パターンであるかの識別を行ない、埋込まれたバーコードパターンを抽出する（Ｓ３１）。読取られたバーコード情報は暗号キー復元部１０７に送られる。暗号キー復元部１０７では、あらかじめ用意されている先の暗号キー／バーコード情報化の逆処理を行なうことにより、暗号キーを復元する（Ｓ３２）。復元された暗号キーは暗号キー照合部１１２に送られる。
【００７１】
一方、暗号キー入力部１１３から、個人認証用カード１を使用しようとする人により暗号キーが入力される（Ｓ３３）。入力された暗号キーは暗号キー照合部１１２に送られる。暗号キー照合部１１２では、個人認証用カード１から復元された暗号キーとカード使用者によって入力された暗号キーとの照合を行なう（Ｓ３４）。この照合の結果、両者が合致する（ＧＯＯＤ）と判定された場合は、使用者は個人認証用カード１の所有者と一致しており、両者が合致しない（ＮＧ）場合は、不当な使用者と判定される。
【００７２】
このような真偽判定方法によれば、正当な暗号キーおよび暗号化処理の方法がわからない限り、個人認証用カード１の磁気記録部１４の磁気情報から対象となる暗号キーを探すことができず、不当な使用者が入力する暗号キーが正しい暗号キーと合致する確率は極めて低くなる。
【００７３】
したがって、個人認証用カード１の認証用画像などが偽造、改ざんされた場合でも、個人認証用カード１の正当な所有者と使用者の真偽判定を行なうことができる。
【００７４】
なお、前記実施の形態では、磁気記録部を情報記憶部として持つ磁気カード式の個人認証用カードを例に示したが、ＩＣメモリを情報記憶部とするＩＣカード式の個人認証用カードにも、本発明が適用されることは勿論である。
また、個人認証用カードに限らず、たとえば、クレジットカードやバンクカードなどの認証用記録物にも同様に適用可能である。
【００７５】
【発明の効果】
以上詳述したように本発明によれば、認証用記録物の認証用画像などが偽造、改ざんされた場合でも、認証用記録物の正当な所有者と使用者の真偽判定を行なうことができる真偽判定装置および真偽判定方法を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る個人認証用カードを模式的に示すもので、（ａ）図は表面図、（ｂ）図は裏面図。
【図２】図１中の視認できない埋込み画像部の詳細を模式的に示す図。
【図３】図２中の格子を拡大して示す図。
【図４】顔画像に暗号キーを重畳記録する画像記録装置の要部構成を概略的に示すブロック図。
【図５】再生フィルタを模式的に示す図。
【図６】再生フィルタにより埋込み画像部に記録されたバーコード情報を再現した状態を模式的に示す図。
【図７】本発明の第２の実施の形態に係る個人認証用カードを処理する画像記録装置の要部構成を概略的に示すブロック図。
【図８】図７に示した画像記録装置の処理を説明するフローチャート。
【図９】本発明の第３の実施の形態に係る真偽判定方法を説明する真偽判定装置の要部構成を概略的に示すブロック図。
【図１０】図９に示した真偽判定装置の処理を説明するフローチャート。
【図１１】図９における２つのマスクの構成を模式的に示す図。
【図１２】本発明の第４の実施の形態に係る真偽判定方法を説明する真偽判定装置の要部構成を概略的に示すブロック図。
【図１３】図１２に示した真偽判定装置の処理を説明するフローチャート。
【符号の説明】
１……個人認証用カード（認証用記録物）、１０……認証用画像であるカード所有者の顔画像が記録された顔画像部、１４……磁気記録部（情報記憶部）、１６……暗号キーが重畳記録された埋込み画像部、２１……第１の格子、２２……第２の格子、４０，７２……画像出力部、４１……暗号キー発生部、４２，７１……バーコード生成部、４３，７３……色差格子変調部、４４，７４……加算器、４５，７５……顔画像部印刷部、５０……再生フィルタ、７０……暗号キー生成部、７６……パーソナル情報発生部、７７……暗号化処理部、７８……磁気書込部、１０６……埋込み画像抽出部、１０７……暗号キー復元部、１０９……磁気読取部、１１０……復号化処理部、１１１……復号化判定部、１１２……暗号キー照合部、１１３……暗号キー入力部。
【発明の属する技術分野】
本発明は、たとえば、顔画像や地紋画像などの認証用画像が設けられた個人認証用カードやクレジットカードなどの認証用記録物の使用者の真偽を判定する真偽判定装置および真偽判定方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、クレジットカードなどのアフタペイドカードを利用しての買物、バンクカードによる預金の引出し、交通システムにおけるプリペイドカードなど、カードを利用するシステムが社会に広く普及している。今後は、さらに１枚のカードで複数のシステムを利用できるものも開発されるものと思われる。
