JP5196013B2 - 生体認証装置、生体認証方法および生体認証プログラム - Google Patents

Description

本発明は、生体的特徴データを照合データとして取得し、照合データと登録データとを照合して認証を行う生体認証装置、生体認証方法および生体認証プログラムに関する。

従来より、指紋や静脈等、個々人に固有の生体的特徴データをサーバのデータベースに登録データとして登録し、端末で取得された生体的特徴データを照合データとして取得し、照合データと登録データとを照合して認証を行う生体認証システムが知られている。

このような生体認証システムに関する技術として、生体的特徴データを暗号化して管理する方法が実施されている。一般の暗号化においては、逆演算の計算量的な困難性に基づき、安全性を担保しており、攻撃者による暗号化データ盗難の際、膨大な計算リソース、時間を用いれば、復号が可能な場合が多い。この時、生体的特徴データの場合、一般に個人毎に固有かつ不変のため、その特徴を用いたシステムの不正利用を防ぐため、対象となる個人がシステムを利用不可となる問題がある。これに対し、この生体的特徴データを暗号化して管理する方法の一例として、暗号化の際にある種のパラメタ（変換パラメタ）を使用して変換、変換したまま照合し、登録データ盗難時等には暗号化方法（変換パラメタ）を変更する事で、流出データによるなりすましを対象となる個人をシステム利用継続可能とする、キャンセラブル照合方式が知られている。

キャンセラブル照合方式においては、登録データと照合データで変換状態を同一にする必要がある。これに対し、最も簡易かつ単純な方法として、同一の変換パラメタを使用し、変換状態を同一にする技術が知られている。

具体的には、サーバは、生体的特徴データに対して変換パラメタを用いて解読困難な形に変換し、データベースに登録データとして登録する。そして、クライアントは、照合時において、登録データとともに登録データの変換に用いた変換パラメタをメモリ上に読み出す。そして、クライアントは、読み出された変換パラメタで照合データを変換し、変換された照合データと登録データとを照合して認証を行う。

また、キャンセラブル照合方式において、登録データと照合データで異なる変換パラメタを使用し、照合時にはそれぞれ相互に逆変換パラメタにより変換して、照合を行う技術が知られている（特許文献１参照）。

具体的には、サーバは生体的特徴データに対して第一の変換パラメタを用いて変換し、データベースに登録データとして登録する。そして、クライアントは、第一の変換パラメタと異なる第二の変換パラメタを用いて照合データを変換し、第一変換パラメタの逆変換パラメタおよび第二変換パラメタの逆変換パラメタをメモリ上に読み出す。そして、クライアントは、登録データおよび照合データに対して、それぞれ相互に逆変換パラメタを用いて変換し、変換状態を揃えて照合データと登録データとを照合して認証を行う。

特開２００８−９７４３８号公報

しかしながら、上記したキャンセラブル照合方式において、登録データと照合データで同一の変換パラメタを使用する技術では、クライアント装置等、監視が困難な環境で行われる照合時の生体特徴データ変換の度に変換パラメタを変換処理を行う装置のメモリ上に読み出して参照するので、変換パラメタが盗難される危険性が高い。このため、変換パラメタが漏洩した場合には、漏洩した変換パラメタを用いて、生体的特徴データが復元されてしまう可能性がある結果、登録された生体データの安全性に問題があるという課題があった。

また、上記したキャンセラブル照合方式において、登録データと照合データで異なる変換パラメタを使用する技術では、登録データの逆変換パラメタを、サーバ等の照合を行う装置近辺のメモリ上に読み出して参照するので、登録データの変換パラメタが盗難される危険性がある。このため、逆変換パラメタが盗難などにより漏洩した場合には、漏洩した逆変換パラメタを用いて、生体的特徴データが復元されてしまう可能性がある結果、登録された生体データの安全性を確保することができないという課題があった。

また、上記したキャンセラブル照合方式において、登録データと照合データで異なる変換パラメタを使用する技術では、照合の度に登録データを変換パラメタで変換する処理を行うので、特に１対Ｎ照合の場合に、Ｎ個の登録データをそれぞれ変換して照合を行う必要がある。このため、照合処理の負荷が大きく、高速な照合処理が行えず、さらにサーバ等の計算リソース等のコストが膨大になるという課題があった。

そこで、この発明は、上述した従来技術の課題を解決するためになされたものであり、登録された生体データの安全性を向上しつつ、高速な照合処理を可能とすることを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するため、この装置は、照合用生体情報に対して、第一の変換変数によって変換された変換状態と第二の変換変数によって変換された変換状態とを同一にする差分変換変数を用いて変換し、変換された照合用生体情報と、登録用生体情報とを照合して認証を行うことを要件とする。

開示の装置は、生体データの安全性を向上しつつ、高速な照合処理を可能とするという効果を奏する。

図１は、実施例１に係る認証処理装置の概要を説明するための図である。 図２は、登録用生体データの変換処理を具体的に説明するための図である。 図３は、照合用生体データの変換処理を具体的に説明するための図である。 図４は、差分変換処理を具体的に説明するための図である。 図５は、実施例１に係る生体認証システムの構成を示すブロック図である。 図６は、生体特徴データの一例を示す図である。 図７は、要素抽出例を説明するための図である。 図８は、幾何変換例（指紋・回転）を説明するための図である。 図９は、幾何変換例（指紋・歪み）を説明するための図である。 図１０は、要素入れ換えの例を説明するための図である。 図１１は、実施例１に係る認証処理装置の構成を示すブロック図である。 図１２は、差分パラメタの一例を示す図である。 図１３は、差分変換処理例を説明するための図である。 図１４は、実施例１に係る変換パラメタ生成装置の構成を示すブロック図である。 図１５は、変換スキームの例を示す図である。 図１６は、変換パラメタの一例を示す図である。 図１７は、差分パラメタ生成の具体例を示す図である。 図１８は、ＩＤ対応付け例を説明するための図である。 図１９は、差分角度算出例を説明するための図である。 図２０は、データ変換処理および照合処理を説明するための図である。 図２１は、実施例１に係る認証処理装置の処理手順を説明するためのフローチャートである。 図２２は、実施例１に係る変換パラメタ生成装置の処理手順を説明するためのフローチャートである。 図２３は、実施例１に係る変換パラメタ生成装置の変換スキーム生成処理の手順を説明するためのフローチャートである。 図２４は、実施例１に係る変換パラメタ生成装置の差分変換パラメタ生成処理の手順を説明するためのフローチャートである。 図２５は、実施例１に係る生体情報変換装置の処理手順を説明するためのフローチャートである。 図２６は、実施例２に係る変換パラメタ生成装置の差分変換パラメタ生成処理の手順を説明するためのフローチャートである。 図２７は、認証処理プログラムを実行するコンピュータを示す図である。

