JP4373284B2 - セキュリティ評価装置及び方法 - Google Patents
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Description
複数のエリアを有する建物のエリア間および建物外部と内部の間の少なくとも一つのエリア境界に認証装置を設置する予定の建物のセキュリティを評価するための装置において、
各エリアのセキュリティレベルおよび建物の物理構造情報を含む建物情報を入力する建物情報入力部と、
エリア境界を画定する両エリアのセキュリティレベルに対応付けられた該エリア境界に関する制約条件を入力する制約条件入力部と、
複数の認証装置候補の上記制約条件に対応する所定の情報を示す認証装置候補データを入力する認証装置候補データ入力部と、
制約条件入力部に入力された予め選択された一つまたはそれ以上のエリア境界に関する制約条件のもとで該選択されたエリア境界に関する所定の目標が満たされるように、建物情報入力部に入力した建物情報と認証装置候補データ入力部に入力した認証装置候補データとに基づいて、上記選択された各エリア境界に設置すべき認証装置の種類、台数および/または性能指標を決定する認証装置設置決定部と、
を備えること特徴とする。
複数のエリアを有する建物のエリア間および建物外部と内部の間の少なくとも一つのエリア境界に認証装置を設置する予定の建物のセキュリティを評価するための方法において、
各エリアのセキュリティレベルおよび建物の物理構造情報を含む建物情報を用意する工程と、
エリア境界を画定する両エリアのセキュリティレベルに対応付けられた該エリア境界に関する制約条件を用意する工程と、
複数の認証装置候補の上記制約条件に対応する所定の情報を示す認証装置候補データを用意する工程と、
予め選択された一つまたはそれ以上のエリア境界に関する制約条件のもとで該選択されたエリア境界に関する所定の目標が満たされるように、用意された建物情報および認証装置候補データに基づいて、上記選択された各エリア境界に設置すべき認証装置の種類、台数および/または性能指標を決定する工程と、
を含むことを特徴とする。
図1は、本発明に係るセキュリティ評価装置の実施の形態1を示す。このセキュリティ評価装置2は、複数のエリアを有する建物の各エリア境界(隣り合う内部エリア間の境界および建物外部と内部との間の境界を含み、エリア間が連絡していない境界は除く)に認証装置を設置する予定の建物に適用されるものである。セキュリティ評価装置2は、以下で詳述するように、各エリアのセキュリティレベルや建物の物理構造などの建物情報と設置候補の認証装置(本願では認証装置候補という。)に関する性能指標やコストなどの認証装置候補データとに基づいて、必要な建物内のセキュリティレベルを確保するように建物の各エリア境界の扉に設置すべき認証装置の種類、台数および/または性能指標を決定するものである。認証装置は、本人認証装置を意味し、例えば指紋認証、顔認証、静脈認証などを利用するバイオメトリックス認証装置とICカード認証、パスワード認証などを利用する非バイオメトリックス認証装置とに分類される。
装置FA率=不正使用率=(不正にパスワードを使用した回数/パスワード認証装置の全照合回数)
装置FR率=忘却率+タイプミス率=(忘却回数(パスワード再発行回数)+タイプミス回数)/(パスワード認証装置の全照合回数)
と定義することが可能である。ICカード認証の場合、
装置FA率=不正使用率=(不正にICカードを使用した回数/ICカード認証装置の全照合回数)
装置FR率=紛失率+操作ミス率=(紛失回数(ICカード再発行回数)+操作ミス回数)/(ICカード認証装置の全照合回数)
と定義することが可能である。これらの式の中の値は、アンケートや認証装置の運用データなどから得られる。
決定すべき認証装置の種類:i=i(k)
決定すべき認証装置の台数:g=g(k)
とし(指定済みのi(k)、g(k)は固定値を用いる)、
認証装置候補データに関し、m個の各認証装置候補I(1≦I≦m)の
装置FA率:X(I)
装置FR率:Y(I)
装置スループット:W(I)
装置コスト:Z(I)
閾値T(I)
(バイオメトリックス認証装置の場合Tmin(I)≦T(I)≦Tmax(I)(図6参照)で非バイオメトリックス認証装置の場合固定値を用いる)
