JP4089294B2 - 個人認証システム及び個人認証用端末装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、生体情報を用いて個人の認証（本人確認）を行う個人認証システム、個人認証方法及び個人認証用端末装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、安全な情報授受において必要とされる個人情報の安全な保持方法の一つとして、スマートカード等のＩＣカードへの格納が挙げられる。ＩＣカードは、その機能や用途、構成によって多種多様に存在する。ＩＣカードやこれを用いた情報処理システムに対して期待される機能の一つは、カード所有者以外（第三者）への秘匿情報（データの暗号化や電子署名の生成及び検証に利用する電子化された情報）の漏洩や不正なカード利用を防ぐための個人認証機能である。
【０００３】
個人認証機能とは、ＩＣカード等の携帯型記憶媒体を使用して何らかのサービスを受ける場合に、実際にサービスを受けようとする相手の真正性を確認する機能であって、ＩＣカードの場合でいえば、ＩＣカードを利用する利用者（以下、ユーザという）が、本来のカード所有者（本人）であるかどうかを確認する機能をいう。個人認証の一般的な方法としては、「所有者自身により決定され、カード内部に格納されている個人識別情報」と「ユーザが入力した個人識別情報」とを照合し、一致した場合のみカード所有者として認識する方法がある。
【０００４】
従来、磁気テープ式カード（以下、磁気カード）では、「所有者自身が決定した個人識別情報」（暗証番号）は磁気カード内に暗号化されずに記録され、さらに磁気カードからの該情報の読み出しを防止するための機構は備えていない。具体的な例として、金融機関の自動支払端末（ＡＴＭ等）は、個人識別情報を磁気カードから読み出すとともに、この読み出した個人識別情報とユーザにより入力された個人識別情報とを照合することにより、個人認証（本人確認）を行っている。そのため、悪意を持った他者が市販の磁気カードリーダ/ライタを用いれば、「カード内に格納された個人識別情報の取得」や「カードのコピー」を行うことは容易である。こうした状況は、昨今報じられる「成りすまし」による現金引き出しや物品購入等のカード犯罪を増大させる原因となっている。
【０００５】
これに対して、ＩＣカードの一つであるスマートカードでは、前述した個人識別情報（ＰＩＮ；Personal Identification Number)の照合をカード内部で行い、さらにカード外部からの個人識別情報の読み出しをスマートカード上のソフトウェア又はハードウェアが防止している。そのため、秘匿情報（個人識別情報を含む、秘密鍵データ等）の漏洩が防止され、その結果「成りすまし」によるカード犯罪の実行を事実上不可能にしている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、上述したスマートカードでは、カード内の秘匿情報の漏洩を防ぐことが可能になるものの、カード所有者が個人識別情報を記憶しておいて、カード利用時に個人識別情報を入力しなければならないという状況は磁気カードの場合と同様である。そのため、秘匿情報の安全性やユーザの利便性において次のようなことが懸念される。
【０００７】
即ち、数字や英文字、記号等を適宜組み合わせて個人識別情報（ＰＩＮ）を決めることにより、複雑な個人識別情報をスマートカードに設定することは可能であるが、複雑な個人識別情報を設定すると、この個人識別情報を覚えることが困難になり、一度覚えてもすぐに忘れてしまうことが懸念される。また、複雑で長い個人識別情報を設定すると、個人識別情報の入力操作が不便であったり、入力を失敗することも予想される。そのため、日常併用している磁気カード等と同じ個人識別情報（暗証番号、パスワード等）をスマートカードの個人識別情報に設定してしまうことが予想される。また、個人識別情報を入力する際の操作（指の動きなど）を盗み見されるなどして、第三者に個人識別情報を知られてしまうことも予想される。
【０００８】
本発明は、上記課題を解決するためになされたもので、その目的とするところは、個人識別情報の入力の煩わしさを解消するとともに、高いセキュリティ性をもって個人認証を行うことができる個人認証システム、個人認証方法及び個人認証用端末装置を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る個人認証システムは、携帯型記憶媒体と個人認証用端末装置とを用いた個人認証システムであって、前記携帯型記憶媒体は、当該携帯型記憶媒体の利用に必要とされる個人識別情報と、当該携帯型記憶媒体の所有者の生体情報から抽出した特徴データを用いて前記個人識別情報を暗号化した暗号化情報と、予め設定された検証用データ列を前記所有者の生体情報から抽出した特徴データを用いて暗号化した暗号化データ列とを記憶してなり、前記個人認証用端末装置は、前記携帯型記憶媒体から前記暗号化情報と前記暗号化データ列を読み出す読出手段と、前記携帯型記憶媒体を利用するユーザの生体情報を取得する取得手段と、当該取得手段で取得した前記ユーザの生体情報から特徴データを抽出する抽出手段と、前記読出手段で読み出した前記暗号化情報を、前記抽出手段で抽出した前記ユーザの生体情報の特徴データを用いて復号化するとともに、前記暗号化情報を復号化するのに先立って、前記読出手段が前記携帯型記憶媒体から読み出した前記暗号化データ列を、前記抽出手段で抽出した前記ユーザの生体情報の特徴データを用いて復号化し、この復号化によって得られたデータ列が前記検証用データ列に一致した場合のみ、前記暗号化情報を復号化する復号化手段と、当該復号化手段による復号化によって得られた復号化情報を前記携帯型記憶媒体に入力し、当該携帯型記憶媒体の内部で前記復号化情報と前記個人識別情報とを照合させることにより、前記ユーザが前記所有者であるかどうかを確認する確認手段とを備えてなるものである。
【００１０】
この個人認証システムにおいては、個人認証用端末装置の機能として、ユーザの生体情報が取得手段により取得されるとともに、この取得されたユーザの生体情報から抽出手段により特徴データが抽出される。また、携帯型記憶媒体に記憶された暗号化情報が読出手段により読み出され、この読み出された暗号化情報がユーザの生体情報の特徴データを用いて復号化手段により復号化される。さらに、復号化によって得られた復号化情報が確認手段により携帯型記憶媒体に入力され、この携帯型記憶媒体の内部で復号化情報と個人識別情報とが照合されることにより、ユーザが所有者であるかどうかが確認される。これにより、携帯型記憶媒体を利用するユーザは、自身の生体情報を提示するたけで、個人識別情報の照合による個人認証を受けることが可能となる。
【００１３】
本発明に係る個人認証用端末装置は、携帯型記憶媒体の利用に必要とされる個人識別情報と、当該携帯型記憶媒体の所有者の生体情報から抽出した特徴データを用いて前記個人識別情報を暗号化した暗号化情報とを記憶する携帯型記憶媒体から、前記暗号化情報を読み出す読出手段と、前記携帯型記憶媒体を利用するユーザの生体情報を取得する取得手段と、前記取得手段で取得した前記ユーザの生体情報から特徴データを抽出する抽出手段と、前記読出手段で読み出した前記暗号化情報を、前記抽出手段で抽出した前記ユーザの生体情報の特徴データを用いて復号化する復号化手段と、前記復号化手段による復号化によって得られた復号化情報を前記携帯型記憶媒体に入力し、当該携帯型記憶媒体の内部で前記復号化情報と前記個人識別情報とを照合させることにより、前記ユーザが前記所有者であるかどうかを確認する確認手段とを備え、前記携帯型記憶媒体は、予め設定された検証用データ列を前記所有者の生体情報から抽出した特徴データを用いて暗号化した暗号化データ列を記憶し、前記復号化手段は、前記暗号化情報を復号化するのに先立って、前記読出手段が前記携帯型記憶媒体から読み出した前記暗号化データ列を、前記抽出手段で抽出した前記ユーザの生体情報の特徴データを用いて復号化し、この復号化によって得られたデータ列が前記検証用データ列に一致した場合のみ、前記暗号化情報を復号化するものである。
【００１４】
この個人認証用端末装置においては、ユーザの生体情報が取得手段により取得されるとともに、この取得されたユーザの生体情報から抽出手段により特徴データが抽出される。また、携帯型記憶媒体に記憶された暗号化情報が読出手段により読み出され、この読み出された暗号化情報がユーザの生体情報の特徴データを用いて復号化手段により復号化される。さらに、復号化によって得られた復号化情報が確認手段により携帯型記憶媒体に入力され、この携帯型記憶媒体の内部で復号化情報と個人識別情報とが照合されることにより、ユーザが所有者であるかどうかが確認される。これにより、携帯型記憶媒体を利用するユーザは、自身の生体情報を提示するたけで、個人識別情報の照合による個人認証を受けることが可能となる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、例えばスマートカード等のＩＣカードを携帯型記憶媒体として用いた場合の本発明の実施の形態につき、図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、携帯型記憶媒体としては、その取り扱いや持ち運びが容易なものであれば、ＩＣカード等のカード型記憶媒体でなくてもよい。
【００１６】
図１は本発明の実施形態に係る情報処理システムの構成例を示すブロック図である。図示した情報処理システムは、ホスト装置１と、カード端末装置２と、ＩＣカード（カード型の携帯型記憶媒体）３とを用いて構成されている。ホスト装置１とカード端末装置２は有線で接続されている。ホスト装置１とカード端末装置２の具体的な接続方法としては、ＲＳ−２３２Ｃ接続、ＩＥＥＥ−１２８４接続、キーボードやマウスなどの接続に用いられるＰＳ／２接続、ＰＣＭＣＩＡカードインターフェース接続等を用いることができる。
【００１７】
カード端末装置２とＩＣカード３は、本発明における個人認証システム及び個人認証方法を実現するものであって、ＩＣカード３上に存在する各接続端子（接点）とそれに対応してカード端末装置２が持つ突起型の各接続端子との接触によって接続される構成となっている。本実施形態におけるカード端末装置２とＩＣカード３の接続の物理的特性や端子位置は、ISO/IEC 7816-1,ISO/IEC7816-2企画と、当該規格と同等なJIS X 6303企画に準拠する。また、カード端末装置２とＩＣカード３との間でやり取りされる電気信号及び伝送プロトコル、コマンド等についても、ISO/IEC7816-3規格、ISO/IEC DIS7816-4規格及びJIS X 6304規格、JIS X 6306規格に準拠する。