１ 生体認証システム
１０ 認証処理装置
１１ 照合用生体情報生成部
１２ 差分変換部
１３ 変換データ照合部
１４ 差分変換パラメタＤＢ
２０ 生体計測装置
３０ 変換パラメタＤＢ
４０ 生体情報変換装置
５０ 変換登録データＤＢ
６０ 変換パラメタ生成装置
６１ 通信制御Ｉ／Ｆ
６２ 制御部
６２ａ 乱数生成部
６２ｂ 変換スキーム生成部
６２ｃ 検証部
６２ｄ 差分パラメタ生成部

以下に添付図面を参照して、この発明に係る生体認証装置、生体認証方法および生体認証プログラムの実施例を詳細に説明する。

以下の実施例では、実施例１に係る認証処理装置の概要、認証処理装置の構成および処理の流れを順に説明し、最後に実施例１による効果を説明する。なお、以下では、登録用生体データを記憶する変換登録データＤＢが認証処理装置の外部にある場合を説明するが、認証処理装置が変換登録データＤＢを有するようにしてもよい。

［実施例１に係る認証処理装置の概要］
まず最初に、図１〜図４を用いて、実施例１に係る認証処理装置の概要を説明する。図１は、実施例１に係る認証処理装置の概要を説明するための図である。図２は、登録用生体データの変換処理を具体的に説明するための図である。図３は、照合用生体データの変換処理を具体的に説明するための図である。図４は、差分変換処理を具体的に説明するための図である。

実施例１の認証処理システムでは、指紋や静脈等、個々人に固有の生体的特徴データをサーバのデータベースに登録データとして登録し、端末で取得された生体的特徴データを照合データとして取得し、照合データと登録データとを照合して認証を行うことを概要とする。

生体認証システム１の変換登録データＤＢ５０は、登録用変換パラメタを用いて変換された生体データを登録用生体データとして記憶する。例えば、図２に示すように、変換登録データＤＢ５０では、登録用生体データの一部（図２の例では、切り出し位置（ｘ０、ｙ０）の要素ＩＤ「０」、切り出し位置（ｘ１、ｙ１）の要素ＩＤ「１」）を切り出し、所定の角度（図２の例では、角度「ｄ００」、角度「ｄ０１」）に回転する変換方法で変換された登録用生体データを記憶する。この場合、変換パラメタは、切り出し順番（上記の例では、要素ＩＤの順番）に対応した切り出し箇所および回転角度の組のことをいう。

また、認証処理装置１０は、生体計測装置２０から照合対象となる生体データを受信する（図１の（１）参照）。そして、認証処理装置１０は、生体計測装置２０から入力された照合対象となる生体データに対して、登録用変換パラメタと異なる照合用変換パラメタを用いて変換して、照合用生体データを生成する（図１の（２）参照）。

具体的には、認証処理装置１０は、図３に示すように、切り出し位置（ｘ１、ｙ１）の要素「０」、切り出し位置（ｘ０、ｙ０）の要素ＩＤ「１」を切り出し、所定の角度（図３の例では、角度「ｄ１０」、角度「ｄ１１」）に回転する変換方法で変換された照合用生体データとして生成する。

そして、認証処理装置１０は、生成された照合用生体データについて、照合用変換パラメタによって変換された変換状態と登録用変換パラメタによって変換された変換状態とを同一にする差分パラメタを用いて、変換する差分変換処理を行う（図１の（３）参照）。ここで、認証処理装置１０の差分変換パラメタＤＢ１４が保持する差分パラメタについて説明する。

例えば、差分パラメタは、後に詳述する図１２に例示するように、要素毎の切り出し箇所対応を表すＩＤリストおよび対応する各箇所の相対角度パラメタとなる。これにより、要素ＩＤの変換、および回転変換を加えれば、照合データの変換状態を登録データの変換状態と同一にすることができる。

そして、認証処理装置１０は、差分変換処理の例として、図４に例示するように、差分変換パラメタの要素ＩＤの対応表を用いて要素の入れ替えを行い、各要素の差分角度パラメタを用いて回転変換を加える。すると、認証処理装置１０は、登録データと同一の変換状態になる。

その後、認証処理装置１０は、変換された照合用生体データと、変換登録データＤＢ５０に記憶された登録用生体データとを照合して認証を行う（図１の（４）参照）。つまり、図４に例示するように、差分パラメタで差分変換された照合用生体データと登録用変換パラメタで変換された登録データとが同一であるか照合し、同一である場合には、照合生体データが正当であると認証する。

このように、認証処理装置１０は、差分パラメタを用いて差分変換を行うことで、照合時に、登録用変換パラメタを参照せず、かつ元の生体データを復元する事なく、照合処理を行う事ができる。この結果、変換パラメタの漏洩を防止し、登録された生体データの安全性が向上する。また、登録データの変換が不要になるため、さらに処理が削減され、高速な照合処理が可能となる。

［生体認証システムの構成］
次に、図５を用いて、図１に示した認証処理装置１０を含む生体認証システム１の構成を説明する。図５は、実施例１に係る生体認証システムの構成を示すブロック図である。同図に示すように、この生体認証システム１は、認証処理装置１０、生体計測装置２０、変換パラメタＤＢ３０、生体情報変換装置４０、変換登録データＤＢ５０、変換パラメタ生成装置６０、認証結果外部出力装置７０を有し、ネットワーク等を介してそれぞれ接続されている。以下にこれらの各装置について説明する。

認証処理装置１０は、生体計測装置２０から照合対象となる照合用生体データを受信し、受信された照合用生体データと変換登録データＤＢ５０から読み出された登録用生体データとを照合して認証処理を行う。なお、認証処理装置１０の詳しい説明については、後に図１１を用いて詳述する。

生体計測装置２０は、認証の対象である生体に対し、認証に用いる生体特徴の計測を行う。生体計測装置２０は、指紋や静脈等、認証に用いる生体部位（モーダル）等により、それぞれ画像撮影装置等、既存の計測装置を用いて計測する。ここで、計測される生体特徴データは、一般に、空間的な位相（各要素間に成立する距離、隣接関係等の関係）を持つパターンである。

例えば、生体計測装置２０は、計測される生体特徴データとして、図６に例示するように、指紋の二次元のパターンデータを取得する。なお、これは元のデータであり、実際に照合する際には、稜線間の間隔、形状、切れ目の位置や数等、抽出された情報を用いる場合、またその併用も多々あり、必ずしも元のパターンデータをそのまま特徴データとして用いるわけではない。また、静脈パターン等、他のモーダルについても同様である。

変換パラメタＤＢ３０は、変換パラメタ生成装置６０によって生成された登録用変換パラメタを記憶する。変換登録データＤＢ５０は、生体情報変換装置４０によって変換された登録用生体データを記憶する。認証結果外部出力装置７０は、認証処理装置１０が認証処理を行った結果を認証結果として出力する。

