JP4270886B2 - データ照合装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
この発明は、例えば、本人の検証に用いられるデータ照合装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来のデータ照合装置は、ユーザIDに対応する登録特徴データと登録スコアデータを選択して、その登録特徴データと照合特徴データを照合するとともに、その照合結果を示す照合スコアデータと登録スコアデータの相関度を算出する。そして、その相関度と所定の閾値を比較することにより、その照合特徴データが本人のデータであるか否かを検証する(以下の特許文献1を参照)。
【0003】
【特許文献1】
特開2001−229379公報(段落番号[0017]から[0024]、図1)
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
従来のデータ照合装置は以上のように構成されているので、各ユーザIDに対応する登録スコアデータが1個ずつ記憶され、あるユーザが本人検証を依頼すると、常に同一の登録スコアデータが使用される。したがって、あるユーザの登録スコアデータが盗まれた場合、不特定第三者の成り済ましに対処するには、あるユーザの登録特徴データを変更して、その登録スコアデータを再作成しなければ、あるユーザの本人検証を実施することができなくなる課題があった。
【0005】
この発明は上記のような課題を解決するためになされたもので、仮に1つの登録スコアデータが盗まれても、他の登録スコアデータを使用して本人検証を実施することができるデータ照合装置を得ることを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】
この発明に係るデータ照合装置は、ユーザが使用するアプリケーション毎に設定されたID番号に対応する複数の登録特徴データと登録スコアデータセットを選択すると、その複数の登録特徴データと照合特徴データをそれぞれ照合し、それらの照合結果を示す照合スコアデータセットを出力する照合手段を設け、その照合手段から出力された照合スコアデータセットと選択手段により選択された登録スコアデータセットの相関度を算出し、その相関度を所定の閾値と比較する比較手段と、相関度が閾値を越えていた場合には、照合スコアデータセットと登録スコアデータセットは同一人物のデータセットであると判定する判定処理手段とを備るようにしたものである。
【0007】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の一形態を説明する。
実施の形態1.
図1はこの発明の実施の形態1によるデータ照合装置を示す概略構成図、図2はこの発明の実施の形態1によるデータ照合装置を示す詳細構成図である。図において、特徴データ記憶部1は複数の登録特徴データを記憶している。選択情報記憶部2はID番号(ユーザID+アプリケーションID)に対応する複数の登録特徴データを選択する際に使用する選択情報を記憶している。選択処理部3は選択情報記憶部2からID番号に対応する選択情報を受けると、特徴データ記憶部1からそのID番号をキーにして複数の登録特徴データを選択する。スコアデータ記憶部4は予めID番号に対応する複数の登録スコアデータの組(以下、登録スコアデータセットと称する)を記憶し、その登録スコアデータセットを出力する。なお、特徴データ記憶部1、選択情報記憶部2、選択処理部3及びスコアデータ記憶部4から選択手段が構成されている。
【0008】
特徴抽出処理部5は照合生データを入力すると、その照合生データの特徴を解析して、その特徴データ(以下、照合特徴データと称する)を出力する。下位照合処理部6は複数の下位照合部6aから為り、下位照合部6aは選択処理部3により選択された任意の登録特徴データと特徴抽出処理部5から出力された照合特徴データを照合し、その照合結果を示す照合スコアデータを出力する。以下、複数の照合スコアデータの組を照合スコアデータセットと称する。なお、特徴抽出処理部5及び下位照合処理部6から照合手段が構成されている。
【0009】
上位照合処理部7は下位照合処理部6から出力された照合スコアデータセットとスコアデータ記憶部4から出力された登録スコアデータセットの相関度を算出する。なお、上位照合処理部7は相関度算出手段を構成している。判定処理部8は上位照合処理部7により算出された相関度を所定の閾値と比較して、その照合生データが本人のデータであるか否かを検証する。なお、判定処理部8は比較手段を構成している。
【0010】
次に動作について説明する。
最初に、スコアデータをスコアデータ記憶部4に登録する際の動作を簡単に説明する。
