JP4724835B2 - 認証装置 - Google Patents

Description

本発明は、利用者の認証を行う認証装置に関するものである。

近年、通信ネットワークの発達に伴い、通信ネットワークを利用して様々なホストコンピュータにアクセスすることが可能となっている。例えば、銀行が管理するホストコンピュータに対して銀行の顧客がアクセスし、預金口座の残高照会や振込などの各種取引を行うことができる。このような取引において、ホストコンピュータは、アクセス要求してきた利用者が登録済の真正な利用者であるかを認証する必要がある。

もっとも広く使われている利用者認証方式は、パスワード認証方式である。しかしながら、パスワード認証方式では、通信路でのパスワードの漏洩、本来のホストサーバになりすました偽のサーバによるパスワードの盗み取り、端末パソコンに仕掛けられたキー入力記録プログラムによるパスワードの盗み取りなどに対して安全ではない。また、記憶できるパスワードの種類は誕生日など限られたものになるため、他者に推測されやすい。

そこで、よりセキュリティを高めるために次のような技術がある。

例えば、日本国公開特許公報「特開平１０−３０７７９９（１９９８年１１月１７日公開）」（以下、特許文献１という）、日本国公開特許公報「特開２０００−１７２６４４（２０００年６月２３日公開）」（以下、特許文献２という）、および日本国公開特許公報「特開２００３−２５６３７３（２００３年９月１２日公開）」（以下、特許文献３という）には、ランダムに数字や絵が２次元に配置されたテーブルがサーバから送信され、利用者側は、予め定められたテーブル上の位置パターンを秘密位置パターンとして記憶しておき、この位置に対応する数字や絵、または、この位置に対応する数字に演算を施したものを入力して送信するシステムが開示されている。これにより、利用者が入力するパスワードは、サーバから送信されるテーブルに応じて毎回変わる、いわゆるワンタイムパスワードとなる。

また、日本国公開特許公報「特開平１１−１４９４５４（１９９９年６月２日公開）」（以下、特許文献４という）には、利用者側で座標検出器を持ち、この座標検出器に予め定められた座標を入力し、入力された座標と登録座標とを照合して認証を行う方式が開示されている。

さらに、現在最も安全であるとされているのはＩＣカードなどの計算能力をもった携帯電子計算機による一方向関数を利用した相互認証方式である（日本国公開特許公報「特開２００１−６９１３８（２００１年３月１６日公開）」（以下、特許文献５という）参照）。銀行側は顧客の端末に乱数を送信し、顧客は受信した乱数を携帯電子計算機に入力し、その計算結果をネット端末に入力する。加えて、この携帯電子計算機の盗難の可能性を考慮して、指紋読み取り装置と携帯電子計算機との組み合わせによって認証を行う方式もある。

しかしながら、上記特許文献１から３の技術では、テーブル及びワンタイムパスワードが通信回線上で何度も傍受されると、傍受者は利用者が記憶している秘密位置パターンを簡単に推定することができる。例えば、ランダム二次元テーブルの情報とそれに対し入力されたワンタイムパスワードとの組が、３回漏洩したとする。１回目のワンタイムパスワードの先頭の文字が「３」２回目の先頭の文字が「５」３回目の先頭の文字が「７」であったとする。すると、ワンタイムパスワードの先頭の文字を与えるテーブル上の位置は、１回目のテーブルにおいて「３」２回目のテーブルにおいて「５」３回目のテーブルにおいて「７」と変化した位置であることが分かる。このような位置の個数の期待値は、テーブル全体の位置の個数の（１／１０）×（１／１０）×（１／１０）であるから、テーブルが１０００個以下の位置しか持っていない場合には特定できる可能性が高い。これは、先頭の文字に限らず、任意番目の文字に対して可能な推定方法である。これにより、利用者が秘匿している秘密位置パターンを推定できてしまう。

なお、通信回線の傍受がなくても、サーバから送信されたテーブルと入力したワンタイムパスワードとが利用者側の端末のメモリに残存している場合には、このメモリを読み取ることで、秘密位置パターンを推定できる。このことは、特に公共の場所に設置された端末装置を利用する場合に生じるおそれが高い。また、個人の端末装置であっても、端末に表示されたテーブル及び入力されたワンタイムパスワードを他の装置に送信するようなウィルスが仕掛けられる可能性がある。また、サーバになりすました偽サーバによってもテーブルとワンタイムパスワードを複数傍受したのと同様の情報が入手できる。

特許文献４に記載の技術でも、サーバになりすました偽サーバが、容易に利用者から座標を盗み取ることができる。

また、携帯電子計算機を用いた相互認証方式では、ＩＣカード、ＩＣカード読取装置や指紋読取装置などの特殊な装置を必要とするため費用が高くなるという問題がある。

本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、高度なセキュリティを有し、かつ、安価である認証システムを構成する認証装置を実現することにある。

請求項１に挙げた本発明の認証装置は、上記の目的を達成するために、表示装置ならびに入力装置、および、穴または透明部が利用者固有の複数の位置に形成された認証用カードを用いて、利用者の認証を行う認証装置であって、以下の（Ａ）から（Ｃ）を備える認証装置である。
（Ａ）以下の条件ａを満足する、異なる複数の色の着色単位画像がランダムに配列された条件充足ランダム画像を生成し、前記表示装置に表示させるランダム画像表示手段。
条件ａ：前記認証用カードを重ねたときに、２箇所の穴または透明部に対応する位置に同一色の前記着色単位画像が少なくとも１組存在すること
（Ｂ）前記入力装置から、前記複数の色のうちの１つの色を示す、利用者の回答情報を取得し、取得した回答情報が示す色が、以下の条件ｂを満足するか否かを判定する判定処理を行う判定手段。
条件ｂ：前記条件充足ランダム画像に前記認証用カードを重ねたときに、認証用カードの２箇所の穴または透明部から重複して見える少なくとも１組の着色単位画像の色のうちの一つであること
（Ｃ）前記条件充足ランダム画像の表示および前記判定処理を、以下の条件ｃまたは条件ｄを満たす繰り返し回数ＲＮだけ繰り返し、全てにおいて、前記回答情報が示す色が前記条件ｂを満足すると前記判定手段が判定した場合に認証成功とする認証制御手段。
条件ｃ：前記異なる複数の色の数をＣＮ、ｉ回目において、前記条件充足ランダム画像に前記認証用カードを重ねた際に、２箇所の前記穴または透明部に位置する同一色の前記着色単位画像の組の数をＧ_ｉとしたとき、（Ｇ_１／ＣＮ）×（Ｇ_２／ＣＮ）×・・・×（Ｇ_ＲＮ／ＣＮ）が所定値以下になるＲＮ
条件ｄ：前記異なる複数の色の数をＣＮ、前記条件充足ランダム画像に前記認証用カードを重ねた際に、２箇所の前記穴または透明部に位置する同一色の前記着色単位画像の組の数の期待値をＧとしたとき、（Ｇ／ＣＮ）^ＲＮが所定値以下になるＲＮ。

請求項１の（Ａ）〜（Ｃ）の構成によれば、ランダム画像表示手段が、認証用カードの２箇所の穴または透明部の位置において、同一色の着色単位画像が少なくとも１組存在する条件充足ランダム画像を表示させる。認証用カードは、利用者固有の複数の位置（以下、この位置のパターンを秘密位置パターンという）に穴または透明部が形成されている。これにより、利用者は、表示装置によって表示された条件充足ランダム画像に、自身が所有する認証用カードを重ね、２箇所の穴または透明部から重複して見える着色単位画像の色を、回答情報として入力する。そして、判定手段は、この回答情報が示す色が条件ｂを満たすか否かを判定する。正当な利用者が正確に回答を入力した場合には、判定手段は、回答情報が示す色が条件ｂを満たすと判定する。

ここで、認証用カードを所有していない不正者がランダムに色を選択し、回答情報として入力した場合に、判定手段が条件ｂを満足すると判定する確率は、（２箇所の前記穴または透明部に位置する同一色の前記着色単位画像の組の数：Ｇ）／（異なる複数の色の数：ＣＮ）となる。

そこで、認証用カードを所有していない不正者を誤って認証成功とすることを防止するために、認証制御手段は、条件ｃまたは条件ｄを満足する繰り返し回数ＲＮだけ繰り返し、全てにおいて、回答情報が示す色が条件ｂを満足すると判定手段が判定した場合に認証成功とする。これにより、ランダムに回答情報を入力した場合に認証成功となる確率を条件ｃまたは条件ｄに示した所定値（例えば、１／１００００以下の値）以下にすることができ、認証用カードを所有していない不正者によるアクセスを高確率で拒否することができる。

また、回答情報は、認証用カードに形成された複数の穴または透明部のうちの２箇所から重複して見える着色単位画像の色を示している。つまり、回答情報は、認証用カードの全ての穴または透明部の位置に対応する着色単位画像の組み合わせから選定される色である。よって、条件充足ランダム画像と回答情報との組を複数回傍受したとしても、この組を導き出すことが可能な条件充足ランダム画像における秘密位置パターンを推定するアルゴリズムが非常に複雑となる。

表示された条件充足ランダム画像と回答情報の組み合わせから認証用カード上の穴の位置を推定するという問題を一般化して、着色単位画像の種類（色）の数や穴の数の制限をなくした場合、コンピュータで解く問題の中で最も難しいといわれるＮＰ完全問題に属することが証明できる。そのため、利用者固有の穴または透明部の秘密位置パターンを推定することができず、高度なセキュリティを保つことができる。

また、認証装置になりすました偽の認証装置は、利用者固有の穴または透明部の位置を認識していないので、上記条件ａを満足しないランダム画像を作成してしまう。そのため、利用者は、このランダム画像に認証用カードを乗せたときに２箇所の穴または透明部から重複して見える着色単位画像の組が条件ａを満足しないため、認証装置が偽であることを見破ることができる。これにより、偽の認証装置に回答情報を盗まれることを防止できる。

さらに、利用者は上記認証用カードを所有するため、穴または透明部の位置を記憶する必要がない。この結果、穴または透明部の個数を増やすことができ、通信が傍受されたとしても全ての穴または透明部の位置を推定することが困難となる。

また、認証用カードは、従来の指紋読み取り装置や携帯電子計算機と比べて、極めて安価に製造することができる。安価であることから、所定回数ごと（または、所定期間ごと）に異なる認証用カードを利用者に配布することもできる。これにより、利用者固有の認証用カードにおける秘密位置パターンは、所定回数ごとに変わるため、通信を傍受されても識別されにくくなる。

なお、繰り返し回数は、認証装置側で選択できてもよい。例えば、支払い金額が先に確定している場合には、誤って偶然認証されてしまう確率が金額に見合って小さくなるまで入力を繰り返させることができる。つまり、条件ｃおよび条件ｄの所定値を適宜変更してもよい。

また、認証装置側で、認証用カードごとに使える金額を設定できてもよい。認証用カードの有効期限は、時間によって指定されるだけではなく、それまでにその認証用カードを使って支払われた金額、あるいは使用回数に応じて設定されてもよい。これにより、認証用カードが盗難された場合の損害の上限を設定できる。また、繰り返し利用による秘密位置パターンの漏洩をふせぐことができる。

なお、ランダム画像表示手段が条件充足ランダム画像を前記表示装置に表示させることにより、表示装置がディスプレイ等の表示部を備えている場合には、この表示部に条件充足ランダム画像が表示され、表示装置が紙等の媒体に画像を印刷する場合には、印刷処理により、その媒体に条件充足ランダム画像が表示される。

以上のように、高度なセキュリティを有し、かつ、安価である認証システムを実現することができる。

さらに、着色単位画像を用いるため、利用者は、色を認識すればよく、文字等を用いる場合に比べて認識が容易となる。また、着色単位画像は色を示すことができればよいため、必要なドット数が小さくなる。その結果、条件充足ランダム画像を所定の形状にするための拡大／縮小処理を容易に行うことができる。

また、文字等のように利用者は形状を認識する必要がないため、着色単位画像のサイズを小さくすることができ、これにより、認証用カードの穴または透明部の数を増やすことができる。これにより、利用者固有の穴または透明部の位置の推定が一層困難となる。

また、請求項２に挙げた本発明の認証装置において、前記ランダム画像表示手段は、前記条件ａに加えて、以下の条件ｅを満たす条件充足ランダム画像を表示させる。
条件ｅ：前記認証用カードを重ねたときに、３箇所以上の穴または透明部に対応する位置に同一色の前記着色単位画像が存在しないこと。

着色単位画像をランダムに配列した画像が条件ｅを満足する確率は、条件ａのみを満足する確率よりも小さくすることができる。例えば、色の数が１６であり、穴の数が１１箇所とすると、任意の色が３箇所以上の穴に対応する確率が約０．４０２である。そのため、条件ｅを加えることで、認証装置になりすました偽の認証装置は、条件ｅを満足しないランダム画像を表示する確率が高くなる。その結果、利用者は、偽の認証装置であることを高確率で見破ることができる。

