JP7250960B2 - ユーザのバイオメトリクスを利用したユーザ認証および署名装置、並びにその方法 - Google Patents

ユーザのバイオメトリクスを利用したユーザ認証および署名装置、並びにその方法 Download PDF

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Description

本発明は、スマートフォンのようにタッチディスプレイを備えた情報機器、またはデスクトップＰＣ、ノートパソコン、タブレットＰＣ、閉回路テレビジョン、ＩｏＴ、自動運転車、ドローンなどを含む様々なユーザ情報デバイスとネットワークを利用するビジネスサービスで提供することができるユーザ認証および署名装置、並びにその方法に関するものである。
さらに詳細に、本発明は、クライアントサーバまたはＰ２Ｐネットワークモデルのネットワーク環境でサービスされる様々なウェブに基づくビジネス、そして特定のプラットフォームで実行されるアプリケーションに基づくビジネスで様々な情報機器が提供すべきユーザ認証のための暗号鍵／パスワードを生成・検証するシステムであって、より簡単で、かつ秘密性や安全性を保障するユーザ認証およびデジタル署名装置、並びにその方法に関するものである。
未来技術と言われているＩｏＴ（Ｉｎｔｅｒｎｅｔ ｏｆ Ｔｈｉｎｇｓ）、自動運転車（Ｓｅｌｆ Ｄｒｉｖｉｎｇ Ｃａｒ）、ドローンなどの装置や装備、そしてサービス技術において最も重要な技術分野は、セキュリティである。
特に、数多くのものがアクセスし、処理されるＩｏＴでは、セキュリティ技術がさらに重要視されている。その中でもユーザ認証のための中核技術であるパスワードは、隠匿の容易性、機密性、安全性、使用上の利便性がさらに強化され、デジタル署名機能などを共に提供する技術が切に求められている。
一般に、ユーザ／所有者の認証方法には、ＩＤ／パスワードや個人識別番号などが用いられる。ＩＤ／パスワードは、コストは低いが保安性の面で脆弱である。例えば、ユーザ／所有者は、文字や数字、記号などを組み合わせ、パスワードを生成する際、その長さが短くて覚えやすいパターンの形態を好む。このようなパスワードは、他人に予測されることが可能であり、盗まれやすい。一方、盗まれることを防止するため、文字や数字、記号などを組み合わせ、パスワードを複雑かつ長いものにすると、ユーザ／所有者は覚えにくいため、紙やＵＳＢ、またはその他の保存メディアにバックアップ・保存し、必要なときに利用するが、これもまたハッキング、または盗難などでパスワードを盗まれる危険性が高い。
最近の資料（ｗｗｗ．ｆｉｄｏａｌｌｉａｎｃｅ．ｏｒｇ）によると、現在、最も多く利用されているパスワードの認証方式には深刻な問題があることが分かる。具体的に、最近の資料によると、データリークの８０％以上はパスワードにその原因があり、ユーザの９０％以上がオンラインアカウントを持っているところ、パスワードの５１％以上が再度使用されており、パスワードを忘れたためオンラインショッピングの１／３が放棄され、１つのパスワードをリセットして維持するのに平均７０ドルの費用がかかるという問題がある。
一方、デジタル署名機能とは、送信者と受信者との間で送受信されるユーザ認証情報、またはメッセージに対し、第三者による偽変造の有無を探知し、第三者の偽装工作によるユーザ認証情報、またはメッセージの乗っ取りの有無を検出したり、やり取りしたユーザ認証情報、またはメッセージの送受信に対する事後否認を防止したりすることを目的として具現される技術である。
また、ヒトのバイオメトリクス、すなわち、指紋や虹彩、顔、静脈、音声を認識する技術を利用し、ユーザ認証手段、またはデジタル署名機能を代替することができる。送信するユーザ認証情報、またはメッセージに送信者のバイオ情報を付加して送信し、受信者が保管している送信者のバイオ情報と比較することで、送信者のユーザ認証と署名機能を同時に実現することができる。ヒトのバイオ情報をユーザ認証、または署名情報として用いる場合、保安性および利便性が高い。しかしながら、第三者に提供されるバイオ情報が変形されずに盗まれ流出してしまうと、交換変更などが不可能なため、致命的である。さらに、バイオ情報の提供には、個人情報取り扱いに関する法律的制約があるため、他人、すなわち、第三者によるバイオ情報管理は決して望まれるものではない。何故かというと、バイオ情報は一度流出してしまうと再発給することができず、永久に悪用される可能性が高いためである。
一方、既存のパスワード方式に代わり、ユーザのバイオメトリクスを用いてユーザ認証を実現する国際標準規格技術がＦＩＤＯ（Ｆａｓｔ ＩＤｅｎｔｉｔｙ Ｏｎｌｉｎｅ）アライアンスで生まれた。ＦＩＤＯアライアンスは、より便利かつ安全な認証システムを共同構築し、認証システムに対する技術標準を提示する役割を果たす連合体であって、２０１２年夏に結成され、２０１３年２月に正式に発足した。２０１４年１２月にＦＩＤＯ１．０を発表し、２０１９年にはＦＩＤＯアライアンスとＷ３Ｃ（Ｗｏｒｌｄ Ｗｉｄｅ Ｗｅｂ Ｃｏｎｓｏｒｔｉｕｍ）が協働してＦＩＤＯ２．０を世界標準に決定し、積極的に普及している。ＦＩＤＯ２．０は、モバイル（アプリケーション）で主に使用されるバイオメトリクス認証標準であるＦＩＤＯ１．０とは異なり、モバイルを含むＰＣ、ＩｏＴ機器など様々な環境で使用することができるように拡張したものである。
ＦＩＤＯは、スマートフォンなどの認証装置（例えば、指紋認識装置など）を利用し、情報を収集した後、認証子（ａｕｔｈｅｎｔｉｃａｔｏｒ）を通じて認証結果値を生成し、サーバに転送し、サーバで検証する次世代の認証技術として注目を集めている。
ＦＩＤＯ１．０とＦＩＤＯ２．０は、モバイルを基盤としたＵＡＦとウェブを基盤としたＵ２Ｆの認証標準によって行われる。ＵＡＦ（Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ Ａｕｔｈｅｎｔｉｃａｔｉｏｎ Ｆａｃｔｏｒ）は、指紋や音声、顔などユーザ固有の生体情報を認識して認証する主にモバイルで使用される認証方式であって、スマートフォンなどユーザの端末の生体情報を利用し、ユーザを認証した後、非対称鍵の組（個人鍵、公開鍵）を生成し、サービス提供サーバに公開鍵を登録して遠隔認証を行う。Ｕ２Ｆ（Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ ２ｎｄ Ｆａｃｔｏｒ）は、ＩＤ／パスワード方式で１次認証を行った後、テンポラリーパスワードが保存されているＵＳＢ、またはスマートカードを用いて２次認証を行う主にＰＣで使用される認証方式である。