生体情報変換装置４０は、生体計測装置２０で計測された生体データを、元のデータが復元困難となるよう、登録用変換パラメタを用いて変換する。また、生体情報変換装置４０は、登録用変換パラメタとして、複数の変換パラメタを保持し、いずれかの変換変数を用いて、生体データを変換する。生体情報変換装置４０は、照合時において、パラメタに対応する変換状態が同一である場合に、変換されたままの状態で照合可能となるように変換を行っている。

生体データの変換は、複数種類の型が異なる複数の変換処理要素から構成される。個々の変換処理では、乱数を属性としている。個々の変換処理の複雑さを背景として、乱数を属性とする事により、計算量的に復元困難性を担保する。各変換処理において乱数で表現される属性を、一般に変換パラメタと呼ぶ。変換処理の型は様々な方法があるが、大別して要素抽出、幾何変換、基底変換、要素入れ替えの４種類がある。以下に、要素抽出、幾何変換、基底変換、要素入れ替えについて、それぞれ説明する。

生体情報変換装置４０は、要素抽出処理として、局所領域を要素として抽出する。各要素の抽出に際しては、場所、大きさ、解像度等を属性とする。例えば、図７に示すように、特徴データの局所領域を複数切り出す処理等がこれにあたる。切り出し位置、順番、大きさ、解像度等が変換パラメタとなる。

生体情報変換装置４０は、幾何変換処理として、個別要素に対して回転、歪み等の位相を保持した幾何的変換を加える。ここで、図８および図９を用いて、幾何変換処理の具体例を説明する。図８では、図７で切り出された各領域要素に対し変換（回転）を行う例を示す。この場合、各領域要素に対する回転角度が変換パラメタとなる。また、図９では、領域要素に対し、歪み変換を行う例を示す。

これらの幾何変換は、一般には領域要素内の各点における幾何変換関数で定義される。幾何変換関数は、位相保存性のある既知の幾何変換が一般に適用可能であり、従って上記例に限らず、様々な変換が可能である。なお、実装にあたっては、計算機内において関数を表すプログラムで定義してもよいし、入力要素内の各点の対応を記録した表を用いてもよいほか、光学的な変換装置を用いる等、計算機以外の装置を用いることもできる。

生体情報変換装置４０は、基底変換処理として、フーリエ変換やウェーブレット変換を行って、要素全体からのモード抽出・分解を行う。生体情報変換装置４０は、モードを複数種類で構成するようにしてもよく、基底変換により要素が１つ以上の要素に抽出・分解される。以下では、基底変換により生成される要素を基底要素と呼ぶ。

また、抽出に用いるフィルタバンク等、変換の対象となる要素毎の基底の組み合わせを属性とする。例えば、ウェーブレットの一種であるガボールウェーブレット変換の基底は下記（１）式のようになる。この場合、周波数ベクトル等の関数パラメタが変換パラメタとなる。なお、ウェーブレットは、数学的には複素関数で表現されることが多いが、ここでは二次元パターンに対し作用させる際の実関数要素での表現を用いている。

前記の基底による変換の例を次に示す。二次元の画像データに対する前記ガボールウェーブレット変換の場合、変換処理は下記（２）式を用いて表現される。ｆがパターン全体もしくは領域要素を表し、Ωが変換対象となる領域、ｘｐ、ｙｐが基底変換の基準位置座標である。ｖが複素数となるが、さらに絶対値を取り、スペクトルにしてもよい。

また、代表的な基底変換のもう一つの例として、フーリエ変換の基底による変換の場合は、下記（３）式および（４）式のような関数となる。

上記の例では、基底要素は、「ｖ（ｘ_ｐ,ｙ_ｐ,σ,β,ξ,ν）」もしくは「ｖ_ｆ（ｘ_ｐ,ｙ_ｐ,ｋ_ｘ,ｋ_ｙ）」の組であり、関数の引数等、基底のパラメタ組み合わせ、係数の重み、また抽出される要素の順番等が変換パラメタとなる。上記基底変換の構成、組み合わせ、また実装方法においては、高速性やロバスト性等、種々の改良がなされた既知の手法が存在し、それらを任意に用いることができる。

生体情報変換装置４０は、要素入れ替え処理として、上記で抽出・変換された要素（領域要素、基底要素）に対し、その順番、ＩＤを入れ替える。入れ替えの対応表を属性とする。例えば、図１０に例示するように、要素０と要素１とを入れ替える。なお、要素入れ替え処理は、データが複数の要素から構成され、かつ要素間に順序やＩＤが付帯する場合一般に適用可能である。

変換パラメタ生成装置６０は、変換パラメタおよび差分変換パラメタを生成する。変換パラメタは、変換手段の構成を表す変換スキームと、変換スキーム中の各手段についてのパラメタを表す数値列（乱数）からなる。なお、変換パラメタ生成装置６０の詳しい説明については、後に図１４を用いて詳述する。

［認証処理装置の構成］
次に、図１１を用いて、図１に示した認証処理装置１０の構成を説明する。図１１は、実施例１に係る認証処理装置１０の構成を示すブロック図である。同図に示すように、この認証処理装置１０は、照合用生体情報生成部１１、差分変換部１２、変換データ照合部１３、差分変換パラメタＤＢ１４を有し、ネットワーク等を介して生体計測装置２０、変換パラメタＤＢ３０、生体情報変換装置４０、変換登録データＤＢ５０、変換パラメタ生成装置６０および認証結果外部出力装置７０と接続される。以下にこれらの各部の処理を説明する。

差分変換パラメタＤＢ１４は、照合用変換パラメタによって変換された変換状態と登録用変換パラメタによって変換された変換状態とを同一にする差分パラメタを記憶する。例えば、差分変換パラメタＤＢ１４は、差分パラメタとして、図１２に例示するように、要素毎の切り出し箇所対応を表すＩＤリストおよび対応する各箇所の相対角度パラメタを記憶する。

照合用生体情報生成部１１は、入力された照合対象となる生体データを登録用変換パラメタと異なる照合用変換パラメタを用いて変換して、照合用生体データを生成する。具体的には、照合用生体情報生成部１１は、生体計測装置２０から照合対象となる生体データを受信する。

そして、照合用生体情報生成部１１は、生体計測装置２０から入力された照合対象となる生体データに対して、登録用変換パラメタと異なる照合用変換パラメタを用いて変換して、照合用生体データを生成し、生成された照合用生体データを差分変換部１２に通知する。

例えば、照合用生体情報生成部１１は、照合用変換パラメタとして、複数の位相を保持する局所空間の生体特徴情報たる局所特徴情報、全体もしくは局所部分空間を基底変換した基底係数、幾何変換変数、生体情報の要素の順序のいずれか一つまたは複数を用いて、照合用生体データを生成する。

差分変換部１２は、生成された照合用生体データについて、照合用変換パラメタによって変換された変換状態と登録用変換パラメタによって変換された変換状態とを同一にする差分パラメタを用いて、変換する差分変換処理を行う。