また、請求項３に挙げた本発明の認証装置は、請求項１または２に記載の認証装置であって、前記認証用カードの穴または透明部の位置を示す位置情報を、利用者と対応付けて記憶する位置情報記憶部を備え、前記ランダム画像表示手段は、認証を行う利用者に対応する位置情報に基づいて、前記条件充足ランダム画像を生成するとともに、前記判定手段は、認証要求を受けた利用者に対応する位置情報に基づいて、前記判定処理を行う。これにより、複数の利用者からの認証要求を受け付け、各利用者の認証処理を正常に行うことができる。

また、請求項４に挙げた本発明の認証装置は、請求項１または２に記載の認証装置であって、前記認証用カードは、利用者固有の位置に穴または透明部が形成された複数枚のサブカードから構成されており、その複数枚のサブカードがスライドすることによって互いの相対位置を変更可能であり、前記複数枚のサブカードを特定の相対位置で重ねたときに共通する穴または透明部を、前記認証用カードの穴または透明部として用いる。

請求項４の構成によれば、利用者は、サブカードを特定の相対位置で重ねたときに共通する穴または透明部を用いる。ここで、複数のサブカードが何らかのホルダー内に収納されていて、ホルダーが溶融などの接着方法で密閉されている場合、不正な者がこのサブカードの複写を取るためには、ホルダーを破壊して各サブカードを取り出す必要がある。そのため、不正に複写されたということを知ることができる。

さらに、請求項５に挙げた本発明の認証装置は、請求項４の構成に加えて、（Ｅ）前記各サブカードの穴または透明部の位置を示すサブ位置情報を、利用者と対応付けて記憶するサブ位置情報記憶部、（Ｆ）認証を行う利用者に対応するサブ位置情報を前記サブ位置情報記憶部から読み出し、読み出したサブ位置情報を基に、各サブカードを前記特定の相対位置に重ねたときに全てのサブカードに共通する穴または透明部の位置（共通位置）を抽出する共通位置抽出手段、をさらに備え、前記ランダム画像表示手段は、前記共通位置抽出手段が抽出した共通位置に基づいて、前記条件充足ランダム画像を生成するとともに、前記判定手段は、前記共通位置抽出手段が抽出した共通位置に基づいて、前記判定処理を行う。

請求項５の（Ｅ）（Ｆ）の構成によれば、共通位置抽出手段は、様々な相対位置に応じて、全てのサブカードで一致する複数の穴または透明部の位置を容易に抽出することができる。

さらに、請求項６に挙げた本発明の認証装置は、請求項５の構成に加えて、（Ｇ）前記各サブカードの相対位置を認証を行うごとに生成する相対位置生成手段、（Ｈ）前記相対位置生成手段が生成した相対位置を前記表示装置に表示させる相対位置表示手段、をさらに備え、前記共通位置抽出手段は、前記相対位置生成手段が生成した相対位置を前記特定の相対位置として、前記共通位置を抽出する。

上記（Ｇ）（Ｈ）の構成によれば、相対位置生成手段が複数枚のサブカードを重ね合わす際の各サブカードの相対位置を生成する。そして、相対位置表示手段が相対位置を示す情報を表示装置に表示させる。これにより、１回の認証処理ごとに、複数枚のサブカードを重ね合わせる際の各サブカードの相対位置を変更することができる。その結果、毎回、全サブカードで一致する穴または透明部の位置が異なることとなり、条件充足ランダム画像および回答情報を傍受されたとしても、利用者が有する全サブカードの穴または透明部の位置を、傍受者が特定することは非常に困難となり、セキュリティが向上する。

さらに、請求項７に挙げた本発明の認証装置は、請求項５の構成に加えて、（Ｉ）前記特定の相対位置を利用者識別情報に対応付けて記憶する相対位置記憶部、を備え、前記共通位置抽出手段は、認証を行う利用者に対応する特定の相対位置を前記相対位置記憶部から読み出し、読み出した特定の相対位置を用いて、前記共通位置を抽出する。

上記（Ｉ）の構成によれば、各サブカードを重ね合わす際の各サブカードの相対位置を秘匿パスワードとして利用することができる。すなわち、利用者は、上記相対位置を記憶しておき、認証を行うときに、記憶していた相対位置でサブカードを重ね合わせればよい。これにより、全てのサブカードが盗まれたとしても、その重ね合わせ方法が分からないため、不正に利用される危険が少ない。

さらに、請求項８に挙げた本発明の認証装置は、請求項５の構成に加えて、（Ｊ）前記複数のサブカードの一部の相対位置を認証を行うごとに生成する相対位置生成手段、（Ｋ）前記相対位置生成手段が生成した相対位置を前記表示装置に表示させる相対位置表示手段、（Ｌ）前記複数のサブカードの残りのサブカードの相対位置を記憶する相対位置記憶部、をさらに備え、前記共通位置抽出手段は、前記相対位置生成手段が生成した相対位置と、前記相対位置記憶部から読み出した、認証を行う利用者に対応する相対位置とに基づいて、前記特定の相対位置を決定する。

上記（Ｊ）〜（Ｌ）の構成によれば、１回の認証処理ごとに、全サブカードで一致する穴または透明部の位置が異なることとなり、回答情報および条件充足ランダム画像を傍受されたとしても、利用者が有する全サブカードの穴または透明部の位置を特定することが非常に困難となる。さらに、全てのサブカードが盗まれたとしても、その重ね合わせ方法が分からないため、不正に利用される危険が少ない。

さらに、請求項９に挙げた本発明の認証装置は、請求項１〜８の構成に加えて、前記認証用カードに穴が形成されている場合、その穴のうち少なくとも１つに有色透明部が形成されており、前記認証用カードに透明部が形成されている場合、その透明部のうち少なくとも１つが有色であり、前記有色透明部の位置を示す有色位置情報と、その透明部の色を示す色情報とを対応付けて記憶する色情報記憶部を備え、前記ランダム画像生成部は、前記色情報を基に、有色透明部が形成された位置における着色単位画像の色およびその有色透明部の色の合成色と、有色透明部以外の穴または透明部の位置における着色単位画像の色との組み合わせにおいて、前記条件ａを満たす条件充足ランダム画像を生成する。

請求項９の構成によれば、条件充足ランダム画像と回答情報とを傍受したとしても、傍受した情報から、利用者固有の認証用カードにおける透明部の位置とともに、その透明部の色をも特定することは非常に困難である。その結果、セキュリティが一層向上する。

また、請求項１０に挙げた本発明の認証装置は、請求項１〜９のいずれか１項に記載の認証装置において、前記判定手段は、前記条件ｂの代わりに、以下の条件ｆを用いる。
条件ｆ：前記条件充足ランダム画像に前記認証用カードを重ねたときに、認証用カードの複数の穴または透明部から重複して見えない着色単位画像の色。

条件ｆによれば、利用者は、重複していない色のいずれかを回答情報として入力すればよいため、回答情報となる色を容易に見つけ出すことができる。

セキュリティ向上のためには、穴数が多い方がよい。しかし、色数を変えずに穴数を多くすると重複する色が多くなって、これまでの方式だと認証までの回数が多くなってしまう。そこで穴数を多くして、逆に重複して見えない方の色を入力するようにすると、回数は多くならずにセキュリティを向上させることができる。たとえば、色数が７の場合、穴数が１０だと少なくとも３色は重複して見えるので、これまでの入力方式では、でたらめに入力しても３／７の確率で当たってしまう。穴数が１３なら６色は重複してみえるので、６／７の確率で当たる。この請求項の方式なら、穴数１３で６色が重複してみえる場合、でたらめに入力すると１／７の確率になる。これにより、繰り返し回数ＲＮを少なくすることができる。

また、請求項１１に挙げた本発明の認証装置は、請求項１〜１０のいずれか１項に記載の認証装置であって、前記ランダム画像表示手段が、前記認証用カードの背景色と同じ色の着色単位画像を、所定の比率で前記条件充足ランダム画像に含める。

請求項１１の構成によれば、認証用カードの穴または透明部に認証用カードの背景色の着色単位画像が位置することにより、利用者は、穴または透明部の数が減ったものと錯覚し、残りの穴または透明部から重複して見える着色単位画像の色を回答するばよく、回答すべき色を容易に見つけ出すことができる。

また、所定数の穴または透明部の位置に認証用カードの背景色が位置するように条件充足ランダム画像を生成するように設定しておけば、偽の認証装置がそのような条件充足ランダム画像を偶然に生成する確率が低くなるため、利用者は、偽の認証装置であることを見破ることができる。

また、請求項１２に挙げた本発明の認証装置は、請求項１〜１１のいずれか１項に記載の認証装置において、前記着色単位画像の代わりに、文字、絵、記号、数字のうち少なくとも１つである第１単位画像、時間に応じて変化し、その時間変化量によって識別可能である第２単位画像、着色された画像、文字、絵、記号、数字、ならびに、時間に応じて変化し、その時間変化量によって識別可能である画像のうち少なくとも２つの要素の組み合わせた第３単位画像、のうちのいずれかを用いる。

ここで、時間に応じて変化する単位画像とは、例えば、周期的に点滅する点滅画像や、ある画像と他の画像とが交互に切り替わる画像を含む。また、上記時間変化量とは、例えば、単位画像が周期的に点滅する点滅画像である場合、その点滅間隔や、点滅タイミングである。

第１単位画像を用いる場合、単位画像の自由度が向上する。また、第２単位画像を用いる場合、利用者は、各第２単位画像を時間変化量に応じて識別することができる。すなわち、この時間変化量をパラメータとして取り入れることで、第２単位画像の種類を多くすることができる。さらに、第３単位画像を用いる場合、単位画像の取りうる種類はそれぞれの要素の種類の積となり、選択の自由度が一層増す。

また、請求項１２に挙げた本発明の認証装置は、請求項１〜９のいずれか１項に記載の認証装置において、前記着色単位画像の代わりに、着色された画像、文字、絵、記号、数字、ならびに、時間に応じて変化し、その時間変化量によって識別可能である画像のうち少なくとも２つの要素の組み合わせた第３単位画像を用いており、前記判定手段は、前記条件ｂの代わりに、以下の条件ｇを用いる。
条件ｇ：前記条件充足ランダム画像に前記認証用カードを重ねたときに、認証用カードの２箇所の穴または透明部から重複して見える第３単位画像に含まれる複数の要素の一部
ここで、第３単位画像とは、例えば、要素として色と形状（三角、四角、丸、星型など）とを組み合わせた単位画像である。

条件ｇによれば、利用者は、複数の要素の一部のみ（例えば、色または形状の片方のみ）を回答すればよく、利用者の負担が減少する。さらに、回答情報が傍受されたとしても、複数の要素の一部のみを示しているため、認証用カードの秘密位置パターンが識別されることを一層困難とする。

本発明の実施形態１に係るサーバ装置の構成を示すブロック図である。 本発明の認証システムの全体構成を示すブロック図である。 実施形態１に係る穴あきカードを示す図である。 実施形態１に係る端末装置の構成を示すブロック図である。 実施形態１における認証システムの処理の流れを示すフローチャートである。 端末装置の表示部に表示されたランダム画像の例を示す図である。 ランダム画像に穴あきカードを重ね合わせたときの表示部の表示画面および穴あきカードを示す図である。 実施形態２における端末装置に表示されたランダム画像に穴あきカードを重ねたときの第１のランダム画像を示す図である。 実施形態２における端末装置に表示されたランダム画像に穴あきカードを重ねたときの第２のランダム画像を示す図である。 実施形態２における端末装置に表示されたランダム画像に穴あきカードを重ねたときの第３のランダム画像を示す図である。 実施形態３における穴あきカードをカードホルダーに収納した状態を示す図である。 実施形態３におけるカードホルダーを示す図である。 実施形態３における穴あきカードを示す図である。 実施形態３に係るサーバ装置の構成を示すブロック図である、 実施形態３における認証システムの処理の流れを示すフローチャートである。

符号の説明

１・１０１ サーバ装置（認証装置）
２ 端末装置（表示装置、入力装置）
４ 穴あきカード（認証用カード）
５ 穴あきカード（サブカード）
１３ ランダム画像生成部（ランダム画像表示手段）
１４ 穴パターン記憶部（位置情報記憶部）
１５・１１５ 条件判定部（ランダム画像表示手段）
１６ 画像送信処理部（ランダム画像表示手段）
１７ 照合部（判定手段）
１８ 認証判定部（認証制御手段）
１９ 位置決め配列生成部（相対位置生成手段）
２０ 共通穴位置抽出部（共通位置抽出手段）
４１ 穴
１１６ 画像送信処理部（ランダム画像表示手段、相対位置表示手段）

〔実施形態１〕
本発明の一実施形態について図１ないし図７に基づいて説明すると以下の通りである。図２は、本実施形態に係る認証システムの全体構成を示すブロック図である。図示されるように、本実施形態の認証システムは、通信ネットワークＮを介して相互に通信可能なサーバ装置（認証装置）１と端末装置（表示装置ならびに入力装置）２とを含む。

通信ネットワークＮは、インターネット、イントラネット、エキストラネット、ＬＡＮ、ＩＳＤＮ、ＶＡＮ、ＣＡＴＶ通信網、仮想専用網（ｖｉｒｔｕａｌ ｐｒｉｖａｔｅ ｎｅｔｗｏｒｋ）、電話回線網、移動体通信網、衛星通信網等であり、有線でも無線でもよい。