一方、ビットコインなどのような暗号通貨を基盤としたビジネスでは、暗号通貨の所有者による秘密鍵の設定や保管、管理が何より重要となる。言い換えると、秘密鍵を紛失し、またはハッキングなどで乗っ取られた場合、同じ秘密鍵を再生成することが不可能なため、暗号通貨の所有権を失い、ビットコインの資産価値が永遠に消えてしまう恐れが常に存在する。
秘密鍵は、ランダムで選択された数字、または文字の組み合わせからなる。秘密鍵を所有し、支配する者が、暗号通貨アドレスに紐付けされた全ての資金を所有し、支配することになる。秘密鍵は暗号通貨所有者の署名生成に用いられ、暗号通貨の資金は必ず該署名によってその使用権利が与えられることから、暗号通貨所有者の秘密鍵に関連する技術は、暗号通貨を構成する技術の中核要素となる。
現在、広く使われているデジタル署名技術は、「公開鍵暗号方式」と類似の技術に基づいている。メッセージとデジタル署名を受信者に送ると、受信者は、送信者の公開鍵で暗号文（署名）を複号化する。複号化したメッセージと受信したメッセージが一致すると、「送信者の認証」および「送信者の否認防止」の確認が可能になる。このような機能は「デジタル署名方式」と呼ばれる。
かかるデジタル署名方式にも問題がある。複号化のために提供される公開鍵が、第三者の偽装により、送信者から送られた公開鍵と一致しない場合、送信者の認証はさることながら、否認防止の確認も失敗する。このような危険を防止するために提案された技術が「デジタル証明書、公認の認証書」方式である。
「デジタル証明書、公認の認証書」方式とは、「認証局（ＣＡ：Ｃｅｒｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ Ａｕｔｈｏｒｉｔｙ）」という第三の機関を設け、自分の秘密鍵、または公開鍵を認証局に登録した上で、該秘密鍵、または該公開鍵に対する証明書の発行を依頼し、発行された認証書を、秘密鍵、または公開鍵の公証情報として活用するインフラ方式である。このデジタル証明書、すなわち、公認の認証書方式も第三の認証局の設立や維持費用など、経済的に負担がかかり、また、ユーザ／所有者にとって使い勝手が非常に悪い方式である。
本発明が解決しようとする課題は、背景技術に記載した様々な用途、すなわちＩｏＴ、仮想通貨の流通プラットフォームなどあらゆるアプリケーションサービスにおいて機密性と安全性を保証するユーザ認証、およびデジタル署名機能を提供する一方、ユーザまたは所有者が生成しやすく、管理が簡単であり、記憶の負担が少ないパスワード、または暗号鍵を生成する技術を提供することにある。また、生成したパスワードまたは暗号鍵によるユーザ認証および署名をバイオ情報で制御し、よりスピーディーで経済的なユーザ認証および署名機能を同時に提供する装置、並びにその方法を提供することにある。
また、本発明が解決しようとする課題は、ユーザのバイオメトリクスを用いるＦＩＤＯの標準スペックとプロトコルによるユーザ認証および署名方法より早く、かつ容易であり、ウェブアプリケーションサービスなどでヒトのバイオ情報をユーザの署名情報として用いる場合、バイオ情報を第三者に提供しながらも、盗用などの危険に対して安全なユーザ認証およびデジタル署名機能をサービス装置に同時に提供する装置、並びにその方法を提供することにある。
さらに、本発明が解決しようとする課題は、様々な用途に活用することができ、認証局など第三の機関の介入や保証がなくても秘密性と安全性を保証するデジタル署名および認証機能が内蔵された、経済的に運用可能なデジタル署名装置、並びにその方法を提供することにある。
通常、ユーザ認証および署名装置は、ユーザの暗号鍵が登録され、該暗号鍵（パスワード）に対する認証手段を必ず含み、デジタル署名のための装置または手段を備えている。
したがって、前述した課題を解決するための、タッチディスプレイにおけるユーザのタッチデータおよびユーザのバイオメトリクスに基づくユーザ認識装置を用いる本発明のユーザ認証および署名装置において、ユーザがユーザの暗号鍵を設定・登録する装置は、タッチディスプレイとコンピューティング機能を備えたユーザ情報デバイスと、前記ユーザ情報デバイスに備えられたユーザバイオ入出力装置を利用し、ユーザのバイオメトリクスをユーザから取得した後、ユーザの情報デバイスメモリに保存し、前記取得・保存したユーザのバイオメトリクスに基づいてユーザを認識するユーザのバイオメトリクス認識プロセッサを備えたユーザ情報デバイスと、前記ユーザ情報デバイスのタッチディスプレイ上に表示するための特定画像データを前記ユーザ情報デバイスに保存・管理するユーザの画像データ管理プロセッサと、前記ユーザ情報デバイスのタッチディスプレイ上において、ユーザの暗号鍵の登録を要求する暗号鍵登録窓の表示プロセッサと、ユーザの暗号鍵の登録要求に応じ、ユーザ情報デバイスの画像保存装置に保存されている画像データのうち、ユーザまたは前記ユーザの画像データ管理プロセッサが選択した画像データを、前記ユーザ情報デバイスのタッチディスプレイ上にアップロードして表示するユーザ登録用暗号鍵の生成画像アップロードプロセッサと、前記ユーザ登録用暗号鍵の生成画像アップロードプロセッサによってユーザ情報デバイスのタッチディスプレイ上に表示された画像データ上における特定位置の画素をユーザがタッチ・指定すると、ユーザの登録用暗号鍵の生成データを取得するユーザ登録用暗号鍵の生成データ取得プロセッサと、バイオメトリクス入出力装置を利用してユーザから取得し、前記ユーザの情報デバイスメモリに保存したユーザのバイオメトリクス、またはユーザ登録用暗号鍵のデータ取得プロセッサが取得したユーザ登録用暗号鍵のデータを暗号化し、ユーザ登録用暗号鍵を生成するユーザ登録用暗号鍵の生成プロセッサとを備え、前記ユーザ登録用暗号鍵の画像アップロードプロセッサによって前記ユーザ情報デバイスのタッチディスプレイ上に表示された画像データ上における特定位置の画素をユーザがタッチ・指定すると、ユーザ登録用暗号鍵のデータを取得するユーザ登録用暗号鍵の生成データ取得プロセッサは、（ａ）前記バイオメトリクス入出力装置を利用し、前記ユーザのバイオメトリクスをユーザから再度取得し、前記既に取得・保存したユーザのバイオメトリクスと比較して同じユーザであることを確認するユーザ認識処理を行った後、タッチ画素の座標値およびタッチ画素のカラー値を取得処理するユーザ登録用暗号鍵の生成データ取得プロセッサ、または（ｂ）前記バイオメトリクス入出力装置を利用し、前記ユーザのバイオメトリクスをユーザから再度取得し、前記既に取得・保存したユーザのバイオメトリクスと比較して同じユーザであることを確認する認識処理と同時に、前記タッチ画素の座標値および前記タッチ画素のカラー値を取得処理するユーザ登録用暗号鍵の生成データ取得プロセッサのうち、少なくとも１つのプロセッサを含んでなる。