【００１８】
ホスト装置１は、ＩＣカード３を利用した様々な処理（例えば、金融機関における現金の振り込み、振り替え、引き落とし、残高照会処理、インターネットの有料コンテンツを使用した場合や高速道路を使用した場合の課金処理、印刷サービスや情報配信サービスなどのサービス提供に係る課金処理、会員制店舗における会費の徴収処理、公共施設におけるサービス提供やこれに係る課金処理、手数料処理など）を行うものである。
【００１９】
カード端末装置２は、携帯型記憶媒体となるＩＣカード３とのインターフェース機能を有するもので、本発明における個人認証用端末装置に相当するものである。このカード端末装置２は、ＣＰＵ（中央演算処理装置）２１と、ＲＯＭ(Read-Only Memory)２２と、ＲＡＭ(Random Access Memory)２３と、ホストインターフェース（ホストＩ／Ｆ）２４と、カードインターフェース（カードＩ／Ｆ）２５と、操作表示部２６と、生体情報取得部２７とを備えて構成されている。
【００２０】
ＣＰＵ２１は、ＲＯＭ２２に格納されているプログラムに従い、データの格納及び読み出しが可能なＲＡＭ２３のメモリ領域を利用し、ホストインターフェース２４及びカードインターフェース２５に対する通信制御や、操作表示部２６及び生体情報取得部２７の制御や、共通鍵暗号方式（秘密鍵暗号方式）に基づくデータの暗号処理（暗号化／復号化）のための演算処理などを行うものである。
【００２１】
ホストインターフェース２４は、ＣＰＵ２１からの通信制御やデータ送受信要求に従い、ホスト装置１との間でデータの授受を行うものである。カードインターフェース２５は、ＣＰＵ２１からの通信制御やデータ送受信要求に応じて、前記規格群に従ったＩＣカード３とのデータの授受を行うものである。操作表示部２６は、ＣＰＵ２１からの表示要求や入力受付要求に従い、ＬＥＤ(Light Emitting Diode)の点灯や点滅、液晶表示器への文字列表示による情報の提供と、スイッチ押下の検知による入力の受け付けを行うものである。
【００２２】
生体情報取得部２７は、ＣＰＵ２１からの情報取得要求に従い、ＩＣカード３の所有者やＩＣカード３を利用するユーザの生体情報を取得するものである。生体情報は、人間の身体的な特徴・特性に依存した固有の情報であって、バイオメトリックス(biometrics)情報とも呼ばれる。生体情報の具体例としては、顔、掌形、掌紋、指紋、指形、指の血管パターン（静脈パターン）、瞳の虹彩や網膜、音声、キーストローク、筆跡などが挙げられる。本実施形態においては、生体情報として指紋を採用するものとする。指紋とは、人間の指先における細かな線状の凹凸パターンである。この凹凸パターンの凸を形成する線は隆線と呼ばれ、その紋様は万人不同、終生不変という特徴をもつ。
【００２３】
これに対して、生体情報取得部２７では、後述する指紋センサ部で指紋を光学的或いは電気的（静電的）に読み取る。そして、ＣＰＵ２１は、生体情報取得部２７で取得した指紋情報の紋様が示す特徴から、暗号処理のための特徴データ（秘密鍵データ）を抽出する。指紋の特徴は、例えば光学的に読み取った指紋の画像情報から、隆線を辿ったときの分岐点や終点の位置（座標）、種類、方向などで表すことができる。また、これ以外にも、例えば隆線が交差する位置や、指紋の中心位置、指紋三角州座標、指紋隆線方向などで指紋の特徴を表すこともできる。こうした指紋の特徴は、一定の規則にしたがって記号化した特徴データ（ビット列）として抽出される。特徴データの抽出はＣＰＵ２１で行う。
【００２４】
ちなみに、生体情報として、顔を採用した場合は、目、口、鼻の位置や形状等で特徴を表すことができ、掌形を採用した場合は、掌の幅、厚さ、指の長さ等で特徴を表すことができる。また、虹彩を採用した場合は、瞳孔の開きを調整する筋肉のパターンで特徴を表すことができ、網膜を採用した場合は、毛細血管のパターンで特徴を表すことができる。さらに、音声を採用した場合は、スペクトル包絡、ピッチ、発音レベル、発声速度等で特徴を表すことができ、筆跡を採用した場合は、筆順、筆速、筆圧等で特徴を表すことができる。特に、個人認証では、指紋、網膜、虹彩、音声などを好適に用いることができる。
【００２５】
ＩＣカード３は、ＣＰＵ３１と、ＲＯＭ３２と、ＲＡＭ３３と、ホストインターフェース（ホストＩ／Ｆ）３４とを備えて構成されている。ＣＰＵ３１は、ＲＯＭ３２に格納されているプログラムに従い、データの格納及び読み出しが可能なＲＡＭ３３のメモリ領域を利用し、ホストインターフェース３４に対する通信制御や、ＲＡＭ３３に対するデータの格納・読み出し、さらには個人識別情報（以下、ＰＩＮとも記す）の確認依頼に対応した照合処理や応答処理などを行うものである。この場合の個人識別情報は、一般的な本人確認で利用されている暗証番号やパスワードなどのように、英字、数字、記号などを用いた文字列で構成されるものである。
【００２６】
図２はカード端末装置２の具体的な外観例を示す図である。図示のように、カード端末装置２は、操作表示部２６として、液晶表示器２６Ａ、ＬＥＤ２６Ｂ、及び押釦スイッチ部２６Ｃを備え、さらにカード装着部２５Ａと指紋センサ部２７Ａとを備えている。
【００２７】
液晶表示器２６Ａは、押釦スイッチ部２６Ｃで入力された文字列や、操作案内のために予め用意された文字列（メッセージ）を表示するものである。ＬＥＤ２６Ｂは、指紋センサ部２７Ａへの指先の押圧位置を明示するために表示制御（点灯、点滅等）されるもので、指紋センサ部２７Ａの位置を示すように、下向きの三角形に形成されている。押釦スイッチ部２６Ｃは、カード端末装置２を操作するユーザが各種の情報を入力するためのものである。この押釦スイッチ部２６Ｃには、一例として、英数字の入力スイッチや、英数字の入力切り換えスイッチ、英字の大文字／小文字の切り換えスイッチ、訂正スイッチ、入力スイッチなどが用意されている。
【００２８】
一方、カード装着部２５Ａは、上述したカードインタフェース２５の一部を構成するもので、カード端末装置２の一側部に設けられている。このカード装着部２５Ａには、ＩＣカード３のサイズに対応した長孔状のカード挿入口（不図示）が形成され、このカード挿入口に対してＩＣカード３を挿抜可能（着脱可能）となっている。指紋センサ部２７Ａは、実際に指先が押圧される部分であって、その押圧された指先の指紋を読み取るセンサ機能を備えている。この指紋センサ部２７Ａは、上述した生体情報取得部２７の主要部を構成するものである。
【００２９】
続いて、本発明の実施形態に係る情報処理システムにおいて、特に、カード端末装置２とＩＣカード３とを用いて実現される個人認証システムの処理動作について説明する。
【００３０】
図３はカード発行時（契約時）におけるカード端末装置２の処理手順を示すフローチャートである。図示したカード端末装置２の処理は、カード装着部２５ＡにＩＣカード３が挿入（装着）された状態で、予め設定された入力条件が満たされた場合のみ実行（処理開始）されるものである。この場合の入力条件としては、例えば、ホスト装置１からホストインターフェース２４を介して特定のコマンドが入力された場合や、操作表示部２６の押釦スイッチ部２６Ｃである特定の押釦スイッチが一定時間にわたって継続的に押下された場合、或いは複数の押釦スイッチが同時に押下された場合などが考えられる。このカード発行時には、ＩＣカード３の利用に先立って、以下のような処理に従い、ＩＣカード３に対するＰＩＮの登録が行われる。
【００３１】
先ず、ＣＰＵ２１は、操作表示部２６で所有者（契約者）本人により入力されたＰＩＮを受け付ける（ステップＳ１）。このステップＳ１において、ＣＰＵ２１は、操作表示部２６に対して、液晶表示器２６Ａへの文字列（例えば、「格納する認証コードを入力し、最後に［入力］を押してください」等）の表示と、押釦スイッチ部２６Ｃからの入力に対する待機を指示する。そして、所有者によるスイッチ操作によって認証コードが入力されると、ＣＰＵ２１は、入力された認証コードをＰＩＮとしてＲＡＭ２３に格納する。ＲＡＭ２３に格納されるＰＩＮは、所有者が自身の希望で決定するもので、英字、数字又はそれを組み合わせた文字列によって構成される。押釦スイッチ部２６ＣでのＰＩＮの入力操作は、所有者が行う以外に、ＩＣカード３の発行元企業のオペレータが行ってもよい。また、ＰＩＮを構成する文字列には、記号を組み合わせてもよい。
【００３２】
次に、ＣＰＵ２１は、生体情報取得部２７を用いて所有者の指紋情報を取得する（ステップＳ２）。このステップＳ２において、ＣＰＵ２１は、操作表示部２６に対して、液晶表示器２６Ａへの文字列（例えば、「指紋センサ部に指をのせてください」等）の表示を指示して、所有者に指紋の提示を促すとともに、指をのせる位置を明示するためにＬＥＤ２６Ｂに点滅を指示し、さらに指紋センサ部２７Ａに対して入力待機状態への移行を指示する。そして、実際に指紋センサ部２７Ａに指がのせられた場合は、その指紋を指紋センサ部２７Ａで読み取るとともに、これによって得られた指紋情報をＲＡＭ２３に格納する。
【００３３】
その後、ＣＰＵ２１は、先に取得した所有者の指紋情報を用いて、ＰＩＮを暗号化する（ステップＳ３）。このステップＳ３において、ＣＰＵ２１は、操作表示部２６に対して、液晶表示器２６Ｃへの文字列（例えば、「少々お待ちください」等）の表示を指示して、処理待ち状態である旨を所有者に通知するとともに、ＬＥＤ２６Ｂの点滅停止を指示する。そして、ＣＰＵ２１は、ＲＡＭ２３に格納されている指紋情報から特徴データを抽出し、この特徴データを秘密鍵として、ＲＡＭ２３に格納されているＰＩＮを暗号化する。さらに、ＣＰＵ２１は、上記暗号化によって得られたＰＩＮ（暗号化情報）をＲＡＭ２３に格納する。
【００３４】
次いで、ＣＰＵ２１は、ＩＣカード３に対して、暗号化されていない元のＰＩＮ（以下、非暗号化ＰＩＮとも記す）と暗号化されたＰＩＮ（以下、暗号化ＰＩＮとも記す）とを書き込む（ステップＳ４）。このステップＳ４において、ＣＰＵ２１は、ＲＡＭ２３に格納された非暗号化ＰＩＮをデータとしたファイル作成を指示するコマンドと、同じくＲＡＭ２３に格納された暗号化ＰＩＮをデータとしたファイル作成を指示するコマンドを生成し、これらのコマンドを、書き込み対象データである非暗号化ＰＩＮと暗号化ＰＩＮとともにカードインターフェース２５を介してＩＣカード３に送信することにより、ＩＣカード３に対してＰＩＮの書き込みを行う。
【００３５】