利用者は、サーバ装置１に対する利用登録を予め行っており、利用者固有の穴あきカード（認証用カード）を有するとともに、利用者ＩＤが与えられている。

図３は、穴あきカード（認証用カード）４の一例を示す図である。図示されるように、利用者固有の穴あきカード４は、所定の形状（ここでは、例えばクレジットカード大の矩形状）のプラスチックシートであり、所定数（ここでは、例えば１１個）の穴４１が形成されている。また、穴４１以外の部分は黒に着色されている。なお、穴４１の位置は、穴あきカード４を２５行４０列に分割したときの行番号および列番号により特定される。

また、穴あきカード４の一隅（図３では左上）には、切り欠き部が形成されている。これにより、利用者は、穴あきカード４の上下左右方向および表裏を識別することができる。

利用者は、端末装置２の表示部に表示される、１６色がランダムに配列された所定の条件を満たす条件充足ランダム画像（詳細は後述する）に穴あきカード４を重ね、ちょうど２箇所の穴４１から見えるような色のうちのひとつを任意に選んで回答色として端末装置２に入力する。サーバ装置１は、この回答色を基に、利用者の認証を行う。

＜サーバ装置の構成＞
次に、サーバ装置１の構成について説明する。図１は、サーバ装置１の構成を示すブロック図である。図示されるように、サーバ装置１は、通信部１１、拡大率記憶部１０、アクセス要求取得部１２、ランダム画像生成部（ランダム画像表示手段）１３、穴パターン記憶部（位置情報記憶部）１４、条件判定部（ランダム画像表示手段）１５、画像送信処理部（ランダム画像表示手段）１６、照合部（判定手段）１７および認証判定部（認証制御手段）１８を備える。

通信部１１は、通信ネットワークＮを介して、端末装置２との通信を行うものである。

拡大率記憶部１０は、端末装置２の表示部の種類（例えば、１４インチや１７インチなど）および解像度（例えば、８００×６００ピクセルや１０２４×７６８ピクセルなど）を示すディスプレイ情報と、この端末装置２の表示部にランダム画像を表示する際、このランダム画像のサイズが穴あきカード４と同じとなるランダム画像の拡大率とを対応付けて記憶するものである。

アクセス要求取得部１２は、通信部１１を介して、端末装置２からアクセス要求を取得するものである。アクセス要求には、各利用者に付与されている利用者ＩＤと、利用者が使用している端末装置２の表示部の種類および解像度を示すディスプレイ情報とが付加されている。

アクセス要求取得部１２は、アクセス要求に付加されたディスプレイ情報に応じた拡大率を拡大率記憶部１０から読み出す。

なお、アクセス要求取得部１２は、拡大率記憶部１０に記憶されていないディスプレイ情報が付加されたアクセス要求を受けた場合、端末装置２から最適の拡大率を取得する。具体的には、アクセス要求取得部１２は、拡大率１のランダム画像と同形状のサンプル画像および拡大率設定指示を端末装置２に送信し、利用者に対して、送信したサンプル画像が穴あきカード４と同サイズになる拡大率を入力させる。そして、アクセス要求取得部１２は、端末装置２に入力された拡大率を取得する。

アクセス要求取得部１２は、拡大率記憶部１０から読み出した拡大率または端末装置２から取得した拡大率を、画像送信処理部１６に出力する。

また、アクセス要求取得部１２は、アクセス要求を取得すると、アクセス要求に付加された利用者ＩＤを条件判定部１５に出力するとともに、ランダム画像生成部１３に対して生成指示を出力する。

ランダム画像生成部１３は、２５行４０列に区切られた１０００個の領域の各々に、予め決められた１６色の中からランダムに選出した色を着色したランダム画像を生成するものである。つまり、１０００個の領域は、予め決められた１６色の中からランダムに選出した単色が着色された単位画像から成る。ランダム画像生成部１３は、生成したランダム画像を条件判定部１５に出力する。

穴パターン記憶部１４は、利用者ＩＤと、利用者に配布された穴あきカード４の１１箇所の穴４１の位置座標（秘密位置パターンの位置座標）とを対応付けて記憶するものである。位置座標は、穴あきカード４において穴４１が形成されている列番号および行番号を示している。表１は、穴パターン記憶部１４の一記憶例を示すテーブルである。表１に示されるように、例えば、穴パターン記憶部１４は、利用者ＩＤ「ＸＸＸ」と、この利用者に配布されている穴あきカード４の穴４１の位置座標（４，１）・（１２，１）…（２２，２５）とを対応付けて記憶している。なお、括弧内の１番目の数字は列番号を、２番目の数字は行番号を示している。

条件判定部１５は、ランダム画像生成部１３から出力されたランダム画像において、認証を行う利用者固有の穴あきカード４の穴４１の位置で、ある特定色が所定の条件を満足するか否かを判定するものである。

条件判定部１５は、アクセス要求取得部１２から受けた利用者ＩＤに対応する穴あきカード４の穴４１の位置座標を穴パターン記憶部１４から読み出す。さらに、条件判定部１５は、ランダム画像生成部１３から受けたランダム画像において、読み出した穴４１に対応する位置座標それぞれにおかれた色を抽出し、その組み合わせが以下の条件Ａを満足するか否かを判定する。

条件Ａを満足する場合、条件判定部１５は、条件Ａを満足するランダム画像を条件充足ランダム画像として画像送信処理部１６に出力するとともに、条件Ａを満足する特定色を示す特定色情報を照合部１７および認証判定部１８に出力する。一方、条件Ａを満足しない場合、条件判定部１５は、穴４１に対応する位置座標それぞれに再度新たにランダムな色を生成させる再生成指示をランダム画像生成部１３に出力する。

条件Ａ：少なくとも一つの色が、ちょうど２個の穴位置に現れている。そして、１１箇所の穴のうち３箇所以上に現れる色は存在しない。

画像送信処理部１６は、条件判定部１５から出力された条件充足ランダム画像をアクセス要求取得部１２から受けた拡大率に設定し、この条件充足ランダム画像データを端末装置２に送信するものである。これにより、端末装置２の表示部は、穴あきカード４と同サイズの条件充足ランダム画像を表示させることができる。

また、画像送信処理部１６は、条件充足ランダム画像とともに、条件Ａを満足する特定色を回答させるためのチェックボックスに対応するデータも端末装置２に送信する。

照合部１７は、画像送信処理部１６が送信した条件充足ランダム画像データに呼応して端末装置２が送信した回答色情報（回答情報）を取得し、取得した回答色情報と条件判定部１５から出力された特定色情報とを以下の規定Ｂを用いて照合し、その照合結果を認証判定部１８に出力するものである。

規定Ｂ：回答色が、ちょうど２個の穴位置にあらわれている色である場合「照合一致」とし、それ以外を「照合不一致」とする。

認証判定部１８は、照合部１７における照合回数Ｎが以下の判定開始条件Ｃを満足するまで照合を繰り返し、判定開始条件Ｃを満足している場合に照合部１７から受けた照合結果が以下の規定Ｄを満たすか否かに応じて、認証の成功／失敗を判定するものである。

判定開始条件Ｃ：照合回数Ｎが以下の数式を満足する。

なお、数１において、Ｎｕｍ（ｎ）は、画像送信処理部がｎ回目に送信した条件充足ランダム画像における特定色の個数を示している。

規定Ｄ：連続してＮ回、照合結果が「照合一致」である場合に認証成功とし、一度でも認証結果「照合不一致」がある場合に認証失敗とする。

つまり、認証判定部１８は、条件判定部１５から受けた特定色情報を基に、端末装置２に送信した条件充足ランダム画像に対応する特定色の個数Ｎｕｍ（ｎ）を抽出し、認証用カードを持たない第三者がランダムに色を入力した場合に照合一致となる確率（Ｎｕｍ（ｎ）／１６）を掛け合わせていく。その結果が１／１００００以下となる最小のＮを判定開始に必要な照合回数とする。そして、認証判定部１８は、Ｎ回連続して照合一致である場合認証成功と判定し、一度でも照合不一致であれば認証失敗と判定する。

＜端末装置の構成＞
次に、端末装置２の構成について説明する。図４に示されるように、端末装置２は、通信部（ランダム画像取得手段、入力情報送信手段）２１、制御部（ランダム画像取得手段、入力情報送信手段、表示手段）２２、表示部（表示手段）２３および入力部２４を備えた、表示機能と入力機能を有する装置である。

通信部２１は、通信ネットワークＮを介してサーバ装置１と通信を行うものである。表示部２３は、例えば液晶ディスプレイで構成されている。また、入力部２４は、例えば、キーボード、テンキーまたはマウスで構成されている。ディスプレイ付き携帯電話機も端末装置２の構成を満たしている。

制御部２２は、通信ネットワークＮおよび通信部２１を介してサーバ装置１から受信した種々の指示、または、入力部２４に入力された種々の指示に応じて、通信部２１、表示部２３および入力部２４を制御するものである。

制御部２２は、入力部２４に入力されたアクセス要求指示に応じて、利用者ＩＤと端末装置２の表示部２３の種別および解像度を示すディスプレイ情報との入力指示を表示部２３に表示させる。そして、制御部２２は、通信部２１を介して入力部２４に入力された利用者ＩＤとディスプレイ情報とを付加したアクセス要求をサーバ装置１に送信する。

もしくは、制御部２２は、表示部２３に関するディスプレイ情報を予め記憶しておき、そのディスプレイ情報をアクセス要求に付加してもよい。これにより、利用者はディスプレイ情報の入力を行わなくてもよくなる。

また、制御部２２は、サーバ装置１から拡大率設定指示を受けた場合、表示部２３にサーバ装置１から受けた画像を表示させるとともに、この画像が穴あきカード４と同サイズになる拡大率の入力指示を表示部２３に表示させる。そして、制御部２２は、入力部２４に入力された拡大率をサーバ装置１に送信する。拡大率の指示は、数値入力のほか、ディスプレイ上でマウスにより指示することができる。

さらに、制御部２２は、サーバ装置１から送信された条件充足ランダム画像およびチェックボックスを表示する。

利用者は、表示部２３に表示されたランダム画像に穴あきカード４を重ね、１１箇所の穴のうち２箇所から見える色が少なくとも一つあることを確認し、この色を回答色として入力部２４に入力する。なお、２箇所から見える色が複数ある場合、利用者は、そのうちの任意に選んだ１つの色を入力すればよい。

制御部２２は、入力部２４に入力された回答色を示す回答色情報（回答情報）をサーバ装置１に送信する。

＜認証処理の流れについて＞
次に、認証システムの処理の流れについて説明する。図５は、本実施形態の認証処理の流れを示すフローチャートである。

まず、サーバ装置１のアクセス要求取得部１２は、端末装置２から利用者ＩＤとディスプレイ情報とが付加されたアクセス要求を取得する（Ｓ１）。

次に、アクセス要求取得部１２は、アクセス要求に付加されたディスプレイ情報に対応する拡大率を拡大率記憶部１０から読み出し、読み出した拡大率を、端末装置２に送信するランダム画像の拡大率として決定する。

ただし、アクセス要求に付加されたディスプレイ情報が拡大率記憶部１０にない場合、アクセス要求取得部１２は、端末装置２に対してサンプル画像と拡大率入力指示を送信する。そして、アクセス要求取得部１２は、端末装置２の表示部２３に表示されたサンプル画像が穴あきカード４と同サイズとなる拡大率を端末装置２から取得し、取得した拡大率を端末装置２に送信する条件充足ランダム画像の拡大率として決定する。

このようにして、アクセス要求取得部１２は、端末装置２に送信する条件充足ランダム画像の拡大率を決定する（Ｓ２）。そして、アクセス要求取得部１２は、生成指示をランダム画像生成部１３に、アクセス要求に付加された利用者ＩＤを条件判定部１５に、決定した拡大率を画像送信処理部１６に出力する。

次に、ランダム画像生成部１３は、所定の１６色の中からランダムに選択した色を着けた単位画像を２５行４０列に配列したランダム画像を生成する（Ｓ３）。

次に、条件判定部１５は、アクセス要求に付加されている利用者ＩＤに対応する穴あきカード４の穴４１の位置座標を穴パターン記憶部１４から読み出す。条件判定部１５は、ランダム画像生成部１３が生成したランダム画像から、読み出した位置座標に対応する色を全て抽出する。そして、条件判定部１５は、抽出した色を基に、ランダム画像が条件Ａを満足するか否かを判定する（Ｓ４）。

条件Ａを満足しない場合（Ｓ４でＮｏ）、条件判定部１５は、ランダム画像生成部１３に穴４１に対応するそれぞれの位置のランダム単位画像の生成指示を出力する。そして、Ｓ３の処理に戻る。

一方、条件Ａを満足する場合（Ｓ４でＹｅｓ）、条件判定部１５は、ちょうど２個の穴４１に重複して現れるような色の全てを特定色として決定し、この特定色を示す特定色情報を照合部１７および認証判定部１８に出力する（Ｓ５）。