また、バイオメトリクス入出力装置を利用し、ユーザから取得して前記ユーザの情報デバイスメモリに保存したユーザのバイオメトリクス、または前記ユーザ登録用暗号鍵の生成データ取得プロセッサによって取得したユーザ登録用暗号鍵の生成データを暗号化し、ユーザ登録用暗号鍵を生成するユーザ登録用暗号鍵の生成プロセッサは、（ａ）前記タッチ画素の座標値、前記タッチ画素のカラー値、若しくはバイオメトリクス入出力装置を利用してユーザから取得し、ユーザの情報デバイスメモリに保存したユーザのバイオメトリクスのうち、少なくとも１つ以上を選択し、それぞれ暗号化を先に行った後、暗号化したそれぞれのデータを１つに結合したデータ、１つ以上の暗号化したデータと暗号化していないデータとを１つに結合したデータ、若しくは前記１つに結合したデータを再度暗号化したデータのうち、いずれか１つを用いて前記ユーザ登録用暗号鍵を生成するユーザ登録用暗号鍵の生成プロセッサ、または（ｂ）前記タッチ画素の座標値、前記タッチ画素のカラー値、若しくはバイオメトリクス入出力装置を利用してユーザから取得し、ユーザの情報デバイスメモリに保存したユーザのバイオメトリクスのうち、少なくとも２つ以上のデータをまず１つに結合した後、暗号化を行って暗号化したデータ、前記少なくとも２つ以上のデータを１つに結合して暗号化したデータと暗号化していないデータとを１つに結合したデータ、若しくは前記結合したデータを再度暗号化したデータのうち、いずれか１つを用いて前記ユーザ登録用暗号鍵を生成するユーザ登録用暗号鍵の生成プロセッサのうち、１つを含んでなる。
また、ユーザ認証および署名装置は、タッチディスプレイとコンピューティング機能を備えたユーザ情報デバイスと、前記ユーザ情報デバイスに備えられたユーザバイオ入出力装置を利用し、ユーザのバイオメトリクスをユーザから取得した後、ユーザの情報デバイスメモリに保存し、前記取得・保存したユーザのバイオメトリクスに基づいてユーザを認識するユーザのバイオメトリクス認識プロセッサを備えたユーザ情報デバイスと、前記ユーザ情報デバイスのタッチディスプレイ上に表示するための特定画像データを前記ユーザ情報デバイスに保存・管理するユーザの画像データ管理プロセッサと、前記ユーザ情報デバイスのタッチディスプレイ上において、ユーザの暗号鍵の認証を要求する暗号鍵認証窓を表示するプロセッサと、ユーザの暗号鍵の認証要求に応じ、前記ユーザ情報デバイスの画像保存装置に保存されている画像データのうち、ユーザまたは前記ユーザの画像データ処理プロセッサがユーザ登録用暗号鍵用に選択した画像データを、前記ユーザ情報デバイスのタッチディスプレイ上に再度アップロードして表示するユーザ認証用暗号鍵の生成画像アップロードプロセッサと、ユーザが、再度表示された画像データ上において、ユーザの暗号鍵を登録する際にタッチ・指定した位置の画素を思い起こし、同じ位置の画素を再度タッチすると、ユーザ認証用暗号鍵の生成データを取得するユーザ認証用暗号鍵の生成データ取得プロセッサと、前記ユーザ認証用暗号鍵の生成データ取得プロセッサが取得したユーザ認証用暗号鍵の生成データを暗号化し、ユーザ認証用暗号鍵を生成するユーザ認証用暗号鍵の生成プロセッサと、前記ユーザ認証用暗号鍵の生成プロセッサが再度生成した暗号鍵と、前記ユーザ情報デバイス、またはユーザの暗号鍵の認証を要求する機器内に既に保存されている暗号鍵とを比較・判定するユーザ登録用暗号鍵の認証プロセッサとを備え、ユーザが、前記ユーザ認証用暗号鍵の生成画像アップロードプロセッサにより再度表示された前記画像データ上において、ユーザの暗号鍵を生成する際にタッチ・指定した位置の画素を思い起こし、同じ位置の画素を再度タッチすると、ユーザ認証用暗号鍵の生成データを取得するユーザ認証用暗号鍵の生成データ取得プロセッサは、（ａ）バイオメトリクス入出力装置を利用し、ユーザのバイオメトリクスをユーザから再度取得し、前記既に取得・保存したユーザのバイオメトリクスと比較して同じユーザであることを確認した後、前記再度表示された画像データ上において、ユーザが前記ユーザの暗号鍵を生成する際にタッチ・指定した位置の画素を思い起こし、同じ位置の画素を再度タッチすると、再タッチ画素の座標値および再タッチ画素のカラー値を取得するプロセッサ、または（ｂ）前記再度表示された画像データ上において、ユーザが前記ユーザの暗号鍵を登録する際にタッチ・指定した位置の画素を思い起こし、同じ位置の画素を再度タッチすると、前記ユーザのバイオメトリクスを再度取得し、前記ユーザのバイオメトリクス認識プロセッサによって保存されているユーザのバイオメトリクスと比較すると同時に、再タッチ画素の座標値および再タッチ画素のカラー値を取得するプロセッサのうち、１つを含んでなる。
再度取得したユーザのタッチデータと、保存されているユーザのバイオメトリクスを暗号化し、ユーザ認証用暗号鍵を生成するユーザ認証用暗号鍵の生成プロセッサは、（ａ）前記再タッチ画素の座標値、前記再タッチ画素のカラー値、若しくはバイオメトリクス入出力装置を利用してユーザから取得し、ユーザの情報デバイスメモリに保存したユーザのバイオメトリクスのうち、少なくとも１つ以上を選択し、それぞれ暗号化を先に行った後、暗号化したそれぞれのデータを１つに結合したデータ、１つ以上の暗号化したデータと暗号化していないデータとを１つに結合したデータ、若しくは前記１つに結合したデータを再度暗号化したデータのうち、いずれか１つを用いて前記ユーザ認証用暗号鍵を生成するユーザ認証用暗号鍵の生成プロセッサ、または（ｂ）前記再タッチ画素の座標値、前記再タッチ画素のカラー値、若しくはバイオメトリクス入出力装置を利用してユーザから取得し、ユーザの情報デバイスメモリに保存したユーザのバイオメトリクスのうち、少なくとも２つ以上のデータをまず１つに結合した後、暗号化を行って暗号化したデータ、１つに結合して暗号化したデータと暗号化していないデータとを１つに結合したデータ、若しくは前記結合したデータを再度暗号化したデータのうち、いずれか１つを用いて前記ユーザ認証用暗号鍵を生成するユーザ認証用暗号鍵の生成プロセッサのうち、１つを含んでなる。