これにより、ＩＣカード３の内部では、カード端末装置２から送られたコマンドの解析結果に基づくＣＰＵ３１の指示に従い、非暗号化ＰＩＮのデータファイルと暗号化ＰＩＮのデータファイルがＲＡＭ３３に作成され、それぞれのデータファイルに非暗号化ＰＩＮと暗号化ＰＩＮが格納される。こうしてＩＣカード３に格納された非暗号化ＰＩＮと暗号化ＰＩＮのうち、非暗号化ＰＩＮについては外部から読み出し不可能なデータで、暗号化ＰＩＮについては外部から読み出し可能なデータとなる。即ち、カード端末装置２Ｉや他の装置（カードリーダ等）を用いて、ＩＣカード３のＲＡＭ３３に格納された非暗号化ＰＩＮを読み出そうとしても、この読み出しがカード上のソフトウェア又はハードウェアによって防止される。つまり、ＩＣカード３に非暗号化ＰＩＮを格納した後は、その非暗号化ＰＩＮがカード外部に取り出されることがないよう、ＩＣカード３自体が非暗号化ＰＩＮの読み出し防止機能を備えたものとなっている。
【００３６】
以上のような処理により、カード端末装置２は、他の外部装置を使用することなく、カード端末装置２単体で、ＩＣカード３に対し、所有者が決定した非暗号化ＰＩＮと、所有者の指紋情報の特徴データを用いて暗号化した暗号化ＰＩＮとを格納（登録）することができる。
【００３７】
図４はカード利用時における情報処理システム（主にカード端末装置２）の処理動作を示すフローチャートである。先ず、カード端末装置２のＣＰＵ２１は、カードインターフェース２５の状態を確認することにより、カード装着部２５Ａに対するＩＣカード３の挿抜状態を監視する（ステップＳ１１）。そして、ＩＣカード３が挿入されたことを検知すると、ＣＰＵ２１は、所定の認証処理（詳細は後述）を行った後（ステップＳ１２）、その認証結果に基づいて、ＩＣカード３を利用するユーザが所有者本人であるかどうかを判断する（ステップＳ１３）。そして、ＣＰＵ２１は、所有者本人であると判断した場合は任意の処理を行い（ステップＳ１４）、所有者本人ではないと判断した場合はその時点で全ての処理を終了させる。
【００３８】
上記ステップＳ１４では、カード端末装置２がホスト装置１に対して正当なカード所有者によってカード挿入が行われた旨を通知する。この通知は、ＣＰＵ２１がホストインターフェース２４を介して行う。カード端末装置２からの通知を受けたホスト装置１は、ＩＣカード３の内部に格納された秘匿情報を用いた任意の処理（例えば、課金処理等）を実行する。
【００３９】
図５はカード端末装置２による認証処理（ステップＳ１２の処理）の手順を示すフローチャートである。先ず、カード端末装置２のＣＰＵ２１は、ＩＣカード３の内部に暗号化ＰＩＮが存在するかどうかを確認する（ステップＳ２１）。このステップＳ２１において、ＣＰＵ２１は、カードインターフェース２５を介してＩＣカード３にアクセスし、ＩＣカード３内のＲＡＭ３３に暗号化ＰＩＮを格納するファイルが存在するか否かを調べる。暗号化ＰＩＮは、先述のように所有者の生体情報（本形態例では指紋）の特徴データを用いて暗号化したＰＩＮを指す。ＩＣカード３の内部では、各種の情報が一般的なファイルシステムと同様にファイルとして蓄積されている。よって、暗号化ＰＩＮの存在有無は、これに対応するファイルの存在を調べることで確認することができる。
【００４０】
ＩＣカード３の内部に暗号化ＰＩＮが存在すると判断した場合はステップＳ２２に進み、存在しないと判断した場合はステップＳ２５に移行する。ステップＳ２５において、ＣＰＵ２１は、操作表示部２６に対して、液晶表示器２６Ａへの文字列（例えば、「格納する認証コードを入力し、最後に［入力］を押してください」等）の表示を指示するとともに、操作入力部２６の押釦スイッチ部２６Ｃからの入力受け付けを指示する。そして、液晶表示器２６Ａへの文字列の表示にしたがってユーザが押釦スイッチ部２６Ｃを操作してＰＩＮを入力すると、この入力されたＰＩＮ（以下、入力ＰＩＮ）をＣＰＵ２１が取得する。
【００４１】
上記ステップＳ２１，Ｓ２５の処理は、暗号化ＰＩＮが記憶されていないＩＣカード３でも問題なく取り扱えるように配慮したものである。即ち、ＩＣカード３に暗号化ＰＩＮを記憶するには、カード発行時に所有者（契約者）本人による指紋の提示が必要となるが、指紋の提示を断られた場合や指の損傷、損失によって指紋を提示できない場合などは、所有者が決めたＰＩＮ（非暗号化ＰＩＮ）だけをＩＣカード３に記憶させる場合も考えられ、そうした場合でもＩＣカード３の利用を可能にするためである。
【００４２】
一方、ステップＳ２２において、ＣＰＵ２１は、カードインターフェース２５を介してＩＣカード３内の暗号化ＰＩＮに対応するファイルから、当該ファイルに格納されている暗号化ＰＩＮを読み出す。次いで、ＣＰＵ２１は、操作表示部２６に対して、液晶表示器２６Ａへの文字列（例えば、「指紋センサ部に指をのせてください」等）の表示を指示して、ユーザに指紋の提示を促すとともに、指をのせる位置を明示するためにＬＥＤ２６Ｂに点滅を指示し、さらに指紋センサ部２７Ａに対して入力待機状態への移行を指示する。そして、実際に指紋センサ部２７Ａに指がのせられた場合は、その指紋を指紋センサ部２７Ａで読み取るとともに、これによって得られた指紋情報をＲＡＭ２３に格納する（ステップＳ２３）。
【００４３】
こうして指紋情報の取得が完了すると、ＣＰＵ２１は、操作表示部２６に対して、液晶表示器２６Ａへの文字列（例えば、「少々お待ちください」等）の表示を指示して、処理待ち状態である旨をユーザに通知するとともに、ＬＥＤ２６Ｂの点滅停止を指示する。さらに、ＣＰＵ２１は、生体情報取得部２７の指紋センサ部２７Ａにより読み取った指紋情報の特徴データを抽出し、この抽出した特徴データを秘密鍵として、先のステップＳ２２で読み出した暗号化ＰＩＮを復号化する（ステップＳ２４）。この復号化によって得られるＰＩＮが復号化情報となる。こうして復号化されたＰＩＮ（以下、復号化ＰＩＮ）は、認証処理でのＰＩＮの照合に用いられる。
【００４４】
その後、ＣＰＵ２１は、ステップＳ２４の復号化によって得られた復号化ＰＩＮ（復号化情報）又はステップＳ２５で受け付けた入力ＰＩＮを照合対象ＰＩＮとして、当該照合対象ＰＩＮをＩＣカード３に入力し、このＩＣカード３の内部で照合対象ＰＩＮと非暗号化ＰＩＮとを照合させることにより、ユーザが所有者であるかどうかを確認する（ステップＳ２６）。このステップＳ２６において、ＣＰＵ２１は照合対象ＰＩＮを用いたＰＩＮ同士の照合による本人確認を依頼するコマンドをＩＣカード３に送信した後、そのコマンドに対するＩＣカード３からの応答（照合結果）を受信する。コマンドの送信と応答の受信はカードインターフェース２５を介して行う。
【００４５】
これに対して、カード端末装置２からのコマンドを受けたＩＣカード３側では、ユーザが本来のカード所有者であるかどうかを確認すべく、ＣＰＵ３１が、ＩＣカード３内に格納されている非暗号化ＰＩＮとカード端末装置２から送られた照合対象ＰＩＮとを照合し、両者が一致しているかどうかを調べる。そして、ＣＰＵ３１は、照合対象ＰＩＮと非暗号化ＰＩＮが一致している場合はその旨を示す肯定データを応答し、一致していない場合はその旨を示す否定データを応答する。これにより、カード端末装置２では、ＩＣカード３からの応答が肯定データであるか否定データであるかによって、ユーザが所有者本人であるかどうかを判断することができる。
【００４６】
ここで、ＩＣカード３に入力される照合対象ＰＩＮが復号化ＰＩＮである場合において、上記ステップＳ２３で取得した指紋情報がカード所有者のものであれば、その指紋情報の特徴データは、カード発行時のＰＩＮの暗号化で使用した特徴データと同じものになる。したがって、暗号化ＰＩＮを復号化したときに得られる復号化ＰＩＮは、ＩＣカード３に格納されている非暗号化ＰＩＮに一致するものとなる。これに対して、先のステップＳ２３で取得した指紋情報がカード所有者以外つまり第三者のものであれば、その指紋情報の特徴データは、カード発行時のＰＩＮの暗号化で使用した特徴データと異なるものとなる。したがって、暗号化ＰＩＮを復号化したときに得られる復号化ＰＩＮは、ＩＣカード３に格納されている非暗号化ＰＩＮに一致しないものとなる。
【００４７】
以上のような処理により、ＩＣカード３を利用するユーザは、いちいちＰＩＮを入力しなくても、自身の指紋を提示するだけで自動的にＰＩＮを用いた個人認証を受けることができる。これにより、カード所有者が自身で決めたＰＩＮを忘れた場合でも、何ら問題なくＩＣカード３を利用することができる。また、カード所有者がＰＩＮを入力する必要がないため、ＰＩＮの入力ミスがなくなるとともに、ＰＩＮの入力操作を悪意のある第三者に盗み見される恐れがなくなる。
【００４８】
また、ＩＣカード３に登録（格納）された非暗号化ＰＩＮは、一旦登録された後はカード外部に読み出されることがないため、万一、カードを紛失した場合でも、第三者に非暗号化ＰＩＮが知られることを防止することができる。さらに、ユーザの指紋情報は暗号処理のために使用し、実際の個人認証処理はＰＩＮの照合によって行うため、既存の個人認証システムや個人認証装置への適用が容易である。また、指紋情報などの生体情報を照合して個人認証を行うものでは、予めカード所有者の生体情報をＩＣカード３やデータベースなどに登録・蓄積しておく必要があるため、認証処理のためのデータ量が膨大なものとなるが、上述のように生体情報をＰＩＮの暗号処理に利用することにより、認証処理のためのデータ量が少なくなるうえ、データの照合も簡単かつ短時間で行うことが可能となる。
【００４９】
なお、上記実施形態においては、操作表示部２６として、液晶表示器２６Ａ、ＬＥＤ２６Ｂ及び押釦スイッチ部２６Ｃを有するカード端末装置２を例示したが、これ以外にも、例えば、操作表示部２６として、図６に示すように液晶表示器２６ＡとＬＥＤ２６Ｂのみを有し、押釦スイッチ部を持たないカード端末装置２であっても、予め非暗号化ＰＩＮと暗号化ＰＩＮとを記憶したＩＣカード３を用いることにより、上記同様の認証処理を行うことが可能である。
【００５０】
ところで、一般にスマートカードでは、総当たりによるＰＩＮの検索を行えないように、スマートカードへの不正なＰＩＮの入力回数に上限を設定し、この上限回数を超えて不正なＰＩＮが入力された場合に、その時点でカード機能の利用を制限する方式が採用されている。不正なＰＩＮとは、カード所有者が登録時（カード発行時）に決めたＰＩＮ（カード内に格納された非暗号化ＰＩＮ）と一致しないＰＩＮをいう。
【００５１】