具体的には、差分変換部１２は、照合用生体情報生成部１１から照合用生体データを受信すると、差分変換パラメタＤＢ１４から差分パラメタを読み出す。そして、差分変換部１２は、受信された照合用生体データを差分パラメタで差分変換し、差分変換された照合用生体データを変換データ照合部１３に通知する。

つまり、差分変換部１２は、照合を行う前に、差分パラメタを照合用生体データに適用し、変換状態を登録データと同一にする。例えば、差分変換部１２は、図１３の例を用いて説明すると、領域要素の順番および各領域要素の回転角度に対し、それぞれ差分パラメタ中の対応表と差分回転角度に応じて入れ替え、回転変換を適用する。具体的には、差分変換部１２は、生成した差分変換パラメタを用いて、照合側の各切り出し要素に対し、回転変換パラメタの差分だけ回転を施し、ＩＤ対応表に従って照合側要素と登録側要素を１対１に対応付ければよい。

変換データ照合部１３は、差分変換された照合用生体データと、変換登録データＤＢ５０に記憶された登録用生体データとを照合して認証を行う。具体的には、変換データ照合部１３は、差分変換部１２から差分変換された照合用生体データを受信すると、変換登録データＤＢ５０から登録用生体データを読み出し、登録用生体データとを照合して認証を行う。そして、変換データ照合部１３は、認証結果を認証結果外部出力装置７０に送信する。

上記した図１３に例示するように、照合用生体データおよび登録用生体データは、それぞれの変換データがスキーム及び対応するパラメタに従い生成され、変換された要素の組からなる。変換データ照合部１３は、照合用生体データおよび登録用生体データの変換された要素に対し、それぞれの型に応じて、既存のパターンマッチング等の手法を適用し、照合する。変換データ照合部１３は、図１３の例においては、各々の対応する領域要素に対して若干の平行移動を許してマッチングし、領域要素別の類似度を算出し、その類似度の総和を出力する。そして、変換データ照合部１３は、類似度の総和が所定の閾値以上であるかを判定して、認証の成否を判定する。

［変換パラメタ生成装置の構成］
次に、図１４を用いて、図１に示した変換パラメタ生成装置６０の構成を説明する。図１４は、実施例１に係る変換パラメタ生成装置６０の構成を示すブロック図である。同図に示すように、この変換パラメタ生成装置６０は、通信制御Ｉ／Ｆ６１、制御部６２を有し、ネットワーク等を介して認証処理装置１０、変換パラメタＤＢ３０と接続される。以下にこれらの各部の処理を説明する。

通信制御Ｉ／Ｆ６１は、接続される認証処理装置１０および変換パラメタＤＢ３０との間でやり取りする各種情報に関する通信を制御する。具体的には、通信制御Ｉ／Ｆ６１は、認証処理装置１０に差分パラメタを送信し、変換パラメタＤＢに変換パラメタを送信する。

制御部６２は、各種の処理手順などを規定したプログラムおよび所要データを格納するための内部メモリを有し、これらによって種々の処理を実行するが、特に、乱数生成部６２ａ、変換スキーム生成部６２ｂ、検証部６２ｃ、差分パラメタ生成部６２ｄを有する。なお、変換パラメタとは、変換手段の構成を表す変換スキームと、変換スキーム中の各手段についてのパラメタを表す数値列（乱数）とからなる。

乱数生成部６２ａは、乱数を生成して変換スキーム生成部６２ｂに入力する。具体的には、乱数生成部６２ａは、個別の登録・照合変換パラメタの生成において、生成された変換スキームの各段について、その段の変換手順を確定させる数値パラメタ列をランダムに生成する。なお、乱数は、あらかじめ生成された乱数表を用いてもよい。

変換スキーム生成部６２ｂは、変換スキームおよび変換パラメタを生成する。例えば、変換スキーム生成部６２ｂは、乱数等により、予め用意した変換処理要素を繰り返し選択し、変換スキームの構造をランダムに生成する。この場合、変換スキーム生成部６２ｂは、変換処理の型の出力に応じて、次に配置可能な変換処理の型には制限がある。その制限の範囲内において、処理順に生成する。

つまり、変換の結果、途中で領域要素や基底要素が複数現れる場合には、各要素においても個別に分岐して構造を生成すればよい。なお、照合方法によっては、最後に集約を行う必要等がある。その場合には、各生成段において、集約が可能となる型のみを生成可能となるよう制約を設ければよい。なお、変換スキーム生成部６２ｂの変換スキーム生成処理の処理手順については、後述する図２３で詳しく説明する。

ここで、生成された変換スキームの例を図１５に示す。例えば、図１５に示すように、複数の変換処理をどの順番でどのように適用するかを定めたものが変換スキームである。各処理を変換ステップと呼ぶ。なお、変換スキームは、幾何変換において、どの領域を何度回転させるか等、各変換処理内での具体的な変換パラメタを規定しておらず、いわば変換処理のブロック構成を表すものである。

なお、各変換ステップにおいて、部分切り出しや基底変換によって領域要素もしくは基底要素が複数発生した場合には、以降のステップにおいて、要素毎に異なる変換すなわち部分スキームを適用する構成も可能である。ただし、変換されたデータは、最終的に照合可能でなければならない。そのため、変換スキームを分岐させる場合は、後段で型を揃えてまとめる集約化を行うか、もしくは分岐した各変換処理要素の型を記憶しておき、照合時に型に合わせて照合する。

そして、変換スキーム生成部６２ｂは、登録用変換パラメタおよび照合用変換パラメタの生成にあたっては、上記のように生成した変換スキームの各段について、その段の変換手順を確定させる数値パラメタ列に対し、乱数生成部６２ａから受信した乱数を順に割り当てる。例えば、図１６に例示するように、切り出し位置（順番）、および各領域要素の回転角度が変換パラメタとなる。変換パラメタの生成にあたっては、切り出し位置（もしくは順番）、回転角度の数値に対し、乱数を順に割り当てればよい。

以上により生成された、変換スキーム及び変換パラメタを記録し、照合・登録データの変換に用いる。ただし、照合パラメタ生成の際には、登録データの変換パラメタへの差分パラメタが定義出来る必要がある。そのため、変換スキーム生成時、ならびに照合パラメタ生成時には、それぞれ制約がある。

ここで、変換スキーム生成時の制約について説明する。変換スキームの生成にあたり、スキーム中に、差分パラメタを適用可能な段が少なくとも１箇所以上存在する必要がある。このため、変換スキーム生成部６２ｂは、変換スキーム生成時の各変換ステップの生成時において、各変換処理要素に対し、差分変換可能性をチェックする。このチェックには、一段上のステップにおける差分変換可能性の判別結果と、現段及び一段上の変換処理の型の組み合わせにより実施することができる。以降では、差分変換可能な要素の変換パラメタを、差分変換可能パラメタと呼ぶ。