【０００３】
このようなシステムにおいて、システムの利用のキーとなるカードが偽造、あるいは、カードの正当な所有者から不正使用する使用者に、カードの所有者が改ざんされて不正使用された場合、システム構築者あるいは正当なカードの所有者に大きな損害が生じることがある。あるいは、公的機関の発行するパスポート、運転免許証など、認証用記録物が偽造あるいは内容の改ざんが行なわれた場合、大きな社会問題となる危惧がある。
【０００４】
このように、利用される認証用記録物にはセキュリティが要求される。認証用記録物の偽造を防止するため、認証用記録物に所有者（使用者）の顔画像あるいは特定パターンのホログラムシートなど、一般に入手しにくい特殊シートを設けて認証用としている。また、特定なパターンによる地肌模様を施したり、特殊な印刷技術による画像を設け、認証用としている。
【０００５】
さらに、認証用記録物を用いてシステムを利用する際、認証用記録物の所有者と使用者とが同一人か否かを照合するために、一般に、あらかじめ認証用記録物に記憶させた認証番号と使用者がシステムの端末装置に入力する認証番号とを照合し、使用者の真偽を判定している。
【０００６】
しかし、このような情報が改ざんされると不正使用が可能となる。また、情報の改ざんにはプリペイドカードの残金改ざんなどもある。カードに記憶されている情報の改ざん防止についても、磁気カードでは特殊な磁気記録、あるいは、情報記憶部を磁気記録よりも改ざんが困難なＩＣメモリ（ＩＣカードなど）にすることにより、セキュリティを向上させることが図られている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、これらの対策に対して、顔画像のすげ替え、特殊シートの不正流用、コンピュータ、カラースキャナ、カラープリンタの高性能化による特殊印刷の複写などが行なわれており、そのため、認証用記録物の偽造に関して、上記の対策は必ずしも万全ではない。
【０００８】
また、認証用記録物に記憶されている情報の改ざんについても、近年、コンピュータの高性能化、高度な情報解析ソフトの出現など、専門の知識を有する者が知識と設備を駆使すれば、ＩＣメモリ内の情報の読出し、メモリへの書込みが近い将来可能となると思われる。
【０００９】
たとえば、認証用画像が正当な所有者の顔画像から不正使用者の顔画像にすげ替えられても、不正使用者の顔と認証用記録物の顔画像とが一致するため、認証用記録物の不正使用と認識できない恐れがある。
【００１０】
そこで、本発明は、認証用記録物の認証用画像などが偽造、改ざんされた場合でも、認証用記録物の正当な所有者と使用者の真偽判定を行なうことができる真偽判定装置および真偽判定方法を提供することを目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
本発明の真偽判定装置は、認証用画像が記録され、かつ、この認証用画像の上にあらかじめ定められた暗号化処理の変数となる暗号キーが目視では認識不可能で、定められた特定の方法により認識可能なパターンとして重畳記録されている認証用記録物の使用者の真偽を判定する真偽判定装置であって、前記認証用記録物が使用される際に、当該認証用記録物の前記認証用画像の上に重畳記録された前記パターンを前記特定の方法により読取る読取手段と、この読取手段により読取られたパターンから前記暗号キーを復元する暗号キー復元手段と、この暗号キー復元手段により復元された暗号キーと前記使用者により申請された暗号キーとを照合することにより両暗号キー間に所定の関係が成立するか否かを判定する照合手段とを具備している。
【００１４】
また、本発明の真偽判定方法は、認証用画像が記録され、かつ、この認証用画像の上にあらかじめ定められた暗号化処理の変数となる暗号キーが目視では認識不可能で、定められた特定の方法により認識可能なパターンとして重畳記録されている認証用記録物の使用者の真偽を判定する真偽判定方法であって、前記認証用記録物が使用される際に、当該認証用記録物の前記認証用画像の上に重畳記録された前記パターンを前記特定の方法を用いた読取手段により読取る読取工程と、この読取工程により読取られたパターンから前記暗号キーを暗号キー復元手段により復元する暗号キー復元工程と、この暗号キー復元工程により復元された暗号キーと前記使用者により申請された暗号キーとを照合手段により照合することにより両暗号キー間に所定の関係が成立するか否かを判定する照合工程とを具備している。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