また、ユーザ認証および署名方法は、ユーザ情報デバイスのバイオメトリクス入出力装置を利用し、ユーザのバイオメトリクス情報をユーザから取得した後、前記ユーザ情報デバイスのユーザのバイオメトリクスプロセッサ内のメモリデバイスに保存する段階と、ユーザから暗号鍵（パスワード）の登録要求を受信する段階と、暗号鍵の登録要求に応じ、前記ユーザ情報デバイスの画像保存装置に保存されている画像データのうち、ユーザまたは画像データ処理プロセッサが選択した画像データを前記ユーザ情報デバイスのタッチディスプレイ上にアップロードして表示する段階と、前記ユーザ情報デバイスのタッチディスプレイ上に表示された画像データ上における特定位置の画素をユーザがタッチ・指定すると、タッチ画素の座標値およびタッチ画素のカラー値をユーザ登録用暗号鍵の生成データとして取得する段階と、前記タッチ画素の座標値および前記タッチ画素のカラー値、若しくはユーザの情報デバイスメモリに保存されているユーザのバイオメトリクスを組み合わせて暗号化し、ユーザ登録用暗号鍵を生成する段階と、を含み、前記ユーザ情報デバイスのタッチディスプレイ上に表示された画像データ上における特定位置の画素をユーザがタッチ・指定すると、前記タッチ画素の座標値および前記タッチ画素のカラー値をユーザ登録用暗号鍵の生成データとして取得する段階は、（ａ）バイオメトリクス入出力装置を利用し、前記ユーザのバイオメトリクスをユーザから再度取得し、前記既に取得・保存したユーザのバイオメトリクスと比較し、同じユーザであることを確認した後、前記タッチ画素の座標値および前記タッチ画素のカラー値を取得する段階、または（ｂ）前記ユーザのバイオメトリクスを再度取得し、ユーザのバイオメトリクス検証プロセッサによって保存されているユーザのバイオメトリクスと比較すると同時に、前記タッチ画素の座標値および前記画素のカラー値を取得する段階のうち、少なくとも１つの段階を含んでなる。
一方、前記タッチ画素の座標値および前記タッチ画素のカラー値、若しくは前記保存されているユーザのバイオメトリクスを組み合わせて暗号化し、ユーザ登録用暗号鍵を生成する段階は、（ａ）前記タッチ画素の座標値、前記タッチ画素のカラー値、若しくは前記バイオメトリクス入出力装置を利用してユーザから取得し、前記ユーザの情報デバイスメモリに保存したユーザのバイオメトリクスのうち、少なくとも１つ以上を選択し、それぞれ暗号化を先に行った後、暗号化したそれぞれのデータを１つに結合したデータ、１つ以上の暗号化したデータと暗号化していないデータとを１つに結合したデータ、若しくは前記１つに結合したデータを再度暗号化したデータのうち、いずれか１つを用いて前記ユーザ登録用暗号鍵を生成する段階、または（ｂ）前記タッチ画素の座標値、前記タッチ画素のカラー値、若しくは前記バイオメトリクス入出力装置を利用してユーザから取得し、前記ユーザの情報デバイスメモリに保存したユーザのバイオメトリクスのうち、少なくとも２つ以上のデータをまず１つに結合した後、暗号化を行って暗号化したデータ、前記少なくとも２つ以上のデータを１つに結合して暗号化したデータと暗号化していないデータとを１つに結合したデータ、若しくは前記結合したデータを再度暗号化したデータのうち、いずれか１つを用いて前記ユーザ登録用暗号鍵を生成する段階のうち、１つを含んでなる。
また、ユーザ認証および署名方法は、登録されているユーザの暗号鍵に対する認証要求を受信する段階と、ユーザの暗号鍵の認証要求に応じ、ユーザ情報デバイスの画像保存装置に保存されている画像データのうち、ユーザまたは画像データ処理プロセッサがユーザ登録用暗号鍵用に選択した画像データを、前記ユーザ情報デバイスのタッチディスプレイ上に再度アップロードして表示する段階と、ユーザが、再度表示された画像データ上において、ユーザの暗号鍵を登録する際にタッチ・指定した位置の画素を思い起こし、同じ位置の画素を再度タッチすると、ユーザ認証用暗号鍵の生成データを取得する段階と、前記ユーザ認証用暗号鍵の生成データを暗号化し、ユーザ認証用暗号鍵を生成する段階と、ユーザ認証用暗号鍵の生成プロセッサが再度生成した暗号鍵と、前記ユーザ情報デバイスまたはユーザの暗号鍵の認証を要求する機器内に登録されている暗号鍵とを比較・判定する段階とを含み、前記再度表示された画像データ上において、ユーザがユーザの暗号鍵を生成する際にタッチ・指定した位置の画素を思い起こし、同じ位置の画素を再度タッチすると、ユーザ認証用暗号鍵の生成データを取得する段階は、（ａ）バイオメトリクス入出力装置を利用し、ユーザのバイオメトリクスをユーザから再度取得し、前記既に取得・保存したユーザのバイオメトリクスと比較して同じユーザであることを確認した後、前記再度表示された画像データ上において、ユーザが前記ユーザの暗号鍵を生成する際にタッチ・指定した位置の画素を思い起こし、同じ位置の画素を再度タッチすると、再タッチ画素の座標値および再タッチ画素のカラー値を取得する段階、または（ｂ）前記再度表示された画像データ上において、ユーザが前記ユーザの暗号鍵を登録する際にタッチ・指定した位置の画素を思い起こし、同じ位置の画素を再度タッチすると、前記ユーザのバイオメトリクスを再度取得し、ユーザのバイオメトリクス認識プロセッサによって保存されているユーザのバイオメトリクスと比較すると同時に、再タッチ画素の座標値および再タッチ画素のカラー値を取得する段階のうち、１つを含んでなる。
また、前記再タッチ画素の座標値および前記再タッチ画素のカラー値、または保存されているユーザのバイオメトリクス情報を再度暗号化し、前記ユーザ認証用暗号鍵を生成する段階は、（ａ）前記再タッチ画素の座標値、前記再タッチ画素のカラー値、若しくはバイオメトリクス入出力装置を利用してユーザから取得し、ユーザの情報デバイスメモリに保存したユーザのバイオメトリクスのうち、少なくとも１つ以上を選択し、それぞれ暗号化を先に行った後、暗号化したそれぞれのデータを１つに結合したデータ、１つ以上の暗号化したデータと暗号化していないデータとを１つに結合したデータ、若しくは前記１つに結合したデータを再度暗号化したデータのうち、いずれか１つを用いて前記ユーザ認証用暗号鍵を生成する段階、または（ｂ）前記再タッチ画素の座標値、前記再タッチ画素のカラー値、若しくはバイオメトリクス入出力装置を利用してユーザから取得し、ユーザの情報デバイスメモリに保存したユーザのバイオメトリクスのうち、少なくとも２つ以上のデータをまず１つに結合した後、暗号化を行って暗号化したデータ、１つに結合して暗号化したデータと暗号化していないデータとを１つに結合したデータ、若しくは前記結合したデータを再度暗号化したデータのうち、いずれか１つを用いて前記ユーザ認証用暗号鍵を生成する段階のうち、１つを含んでなる。
一方、取得したタッチ画素の座標値、タッチ画素のカラー値、または前記ユーザのバイオメトリクスを暗号化し、前記ユーザ登録用暗号鍵を生成する際、一方向ハッシュ関数（Ｏｎｅ－ｗａｙ Ｈａｓｈ Ｆｕｎｃｔｉｏｎ）、または楕円曲線方程式（Ｅｌｌｉｐｔｉｃ Ｃｕｒｖｅ Ｅｑｕａｔｉｏｎ）を利用して暗号化し、暗号鍵化することができる。
また、再度取得した同じタッチ点の代表画素の座標値、代表画素のカラー値、または前記保存したユーザのバイオメトリクスを再度暗号化し、ユーザ認証用暗号鍵を生成する際、一方向ハッシュ関数、または楕円曲線方程式を利用して暗号化し、暗号鍵化することができる。
本発明によると、世界標準であるＦＩＤＯ１．０およびＦＩＤＯ２．０のスペックとプロトコルによるユーザ認証および署名装置、並びにその方法より簡単かつ安全であり、より強力な機密性を持つユーザ認証および署名装置、並びにその方法を提供することができる。