つまり、変換スキーム生成部６２ｂは、差分変換可能性をチェックの具体的な処理として、一段上のステップが差分変換可能であって、現段と一段上の変換処理型が差分可逆性を満たす場合には、差分変換可能と判定する。また、変換スキーム生成部６２ｂは、一段上のステップが差分変換可能であって、現段と一段上の変換処理型が差分可逆性を満たさない場合には、差分変換不可と判定する。また、一段上のステップが差分変換不可能な場合にも、差分変換不可と判定する。

差分可逆性条件とは、２つの変換処理型Ｔ０（Ｐ０），Ｔ１（Ｐ１）について、任意の変換対象Ｉに対し、任意の変換変数２組Ｐ０、Ｐ１およびＰ０１、Ｐ１１に、下記（５）式に示す性質（可換性）が成り立つ差分変換Ｐｄ０、Ｐｄ１が存在することをいう。これは、下記（６）式の可逆性条件とほぼ等価である（多くの場合で、必要十分条件である）。

例えば、回転と拡大縮小といった幾何変換の組は上記条件を満たすが、要素抽出と基底変換の組は上記条件を満たさない。変換スキーム生成時には、このような変換型ペア間の差分可逆性の有無を予め表にしておき、それを参照することで各変換処理要素の差分変換可能性をチェックする。

続いて、照合用変換パラメタ生成時の制約について説明する。照合パラメタ生成時には、上記差分変換可能要素のみ登録データと異なるパラメタを生成する必要がある。上記で求めた変換スキーム中各要素の差分変換可能性に従い、可能な要素のみ乱数によりパラメタを変更し、差分変換不可能な要素については登録パラメタと同一となるように生成する。

また、生成される変換パラメタの一部に、縮退を含む幾何変換やハッシュ関数、一部要素の削除等、情報が部分的に失われる非可逆な変換になるよう修正を行ってもよい。この場合の利点は、情報が失われるために元の生体特徴の推定がより困難になり、登録データの保護がより強固になる点である。ただし、一方で情報が失われるために、該当ステップ以降では一般に差分変換可逆性が成立しなくなる。また、照合の精度も低下する。従って、非可逆変換を導入する場合には、差分変換の複雑度が両立するよう、後段の変換ステップの一部に限定的に導入すべきであり、さらに導入の際には、各段での情報量を算出し、情報量が適切になるようスキームの構成を自動的に（もしくは手動で）調整する事で、照合精度を保証する。自動的に調整を行う場合には、一般的な最適化手法等を用いる事が出来る。

検証部６２ｃは、変換スキームの構成の変換強度および変換速度を検証する。例えば、検証部６２ｃは、抽出領域数が少ない等、本変換スキームの構成が単純すぎる場合には、変換の強度が不足していると判断する。このような判断をした場合には、検証部６２ｃは、スキーム生成時に一定の変換強度以上になるまで生成を続ける旨を変換スキーム生成部６２ｂに指示する。

検証部６２ｃは、領域抽出にあっては、領域要素の個数が多く、かつ領域が小さい程強度が高くなるような関数を予め設定しておけばよい。また、あらかじめ外部から強度の標準値等を記録した表を参照してもよい。

また同様に、検証部６２ｃは、変換処理に必要な処理量を一定以下であるか判定する。この場合も同様に、検証部６２ｃは、スキーム生成時に一定の変換速度以内に収まるよう制限する旨を変換スキーム生成部６２ｂに指示する。なお、強度・速度を両立させるため、既存の最適化手法等を導入して、最適化を図ってもよい。

差分パラメタ生成部６２ｄは、差分パラメタ生成可能なスキームおよび登録照合パラメタが生成された後、変換パラメタ間の差分変換を表す差分パラメタを生成する。具体的には、差分パラメタ生成部６２ｄは、登録変換パラメタと照合変換パラメタを先に生成（同一スキームに従う）し、各段のパラメタ間の差分をそれぞれ求めて、差分パラメタを生成する。

ここで、図１７に示した変換スキーム例１の例を用いて、差分パラメタ生成処理について説明する。なお、本スキームの３変換ステップ（部分切り出し、幾何変換、要素順序変換）は全て差分変換可能なパラメタであるが、説明の簡略化のため、部分切り出しの要素数及び各要素の切り出し位置、範囲等の組み合わせを固定とし、幾何変換の各要素の回転パラメタｄ_０，・・・，ｄ_ｎ−１及び要素順序変換のＩＤ入れ替えの対応表中ｎ要素の計２ｎ個の変換パラメタを差分変換パラメタとするスキームを例に取って示す。

また、登録用変換パラメタの例として、ｎ要素の各回転角度パラメタについて、下記（７）式のような回転角度値の組が生成される。下記（７）式に示すように、ｊ番目の要素に対する回転角度をｄｒ_ｊで表す。

また、登録用変換パラメタの例として、ｎ要素のＩＤ入れ替えパラメタについて、下記（８）式のような整数値の組が生成される。下記（８）式に示すように、ｊ番目の要素の入れ替え先をｉｄｒ_１ｊで表す。

このようなパラメタ組は、ＩＤ入れ替えパラメタの性質として、下記（９）式および（１０）式に示すように、全ての対応先が異なること、および対応先と対応元のＩＤの範囲が同じであることの２つの条件を満たさねばならない。

このようなパラメタの組を求めるよく知られた方法として、有効なＩＤ値を並べたリストを乱数により順序を入れ替えて生成する方法等がある。それらを用いて乱数からパラメタの組を求め、変換パラメタとする。

また、同様に照合用変換パラメタ作成する例として、下記（１１）式および（１２）式に示すように、ｊ番目の要素に対する回転角度をｄｉ_ｊで、ｊ番目の要素の入れ替え先をｉｄｉ_1jで表す。

差分パラメタ生成部６２ｄは、登録変換パラメタと照合変換パラメタを元に、差分パラメタを生成する。具体的には、差分パラメタ生成部６２ｄは、ＩＤ対応付けについては、ＩＤ入れ替えパラメタ間を付き合わせ、照合変換パラメタ中のＩＤ対応先を登録変換パラメタでの対応先になるように対応組を求め、次に回転角度については、ＩＤ対応付けで求めた組毎に、対応する回転角度の差分を算出する。

まず、差分パラメタ生成部６２ｄは、図１８に例示するように、各要素ＩＤを対応付ける。対応付けにあたっては、様々な方法が知られている。要素数や、計算用バッファの有無等により適した方法は異なるが、例えば、ＩＤリストをサーチし、逐次的に対応を求める方法や、ハッシュテーブルを作成する高速な方法がある。