これに対して、カード端末装置２を使用した個人認証処理では、生体情報取得部２７のセンサ設置環境やユーザの状態等により、同じユーザの生体情報が必ずしも均一に読み取られて取得されるとは限らない。そのため、場合によっては、カード所有者の生体情報の特徴データで暗号化ＰＩＮを復号化しても、この復号化によって得られた復号化ＰＩＮが不正なＰＩＮとしてスマートカードに入力されるケースも考えられる。こうした状況で不正なＰＩＮの入力を繰り返すと、その入力回数が上限回数を超えてカード機能の利用が制限される恐れがある。
【００５２】
そこで、本発明の他の実施形態においては、カード端末装置２に次のような処理機能を持たせることとした。
【００５３】
図７はカード発行時（契約時）におけるカード端末装置２の処理手順を示すフローチャートである。図示したカード端末装置２の処理は、先述の実施形態と同様に、カード装着部２５ＡにＩＣカード３が挿入（装着）された状態で、予め設定された入力条件が満たされた場合のみ実行（処理開始）されるものである。
【００５４】
先ず、ＣＰＵ２１は、操作表示部２６で所有者（契約者）本人により入力されたＰＩＮを受け付けた後（ステップＳ３１）、生体情報取得部２７を用いて所有者の指紋情報を取得する（ステップＳ３２）。このステップＳ３１，Ｓ３２の処理は、上記図３に示すステップＳ１，Ｓ２の処理と同様に行われる。
【００５５】
次いで、ＣＰＵ２１は、先に取得した所有者の指紋情報を用いて、ＰＩＮを暗号化するとともに、その指紋情報を用いて、予め設定された検証用データ列を暗号化する（ステップＳ３２）。ＰＩＮの暗号化は、上記図３に示すステップＳ３と同様に行われる。検証用データ列の暗号化は、予め検証用に用意されたデータ列（任意に設定可能）を、先に取得した所有者の指紋情報から抽出した特徴データ（秘密鍵）を用いて暗号化することにより行われる。
【００５６】
次いで、ＣＰＵ２１は、ＩＣカード３に対して、非暗号化ＰＩＮと暗号化ＰＩＮに加えて、検証用データを暗号化して得られた暗号化データ列を書き込む（ステップＳ３４）。各々のデータ（非暗号化ＰＩＮ、暗号化ＰＩＮ、暗号化データ列）の書き込みは、先の実施形態と同様の手法で行われる。これにより、ＩＣカード３には、非暗号化ＰＩＮ、暗号化ＰＩＮ及び暗号化データ列の各データを格納（登録）することができる。
【００５７】
図８はカード端末装置２による認証処理の手順を示すフローチャートである。先ず、ＣＰＵ２１は、ＩＣカード３の内部に暗号化データ列が存在するかどうかを確認する（ステップＳ４１）。このステップＳ４１において、ＣＰＵ２１は、カードインターフェース２５を介してＩＣカード３にアクセスし、ＩＣカード３内のＲＡＭ３３に暗号化データ列を格納するファイルが存在するか否かを調べる。暗号化データ列は、先述のように所有者の生体情報の特徴データを用いて暗号したデータ列を指す。
【００５８】
ＩＣカード３の内部に暗号化データ列が存在すると判断した場合はステップＳ４２に進み、存在しないと判断した場合はステップＳ４８に移行する。ステップＳ４８において、ＣＰＵ２１は、上記図５のステップＳ２５と同様の処理により、操作表示部２６でユーザにより入力された入力ＰＩＮを受け付ける。
【００５９】
一方、ステップＳ４２において、ＣＰＵ２１は、カードインターフェース２５を介してＩＣカード３内の暗号化データ列に対応するファイルから、当該ファイルに格納されている暗号化データ列を読み出す。次いで、ＣＰＵ２１は、操作表示部２６に対して、液晶表示器２６Ａへの文字列（例えば、「指紋センサ部に指をのせてください」等）の表示を指示して、ユーザに指紋の提示を促すとともに、指をのせる位置を明示するためにＬＥＤ２６Ｂに点滅を指示し、さらに指紋センサ部２７Ａに対して入力待機状態への移行を指示する。そして、実際に指紋センサ部２７Ａに指がのせられた場合は、その指紋を指紋センサ部２７Ａで読み取るとともに、これによって得られた指紋情報をＲＡＭ２３に格納する（ステップＳ４３）。
【００６０】
こうして指紋情報の取得が完了すると、ＣＰＵ２１は、操作表示部２６に対して、液晶表示器２６Ａへの文字列（例えば、「少々お待ちください」等）の表示を指示して、処理待ち状態である旨をユーザに通知するとともに、ＬＥＤ２６Ｂの点滅停止を指示する。さらに、ＣＰＵ２１は、生体情報取得部２７の指紋センサ部２７Ａにより読み取った指紋情報の特徴データを抽出し、この抽出した特徴データを秘密鍵として、先のステップＳ４２で読み出した暗号化データ列を復号化する（ステップＳ４４）。
【００６１】
その後、ＣＰＵ２１は、ステップＳ４４での復号化によって得られたデータ列が、予め設定された検証用データ列と一致するかどうかを判断し（ステップＳ４５）、一致すると判断した場合はステップＳ４６に進み、一致しないと判断した場合はそのまま処理を終了する。なお、データ列が一致しないと判断した場合は、その旨の案内メッセージを液晶表示器２６Ａに表示してから処理を終了してもよいし、上記ステップＳ４３に戻って指紋情報の取得から処理を再開してもよい。
【００６２】
次に、ステップＳ４６において、ＣＰＵ２１は、カードインターフェース２５を介してＩＣカード３内の暗号化ＰＩＮに対応するファイルから、当該ファイルに格納されている暗号化ＰＩＮを読み出す。次いで、ＣＰＵ２１は、操作表示部２６に対して、液晶表示器２６Ａへの文字列（例えば、「指紋センサ部に指をのせてください」等）の表示を指示して、ユーザに指紋の提示を促すとともに、指をのせる位置を明示するためにＬＥＤ２６Ｂに点滅を指示し、さらに指紋センサ部２７Ａに対して入力待機状態への移行を指示する。そして、実際に指紋センサ部２７Ａに指がのせられた場合は、その指紋を指紋センサ部２７Ａで読み取るとともに、これによって得られた指紋情報をＲＡＭ２３に格納する（ステップＳ４７）。
【００６３】
続いて、ＣＰＵ２１は、操作表示部２６に対して、液晶表示器２６Ａへの文字列（例えば、「少々お待ちください」等）の表示を指示して、処理待ち状態である旨をユーザに通知するとともに、ＬＥＤ２６Ｂの点滅停止を指示する。さらに、ＣＰＵ２１は、生体情報取得部２７の指紋センサ部２７Ａにより読み取った指紋情報の特徴データを抽出し、この抽出した特徴データを秘密鍵として、先のステップＳ４６で読み出した暗号化ＰＩＮを復号化する（ステップＳ４７）。
【００６４】
その後、ＣＰＵ２１は、ＩＣカード３に対して、ステップＳ４７の復号化によって得られた復号化ＰＩＮ又はステップＳ４８で受け付けた入力ＰＩＮを照合対象ＰＩＮとして、当該照合対象ＰＩＮをＩＣカード３に入力し、このＩＣカード３の内部で照合対象ＰＩＮと非暗号化ＰＩＮとを照合させることにより、ユーザが所有者であるかどうかを確認する（ステップＳ４９）。このステップＳ４９の処理は、上記図５のステップＳ２６の処理と同様に行われる。
【００６５】
以上のような処理により、ＣＰＵ２１による暗号化ＰＩＮの復号化（ステップＳ４７の処理）は、暗号化データ列を復号化して得られるデータ列が、予め設定された検証用データ列に一致する場合だけ行われるため、不正なＰＩＮがＩＣカード３に入力されることを未然に阻止することができる。したがって、仮に、ユーザの生体情報（指紋情報）を均一に読み取れない状況が発生したとしても、これが原因でカード機能の利用が制限される恐れは皆無となる。また、カード所有者以外の第三者に対しては、たとえ指紋情報の提示があってもＩＣカード３にＰＩＮを入力できない状況となるため、実質的にＩＣカード３内でのＰＩＮの照合を不許可の扱いにすることができる。
【００６６】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、携帯型記憶媒体を利用するユーザが、いちいち個人識別情報を入力しなくても、自身の生体情報を提示するだけで自動的に個人識別情報を携帯型記憶媒体に入力し、この携帯型記憶媒体内での照合により個人識別情報を用いた個人認証を受けることができる。これにより、個人識別情報の入力の煩わしさを解消するとともに、高いセキュリティ性をもって個人認証を行うことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の実施形態に係る情報処理システムの構成例を示すブロック図である。
【図２】 カード端末装置の具体的な外観例を示す図である。
【図３】 カード発行時の処理手順を示すフローチャートである。
【図４】 カード利用時の処理手順を示すフローチャートである。
【図５】 認証処理の手順を示すフローチャートである。
【図６】 カード端末装置の他の外観例を示す図である。
【図７】 カード発行時の他の処理手順を示すフローチャートである。
【図８】 認証処理の他の手順を示すフローチャートである。
【符号の説明】
１…ホスト装置、２…カード端末装置、３…ＩＣカード、２１，３１…ＣＰＵ、２２，３２…ＲＯＭ、２３，３３…ＲＡＭ、２４，３４…ホストインターフェース、２５…カードインターフェース、２５Ａ…カード装着部、２６…操作表示部、２６Ａ…液晶表示器、２６Ｂ…ＬＥＤ、２６Ｃ…押釦スイッチ部、２７…生体情報取得部、２７Ａ…指紋センサ部
【発明の属する技術分野】
本発明は、生体情報を用いて個人の認証（本人確認）を行う個人認証システム、個人認証方法及び個人認証用端末装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、安全な情報授受において必要とされる個人情報の安全な保持方法の一つとして、スマートカード等のＩＣカードへの格納が挙げられる。ＩＣカードは、その機能や用途、構成によって多種多様に存在する。ＩＣカードやこれを用いた情報処理システムに対して期待される機能の一つは、カード所有者以外（第三者）への秘匿情報（データの暗号化や電子署名の生成及び検証に利用する電子化された情報）の漏洩や不正なカード利用を防ぐための個人認証機能である。
【０００３】
個人認証機能とは、ＩＣカード等の携帯型記憶媒体を使用して何らかのサービスを受ける場合に、実際にサービスを受けようとする相手の真正性を確認する機能であって、ＩＣカードの場合でいえば、ＩＣカードを利用する利用者（以下、ユーザという）が、本来のカード所有者（本人）であるかどうかを確認する機能をいう。個人認証の一般的な方法としては、「所有者自身により決定され、カード内部に格納されている個人識別情報」と「ユーザが入力した個人識別情報」とを照合し、一致した場合のみカード所有者として認識する方法がある。
【０００４】
従来、磁気テープ式カード（以下、磁気カード）では、「所有者自身が決定した個人識別情報」（暗証番号）は磁気カード内に暗号化されずに記録され、さらに磁気カードからの該情報の読み出しを防止するための機構は備えていない。具体的な例として、金融機関の自動支払端末（ＡＴＭ等）は、個人識別情報を磁気カードから読み出すとともに、この読み出した個人識別情報とユーザにより入力された個人識別情報とを照合することにより、個人認証（本人確認）を行っている。そのため、悪意を持った他者が市販の磁気カードリーダ/ライタを用いれば、「カード内に格納された個人識別情報の取得」や「カードのコピー」を行うことは容易である。こうした状況は、昨今報じられる「成りすまし」による現金引き出しや物品購入等のカード犯罪を増大させる原因となっている。