とし、
各エリア境界kの制約条件に関し、
境界FA率上限:XT(k)
境界FR率上限:YT(k)
境界スループット下限:WT(k)
境界コスト上限:ZT(k)
とすると、
制約条件は、
台数×装置FA率≦境界FA率上限:安全性制約条件
装置FR率^台数≦境界FR率上限:利便性制約条件
(1−装置FR率)×装置スループット×台数≧境界スループット下限:スループット制約条件
台数×装置コスト≦境界コスト上限:コスト制約条件
と書き直せるので(^はべき乗の記号でh^qはhqを表す。以下の式(2)も同じ)、
g(k)×X(i(k))≦XT(k) (1)
Y(i(k))^{g(k)}≦YT(k) (2)
{1−Y(i(k))}×W(i(k))×g(k)≧WT(k) (3)
g(k)×Z(i(k))≦ZT(k) (4)
と表せる。これらの不等式(1)〜(4)を変形すると、
と表せる。
logX(i)=a(i)T(i)+b(i) (9)
logY(i)=c(i)T(i)+d(i) (10)
と直線近似して(a〜dは認証装置の種類iにより決まる図6のグラフの傾きや縦軸との交点)、Xmin(i)≦X(i)≦Xmax(i)、Ymin(i)≦Y(i)≦Ymax(i)と表せる。ここで、Xmax(i),Ymin(i)は、T=Tmin(i)のときの値、Xmin(i),Ymax(i)は、T=Tmax(i)のときの値である(各認証装置候補Iに関して、認証装置候補データからXmin(I),Xmax(I),Ymin(I),Ymax(I)が求まる。)。
(5)式のlogYT(k)/logY(i)はYの単調増加関数、(6)式のWT(k)/{W(i)(1−Y(i))}はYの単調増加関数、(7)式のXT(k)/X(i)はXの単調減少関数であることを考慮して、
(但し、gminmin(k)<1のときgminmin(k)=1)
(但し、gminmax(k)<1のときgminmax(k)=1)
と表すと、各認証装置iについて、(5)〜(8)式を満足するg(k)に関し次のことが言える。
gminmin(k)未満の整数値は(5)、(6)いずれも満足せずg(k)の候補になり得ない。
gmaxmax(k)より大きい整数値は(7)、(8)式いずれも満足せずg(k)の候補になり得ない。
gminmin(k)以上gminmax(k)未満の整数値は、(5)、(6)のいずれかを満足せずg(k)の候補になり得ない。但し、エリア境界が満たすべき制約条件のうち利便性制約条件またはスループット制約条件を考慮しない場合にはg(k)の候補になる。
gmaxmin(k)より大きくgmaxmax(k)以下の整数値は(7)、(8)のいずれかを満足せずg(k)の候補になり得ない。但し、エリア境界が満たすべき制約条件のうち安全性制約条件またはコスト制約条件を考慮しない場合にはg(k)の候補になる。
まず、エリア境界kそれぞれについて、i(k)とg(k)の組み合わせ候補から、コスト最小化目的関数(14)を最小とするi(k),g(k)を選択する。具体的には、各kについて、Z(i(k))g(k)で表される各エリア境界に設置する認証装置の総コストが最小となるように、i(k)とg(k)の組み合わせを選択する。
と(9),(10)式から閾値T(i(k))の1次不等式が得られ、これらの1次不等式のもとで、(11)式の両辺の対数をとったT(i)の1次式
(但し、k=k’を除く)が最小となるT(i(k)))(k=1〜n、k’を除く)を線形計画法により求める。
まず、(A)の場合と同様に、エリア境界kそれぞれについて、i(k)とg(k)の組み合わせ候補から、コスト最小化目的関数(14)を最小とするi(k)、g(k)の組み合わせを選択する。
(但し、k=k’を除く)を最小化する問題と同等である。(17)式の両辺の対数をとるとT(i(k))の1次式
が得られるため、線形計画法を用いてT(i(k))(k=1〜n、k’を除く)を求めることができる。
まず、(A)の場合と同様に、エリア境界kそれぞれについて、i(k)とg(k)の組み合わせ候補から、コスト最小化目的関数(14)を最小とするi(k)、g(k)の組み合わせを選択する。
(但し、k=k’を除く)と変形でき、第1項は定数であるので、Ewを最大にする問題は、
