JP4355585B2 - Personal authentication method, personal authentication system, and optical information recording medium - Google Patents
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Description
この発明は、個人認証情報がホログラムとして記録された光情報記録媒体、この光情報記録媒体を用いた個人認証方法及び個人認証システムに関する。 The present invention relates to an optical information recording medium in which personal authentication information is recorded as a hologram, a personal authentication method and a personal authentication system using the optical information recording medium.
クレジットカードや銀行のキャッシュカード等を利用するシステムでは、カードに記載された会員番号、氏名、所属等の身分証明(ID)情報からカードの所有者(利用者)を識別すると共に、カード読取端末の操作者(使用者)が入力する暗証番号又はパスワードによって該使用者がカード所有者本人であるかどうかの確認、即ち認証作業が行なわれている。 In a system using a credit card or a bank cash card, the card owner (user) is identified from the identification number (ID) information such as the membership number, name and affiliation written on the card, and the card reading terminal Whether the user is the cardholder himself, that is, authentication is performed based on the personal identification number or password entered by the operator (user).
一方、近年の情報技術の発達によって、システム開発者のみならず、これを悪用しようとする反社会的組織の情報技術も高度化し、カード盗難、偽造、暗証番号解読による不正使用の被害が急増している。 On the other hand, with the development of information technology in recent years, not only system developers but also the information technology of anti-social organizations that try to exploit this has become more sophisticated, and the damage caused by unauthorized use due to card theft, forgery, and decryption of PIN numbers has increased rapidly. ing.
その対策として、カード等に記載する情報の暗号化や指紋、虹彩模様等のバイオメトリクス情報を用いたバイオメトリクス認証等の技術が開発されている。 As countermeasures, technologies such as encryption of information described on a card and the like, biometric authentication using biometric information such as fingerprints and iris patterns have been developed.
例えば、特許文献1には、磁気記録されたID情報とは異なる、ホログラム等の形態でセキュリティ情報を保持するようにされたICカードが開示されている。
For example,
又、特許文献2には、ICカードにバイオメトリクス認証情報を送信して照合を行なう認証システムが開示されている。
上記特許文献1のICカードは、セキュリティ情報を符号化した画像をホログラムとしてICカードに貼り付けたものであり、この符号化方式が盗まれたときは、ホログラムから簡単にセキュリティ情報が抽出されてしまうという問題点がある。
The IC card of
又、特許文献2のICカードの場合も、データ符号化のアルゴリズムが認識されてしまうと、ICカードから認証情報が抽出され得るという問題点がある。
Further, the IC card disclosed in
更に、上記のようなIDカードにおける認証用システムは、高度な暗号化技術を用いることによって安全性を向上させることができるが、他方、システム運営に必要な情報処理量やそのためのインフラストラクチャが大規模となり、利便性が低下してしまうというトレードオフが発生する。 Further, the authentication system for the ID card as described above can improve safety by using advanced encryption technology, but on the other hand, the amount of information processing necessary for system operation and the infrastructure for it are large. There is a trade-off that the scale is reduced and the convenience is reduced.
この発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであって、システムの規模や情報処理量を従来と比較して大幅に変更することなくセキュリティレベルを容易に変更できると共に、認証情報の抽出を非常に困難とした光情報記録媒体、個人認証方法及び個人認証システムを提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above problems, and can easily change the security level without significantly changing the scale of the system and the amount of information processing compared to the conventional system, and can extract authentication information. An object of the present invention is to provide an optical information recording medium, a personal authentication method, and a personal authentication system that are extremely difficult.
本発明者は、鋭意研究の結果、ホログラフィック記録部を有するICカード等の光情報記録媒体に、参照光及び物体光により情報を記録する際に、参照光を、利用者のバイオメトリクス情報に基づく記録用暗号化認証情報により空間光変調し、再生時には、利用者から直接バイオメトリクス情報を取得して、これにより得られた照合用暗号化認証情報により再生用参照光を空間光変調して、そのときの再生情報から、真正な利用者か否かを照合するシステムによって、認証情報の抽出が非常に困難であり、且つシステムの規模等を大幅に変更することなくセキュリティレベルを容易に変更できることが分かった。 As a result of diligent research, the present inventor, when recording information with reference light and object light on an optical information recording medium such as an IC card having a holographic recording section, converts the reference light into user biometric information. Based on the encryption authentication information for recording based on the above, spatial light modulation is performed by reproducing biometric information directly from the user during reproduction, and the reference light for reproduction is spatially modulated by the encrypted authentication authentication information obtained thereby. , It is very difficult to extract authentication information by a system that verifies whether or not the user is authentic from the playback information at that time, and the security level can be easily changed without significantly changing the scale of the system. I understood that I could do it.
即ち、以下の本発明により上記目的を達成することができる。 That is, the following object can be achieved by the present invention described below.