図１は、本発明の第１の実施の形態に係る認証用記録物としての個人認証用カード（証明書磁気カード）を模式的に示したものである。図１において、個人認証用カード１の一方の面（表面）には、認証用画像であるカード所有者の顔画像が印刷記録された顔画像部１０、カード所有者の氏名１１、カード有効期限１３などが設けられている。個人認証用カード１の他方の面（裏面）には、情報記憶部としてのストライプ状の磁気記録部１４、カード発行会社名１５などが設けられている。
【００１８】
そして、顔画像部１０の一部分には、後述する暗号キーである２進数表示の数字を示すバーコード情報が、目視では認識できず、後述する再生フィルタを通して認識可能なパターンとして顔画像上に重畳記録された埋込み画像部１６が設けられている。
【００１９】
なお、認証用画像としては、上記顔画像の他に、たとえば、特定模様の地肌模様、ロゴマーク、認証用記録物の発行元名称など、認証用記録物を特徴付ける画像、文字、パターンを用いることができる。
【００２０】
次に、暗号キーについて説明する。暗号キーは、あらかじめ定められた暗号化処理の変数を示しており、たとえば、認証用記録物の登録番号、個人のＩＤ（識別）番号、グループ別に与えられた番号、管理区域別に与えられた番号などを用いることができる。
【００２１】
暗号キーを用いて、有効期限、有効範囲などの制限条件、所有者の履歴、使用可能な金額などの情報を以下の例に示すような方法で暗号化処理を行なう。たとえば、情報を８桁ごとに区切り、同じ８桁の２進数で除し、余りを暗号化された情報とする。これを次式で示す。
【００２２】
ｂ＝ａ（ｍｏｄｅ ｎ）
ｂはａをｎで除したときの剰余を示す。ａは情報を８桁ごとに区切ったときの１つの区切りであり、ｂが暗号キーとなる。暗号キーは、２進数表示の数値で表わされる。埋込み画像部１６に埋込むパターンとしては、数字あるいはこれを変換したバーコード、２次元コードなどのコードパターンが用いられる。
【００２３】
埋込み画像部１６に記録された暗号キーのパターンは、たとえば、図２に模式的に示したように、上向きの矢印（↑）で示す第１の格子２１と、下向きの矢印（↓）で示す第２の格子２２との組合わせからなる色差格子パターンによって構成されている。
【００２４】
図３（ａ）（ｂ）は、第１の格子２１および第２の格子２２を詳細に示すものであり、いずれも上半分と下半分とに分かれている。図３（ａ）に示す第１の格子２１では、上半分は青色成分が顔画像部１０に加算され、その分だけ赤色成分が減じられて明るさの変化がないように構成され、下半分では逆に、顔画像部１０に赤色成分が加算され、その分だけ青色成分が減じられる。
【００２５】
図３（ｂ）に示す第２の格子２２では、第１の格子２１とは逆に、上半分は赤色成分が顔画像部１０に加算され、その分だけ青色成分が減じられて明るさの変化がないように構成され、下半分では逆に、顔画像部１０に青色成分が加算され、その分だけ赤色成分が減じられる。これら第１および第２の格子２１，２２を色差格子パターンという。
【００２６】
次に、顔画像部１０に暗号キーのパターンを重畳記録するための処理について説明する。図４に重畳記録するための画像記録装置の構成を概略的に示している。この画像記録装置は、画像出力部４０、暗号キー発生部４１、バーコード生成部４２、色差格子変調部４３、加算器４４、および、顔画像部印刷部４５によって構成されている。
【００２７】
すなわち、画像出力部４０から記録する顔画像情報の色成分量Ｃｏ（シアン）、Ｍｏ（マゼンタ）、Ｙｏ（イエロウ）を出力し、それを加算器４４に送る。また、暗号キー発生部４１から暗号キー情報を発生する。発生された暗号キー情報はバーコード生成部４２に入力され、ここでバーコード情報に変換される。変換されたバーコード情報は色差格子変調部４３に入力される。色差格子変調部４３での処理を以下に説明する。
【００２８】
顔画像部１０の顔画像を形成する色成分をシアン、マゼンタ、イエロウとし、これらの色成分の量を指定する色成分量信号Ｃｏ（シアン）、Ｍｏ（マゼンタ）、Ｙｏ（イエロウ）とすると、第１および第２の格子２１，２２の部分では、顔画像部１０に対して埋込み画像部１６のパターン情報に応じて下記式にしたがって、それぞれ±αｃ，±αｍ，±αｙが加算されることにより、色差格子パターンが変調される。