従って、ＩＤパラメタの差分変換パラメタは、「（０，１）,（１，０），・・・,（ｎ−１，ｎ−４），（ｎ−５， ｎ−１），・・・,（ｎ−４， ｎ−５）」となる（図１８に例示する０，１，ｎ−４，ｎ−５，ｎ−１要素のみを記載、その他省略）。括弧内が照合側（左）と登録側（右）で対応するＩＤのペアを表す。例えば、照合側「０」と登録側「１」が対応し、照合側「１」と登録側「０」が対応する、という意味である。

次に、差分パラメタ生成部６２ｄは、上記ＩＤの対応に付随して、対応する要素間の幾何変換（回転角度）パラメタの差分も図１９のように求める。差分パラメタ生成部６２ｄは、スキームに従い、ＩＤ入れ替えの差分変換後の照合要素へ適用する差分回転角度として算出する。

まず、差分パラメタ生成部６２ｄは、差分回転角度の算出処理として、登録側要素について、ＩＤ入れ替え前に回転変換を行っているので、角度パラメタのＩＤ読み替え（逆算）が必要である。照合側要素については、回転変換は差分ＩＤ変換とＩＤ入れ替えの計２段の前で行っているため、回転パラメタの対応付けに２段階のＩＤ逆引きが必要である。

例えば、変換後の０番目要素の差分変換角度は、登録側は１番目要素（ＩＤ入れ替え前）の回転角度ｄｒ_１、照合側は差分ＩＤ変換元である１番目要素のさらにＩＤ入れ替え前の要素１の回転角度ｄｉ_１の間で差分を取る。そして、差分パラメタ生成部６２ｄは、図１９に例示するように、差分パラメタとして、ＩＤ対応表および角度差分リストを生成する。

その後、差分パラメタ生成部６２ｄは、生成された差分パラメタを認証処理装置１０に送信する。その後、認証処理装置１０は、図２０に示すように、照合用変換パラメタＫ_ｉで変換された照合データＫ_ｉＰ_ｉを差分パラメタＤ（Ｋ_ｉ，Ｋ_ｊ）で変換し、照合データと登録データの変換状態を同一にして照合処理を行う。

［認証処理装置による処理］
次に、図２１を用いて、実施例１に係る認証処理装置１０による処理を説明する。図２１は、実施例１に係る認証処理装置１０の処理動作を示すフローチャートである。

図２１に示すように、認証処理装置１０の照合用生体情報生成部１１は、生体計測装置２０から照合対象となる生体データを受信する（ステップＳ１０１肯定）。そして、照合用生体情報生成部１１は、生体計測装置２０から入力された照合対象となる生体データに対して、登録用変換パラメタと異なる照合用変換パラメタを用いて変換する（ステップＳ１０２）。

そして、差分変換部１２は、差分変換パラメタＤＢ１４から差分パラメタを読み出し、照合用生体データを差分パラメタで差分変換する（ステップＳ１０３）。その後、変換データ照合部１３は、差分変換された照合用生体データと、変換登録データＤＢ５０に記憶された登録用生体データとを照合して認証処理を行う（ステップＳ１０４）。

［変換パラメタ生成装置による処理］
次に、図２２〜図２４を用いて、実施例１に係る変換パラメタ生成装置６０による処理を説明する。図２２は、実施例１に係る変換パラメタ生成装置の処理手順を説明するためのフローチャートである。図２３は、実施例１に係る変換パラメタ生成装置の変換スキーム生成処理の手順を説明するためのフローチャートである。図２４は、実施例１に係る変換パラメタ生成装置の差分変換パラメタ生成処理の手順を説明するためのフローチャートである。

図２２に示すように、変換パラメタ生成装置６０の変換スキーム生成部６２ｂは、変換スキーム生成処理（後に、図２３を用いて詳述）を行って変換スキームを生成する（ステップＳ２０１）。そして、変換パラメタ生成装置６０は、乱数列を生成し（ステップＳ２０２）、生成された乱数列を用いて、変換パラメタを生成して記録する（ステップＳ２０３）。

次に、図２３を用いて変換パラメタ生成装置の変換スキーム生成処理について説明する。図２３に示すように、変換パラメタ生成装置６０は、初期化処理を行った後（ステップＳ３０１）、一段分の変換スキームを生成する（ステップＳ３０２）。そして、変換パラメタ生成装置６０は、変換強度および変換速度が所定の閾値以上であるか判定する（ステップＳ３０３）。この結果、変換パラメタ生成装置６０は、変換強度および変換速度が所定の閾値以上である場合には、スキームを出力する（ステップＳ３０６）。

また、変換パラメタ生成装置６０は、変換強度および変換速度が所定の閾値以上でない場合（例えば、強度が不足している場合）には、要素別に次段生成条件を更新する（ステップＳ３０４）。そして、変換パラメタ生成装置６０は、差分可逆性条件を満たすか判定して、次段を生成することができるか判定する（ステップＳ３０５）。

その結果、変換パラメタ生成装置６０は、次段生成が可能であると判定した場合には（ステップＳ３０５肯定）、ステップＳ３０２に戻って、一段分の変換スキームを生成し、上記処理を繰り返す（ステップＳ３０２〜Ｓ３０５）。また、変換パラメタ生成装置６０は、次段生成が可能でないと判定した場合には（ステップＳ３０５否定）、スキームを出力する（ステップＳ３０６）。

次に、図２４を用いて変換パラメタ生成装置の差分変換パラメタ生成処理について説明する。図２４に示すように、変換パラメタ生成装置６０は、登録用変換パラメタを生成し（ステップＳ４０１）、照合用変換パラメタを生成する（ステップＳ４０２）。そして、変換パラメタ生成装置６０は、登録用変換パラメタおよび照合用変換パラメタについて、各段のパラメタ間の差分をそれぞれ求めて、差分パラメタを生成する（ステップＳ４０３）。

［生体情報変換装置による処理］
次に、図２５を用いて、実施例１に係る生体情報変換装置４０による処理を説明する。図２５は、実施例１に係る生体情報変換装置の処理手順を説明するためのフローチャートである。図２５に示すように、生体情報変換装置４０は、生体計測装置２０から登録用生体データを受信すると（ステップＳ５０１）、変換パラメタＤＢ３０から登録用変換パラメタを読み出す（ステップＳ５０２）。そして、生体情報変換装置４０は、登録用生体データを登録用変換パラメタで変換し（ステップＳ５０３）、変換登録データＤＢ５０に記録する（ステップＳ５０４）。

[実施例１の効果]
上述してきたように、認証処理装置１０は、生体計測装置２０から照合対象となる生体データを受信し、生体計測装置２０から入力された照合対象となる生体データに対して、登録用変換パラメタと異なる照合用変換パラメタを用いて変換して、照合用生体データを生成する。そして、認証処理装置１０は、生成された照合用生体データについて、照合用変換パラメタによって変換された変換状態と登録用変換パラメタによって変換された変換状態とを同一にする差分パラメタを用いて、変換する差分変換処理を行う。その後、認証処理装置１０は、変換された照合用生体データと、変換登録データＤＢ５０に記憶された登録用生体データとを照合して認証を行う。このように、認証処理装置１０は、登録データの変換パラメタそのものが照合処理の際に参照されないため変換パラメタの漏洩、推定が困難となり、登録された生体データの安全性が向上する。また、照合毎の登録データの変換が不要になるため、処理負担が削減され、高速な照合処理が可能となる。