【０００５】
これに対して、ＩＣカードの一つであるスマートカードでは、前述した個人識別情報（ＰＩＮ；Personal Identification Number)の照合をカード内部で行い、さらにカード外部からの個人識別情報の読み出しをスマートカード上のソフトウェア又はハードウェアが防止している。そのため、秘匿情報（個人識別情報を含む、秘密鍵データ等）の漏洩が防止され、その結果「成りすまし」によるカード犯罪の実行を事実上不可能にしている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、上述したスマートカードでは、カード内の秘匿情報の漏洩を防ぐことが可能になるものの、カード所有者が個人識別情報を記憶しておいて、カード利用時に個人識別情報を入力しなければならないという状況は磁気カードの場合と同様である。そのため、秘匿情報の安全性やユーザの利便性において次のようなことが懸念される。
【０００７】
即ち、数字や英文字、記号等を適宜組み合わせて個人識別情報（ＰＩＮ）を決めることにより、複雑な個人識別情報をスマートカードに設定することは可能であるが、複雑な個人識別情報を設定すると、この個人識別情報を覚えることが困難になり、一度覚えてもすぐに忘れてしまうことが懸念される。また、複雑で長い個人識別情報を設定すると、個人識別情報の入力操作が不便であったり、入力を失敗することも予想される。そのため、日常併用している磁気カード等と同じ個人識別情報（暗証番号、パスワード等）をスマートカードの個人識別情報に設定してしまうことが予想される。また、個人識別情報を入力する際の操作（指の動きなど）を盗み見されるなどして、第三者に個人識別情報を知られてしまうことも予想される。
【０００８】
本発明は、上記課題を解決するためになされたもので、その目的とするところは、個人識別情報の入力の煩わしさを解消するとともに、高いセキュリティ性をもって個人認証を行うことができる個人認証システム、個人認証方法及び個人認証用端末装置を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る個人認証システムは、携帯型記憶媒体と個人認証用端末装置とを用いた個人認証システムであって、前記携帯型記憶媒体は、当該携帯型記憶媒体の利用に必要とされる個人識別情報と、当該携帯型記憶媒体の所有者の生体情報から抽出した特徴データを用いて前記個人識別情報を暗号化した暗号化情報と、予め設定された検証用データ列を前記所有者の生体情報から抽出した特徴データを用いて暗号化した暗号化データ列とを記憶してなり、前記個人認証用端末装置は、前記携帯型記憶媒体から前記暗号化情報と前記暗号化データ列を読み出す読出手段と、前記携帯型記憶媒体を利用するユーザの生体情報を取得する取得手段と、当該取得手段で取得した前記ユーザの生体情報から特徴データを抽出する抽出手段と、前記読出手段で読み出した前記暗号化情報を、前記抽出手段で抽出した前記ユーザの生体情報の特徴データを用いて復号化するとともに、前記暗号化情報を復号化するのに先立って、前記読出手段が前記携帯型記憶媒体から読み出した前記暗号化データ列を、前記抽出手段で抽出した前記ユーザの生体情報の特徴データを用いて復号化し、この復号化によって得られたデータ列が前記検証用データ列に一致した場合のみ、前記暗号化情報を復号化する復号化手段と、当該復号化手段による復号化によって得られた復号化情報を前記携帯型記憶媒体に入力し、当該携帯型記憶媒体の内部で前記復号化情報と前記個人識別情報とを照合させることにより、前記ユーザが前記所有者であるかどうかを確認する確認手段とを備えてなるものである。
【００１０】
この個人認証システムにおいては、個人認証用端末装置の機能として、ユーザの生体情報が取得手段により取得されるとともに、この取得されたユーザの生体情報から抽出手段により特徴データが抽出される。また、携帯型記憶媒体に記憶された暗号化情報が読出手段により読み出され、この読み出された暗号化情報がユーザの生体情報の特徴データを用いて復号化手段により復号化される。さらに、復号化によって得られた復号化情報が確認手段により携帯型記憶媒体に入力され、この携帯型記憶媒体の内部で復号化情報と個人識別情報とが照合されることにより、ユーザが所有者であるかどうかが確認される。これにより、携帯型記憶媒体を利用するユーザは、自身の生体情報を提示するたけで、個人識別情報の照合による個人認証を受けることが可能となる。
【００１３】
本発明に係る個人認証用端末装置は、携帯型記憶媒体の利用に必要とされる個人識別情報と、当該携帯型記憶媒体の所有者の生体情報から抽出した特徴データを用いて前記個人識別情報を暗号化した暗号化情報とを記憶する携帯型記憶媒体から、前記暗号化情報を読み出す読出手段と、前記携帯型記憶媒体を利用するユーザの生体情報を取得する取得手段と、前記取得手段で取得した前記ユーザの生体情報から特徴データを抽出する抽出手段と、前記読出手段で読み出した前記暗号化情報を、前記抽出手段で抽出した前記ユーザの生体情報の特徴データを用いて復号化する復号化手段と、前記復号化手段による復号化によって得られた復号化情報を前記携帯型記憶媒体に入力し、当該携帯型記憶媒体の内部で前記復号化情報と前記個人識別情報とを照合させることにより、前記ユーザが前記所有者であるかどうかを確認する確認手段とを備え、前記携帯型記憶媒体は、予め設定された検証用データ列を前記所有者の生体情報から抽出した特徴データを用いて暗号化した暗号化データ列を記憶し、前記復号化手段は、前記暗号化情報を復号化するのに先立って、前記読出手段が前記携帯型記憶媒体から読み出した前記暗号化データ列を、前記抽出手段で抽出した前記ユーザの生体情報の特徴データを用いて復号化し、この復号化によって得られたデータ列が前記検証用データ列に一致した場合のみ、前記暗号化情報を復号化するものである。
【００１４】
この個人認証用端末装置においては、ユーザの生体情報が取得手段により取得されるとともに、この取得されたユーザの生体情報から抽出手段により特徴データが抽出される。また、携帯型記憶媒体に記憶された暗号化情報が読出手段により読み出され、この読み出された暗号化情報がユーザの生体情報の特徴データを用いて復号化手段により復号化される。さらに、復号化によって得られた復号化情報が確認手段により携帯型記憶媒体に入力され、この携帯型記憶媒体の内部で復号化情報と個人識別情報とが照合されることにより、ユーザが所有者であるかどうかが確認される。これにより、携帯型記憶媒体を利用するユーザは、自身の生体情報を提示するたけで、個人識別情報の照合による個人認証を受けることが可能となる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、例えばスマートカード等のＩＣカードを携帯型記憶媒体として用いた場合の本発明の実施の形態につき、図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、携帯型記憶媒体としては、その取り扱いや持ち運びが容易なものであれば、ＩＣカード等のカード型記憶媒体でなくてもよい。
【００１６】
図１は本発明の実施形態に係る情報処理システムの構成例を示すブロック図である。図示した情報処理システムは、ホスト装置１と、カード端末装置２と、ＩＣカード（カード型の携帯型記憶媒体）３とを用いて構成されている。ホスト装置１とカード端末装置２は有線で接続されている。ホスト装置１とカード端末装置２の具体的な接続方法としては、ＲＳ−２３２Ｃ接続、ＩＥＥＥ−１２８４接続、キーボードやマウスなどの接続に用いられるＰＳ／２接続、ＰＣＭＣＩＡカードインターフェース接続等を用いることができる。
【００１７】
カード端末装置２とＩＣカード３は、本発明における個人認証システム及び個人認証方法を実現するものであって、ＩＣカード３上に存在する各接続端子（接点）とそれに対応してカード端末装置２が持つ突起型の各接続端子との接触によって接続される構成となっている。本実施形態におけるカード端末装置２とＩＣカード３の接続の物理的特性や端子位置は、ISO/IEC 7816-1,ISO/IEC7816-2企画と、当該規格と同等なJIS X 6303企画に準拠する。また、カード端末装置２とＩＣカード３との間でやり取りされる電気信号及び伝送プロトコル、コマンド等についても、ISO/IEC7816-3規格、ISO/IEC DIS7816-4規格及びJIS X 6304規格、JIS X 6306規格に準拠する。
【００１８】
ホスト装置１は、ＩＣカード３を利用した様々な処理（例えば、金融機関における現金の振り込み、振り替え、引き落とし、残高照会処理、インターネットの有料コンテンツを使用した場合や高速道路を使用した場合の課金処理、印刷サービスや情報配信サービスなどのサービス提供に係る課金処理、会員制店舗における会費の徴収処理、公共施設におけるサービス提供やこれに係る課金処理、手数料処理など）を行うものである。
【００１９】
カード端末装置２は、携帯型記憶媒体となるＩＣカード３とのインターフェース機能を有するもので、本発明における個人認証用端末装置に相当するものである。このカード端末装置２は、ＣＰＵ（中央演算処理装置）２１と、ＲＯＭ(Read-Only Memory)２２と、ＲＡＭ(Random Access Memory)２３と、ホストインターフェース（ホストＩ／Ｆ）２４と、カードインターフェース（カードＩ／Ｆ）２５と、操作表示部２６と、生体情報取得部２７とを備えて構成されている。
【００２０】
ＣＰＵ２１は、ＲＯＭ２２に格納されているプログラムに従い、データの格納及び読み出しが可能なＲＡＭ２３のメモリ領域を利用し、ホストインターフェース２４及びカードインターフェース２５に対する通信制御や、操作表示部２６及び生体情報取得部２７の制御や、共通鍵暗号方式（秘密鍵暗号方式）に基づくデータの暗号処理（暗号化／復号化）のための演算処理などを行うものである。
【００２１】
ホストインターフェース２４は、ＣＰＵ２１からの通信制御やデータ送受信要求に従い、ホスト装置１との間でデータの授受を行うものである。カードインターフェース２５は、ＣＰＵ２１からの通信制御やデータ送受信要求に応じて、前記規格群に従ったＩＣカード３とのデータの授受を行うものである。操作表示部２６は、ＣＰＵ２１からの表示要求や入力受付要求に従い、ＬＥＤ(Light Emitting Diode)の点灯や点滅、液晶表示器への文字列表示による情報の提供と、スイッチ押下の検知による入力の受け付けを行うものである。