【００２９】
Ｃ′＝Ｍｏ±αｃ
Ｍ′＝Ｍｏ±αｍ
Ｙ′＝Ｙｏ±αｙ
ただし、±αｃ，±αｍ，±αｙの加算によって、輝度Ｉ＝（±αｃ）＋（±αｍ）＋（±αｙ）は変化せず、色差のみが変化するようにすることが望ましい。また、第１の格子２１および第２の格子２２は、それぞれ平均色度（上半分と下半分との平均色度）に差がないように、すなわち、第１の格子２１と第２の格子２２との間の色差がほぼ「０」となるように構成されている。αｃ，αｍ，αｙの前に付けられた±の符号は、重畳記録するパターンに応じて選択される。
【００３０】
このようにして、色差格子パターンが暗号キーに対応するパターン情報によって変調され、この変調された色差格子パターンが元の色成分量信号Ｃｏ，Ｍｏ，Ｙｏに加算され、加算後の色信号量信号Ｃ′，Ｍ′，Ｙ′が顔画像部印刷部４５に供給される。顔画像部印刷部４５は、これらの記録信号にしたがって顔画像部１０の顔画像を印刷するとともに、埋込み画像部１６に暗号キーのパターンを重畳記録する。
【００３１】
上記のように、±αｃ，±αｍ，±αｙの加算によって格子内での輝度変化がないか、もしくは小さく、さらに、第１および第２の格子２１，２２間の色差がほぼ「０」となるように設定されているので、埋込み画像部１６内の格子と画像はほとんど視認できない。
【００３２】
次に、重畳記録された埋込み画像部１６の画像の再生について説明する。重畳記録された画像の上に、たとえば、図５に示すような再生フィルタ５０を重ね合わせることにより、埋込まれた画像を認識することができる。
【００３３】
図５に示す再生フィルタ５０は、図３（ａ）に示した第１の格子２１と同様に、上半分が青色フィルタで下半分が赤色フィルタの格子をマトリクス状に配列した色差格子フィルタによって構成される。埋込み画像部１６を再生フィルタ５０を通して観察される状態を模式的に図６に示す。再生フィルタ５０を埋込み画像部１６上に重ねると、埋込み画像部１６のバーコード情報部に対応する画素６０は第１の格子２１から構成されているため、青色成分が加算された部分に赤色フィルタが重なることになり、青色および赤色がそれぞれ二重に重なった明るさとなる。
【００３４】
一方、埋込み画像部１６の背景部に対応する画素６１は、第２の格子２２から構成されているため、青色成分が加算された部分に赤色フィルタが重なり、赤色成分が加算された部分に青色フィルタが重なることになり、バーコード情報部よりも暗くなる。この結果、バーコード情報部と背景部とで明るさが異なることにより、重畳記録された暗号キーであるバーコード情報が見えるようになる。
【００３５】
なお、再生フィルタ５０としては、図３（ｂ）に示した第２の格子２２で構成される格子フィルタを用いてもよい。この場合には、バーコード情報部は暗く、背景部はより明るくなり、同様に視認が可能となる。
【００３６】
このように、認証用画像上にあらかじめ定められた暗号化処理の変数となる個人を特定する暗号キーを、目視では認識不可能で、かつ、定められた特定の方法により認識可能なパターンとして重畳記録してなる個人認証用カードが得られる。したがって、顔画像部が改ざんされた場合に対しても通常の状態では視認できない埋込み画像の有無により個人認証用カードの真偽判定が可能である。
【００３７】
次に、本発明の第２の実施の形態に係る認証用記録物としての個人認証用カードについて説明する。
図７は、顔画像部１０に暗号キーのパターンを重畳記録するとともに、上記暗号キーを用いて、あらかじめ定められた暗号化処理により暗号化されたパーソナル情報を磁気情報として磁気記録部１４に記録するための画像記録装置の構成を概略的に示している。この画像記録装置は、暗号キー生成部７０、バーコード生成部７１、画像出力部７２、色差格子変調部７３、加算器７４、顔画像部印刷部７５、パーソナル情報発生部７６、暗号化処理部７７、および、磁気書込部７８によって構成されている。
【００３８】
なお、本実施の形態に係る個人認証用カードの構成は図１に示したものと同様である。したがって、以下の説明の中で図１と同機能のものは同じ符号を用いるものとする。
【００３９】
また、本実施の形態に係る個人認証用カードでは、カードの登録番号が暗号キーとして用いられる。この登録番号は、カードの申請者に対して申請ごとに与えられる特定の情報である。
【００４０】