を最小にする問題と同等である。さらに(18)式の右辺は全ての項が正の値であるため、Ew2を最小化する問題は、
を最小化する問題と同様である。(19)式の両辺の対数をとるとT(i(k))の1次式
が得られるため、線形計画法を用いてT(i(k))(k=1〜n、k’を除く)を求めることができる。
図12は、本発明に係るセキュリティ評価装置の実施の形態2を示す。この装置20は、実施の形態1の装置2と同一の構成要素に加えて、建物のセキュリティ管理システム22との間で所定の情報を送受するためインターフェイス24、および、建物情報記憶部4に管理された建物情報および/または制約条件記憶部6に記憶された制約条件を変更するための変更部26を備えている。
4 建物情報記憶部(建物情報入力部)
6 制約条件記憶部(制約条件入力部)
8 認証装置候補データ記憶部(認証装置候補データ入力部)
20 セキュリティ評価装置
Claims (9)
- 複数のエリアを有する建物のエリア間および建物外部と内部の間の少なくとも一つのエリア境界に認証装置を設置する予定の建物のセキュリティを評価するための装置において、
各エリアのセキュリティレベルおよび上記建物の物理構造情報を含む建物情報を記憶する建物情報記憶部と、
上記エリア境界を画定する両エリアのセキュリティレベルに対応付けられた該エリア境界に関する制約条件であって、上記エリア境界での他人受入率の上限、上記エリア境界での本人拒否率の上限、上記エリア境界に設置する認証装置にかかる境界コストの上限、および/または、上記エリア境界の境界スループットの下限を含むものを記憶する制約条件記憶部と、
設置される候補となる複数の認証装置に関する認証装置候補データであって、各認証装置の他人受入率、本人拒否率、コスト、および/またはスループットを含むものを記憶する認証装置候補データ記憶部と、
予め選択された一つまたはそれ以上のエリア境界に関する上記制約条件のもとで、上記建物情報及び上記認証装置候補データに基づいて、
(a)上記選択された各エリア境界に設置すべき認証装置の種類、台数および他人受入率に関する安全性最大化目的関数と、
(b)上記選択された各エリア境界に設置すべき認証装置の種類、台数および本人拒否率に関する利便性最大化目的関数と、
(c)上記選択された各エリア境界に設置すべき認証装置の種類、台数、本人拒否率およびスループットに関するスループット最大化目的関数と、
(d)上記選択された各エリア境界に設置すべき認証装置の種類、台数およびコストに関するコスト最小化目的関数と
のうちの少なくとも一つの目的関数を生成し、上記生成された目的関数の最大化または最小化を達成するように上記選択された各エリア境界に設置すべき認証装置の種類、台数、他人受入率、および/または本人拒否率を決定する認証装置設置決定部と、
を備えたセキュリティ評価装置。 - 上記建物情報に基づいて、上記建物の外部からセキュリティレベルの極大または最大のエリアまでの経路を探索する経路探索部をさらに備えたことを特徴とする請求項1記載のセキュリティ評価装置。
- 上記建物情報には、各エリア境界について一方通行であるか両方通行であるかを示す方向情報がさらに含まれることを特徴とする請求項2記載のセキュリティ評価装置。
- 上記建物情報には、各エリア境界について一方通行であるか両方通行であるかを示す方向情報がさらに含まれ、
上記認証装置設置決定部は、上記選択された各エリア境界の通行可能な方向毎に設置すべき認証装置の種類、台数、他人受入率、および/または本人拒否率を決定することを特徴とする請求項1記載のセキュリティ評価装置。 - 上記認証装置設置決定部は、上記認証装置を設置後に認証装置の台数または上記制約条件に変更が生じた場合に、所定のエリア境界に設置した認証装置の他人受入率および/または本人拒否率を変更することを特徴とする請求項1記載のセキュリティ評価装置。
- 上記認証装置設置決定部は、上記認証装置を設置後に認証装置の台数、各エリア境界の上記制約条件、または上記方向情報に変更が生じた場合に、所定のエリア境界に設置した認証装置の他人受入率および/または本人拒否率を変更することを特徴とする請求項4記載のセキュリティ評価装置。
- 複数のエリアを有する建物のエリア間および建物外部と内部の間の少なくとも一つのエリア境界に認証装置を設置する予定の建物のセキュリティを評価するための装置において、