【００２２】
生体情報取得部２７は、ＣＰＵ２１からの情報取得要求に従い、ＩＣカード３の所有者やＩＣカード３を利用するユーザの生体情報を取得するものである。生体情報は、人間の身体的な特徴・特性に依存した固有の情報であって、バイオメトリックス(biometrics)情報とも呼ばれる。生体情報の具体例としては、顔、掌形、掌紋、指紋、指形、指の血管パターン（静脈パターン）、瞳の虹彩や網膜、音声、キーストローク、筆跡などが挙げられる。本実施形態においては、生体情報として指紋を採用するものとする。指紋とは、人間の指先における細かな線状の凹凸パターンである。この凹凸パターンの凸を形成する線は隆線と呼ばれ、その紋様は万人不同、終生不変という特徴をもつ。
【００２３】
これに対して、生体情報取得部２７では、後述する指紋センサ部で指紋を光学的或いは電気的（静電的）に読み取る。そして、ＣＰＵ２１は、生体情報取得部２７で取得した指紋情報の紋様が示す特徴から、暗号処理のための特徴データ（秘密鍵データ）を抽出する。指紋の特徴は、例えば光学的に読み取った指紋の画像情報から、隆線を辿ったときの分岐点や終点の位置（座標）、種類、方向などで表すことができる。また、これ以外にも、例えば隆線が交差する位置や、指紋の中心位置、指紋三角州座標、指紋隆線方向などで指紋の特徴を表すこともできる。こうした指紋の特徴は、一定の規則にしたがって記号化した特徴データ（ビット列）として抽出される。特徴データの抽出はＣＰＵ２１で行う。
【００２４】
ちなみに、生体情報として、顔を採用した場合は、目、口、鼻の位置や形状等で特徴を表すことができ、掌形を採用した場合は、掌の幅、厚さ、指の長さ等で特徴を表すことができる。また、虹彩を採用した場合は、瞳孔の開きを調整する筋肉のパターンで特徴を表すことができ、網膜を採用した場合は、毛細血管のパターンで特徴を表すことができる。さらに、音声を採用した場合は、スペクトル包絡、ピッチ、発音レベル、発声速度等で特徴を表すことができ、筆跡を採用した場合は、筆順、筆速、筆圧等で特徴を表すことができる。特に、個人認証では、指紋、網膜、虹彩、音声などを好適に用いることができる。
【００２５】
ＩＣカード３は、ＣＰＵ３１と、ＲＯＭ３２と、ＲＡＭ３３と、ホストインターフェース（ホストＩ／Ｆ）３４とを備えて構成されている。ＣＰＵ３１は、ＲＯＭ３２に格納されているプログラムに従い、データの格納及び読み出しが可能なＲＡＭ３３のメモリ領域を利用し、ホストインターフェース３４に対する通信制御や、ＲＡＭ３３に対するデータの格納・読み出し、さらには個人識別情報（以下、ＰＩＮとも記す）の確認依頼に対応した照合処理や応答処理などを行うものである。この場合の個人識別情報は、一般的な本人確認で利用されている暗証番号やパスワードなどのように、英字、数字、記号などを用いた文字列で構成されるものである。
【００２６】
図２はカード端末装置２の具体的な外観例を示す図である。図示のように、カード端末装置２は、操作表示部２６として、液晶表示器２６Ａ、ＬＥＤ２６Ｂ、及び押釦スイッチ部２６Ｃを備え、さらにカード装着部２５Ａと指紋センサ部２７Ａとを備えている。
【００２７】
液晶表示器２６Ａは、押釦スイッチ部２６Ｃで入力された文字列や、操作案内のために予め用意された文字列（メッセージ）を表示するものである。ＬＥＤ２６Ｂは、指紋センサ部２７Ａへの指先の押圧位置を明示するために表示制御（点灯、点滅等）されるもので、指紋センサ部２７Ａの位置を示すように、下向きの三角形に形成されている。押釦スイッチ部２６Ｃは、カード端末装置２を操作するユーザが各種の情報を入力するためのものである。この押釦スイッチ部２６Ｃには、一例として、英数字の入力スイッチや、英数字の入力切り換えスイッチ、英字の大文字／小文字の切り換えスイッチ、訂正スイッチ、入力スイッチなどが用意されている。
【００２８】
一方、カード装着部２５Ａは、上述したカードインタフェース２５の一部を構成するもので、カード端末装置２の一側部に設けられている。このカード装着部２５Ａには、ＩＣカード３のサイズに対応した長孔状のカード挿入口（不図示）が形成され、このカード挿入口に対してＩＣカード３を挿抜可能（着脱可能）となっている。指紋センサ部２７Ａは、実際に指先が押圧される部分であって、その押圧された指先の指紋を読み取るセンサ機能を備えている。この指紋センサ部２７Ａは、上述した生体情報取得部２７の主要部を構成するものである。
【００２９】
続いて、本発明の実施形態に係る情報処理システムにおいて、特に、カード端末装置２とＩＣカード３とを用いて実現される個人認証システムの処理動作について説明する。
【００３０】
図３はカード発行時（契約時）におけるカード端末装置２の処理手順を示すフローチャートである。図示したカード端末装置２の処理は、カード装着部２５ＡにＩＣカード３が挿入（装着）された状態で、予め設定された入力条件が満たされた場合のみ実行（処理開始）されるものである。この場合の入力条件としては、例えば、ホスト装置１からホストインターフェース２４を介して特定のコマンドが入力された場合や、操作表示部２６の押釦スイッチ部２６Ｃである特定の押釦スイッチが一定時間にわたって継続的に押下された場合、或いは複数の押釦スイッチが同時に押下された場合などが考えられる。このカード発行時には、ＩＣカード３の利用に先立って、以下のような処理に従い、ＩＣカード３に対するＰＩＮの登録が行われる。
【００３１】
先ず、ＣＰＵ２１は、操作表示部２６で所有者（契約者）本人により入力されたＰＩＮを受け付ける（ステップＳ１）。このステップＳ１において、ＣＰＵ２１は、操作表示部２６に対して、液晶表示器２６Ａへの文字列（例えば、「格納する認証コードを入力し、最後に［入力］を押してください」等）の表示と、押釦スイッチ部２６Ｃからの入力に対する待機を指示する。そして、所有者によるスイッチ操作によって認証コードが入力されると、ＣＰＵ２１は、入力された認証コードをＰＩＮとしてＲＡＭ２３に格納する。ＲＡＭ２３に格納されるＰＩＮは、所有者が自身の希望で決定するもので、英字、数字又はそれを組み合わせた文字列によって構成される。押釦スイッチ部２６ＣでのＰＩＮの入力操作は、所有者が行う以外に、ＩＣカード３の発行元企業のオペレータが行ってもよい。また、ＰＩＮを構成する文字列には、記号を組み合わせてもよい。
【００３２】
次に、ＣＰＵ２１は、生体情報取得部２７を用いて所有者の指紋情報を取得する（ステップＳ２）。このステップＳ２において、ＣＰＵ２１は、操作表示部２６に対して、液晶表示器２６Ａへの文字列（例えば、「指紋センサ部に指をのせてください」等）の表示を指示して、所有者に指紋の提示を促すとともに、指をのせる位置を明示するためにＬＥＤ２６Ｂに点滅を指示し、さらに指紋センサ部２７Ａに対して入力待機状態への移行を指示する。そして、実際に指紋センサ部２７Ａに指がのせられた場合は、その指紋を指紋センサ部２７Ａで読み取るとともに、これによって得られた指紋情報をＲＡＭ２３に格納する。
【００３３】
その後、ＣＰＵ２１は、先に取得した所有者の指紋情報を用いて、ＰＩＮを暗号化する（ステップＳ３）。このステップＳ３において、ＣＰＵ２１は、操作表示部２６に対して、液晶表示器２６Ｃへの文字列（例えば、「少々お待ちください」等）の表示を指示して、処理待ち状態である旨を所有者に通知するとともに、ＬＥＤ２６Ｂの点滅停止を指示する。そして、ＣＰＵ２１は、ＲＡＭ２３に格納されている指紋情報から特徴データを抽出し、この特徴データを秘密鍵として、ＲＡＭ２３に格納されているＰＩＮを暗号化する。さらに、ＣＰＵ２１は、上記暗号化によって得られたＰＩＮ（暗号化情報）をＲＡＭ２３に格納する。
【００３４】
次いで、ＣＰＵ２１は、ＩＣカード３に対して、暗号化されていない元のＰＩＮ（以下、非暗号化ＰＩＮとも記す）と暗号化されたＰＩＮ（以下、暗号化ＰＩＮとも記す）とを書き込む（ステップＳ４）。このステップＳ４において、ＣＰＵ２１は、ＲＡＭ２３に格納された非暗号化ＰＩＮをデータとしたファイル作成を指示するコマンドと、同じくＲＡＭ２３に格納された暗号化ＰＩＮをデータとしたファイル作成を指示するコマンドを生成し、これらのコマンドを、書き込み対象データである非暗号化ＰＩＮと暗号化ＰＩＮとともにカードインターフェース２５を介してＩＣカード３に送信することにより、ＩＣカード３に対してＰＩＮの書き込みを行う。
【００３５】
これにより、ＩＣカード３の内部では、カード端末装置２から送られたコマンドの解析結果に基づくＣＰＵ３１の指示に従い、非暗号化ＰＩＮのデータファイルと暗号化ＰＩＮのデータファイルがＲＡＭ３３に作成され、それぞれのデータファイルに非暗号化ＰＩＮと暗号化ＰＩＮが格納される。こうしてＩＣカード３に格納された非暗号化ＰＩＮと暗号化ＰＩＮのうち、非暗号化ＰＩＮについては外部から読み出し不可能なデータで、暗号化ＰＩＮについては外部から読み出し可能なデータとなる。即ち、カード端末装置２Ｉや他の装置（カードリーダ等）を用いて、ＩＣカード３のＲＡＭ３３に格納された非暗号化ＰＩＮを読み出そうとしても、この読み出しがカード上のソフトウェア又はハードウェアによって防止される。つまり、ＩＣカード３に非暗号化ＰＩＮを格納した後は、その非暗号化ＰＩＮがカード外部に取り出されることがないよう、ＩＣカード３自体が非暗号化ＰＩＮの読み出し防止機能を備えたものとなっている。
【００３６】
以上のような処理により、カード端末装置２は、他の外部装置を使用することなく、カード端末装置２単体で、ＩＣカード３に対し、所有者が決定した非暗号化ＰＩＮと、所有者の指紋情報の特徴データを用いて暗号化した暗号化ＰＩＮとを格納（登録）することができる。
【００３７】
図４はカード利用時における情報処理システム（主にカード端末装置２）の処理動作を示すフローチャートである。先ず、カード端末装置２のＣＰＵ２１は、カードインターフェース２５の状態を確認することにより、カード装着部２５Ａに対するＩＣカード３の挿抜状態を監視する（ステップＳ１１）。そして、ＩＣカード３が挿入されたことを検知すると、ＣＰＵ２１は、所定の認証処理（詳細は後述）を行った後（ステップＳ１２）、その認証結果に基づいて、ＩＣカード３を利用するユーザが所有者本人であるかどうかを判断する（ステップＳ１３）。そして、ＣＰＵ２１は、所有者本人であると判断した場合は任意の処理を行い（ステップＳ１４）、所有者本人ではないと判断した場合はその時点で全ての処理を終了させる。
【００３８】