(1)ホログラフィック記録部を有する光情報記録媒体の該ホログラフィック記録部に、記録すべき情報に応じて空間光変調された物体光及び参照光を照射して、その干渉縞により情報を記録し、且つ、該干渉縞に再生用参照光を照射して物体光を再生することにより、利用者の認証をするための個人認証方法であって、前記情報の記録の際に、前記利用者のバイオメトリクス情報に基づく記録用暗号化認証情報により、前記参照光を空間光変調し、再生時には、前記利用者から直接取得したバイオメトリクス情報に基づく照合用暗号化認証情報により、前記再生用参照光を空間光変調し、前記バイオメトリクス情報を予め決められた符号化方式により画像化することによって、前記記録用暗号化認証情報及び照合用暗号化認証情報を形成し、この画像を、参照光及び再生用参照光の変調パターンとし、前記符号化方式は、バイオメトリクス情報を表示するオリジナル画像を、複数、且つ、同数の画素からなる複数の画素ブロックに分割し、且つ、各画素ブロックにおけるON画素又はOFF画素の数を検出する過程と、前記各画素ブロックにおける画素を、前記検出された数に応じて、ON画素又はOFF画素の数毎に予め設定された変換用画素パターンに変換し、前記記録用暗号化認証情報及び照合用暗号化認証情報を表わすビットマップ画像とする過程と、からなることを特徴とする個人認証方法。 (1) The holographic recording unit of an optical information recording medium having a holographic recording unit is irradiated with object light and reference light that are spatially modulated according to information to be recorded, and information is recorded by the interference fringes. And a personal authentication method for authenticating the user by irradiating the interference fringes with the reference light for reproduction to reproduce the object light, and at the time of recording the information, the user The reference light is spatially modulated by the encrypted authentication information for recording based on the biometric information of the information, and at the time of reproduction, the reference for reproduction is obtained by the encrypted authentication information for verification based on the biometric information obtained directly from the user. the light modulating spatial light, said by imaging the predetermined coding scheme biometrics information, to form the recording enciphered authentication information and the collation encrypted authentication information This image is used as a modulation pattern of reference light and reproduction reference light, and the encoding method divides an original image displaying biometric information into a plurality of pixel blocks each including a plurality of pixels, and Detecting the number of ON pixels or OFF pixels in each pixel block, and converting the pixels in each pixel block in advance for each number of ON pixels or OFF pixels according to the detected number into a pixel pattern, the steps of the bitmap image representing the recording enciphered authentication information and the collation encrypted authentication information, personal authentication method comprising Tona Rukoto.
(2)前記画素ブロックを、6以上の偶数個の画素から構成し、前記変換用画素パターンは、ON画素とOFF画素が同数となるように設定されたことを特徴とする(1)に記載の個人認証方法。 (2) the pixel block, and consists of six or more even number of pixels, the conversion pixel pattern is described wherein the ON pixels and OFF pixels are set to be equal (1) Personal authentication method.
(3)前記参照光及び再生用参照光を位相空間光変調することを特徴とする(1)又は(2)に記載の個人認証方法。 ( 3 ) The personal authentication method according to (1) or ( 2), wherein the reference light and the reproduction reference light are subjected to phase spatial light modulation.
(4)ホログラフィック記録部を有してなり、該ホログラフィック記録部には、利用者のバイオメトリクス情報に基づく記録用暗号化認証情報により空間光変調された参照光及び記録すべき情報に応じて空間光変調された物体光の照射時の干渉縞によるホログラムが形成されている光情報記録媒体と、前記利用者から直接に、バイオメトリクス情報を取得可能とされた生体情報センサーと、この生体情報センサーにより取得されたバイオメトリクス情報を照合用暗号化認証情報とする情報処理装置と、記録時における参照光と同様の再生用参照光を前記ホログラフィック記録部に照射して、発生する回折光から、前記記録された情報を再生する再生光学系と、前記再生用参照光を、前記照合用暗号化認証情報により変調する空間光変調器と、前記再生光学系により再生された前記情報に基づいて、前記利用者が正しいか否かを照合すると共に、照合結果により利用者を許容又は拒絶する信号を出力する演算装置と、を有してなり、前記記録用暗号化情報及び前記照合用暗号化情報は、前記バイオメトリクス情報を、予め決められた符号化方式により画像化してなる変調パターンであり、前記記録用暗号化情報及び前記照合用暗号化情報は、前記バイオメトリクス情報を表示するオリジナル画像を、複数、且つ、同数の画素からなる複数の画素ブロックに分割し、各画素ブロックにおけるON画素又はOFF画素の数を検出し、前記画素ブロック毎に、前記検出された数に応じて、ON画素又はOFF画素の数毎に予め設定された変換用画素パターンに変換して形成されたビットマップ画像であることを特徴とする個人認証システム。 ( 4 ) A holographic recording unit is provided, and the holographic recording unit is responsive to the reference light that is spatially light-modulated by the recording authentication information based on the biometric information of the user and the information to be recorded. An optical information recording medium on which a hologram is formed by interference fringes at the time of irradiation of object light that has been subjected to spatial light modulation, a biometric information sensor capable of acquiring biometric information directly from the user, An information processing apparatus using biometric information acquired by an information sensor as verification authentication authentication information, and diffracted light generated by irradiating the holographic recording unit with reference light for reproduction similar to the reference light at the time of recording A reproduction optical system that reproduces the recorded information, and a spatial light modulator that modulates the reproduction reference light using the verification encryption authentication information. Based on the information reproduced by the reproducing optical system, as well as checking whether the user is correct, it has a, an arithmetic unit for outputting a signal allowing or rejecting users by matching result The recording encryption information and the verification encryption information are modulation patterns obtained by imaging the biometric information by a predetermined encoding method, and the recording encryption information and the verification encryption information. The encryption information is obtained by dividing the original image displaying the biometric information into a plurality of pixel blocks each including a plurality of pixels, and detecting the number of ON pixels or OFF pixels in each pixel block. For each block, a bitmap formed by converting into a conversion pixel pattern set in advance for each number of ON pixels or OFF pixels according to the detected number. Personal authentication system that characterized in that it is a flop image.