まず、ユーザが使用するアプリケーション毎に設定されたID番号、即ち、ユーザIDとアプリケーションIDから為るID番号を選択情報記憶部2に入力すると、選択情報記憶部2がそのID番号(ユーザID+アプリケーションID)に対応する選択情報を出力する。
選択処理部3は、選択情報記憶部2からID番号に対応する選択情報を受けると、特徴データ記憶部1からそのID番号をキーにして複数の登録特徴データを選択する。
【0011】
一方、特徴抽出処理部5は、例えば、指紋センサにより検出された照合生データを入力すると、その照合生データの特徴を解析して、その特徴を表す照合特徴データを出力する。
下位照合処理部6の下位照合部6aは、選択処理部3により選択された任意の登録特徴データと特徴抽出処理部5から出力された照合特徴データを照合し、その照合結果を示す照合スコアデータを出力する。
複数の下位照合部6aから出力された照合スコアデータの組(照合スコアデータセット)は、そのID番号と一緒にスコアデータ記憶部4に登録される。
【0012】
次に、照合生データが本人のデータであるか否かを検証する際の動作を簡単に説明する。
まず、ユーザが使用するアプリケーション毎に設定されたID番号、即ち、ユーザIDとアプリケーションIDから為るID番号を選択情報記憶部2に入力すると、選択情報記憶部2がそのID番号(ユーザID+アプリケーションID)に対応する選択情報を出力する。
選択処理部3は、選択情報記憶部2からID番号に対応する選択情報を受けると、特徴データ記憶部1からそのID番号をキーにして複数の登録特徴データを選択する。
【0013】
一方、特徴抽出処理部5は、例えば、指紋センサにより検出された照合生データを入力すると、その照合生データの特徴を解析して、その特徴を表す照合特徴データを出力する。
下位照合処理部6の下位照合部6aは、選択処理部3により選択された任意の登録特徴データと特徴抽出処理部5から出力された照合特徴データを照合し、その照合結果を示す照合スコアデータを出力する。
スコアデータ記憶部4は、ID番号(ユーザID+アプリケーションID)が入力されると、そのID番号に対応する登録スコアデータセットを出力する。
【0014】
上位照合処理部7は、下位照合処理部6から照合スコアデータセットを受け、スコアデータ記憶部4から登録スコアデータセットを受けると、その照合スコアデータセットと登録スコアデータセットの相関度を算出する。
判定処理部8は、上位照合処理部7が相関度を算出すると、その相関度と所定の閾値を比較し、例えば、その相関度が閾値より小さければ、その照合生データは本人のデータであると判定する。一方、その相関度が閾値より大きければ、その照合生データは他人のデータであると判定する。
【0015】
次に、図2のデータ照合装置の動作を具体的に説明する。
特徴データ記憶部1には、N個の登録特徴データRが記憶されているとする。R={R(1),R(2),・・・,R(N)} (1)このN個の登録特徴データは、本人の特徴データ1個と他人の特徴データN−1個から構成されていてもよいし、他人の特徴データN個から構成されていてもよい。また、他人の特徴データを分析して、標準的なN個の参照用の特徴データを作成し、そのN個の参照用の特徴データを登録特徴データとしてもよい。
なお、特徴データ記憶部1に記憶される登録特徴データについては、定期的に更新するようにしてもよい。ただし、その際には、選択情報記憶部2に記憶される選択情報やスコアデータ記憶部4に記憶される登録スコアデータセットも同時に更新する必要がある。
【0016】
選択情報記憶部2には、ID番号j(ユーザID+アプリケーションID)に対応するM個の選択情報(K個の要素から構成される情報)が記憶される。
Sj={Sj(1),Sj(2),・・・,Sj(K)} (2)
j=1,・・・,M
【0017】
選択情報記憶部2は、ユーザがID番号jを入力すると、そのID番号jに対応する選択情報Sjを選択して選択処理部3に出力するが、特徴データ記憶部1が本人の登録特徴データを記憶していない場合には、例えば、乱数Xj(i)を下式に代入して、そのID番号jに対応する選択情報Sjを選択する。
Sj(i)=Mod(Xj(i),N)+1 (3)
i=1,・・・,K
ここで、Mod(X,Y)はXをYで除算したときの余りを表す関数である。Sj(i)(i=1,・・・,K)は、それぞれが相互に重複しないように決定する(同じ値でないように決定する)。
【0018】
また、選択情報記憶部2は、特徴データ記憶部1が本人の登録特徴データを記憶している場合には、次のようにして、そのID番号jに対応する選択情報Sjを選択する。