さらに、条件判定部１５は、条件Ａを満足する条件充足ランダム画像を画像送信処理部１６に出力する。その後、画像送信処理部１６は、条件判定部１５から出力された条件充足ランダム画像を、Ｓ２で決定した拡大率で変換し、変換後の条件充足ランダム画像データおよびチェックボックスデータを端末装置２に送信する（Ｓ６）。

これにより、端末装置２では、制御部２２が表示部２３に、条件充足ランダム画像およびチェックボックスを表示させる。

図６は、Ｓ４における端末装置２の表示部２３の表示例を示す図である。なお、図中、「Ｗｈ」と記した箇所は、白色に着色された単位画像を示している。同様に、「ＰＹ」は淡黄色、「Ｙｅ」は黄色、「ＹＧ」は黄緑色、「Ｇｒ」は緑色、「ＤＧ」は濃緑色、「ＬＢ」は水色、「Ｂｌ」は青色、「ＮＢ」は紺色、「Ｐｕ」は紫色、「Ｐｉ」は桃色、「Ｏｒ」は橙色、「Ｒｅ」は赤色、「Ｂｒ」は茶色、「ＤＢ」は濃茶色、「ＧＲ」は灰色に着色された単位画像を示している。

図６のａ部は、上記１６色から選択された一つの色が着色された単位画像が２５行４０列に配列された条件充足ランダム画像である。また、図６のｂ部はチェックボックスである。

次に、利用者は、穴あきカード４を条件充足ランダム画像に重ね合せ、２つの穴４１から同じ色が見えることを確認し、この色に対応するチェックボックスをチェックする。制御部２２は、入力部２４に入力されたチェックボックスの色を回答色として、この回答色を示す回答色情報をサーバ装置１に送信する。これを受けて、サーバ装置１の照合部１７は、回答色情報を取得する（Ｓ７）。

図７は、ランダム画像に穴あきカード４を合せた様子を示す図である。図中ａ部の条件充足ランダム画像に穴あきカード４を重ね合わせた場合、赤色が２つの穴４１ｒｅ・４１ｒｅから、青色が２つの穴４１ｂｌ・４１ｂｌから確認され、残りの穴４１に対応する色は全て異なる色である。この場合、利用者は、赤色または青色を示すチェックボックス（図７では、赤色を示すチェックボックスｂ−ｒｅｄ）を、入力部２４を用いてチェックすることができる。

次に、照合部１７は、特定色情報と回答色情報とを照合し、照合結果（つまり、「照合一致」または「照合不一致」）を認証判定部１８に出力する（Ｓ８）。

認証判定部１８は、照合結果を受けると、アクセス要求を取得してからの照合回数Ｎが判定開始条件Ｃを満足するか否かを判断する。例えば、図７に示すように、１回目の照合における特定色が２色ある場合、Ｎｕｍ（１）＝２として、数１を計算する。

判定開始条件Ｃを満足しない場合（Ｓ９でＮｏ）、Ｓ３の処理に戻る。

一方、判定開始条件Ｃを満足する場合（Ｓ９でＹｅｓ）、認証判定部１８は、規定Ｄを満足する場合、つまりＮ回の照合結果の全てが「照合一致」である場合に認証成功とし、規定Ｄを満足しない場合、つまり１回でも「照合不一致」がある場合に認証失敗とする（Ｓ１０）。以上により認証処理を終了する。

以上のように、本実施形態では、利用者固有の穴あきカード４を利用した認証を行う。穴あきカード４は、指紋読み取り装置や携帯電子計算機と比べて、極めて安価に製造することができる。また、安価であることから、所定の使用回数ごと（または、所定の使用期間ごと、または所定の使用金額ごと）に異なる秘密位置パターンの穴あきカード４を利用者に配布することもできる。これにより、利用者所有の穴あきカード４の秘密位置パターンは、所定回数ごとに変わるため、通信傍受されても傍受者に秘密位置パターンを推定されにくくなる。

また、穴あきカード４は各利用者に配布されるため、利用者は穴４１の位置を記憶する必要がない。

一方、例えば、特許文献１〜３に記載の技術では、数字の配列テーブルの中から予め位置を利用者が記憶するため、配列テーブルの行数および列数、ならびに、位置の数を増大することには限界がある。行数、列数および位置の数を増やすことにより、利用者が位置を忘れてしまったり、間違えて位置を記憶する可能性が高くなるからである。

したがって、例えば、１０行×１０列の配列テーブルに、位置を４つ記憶する程度が限界である。この場合、秘密位置パターンの総数Ｎｕｍ＿ｋｅｙは、
_１００Ｃ_４＝１００×９９×９８×９７÷（４×３×２）＝３９２１２２５
通りである。

ここで、ランダムに秘密位置パターンを選択したときに認証に成功する確率をｐ＿ｍｉｓｐａｓｓとすると、１回の認証を傍受することにより、可能性のある秘密位置パターンの総数は、ｐ＿ｍｉｓｐａｓｓ倍に減少する。

また、Ｎｕｍ＿ｋｅｙ×（ｐ＿ｍｉｓｐａｓｓ）^ｍ＝１となるｍ回の認証処理を傍受すると、秘密位置パターンが一意に定まる可能性が高くなる。

上記の従来例では、
Ｎｕｍｋｅｙ＝３９２１２２５
Ｐ＿ｍｉｓｐａｓｓ＝１／１００００
であるため、ｍは約１．６となり、平均１．６回ほどの傍受で秘密位置パターンを一意に定めることができる。ただし、傍受した認証処理から秘密位置パターンを求めるアルゴリズムが存在することが前提である。

従来例では、上述したように、表示された配列テーブルとそれに対して利用者が入力した数字の組が複数回漏洩した場合、傍受者は配列テーブル上の位置であって入力数字と一致した数字が毎回あらわれているような位置として、秘密位置パターンを推定できる。

一方、本実施形態によれば、穴あきカード４を利用者に配布する形態のため、利用者は穴４１の位置を記憶する必要がない。さらに、穴４１に表示する情報は色のみであるため、利用者が色を認識できる範囲で、穴４１のサイズを小さくすることができる。穴４１のサイズが小さい場合、例えばビデオカメラで穴あきカード４を撮影されたとしても、穴４１の位置を特定することが困難となる。

また、穴４１に表示する情報は色のみであるため、穴４１に対応する表示部２３のドット数を少なくすることができる。その結果、条件充足ランダム画像の拡大・縮小処理が容易となり、多様なディスプレイに対応できる。

さらに、穴４１のサイズが小さい場合、条件充足ランダム画像の行数および列数、並びに穴あきカード４の穴数を増やすことができる。

例えば、１０００個の中から１１個の位置に穴を形成した穴あきカード４を用いることができる。

この場合、穴４１の秘密位置パターンの総数は、
Ｎｕｍ＿ｋｅｙ＝_１０００Ｃ_１１
で求められ、約２．４×１０^２５となる。また、ｐ＿ｍｉｓｐａｓｓは、１／１００００と設定している。

これから、穴４１の秘密位置パターンが一意に定まる必要な傍受認証回数ｍは、約６．２となる。これにより、従来と比べて、傍受により穴４１の秘密位置パターンを定める可能性が低くなっていることがわかる。

さらに、端末装置２が送信する回答色は、１１箇所の穴に現れる全ての色の組み合わせを基に決定されるものである。すなわち、回答色は、穴の順番に依存しない。つまり、第１穴と第２穴とが「赤」である場合も、第４穴と第８穴とが「赤」である場合も、同じ回答色「赤」となる。したがって、サーバ装置１から配信されるランダム画像と、その回答色とを傍受したとしても、１１個の穴の組み合わせは膨大な数となる。よって、傍受した回答色と条件充足ランダム画像から穴４１の秘密位置パターンを定めるアルゴリズムが非常に複雑となり、秘密位置パターンを特定することが困難である。

また、条件Ａを用いることにより、ランダム画像生成部１３が生成したランダム画像が条件Ａを満たす確率を適切な値に調節できる。条件Ａを満たす確率が高すぎれば、偽サーバが利用者に正当なものと誤認される確率があがり、条件Ａを満たす確率が低すぎれば配列テーブルを複数傍受することにより秘密位置パターンの推測が容易になる。

例えば、ランダム画像に用いられる色が１６色である場合、
任意の色が１１箇所の穴のうち３箇所以上に対応する確率は約０．４０２
１１箇所の穴に対応する色が全て異なる確率は約０．０１０
となり、ランダム画像生成部１３が生成したランダム画像のうち、１−（０．４０２＋０．０１０）＝０．５８８の確率で条件Ａを満たすこととなる。

また、サーバ装置１になりすました偽サーバ装置は、秘密位置パターンを有していない。そのため、偽サーバ装置は、複数回の照合処理の中で、条件Ａを満足しないランダム画像を配信する可能性が高くなる。例えば、３個の穴から同じ色が見えたり、２個の穴から見えるような色が存在しなくなったりする。

サーバ装置１になりすまそうとする偽サーバ装置は、１回の照合処理で０．４１２の確率で利用者に偽であることを認識される。照合処理を６回繰り返した場合、偽サーバ装置が偽であることを認識されない確率は、（１−０．４１２）^６＝０．０７０となる。

さらに、偽サーバ装置が使用する色数を１６色から増やしても減らしても、条件Ａを成り立ちやすくすることができない。色数を増やせば２個の穴から見える色が存在しなくなりやすく、色数を減らせば３個の穴から見える色が存在しやすくなる。

なお、穴の数を増やすことにより穴４１の秘密位置パターンの数が増え、セキュリティが向上するが、利用者の視認による負担が増大する。また、条件Ａをなりたたせるためには穴の数の増加につれて色数も増やさなくてはならず、視認による比較が困難になる。そこで、単位画像に着色される色として、前記１６色のほかに、黒色（つまり、穴あきカード４の穴４１が形成されていない箇所の色（背景色）と同じ色である）を用意し、黒色は条件Ａの判定に関わらずに無視されるものとする。前記ランダム画像に現れる単位画像のうちの多くのもの（例えば全体の１／３）をランダムに黒色にすることにより、黒色以外の色の見える穴の個数を減らすことができる。これにより、窓数が多くても利用者の負担を増やさずに特定色を視認することが可能になる。

なお、本実施形態では、認証判定部１８は、判定開始条件Ｃを満足する照合回数に達するまでランダム画像の送信および照合を行うこととした。これにより、特定色の個数がランダム画像ごとに変化する場合であっても、偽の利用者がでたらめに入力して認証成功となる確率を一定以下にすることができる。

さらに、これにより照合不一致となるような入力をしたのがＮ回のうちのどこであったかが偽の利用者にわからず、セキュリティが向上する。

しかしながら、判定開始条件Ｃの照合回数を予め設定された回数に設定しておいてもよい。例えば、使用される色が１６色であり、穴あきカード４の穴数が１１個である場合、２箇所の穴から見える色の個数の期待値は１．９２程度である。すなわち、１回の照合において、でたらめに入力して照合一致となる確率は、１．９２／１６＝０．１２である。そこで、照合回数を６回にすることで、でたらめに入力して認証成功する確率を２．９９×１０^−６とすることができる。

また、本実施形態において、アクセス要求取得部１２は、アクセス要求に付加されたディスプレイ情報が拡大率記憶部１０にない場合、端末装置２から拡大率を取得するものとした。さらに好ましくは、アクセス要求取得部１２が一度取得した拡大率を利用者ＩＤと対応付けて記憶しておき、２度目のアクセス要求から、利用者ＩＤに対応する拡大率を送信すべきランダム画像の拡大率として決定する。これにより、利用者は、毎回拡大率を入力する必要がなくなり、利便性が向上する。

また、穴あきカード４は、認証処理に用いられる際に、端末装置２の表示部２３の上に重ねて使用される。この場合、穴あきカード４と表示部２３の画面との間に隙間がないことが好ましい。そのため、穴あきカード４は、静電気を帯び易い材質で作製されていてもよい。もしくは、粘着材が裏面に塗布されていてもよい。これにより、穴あきカード４は、表示部２３に張り付いた状態となり、表示部２３との間に隙間が生じることがない。その結果、利用者は、容易に穴４１から単位画像を確認することができる。

〔実施形態２〕
上記実施形態１では、１回の照合処理において端末装置２に送信するランダム画像を条件充足ランダム画像の１つのみとした。しかしながら、これに限らず、サーバ装置１は、１回の照合処理において端末装置２に送信するランダム画像を複数（例えば３つ）としてもよい。

本実施形態のサーバ装置１は、１回の照合処理において複数のランダム画像の組を端末装置２に送信し、そのうちの少なくとも１つのランダム画像を、条件Ａを満足する条件充足ランダム画像とする。そして、サーバ装置１は、端末装置２に送信した任意の１つの条件充足ランダム画像における条件Ａを満足する色を回答色として取得して認証を行う。

なお、穴あきカード４は、上記実施形態１と同様に、利用者固有の１１個の位置に穴４１が形成されている。

また、本実施形態におけるサーバ装置１および端末装置２の構成および処理手順は、図１および図５とほぼ同様であるので、異なる点のみを以下に説明し、詳細な説明は省略する。