(5)前記演算装置からの許容又は拒絶の信号により、利用者を許容又は拒絶するハードウェアを有してなることを特徴とする(4)に記載の個人認証システム。 ( 5 ) The personal authentication system according to ( 4 ), further comprising hardware that allows or rejects a user based on a signal indicating permission or rejection from the arithmetic device.
(6)前記生体情報センサーと、情報処理装置と、再生光学系と、空間光変調器と、をクライアントサーバ側に設けると共に、前記演算装置をホストサーバ側に設け、これらクライアントサーバ及びホストサーバを回線により接続し、クライアントサーバからは、前記再生された個人認証情報を出力し、ホストサーバからは、前記許容又は拒絶の信号を出力するようにされたことを特徴とする(4)又は(5)に記載の個人認証システム。 ( 6 ) The biological information sensor, the information processing device, the reproduction optical system, and the spatial light modulator are provided on the client server side, and the arithmetic device is provided on the host server side. The client server and the host server are provided ( 4 ) or ( 5 ), wherein the connection is made by a line, the reproduced personal authentication information is output from the client server, and the permission or rejection signal is output from the host server. ) Personal authentication system.
(7)前記画素ブロックを、6以上の偶数個の画素から構成し、前記変換用画素パターンは、ON画素とOFF画素が同数となるように設定されたことを特徴とする(6)に記載の個人認証システム。 (7) the pixel block, and consists of six or more even number of pixels, the conversion pixel pattern is described wherein the ON pixels and OFF pixels are set to be equal (6) Personal authentication system.
(8)前記ホログラムは、物体光と位相空間光変調された参照光との干渉縞であることを特徴とする(4)乃至(7)のいずれかに記載の個人認証システム。 ( 8 ) The personal authentication system according to any one of ( 4 ) to ( 7 ), wherein the hologram is an interference fringe between object light and phase spatial light modulated reference light.
(9)ホログラフィック記録部を有してなり、該ホログラフィック記録部には、利用者のバイオメトリクス情報に基づく記録用暗号化認証情報により空間光変調された参照光及び記録すべき情報に基づいて空間光変調された物体光の照射時の干渉縞によるホログラムが形成されていて、前記記録用暗号化情報は、前記バイオメトリクス情報を、予め決められた符号化方式により画像化してなる変調パターンであり、前記記録用暗号化情報は、前記バイオメトリクス情報を表示するオリジナル画像を、複数、且つ、同数の画素からなる複数の画素ブロックに分割し、各画素ブロックにおけるON画素又はOFF画素の数を検出し、前記画素ブロック毎に、前記検出された数に応じて、ON画素又はOFF画素の数毎に予め設定された変換用画素パターンに変換して形成されたビットマップ画像であることを特徴とする光情報記録媒体。 ( 9 ) It has a holographic recording unit, and the holographic recording unit is based on the reference light that is spatially light-modulated by the encryption authentication information for recording based on the biometric information of the user and the information to be recorded. A modulation pattern formed by imaging the biometric information by a predetermined encoding method, wherein a hologram is formed by interference fringes at the time of irradiation of the spatially modulated object light. The recording encryption information is obtained by dividing the original image displaying the biometric information into a plurality of pixel blocks each including a plurality of pixels, and the number of ON pixels or OFF pixels in each pixel block. For each pixel block, a conversion image set in advance for each number of ON pixels or OFF pixels according to the detected number is detected. The optical information recording medium, which is a bitmap image that is formed by converting the pattern.
(10)前記画素ブロックを、6以上の偶数個の画素から構成し、前記変換用画素パターンは、ON画素とOFF画素が同数となるように設定されたことを特徴とする(9)に記載の光情報記録媒体。 (10) the pixel block, and consists of six or more even number of pixels, the conversion pixel pattern is described wherein the ON pixels and OFF pixels are set to be equal (9) Optical information recording medium.
(11)前記ホログラムは、物体光と位相空間光変調された参照光との干渉縞であることを特徴とする(9)又は(10)に記載の光情報記録媒体。 ( 11 ) The optical information recording medium according to ( 9 ) or ( 10), wherein the hologram is an interference fringe between an object beam and phase spatial light modulated reference beam.
本発明においては、ホログラムとして個人認証情報を記録、再生する際に、使用者のバイオメトリクス情報を暗号化認証情報として、この情報に基づいて記録時及び再生時の参照光を空間光変調する構成であるので、第三者による認証情報の抽出が非常に困難であると共に、システムの規模等を従来と比較して大幅に変更することなくセキュリティレベルを容易に変更できるという効果を有する。 In the present invention, when personal authentication information is recorded and reproduced as a hologram, the user's biometric information is used as encrypted authentication information, and the reference light during recording and reproduction is spatially modulated based on this information. Therefore, the extraction of authentication information by a third party is very difficult, and the security level can be easily changed without significantly changing the scale of the system or the like as compared with the conventional system.