また、本発明によると、ユーザ固有の３つの認証情報を基盤としたユーザ認証および署名システムを提供することができる。具体的に、ユーザの知識情報と所有情報、バイオ情報に基づくユーザ認証および署名システムを通じ、ＦＩＤＯ標準規格およびプロトコルとは異なって署名システムを用いることなく、ユーザ固有の個人情報であるバイオ情報を第三者のサービス装置に提供するとしても盗用の危険性がない上に、紛失されても第三者にとっては使い道のないデータに過ぎないため、ユーザのバイオ情報を安心して利用することができる、ニューエコシステムのユーザ認証および署名装置を提供することができる。
また、本発明によると、暗号鍵を別の装置などに保存する必要がなく、暗号鍵の生成過程さえ覚えておくと、同じ方法で、様々な機器やサービスで１つのパスワードを安全に利用することができる簡単なユーザ認証および署名方式を提供することができる。
また、本発明によると、記憶の負担が少なく、隠匿性の高いユーザの暗号鍵を、ユーザの特定写真／画像を利用して簡単に生成することができ、ユーザのバイオメトリクスを併せて利用することで、ＩｏＴ、暗号通貨の流通、または様々な用途のアプリケーションサービスにおいて、秘密性や安全性、再現性に優れたユーザ認証および署名の統合装置を提供することができる。
また、本発明によると、暗号鍵（個人鍵／公開鍵）を生成するための乱数発生器といった別のツールを提供する必要がないため、経済的なユーザ認証および署名装置を提供することができる。
また、本発明によると、既存のＦＩＤＯ標準規格のユーザの認証子であるユーザのバイオメトリクスに、ユーザの写真／画像を付加し、マルチモダル認証子にすることで、ユーザにとっての利便性がより高くなり、さらに、現行のＦＩＤＯ標準のデジタル署名方式である公開鍵署名方式にマルチモダル認証子を加えることで、ＦＩＤＯ標準を変更することなく、より強力なユーザ署名方式を提供することもできる。
本発明の一実施例にかかるユーザ認証および署名装置が実行されるネットワークモデルの例示図である。 ユーザのバイオメトリクスの処理を示す例示図である。 本発明の一実施例にかかるユーザ認証および署名装置の例示図である。 本発明の一実施例にかかるユーザの画像データの管理プロセッサの実施例である。 本発明の一実施例にかかるユーザ認証および署名装置により、ユーザの暗号鍵が登録される過程を示すフローチャートである。 特定アプリケーションでユーザの暗号鍵の登録を求める暗号鍵入力窓を示す例示図である。 ユーザの暗号鍵の登録要求に応じ、タッチディスプレイにユーザの画像をアップロードする実施例である。 画像上でタッチ画素のデータを取得する実施例を示す図である。 ユーザ認証のため、ユーザのディスプレイ上に表示されたユーザ認証用パスワードの入力窓を示す例示図である。 本発明の一実施例にかかるユーザ認証および署名装置による、ユーザを認証するためのプロセスを示すフローチャートである。 本発明の一実施例にかかるユーザ認証および署名装置が複数の画像を利用し、ユーザの暗号鍵を登録・認証するために表示した画像の例示図である。 ＦＩＤＯの標準規格による、ユーザ登録のためのプロセスを示す図である。 ＦＩＤＯの標準規格による、ユーザ認証のためのプロセスを示す図である。 標準のデジタル署名方式で処理される機能間の関係を示すフローチャートである。
以下、図面を参照し、本発明の実施例について、本発明の属する技術分野における通常の知識を有する者が容易に実施することができるよう詳細に説明する。しかしながら、本発明は様々な形態に具現化することができ、ここで説明する実施例に限定されるものではい。
本発明の技術についての理解を手助するため、本明細書で用いられる技術用語について説明する。
ユーザ認証とは、ユーザがサービスや情報を利用しようとする際、ユーザに利用権限を与えるために行われる検証手続きの一種である。すなわち、ユーザを識別することができるＩＤまたはパスワードなどをユーザに登録させた上で、ユーザが提示したＩＤまたはパスワードと、登録済みのＩＤまたはパスワードとを比較することで、利用権限を持つユーザであるかを認証する処理である。一方、ユーザ署名装置とは、ユーザのＩＤまたはパスワードなどの偽変造を検出し、第三者による偽装を検出し、事後否認を防止する機能を有する装置である。
また、本明細書における暗号鍵とは、一般的に通用するユーザの暗証番号、秘密鍵、またはパスワードと同じ意味である。さらに、暗号鍵は、暗号技術分野におけるプライベート鍵、パブリック鍵と同じ意味で用いられることもできる。また、暗号鍵は、実施例によっては、ユーザ暗号鍵、ユーザ登録用暗号鍵、またはユーザ認証用暗号鍵を意味することができ、ハッシュ関数を利用して暗号化された場合は、ハッシュ値の暗号鍵を意味することもできる。そして、ユーザの生体情報、すなわち、指紋や虹彩、顔、血脈、音声データなどをユーザのバイオメトリクスと表す。
また、本明細書におけるパスワード／暗号鍵の高い機密性とは、パスワード／暗号鍵を生成するソースのエントロピー、すなわち、ランダム性が大きく、パスワード／暗号鍵が非常に長くて高性能コンピュータで処理してもその解読が極めて難しいことを意味する。また、パスワード／暗号鍵の安全性とは、偽造、または変造の可不可、すなわち、パスワード／暗号鍵を盗まれても、他人がそれを再現したり使用したりすることが装置的に不可能であることを意味する。そして、パスワード／暗号鍵の本人再現性とは、ユーザにだけパスワード／暗号鍵の保管・保存が簡単であり、覚えやすく、再現が容易であることを意味する。
また、本明細書におけるプロセッサとは、特定手段や機能を行うコンピュータのソフトウェア、またはハードウェアを意味する。
また、本明細書におけるタッチとは、スマートフォンのディスプレイ上における「指」や「ペン」などを用いたユーザの入力行動、またはデスクトップパソコンのディスプレイ上における「指」や「ペン」、「マウス」を用いた入力行動を指す用語として用いられる。
図１は、本発明の一実施例にかかるユーザ認証および署名装置が実行されるネットワークモデルの例示図である。
図１は、本発明の一実施例にかかるユーザ認証機能と署名機能を兼ね備えたユーザ認証および署名装置、並びに該装置が利用されるサービス環境を簡略に示す。
図１ａを参照すると、ユーザ認証および署名装置は、タッチディスプレイを備えたユーザ情報デバイス１０１、１０２、１０３、ある種のサービスを提供するアプリケーション提供サーバ１０５、およびユーザ情報デバイス１０１、１０２、１０３とアプリケーション提供サーバ１０５とを接続するネットワーク１０４で構成された環境で提供され、利用される。
例えば、ユーザ情報デバイス１０１、１０２、１０３は、スマートフォンやタブレット、ＰＣなどのように、タッチディスプレイ、ＣＰＵ、メモリ装置、そしてネットワークインターフェースなどを備えたコンピューティング機器であり得る。