上記ステップＳ１４では、カード端末装置２がホスト装置１に対して正当なカード所有者によってカード挿入が行われた旨を通知する。この通知は、ＣＰＵ２１がホストインターフェース２４を介して行う。カード端末装置２からの通知を受けたホスト装置１は、ＩＣカード３の内部に格納された秘匿情報を用いた任意の処理（例えば、課金処理等）を実行する。
【００３９】
図５はカード端末装置２による認証処理（ステップＳ１２の処理）の手順を示すフローチャートである。先ず、カード端末装置２のＣＰＵ２１は、ＩＣカード３の内部に暗号化ＰＩＮが存在するかどうかを確認する（ステップＳ２１）。このステップＳ２１において、ＣＰＵ２１は、カードインターフェース２５を介してＩＣカード３にアクセスし、ＩＣカード３内のＲＡＭ３３に暗号化ＰＩＮを格納するファイルが存在するか否かを調べる。暗号化ＰＩＮは、先述のように所有者の生体情報（本形態例では指紋）の特徴データを用いて暗号化したＰＩＮを指す。ＩＣカード３の内部では、各種の情報が一般的なファイルシステムと同様にファイルとして蓄積されている。よって、暗号化ＰＩＮの存在有無は、これに対応するファイルの存在を調べることで確認することができる。
【００４０】
ＩＣカード３の内部に暗号化ＰＩＮが存在すると判断した場合はステップＳ２２に進み、存在しないと判断した場合はステップＳ２５に移行する。ステップＳ２５において、ＣＰＵ２１は、操作表示部２６に対して、液晶表示器２６Ａへの文字列（例えば、「格納する認証コードを入力し、最後に［入力］を押してください」等）の表示を指示するとともに、操作入力部２６の押釦スイッチ部２６Ｃからの入力受け付けを指示する。そして、液晶表示器２６Ａへの文字列の表示にしたがってユーザが押釦スイッチ部２６Ｃを操作してＰＩＮを入力すると、この入力されたＰＩＮ（以下、入力ＰＩＮ）をＣＰＵ２１が取得する。
【００４１】
上記ステップＳ２１，Ｓ２５の処理は、暗号化ＰＩＮが記憶されていないＩＣカード３でも問題なく取り扱えるように配慮したものである。即ち、ＩＣカード３に暗号化ＰＩＮを記憶するには、カード発行時に所有者（契約者）本人による指紋の提示が必要となるが、指紋の提示を断られた場合や指の損傷、損失によって指紋を提示できない場合などは、所有者が決めたＰＩＮ（非暗号化ＰＩＮ）だけをＩＣカード３に記憶させる場合も考えられ、そうした場合でもＩＣカード３の利用を可能にするためである。
【００４２】
一方、ステップＳ２２において、ＣＰＵ２１は、カードインターフェース２５を介してＩＣカード３内の暗号化ＰＩＮに対応するファイルから、当該ファイルに格納されている暗号化ＰＩＮを読み出す。次いで、ＣＰＵ２１は、操作表示部２６に対して、液晶表示器２６Ａへの文字列（例えば、「指紋センサ部に指をのせてください」等）の表示を指示して、ユーザに指紋の提示を促すとともに、指をのせる位置を明示するためにＬＥＤ２６Ｂに点滅を指示し、さらに指紋センサ部２７Ａに対して入力待機状態への移行を指示する。そして、実際に指紋センサ部２７Ａに指がのせられた場合は、その指紋を指紋センサ部２７Ａで読み取るとともに、これによって得られた指紋情報をＲＡＭ２３に格納する（ステップＳ２３）。
【００４３】
こうして指紋情報の取得が完了すると、ＣＰＵ２１は、操作表示部２６に対して、液晶表示器２６Ａへの文字列（例えば、「少々お待ちください」等）の表示を指示して、処理待ち状態である旨をユーザに通知するとともに、ＬＥＤ２６Ｂの点滅停止を指示する。さらに、ＣＰＵ２１は、生体情報取得部２７の指紋センサ部２７Ａにより読み取った指紋情報の特徴データを抽出し、この抽出した特徴データを秘密鍵として、先のステップＳ２２で読み出した暗号化ＰＩＮを復号化する（ステップＳ２４）。この復号化によって得られるＰＩＮが復号化情報となる。こうして復号化されたＰＩＮ（以下、復号化ＰＩＮ）は、認証処理でのＰＩＮの照合に用いられる。
【００４４】
その後、ＣＰＵ２１は、ステップＳ２４の復号化によって得られた復号化ＰＩＮ（復号化情報）又はステップＳ２５で受け付けた入力ＰＩＮを照合対象ＰＩＮとして、当該照合対象ＰＩＮをＩＣカード３に入力し、このＩＣカード３の内部で照合対象ＰＩＮと非暗号化ＰＩＮとを照合させることにより、ユーザが所有者であるかどうかを確認する（ステップＳ２６）。このステップＳ２６において、ＣＰＵ２１は照合対象ＰＩＮを用いたＰＩＮ同士の照合による本人確認を依頼するコマンドをＩＣカード３に送信した後、そのコマンドに対するＩＣカード３からの応答（照合結果）を受信する。コマンドの送信と応答の受信はカードインターフェース２５を介して行う。
【００４５】
これに対して、カード端末装置２からのコマンドを受けたＩＣカード３側では、ユーザが本来のカード所有者であるかどうかを確認すべく、ＣＰＵ３１が、ＩＣカード３内に格納されている非暗号化ＰＩＮとカード端末装置２から送られた照合対象ＰＩＮとを照合し、両者が一致しているかどうかを調べる。そして、ＣＰＵ３１は、照合対象ＰＩＮと非暗号化ＰＩＮが一致している場合はその旨を示す肯定データを応答し、一致していない場合はその旨を示す否定データを応答する。これにより、カード端末装置２では、ＩＣカード３からの応答が肯定データであるか否定データであるかによって、ユーザが所有者本人であるかどうかを判断することができる。
【００４６】
ここで、ＩＣカード３に入力される照合対象ＰＩＮが復号化ＰＩＮである場合において、上記ステップＳ２３で取得した指紋情報がカード所有者のものであれば、その指紋情報の特徴データは、カード発行時のＰＩＮの暗号化で使用した特徴データと同じものになる。したがって、暗号化ＰＩＮを復号化したときに得られる復号化ＰＩＮは、ＩＣカード３に格納されている非暗号化ＰＩＮに一致するものとなる。これに対して、先のステップＳ２３で取得した指紋情報がカード所有者以外つまり第三者のものであれば、その指紋情報の特徴データは、カード発行時のＰＩＮの暗号化で使用した特徴データと異なるものとなる。したがって、暗号化ＰＩＮを復号化したときに得られる復号化ＰＩＮは、ＩＣカード３に格納されている非暗号化ＰＩＮに一致しないものとなる。
【００４７】
以上のような処理により、ＩＣカード３を利用するユーザは、いちいちＰＩＮを入力しなくても、自身の指紋を提示するだけで自動的にＰＩＮを用いた個人認証を受けることができる。これにより、カード所有者が自身で決めたＰＩＮを忘れた場合でも、何ら問題なくＩＣカード３を利用することができる。また、カード所有者がＰＩＮを入力する必要がないため、ＰＩＮの入力ミスがなくなるとともに、ＰＩＮの入力操作を悪意のある第三者に盗み見される恐れがなくなる。
【００４８】
また、ＩＣカード３に登録（格納）された非暗号化ＰＩＮは、一旦登録された後はカード外部に読み出されることがないため、万一、カードを紛失した場合でも、第三者に非暗号化ＰＩＮが知られることを防止することができる。さらに、ユーザの指紋情報は暗号処理のために使用し、実際の個人認証処理はＰＩＮの照合によって行うため、既存の個人認証システムや個人認証装置への適用が容易である。また、指紋情報などの生体情報を照合して個人認証を行うものでは、予めカード所有者の生体情報をＩＣカード３やデータベースなどに登録・蓄積しておく必要があるため、認証処理のためのデータ量が膨大なものとなるが、上述のように生体情報をＰＩＮの暗号処理に利用することにより、認証処理のためのデータ量が少なくなるうえ、データの照合も簡単かつ短時間で行うことが可能となる。
【００４９】
なお、上記実施形態においては、操作表示部２６として、液晶表示器２６Ａ、ＬＥＤ２６Ｂ及び押釦スイッチ部２６Ｃを有するカード端末装置２を例示したが、これ以外にも、例えば、操作表示部２６として、図６に示すように液晶表示器２６ＡとＬＥＤ２６Ｂのみを有し、押釦スイッチ部を持たないカード端末装置２であっても、予め非暗号化ＰＩＮと暗号化ＰＩＮとを記憶したＩＣカード３を用いることにより、上記同様の認証処理を行うことが可能である。
【００５０】
ところで、一般にスマートカードでは、総当たりによるＰＩＮの検索を行えないように、スマートカードへの不正なＰＩＮの入力回数に上限を設定し、この上限回数を超えて不正なＰＩＮが入力された場合に、その時点でカード機能の利用を制限する方式が採用されている。不正なＰＩＮとは、カード所有者が登録時（カード発行時）に決めたＰＩＮ（カード内に格納された非暗号化ＰＩＮ）と一致しないＰＩＮをいう。
【００５１】
これに対して、カード端末装置２を使用した個人認証処理では、生体情報取得部２７のセンサ設置環境やユーザの状態等により、同じユーザの生体情報が必ずしも均一に読み取られて取得されるとは限らない。そのため、場合によっては、カード所有者の生体情報の特徴データで暗号化ＰＩＮを復号化しても、この復号化によって得られた復号化ＰＩＮが不正なＰＩＮとしてスマートカードに入力されるケースも考えられる。こうした状況で不正なＰＩＮの入力を繰り返すと、その入力回数が上限回数を超えてカード機能の利用が制限される恐れがある。
【００５２】
そこで、本発明の他の実施形態においては、カード端末装置２に次のような処理機能を持たせることとした。
【００５３】
図７はカード発行時（契約時）におけるカード端末装置２の処理手順を示すフローチャートである。図示したカード端末装置２の処理は、先述の実施形態と同様に、カード装着部２５ＡにＩＣカード３が挿入（装着）された状態で、予め設定された入力条件が満たされた場合のみ実行（処理開始）されるものである。
【００５４】
先ず、ＣＰＵ２１は、操作表示部２６で所有者（契約者）本人により入力されたＰＩＮを受け付けた後（ステップＳ３１）、生体情報取得部２７を用いて所有者の指紋情報を取得する（ステップＳ３２）。このステップＳ３１，Ｓ３２の処理は、上記図３に示すステップＳ１，Ｓ２の処理と同様に行われる。
【００５５】
次いで、ＣＰＵ２１は、先に取得した所有者の指紋情報を用いて、ＰＩＮを暗号化するとともに、その指紋情報を用いて、予め設定された検証用データ列を暗号化する（ステップＳ３２）。ＰＩＮの暗号化は、上記図３に示すステップＳ３と同様に行われる。検証用データ列の暗号化は、予め検証用に用意されたデータ列（任意に設定可能）を、先に取得した所有者の指紋情報から抽出した特徴データ（秘密鍵）を用いて暗号化することにより行われる。
【００５６】
次いで、ＣＰＵ２１は、ＩＣカード３に対して、非暗号化ＰＩＮと暗号化ＰＩＮに加えて、検証用データを暗号化して得られた暗号化データ列を書き込む（ステップＳ３４）。各々のデータ（非暗号化ＰＩＮ、暗号化ＰＩＮ、暗号化データ列）の書き込みは、先の実施形態と同様の手法で行われる。これにより、ＩＣカード３には、非暗号化ＰＩＮ、暗号化ＰＩＮ及び暗号化データ列の各データを格納（登録）することができる。