また、実施例１によれば、照合用変換パラメタとして、複数の位相を保持する局所空間の生体特徴情報たる局所特徴情報、全体もしくは局所部分空間を基底変換した基底係数、幾何変換変数、生体情報の要素の順序のいずれか一つまたは複数を用いて、照合用生体データを変換する。このため、認証用生体データを解読困難な形に変換することが可能である。

また、実施例１によれば、照合用変換パラメタに基づいて、差分変換パラメタを生成し、生成された差分変換パラメタを用いて、照合用生体データを変換する。このため、照合用変換パラメタおよび差分変換パラメタを事前に作成できる結果、高速な照合処理が可能となる。

また、実施例１によれば、登録用変換パラメタとして、複数の変換パラメタのいずれかの変換変数を用いて変換された生体データを登録用生体データとして記憶する。このため、事前に複数の変換パラメタを用意し、いずれかの変換変数を用いて生体データを変換することができる結果、照合毎のパラメタ生成処理を必要とせず、従って処理の高速性を保ちつつ、登録された生体データの安全性を向上させることが可能である。また、特に１対Ｎ照合を行う場合には、登録データを適用する変換パラメタ毎のグループに分ける事で、照合時の照合変換データに適用すべき差分変換処理をグループ数と同数回に抑制でき、さらに高速性を向上させる事も可能になる。

また、実施例１によれば、登録用変換パラメタおよび照合用変換パラメタとして、非可逆性の変換を含む変換パラメタを生成するので、変換データの解読をより困難にし、生体データの安全性を向上させることが可能である。

また、実施例１によれば、登録用変換パラメタおよび認照合変換パラメタとして、変換後の生体データの変換強度が所定の閾値以上となるように、変換変数を生成する。このため、生体データの安全性を確保することが可能である。

また、実施例１によれば、登録用変換パラメタおよび照合用変換パラメタとして、生体データを変換するためにかかる変換時間が所定の閾値以内となるように、変換変数を生成する。このため、変換処理にかかる時間を調整することが可能である。

さて、これまで本発明の実施例について説明したが、本発明は上述した実施例以外にも、種々の異なる形態にて実施されてよいものである。そこで、以下では実施例２として本発明に含まれる他の実施例を説明する。

（１）差分パラメタ生成
上記の実施例１では、先に登録用変換パラメタおよび照合用変換パラメタを生成し、登録用変換パラメタおよび照合用変換パラメタから差分パラメタを生成する場合を説明したが、本実施例はこれに限定されるものではなく、差分変換パラメタに基づいて生成された照合用変換パラメタを用いて、照合用生体データを生成してもよい。つまり、登録用変換パラメタおよび差分パラメタから照合用変換パラメタを生成する。また、照合用変換パラメタおよび差分パラメタから登録用変換パラメタを生成してもよい。

登録用変換パラメタおよび差分パラメタから照合用変換パラメタを生成する場合について説明する。図２６に示すように、変換パラメタ生成装置は、登録用変換パラメタを生成し（ステップＳ６０１）、差分変換パラメタを生成する（ステップＳ６０２）。そして、変換パラメタ生成装置は、登録変換パラメタに対し、各段の差分パラメタを乱数により生成し、生成された差分パラメタを登録変換パラメタに適用し照合変換パラメタを生成する（ステップＳ６０３）。

照合用変換パラメタ生成処理について具体的に説明する。ここで、差分パラメタとして、ＩＤ対応表が「（０，１）,（１，０），・・・,（ｎ−１，ｎ−４），（ｎ−５， ｎ−１），・・・,（ｎ−４， ｎ−５）」であり、角度差分リストが「（−６０ｄｅｇ）,（−５０ｄｅｇ）,・・・,（−１９０ｄｅｇ）,（−７０ｄｅｇ）,・・・,（−８０ｄｅｇ）」である場合について説明する。

変換パラメタ生成装置は、照合用変換パラメタ生成処理として、ＩＤ入れ替え、回転角度パラメタの逆算出を行う。具体的には、差分パラメタのＩＤ対応表中、登録側の（変換後）要素０と対応する照合側（変換後）要素ＩＤは１であり、登録側のＩＤ入れ替えパラメタで変換後が０のパラメタはｉｄｒ１１＝０であるから、登録側ＩＤ入れ替え前の要素１と対応する事になる。切り出し位置（元ＩＤ）は対応要素間で同一でなければならないので、照合側（変換前）要素１と対応することがわかる。よって、ｉｄｉ_１１＝１である。また、本要素の回転角度についても、登録の回転角から角度差分を引き、下記（１３）式のようになる。

変換パラメタ生成装置は、上記した手続きを全要素について繰り返せば、下記（１４）式および（１５）式に例示するように、照合変換パラメタが得られる。

また、照合用変換パラメタおよび差分パラメタから登録用変換パラメタを生成する場合には、照合変換パラメタに対し、各段の差分パラメタを乱数により生成し、生成された差分パラメタを照合変換パラメタに逆に適用し登録変換パラメタを生成する。なお、詳しい生成処理については、登録用変換パラメタおよび差分パラメタから照合用変換パラメタを生成する場合と同様である。

このように、差分変換パラメタに基づいて生成された照合用変換パラメタを用いて、照合用生体データを生成するので、事前に差分変換パラメタを用意せずに照合のたびに照合用変換パラメタを生成するので、照合用変換パラメタの複雑性が高くなり、従って照合用生体データの安全性を高めることが可能である。また、登録用変換パラメタと照合用変換パラメタから差分変換パラメタを生成する場合に比較して、生成が容易なため、高速性を高めることが可能である。

（２）変換スキーム
また、上記の実施例１では、変換スキームを動的に生成する場合を説明したが、本実施例はこれに限定されるものではなく、変換スキームを外部で作成し、装置内に記録しておくようにしてもよい。例えば、あらかじめ１種類以上の変換スキームを外部で作成し、変換パラメタ生成装置内に記録するようにしてもよい。

（３）システム構成等
また、図示した各装置の各構成要素は機能概念的なものであり、必ずしも物理的に図示の如く構成されていることを要しない。すなわち、各装置の分散・統合の具体的形態は図示のものに限られず、その全部または一部を、各種の負荷や使用状況などに応じて、任意の単位で機能的または物理的に分散・統合して構成することができる。例えば、認証処理装置１０と変換パラメタ生成装置６０とを統合してもよい。さらに、各装置にて行なわれる各処理機能は、その全部または任意の一部が、ＣＰＵおよび当該ＣＰＵにて解析実行されるプログラムにて実現され、あるいは、ワイヤードロジックによるハードウェアとして実現され得る。