アプリケーション提供サーバ１０５は、アプリケーションサービスのユーザを登録し、管理するためのユーザデータベース１０６を備えることができ、ユーザデータベース１０６には、ユーザのＩＤ、パスワードなどユーザが生成した暗号鍵を保存することができる。
図１ｂは、Ｐ２Ｐ（Ｐｅｅｒ ｔｏ Ｐｅｅｒ）型ネットワーク環境下で本発明のユーザ認証および署名装置が提供され、利用される実施例を示す。図１ｂを参照すると、Ｐ２Ｐネットワーク１１１上の各ノードにユーザ情報デバイス１０７、１０８、１０９、１１０が提供され、それぞれのユーザ情報デバイスには、本発明のユーザ認証および署名装置が内蔵される形で提供されることができる。
その他、本発明のユーザ認証および署名装置は、アップルやグーグルストアなどのアプリケーションのように無線リンク方式のネットワーク、またはウェブアプリケーションのハイブリッドアプリケーションのネットワークで提供され、使用することができ、特定アプリケーションのユーザだけで構成されたクローズドな私設ネットワークでの提供も可能である。
以下、ユーザ情報デバイスは、図１に示す数々のユーザ情報デバイス１０１、１０２、１０３、１０７、１０８、１０９、１１０のうち、いずれか１つのユーザ情報デバイス１０１を称し、他のユーザ情報デバイス１０２、１０３、１０７、１０８、１０９、１１０がユーザ情報デバイス１０１と同じ機能を有することができることは言うまでもない。
図２は、ユーザのバイオメトリクスの処理を示す例示図である。
具体的に、図２ａ～図２ｄは、ユーザ情報デバイス１０１に内蔵されているユーザのバイオメトリクスを取得する装置を介し、ユーザ情報デバイス１０１に備えられたユーザのバイオメトリクス認識プロセッサで処理される一実施例を示す。
図２ａを参照すると、ユーザの指の指紋がユーザ情報デバイス１０１に内蔵された指紋認識装置２０１でスキャンされる。図２ｂを参照すると、その後、指紋の特徴点２０２によるユーザのバイオメトリクス２０３が抽出され、ユーザデバイスに保存されてユーザの指紋認識に用いられる。また、図２ｂを参照すると、ユーザのバイオメトリクス２０３は、１つの指紋の特徴点に対する数値データをビット単位で取得した例である。
また、図２ｃを参照すると、一般的にユーザの虹彩、顔、血脈などのバイオメトリクスは、ユーザ情報デバイス１０１に内蔵されたカメラ２０４を介して取得され、図２ｄを参照すると、ユーザの音声データはマイク２０５を介して取得され、それぞれ認識のためのパターンマッチングアルゴリズムが具現化されたプロセッサと一緒に内蔵され、提供される。
したがって、本発明におけるユーザのバイオメトリクスの取得と、取得したユーザのバイオメトリクス認識プロセッサには、ユーザ情報デバイス１０１に内蔵されて提供される装置、そしてプログラムをそのまま使用する。
本発明のユーザ認証および署名装置、並びにその方法を提供するに当たり、予めユーザ情報デバイスでユーザのバイオメトリクスを取得し、ユーザのバイオメトリクスの認識などの処理を行うことができるプロセッサを保有しなければならない。本明細書では、バイオメトリクス入出力装置を利用し、ユーザからユーザのバイオメトリクスを取得し、取得した該バイオメトリクスをユーザ情報デバイス内に保存して認識する処理を、ユーザのバイオメトリクス認識プロセッサとする。本明細書におけるユーザのバイオメトリクスによるユーザのバイオメトリクス認識プロセッサは、ユーザ情報デバイスに予め内蔵されたことを前提とする。本発明において、前記ユーザのバイオメトリクス認識プロセッサは公知技術を用いるため、具体的な説明を省略する。
図３は、本発明の一実施例にかかるユーザ認証および署名装置の例示図である。
図３を参照すると、ユーザ認証および署名装置は、ユーザ情報デバイス３００、ユーザの画像データ管理プロセッサ３０１、暗号鍵の登録／認証入力窓の表示プロセッサ３０２、ユーザ登録用／認証用暗号鍵の生成画像アップロードプロセッサ３０３、ユーザ登録用／認証用暗号鍵の生成データ取得プロセッサ３０４、ユーザ登録用／認証用暗号鍵の生成プロセッサ３０５、ユーザ登録用暗号鍵の認証プロセッサ３０６、およびユーザのバイオメトリクス認識プロセッサ３０７を含む。
ユーザ情報デバイス３００は、タッチディスプレイとコンピューティング機能を備える。具体的に、ユーザ情報デバイス３００は、スマートフォンやタブレット、ＰＣなどのようにタッチディスプレイ、ＣＰＵ、メモリ装置、そしてネットワークインターフェースなどを備えるコンピューティング機器であり得る。
ユーザの画像データ管理プロセッサ３０１は、ユーザ情報デバイス３００のタッチディスプレイ上に表示するための特定画像データを、ユーザ情報デバイス３００に保存・管理する。
暗号鍵の登録／認証入力窓の表示プロセッサ３０２は、暗号鍵の登録窓の表示プロセッサ、または暗号鍵の認証入力窓の表示プロセッサであり得る。そして、ユーザ情報デバイス３００のタッチディスプレイ上においてユーザの暗号鍵登録／認証を要求する。
ユーザ登録用／認証用暗号鍵の生成画像アップロードプロセッサ３０３は、ユーザ登録用暗号鍵の生成画像アップロードプロセッサ、またはユーザ認証用暗号鍵の生成画像アップロードプロセッサであり得る。そして、ユーザの暗号鍵の登録要求、またはユーザの暗号鍵の認証要求に応じ、ユーザ情報デバイス３００の画像保存装置に保存されている画像データの中から、ユーザまたはユーザの画像データ管理プロセッサ３０１が選択した画像データを、ユーザ情報デバイス３００のタッチディスプレイ上にアップロードし、表示する。
ユーザ登録用／認証用暗号鍵の生成データ取得プロセッサ３０４は、ユーザ登録用暗号鍵の生成データ取得プロセッサ、またはユーザ認証用暗号鍵の生成データ取得プロセッサであり得る。そして、ユーザ登録用／認証用暗号鍵の画像アップロードプロセッサ３０３によりユーザ情報デバイス３００のタッチディスプレイ上に表示された画像データ上の特定位置の画素をユーザがタッチ・指定すると、ユーザ登録用／認証用暗号鍵のデータを取得する。
ユーザ登録用／認証用暗号鍵の生成プロセッサ３０５は、ユーザ登録用暗号鍵の生成プロセッサ、またはユーザ認証用暗号鍵の生成プロセッサであり得る。そして、バイオメトリクス入出力装置を利用してユーザから取得し、ユーザの情報デバイスメモリに保存したユーザのバイオメトリクス、またはユーザ登録用／認証用暗号鍵の生成データ取得プロセッサ３０４が取得したユーザ登録用暗号鍵の生成データ、若しくはユーザ認証用暗号鍵の生成データを暗号化し、ユーザ登録用暗号鍵、またはユーザ認証用暗号鍵を生成する。
ユーザのバイオメトリクス認識プロセッサ３０７は、ユーザ情報デバイス３００に備えられたユーザのバイオメトリクス入出力装置を利用し、ユーザからユーザのバイオメトリクスを取得した後、ユーザの情報デバイスメモリに保存し、取得・保存したユーザのバイオメトリクスに基づいてユーザを認識する。