本実施形態のランダム画像生成部１３は、生成指示または再生成指示を受けると、３つのランダム画像を生成する。このとき、ランダム画像生成部１３は、単位画像に用いられる色を８色（黒色を除く）とする。また、これら８色の何れの色も着色されず、条件Ａの判定に関わらない単位画像（つまり黒の単位画像（穴あきカード４の穴４１が形成されていない箇所の色（背景色）と同じ色の単位画像））を用いる。

この時、ランダム画像は黒の単位画像を多くの割合（例えば全体の３／４）で含むようにする。これによって、利用者による条件Ａの判定が容易になる。そのため、穴あきカードにおける穴の個数を増やすことができる。

また、本実施形態の条件判定部１５は、ランダム画像生成部１３が生成した３つのランダム画像の各々に対して、上記条件Ａを満たすか否かを判断する。１つでも条件Ａを満足する場合、条件判定部１５は、これら３つのランダム画像を画像送信処理部１６に出力するとともに、条件Ａを満足する全ての条件充足ランダム画像から全ての特定色を抽出し、抽出した特定色を示す特定色情報を照合部１７および認証判定部１８に出力する。

なお、条件判定部１５が画像送信処理部１６に送信するランダム画像の中には、上記条件Ａを満足しないランダム画像も含まれる可能性がある。

さらに、本実施形態の画像送信処理部１６は、条件判定部１５から受けた３つのランダム画像を、所定期間ごとに順に繰り返し端末装置２に送信する。

これにより、端末装置２の表示部２３には、第１のランダム画像、第２のランダム画像、第３のランダム画像が、所定期間ごとに繰り返し表示される。利用者は、穴あきカード４を表示部２３のランダム画像に重ね、１１個の穴４１から見える色を各期間ごとに確認する。

図８（ａ）〜（ｃ）は、表示部２３に表示されたランダム画像に穴あきカード４を重ねたときの様子を示す図であり、図８（ａ）は、第１の期間に表示された第１のランダム画像を、図８（ｂ）は、第２の期間に表示された第２のランダム画像を、図８（ｃ）は、第３の期間に表示された第３のランダム画像を示している。なお、図中において、網掛け部は、単位画像に用いられる８色の何れの色も着色されていない単位画像（つまり黒の単位画像）を示している。そして、制御部２２は、いずれかの期間のランダム画像において、２個の穴４１から見える色の入力指示を表示部２３に表示し、入力部２４に入力された回答色を示す回答色情報をサーバ装置１に送信する。

図８（ａ）に示されるように、第１のランダム画像に対しては、黄色（図中「Ｙｅ」と記している）が２つの穴４１から確認できる。また、図８（ｂ）に示されるように、第２のランダム画像に対しては、何れの色も２つの穴４１から確認できない。さらに、図８（ｃ）に示されるように、第３のランダム画像に対しては、黄色および赤色（図中「Ｒｅ」と記している）が２つの穴４１から確認できる。つまり、第１および第３のランダム画像が条件Ａを満足する条件充足ランダム画像である。この場合、利用者は、黄色または赤色を回答色として入力することができる。

そして、サーバ装置１の認証判定部１８は、判定開始条件Ｃを満足する照合回数Ｎの照合結果を基に、認証を行う。

本実施形態によれば、少なくとも１つの条件充足ランダム画像を含む３つのランダム画像と回答色情報とを傍受したとしても、その回答色情報がどのランダム画像に対応して入力されたものかがわからない。そのため、利用者が所有する穴あきカード４の穴４１の位置を一層推定しにくくなる。これにより、セキュリティをさらに高めることができる。

また、本実施形態において、画像送信処理部１６は、３つのランダム画像を所定期間ごとに繰り返し順に端末装置２に送信するものとした。これにより、利用者は、表示部２３上に重ねるカードの位置を固定した状態で回答色の入力を行うことができる。

ただし、表示部２３が穴あきカード４と同サイズの３つのランダム画像を同時に表示できるサイズであれば、画像送信処理部１６は同時に３つのランダム画像を送信してもよい。そして、制御部２２は、これら３つのランダム画像を重なることなく、別の領域で表示部２３に表示させてもよい。この場合、利用者は、各ランダム画像に穴あきカード４を重ねる必要があるが、所定期間ごとにランダム画像が変化しないため、２個の穴４１から見える色を時間変化を気にすることなく確認することができる。

〔実施形態３〕
本発明の他の実施形態について、図９〜図１１に基づいて説明すれば、以下のとおりである。なお、説明の便宜上、前記実施の形態１にて説明した図面と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、その説明を省略する。

本実施形態は、利用者が複数の穴あきカード（サブカード）を所有し、これら複数の穴あきカードを所定の位置で重ね合わせ、全穴あきカードで共通した複数の穴を用いて、上記実施形態１と同様の認証を行うものである。

例えば、各利用者には、４枚の穴あきカード（サブカード）５が配布されている。また、これら穴あきカード５は、各穴あきカード４を所定の位置に重ねるためのカードホルダー６に横方向に移動可能に支持されている。

図９（ａ）〜（ｃ）は、本実施形態における複数の穴あきカード５およびカードホルダー６を示す図である。なお、図９（ａ）は、穴あきカード５をカードホルダー６に収納した通常の状態を示している。また、図９（ｂ）は、穴あきカード５とカードホルダー６とを分離したときのカードホルダー６を、図９（ｃ）は、穴あきカード５とカードホルダー６とを分離したときの穴あきカード５を示すものである。

図示されるように、各穴あきカード５は、識別記号（Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ）と、位置決め用突起部５２とを有している。

また、カードホルダー６は、一対の対向した２枚のシート６１・６２を備え、背面側のシート６１は全面が透明であり、前面側のシート６２は所定の透明領域６３のみ透明である。なお、前面側のシート６２に形成された透明領域６３は、サーバ装置１０１から送信されるランダム画像と同サイズである。

さらに、カードホルダー６は、位置決め用目盛６４を有している。例えば、位置決め用目盛６４は、図示されるように、０から９までの数字が等間隔に配置された目盛である。

各穴あきカード５は、カードホルダー６のシート６１・６２間に位置しており、横方向に移動可能に支持されている。

利用者は、サーバ装置１０１から送信されるＡからＤの穴あきカード５に対応する位置決め用目盛６４の数字の位置に、各穴あきカード５の位置決め用突起部５２を合せることで、各穴あきカード５を所定の相対位置で重ね合わせることができる。そして、利用者は、重ね合わせた全ての穴あきカード５で共通した複数の共通穴７と、サーバ装置１０１から送信されるランダム画像とを用いて、上記実施形態１と同様の認証を行う。

なお、４枚の穴あきカード５の重ね合わせパターンは、位置決め用目盛６４の個数１０の４乗の１００００通りである。また、各穴あきカード５の穴数は上記実施形態１よりも多く設定する。なお、共通穴７の個数は、一定しなくてもよく、穴あきカード５の重ね合わせパターンに依存して変動してもよい。

また、穴あきカード５は、カードホルダー６の透明領域６３よりも横方向に大きな形状を有している。これは、各穴あきカード５を横方向にずらした状態でも、穴あきカード５が透明領域６３の全てを覆うことができるようにするためである。

各穴あきカード５に形成された穴５１の位置座標は、列番号および行番号であらわされ、座標（０，０）から座標（Ｘ，Ｙ）まである。ただし、穴あきカード５の位置決め用突起部５２を位置決め用目盛６４の左端（ここでは「０」）に合せた場合、座標（９ｔ，０）から座標（Ｘ，Ｙ）までがカードホルダーの透明領域６３に相当し、位置決め用突起部５２を位置決め用目盛６４の右端（ここでは「９」）に合せた場合、座標（０，０）から座標（Ｘ−９ｔ，Ｙ）までがカードホルダー６の透明領域６３に相当する。

＜サーバ装置の構成＞
次に、本実施形態におけるサーバ装置（認証装置）１０１の構成について説明する。図１０は、サーバ装置１０１の構成を示すブロック図である。

本実施形態におけるサーバ装置１０１は、図示されるように、通信部１１、拡大率記憶部１０、アクセス要求取得部１２、ランダム画像生成部１３、穴パターン記憶部（サブ位置情報記憶部）１１４、位置決め配列生成部（相対位置生成手段）１９、共通穴位置抽出部（共通位置抽出手段）２０、条件判定部（ランダム画像表示手段）１１５、送信処理部（ランダム画像表示手段、相対位置表示手段）１１６、照合部１７および認証判定部１８を備える。

穴パターン記憶部１１４は、利用者ＩＤと、この利用者に配布されている４枚の穴あきカード５ごとの穴５１の位置座標とを対応付けて記憶している。なお、穴５１の位置座標は、座標（０，０）から座標（Ｘ，Ｙ）の範囲の何れかである。

表２は、穴パターン記憶部１１４の一記憶例を示すテーブルである。表２に示されるように、例えば、穴パターン記憶部１１４は、利用者ＩＤ「ＸＸＸ」と、穴あきカードＡの穴５１の位置座標（４，１）・（１２，１）…（４２，２５），穴あきカードＢの穴５１の位置座標（１，１）・（４，１）…（４０，２５），穴あきカードＣの穴５１の位置座標（３，１）・（５，１）…（４４，２５）および穴あきカードＤの穴５１の位置座標（２，１）・（９，１）…（３７，２５）とを対応付けて記憶している。なお、括弧内の１番目の数字は列番号を、２番目の数字は行番号を示している。

位置決め配列生成部１９は、利用者が有する４枚の各穴あきカード５をカードホルダー６のどの位置に配置するかをランダムに生成するものである。すなわち、位置決め配列生成部１９は、利用者が有する４枚の各穴あきカード５を重ね合わせる際の各穴あきカード５の相対位置を生成するものである。

具体的には、位置決め配列生成部１９は、ＡからＤの各穴あきカード５の位置決め用突起部５２を合せる位置決め用目盛６４の数字をランダムに生成する。位置決め配列生成部１９は、ＡからＤの各穴あきカード５ごとに生成した位置決め用目盛６４の数字を示す相対位置情報を、共通穴位置抽出部２０に出力する。

共通穴位置抽出部２０は、位置決め配列生成部１９が生成した位置決め用目盛６４に合せて各穴あきカード５を重ねたときに、全穴あきカード５で同じ位置に来る共通穴７の位置座標を抽出するものである。

具体的には、共通穴位置抽出部２０は、利用者ＩＤに対応するＡからＤの４枚の穴あきカード５に対応する穴の位置座標を穴パターン記憶部１１４から読み出す。

さらに、共通穴位置抽出部２０は、位置決め配列生成部１９が生成した各穴あきカード５に対応する位置決め用目盛６４の数字（相対位置情報）を基に、穴パターン記憶部１１４から読み出した穴５１の位置座標を調整する。つまり、共通穴位置抽出部２０は、穴あきカード５に対応する位置決め用目盛６４がｐである場合、穴あきカード５の位置座標に対して（ｐｔ，０）を加える。

共通穴位置抽出部２０は、４枚の穴あきカード５における調整後の位置座標から、全穴あきカード５で一致する共通穴７であって、かつ、カードホルダー６の透明領域６３内に位置する共通穴７の個数が所定範囲内であるか否かを判断する。

なお、調整後の位置座標は、穴あきカード５の位置決め用突起部５２を位置決め目盛６４の「０」に合せたときを基準にしている。上述したように、位置決め用突起部５２を位置決め目盛６４の「０」に合せたとき、座標（９ｔ，０）から座標（Ｘ，Ｙ）の範囲がカードホルダー６の透明領域６３に対応する。そのため、共通穴位置抽出部２０は、この対応関係を考慮して、カードホルダー６の透明領域６３内に位置する共通穴７の個数をカウントする。

透明領域６３内の共通穴７の個数が所定範囲内でない場合、共通穴位置抽出部２０は、相対位置情報を再生成する生成指示を位置決め配列生成部１９に出力し、新たな相対位置情報を取得する。

一方、透明領域６３内の共通穴７の個数が所定範囲内である場合、共通穴位置抽出部２０は、全ての共通穴７の位置座標を調整後の位置座標から抽出し、抽出した共通穴の位置座標を条件判定部１１５に出力するとともに、相対位置情報を送信処理部１１６に出力する。

条件判定部１１５は、ランダム画像生成部１３が生成したランダム画像において、共通穴位置抽出部２０が抽出した位置座標に対応する色の組み合わせが、条件Ａを満たすか否かを判断する。条件Ａを満足する場合、条件判定部１１５は、この条件Ａを満足する条件充足ランダム画像データを送信処理部１１６に出力するとともに、条件Ａを満足する特定色を示す特定色情報を照合部１７および認証判定部１８に出力する。一方、条件Ａを満足しない場合、条件判定部１１５は、再度、ランダム画像生成部１３に新たなランダム画像を生成させる。

送信処理部１１６は、実施形態１における画像送信処理部１６（図１参照）の機能に加えて、共通穴位置抽出部２０から出力された相対位置情報である各穴あきカード５に対応する位置決め用目盛６４の数字を、端末装置２に送信する機能を有する。端末装置２に表示された相対位置情報により、利用者は、各穴あきカード５の位置決め用突起部５２を、位置決め用目盛６４のどの数字に合せるかを認識することができる。