光情報記録媒体のホログラフィック記録部に、物体光と参照光を照射する際に、利用者のバイオメトリクス情報に基づく記録用暗号化認証情報により、前記参照光を空間光変調し、再生時には、前記利用者から直接取得したバイオメトリクス情報に基づく照合用暗号化認証情報により、再生用参照光を空間光変調し、ホログラムから発生した回折光により利用者が真正か否かを判断し、バイオメトリクス情報は、予め決められた符号化方式により画像化され、記録用暗号化認証情報及び照合用暗号化認証情報とされるようにして、上記目的を達成する。 When irradiating the holographic recording part of the optical information recording medium with the object light and the reference light, the reference light is spatially light-modulated by the encrypted authentication information for recording based on the biometric information of the user, and at the time of reproduction, The reproduction reference light is spatially modulated by the verification encryption authentication information based on the biometric information directly obtained from the user, and it is determined whether the user is authentic or not by the diffracted light generated from the hologram. The information is imaged by a predetermined encoding method and is used as the encryption authentication information for recording and the encryption authentication information for verification, thereby achieving the above object.
次に、本発明の実施例1に係る個人認証システムについて説明する。 Next, the personal authentication system according to the first embodiment of the present invention will be described.
図1に示されるように、個人認証システム10は、例えばICカードのようなホログラム形成可能なホログラフィック記録部13を有する光情報記録媒体12と、利用者から直接、指紋、虹彩模様、声紋、静脈パターン等のバイオメトリクス情報を取得可能とされた生体情報センサー14と、この生体情報センサー14により取得されたバイオメトリクス情報を照合用暗号化認証情報とする情報処理装置16と、前記ホログラフィック記録部13に再生用参照光を照射して、発生する回折光から記録された情報を再生する再生光学系18と、前記再生用参照光を、前記照合用暗号化認証情報により変調する位相空間光変調器28(図3参照)と、前記再生光学系18(図3参照)により再生された前記情報に基づいて、前記利用者が正しいか否かを照合すると共に、照合結果により利用者を許容又は拒絶する信号を出力する演算装置22と、を有して構成されている。
As shown in FIG. 1, the personal authentication system 10 includes an optical
図1の符号23は前記カード状の光情報記録媒体12を装着又は取外すためのローディング装置を示す。又、図1の符号23Aは光情報記録媒体12を挿入するためのカード挿入口を示す。
前記光情報記録媒体12は、図2に示されるように、カード基板12Aに埋め込まれた前記ホログラフィック記録部13を有している。このホログラフィック記録部13は、再生用参照光入射側からホログラム保護層13A、ホログラム情報層13B及び吸収層13Cを積層して構成されている。図2において、符号12Bは印刷層、12Cはコーティング層をそれぞれ示す。
As shown in FIG. 2, the optical
前記再生光学系18は、再生用参照光をホログラフィック記録部13に照射するものであって、図3に示されるように、例えばレーザダイオードからなるレーザ光源24と、このレーザ光源24から出射したレーザ光のビーム径を拡大するためのビームエキスパンダ26と、このビーム径が拡大されたレーザ光を位相変調する前記位相空間光変調器28と、ミラー30と、焦点が前記光情報記録媒体12のホログラフィック記録部13内あるいはその近傍に位置するように配置され、ミラー30で反射された再生用参照光をフーリエ変換するためのフーリエレンズ32と、フーリエレンズ32側からホログラフィック記録部13側へ順に配置された偏光ビームスプリッタ34及び1/4波長板36と、前記偏光ビームスプリッタ34に対して、1/4波長板36側から入射した光の側方への反射光路上に配置された結像レンズ38及び撮像素子40と、撮像素子40により得られた信号を処理して、画像を再生する信号処理装置41と、を備えて構成されている。
The reproduction
図4には、前記再生光学系18のうち、偏光ビームスプリッタ34、1/4波長板36及び光情報記録媒体12が示されている。
FIG. 4 shows a polarizing
次に、前記光情報記録媒体12のホログラフィック記録部13に、利用者のバイオメトリクス情報に基づく記録用暗号化認証情報により参照光を空間光変調し、該参照光と物体光の照射によって干渉縞によるホログラムを形成する装置及び過程について説明する。
Next, the reference light is spatially modulated on the
図5に示されるように、前記光情報記録媒体12のホログラフィック記録部13にホログラムを形成するための光情報記録装置42は、レーザ光源44と、このレーザ光源44から出射されたレーザ光のビーム径を拡大するためのビームエキスパンダ46と、ビーム径を拡大されたレーザ光を反射するミラー48と、このミラー48からの反射光が入射する偏光ビームスプリッタ50と、この偏光ビームスプリッタ50において反射されたレーザ光を記録用参照光としてホログラフィック記録部13に導く参照光学系52と、偏光ビームスプリッタ50を透過したレーザ光を物体光として、前記記録用参照光とは反対側から、前記ホログラフィック記録部13に導くための物体光学系54と、前記記録用参照光を変調する位相空間光変調器56と、前記物体光を変調する振幅空間光変調器58と、利用者のバイオメトリクス情報に基づく記録用暗号化認証情報を位相空間光変調器56に入力するための情報処理装置57と、ホログラフィック記録部13に記録すべき個人情報等の情報に基づいて変調する信号を振幅空間光変調器58に出力する記録制御装置59と、を備えて構成されている。図5の符号52Aは1/4波長板、52B、54Aはフーリエレンズ、52C、54B、54Cはミラーをそれぞれ示す。
As shown in FIG. 5, the optical information recording device 42 for forming a hologram in the
次に、図6を参照して、前記位相空間光変調器56において記録用参照光を変調する過程について説明する。
Next, the process of modulating the recording reference light in the phase spatial
