JP5492274B2 - 認証装置、認証方法及び認証プログラム - Google Patents

Description

本発明は、ユーザを認証する技術に関する。

多くの場合において、サービスを提供する際にはユーザ認証が行われる。ユーザ認証方法としては、ユーザの指紋、声紋あるいは顔などの生体情報を用いた生体認証や、暗証番号、パスワードなどを入力する方法、あるいは、秘密の質問などの予め本人が定めた質問の答えを入力させる方法が知られている。例えば、特許文献１には、ユーザの指紋情報を登録したＩＣカードを用いてユーザ認証を行う技術が開示されている。

特開２００２−２６９５１０号公報

生体認証では、加齢、体調変化やノイズ等で適合率が下がると、本人拒否率が上がってしまう。しかし、適合判定の閾値を下げるとセキュリティレベルが低下するという問題があった。

暗証番号、パスワード、あるいは質問の答えを入力する方法では、暗証番号等を知られてしまった場合、成りすましを防ぐことはできないという問題があった。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであり、より高い精度の認証を実現することを目的とする。

第１の本発明に係る認証装置は、利用者の生体認証情報を入力して生体認証を行い、生体認証結果に基づき生体認証スコアを付与する生体認証手段と、前記生体認証スコアに基づいて選択した質問を前記利用者に提示して回答を受け付け、回答の内容に基づき質問認証スコアを付与する質問認証手段と、前記生体認証スコアに前記質問認証スコアを加算してスコアを算出する算出手段と、前記スコアが所定の設定値以上の場合には認証成功とし、前記スコアが所定の設定値に満たない場合に、提示した質問の回数が所定の回数に達しているときは認証失敗とし、前記質問の回数が所定の回数に達していないときは前記質問認証手段に別の質問を提示させる判定手段と、を有することを特徴とする。

第２の本発明に係る認証方法は、利用者の生体認証情報を入力して生体認証を行い、生体認証結果に基づき生体認証スコアを付与するステップと、前記生体認証スコアに基づいて選択した質問を前記利用者に提示して回答を受け付け、回答の内容に基づき質問認証スコアを付与するステップと、前記生体認証スコアに前記質問認証スコアを加算してスコアを算出するステップと、前記スコアが所定の条件を満たす場合には認証成功とするステップと、前記スコアが所定の条件を満たしていない場合に、提示した質問の回数が所定の回数に達しているときは認証失敗とし、前記質問の回数が所定の回数に達していないときは別の質問を提示して回答を受け付けるステップと、を有することを特徴とする。

第３の本発明に係る認証プログラムは、利用者の生体認証情報を入力して生体認証を行い、生体認証結果に基づき生体認証スコアを付与する処理と、前記生体認証スコアに基づいて選択した質問を前記利用者に提示して回答を受け付け、回答の内容に基づき質問認証スコアを付与する処理と、前記生体認証スコアに前記質問認証スコアを加算してスコアを算出する処理と、前記スコアが所定の条件を満たす場合には認証成功とする処理と、前記スコアが所定の条件を満たしていない場合に、提示した質問の回数が所定の回数に達しているときは認証失敗とし、前記質問の回数が所定の回数に達していないときは別の質問を提示して回答を受け付ける処理と、をコンピュータに実行させることを特徴とする。

本発明によれば、より高い精度の認証を実現することができる。

本実施の形態における認証装置の構成を示す機能ブロック図である。 本実施の形態における認証装置の処理の流れを示すフローチャートである。

以下、本発明の実施の形態について図面を用いて説明する。

図１は、本実施の形態における認証装置の構成を示す機能ブロック図である。

本実施の形態における認証装置１は、生体認証部１１、質問認証部１２、スコア計算部１３、判定部１４、生体認証情報蓄積部１５、および質問認証情報蓄積部１６を備える。認証装置１が備える各部は、演算処理装置、記憶装置等を備えたコンピュータにより構成して、各部の処理がプログラムによって実行されるものとしてもよい。このプログラムは認証装置１が備える記憶装置に記憶されており、磁気ディスク、光ディスク、半導体メモリ等の記録媒体に記録することも、ネットワークを通して提供することも可能である。以下、各部について説明する。

生体認証部１１は、認証対象者の生体認証情報を入力して生体認証情報蓄積部１５に格納された生体認証情報と比較し、本人らしさを定量的に判定して生体認証スコアを付与する。例えば、入力した生体認証情報だけで本人と認識できる場合を５０とし、明らかに誤りである場合を０として、生体認証スコアを０〜５０の間で付与する。生体認証情報としては、指紋、静脈パターン、声紋、虹彩、あるいは顔などの身体的特徴を用いるものや、筆跡、キーストロークなどの行動的特徴を用いるものが利用できる。