ID番号jに対応する本人の登録特徴データの番号をUjとするとき、まず、他人の登録特徴データに係るK−1個の要素は、例えば、乱数Xj(i)を下式に代入して選択する。
Sj(i)=Mod(Xj(i),N)+1 (4)
i=1,・・・,K−1
ただし、Sj(i)(i=1,・・・,K−1)は、それぞれが相互に重複せず、Ujとも同じ値にならないように決定する。
【0019】
次に、選択情報記憶部2は、本人の登録特徴データを選択情報Sj(i)の先頭からPj番目に置くため、乱数Xj(K)を下式に代入してPjを決定する。Pj(i)=Mod(Xj(K),K)+1 (5)そして、本人の登録特徴データを選択情報Sj(i)の先頭からPj番目に置くため、下記に示すような要素の並び替えを実施する。
Sj(i)=Sj(i) i=1,・・・,Pj−1
Sj(i)=Sj(i−1) i=Pj+1,・・・,K
Sj(Pj)=Uj
(6)
【0020】
ここでは、選択情報Sj(i)を選択するに際して、乱数を用いるものについて説明したが、後述する相関演算により算出された相関度の本人分布と他人分布の分離性が良くなるように選択するなど、様々な方法が考えられる。
【0021】
選択処理部3は、上記のようにして、選択情報記憶部2がID番号jに対応する選択情報Sjを選択すると、N個の登録特徴データRの中から選択情報SjにしたがってK個の登録特徴データEjを選択する。
Ej={Ej(1),Ej(2),・・・,Ej(K)}
j=1,・・・,M
(7)
Ej(i)=R(Sj(i))
j=1,・・・,M
i=1,・・・,K
(8)
【0022】
スコアデータをスコアデータ記憶部4に登録する場合、下位照合処理部6は、特徴抽出処理部5から照合特徴データVaを受けると、その照合特徴データVaをK個の登録特徴データEj(i)(i=1,・・・,K)のそれぞれと照合し、それらの照合結果を示す照合スコアデータセットAj(i)(i=1,・・・,K)を出力する。
Aj={Aj(1),Aj(2),・・・,Aj(K)} (9)
j=1,・・・,M
これにより、スコアデータ記憶部4には、上記の照合スコアデータセットAj(i)(i=1,・・・,K)がID番号jと対応付けられて、登録スコアデータセットとして記憶される。
【0023】
一方、照合生データが本人のデータであるか否かを検証する場合、下位照合処理部6は、特徴抽出処理部5から照合特徴データVbを受けると、その照合特徴データVbをK個の登録特徴データEj(i)(i=1,・・・,K)のそれぞれと照合し、それらの照合結果を示す照合スコアデータセットBj(i)(i=1,・・・,K)を出力する。
Bj={Bj(1),Bj(2),・・・,Bj(K)} (10)
j=1,・・・,M
【0024】
スコアデータ記憶部4は、ID番号jを受けると、そのID番号jに対応する登録スコアデータセットAjを読み出して出力する。
上位照合処理部7は、スコアデータ記憶部4からID番号jに対応する登録スコアデータセットAjを受け、下位照合処理部6からID番号jに対応する照合スコアデータセットBjを受けると、その登録スコアデータセットAjと照合スコアデータセットBjの相関演算を実施して、その相関度Cjを算出する。
【数1】
ただし、相関演算は、式(11)のような差の2乗和に限らず、式(12)に示すような差の絶対値和でもよいし、その他の演算でもよい。
【数2】
【0025】
判定処理部8は、上位照合処理部7が相関度Cjを算出すると、その相関度Cjと所定の閾値を比較する。例えば、その相関度Cjが閾値より小さければ、特徴抽出処理部5に入力される照合生データは本人のデータであると判定する。一方、その相関度Cjが閾値より大きければ、その照合生データは他人のデータであると判定する。
【0026】
以上で明らかなように、この実施の形態1によれば、ユーザが使用するアプリケーション毎に設定されたID番号jに対応するN個の登録特徴データRと登録スコアデータセットAjを選択すると、N個の登録特徴データRと照合特徴データVbをそれぞれ照合し、それらの照合結果を示す照合スコアデータセットBjを出力する下位照合処理部6を設け、その下位照合処理部6から出力された照合スコアデータセットBjと登録スコアデータセットAjの相関度Cjを算出し、その相関度Cjを所定の閾値と比較するように構成したので、仮に1つの登録スコアデータが盗まれても、他の登録スコアデータを使用して本人検証を実施することができる効果を奏する。
また、特徴データ記憶部1に記憶されているN個の登録特徴データRを変更する面倒な処理を行うことなく、ユーザが使用するアプリケーション毎に登録スコアデータAjに変更することができる効果を奏する。したがって、不特定第三者の成り済ましの対処を容易に行うことができる効果を奏する。
【0027】
実施の形態2.