まず、暗号キーが重畳記録された顔画像部１０を設ける処理について、図８に示すフローチャートを参照して説明する。暗号キーとなる８桁の登録番号を発生し（Ｓ１）、暗号キー生成部７０に出力される。暗号キー生成部７０では、これを２進数に変換し、あらかじめ定めた８桁の２進数に加えて得られた２進数を暗号キー情報とする（Ｓ２）。これを次式で示す。
【００４１】
ｂ＝ａ＋ｎ
ｎは登録番号の２進数で、ａはあらかじめ定めた数値であり、ｂが暗号キーとなる。
【００４２】
暗号キー生成部７０からの暗号キー情報は、バーコード生成部７１に出力される。バーコード生成部７１では、暗号キー情報がバーコード情報に変換され（Ｓ３）、色差格子変調部７３に出力される。色差格子変調部７３では、図２（ａ）および（ｂ）に示した第１および第２の格子２１，２２が読出され（Ｓ４）、先に説明したように、バーコード情報によって色差格子パターンを変調して、±αｃ，±αｍ，±αｙの信号に変換する処理を行なう（Ｓ５）。
【００４３】
色差格子変調部７３で変調された色差格子パターンは加算器７４に入力される。また、画像出力部７２から顔画像情報が出力され、加算器７４に送られる（Ｓ６）。加算器７４では、画像出力部７２からの顔画像情報の各色成分の量を指定する色成分量信号Ｃｏ（シアン）、Ｍｏ（マゼンタ）、Ｙｏ（イエロウ）と、色差格子変調部７３からの±αｃ，±αｍ，±αｙの各信号とを加算して（Ｓ７）、前記式に示した色成分量信号（各色記録情報）Ｃ′，Ｍ′，Ｙ′をそれぞれ生成する（Ｓ８）。
【００４４】
以上の処理については、前述した第１の実施の形態の処理と同じであるので詳しい説明を省略する。
加算器７４から出力される記録情報は、顔画像部印刷部７５に出力される。顔画像部印刷部７５では、これらの記録信号にしたがって顔画像部１０の顔画像を印刷するとともに、埋込み画像部１６に暗号キーのパターンを重畳記録する（Ｓ９）。
【００４５】
上記のように、±αｃ，±αｍ，±αｙの加算によって格子内での輝度変化がないか、もしくは小さく、さらに、第１および第２の格子２１，２２間の色差がほぼ「０」となるように設定されているので、埋込み画像部１６内の格子と画像はほとんど視認できない。
【００４６】
次に、磁気記録部１４への書込み処理について、図８に示すフローチャートを参照して説明する。ここでは、パーソナル情報発生部７６からカード発行の申請人の氏名、有効期間が暗号化処理部７７に出力される（Ｓ１０）。また、暗号キー生成部７０からは、先に述べた暗号キー情報が暗号化処理部７７に出力される。暗号化処理部７７では、所定の処理により暗号キー情報を用いて氏名情報、有効期間情報の暗号化が行なわれ、暗号化情報が生成される（Ｓ１１）。
【００４７】
暗号化処理部７７からの暗号化情報は磁気書込部７８に送られ、磁気記録部１４へ書込まれる（Ｓ１２）。磁気記録部１４へ書込まれた情報は、磁気読取部（図示せず）で読取られ、正しく書込まれたか否かのチェックが行なわれる（Ｓ１３）。
【００４８】
このように、認証用画像上にあらかじめ定められた暗号化処理の変数となる個人を特定する暗号キーを、目視では認識不可能で、かつ、定められた特定の方法により認識可能なパターンとして重畳記録するとともに、上記暗号キーを用いて、あらかじめ定められた暗号化処理により暗号化されたパーソナル情報を磁気記録部に記録してなる個人認証用カードが得られる。
【００４９】
したがって、顔画像部が改ざんされた場合に対しても、通常の状態では視認できない埋込み画像の有無により個人認証用カードの真偽判定が可能であり、さらに、埋込み画像が偽造された場合でも、磁気記録部に書込まれたパーソナル情報の真偽で個人認証用カードの真偽判定が可能となる。
【００５０】
次に、本発明の第３の実施の形態に係る認証用画像を記録した個人認証用カードの真偽を判定する真偽判定方法について説明する。
図９は、顔画像部１０に重畳記録された暗号キーを特定の方法により読取り、磁気記録部１４から読出した暗号化処理されたパーソナル情報を、上記読取られた暗号キーを用いてあらかじめ定められた暗号化処理により復号して、復号の可否により個人認証用カードの真偽を判定する真偽判定装置の構成を概略的に示している。この真偽判定装置は、赤色発光ダイオード１００，１０１、光センサ１０２，１０３、マスク１０４，１０５、埋込み画像抽出部１０６、暗号キー復元部１０７、磁気ヘッド１０８、磁気読取部１０９、復号化処理部１１０、および、復号化判定部１１１によって構成されている。
【００５１】