質問認証部１２は、認証対象者に対して質問を提示して回答を入力し、入力した回答が質問に対して予め登録された回答と一致しているか否か判定し、回答内容の正誤により質問認証スコアを付与する。例えば、質問の難易度に応じて０〜５０の間で付与したスコアを後述する質問認証情報蓄積部１６に質問と回答に関連付けて格納しておき、入力した回答が登録された回答と一致する場合は質問に関連付けられたスコアを質問認証スコアとして付与し、一致しない場合、つまり回答を間違えた場合は質問認証スコアを０とする。難易度の低い質問には低いスコアを与え、難易度の高い質問には高いスコアを与える。あるいは、質問毎にスコアを設定せずに、回答が一致する場合には一律のスコア（たとえば１０など）を与えるものでもよい。質問認証部１２は、予め定めた所定の回数（例えば５回など）を上限として複数回の質問を提示し、回答を入力する。

スコア計算部１３は、生体認証部１１から生体認証スコアを受け取り、質問認証部１２から質問認証スコアを受け取って、生体認証スコアと質問認証スコアとを合計して合計スコアを計算する。質問認証部１２で複数回質問した場合は、生体認証スコアと複数回分の質問認証スコアとを合計して合計スコアを計算する。

判定部１４は、合計スコアが予め定めた設定値以上であるか否か判定し、合計スコアが設定値以上の場合は認証成功とし、合計スコアが設定値より低い場合に、質問認証部１２による質問の回数が所定の回数に達しているときは認証失敗とする。また、合計スコアが設定値より低い場合に、質問の回数が所定の回数に達していないときは質問認証部１２に別の質問を提示させる。認証成功の判定に用いる設定値は、生体認証スコアの上限値、質問の上限回数、質問に付与したスコアなどに基づいて任意に設定する。

生体認証情報蓄積部１５は、各認証対象者の生体認証情報を認証対象者を識別するユーザＩＤに関連付けて格納する。

質問認証情報蓄積部１６は、認証対象者毎に、質問、回答、およびスコアの組みを複数組格納する。認証対象者は、あらかじめ準備されている質問に対する回答を質問認証情報蓄積部１６に登録する。あるいは、自分で質問を作成して回答を登録する。

次に、本実施の形態における認証装置の処理の流れについて説明する。

図２は、本実施の形態における認証装置の処理の流れを示すフローチャートである。

まず、生体認証部１１が認証対象者の生体認証情報を入力し（ステップＳ１０１）、入力した生体認証情報と生体認証情報蓄積部１５に蓄積された生体認証情報とを比較して生体認証スコアを算出する（ステップＳ１０２）。生体認証情報として声紋を入力する場合はマイク、顔を用いる場合はカメラなど、入力する生体認証情報に応じた入力機器を接続しておく。

続いて、質問認証部１２が質問認証情報蓄積部１６に蓄積された質問を読み出して認証対象者に提示し、認証対象者から回答を入力する（ステップＳ１０３）。質問の提示方法は、ディスプレイなどの表示装置に表示する方法でも、質問を音声で読み上げる方法でもよい。回答の入力方法は、音声、キーボード、タッチパネル、手書き入力、ジェスチャー解析、あるいは画像認識などいずれの方法で行なってもよい。

そして、質問認証部１２は、質問認証情報蓄積部１６を参照し、入力した回答の正誤判定を行い、質問認証スコアを算出する（ステップＳ１０４）。

計算部１３は、生体認証スコアと質問認証スコアを合計して合計スコアを算出する（ステップＳ１０５）。

判定部１４は、合計スコアと予め定めた設定値とを比較し（ステップＳ１０７）、合計スコアが設定値以上の場合は認証成功とする（ステップＳ１０７のＹｅｓ）、
合計スコアが設定値に満たない場合は（ステップＳ１０７のＮｏ）、質問の回数と予め定めた所定の回数とを比較し（ステップＳ１０８）、質問の回数が所定の回数以上の場合は認証失敗とする（ステップＳ１０８のＹｅｓ）。

質問の回数が所定の回数を超えていない場合は（ステップＳ１０８のＮｏ）、ステップＳ１０３に戻り、質問を変えて提示し、回答を入力する。質問を繰り返す場合、表示装置や音声などで残りの質問数を示すことにより、ユーザの心理的負担を軽減することができる。