まず、生体情報センサー14により、光情報記録媒体12の正当な所有者(利用者)の指紋、虹彩模様、静脈パターン、声紋等のバイオメトリクス情報を取得し、インターフェイス17で、例えば図6に示されるオリジナル画像60を得たとする。
First, biometric information such as fingerprints, iris patterns, vein patterns, voiceprints, and the like of the legitimate owner (user) of the optical
このオリジナル画像60を、情報処理装置57において、符号62で示される変換用画素パターンにより4個の画素からなる画素ブロック毎に変換して、符号64で示される記録用暗号化認証情報としてのビットマップ画像とする。
The
前記変換用画素バターン62による変換について更に詳細に説明すると、この変換用画素パターン62は、オリジナル画像60における4個の画素からなる画素ブロック内での、図において白色で示されるON画素の数の0、1、2、3又は4に対応して、それぞれ予め設定されている。
The conversion by the conversion pixel pattern 62 will be described in more detail. This conversion pixel pattern 62 is the number of ON pixels shown in white in the figure in a pixel block consisting of four pixels in the
従って、例えばオリジナル画像60における左上隅の4個の画素からなる画素ブロックは、ON画素が2個であるので、変換用画素パターン62において「2」と示された画素パターンに置き換えられる。
Accordingly, for example, a pixel block consisting of four pixels in the upper left corner of the
この結果、オリジナル画像60は、ビットマップ画像64に変換される。更に、情報処理装置57により、前記光情報記録装置42における位相空間光変調器56では、記録用参照光がビットマップ画像64(記録用暗号化情報)により位相変調されて、この状態で、記録すべき情報が載せられた物体光と共に、ホログラフィック記録部13に照射されて、ここに干渉縞によるホログラムが形成される。
As a result, the
前記情報処理装置16においても、前記光情報記録装置42における記録時と同一の変換用画素パターン62を用いて、生体情報センサー14から得られたオリジナル画像を変換して、照合用暗号化情報としてのビットマップ画像を得るように構成されている。
The
次に光情報記録媒体12の利用者の個人認証をする過程について説明する。
Next, the process of personal authentication of the user of the optical
まず、生体情報センサー14により、前記記録時におけると同様のバイオメトリクス情報を利用者から直接取得し、これを情報処理装置16において前記と同様のオリジナル画像とし、更に、変換用画素パターン62によって該オリジナル画像を変換し、前記と同様のビットマップ画像を形成する。
First, the biometric information similar to that at the time of recording is directly acquired from the user by the
次に、情報処理装置16により、前記ビットマップ画像に基づいて、位相空間光変調器28により、再生用参照光を位相変調して、前記偏光ビームスプリッタ34に入射させる。
Next, the
偏光ビームスプリッタ34に入射した再生用参照光は1/4波長板36を経て、ホログラフィック記録部13に入射し、且つここで逆向きの回折光を発生させる。回折光は、1/4波長板36を経て、偏光ビームスプリッタ34で反射されてから、結像レンズ38を経て、前記撮像素子40に入射し、情報処理装置16で、記録時の物体光に相当する物体光が再生される。
The reproducing reference light that has entered the
演算装置22では、再生が不完全であれば、認証不可として判断され、再生ができれば、利用者は真正の利用者として認証され、その信号がインターフェイス17を介して外部に出力される。
In the
なお、前記ビットマップ画像64の情報が不法に第三者に取得されたとしても、このビットマップ画像64から、オリジナル画像60を特定することができない。
Even if the information of the bitmap image 64 is illegally acquired by a third party, the
即ち、オリジナル画像60は、変換用画素パターン62によって必ず特定のビットマップ画像64に変換されるが、このビットマップ画像64が与えられ、且つ変換用画素パターン62による符号化方式がわかったとしても、変換用画素パターン62によって一義的にオリジナル画像60に戻ることができない。これは、「1:多」の画像変換が成り立ち、ホログラムから生体情報を抽出できないことを意味している。
That is, the
ホログラムを再生する際には、記録時に位相空間光変調器56に表示させた画像を再び位相空間光変調器28に表示させることが必要であるが、上記のように、指紋や虹彩等のバイオメトリクス情報を予め決められた符号化方式によって画像化し、この画像を再生用参照光の変調パターンとして利用することによってのみ可能である。
When reproducing a hologram, it is necessary to display the image displayed on the phase spatial
従って、バイオメトリクス情報、符号化方式、ホログラムの3つのうちのいずれが欠けても正常な再生ができないため、データの安全性が高い。なお、上記実施例1において、記録時及び再生時に位相空間光変調器56、28が用いられているが、これは、振幅空間光変調器であってもよい。即ち、参照光を振幅変調したとしても、ホログラムのみから元のバイオメトリクス情報を復元することが困難である。
Therefore, even if any of the three of biometric information, encoding method, and hologram is missing, normal reproduction cannot be performed, so that data safety is high. In the first embodiment, the phase spatial
なお、位相空間光変調を用いた場合は、元のバイオメトリクス情報を復元することは不可能となる。何故なら、光の位相情報は、単独で観測できる物理量でなく、可干渉な光との干渉によって初めて可視化できるものである上に、同じ干渉パターンを照射する位相変調パターンは無数にあるからである。 When phase spatial light modulation is used, it is impossible to restore the original biometric information. This is because the phase information of light is not a physical quantity that can be observed independently, but can be visualized only by interference with coherent light, and there are innumerable phase modulation patterns that irradiate the same interference pattern. .