上記実施の形態1では、判定処理部8が上位照合処理部7により算出された相関度と所定の閾値を比較して、特徴抽出処理部5に入力された照合生データが本人のデータであるか否かを判定するものについて示したが、さらに、下位照合処理部6から出力された照合スコアデータセットの中に、本人の登録特徴データと照合特徴データの照合結果を示す照合スコアデータが含まれている場合、判定処理部8がその照合スコアデータと所定の閾値と比較して、その照合生データが本人のデータであるか否かを判定するようにしてもよい。
【0028】
即ち、上位照合処理部7により算出された相関度と下位照合処理部6から出力された照合スコアデータセットの双方を用いて、その照合生データが本人のデータであるか否かを判定するようにしてもよい。
例えば、図3に示すように、相関度と本人の照合スコアデータを2次元平面上にプロットし、この2次元平面上に任意の識別曲線(例えば、識別曲線C)を設定して、その照合生データが本人のデータであるか否かを判定するようにしてもよい。
【0029】
このように相関度と照合スコアデータの双方を判定に用いる場合、何れか一方のみを用いる場合よりも、他人受入(FA:False Acceptance)率を一定にしたまま、本人拒絶(FR:False Rejection)率を低減することができるという効果を奏する。また、2次元平面上の識別曲線の選び方によっては、本人拒絶率と他人受入率の両方を低減することができる効果を奏する。
【0030】
実施の形態3.
上記実施の形態1では、特に言及していないが、図4に示すように、特徴データ記憶部1、選択処理部3、特徴抽出処理部5及び下位照合処理部6をICカード・リーダー/ライターに搭載し、選択情報記憶部2、スコアデータ記憶部4、上位照合処理部7及び判定処理部8をICカードに搭載するようにしてもよい。なお、この実施の形態3では、特徴データ記憶部1は、本人の登録特徴データと他人の登録特徴データの双方を記憶していてもよいし、他人の登録特徴データのみを記憶していてもよい。
このように、ICカードを使用する場合、ユーザIDはICカード毎に決定されるため、ICカード・リーダー/ライターからICカードには、アプリケーションIDのみが供給されるものとする。
【0031】
この実施の形態3によれば、本人の関連データ(選択情報、登録スコアデータセット)がICカード内に記憶されるため、データの安全性が高められ、また、相関度算出処理や判定処理がICカード内で実施されるため、成り済ましの耐性が高められる。
さらに、本人の登録特徴データがICカード内に記憶されないため、ICカードのメモリ容量を削減することができると同時に、本人の登録特徴データをICカード・リーダー/ライターに転送する必要がなく、通信の処理時間を削減することができる。
【0032】
実施の形態4.
上記実施の形態3では、特徴データ記憶部1の全部をICカード・リーダー/ライターに搭載するものについて示したが、本人の登録特徴データを記憶する必要がある場合には、図5に示すように、本人の登録特徴データを1個記憶する特徴データ記憶部1bをICカードに搭載し、他人の登録特徴データをN−1個記憶する特徴データ記憶部1aをICカード・リーダー/ライターに搭載するようにしてもよい。
【0033】
上記実施の形態3のように、本人の登録特徴データがICカード・リーダー/ライター内の特徴データ記憶部1に記憶される場合、その登録特徴データが漏洩する危険性が残ると同時に、ICカード・リーダー/ライターを多数のユーザが使用する場合、特徴データ記憶部1のメモリ容量が大規模になる。
そこで、この実施の形態4では、本人の登録特徴データについては、ICカード内の特徴データ記憶部1bに記憶するようにしている。
ただし、この場合、本人の登録特徴データは常にN番目であるので、ICカードを使用するユーザのID番号j(ユーザID+アプリケーションID)に対応する本人の登録特徴データの番号Ujは、常にNになる。
Uj=N (13)
【0034】
この実施の形態4によれば、本人の関連データ(登録特徴データ、選択情報、登録スコアデータセット)がICカード内に記憶されるため、データの安全性が高められ、また、相関度算出処理や判定処理がICカード内で実施されるため、成り済ましの耐性が高められる。
さらに、本人の登録特徴データがICカード・リーダー/ライター内に記憶されないため、ICカード・リーダー/ライター内の特徴データ記憶部1aのメモリ容量を削減することができる。
【0035】
実施の形態5.