なお、本実施の形態に係る個人認証用カードの構成は図１に示したものと同様である。したがって、以下の説明の中で図１と同機能のものは同じ符号を用いるものとする。
【００５２】
また、本実施の形態に係る個人認証用カードでは、カードの登録番号が暗号キーとして用いられる。この登録番号は、カードの申請者に対して申請ごとに与えられる特定の情報である。
【００５３】
また、暗号キーが重畳記録された顔画像部１０を設ける処理は、前述した第２の実施の形態と同様であるので説明は省略する。
次に、個人認証用カードが使用される際の個人認証用カードの真偽判定処理について、図１０に示すフローチャートを参照して説明する。個人認証用カード１は、図示しない搬送手段により図示矢印方向に搬送される。搬送される個人認証用カード１は、赤色発光ダイオード１００，１０１により顔画像部１０が照明され、その反射光は光センサ１０２，１０３により検出される。
【００５４】
このとき、赤色発光ダイオード１００，１０１の光軸上に、個人認証用カード１に極めて近接して図３（ａ）（ｂ）に示した格子２１，２２を選択するためのマスク１０４，１０５が配設されている。図１１（ａ）（ｂ）は、マスク１０４，１０５の一例を模式的に示したもので、図１１（ａ）はマスク１０４を示し、図１１（ｂ）はマスク１０５を示しており、斜線部分は遮光部である。
【００５５】
顔画像部１０の中の埋込み画像部１６がマスク１０４の下を通過するときには、埋込み画像部１６の格子２１，２２の上半分に相当する部分が選択的に読取られ、また、マスク１０５の下を通過するときには、埋込み画像部１６の格子２１，２２の下半分に相当する部分が選択的に読取られる。
【００５６】
埋込み画像部１６のうち、図３（ａ）の格子２１のパターン、上半分は青色が加算され、下半分は赤色が加算されている青／赤色パターンの部分が読取られる場合を考えると、マスク１０４を介しての光センサ１０２の出力は、青色パターンが赤色光で照明された反射光を受光するので小さな値となる。次に、同じ青／赤色パターンがマスク１０５を介して読取られる場合は、赤色光で照明された赤色パターンの反射光を読取るので、光センサ１０３の出力は大きな値となる。
【００５７】
一方、埋込み画像部１６のうち、図３（ｂ）の格子２２のパターン、上半分は赤色が加算され、下半分は青色が加算されている赤／青色パターンの部分が読取られる場合を考えると、先の場合と逆になり、マスク１０４を介しての光センサ１０２の出力は大きな値となる。次に、同じ青／赤色パターンがマスク１０５を介して読取られる場合は、光センサ１０３の出力は小さな値となる。
【００５８】
埋込み画像抽出部１０６では、入力された同じ部分に関する光センサ１０２，１０３の出力を比較することにより、埋込み画像部１６の読取り対象パターンが図３（ａ）の青／赤色パターンであるか、図３（ｂ）の赤／青色パターンであるかの識別を行ない、埋込まれたバーコードパターンを抽出する（Ｓ２１）。読取られたバーコード情報は暗号キー復元部１０７に送られる。暗号キー復元部１０７では、あらかじめ用意されている先の暗号キー／バーコード情報化の逆処理を行なうことにより、暗号キーを復元する（Ｓ２２）。
【００５９】
一方、個人認証用カード１の磁気記録部１４に記録されているパーソナル情報の暗号化情報が、磁気ヘッド１０８、磁気読取部１０９によって読取られ（Ｓ２３）、復号化処理部１１０に送られる。復号化処理部１１０では、暗号キー復元部１０７からの暗号キー、あらかじめ設定されている値と暗号処理に用いた式を用いて復号化処理を行なう（Ｓ２４）。
【００６０】
復号化処理された情報は復号化判定部１１１に送られる。復号化判定部１１１では、復号化された情報が有意なものであるか否かを判定する（Ｓ２５）。この判定の結果、有意なもの（ＧＯＯＤ）と判定された場合は、個人認証用カード１は正しいものであり、有意でない（ＮＧ）と判定された場合は偽りのカードと判定される。
【００６１】
このような真偽判定方法によれば、顔画像部１０が改ざんされた場合に対しても、埋込み画像が抽出されないことにより認証用カード１の真偽判定が可能であり、埋込み画像が偽造された場合でも、磁気記録部１４に書込まれたパーソナル情報の真偽で個人認証用カード１の真偽判定が可能となる。
【００６２】
次に、本発明の第４の実施の形態に係る認証用画像を記録した個人認証用カードの使用者の真偽を判定する真偽判定方法について説明する。