例えば、ユーザのバイオメトリクス認識プロセッサ３０７は、ユーザ情報デバイス３００に備えられ、図２に示すユーザのバイオメトリクス入出力デバイス２０４、２０５などを用いてユーザのバイオメトリクス２０３を取得した後、該バイオメトリクスを、ユーザ情報デバイス３００に内蔵されたユーザのバイオメトリクス認識プロセッサ３０７のメモリに保存することができる。
図４は、本発明の一実施例にかかるユーザの画像データ管理プロセッサの実施例である。
具体的に、図４は、ユーザ情報デバイス３００の記憶装置に保存された画像データ４０１、４０２の例である。各画像データ４０１、４０２には、保存日付、説明文、画像のデジタルデータが画素単位で保存されており、画像データ４０１、４０２はファイル装置として構成されている。
それぞれの画像データ４０１、４０２に付加された保存日付、説明文などは、ユーザがユーザ登録用／認証用暗号鍵を生成する際に用いた画像データを記憶するための連想記憶媒体として活用することができる。
また、ユーザの画像データ管理プロセッサ３０１は、特定アプリケーションで要求されるユーザ登録用暗号鍵であるかを認識し、画像データ４０１、４０２の作成日付、または説明文を参照して適合な画像を自動選択し、ユーザ情報デバイス３００のタッチディスプレイ上にアップロードする機能を備えることもできる。
例えば、特定日付に登録した暗号鍵の場合、該特定日付に関連のある画像を選択することができるように、特定人物に関連する暗号鍵の場合は、該特定人物の画像を選択することができるようシステムプログラムとして提供することもできる。また、ユーザが画像ファイル装置から希望する画像データを直接選択することができるインターフェースを備えることができる。
図５は、本発明の一実施例にかかるユーザ認証および署名装置により、ユーザの暗号鍵が登録される過程を示すフローチャートである。
以下、図５を参照し、本発明のプロセッサおよび各段階の処理内容に対するそれぞれの実施例を説明する。
図５を参照すると、ユーザ情報デバイス３００のディスプレイ上に、ユーザの暗号鍵（パスワード）の設定および登録を要求する入力窓が表示されるＳ５０１と、暗号鍵の設定および登録要求に応じ、ユーザの画像データ管理プロセッサ３０１は、ユーザ情報デバイス３００の画像データの保存ファイルをオープンＳ５０２した後、保存されている画像データをユーザ情報デバイス３００のタッチディスプレイにアップロードして表示しＳ５０３、ユーザに希望の画像データを選択させる。または、ユーザの画像データ管理プロセッサ３０１が、ユーザの暗号鍵の登録を要求するアプリケーションに適合な画像データを自動選択し、タッチディスプレイ上に表示することもできる。
したがって、ユーザ情報デバイス３００内に上記した２つの機能を有するプロセッサを備えてもよく、どちらかの一方の機能を提供してもよい。上記した自動選択手段は、パスワードを要求するアプリケーションの情報により、画像を自動選択できるようプログラムとして提供することができる。
その後、ユーザのバイオメトリクス認識プロセッサ３０７によって取得・保存したバイオメトリクスと、ユーザのバイオメトリクスとを再度対照し、同一であるＳ５０４と、ユーザ登録用／認証用暗号鍵の生成データ取得プロセッサ３０４は、ユーザ登録用暗号鍵の生成のために指定され、表示された特定画像上の特定タッチ画素の座標値およびカラー値を取得しＳ５０５、ユーザ登録用／認証用暗号鍵の生成プロセッサ３０５は暗号鍵を生成するＳ５０６、Ｓ５０７。
具体的に、ユーザ登録用／認証用暗号鍵の生成プロセッサ３０５は、（ａ）タッチ画素の座標値８０１、タッチ画素のカラー値８０２、若しくはバイオメトリクス入出力装置を利用してユーザから取得し、ユーザの情報デバイスメモリに保存したユーザのバイオメトリクス２０３のうち、少なくとも１つ以上を選択し、それぞれ暗号化を行った後、暗号化したそれぞれのデータを１つに結合したデータ、１つ以上の暗号化したデータと暗号化していないデータとを１つに結合したデータ、若しくは前記１つに結合したデータを再度暗号化したデータのうち、いずれか１つを用いて前記ユーザ登録用暗号鍵を生成するＳ５０６か、または（ｂ）タッチ画素の座標値８０１、タッチ画素のカラー値８０２、若しくはバイオメトリクス入出力装置を利用してユーザから取得し、ユーザの情報デバイスメモリに保存したユーザのバイオメトリクス２０３のうち、少なくとも２つ以上のデータをまず１つに結合し、暗号化を行って暗号化したデータ、少なくとも２つ以上のデータを１つに結合して暗号化したデータと暗号化していないデータとを１つに結合したデータ、若しくは結合したデータを再度暗号化したデータのうち、いずれか１つを用いて前記ユーザ登録用暗号鍵を生成するＳ５０７。
図６は、特定アプリケーションにおいてユーザの暗号鍵の登録を要求する暗号鍵入力窓の例示図である。
図６を参照すると、特定アプリケーションサービスでは、サービスの提供者がユーザにパスワードの登録を求める際、ユーザ情報デバイスのタッチディスプレイ上に、ユーザの暗号鍵の登録を要求する登録用暗号鍵の入力窓６０１を提示することができる。
図７は、ユーザの暗号鍵の登録要求に応じ、タッチディスプレイにユーザの画像をアップロードする実施例である。
図７を参照すると、図６に示すユーザの暗号鍵の登録要求に応じ、ユーザが登録用暗号鍵の入力窓６０１をタッチすると、ユーザの画像データ管理プロセッサ３０１により、画像保存ファイルから図４に示す画像データ４０１、４０２がユーザ情報デバイス３００のディスプレイ上にアップロードされて表示され、ユーザが、表示された画像から特定画像データ７０１を選択すると、選択された画像データ７０１が表示される。
図８は、画像上においてタッチ画素のデータを取得する実施例を示す図である。
具体的に、図８は、ユーザがユーザ情報デバイス３００のディスプレイ上に表示された画像データ７０１上における特定地点をタッチ・指定し、画像データ７０１から取得したユーザの画素データ８０１、８０２の処理を示す。
図８を参照すると、ユーザが特定位置をタッチすると、それと同時にユーザ情報デバイス３００に保存されているユーザのバイオメトリクス２０３が再度入力され、同一ユーザであるかを検証するユーザのバイオメトリクス認識プロセッサ３０７が駆動される。
ユーザのバイオメトリクス認識プロセッサ３０７のパターンマッチングの認識結果、同一ユーザであると判断されると、ユーザの登録用／認証用暗号鍵のデータ取得プロセッサ３０４がタッチ画素の座標値（Ｘ、Ｙ）８０１およびタッチ画素のカラー値（ＲＧＢ）８０２を取得する。一方、ユーザのバイオメトリクスの認証処理とユーザのタッチ画素データの取得処理は同時に行うこともできる。この場合、ディスプレイの前面で指紋認識が可能なユーザ情報デバイスで最適のソリューションを提供することができる。