また、送信処理部１１６は、アクセス要求取得部１２から受けた拡大率情報に従って、条件充足ランダム画像を含む画像の拡大／縮小処理を行う。このとき、送信処理部１１６は、条件充足ランダム画像を含む画像がカードホルダー６と同サイズになり、さらに、条件充足ランダム画像を含む画像にカードホルダー６を合せたときにカードホルダー６の透明領域６３が条件充足ランダム画像に重なり合うように、設定している。

その結果、端末装置２の表示部２３に表示された条件充足ランダム画像を含む画像にカードホルダー６を合せることで、利用者は、カードホルダー６の透明領域６３を条件充足ランダム画像に重ね合わすことができる。

＜認証処理の流れについて＞
次に、認証システムの処理の流れについて説明する。図１１は、本実施形態の認証処理の流れを示すフローチャートである。

まず、アクセス要求取得部１２は、実施形態１における図５のＳ１およびＳ２と同様に、アクセス要求を取得し（Ｓ２１）、ランダム画像の拡大率を決定する（Ｓ２２）。

次に、位置決め配列生成部１９は、ＡからＤの４枚の穴あきカード５に対応する位置決め用目盛６４の数字（相対位置情報）をランダムに生成し、生成した数字を共通穴位置抽出部２０に出力する（Ｓ２３）。

続いて、共通穴位置抽出部２０は、利用者ＩＤに対応するＡからＤの４枚の穴あきカード５に対応する穴の位置座標を穴パターン記憶部１１４から読み出す。そして、共通穴位置抽出部２０は、位置決め配列生成部１９が生成した各穴あきカード５に対応する位置決め用目盛６４の数字を基に、穴パターン記憶部１１４から読み出した穴の位置座標を調整し、全穴あきカード５で一致する共通穴７であって、かつ、カードホルダー６の透明領域６３内に位置する共通穴７を抽出し、その個数が所定範囲内であるか否かを判断する（Ｓ２４）。

所定範囲内でない場合（Ｓ２４でＮｏ）、Ｓ２３の処理に戻る。

一方、所定範囲内である場合（Ｓ２４でＹｅｓ）、共通穴位置抽出部２０は、ＡからＤの４枚の穴あきカード５に対応する位置決め用目盛６４の数字（相対位置情報）を送信処理部１１６に出力する。そして、送信処理部１１６は、この相対位置情報を、通信部１１を介して、端末装置２に送信する（Ｓ２５）。

このとき、端末装置２の制御部２２は、サーバ装置１０１から取得した相対位置情報を表示部２３に表示する。これにより、利用者は、各穴あきカード５の位置決め用突起部５２を位置決め用目盛６４の何れの数字に合せるかを知ることができる。

次に、ランダム画像生成部１３は、実施形態１における図５のＳ２と同様に、ランダム画像を生成する（Ｓ２６）。

次に、条件判定部１１５は、ランダム画像生成部１３が生成したランダム画像から、共通穴７の位置座標に対応する色を全て抽出する。そして、条件判定部１１５は、抽出した色を基に、ランダム画像が実施形態１における条件Ａを満足するか否かを判定する（Ｓ２７）。

条件Ａを満足しない場合（Ｓ２７でＮｏ）、条件判定部１１５は、再度、ランダム画像生成部１３にランダム画像の生成指示を出力する。そして、Ｓ２６の処理に戻る。

一方、条件Ａを満足する場合（Ｓ２７でＹｅｓ）、条件判定部１１５は、共通穴７にちょうど２個重複して現れるような色の全てを特定色として決定する。そして、条件判定部１１５は、決定した特定色を示す特定色情報を照合部１７および認証判定部１８に出力する（Ｓ２８）。さらに、条件判定部１１５は、条件Ａを満足するこの条件充足ランダム画像データを送信処理部１１６に出力する。

その後、送信処理部１１６は、アクセス要求取得部１２から取得した拡大率に従って条件充足ランダム画像の拡大／縮小処理を行い、この処理後の条件充足ランダム画像データおよびチェックボックスデータを端末装置２に送信する（Ｓ２９）。

これにより、利用者は、Ｓ２５で送信された位置決め用目盛６４の数字に合せて各穴あきカード５を重ね合わせ、共通穴７を用いて、上記実施形態１と同様に、回答色に対応するチェックボックスをチェックすることができる。

なお、Ｓ３０からＳ３３の処理は、実施形態１における図５のＳ７からＳ１０と同様であるので説明を省略する。

以上のように、本実施形態では、１回の認証処理ごとに複数の穴あきカード５をサーバ装置１０１がランダムに生成した位置に従って重ね合わせ、全穴あきカード５に共通した共通穴７を用いて認証を行う。つまり、１回の認証処理ごとに、共通穴７の位置は異なることとなる。また、４枚の穴あきカード５の重ね合わせパターンの数は１００００通りである。これにより、通信が傍受されたとしても、利用者が有する全ての穴あきカード５の秘密位置パターンを傍受者が推定することは非常に困難である。

なお、本実施形態では、位置決め配列生成部１９は、１回の認証ごとにランダムな位置決め用目盛６４の数字を生成するものとしたが、１回の照合処理ごとにこの数字を生成してもよい。

また、本実施形態では、サーバ装置１０１が穴あきカード５の重ね合わせ位置をランダムに生成し、認証時にその重ね合わせの際の各穴あきカード５の相対位置情報（ここでは、位置決め用目盛６４の数字）を端末装置２に送信するものとした。しかしながら、これに限らず、穴あきカード５の重ね合わせ位置を予め利用者が記憶していてもよい。

つまり、利用者は、ＡからＤの穴あきカード５の各々を位置決め用目盛６４のどの数字に合せるかを記憶しておく。また、サーバ装置１０１の穴パターン記憶部１１４も同様に、利用者ＩＤごとに、ＡからＤの穴あきカード５に対応する位置決め用目盛６４の数字（相対位置情報）を記憶しておく。このとき、穴パターン記憶部１１４は、各穴あきカード５の穴５１の位置座標（位置情報）を記憶する位置情報記憶部でもあり、相対位置情報を記憶する相対位置記憶部でもある。そして、共通穴位置抽出部２０は、穴パターン記憶部１１４が記憶する穴あきカード５に対応する位置決め用目盛６４の数字を基に、共通穴７の位置座標を抽出してもよい。

これにより、穴あきカード５およびカードホルダー６を盗難されたとしても、窃盗者は各穴あきカード５をどの位置で重ね合わせるかがわからないため、盗難された穴あきカード５およびカードホルダー６を用いて、不正にサーバ装置１０１にアクセスされることがない。

なお、このように利用者が穴あきカード５を重ね合わせる際の各カードの相対位置を示す位置決め用目盛６４の固定した数字を記憶する場合、穴パターン記憶部１１４は、予め共通穴７の位置座標を記憶していてもよい。

さらに、サーバ装置１０１が一部の穴あきカード５の重ね合せ時の位置を指定し、残りの穴あきカード５の重ね合せ時の位置を利用者が記憶していてもよい。例えば、穴あきカード５が識別記号Ａ〜Ｈの８枚であり、サーバ装置１０１が識別記号Ａ〜Ｄの穴あきカード５に対応する位置決め用目盛６４の数字を指定し、残りの識別記号Ｅ〜Ｈの穴あきカード５に対応する位置決め用目盛６４の数字を利用者が予め記憶していてもよい。これにより、カードホルダー６ごと穴あきカード５を盗まれても不正に利用されることがなく、かつ、１回の認証処理ごとに共通穴７の位置が異なることとなる。

〔変形例〕
＜変形例１＞
上記実施形態１〜３において、ランダム画像の列数および行数、ランダム画像に使用される色の数、穴あきカードの穴の数は、利用者の利便性、秘密位置パターンの推定困難性等を考慮した好ましい範囲に設定可能である。

ランダム画像の列数および行数を小さくすることで、表示部の面積が小さい端末装置にも適応することができる。

また、ランダム画像に使用される色の数を増やすと、でたらめに入力した色が偶然に一致する可能性を減らすことができるため、認証するための繰り返し回数を減らすことができる。

一方、穴あきカードの穴の数を増やすと、穴の秘密位置パターンの候補数を増やすことができ、秘密位置パターンを解析することが一層困難となる。

＜変形例２＞
また、上記実施形態１〜３では、条件Ａを用いた。しかしながら、条件はこれに限られず、様々な変更が可能である。また、この条件は、上記ランダム画像に使用される色の数、および、穴あきカードの穴数に応じて変更してもよい。

例えば、以下のような条件Ａ−１，Ａ−２が挙げられる。

条件Ａ−１：ある１つの特定色が約３０％の穴に対応し、その他の色は、１０％以下の穴に対応する。

上記条件Ａ−１は、ランダム画像の列数および行数、ランダム画像に使用される色の数、穴あきカードの穴の数が多い場合に、有効な規定である。これにより、利用者は、回答すべき色（回答色）を容易に判定することができる。

条件Ａ−１の場合、ランダム画像生成部１３は、単位画像をランダムに配列しただけの画像を生成するのではなく、最初から条件Ａ−１を満足する条件充足ランダム画像を生成する。したがって、条件判定部１５・１１５は、条件Ａ−１を満たすか否かの判定を行うことなく、特定色を決定する。

条件Ａ−２：ある１つの特定色のみが１１箇所の穴のうち２箇所に対応する。ただし、全ての色は、１１箇所の穴のうち３箇所以上に対応してはいけない。

この場合、２つの穴４１から見える色が１つのみである。したがって、偽サーバ装置が生成したランダム画像は、比較的高確率で条件Ａ−２を満たさないこととなる。これにより、利用者が偽サーバ装置であることを認識できる確率を向上させることができる。

また、上記実施形態１〜３において、サーバ装置１・１０１の照合部１７は、上記規定Ｂの代わりに以下の規定Ｂ−１を用いて照合を行ってもよい。

規定Ｂ−１：特定色と回答色とが完全に一致する場合のみ「照合一致」とし、それ以外を「照合不一致」とする。

規定Ｂ−１を用いる場合、利用者は、２箇所の穴４１から見える色を全て回答色として回答する。この場合、条件充足ランダム画像によっては利用者の回答色が複数となるため、偽の利用者がでたらめに回答した場合に認証が成功する確率を低くすることができる。ただし、利用者は、２箇所から見える色をすべて回答する必要があるため、回答色を読み取るのに時間を要する。また、複数の回答色を傍受された場合、穴あきカード４の秘密位置パターン（または、穴あきカード５の共通穴７のパターン）を推定される確率がわずかに上昇する。

また、上記実施形態１〜３において、サーバ装置１・１０１の照合部１７は、上記規定Ｂの代わりに以下の規定Ｂ−２を用いて照合を行ってもよい。

規定Ｂ−２：回答色が特定色の何れにも該当しない場合に「照合一致」とし、それ以外を「照合不一致」とする。

すなわち、照合部１７は、条件充足ランダム画像に認証用カードを重ねたときに、認証用カードの複数の穴から重複して見えない色、つまり、いずれの穴からも見えない色、または、１つの穴からのみ見える色が回答色である場合に、「照合一致」とする。

また、上記実施形態１〜３の規定Ｄの代わりに、以下の規定を用いてもよい。

規定Ｄ−１：照合回数Ｎ回のうち、Ｎ−１回以上の照合結果が「照合一致」である場合に認証成功とし、それ以外を認証失敗とする。

規定Ｄ−１は、利用者による入力ミスまたは色の判定ミスの可能性を考慮したものである。これにより、利用者は、１度の入力ミスまたは色の判定ミスを行ったとしても、認証処理を再度初めからやり直す必要がない。

＜変形例３＞
上記実施形態２ではランダム画像全体が周期的に変化する場合を説明した。また、実施形態１、３では、ランダム画像生成部１３は静止画としてのランダム画像を生成するものとして説明した。しかしながら、これに限らず、ランダム画像の各単位画像を、点滅する単位画像としてもよい。点滅させる場合、その点滅間隔を複数の間隔からランダムに選択してもよい。例えば、各単位画像において、点滅間隔を、「１０ｍｓｅｃ」「１００ｍｓｅｃ」「１ｓｅｃ」の中からランダムに１つを選択する。これにより、単位画像の色が「赤」であっても、その点滅間隔には３種あることとなる。

このような場合、上記ランダム画像生成部１３は、各単位画像の色およびその点滅間隔をランダムに選択したランダム画像を生成する。

また、条件判定部１５・１１５は、以下の条件Ａ−３を満足するか否かを判定する。

条件Ａ−３：特定色と特定点滅間隔の組み合わせのうち１つ以上の組がちょうど２箇所の穴位置に対応している。そして特定色と特定点滅間隔の組み合わせで３箇所以上の穴位置に対応するものは存在しない。

利用者は、ちょうど２箇所の穴位置から見える色と点滅間の組み合わせを回答として入力する。この場合、サーバ装置は、３種類の点滅間隔で点滅する各色のチェックボックス画像データを端末装置２に送信する。これにより、利用者は、色と点滅間隔の組を容易に選択入力することができる。そして、照合部１７は、特定色と特定点滅間隔の組と回答された色と点滅間隔の組とを照合する。両方とも一致する場合、照合結果「照合一致」を出力する。