また、本実施例において説明した各処理のうち、自動的におこなわれるものとして説明した処理の全部または一部を手動的におこなうこともでき、あるいは、手動的におこなわれるものとして説明した処理の全部または一部を公知の方法で自動的におこなうこともできる。この他、上記文書中や図面中で示した処理手順、制御手順、具体的名称、各種のデータやパラメータを含む情報については、特記する場合を除いて任意に変更することができる。

（４）プログラム
ところで、上記の実施例で説明した各種の処理は、あらかじめ用意されたプログラムをコンピュータで実行することによって実現することができる。そこで、以下では、図２７を用いて、上記の実施例と同様の機能を有するプログラムを実行するコンピュータの一例を説明する。図２７は、認証処理プログラムを実行するコンピュータを示す図である。

同図に示すように、認証処理装置としてのコンピュータ６００は、ＨＤＤ６１０、ＲＡＭ６２０、ＲＯＭ６３０およびＣＰＵ６４０をバス６５０で接続して構成される。

そして、ＲＯＭ６３０には、上記の実施例と同様の機能を発揮する認証処理プログラム、つまり、図２７に示すように、照合用生体情報生成プログラム６３１、差分変換プログラム６３２、変換データ照合プログラム６３３が予め記憶されている。なお、プログラム６３１〜６３３については、図１１に示した認証処理装置の各構成要素と同様、適宜統合または分散してもよい。

そして、ＣＰＵ６４０が、これらのプログラム６３１〜６３３をＲＯＭ６３０から読み出して実行することで、図２７に示すように、各プログラム６３１〜６３３は、照合用生体情報生成プロセス６４１、差分変換プロセス６４２、変換データ照合プロセス６４３として機能するようになる。各プロセス６４１〜６４３は、図１１に示した照合用生体情報生成部１１、差分変換部１２、変換データ照合部１３にそれぞれ対応する。

また、ＨＤＤ６１０には、図２７に示すように、変換登録データ６１１および差分変換パラメタ６１２が設けられる。そして、ＣＰＵ６４０は、変換登録データ６１１および差分変換パラメタ６１２に対してデータを登録するとともに、変換登録データ６１１および差分変換パラメタ６１２からデータを読み出してＲＡＭ６２０に格納し、ＲＡＭ６２０に格納されたデータに基づいて処理を実行する。

Claims (11)

1. 第一の変換変数を用いて変換された生体情報を登録用生体情報として記憶する登録用生体情報記憶部と、
   入力された照合対象となる生体情報を第二の変換変数を用いて変換して、照合用生体情報を生成する照合用生体情報生成部と、
   前記照合用生体情報生成部によって生成された前記照合用生体情報に対して、前記第一の変換変数によって変換された変換状態と前記第二の変換変数によって変換された変換状態とを同一にする差分変換変数を用いて、変換する照合用生体情報差分変換部と、
   前記照合用生体情報差分変換部によって変換された前記照合用生体情報と、前記登録用生体情報記憶部に記憶された前記登録用生体情報とを照合して認証を行う照合認証部と、
   を備えることを特徴とする生体認証装置。
2. 前記照合用生体情報差分変換部は、前記第二の変換変数として、複数の位相を保持する局所空間の生体特徴情報たる局所特徴情報、全体もしくは局所部分空間を基底変換した基底係数、幾何変換変数、生体情報の要素の順序のいずれか一つまたは複数を用いて、前記照合用生体情報を変換することを特徴とする請求項１に記載の生体認証装置。
3. 前記照合用生体情報生成部は、前記差分変換変数に基づいて生成された第二の変換変数を用いて、照合用生体情報を生成することを特徴とする請求項１に記載の生体認証装置。
4. 前記第二の変換変数に基づいて、前記差分変換変数を生成する差分変換変数生成部をさらに備え、
   前記差分変換変数生成部によって生成された前記差分変換変数を用いて、前記照合用生体情報を変換することを特徴とする請求項１に記載の生体認証装置。
5. 前記登録用生体情報記憶部は、前記第一の変換変数として、複数の変換変数のいずれかの変換変数を用いて変換された生体情報を登録用生体情報として記憶することを特徴とする請求項１に記載の生体認証装置。
6. 前記第一の変換変数および前記第二の変換変数として、非可逆性の変換を含む変換変数を生成する変換変数生成部をさらに備えることを特徴とする請求項１に記載の生体認証装置。
7. 前記第一の変換変数および前記第二の変換変数として、変換後の生体情報の変換強度が所定の閾値以上となるように、変換変数を生成する変換変数生成部をさらに備えることを特徴とする請求項１に記載の生体認証装置。
8. 前記第一の変換変数および前記第二の変換変数として、前記生体情報を変換するためにかかる変換時間が所定の閾値以内となるように、変換変数を生成する変換変数生成部をさらに備えることを特徴とする請求項１に記載の生体認証装置。
9. 前記差分変換変数生成部は、前記第一の変換変数および前記第二の変換変数について、差分変換可否を判定し、差分変換可能変数を割り当てて変換変数を生成することを特徴とする請求項４に記載の生体認証装置。
10. 第一の変換変数を用いて変換された生体情報を登録用生体情報として記憶する登録用生体情報記憶部に記憶する登録用生体情報記憶ステップと、
    入力された照合対象となる生体情報を第二の変換変数を用いて変換して、照合用生体情報を生成する照合用生体情報生成ステップと、
    前記照合用生体情報生成ステップによって生成された前記照合用生体情報に対して、前記第一の変換変数によって変換された変換状態と前記第二の変換変数によって変換された変換状態とを同一にする差分変換変数を用いて、変換する照合用生体情報差分変換ステップと、
    前記照合用生体情報差分変換ステップによって変換された前記照合用生体情報と、前記登録用生体情報記憶部に記憶された前記登録用生体情報とを照合して認証を行う照合認証ステップと、
    を含んだことを特徴とする生体認証方法。
11. 第一の変換変数を用いて変換された生体情報を登録用生体情報として記憶する登録用生体情報記憶部に記憶する登録用生体情報記憶手順と、
    入力された照合対象となる生体情報を第二の変換変数を用いて変換して、照合用生体情報を生成する照合用生体情報生成手順と、
    前記照合用生体情報生成手順によって生成された前記照合用生体情報に対して、前記第一の変換変数によって変換された変換状態と前記第二の変換変数によって変換された変換状態とを同一にする差分変換変数を用いて、変換する照合用生体情報差分変換手順と、
    前記照合用生体情報差分変換手順によって変換された前記照合用生体情報と、前記登録用生体情報記憶部に記憶された前記登録用生体情報とを照合して認証を行う照合認証手順と、
    をコンピュータに実行させることを特徴とする生体認証プログラム。

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