上記実施の形態4では、本人の登録特徴データを1個記憶する特徴データ記憶部1bをICカードに搭載するものについて示したが、この場合、本人の登録特徴データがICカードから一時的に外に出るため、本人の登録特徴データが漏洩する危険性が残る。
そこで、この実施の形態5では、図6に示すように、他人の登録特徴データと照合特徴データを照合する下位照合部6aについてはICカード・リーダー/ライターに搭載するが、本人の登録特徴データと照合特徴データを照合する下位照合部6aについてはICカードに搭載するようにしてもよい。
この実施の形態5によれば、本人の登録特徴データがICカードから一時的でも外に出ることがないため、盗聴に強い装置を提供することができる効果を奏する。
【0036】
【発明の効果】
以上のように、この発明によれば、ユーザが使用するアプリケーション毎に設定されたID番号に対応する複数の登録特徴データと登録スコアデータセットを選択すると、その複数の登録特徴データと照合特徴データをそれぞれ照合し、それらの照合結果を示す照合スコアデータセットを出力する照合手段を設け、その照合手段から出力された照合スコアデータセットと選択手段により選択された登録スコアデータセットの相関度を算出し、その相関度を所定の閾値と比較するように構成したので、仮に1つの登録スコアデータが盗まれても、他の登録スコアデータを使用して本人検証を実施することができる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】 この発明の実施の形態1によるデータ照合装置を示す概略構成図である。
【図2】 この発明の実施の形態1によるデータ照合装置を示す詳細構成図である。
【図3】 相関度と照合スコアデータの関係を示す説明図である。
【図4】 この発明の実施の形態3によるデータ照合装置を示す詳細構成図である。
【図5】 この発明の実施の形態4によるデータ照合装置を示す詳細構成図である。
【図6】 この発明の実施の形態5によるデータ照合装置を示す詳細構成図である。
【符号の説明】
1,1a,1b 特徴データ記憶部(選択手段)、2 選択情報記憶部(選択手段)、3 選択処理部(選択手段)、4 スコアデータ記憶部(選択手段)、5 特徴抽出処理部、6 下位照合処理部(照合手段)、6a 下位照合部(照合手段)、7 上位照合処理部(相関度算出手段)、8 判定処理部(比較手段)。
Claims (8)
- ユーザが使用するアプリケーション毎に設定されたID番号に対応する複数の登録特徴データと登録スコアデータセットを選択する選択手段と、上記選択手段により選択された複数の登録特徴データと照合特徴データをそれぞれ照合し、それらの照合結果を示す照合スコアデータセットを出力する照合手段と、上記照合手段から出力された照合スコアデータセットと上記選択手段により選択された登録スコアデータセットの相関度を算出する相関度算出手段と、上記相関度算出手段により算出された相関度を所定の閾値と比較する比較手段と、相関度が閾値を越えていた場合には、照合スコアデータセットと登録スコアデータセットは同一人物のデータセットであると判定する判定処理手段とを備えたデータ照合装置。
- 照合手段は、予め照合スコアデータセットを登録スコアデータセットとして登録することを特徴とする請求項1記載のデータ照合装置。
- 選択手段は、ID番号に対応する選択情報を選択し、その選択情報を用いて複数の登録特徴データと登録スコアデータセットを選択することを特徴とする請求項1記載のデータ照合装置。
- 比較手段は、照合手段から出力された照合スコアデータセットの中に、本人の登録特徴データと照合特徴データの照合結果が含まれている場合、その照合結果を所定の閾値と比較し、判定処理手段は、相関度の閾値比較結果、及び、上記照合結果との閾値比較結果で同一人物判定することを特徴とする請求項1記載のデータ照合装置。
- 照合手段をICカード・リーダー/ライターに搭載し、相関度算出手段及び比較手段をICカードに搭載することを特徴とする請求項1記載のデータ照合装置。
- 登録特徴データをICカード・リーダー/ライターに記憶し、登録スコアデータセットをICカードに記憶することを特徴とする請求項5記載のデータ照合装置。
- 他人の登録特徴データをICカード・リーダー/ライターに記憶し、本人の登録特徴データと登録スコアデータセットをICカードに記憶することを特徴とする請求項5記載のデータ照合装置。
- 他人の登録特徴データと照合特徴データを照合する照合手段をICカード・リーダー/ライターに搭載するとともに、他人の登録特徴データを上記ICカード・リーダー/ライターに記憶し、本人の登録特徴データと照合特徴データを照合する照合手段、相関度算出手段及び比較手段をICカードに搭載するとともに、本人の登録特徴データと登録スコアデータセットを上記ICカードに記憶することを特徴とする請求項1記載のデータ照合装置。
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