以上の処理により、生体認証と質問による認証を組み合わせて、生体認証の結果に応じて、より高い精度で認証を実現することができる。

なお、ステップＳ１０１で認証対象者の生体認証情報を入力する際に、認証対象者の名前（ユーザＩＤなど認証対象者を特定する情報であればよい）を尋ねる質問を提示して認証対象者の名前を音声で入力し、入力した音声を音声認識して認証対象者の名前を抽出することで認証対象者を特定する。そして、ステップＳ１０２で、特定した認証対象者の生体認証情報（ここでは声紋）を生体認証情報蓄積部１５から読み出し、入力した音声から得られる声紋と比較して生体認証スコアを算出することで、認証対象者の特定と生体認証情報の入力を同時に行うことができる。さらに、ステップＳ１０３での回答の入力を音声で行い、入力した音声を音声認識により文字列に変換し、質問認証情報蓄積部１６に蓄積された回答の文字列と比較して正誤判定を行うことで、キーボードなどの入力装置から回答を入力することなく、質問に対して音声で答えるだけで生体認証と質問による認証をより簡単にできる。音声のみで認証を行うので、高齢者や介護が必要な者等、キーボードやタッチパネルによる入力が難しい場合により効果的である。

ステップＳ１０２で算出した生体認証スコアが予め定めた閾値に満たず、明らかに本人ではないと思われる場合は、認証失敗として認証処理を中止してもよい。

ステップＳ１０３において、質問認証部１２は、生体認証スコアに基づいて提示する質問を選択してもよい。例えば、生体認証スコアが低い場合には高いスコアが付与された質問を提示し、生体認証スコアが高い場合には低いスコアが付与された質問を提示する。これにより、生体認証スコアが低い場合に難易度の高い質問を提示して本人性の確認をより確実にすることができる。また、生体認証スコアが低い場合には、一定回数で認証される可能性を担保するように、高いスコアが付与された質問を提示することで、質問が繰り返されて認証対象者の負担が過大になることを防止できる。

ステップＳ１０４において入力した回答の正誤判定を行った際に、各回答の正解・不正解を示さずに、最終的な認証結果のみを通知してもよい。これにより、盗み聞きや本人以外の者が質問の回答を学習することを防止できる。

次に、建物の入り口などに配置する認証装置に本発明を適用した実施例について説明する。

本実施例の認証装置１は、建物の入り口などに配置されて、生体認証情報が登録された社員と生体認証情報が登録されていない来訪者の両方が利用する。

建物の入り口に設置されたカメラで入館者の顔を撮影し、生体認証部１１は、撮影した顔を生体認証情報として入力する。

生体認証部１１は、入力した生体認証情報と生体認証情報蓄積部１５に登録された全ての生体認証情報とを比較して生体認証スコアを算出し、最も生体認証スコアが高くなる生体認証情報に関連付けられたユーザＩＤを取得することで、入館者は取得したユーザＩＤで特定される社員であると判定する。生体認証情報蓄積部１５に登録されたいずれの生体認証情報を用いても、生体認証スコアが予め定めた所定の閾値を超えない場合は、入館者は社員ではなく来訪者であると判定する。

入館者が社員の場合は、質問認証部１２が質問認証情報蓄積部１６に登録されたその社員に関連付けられた質問を提示して回答を入力し、質問認証スコアを算出し、スコア計算部１３が合計スコアを算出し、判定部１４が認証の成否を判定する。

入館者が来訪者の場合は、質問認証部１２が質問認証情報蓄積部１６に登録された来訪者用の質問を提示して回答を入力し、質問認証スコアを算出する。来訪者用の質問としては、例えば、来訪者の氏名、所属、連絡先、あるいは来訪先を尋ねる質問がある。これらの質問に対する回答は、来訪先の担当者がアポイントメントをとったときに質問認証情報蓄積部１６に登録する。来訪者は、これらの質問に回答することで質問認証スコアが加算されて、生体認証スコアが低くても合計スコアが基準を満たして認証成功となって入館可能となる。

一方、アポイントメントが無い来訪者の場合は、質問に対する正しい答えが回答できず、生体認証スコアと質問認証スコアの合計が低くなり入館できない。

このように、生体認証情報が登録されていない場合にも、認証装置１に来訪者の氏名などを回答として登録し、質問による認証を行うことにより、生体認証情報が登録された利用者と生体認証情報が登録されていない利用者を同じ認証装置で認証することが可能となる。

次に、質問のバリエーションについて説明する。

（１）即認証ＮＧとなる質問
提示する質問に、その１問を間違えたら即認証ＮＧとなる質問（絶対に間違えることがあり得ない質問）を含める。即認証ＮＧとなる質問を間違えた場合には、質問の回数が所定の回数に達していなくても、ただちに認証を中止する。これにより、本人以外の者に必要以上に質問を知られて学習されることを防ぐことができる。即認証ＮＧとなる質問を最初に必ず出現するように設定してもよいし、最後の質問で必ず出現するように設定してもよい。あるいは、ランダムに出現するように設定してもよい。また、即認証ＮＧとなる質問を間違えた場合には関係者にその旨を通知するアラート通知機能を備えることで、その後の被害を防ぐことができる。