以上のように、各単位画像を点滅させ、その点滅間隔を予め定められた数種類の中からランダムに選択し、上記条件Ａ−３を満たす特定色および特定点滅間隔を基に、照合を行う。これにより、例えば、点滅間隔の種類が３種類である場合、色の数を５色とするだけで、色および点滅間隔の組み合わせパターンが１５となる。このように、点滅間隔を用いることで、使用する色の数を減らすことができる。その結果、利用者による色同士の識別が容易となる。

なお、点滅の間隔を複数種類用いた例を説明したが、これに限らず、ランダム画像の各単位画像における時間的変化の要素と、各単位画像の色との組み合わせを利用したものであればよい。時間的変化の要素には、上記点滅の間隔以外に、各単位画像における色の変化がある。例えば、ある単位画像では、赤と青を所定の間隔で交互に変化し、他の単位画像では、赤と緑を所定の間隔で交互に変化させる。そして、交互に変化する色の組み合わせを用いて認証を行ってもよい。

＜変形例４＞
さらに、上記穴あきカード４・５の穴の一部に有色の透明部を形成するか、上記無色の透明部のうち少なくとも一つを有色の透明部としてもよい。例えば、１１箇所のうち任意の穴２箇所を所定色の有色透明フィルタとする。これにより、有色透明フィルタが形成された穴では、ランダム画像の色と、有色透明フィルタの色との重ね合わせた色を利用者が見ることとなる。一方、有色透明フィルタが形成されていない穴では、ランダム画像の色を利用者が見ることとなる。そして、利用者は、全穴から見た色に関して、条件Ａを満足する特定色を回答色として回答する。

なお、この場合、サーバ装置は、有色透明フィルタの位置を示す有色位置情報と、その色を示す色情報とを対応付けて記憶する色情報記憶部を備える。そして、この色情報を基に、有色透明フィルタが形成された位置における単位画像の色および有色透明フィルタの色の合成色と、有色透明フィルタが形成されていない穴の位置における単位画像の色との組み合わせにおいて、特定色が所定の条件を満たすランダム画像を生成する。

そして、認証判定部１８は、回答色と特定色との照合結果を基に、認証を行う。

これにより、ランダム画像と回答色とを傍受したとしても、通信傍受者は、この回答色が、ランダム画像から得られた色であるのか、ランダム画像の色と有色透明フィルタの色とを組み合わせて得られた色であるのかを識別することができない。そのため、穴あきカード４・５の秘密位置パターンおよび各有色透明フィルタの色を推定することが非常に困難となる。

＜その他の変形例＞
また、ランダム画像の単位画像のサイズ、および、穴あきカード４・５の穴の大きさを十分に大きくすることができる場合には、色の代わりに、記号，文字、数字、絵などを用いてもよい。また、これら及び色の組み合わせを用いてもよい。

色と数字を組み合わせる場合（つまり色付き数字を用いる場合）、以下のような実施例が考えられる。例えば、単位画像に用いられる色が８色であり、数字が「０」〜「９」の１０種類とする。なお、色付き数字の代わりに色付き文字や色付き図形を用いてもよい。

そして、穴から見える色付き数字のうち、２つの穴に重複して現れる色をもつ２つの数字を特定数字として抽出する。また利用者は、これら２つの数字のうち何れか一方を入力する。

もしくは、穴から見える色付き数字のうち、２つの穴に重複して現れる数字の２つの色を特定色として抽出する。また利用者は、これら２つの色のうち何れか一方を入力する。

これによれば、入力されるのは数字（または色）だけなので、入力情報を傍受したとしても、２つの穴に重複して現れる色（または数字）が何であるのかわからない。そのため、穴の位置を推定することが一層困難となる。

もしくは、２つの穴に重複して現れる色付き文字（または色付き図形）の、色または文字の片方のみを特定情報として抽出してもよい。

そして、照合部１７は、条件充足ランダム画像に認証用カードを重ねたときに、認証用カードの２箇所の穴から重複して見える色付き文字の色または文字を回答情報として取得した場合に、照合一致とする。これにより、回答情報が傍受されたとしても、複数の要素の一部のみを示しているため、認証用カードの秘密位置パターンが識別されることを一層困難となる。

また、ランダム画像および穴あきカード４・５は、矩形状に限られない。例えば、円形でもよい。円形である場合、上記実施形態３のように複数の穴あきカード５を重ね合わせる場合、穴あきカード５が円形であることを利用して、各穴あきカードがその中心を軸として回動可能に固定することができる。これにより、複数の穴あきカード５を重ね合わせる場合でも、各穴あきカード５のサイズをランダム画像のサイズと同じにすることができる。

つまり、いずれの相対位置で重ね合せても、全ての穴あきカード５で重なり合う面積が減ることがないため、穴あきカード５のずらす範囲を大きくできる。つまり、相対位置のパターン数をより多数にすることができる。

さらに、上記実施形態１〜３では、ランダム画像生成部１３がランダム画像を生成し、このランダム画像の中から所定の条件（例えば、条件Ａ）を満足する条件充足ランダム画像を条件判定部１５・１１５が判定する。そして、端末装置２に送信する条件充足ランダム画像を決定する。しかしながら、これに限られず、所定の条件（例えば、条件Ａ）を満たす条件充足ランダム画像を生成する画像生成手段（ランダム画像生成手段）を備えてもよい。

例えば、所定の条件が条件Ａの場合、画像生成手段は、穴パターン記憶部１４から読み出した穴４１、または、共通穴７のランダムに選択した２箇所に、ランダムに選択した色（この色が特定色となる）を着ける。さらに、画像生成手段は、残りの穴４１または共通穴７の各々に対して、特定色以外の色であり、かつ、互いに異なる色を着ける。また、画像生成手段は、穴４１または共通穴７以外の単位画像に対しては、ランダムに色を着ける。これにより、画像生成手段は、条件Ａを満足するランダム画像を生成することができる。

なお、実施形態１、２の場合、複数のランダム画像の組のうち、少なくとも１つの条件充足ランダム画像を含めればよい。そのため、画像生成手段は、任意数の条件充足ランダム画像を生成し、残りは条件Ａを満足しないランダム画像を生成してもよい。

また、上記実施形態２の場合、本認証に加えて、更にパスワードの入力によって利用者を認証することが好ましい。これにより、穴あきカードが盗まれたとしても不正に利用される危険が減少する。

また、この場合、パスワードの入力は、実施形態１〜２の認証の後に行うことが好ましい。なぜなら、サーバ装置１・１０１が条件判定部１５・１１５を設けることにより、利用者が偽サーバ装置を認識できる可能性があるため、誤って偽サーバ装置にパスワードを盗まれる可能性を低くすることができる。

なお、実施形態１〜３では、端末装置２とサーバ装置１・１０１とが通信ネットワークＮを介して接続されるものとしたが、端末装置２とサーバ装置１・１０１とは通信ネットワークＮを介することなく接続されていてもよい。つまり、端末装置２とサーバ装置１・１０１とが同じ筐体内に収納され、端末装置を表示機能と入力機能を備える装置として構成してもよい。

また、実施形態１〜３では、１つの端末装置２を用いて認証を行う構成とした。しかしながら、２つの端末装置２（第１および第２の端末装置２）を用いて認証を行ってもよい。例えば、第１の端末装置２からサーバ装置１・１０１にアクセス要求を行う。また、サーバ装置１・１０１は、利用者ＩＤと対応付けたランダムテーブルを含む画像の送信先である第２の端末装置２を記憶しており、ランダムテーブルを含む画像を第２の端末装置２に送信する。利用者は、第２の端末装置２に表示されたランダムテーブルを含む画像にカードホルダー６を合せ、共通穴７から見えるアルファベットを示す回答データ列を第１の端末装置２に入力する。そして、サーバ装置１・１０は、第１の端末装置２から取得した回答データ列を基に認証を行う。なお、この場合、第１の端末装置２が入力装置として、第２の端末装置２は表示装置として機能することとなる。

これにより、認証を行う際に、ランダムテーブルを含む画像用と、回答データ列の送信用との２つの通信回線を用いることとなる。その結果、ランダムテーブルと回答データ列との両方を同時に傍受される危険性が低減し、セキュリティを向上させることができる。

また、実施形態１〜３における端末装置２は、ディスプレイ等で構成された表示部２２の代わりに、紙などの媒体に画像を出力するプリンタ部（表示手段）を備えていてもよい。この場合、サーバ装置１・１０１は、利用者ＩＤと対応付けた条件充足ランダム画像を複数生成し、それぞれの画像に対応する所定の条件を満たす特定単位画像の情報を記憶しておく。端末装置２のプリンタ部は、これらの条件充足ランダム画像の列を紙に印刷する。利用者は、穴あきカード４またはカードホルダー６をこの紙のそれぞれの画像に重ね、所定の条件を満たす単位画像の種類を特定し、その情報を端末装置２の入力部２４に入力する。

紙は、ディスプレイと違い、持ち運びや設置が容易である。例えば、飲食店のテーブル席で利用者が認証を行う場合、飲食店の店員が利用者のＩＤを前記入力部２４に入力し、前記プリンタ部を用いて紙に条件充足ランダム画像を複数印刷し、その紙を利用者のテーブルに持って行き、対応する特定単位画像の情報を利用者が店員に通知し、その情報を前記入力部２４に入力して前記サーバ装置１・１０１に送信し、認証を受けることができる。これにより、ディスプレイやキーボードのような持ち運びにくい装置をテーブルに持っていく必要がなくなる。この場合、単位画像として時間とともに変化するものを使うことはできないが、条件充足ランダム画像の拡大率を調整する必要はない。

最後に、サーバ装置１・１０１の各ブロックは、ハードウェアロジックによって構成してもよいし、次のようにＣＰＵを用いてソフトウェアによって実現してもよい。

すなわち、サーバ装置１・１０１は、各機能を実現する制御プログラムの命令を実行するＣＰＵ（ｃｅｎｔｒａｌ ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ ｕｎｉｔ）、上記プログラムを格納したＲＯＭ（ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ ｍｅｍｏｒｙ）、上記プログラムを展開するＲＡＭ（ｒａｎｄｏｍ ａｃｃｅｓｓ ｍｅｍｏｒｙ）、上記プログラムおよび各種データを格納するメモリ等の記憶装置（記録媒体）などを備えている。そして、本発明の目的は、上述した機能を実現するソフトウェアであるサーバ装置１・１０１の制御プログラムのプログラムコード（実行形式プログラム、中間コードプログラム、ソースプログラム）をコンピュータで読み取り可能に記録した記録媒体を、上記サーバ装置１・１０１に供給し、そのコンピュータ（またはＣＰＵやＭＰＵ）が記録媒体に記録されているプログラムコードを読み出し実行することによっても、達成可能である。

上記記録媒体としては、例えば、磁気テープやカセットテープ等のテープ系、フロッピー（登録商標）ディスク／ハードディスク等の磁気ディスクやＣＤ−ＲＯＭ／ＭＯ／ＭＤ／ＤＶＤ／ＣＤ−Ｒ等の光ディスクを含むディスク系、ＩＣカード（メモリカードを含む）／光カード等のカード系、あるいはマスクＲＯＭ／ＥＰＲＯＭ／ＥＥＰＲＯＭ／フラッシュＲＯＭ等の半導体メモリ系などを用いることができる。

また、サーバ装置１・１０１を通信ネットワークと接続可能に構成し、上記プログラムコードを通信ネットワークを介して供給してもよい。この通信ネットワークとしては、特に限定されず、例えば、インターネット、イントラネット、エキストラネット、ＬＡＮ、ＩＳＤＮ、ＶＡＮ、ＣＡＴＶ通信網、仮想専用網（ｖｉｒｔｕａｌ ｐｒｉｖａｔｅ ｎｅｔｗｏｒｋ）、電話回線網、移動体通信網、衛星通信網等が利用可能である。また、通信ネットワークを構成する伝送媒体としては、特に限定されず、例えば、ＩＥＥＥ１３９４、ＵＳＢ、電力線搬送、ケーブルＴＶ回線、電話線、ＡＤＳＬ回線等の有線でも、ＩｒＤＡやリモコンのような赤外線、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）、８０２．１１無線、ＨＤＲ、携帯電話網、衛星回線、地上波デジタル網等の無線でも利用可能である。なお、本発明は、上記プログラムコードが電子的な伝送で具現化された、搬送波に埋め込まれたコンピュータデータ信号の形態でも実現され得る。