参照光を振幅変調する場合であっても、これを可視化するためには、記録されている情報とその符号化方法を知る必要があり、容易ではない。更に、振幅変調の方法によって生体情報をビットマップ画像に変換する際に、前述のような「1:多」の対応関係とすることで、実際上不可逆な変換とすることができる。 Even when the reference light is amplitude-modulated, in order to visualize it, it is necessary to know the recorded information and its encoding method, which is not easy. Furthermore, when biometric information is converted into a bitmap image by an amplitude modulation method, the above-mentioned “1: many” correspondence can be used to make the conversion irreversible in practice.
上記実施例1において、画像変換の際の画像ブロックは、4個の画素から構成されているが、本発明はこれに限定されるものでなく、例えば、図7に示されるように、6個の画素を1つの画素ブロックとしてもよい。また、8以上の偶数個の画素を1つの画素ブロックとしてもよい。 In the first embodiment, the image block at the time of image conversion is composed of four pixels, but the present invention is not limited to this. For example, as shown in FIG. The pixels may be a single pixel block. Further, an even number of pixels of 8 or more may be used as one pixel block.
実施例2では、オリジナル画像60における6個毎の画素ブロック内でのON画素数に応じて、符号63で示される変換用画素パターンに基づいて符号化して、符号65で示されるビットマップ画像を形成するものである。
In the second embodiment, the bitmap image indicated by reference numeral 65 is encoded based on the conversion pixel pattern indicated by reference numeral 63 in accordance with the number of ON pixels in every six pixel blocks in the
前記変換用画素パターン63は、ON画素とOFF画素が同数となるように設定されていて、ホログラフィック記録再生において、記録用参照光及び再生用参照光の光量の均一性を充足することができる。 The conversion pixel pattern 63 is set so that the number of ON pixels and OFF pixels is the same, and in the holographic recording / reproduction, the uniformity of the light amounts of the recording reference light and the reproduction reference light can be satisfied. .
何故なら、ビットマップ画像65中のON画素数、即ち参照光全体の光量が変化すると、参照光と信号光(物体光)による干渉縞コントラストが低下し、良好な記録を妨げるからである。良好な記録再生を行なうために必要なコントラスト、即ちON画素数のばらつき許容量は、光学系や記録媒体の設計、必要な記録密度やデータ転送レートに依存する。 This is because if the number of ON pixels in the bitmap image 65, that is, the amount of light of the entire reference light is changed, the interference fringe contrast due to the reference light and the signal light (object light) is lowered to prevent good recording. The contrast necessary for good recording / reproduction, that is, the allowable variation in the number of ON pixels depends on the design of the optical system and the recording medium, the necessary recording density, and the data transfer rate.
この実施例2では、変換用画素パターン63はON画素及びOFF画素が3個ずつで構成されているので、変換されたビットマップ画像65は、オリジナル画像60のON画素の数に拘わらず、一定のON画素数(全画素の50%)を含むことになる。
In the second embodiment, since the conversion pixel pattern 63 includes three ON pixels and three OFF pixels, the converted bitmap image 65 is constant regardless of the number of ON pixels in the
なお、画素ブロックは、6個の画素から構成されているが、これは、6以上の偶数であればよい。画素ブロックサイズが大きいほど、バイオメトリクス情報(オリジナル画像)の秘匿性が向上する。 The pixel block is composed of six pixels, but this may be an even number of 6 or more. As the pixel block size is larger, the confidentiality of biometric information (original image) is improved.
次に、図8に示される本発明の実施例3について説明する。 Next, a third embodiment of the present invention shown in FIG. 8 will be described.