各エリアのセキュリティレベルに関する情報、上記建物の物理構造情報、および各エリア境界に関し認証装置を設置する予定か否かを示す認証装置有無情報、を含む建物情報を記憶する建物情報記憶部と、
上記エリア境界を画定する両エリアのセキュリティレベルに対応付けられた該エリア境界に関する制約条件であって、上記エリア境界での他人受入率の上限、上記エリア境界での本人拒否率の上限、上記エリア境界に設置する認証装置にかかる境界コストの上限、および/または、上記エリア境界の境界スループットの下限を含むものを記憶する制約条件記憶部と、
設置される候補となる複数の認証装置に関する認証装置候補データであって、各認証装置の他人受入率、本人拒否率、コスト、および/またはスループットを含むものを記憶する認証装置候補データ記憶部と、
認証装置を設置する予定の予め選択された一つまたはそれ以上のエリア境界に関する上記制約条件のもとで、上記建物情報と上記認証装置候補データとに基づいて、
(a)上記選択された各エリア境界に設置すべき認証装置の種類、台数および他人受入率に関する安全性最大化目的関数と、
(b)上記選択された各エリア境界に設置すべき認証装置の種類、台数および本人拒否率に関する利便性最大化目的関数と、
(c)上記選択された各エリア境界に設置すべき認証装置の種類、台数、本人拒否率およびスループットに関するスループット最大化目的関数と、
(d)上記選択された各エリア境界に設置すべき認証装置の種類、台数およびコストに関するコスト最小化目的関数と
のうちの少なくとも一つの目的関数を生成し、上記生成された目的関数の最大化または最小化を達成するように上記選択された各エリア境界に設置すべき認証装置の種類、台数、他人受入率、および/または本人拒否率を決定する認証装置設置決定部と、
を備えることを特徴とするセキュリティ評価装置。 - 上記建物情報に基づいて、セキュリティレベルが異なるエリアで画定されるエリア境界に認証装置を設置する予定がないこと、および/またはセキュリティレベルが同じエリアで画定されるエリア境界に認証装置を設置する予定があることを検査するエラー検査部をさらに備えた請求項7記載のセキュリティ評価装置。
- 複数のエリアを有する建物のエリア間および建物外部と内部の間の少なくとも一つのエリア境界に認証装置を設置する予定の建物のセキュリティを評価するための方法において、
建物情報記憶部により、各エリアのセキュリティレベルおよび上記建物の物理構造情報を含む建物情報を記憶する工程と、
制約条件記憶部により、上記エリア境界を画定する両エリアのセキュリティレベルに対応付けられた該エリア境界に関する制約条件であって、上記エリア境界での他人受入率の上限、上記エリア境界での本人拒否率の上限、上記エリア境界に設置する認証装置にかかる境界コストの上限、および/または、上記エリア境界の境界スループットの下限を含むものを記憶する工程と、
認証装置候補データ記憶部により、設置される候補となる複数の認証装置に関する認証装置候補データであって、各認証装置の他人受入率、本人拒否率、コスト、および/またはスループットを含むものを記憶する工程と、
認証装置設置決定部により、予め選択された一つまたはそれ以上のエリア境界に関する上記制約条件のもとで、上記建物情報及び上記認証装置候補データに基づいて、
(a)上記選択された各エリア境界に設置すべき認証装置の種類、台数および他人受入率に関する安全性最大化目的関数と、
(b)上記選択された各エリア境界に設置すべき認証装置の種類、台数および本人拒否率に関する利便性最大化目的関数と、
(c)上記選択された各エリア境界に設置すべき認証装置の種類、台数、本人拒否率およびスループットに関するスループット最大化目的関数と、
(d)上記選択された各エリア境界に設置すべき認証装置の種類、台数およびコストに関するコスト最小化目的関数と
のうちの少なくとも一つの目的関数を生成し、上記生成された目的関数の最大化または最小化を達成するように上記選択された各エリア境界に設置すべき認証装置の種類、台数、他人受入率、および/または本人拒否率を決定する工程と、
を含むセキュリティ評価方法。
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