（補足事項）
本発明の認証装置は、次のようにも表現できる。表示装置ならびに入力装置を介して利用者の認証を行う以下の（Ａ）から（Ｅ）を備える認証装置である。
（Ａ）穴または透明部が利用者固有の複数の位置に形成された所定の形状の認証用カードにおける、その穴または透明部の位置を示す位置情報を記憶する位置情報記憶部、（Ｂ）所定の形状の画像であって、異なる複数種の単位画像がランダムに配列された画像であり、その画像内で、前記位置情報記憶部から読み出した位置情報が示す複数の位置において、ある特定の種類の単位画像が所定の条件を満たす条件充足ランダム画像を生成するランダム画像生成手段、（Ｃ）ランダム画像生成手段が生成した条件充足ランダム画像を前記表示装置に表示させるランダム画像表示手段、（Ｄ）表示装置によって表示された条件充足ランダム画像に前記認証用カードを重ねたとき前記穴または透明部から見える単位画像の組み合わせを基に、利用者によって入力された前記（Ｂ）における所定の条件を満たす種類の単位画像を示す入力情報を、前記入力装置から取得する入力情報取得手段、（Ｅ）前記（Ｂ）における特定の種類の単位画像を示す情報と前記入力情報との照合結果を基に利用者の認証を行う認証手段。

これにより、認証用カードは利用者固有の穴または透明部が形成されているので、この認証用カードを所有している利用者のみが前記の特定の種類の単位画像を示す入力情報を入力することができる。これにより、利用者を認証することができる。

また、所定の条件とは、例えば、ある種類の単位画像が１６箇所の穴または透明部のうちちょうど２箇所に重複してあらわれている、などである。

また、本発明の認証装置は、次のようにも表現できる。つまり、表示装置ならびに入力装置を介して利用者の認証を行う以下の（Ａ）から（Ｄ）を備える認証装置である。（Ａ）異なる複数種の単位画像がランダムに配列されるとともに、穴または透明部が利用者固有の複数の位置に形成された複数枚の認証用カードを所定の相対位置で重ね合わせたときに全ての認証用カードで一致する複数の穴または透明部の位置において、ある特定の種類の単位画像が所定の条件を満たす条件充足ランダム画像を生成するランダム画像生成手段、（Ｂ）ランダム画像生成手段が生成した条件充足ランダム画像を前記表示装置に表示させるランダム画像表示手段、（Ｃ）前記複数枚の認証用カードを前記相対位置で重ね合せた状態で、前記表示装置によって表示された所定の形状の条件充足ランダム画像に重ねたときに、全ての認証用カードで一致する穴または透明部から見える単位画像の組み合わせを基に、利用者によって入力された前記（Ａ）における所定の条件を満たす種類の単位画像を示す入力情報を、前記入力装置から取得する入力情報取得手段、（Ｄ）前記（Ａ）における特定の種類の単位画像を示す情報と前記入力情報との照合結果を基に認証を行う認証手段。

さらに、ランダム画像生成手段は、前記位置情報記憶部から読み出した位置情報が示す複数の位置における単位画像の組み合わせを、認証装置の正当性を示す組み合わせとしてもよい。これにより、利用者は、認証用カードの穴または透明部から見える単位画像の組み合わせを基に、認証装置が正当なものであるか否かを判断することができる。

さらに、ランダム画像生成手段は、異なる複数種の単位画像がランダムに配列された複数のランダム画像の組を生成し、それらのうち少なくとも１つを前記所定の条件を満たす条件充足ランダム画像とし、前記入力情報取得手段は、表示装置によって表示された前記ランダム画像の組のうち、任意の１つの前記条件充足ランダム画像を基に利用者が入力した前記入力情報を取得してもよい。これにより、複数のランダム画像と入力情報とを傍受したとしても、その入力情報がどのランダム画像を基に入力されたものかがわからない。そのため、認証用カードの穴または透明部の位置を推定することが非常に困難となる。

なお、複数のランダム画像は、周期的に繰り返し表示してもよく、全てのランダム画像を並べて同時に表示してもよい。

なお、表示装置と入力装置とは、一体として形成されていてもよく、別体として形成されていてもよい。また、表示装置は、ディスプレイ等の表示部を備えるものでも、紙等の媒体に画像を印刷することでこの画像を表示するものでもよい。

また、本発明の認証用カードは、利用者の認証用に使用される認証用カードであって、利用者固有の複数の位置に穴または透明部が形成されており、静電気を帯びる材質であってもよい。

また、本発明の認証用カードは、利用者の認証用に使用される認証用カードであって、利用者固有の複数の位置に穴または透明部が形成されており、裏面に粘着材が塗布されていてもよい。

これによれば、認証用カードは、表示装置によって表示された条件充足ランダム画像と、隙間なく張り合わされることとなる。その結果、利用者は、認証用カードに形成された穴または透明部から容易に単位画像を視認することができる。

なお、上記認証装置または表示入力システムは、コンピュータによって実現してもよく、この場合には、コンピュータを上記各手段として動作させることにより上記認証装置または表示入力システムをコンピュータにて実現させる認証装置または表示入力システムの認証プログラム、およびそれを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体も、本発明の範疇に入る。

尚、発明を実施するための最良の形態の項においてなした具体的な実施形態または実施例は、あくまでも、本発明の技術内容を明らかにするものであって、そのような具体例にのみ限定して狭義に解釈されるべきものではなく、本発明の精神と次に記載する特許請求の範囲内で、いろいろと変更して実施することができるものである。

本発明は、高度なセキュリティを極めて安価に提供することができる。そのため、コンピュータ及びネットワークのセキュリティアクセス制御システム、特に、クライアント・サーバ・ネットワーク・アーキテクチャ、ハードウェア・ピア・ツー・ピア・アーキテクチャ、およびその他のアーキテクチャにおける認証システムに適用できる。

Claims (13)

1. 表示装置ならびに入力装置、および、穴または透明部が利用者固有の複数の位置に形成された認証用カードを用いて、利用者の認証を行う認証装置であって、以下の（Ａ）から（Ｃ）を備える認証装置。
   （Ａ）以下の条件ａを満足する、異なる複数の色の着色単位画像がランダムに配列された条件充足ランダム画像を生成し、前記表示装置に表示させるランダム画像表示手段。
   条件ａ：前記認証用カードを重ねたときに、２箇所の穴または透明部に対応する位置に同一色の前記着色単位画像が少なくとも１組存在すること
   （Ｂ）前記入力装置から、前記複数の色のうちの１つの色を示す、利用者の回答情報を取得し、取得した回答情報が示す色が、以下の条件ｂを満足するか否かを判定する判定処理を行う判定手段。
   条件ｂ：前記条件充足ランダム画像に前記認証用カードを重ねたときに、認証用カードの２箇所の穴または透明部から重複して見える少なくとも１組の着色単位画像の色のうちの一つであること
   （Ｃ）前記条件充足ランダム画像の表示および前記判定処理を、以下の条件ｃまたは条件ｄを満たす繰り返し回数ＲＮだけ繰り返し、全てにおいて、前記回答情報が示す色が前記条件ｂを満足すると前記判定手段が判定した場合に認証成功とする認証制御手段。
   条件ｃ：前記異なる複数の色の数をＣＮ、ｉ回目において、前記条件充足ランダム画像に前記認証用カードを重ねた際に、２箇所の前記穴または透明部に位置する同一色の前記着色単位画像の組の数をＧ_ｉとしたとき、（Ｇ_１／ＣＮ）×（Ｇ_２／ＣＮ）×・・・×（Ｇ_ＲＮ／ＣＮ）が所定値以下になるＲＮ
   条件ｄ：前記異なる複数の色の数をＣＮ、前記条件充足ランダム画像に前記認証用カードを重ねた際に、２箇所の前記穴または透明部に位置する同一色の前記着色単位画像の組の数の期待値をＧとしたとき、（Ｇ／ＣＮ）^ＲＮが所定値以下になるＲＮ
2. 請求項１に記載の認証装置であって、前記ランダム画像表示手段は、前記条件ａに加えて、以下の条件ｅを満たす条件充足ランダム画像を表示させる認証装置。
   条件ｅ：前記認証用カードを重ねたときに、３箇所以上の穴または透明部に対応する位置に同一色の前記着色単位画像が存在しないこと
3. 請求項１または２に記載の認証装置であって、
   前記認証用カードの穴または透明部の位置を示す位置情報を、利用者と対応付けて記憶する位置情報記憶部を備え、
   前記ランダム画像表示手段は、認証を行う利用者に対応する位置情報に基づいて、前記条件充足ランダム画像を生成するとともに、
   前記判定手段は、認証要求を受けた利用者に対応する位置情報に基づいて、前記判定処理を行う認証装置。
4. 請求項１または２に記載の認証装置であって、
   前記認証用カードは、利用者固有の位置に穴または透明部が形成された複数枚のサブカードから構成されており、その複数枚のサブカードがスライドすることによって互いの相対位置を変更可能であり、
   前記複数枚のサブカードを特定の相対位置で重ねたときに共通する穴または透明部を、前記認証用カードの穴または透明部として用いる認証装置。
5. 請求項４に記載の認証装置であって、
   （Ｅ）前記各サブカードの穴または透明部の位置を示すサブ位置情報を、利用者と対応付けて記憶するサブ位置情報記憶部
   （Ｆ）認証を行う利用者に対応するサブ位置情報を前記サブ位置情報記憶部から読み出し、読み出したサブ位置情報を基に、各サブカードを前記特定の相対位置に重ねたときに全てのサブカードに共通する穴または透明部の位置（共通位置）を抽出する共通位置抽出手段
   をさらに備え、
   前記ランダム画像表示手段は、前記共通位置抽出手段が抽出した共通位置に基づいて、前記条件充足ランダム画像を生成するとともに、
   前記判定手段は、前記共通位置抽出手段が抽出した共通位置に基づいて、前記判定処理を行う認証装置。
6. 請求項５に記載の認証装置であって、
   （Ｇ）前記各サブカードの相対位置を認証を行うごとに生成する相対位置生成手段、
   （Ｈ）前記相対位置生成手段が生成した相対位置を前記表示装置に表示させる相対位置表示手段、
   をさらに備え、
   前記共通位置抽出手段は、前記相対位置生成手段が生成した相対位置を前記特定の相対位置として、前記共通位置を抽出する認証装置。
7. 請求項５に記載の認証装置であって、
   （Ｉ）前記特定の相対位置を利用者識別情報に対応付けて記憶する相対位置記憶部、
   を備え、
   前記共通位置抽出手段は、認証を行う利用者に対応する特定の相対位置を前記相対位置記憶部から読み出し、読み出した特定の相対位置を用いて、前記共通位置を抽出する認証装置。
8. 請求項５に記載の認証装置であって、
   （Ｊ）前記複数のサブカードの一部の相対位置を認証を行うごとに生成する相対位置生成手段、
   （Ｋ）前記相対位置生成手段が生成した相対位置を前記表示装置に表示させる相対位置表示手段、
   （Ｌ）前記複数のサブカードの残りのサブカードの相対位置を記憶する相対位置記憶部、
   をさらに備え、
   前記共通位置抽出手段は、前記相対位置生成手段が生成した相対位置と、前記相対位置記憶部から読み出した、認証を行う利用者に対応する相対位置とに基づいて、前記特定の相対位置を決定する認証装置。
9. 請求項１〜８のいずれか１項に記載の認証装置であって、
   前記認証用カードに穴が形成されている場合、その穴のうち少なくとも１つに有色透明部が形成されており、
   前記認証用カードに透明部が形成されている場合、その透明部のうち少なくとも１つが有色であり、
   前記有色透明部の位置を示す有色位置情報と、その透明部の色を示す色情報とを対応付けて記憶する色情報記憶部を備え、
   前記ランダム画像生成部は、前記色情報を基に、有色透明部が形成された位置における着色単位画像の色およびその有色透明部の色の合成色と、有色透明部以外の穴または透明部の位置における着色単位画像の色との組み合わせにおいて、前記条件ａを満たす条件充足ランダム画像を生成する認証装置。
10. 請求項１〜９のいずれか１項に記載の認証装置において、
    前記判定手段は、前記条件ｂの代わりに、以下の条件ｆを用いる認証装置。
    条件ｆ：前記条件充足ランダム画像に前記認証用カードを重ねたときに、認証用カードの複数の穴または透明部から重複して見えない着色単位画像の色
11. 請求項１〜１０のいずれか１項に記載の認証装置であって、
    前記ランダム画像表示手段は、前記認証用カードの背景色と同じ色の着色単位画像を、所定の比率で前記条件充足ランダム画像に含める認証装置。
12. 請求項１〜１１のいずれか１項に記載の認証装置において、
    前記着色単位画像の代わりに、
    文字、絵、記号、数字のうち少なくとも１つである第１単位画像、
    時間に応じて変化し、その時間変化量によって識別可能である第２単位画像、
    着色された画像、文字、絵、記号、数字、ならびに、時間に応じて変化し、その時間変化量によって識別可能である画像のうち少なくとも２つの要素の組み合わせた第３単位画像、
    のうちのいずれかを用いる認証装置。
13. 請求項１〜９のいずれか１項に記載の認証装置において、
    前記着色単位画像の代わりに、着色された画像、文字、絵、記号、数字、ならびに、時間に応じて変化し、その時間変化量によって識別可能である画像のうち少なくとも２つの要素の組み合わせた第３単位画像を用いており、
    前記判定手段は、前記条件ｂの代わりに、以下の条件ｇを用いる認証装置。
    条件ｇ：前記条件充足ランダム画像に前記認証用カードを重ねたときに、認証用カードの２箇所の穴または透明部から重複して見える第３単位画像に含まれる複数の要素の一部

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