この実施例3に係る個人認証システム70は、前記実施例1におけると同様の生体情報センサー14、情報処理装置16、再生光学系18、空間光変調器20、を含むクライアントサーバ72と、このクライアントサーバ72に対して、回線74を介して接続されたホストサーバ76と、から構成されている。
The personal authentication system 70 according to the third embodiment includes a client server 72 including the
前記ホストサーバ76には、前記再生光学系18により再生された情報に基づいて、利用者が正しいか否かを照合すると共に、照合結果により利用者を許容又は拒絶する信号を出力する演算装置78及びデータベース79を備えている。
Based on the information reproduced by the reproduction
又、前記クライアントサーバ72側には、前記演算装置78からの許容又は拒絶の信号により、利用者を許容又は拒絶するハードウェア80を備えている。このハードウェア80は、例えば入退出管理を行なうゲートや銀行の現金払出装置等である。
The client server 72 is provided with hardware 80 that accepts or rejects a user in response to an allowance or rejection signal from the
この個人認証システム70における、利用者のバイオメトリクス情報からオリジナル画像60を取得し、変換用画素パターンによってビットマップ画像を形成する過程については、前記実施例1におけると同様である。
In the personal authentication system 70, the process of acquiring the
又、個人認証システム70では、基本的構成は実施例1の個人認証システム10と同一であるが、クライアントサーバ72側において再生画像として再生光学系18に取り込まれたID情報は、再び、情報処理装置16へ送られ、エラー訂正・復号化等の信号処理を経て、デジタル情報として、前記回線74によってホストサーバ76へ送られ、その演算装置78において、利用者の照合が行なわれる。
The basic configuration of the personal authentication system 70 is the same as that of the personal authentication system 10 of the first embodiment. However, the ID information taken into the playback
その結果は、演算装置78から回線74を経て出力され、利用者が許容された場合には、前記ハードウェア80が動作され、拒絶された場合にはインターフェイスを通して通知が行なわれる。
The result is output from the
ここで、一般的に、情報漏洩の危険性が高いのは、回線74のようなネットワーク回線であるが、この回線74で通信されるのは、前述のように、ID情報や動作指示命令のみであり、少なくとも認証情報が盗聴される可能性はない。
Here, in general, it is a network line such as the
10、70…個人認証システム
12…光情報記録媒体
13…ホログラフィック記録部
14…生体情報センサー
16…情報処理装置
18…再生光学系
22、78…演算装置
28、56…位相空間光変調器
40…撮像素子
42…光情報記録装置
57…情報処理装置
58…振幅空間光変調器
59…記録制御装置
60…オリジナル画像
62、63…変換用画素パターン
64、65…ビットマップ画像
72…クライアントサーバ
74…回線
76…ホストサーバ
80…ハードウェア
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10,70 ...
Claims (11)
前記情報の記録の際に、前記利用者のバイオメトリクス情報に基づく記録用暗号化認証情報により、前記参照光を空間光変調し、再生時には、前記利用者から直接取得したバイオメトリクス情報に基づく照合用暗号化認証情報により、前記再生用参照光を空間光変調し、
前記バイオメトリクス情報を予め決められた符号化方式により画像化することによって、前記記録用暗号化認証情報及び照合用暗号化認証情報を形成し、この画像を、参照光及び再生用参照光の変調パターンとし、
前記符号化方式は、バイオメトリクス情報を表示するオリジナル画像を、複数、且つ、同数の画素からなる複数の画素ブロックに分割し、且つ、各画素ブロックにおけるON画素又はOFF画素の数を検出する過程と、
前記各画素ブロックにおける画素を、前記検出された数に応じて、ON画素又はOFF画素の数毎に予め設定された変換用画素パターンに変換し、前記記録用暗号化認証情報及び照合用暗号化認証情報を表わすビットマップ画像とする過程と、
からなることを特徴とする個人認証方法。 Irradiating the holographic recording unit of the optical information recording medium having the holographic recording unit with object light and reference light that are spatially modulated in accordance with information to be recorded, and recording information by the interference fringes; and , A personal authentication method for authenticating a user by irradiating the interference fringes with reference light for reproduction to reproduce object light,
At the time of recording the information, the reference light is spatially light modulated by the encryption authentication information for recording based on the biometric information of the user, and at the time of reproduction, verification based on the biometric information directly obtained from the user The reproduction reference light is spatially modulated by the encryption authentication information for use ,
The biometric information is imaged by a predetermined encoding method to form the recording encryption authentication information and the verification encryption authentication information, and this image is modulated with reference light and reproduction reference light. As a pattern,
The encoding method includes dividing an original image displaying biometric information into a plurality of pixel blocks including a plurality of pixels and detecting the number of ON pixels or OFF pixels in each pixel block. When,
The pixels in each pixel block are converted into a conversion pixel pattern set in advance for each number of ON pixels or OFF pixels according to the detected number, and the encryption authentication information for recording and the encryption for verification are converted. A process of making a bitmap image representing authentication information;
Personal authentication method which is characterized in Tona Rukoto.
前記画素ブロックを、6以上の偶数個の画素から構成し、前記変換用画素パターンは、ON画素とOFF画素が同数となるように設定されたことを特徴とする個人認証方法。 In claim 1 ,
The pixel block is composed of an even number of pixels of 6 or more, and the conversion pixel pattern is set so that the number of ON pixels and OFF pixels is the same.
前記参照光及び再生用参照光を位相空間光変調することを特徴とする個人認証方法。 In claim 1 or 2 ,
A personal authentication method, wherein the reference light and the reference light for reproduction are subjected to phase spatial light modulation.