図１２は、個人認証用カードが使用される際に、顔画像部１０に重畳記録された暗号キーを特定の方法により読取り、この読取った暗号キーと、使用者により申請された暗号キーとを照合することにより、個人認証用カードの使用者の真偽を判定する真偽判定装置の構成を概略的に示している。この真偽判定装置は、赤色発光ダイオード１００，１０１、光センサ１０２，１０３、マスク１０４，１０５、埋込み画像抽出部１０６、暗号キー復元部１０７、復号キー照合部１１２、および、暗号キー入力部１１３によって構成されている。
【００６３】
なお、本実施の形態に係る個人認証用カードの構成は図１に示したものと同様である。したがって、以下の説明の中で図１と同機能のものは同じ符号を用いるものとする。
【００６４】
また、本実施の形態に係る個人認証用カードでは、カードの登録番号が暗号キーとして用いられる。この登録番号は、カードの申請者に対して申請ごとに与えられる特定の情報である。
【００６５】
また、暗号キーが重畳記録された顔画像部１０を設ける処理は、前述した第２の実施の形態と同様であるので説明は省略する。
次に、個人認証用カードが使用される際の使用者の真偽判定処理について、図１３に示すフローチャートを参照して説明する。個人認証用カード１は、図示しない搬送手段により図示矢印方向に搬送される。搬送される個人認証用カード１は、赤色発光ダイオード１００，１０１により顔画像部１０が照明され、その反射光は光センサ１０２，１０３により検出される。
【００６６】
このとき、赤色発光ダイオード１００，１０１の光軸上に、個人認証用カード１に極めて近接して図３（ａ）（ｂ）に示した格子２１，２２を選択するためのマスク１０４，１０５が配設されている。
【００６７】
顔画像部１０の中の埋込み画像部１６がマスク１０４の下を通過するときには、埋込み画像部１６の格子２１，２２の上半分に相当する部分が選択的に読取られ、また、マスク１０５の下を通過するときには、埋込み画像部１６の格子２１，２２の下半分に相当する部分が選択的に読取られる。
【００６８】
埋込み画像部１６のうち、図３（ａ）の格子２１のパターン、上半分は青色が加算され、下半分は赤色が加算されている青／赤色パターンの部分が読取られる場合を考えると、マスク１０４を介しての光センサ１０２の出力は、青色パターンが赤色光で照明された反射光を受光するので小さな値となる。次に、同じ青／赤色パターンがマスク１０５を介して読取られる場合は、赤色光で照明された赤色パターンの反射光を読取るので、光センサ１０３の出力は大きな値となる。
【００６９】
一方、埋込み画像部１６のうち、図３（ｂ）の格子２２のパターン、上半分は赤色が加算され、下半分は青色が加算されている赤／青色パターンの部分が読取られる場合を考えると、先の場合と逆になり、マスク１０４を介しての光センサ１０２の出力は大きな値となる。次に、同じ青／赤色パターンがマスク１０５を介して読取られる場合は、光センサ１０３の出力は小さな値となる。
【００７０】
埋込み画像抽出部１０６では、入力された同じ部分に関する光センサ１０２，１０３の出力を比較することにより、埋込み画像部１６の読取り対象パターンが図３（ａ）の青／赤色パターンであるか、図３（ｂ）の赤／青色パターンであるかの識別を行ない、埋込まれたバーコードパターンを抽出する（Ｓ３１）。読取られたバーコード情報は暗号キー復元部１０７に送られる。暗号キー復元部１０７では、あらかじめ用意されている先の暗号キー／バーコード情報化の逆処理を行なうことにより、暗号キーを復元する（Ｓ３２）。復元された暗号キーは暗号キー照合部１１２に送られる。
【００７１】
一方、暗号キー入力部１１３から、個人認証用カード１を使用しようとする人により暗号キーが入力される（Ｓ３３）。入力された暗号キーは暗号キー照合部１１２に送られる。暗号キー照合部１１２では、個人認証用カード１から復元された暗号キーとカード使用者によって入力された暗号キーとの照合を行なう（Ｓ３４）。この照合の結果、両者が合致する（ＧＯＯＤ）と判定された場合は、使用者は個人認証用カード１の所有者と一致しており、両者が合致しない（ＮＧ）場合は、不当な使用者と判定される。
【００７２】
このような真偽判定方法によれば、正当な暗号キーおよび暗号化処理の方法がわからない限り、個人認証用カード１の磁気記録部１４の磁気情報から対象となる暗号キーを探すことができず、不当な使用者が入力する暗号キーが正しい暗号キーと合致する確率は極めて低くなる。
【００７３】
したがって、個人認証用カード１の認証用画像などが偽造、改ざんされた場合でも、個人認証用カード１の正当な所有者と使用者の真偽判定を行なうことができる。