【００５７】
図８はカード端末装置２による認証処理の手順を示すフローチャートである。先ず、ＣＰＵ２１は、ＩＣカード３の内部に暗号化データ列が存在するかどうかを確認する（ステップＳ４１）。このステップＳ４１において、ＣＰＵ２１は、カードインターフェース２５を介してＩＣカード３にアクセスし、ＩＣカード３内のＲＡＭ３３に暗号化データ列を格納するファイルが存在するか否かを調べる。暗号化データ列は、先述のように所有者の生体情報の特徴データを用いて暗号したデータ列を指す。
【００５８】
ＩＣカード３の内部に暗号化データ列が存在すると判断した場合はステップＳ４２に進み、存在しないと判断した場合はステップＳ４８に移行する。ステップＳ４８において、ＣＰＵ２１は、上記図５のステップＳ２５と同様の処理により、操作表示部２６でユーザにより入力された入力ＰＩＮを受け付ける。
【００５９】
一方、ステップＳ４２において、ＣＰＵ２１は、カードインターフェース２５を介してＩＣカード３内の暗号化データ列に対応するファイルから、当該ファイルに格納されている暗号化データ列を読み出す。次いで、ＣＰＵ２１は、操作表示部２６に対して、液晶表示器２６Ａへの文字列（例えば、「指紋センサ部に指をのせてください」等）の表示を指示して、ユーザに指紋の提示を促すとともに、指をのせる位置を明示するためにＬＥＤ２６Ｂに点滅を指示し、さらに指紋センサ部２７Ａに対して入力待機状態への移行を指示する。そして、実際に指紋センサ部２７Ａに指がのせられた場合は、その指紋を指紋センサ部２７Ａで読み取るとともに、これによって得られた指紋情報をＲＡＭ２３に格納する（ステップＳ４３）。
【００６０】
こうして指紋情報の取得が完了すると、ＣＰＵ２１は、操作表示部２６に対して、液晶表示器２６Ａへの文字列（例えば、「少々お待ちください」等）の表示を指示して、処理待ち状態である旨をユーザに通知するとともに、ＬＥＤ２６Ｂの点滅停止を指示する。さらに、ＣＰＵ２１は、生体情報取得部２７の指紋センサ部２７Ａにより読み取った指紋情報の特徴データを抽出し、この抽出した特徴データを秘密鍵として、先のステップＳ４２で読み出した暗号化データ列を復号化する（ステップＳ４４）。
【００６１】
その後、ＣＰＵ２１は、ステップＳ４４での復号化によって得られたデータ列が、予め設定された検証用データ列と一致するかどうかを判断し（ステップＳ４５）、一致すると判断した場合はステップＳ４６に進み、一致しないと判断した場合はそのまま処理を終了する。なお、データ列が一致しないと判断した場合は、その旨の案内メッセージを液晶表示器２６Ａに表示してから処理を終了してもよいし、上記ステップＳ４３に戻って指紋情報の取得から処理を再開してもよい。
【００６２】
次に、ステップＳ４６において、ＣＰＵ２１は、カードインターフェース２５を介してＩＣカード３内の暗号化ＰＩＮに対応するファイルから、当該ファイルに格納されている暗号化ＰＩＮを読み出す。次いで、ＣＰＵ２１は、操作表示部２６に対して、液晶表示器２６Ａへの文字列（例えば、「指紋センサ部に指をのせてください」等）の表示を指示して、ユーザに指紋の提示を促すとともに、指をのせる位置を明示するためにＬＥＤ２６Ｂに点滅を指示し、さらに指紋センサ部２７Ａに対して入力待機状態への移行を指示する。そして、実際に指紋センサ部２７Ａに指がのせられた場合は、その指紋を指紋センサ部２７Ａで読み取るとともに、これによって得られた指紋情報をＲＡＭ２３に格納する（ステップＳ４７）。
【００６３】
続いて、ＣＰＵ２１は、操作表示部２６に対して、液晶表示器２６Ａへの文字列（例えば、「少々お待ちください」等）の表示を指示して、処理待ち状態である旨をユーザに通知するとともに、ＬＥＤ２６Ｂの点滅停止を指示する。さらに、ＣＰＵ２１は、生体情報取得部２７の指紋センサ部２７Ａにより読み取った指紋情報の特徴データを抽出し、この抽出した特徴データを秘密鍵として、先のステップＳ４６で読み出した暗号化ＰＩＮを復号化する（ステップＳ４７）。
【００６４】
その後、ＣＰＵ２１は、ＩＣカード３に対して、ステップＳ４７の復号化によって得られた復号化ＰＩＮ又はステップＳ４８で受け付けた入力ＰＩＮを照合対象ＰＩＮとして、当該照合対象ＰＩＮをＩＣカード３に入力し、このＩＣカード３の内部で照合対象ＰＩＮと非暗号化ＰＩＮとを照合させることにより、ユーザが所有者であるかどうかを確認する（ステップＳ４９）。このステップＳ４９の処理は、上記図５のステップＳ２６の処理と同様に行われる。
【００６５】
以上のような処理により、ＣＰＵ２１による暗号化ＰＩＮの復号化（ステップＳ４７の処理）は、暗号化データ列を復号化して得られるデータ列が、予め設定された検証用データ列に一致する場合だけ行われるため、不正なＰＩＮがＩＣカード３に入力されることを未然に阻止することができる。したがって、仮に、ユーザの生体情報（指紋情報）を均一に読み取れない状況が発生したとしても、これが原因でカード機能の利用が制限される恐れは皆無となる。また、カード所有者以外の第三者に対しては、たとえ指紋情報の提示があってもＩＣカード３にＰＩＮを入力できない状況となるため、実質的にＩＣカード３内でのＰＩＮの照合を不許可の扱いにすることができる。
【００６６】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、携帯型記憶媒体を利用するユーザが、いちいち個人識別情報を入力しなくても、自身の生体情報を提示するだけで自動的に個人識別情報を携帯型記憶媒体に入力し、この携帯型記憶媒体内での照合により個人識別情報を用いた個人認証を受けることができる。これにより、個人識別情報の入力の煩わしさを解消するとともに、高いセキュリティ性をもって個人認証を行うことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の実施形態に係る情報処理システムの構成例を示すブロック図である。
【図２】 カード端末装置の具体的な外観例を示す図である。
【図３】 カード発行時の処理手順を示すフローチャートである。
【図４】 カード利用時の処理手順を示すフローチャートである。
【図５】 認証処理の手順を示すフローチャートである。
【図６】 カード端末装置の他の外観例を示す図である。
【図７】 カード発行時の他の処理手順を示すフローチャートである。
【図８】 認証処理の他の手順を示すフローチャートである。
【符号の説明】
１…ホスト装置、２…カード端末装置、３…ＩＣカード、２１，３１…ＣＰＵ、２２，３２…ＲＯＭ、２３，３３…ＲＡＭ、２４，３４…ホストインターフェース、２５…カードインターフェース、２５Ａ…カード装着部、２６…操作表示部、２６Ａ…液晶表示器、２６Ｂ…ＬＥＤ、２６Ｃ…押釦スイッチ部、２７…生体情報取得部、２７Ａ…指紋センサ部
Claims (4)
- 携帯型記憶媒体と個人認証用端末装置とを用いた個人認証システムであって、
前記携帯型記憶媒体は、当該携帯型記憶媒体の利用に必要とされる個人識別情報と、当該携帯型記憶媒体の所有者の生体情報から抽出した特徴データを用いて前記個人識別情報を暗号化した暗号化情報と、予め設定された検証用データ列を前記所有者の生体情報から抽出した特徴データを用いて暗号化した暗号化データ列とを記憶してなり、
前記個人認証用端末装置は、前記携帯型記憶媒体から前記暗号化情報と前記暗号化データ列を読み出す読出手段と、前記携帯型記憶媒体を利用するユーザの生体情報を取得する取得手段と、当該取得手段で取得した前記ユーザの生体情報から特徴データを抽出する抽出手段と、前記読出手段で読み出した前記暗号化情報を、前記抽出手段で抽出した前記ユーザの生体情報の特徴データを用いて復号化するとともに、前記暗号化情報を復号化するのに先立って、前記読出手段が前記携帯型記憶媒体から読み出した前記暗号化データ列を、前記抽出手段で抽出した前記ユーザの生体情報の特徴データを用いて復号化し、この復号化によって得られたデータ列が前記検証用データ列に一致した場合のみ、前記暗号化情報を復号化する復号化手段と、当該復号化手段による復号化によって得られた復号化情報を前記携帯型記憶媒体に入力し、当該携帯型記憶媒体の内部で前記復号化情報と前記個人識別情報とを照合させることにより、前記ユーザが前記所有者であるかどうかを確認する確認手段とを備えてなる
ことを特徴とする個人認証システム。 - 携帯型記憶媒体の利用に必要とされる個人識別情報と、当該携帯型記憶媒体の所有者の生体情報から抽出した特徴データを用いて前記個人識別情報を暗号化した暗号化情報とを記憶する携帯型記憶媒体から、前記暗号化情報を読み出す読出手段と、
前記携帯型記憶媒体を利用するユーザの生体情報を取得する取得手段と、
前記取得手段で取得した前記ユーザの生体情報から特徴データを抽出する抽出手段と、
前記読出手段で読み出した前記暗号化情報を、前記抽出手段で抽出した前記ユーザの生体情報の特徴データを用いて復号化する復号化手段と、
前記復号化手段による復号化によって得られた復号化情報を前記携帯型記憶媒体に入力し、当該携帯型記憶媒体の内部で前記復号化情報と前記個人識別情報とを照合させることにより、前記ユーザが前記所有者であるかどうかを確認する確認手段とを備え、
前記携帯型記憶媒体は、予め設定された検証用データ列を前記所有者の生体情報から抽出した特徴データを用いて暗号化した暗号化データ列を記憶し、
前記復号化手段は、前記暗号化情報を復号化するのに先立って、前記読出手段が前記携帯型記憶媒体から読み出した前記暗号化データ列を、前記抽出手段で抽出した前記ユーザの生体情報の特徴データを用いて復号化し、この復号化によって得られたデータ列が前記検証用データ列に一致した場合のみ、前記暗号化情報を復号化する
ことを特徴とする個人認証用端末装置。 - 前記携帯型記憶媒体に対して前記個人識別情報と前記暗号化情報とを登録する登録手段を具備する
ことを特徴とする請求項２記載の個人認証用端末装置。 - 前記携帯型記憶媒体の所有者が決めた個人識別情報の入力を受け付ける受付手段と、
前記所有者の生体情報を取得する取得手段と、
前記取得手段で取得した前記所有者の生体情報から特徴データを抽出する抽出手段と、
前記受付手段で受け付けた前記個人識別情報を、前記抽出手段で抽出した前記所有者の生体情報の特徴データを用いて暗号化する暗号化手段と、
前記受付手段で受け付けた前記個人識別情報と前記暗号化手段で暗号化した暗号化情報とを前記携帯型記憶媒体に書き込む書込手段と
を備えることを特徴とする請求項２記載の個人認証用端末装置。
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