前記利用者から直接に、バイオメトリクス情報を取得可能とされた生体情報センサーと、
この生体情報センサーにより取得されたバイオメトリクス情報を照合用暗号化認証情報とする情報処理装置と、
記録時における参照光と同様の再生用参照光を前記ホログラフィック記録部に照射して、発生する回折光から、前記記録された情報を再生する再生光学系と、
前記再生用参照光を、前記照合用暗号化認証情報により変調する空間光変調器と、
前記再生光学系により再生された前記情報に基づいて、前記利用者が正しいか否かを照合すると共に、照合結果により利用者を許容又は拒絶する信号を出力する演算装置と、
を有してなり、
前記記録用暗号化情報及び前記照合用暗号化情報は、前記バイオメトリクス情報を、予め決められた符号化方式により画像化してなる変調パターンであり、
前記記録用暗号化情報及び前記照合用暗号化情報は、前記バイオメトリクス情報を表示するオリジナル画像を、複数、且つ、同数の画素からなる複数の画素ブロックに分割し、各画素ブロックにおけるON画素又はOFF画素の数を検出し、前記画素ブロック毎に、前記検出された数に応じて、ON画素又はOFF画素の数毎に予め設定された変換用画素パターンに変換して形成されたビットマップ画像であることを特徴とする個人認証システム。 The holographic recording unit includes a reference light that is spatially light-modulated by the encryption authentication information for recording based on the biometric information of the user and a spatial light according to the information to be recorded. An optical information recording medium on which a hologram is formed by interference fringes when irradiated with modulated object light;
A biometric information sensor capable of acquiring biometric information directly from the user;
An information processing apparatus using biometric information acquired by the biometric information sensor as verification authentication authentication information;
A reproduction optical system that reproduces the recorded information from diffracted light generated by irradiating the holographic recording unit with a reproduction reference light similar to the reference light at the time of recording,
A spatial light modulator that modulates the reproduction reference light with the verification encryption authentication information;
Based on the information reproduced by the reproduction optical system, it is verified whether or not the user is correct, and an arithmetic device that outputs a signal that allows or rejects the user according to the verification result;
Ri name have,
The recording encryption information and the verification encryption information are modulation patterns obtained by imaging the biometric information by a predetermined encoding method,
The recording encryption information and the verification encryption information are obtained by dividing an original image displaying the biometric information into a plurality of pixel blocks each including a plurality of pixels, and the ON pixels or Bitmap image formed by detecting the number of OFF pixels and converting each pixel block into a conversion pixel pattern preset for each number of ON pixels or OFF pixels in accordance with the detected number personal authentication system that characterized in that it is.
前記演算装置からの許容又は拒絶の信号により、利用者を許容又は拒絶するハードウェアを有してなることを特徴とする個人認証システム。 In claim 4 ,
A personal authentication system comprising hardware for accepting or rejecting a user in response to an acceptance or rejection signal from the computing device.
前記生体情報センサーと、情報処理装置と、再生光学系と、空間光変調器と、をクライアントサーバ側に設けると共に、前記演算装置をホストサーバ側に設け、これらクライアントサーバ及びホストサーバを回線により接続し、クライアントサーバからは、前記再生された個人認証情報を出力し、ホストサーバからは、前記許容又は拒絶の信号を出力するようにされたことを特徴とする個人認証システム。 In claim 4 or 5 ,
The biological information sensor, the information processing device, the reproduction optical system, and the spatial light modulator are provided on the client server side, and the arithmetic device is provided on the host server side, and the client server and the host server are connected by a line. The personal authentication system is characterized in that the reproduced personal authentication information is output from a client server, and the acceptance or rejection signal is output from a host server.
前記画素ブロックを、6以上の偶数個の画素から構成し、前記変換用画素パターンは、ON画素とOFF画素が同数となるように設定されたことを特徴とする個人認証システム。 In claim 6 ,
The personal authentication system, wherein the pixel block is composed of an even number of pixels of 6 or more, and the conversion pixel pattern is set so that the number of ON pixels and OFF pixels is the same.
前記ホログラムは、物体光と位相空間光変調された参照光との干渉縞であることを特徴とする個人認証システム。 In any of claims 4 to 7 ,
The hologram is an interference fringe between an object beam and phase spatial light modulated reference beam.
前記記録用暗号化情報は、前記バイオメトリクス情報を、予め決められた符号化方式により画像化してなる変調パターンであり、
前記記録用暗号化情報は、前記バイオメトリクス情報を表示するオリジナル画像を、複数、且つ、同数の画素からなる複数の画素ブロックに分割し、各画素ブロックにおけるON画素又はOFF画素の数を検出し、
前記画素ブロック毎に、前記検出された数に応じて、ON画素又はOFF画素の数毎に予め設定された変換用画素パターンに変換して形成されたビットマップ画像であることを特徴とする光情報記録媒体。 The holographic recording unit includes a reference light that is spatially modulated by the encryption authentication information for recording based on the biometric information of the user and a spatial light based on the information to be recorded. A hologram with interference fringes at the time of irradiation of the modulated object light is formed ,
The recording encryption information is a modulation pattern formed by imaging the biometric information by a predetermined encoding method,
The recording encryption information is obtained by dividing the original image displaying the biometric information into a plurality of pixel blocks including a plurality of pixels and detecting the number of ON pixels or OFF pixels in each pixel block. ,
Light that is a bitmap image formed by converting into a conversion pixel pattern set in advance for each number of ON pixels or OFF pixels according to the detected number for each pixel block Information recording medium.
前記画素ブロックを、6以上の偶数個の画素から構成し、前記変換用画素パターンは、ON画素とOFF画素が同数となるように設定されたことを特徴とする光情報記録媒体。 In claim 9 ,
An optical information recording medium, wherein the pixel block is composed of an even number of pixels of six or more, and the conversion pixel pattern is set so that the number of ON pixels and OFF pixels is the same.
前記ホログラムは、物体光と位相空間光変調された参照光との干渉縞であることを特徴とする光情報記録媒体。 In claim 9 or 10 ,
2. The optical information recording medium according to claim 1, wherein the hologram is an interference fringe between an object beam and phase spatial light modulated reference beam.
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