（２）複数の回答を答えさせる質問
複数の答えのある質問を設定し、正しい順序で正解した場合はより高いスコアを付与し、一部のみ正解した場合も部分点を与える。例えば、正しい順番で全て正解した場合のスコアを５０とし、一部正解した場合でもスコアを１０とする。これにより、本人の記憶違いや言い間違えによる本人拒否を防ぎつつ、なりすまし拒否を担保できる。あるいは、１つの質問に対して複数の回答を登録しておき、複数の回答のうちのいずれか１つでも正解した場合はスコアを付与してもよい。

（３）スコアが減点される質問
ある回答を答えた場合にスコアを減点する質問を含めておく。即認証ＮＧとなる質問とは異なり、即座に認証中止とはしない。なお、単に誤答の場合は減点せずにスコアを０とする。これにより、恐喝等で攻撃者から答えを強要されるようなケースでも、何が原因か攻撃者にはわからないまま、結果として認証を失敗とすることができる。

以上説明したように、本実施の形態によれば、生体認証スコアと質問認証スコアを合計して合計スコアを算出し、合計スコアが設定値以上の場合は認証成功とし、合計スコアが設定値に満たない場合、質問の回数が所定の回数に達したときに認証失敗とすることで、生体認証スコアが低くても、それだけで認証失敗とするのではなく、複数の質問に対する回答を確認することで、より高い精度の認証を実現することができる。例えば、生体認証スコアが低い場合は、合計スコアの基準を満たすために多くの質問に正解しなければならず、生体認証スコアが高い場合は、少ない質問に正解するだけで認証される。

１…認証装置
１１…生体認証部
１２…質問認証部
１３…スコア計算部
１３…計算部
１４…判定部
１５…生体認証情報蓄積部
１６…質問認証情報蓄積部

Claims (7)

1. 利用者の生体認証情報を入力して生体認証を行い、生体認証結果に基づき生体認証スコアを付与する生体認証手段と、
   前記生体認証スコアに基づいて選択した質問を前記利用者に提示して回答を受け付け、回答の内容に基づき質問認証スコアを付与する質問認証手段と、
   前記生体認証スコアに前記質問認証スコアを加算してスコアを算出する算出手段と、
   前記スコアが所定の設定値以上の場合には認証成功とし、前記スコアが所定の設定値に満たない場合に、提示した質問の回数が所定の回数に達しているときは認証失敗とし、前記質問の回数が所定の回数に達していないときは前記質問認証手段に別の質問を提示させる判定手段と、
   を有することを特徴とする認証装置。
2. 前記判定手段は、特定の質問に不正解の場合に、前記質問の回数が所定の回数に達していなくても認証失敗とすることを特徴とする請求項１記載の認証装置。
3. 前記特定の質問に不正解の場合に、関係者にその旨を通知するアラート通知手段を備えること
   を特徴とする請求項２記載の認証装置。
4. 前記生体認証手段は、音声により利用者を特定する情報を入力し、入力した音声を音声認識して利用者を特定するとともに、特定した利用者の予め登録された生体認証情報と入力した音声から得られる生体認証情報を比較して生体認証を行うことを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の認証装置。
5. 前記質問認証手段は、前記生体認証手段が特定した利用者に関連付けられた質問を提示し、音声により回答を入力することを特徴とする請求項４記載の認証装置。
6. 利用者の生体認証情報を入力して生体認証を行い、生体認証結果に基づき生体認証スコアを付与するステップと、
   前記生体認証スコアに基づいて選択した質問を前記利用者に提示して回答を受け付け、回答の内容に基づき質問認証スコアを付与するステップと、
   前記生体認証スコアに前記質問認証スコアを加算してスコアを算出するステップと、
   前記スコアが所定の条件を満たす場合には認証成功とするステップと、
   前記スコアが所定の条件を満たしていない場合に、提示した質問の回数が所定の回数に達しているときは認証失敗とし、前記質問の回数が所定の回数に達していないときは別の質問を提示して回答を受け付けるステップと、
   を有することを特徴とする認証方法。
7. 利用者の生体認証情報を入力して生体認証を行い、生体認証結果に基づき生体認証スコアを付与する処理と、
   前記生体認証スコアに基づいて選択した質問を前記利用者に提示して回答を受け付け、回答の内容に基づき質問認証スコアを付与する処理と、
   前記生体認証スコアに前記質問認証スコアを加算してスコアを算出する処理と、
   前記スコアが所定の条件を満たす場合には認証成功とする処理と、
   前記スコアが所定の条件を満たしていない場合に、提示した質問の回数が所定の回数に達しているときは認証失敗とし、前記質問の回数が所定の回数に達していないときは別の質問を提示して回答を受け付ける処理と、
   をコンピュータに実行させることを特徴とする認証プログラム。

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