【００７４】
なお、前記実施の形態では、磁気記録部を情報記憶部として持つ磁気カード式の個人認証用カードを例に示したが、ＩＣメモリを情報記憶部とするＩＣカード式の個人認証用カードにも、本発明が適用されることは勿論である。
また、個人認証用カードに限らず、たとえば、クレジットカードやバンクカードなどの認証用記録物にも同様に適用可能である。
【００７５】
【発明の効果】
以上詳述したように本発明によれば、認証用記録物の認証用画像などが偽造、改ざんされた場合でも、認証用記録物の正当な所有者と使用者の真偽判定を行なうことができる真偽判定装置および真偽判定方法を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る個人認証用カードを模式的に示すもので、（ａ）図は表面図、（ｂ）図は裏面図。
【図２】図１中の視認できない埋込み画像部の詳細を模式的に示す図。
【図３】図２中の格子を拡大して示す図。
【図４】顔画像に暗号キーを重畳記録する画像記録装置の要部構成を概略的に示すブロック図。
【図５】再生フィルタを模式的に示す図。
【図６】再生フィルタにより埋込み画像部に記録されたバーコード情報を再現した状態を模式的に示す図。
【図７】本発明の第２の実施の形態に係る個人認証用カードを処理する画像記録装置の要部構成を概略的に示すブロック図。
【図８】図７に示した画像記録装置の処理を説明するフローチャート。
【図９】本発明の第３の実施の形態に係る真偽判定方法を説明する真偽判定装置の要部構成を概略的に示すブロック図。
【図１０】図９に示した真偽判定装置の処理を説明するフローチャート。
【図１１】図９における２つのマスクの構成を模式的に示す図。
【図１２】本発明の第４の実施の形態に係る真偽判定方法を説明する真偽判定装置の要部構成を概略的に示すブロック図。
【図１３】図１２に示した真偽判定装置の処理を説明するフローチャート。
【符号の説明】
１……個人認証用カード（認証用記録物）、１０……認証用画像であるカード所有者の顔画像が記録された顔画像部、１４……磁気記録部（情報記憶部）、１６……暗号キーが重畳記録された埋込み画像部、２１……第１の格子、２２……第２の格子、４０，７２……画像出力部、４１……暗号キー発生部、４２，７１……バーコード生成部、４３，７３……色差格子変調部、４４，７４……加算器、４５，７５……顔画像部印刷部、５０……再生フィルタ、７０……暗号キー生成部、７６……パーソナル情報発生部、７７……暗号化処理部、７８……磁気書込部、１０６……埋込み画像抽出部、１０７……暗号キー復元部、１０９……磁気読取部、１１０……復号化処理部、１１１……復号化判定部、１１２……暗号キー照合部、１１３……暗号キー入力部。
Claims (2)
- 認証用画像が記録され、かつ、この認証用画像の上にあらかじめ定められた暗号化処理の変数となる暗号キーが目視では認識不可能で、定められた特定の方法により認識可能なパターンとして重畳記録されている認証用記録物の使用者の真偽を判定する真偽判定装置であって、
前記認証用記録物が使用される際に、当該認証用記録物の前記認証用画像の上に重畳記録された前記パターンを前記特定の方法により読取る読取手段と、
この読取手段により読取られたパターンから前記暗号キーを復元する暗号キー復元手段と、
この暗号キー復元手段により復元された暗号キーと前記使用者により申請された暗号キーとを照合することにより両暗号キー間に所定の関係が成立するか否かを判定する照合手段と、
を具備したことを特徴とする真偽判定装置。 - 認証用画像が記録され、かつ、この認証用画像の上にあらかじめ定められた暗号化処理の変数となる暗号キーが目視では認識不可能で、定められた特定の方法により認識可能なパターンとして重畳記録されている認証用記録物の使用者の真偽を判定する真偽判定方法であって、
前記認証用記録物が使用される際に、当該認証用記録物の前記認証用画像の上に重畳記録された前記パターンを前記特定の方法を用いた読取手段により読取る読取工程と、
この読取工程により読取られたパターンから前記暗号キーを暗号キー復元手段により復元する暗号キー復元工程と、
この暗号キー復元工程により復元された暗号キーと前記使用者により申請された暗号キーとを照合手段により照合することにより両暗号キー間に所定の関係が成立するか否かを判定する照合工程と、
を具備したことを特徴とする真偽判定方法。
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