例えば、ユーザの指紋認識のためのセンサディスプレイ機能を備えたスマートフォンであるサムソン電子のＧａｌａｘｙ１０のようなユーザ情報デバイスに本発明の装置を内蔵した場合、ユーザの認証・署名が必要とされるアプリケーションの開発に当たり、最適のソリューションを提供することができる。
ユーザ情報デバイス３００に内蔵されたユーザのバイオメトリクス認識プロセッサ３０７は、ユーザ情報デバイス３００の製造社、または第三者がそれぞれ提供するプロセッサの機能により、それぞれ処理される。
図８に戻り、参照すると、図８に示す画像データ７０１は、Ｓａｍｓｕｎｇ Ｇａｌａｘｙ Ｎｏｔｅ３（１０８０ｘ１９２０）のタッチディスプレイ上に表示されたものであり、図８は、ユーザがタッチした画像データ７０１上のタッチ画素の座標値８０１とタッチ画素のカラー値８０２が、それぞれ（２７７、９４８）と（２５３、２５５、２５４）である例を示す。
一方、上記のように画像データ上でユーザによってタッチされた画素のデータを取得するツールは、ＡＰＩ（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ Ｐｒｏｇｒａｍ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）が公開されているため、容易に具現化して処理することができる。またはタッチ領域のＸ、Ｙ座標値を計算することで容易に求めることができる。認証の場合においても、タッチ画素の前記データ値を取得するツールを容易に具現化することができる。
前述のように取得したユーザのデータは、ユーザ情報デバイス３００の記憶装置に保存される。該データは、保存の前に、一方向ハッシュ関数、または暗号化プログラムにより暗号化した上で保存することもでき、バイオメトリクスの圧縮プログラムで圧縮した上で保存することもできる。
次に、タッチ画素の座標値８０１およびカラー値８０２、またはユーザのバイオメトリクス２０３を暗号化し、ユーザ登録用暗号鍵、またはユーザ認証用暗号鍵を生成するユーザ登録用暗号鍵の生成プロセッサ３０５の一実施例について説明する。
以下、タッチ画素の座標値８０１、タッチ画素のカラー値８０２、またはユーザのバイオメトリクス２０３を、一方向ハッシュ関数を利用して暗号化した実施例について説明する。
具体的に、ユーザ登録用暗号鍵の生成プロセッサ３０５は、（ａ）タッチ画素の座標値８０１、タッチ画素のカラー値８０２、若しくはバイオメトリクス入出力装置を利用してユーザから取得し、ユーザの情報デバイスメモリに保存したユーザのバイオメトリクス２０３のうち、少なくとも１つ以上を選択し、それぞれ暗号化を先に行った後、暗号化したそれぞれのデータを１つに結合したデータ、１つ以上の暗号化したデータと暗号化していないデータとを１つに結合したデータ、若しくは前記１つに結合したデータを再度暗号化したデータのうち、いずれか１つを用いて前記ユーザ登録用暗号鍵を生成するか、または（ｂ）タッチ画素の座標値８０１、タッチ画素のカラー値８０２、若しくはバイオメトリクス入出力装置を利用してユーザから取得し、ユーザの情報デバイスメモリに保存したユーザのバイオメトリクス２０３のうち、少なくとも２つ以上のデータをまず１つに結合し、暗号化を行って暗号化したデータ、少なくとも２つ以上のデータを１つに結合して暗号化したデータと暗号化していないデータとを１つに結合したデータ、若しくは結合したデータを再度暗号化したデータのうち、いずれか１つを用いて前記ユーザ登録用暗号鍵を生成する。
第一に、タッチ画素の座標値８０１、タッチ画素のカラー値８０２、およびユーザのバイオメトリクス２０３のそれぞれに対し、一方向ハッシュ関数を利用して暗号化したハッシュ値の暗号鍵の実施例について説明する。
まず、タッチ画素の座標値８０１に対するハッシュ値の暗号鍵（ＳＨＡ２５６、ＳＨＡ５１２）を求めると、次のようになる。
“ＳＨＡ２５６（Ｘ，Ｙ）＝ＳＨＡ２５６（２７７９４８）＝Ｄ１ＣＤＤＢＢ８ＤＥＥ１５Ａ７９６Ｅ７Ｅ０２１Ａ６９２Ｃ８５Ｄ３８８Ｆ０Ａ３３９９ＣＥＢＢ０５Ｆ０７４８４Ｃ３Ｂ２Ｂ３ＣＣＡＥ９”…（１）
“ＳＨＡ５１２（Ｘ，Ｙ）＝ＳＨＡ５１２（２７７９４８）＝２Ｃ７ＤＡ４０４Ｂ６９Ｂ２９８２Ｄ１Ｂ５８０６０１７ＦＡＡＣＥ１９Ｃ９Ｆ７４３９２９６ＡＤ３５９Ｂ７ＦＣＤ６１６９１ＥＢ６４ＢＣ２Ｂ１９Ｄ１８０７１３２Ｄ６ＣＥ７１２８５０ＡＦ６１３８１８２Ｄ２ＤＥ５８Ｃ０ＥＣ５５０Ｆ４０１Ｄ５６３Ｃ２１Ｆ５４Ｂ１ＦＡＡ９”
また、タッチ画素のカラー値８０２に対するハッシュ値の暗号鍵（ＳＨＡ２５６、ＳＨＡ５１２）を求めると、次のようになる。
“ＳＨＡ２５６（ＲＧＢ）＝ＳＨＡ２５６（２５３２５５２５４）＝２３１４ＦＡ０２２６７ＤＣ６ＣＥ８Ｆ５６６２Ａ０ＤＣＦＢ０１５１Ｄ０３Ｂ４３ＣＣ９３３１９７７０Ａ４８２４ＡＤ１５Ｃ６７Ｆ３４８”…（２）
“ＳＨＡ５１２（ＲＧＢ）＝ＳＨＡ５１２（２５３２５５２５４）＝７ＡＥ２２３５２５Ｅ３Ｆ３Ｅ５４０３６３９ＦＢ０Ｅ４ＤＥＡ９４８７ＤＣＢ６３Ｃ７５Ｆ５１ＦＣ４０Ｅ８０ＢＡ９７Ｂ６８７０７９１Ｂ７０９５６Ｂ１４４７０ＤＦ６５９８２２ＢＢＣ５０４１６２７８９２８ＦＥＡ９８Ｂ９ＤＡ７３３８８Ｅ８５Ｂ７６ＣＥ８１１Ａ５ＣＤＢ７”
また、ユーザのバイオメトリクス２０３に対するハッシュ値の暗号鍵（ＳＨＡ２５６、ＳＨＡ５１２）を求めると、次のようになる。
“ＳＨＡ２５６（ｆｉｎｇｅｒ ｐｒｉｎｔ）＝４Ｅ４１８ＢＦ３Ｄ４６１ＣＡ０Ｂ４Ｃ４９Ａ０５１４ＥＤ７９４２Ａ０Ｅ８９３Ｄ７５９ＤＥ３６９Ｃ８９ＣＦ７４ＢＤＤ１Ｄ０７７Ｂ０Ａ”…（３）
“ＳＨＡ５１２（ｆｉｎｇｅｒ ｐｒｉｎｔ）＝Ａ８７１５４４９６８ＤＡＢＣ２Ｄ３９００５ＢＢ４ＣＦＦ５ＦＤ０８０８Ｄ５Ｃ９４８２９２５０５ＣＣＦＣ３Ｅ６２４Ｆ７２２１１０８９００Ｄ４９ＢＡＡ８３４９Ｅ７Ｆ８ＤＦ１Ａ４Ｄ１８９０ＡＣ５ＡＤＣＥＢ６Ｅ４５６７９Ｆ２８１Ｄ７１７０４６Ｅ２７ＣＦ７ＢＤ８ＡＡＢ”
前記３つのハッシュ値の暗号鍵（１）（２）（３）を結合した後、再度ハッシュ化して求められた暗号鍵（ＳＨＡ２５６、ＳＨＡ５１２）は、次のようになる。
“ＳＨＡ２５６（（１）（２）（３））＝Ａ８１１９４Ｆ８Ｄ９Ｅ９Ｅ６１Ｅ３５Ｅ１４Ｃ４Ｆ９Ｄ１７５ＡＢ５２７Ｄ１５Ｅ６６３８８ＣＢＤＤ７Ｃ８０８５５３Ｆ３１Ｄ１ＢＤ６Ｃ”
“ＳＨＡ５１２（（１）（２）（３））＝３Ａ６６２ＢＡＢＥ４１ＥＦ２５ＢＤＣ３Ｄ６９Ｄ０２４０Ａ６Ｃ４Ｄ６２４Ａ６Ｃ７３０１２８９ＡＡＥＥ７Ｃ０９ＦＢ６Ｆ１７Ｂ５１２５８４７Ｆ９Ｅ７６Ｆ２００ＢＡ８Ｆ１６Ｄ８４Ｄ５Ｄ０１９Ｅ６Ｆ８ＢＣＥ６６４Ｆ２ＦＡ４ＦＦ６７８５０２９４Ｃ７ＦＤ４２３３３２Ｄ０”
ユーザ登録用暗号鍵の生成プロセッサ３０５は、ハッシュ値の暗号鍵（ＳＨＡ２５６（１）（２）（３））、ハッシュ値の暗号鍵（ＳＨＡ５１２（１）（２）（３））、または暗号鍵（ＳＨＡ２５６、ＳＨＡ５１２）のうち、いずれか１つをユーザ登録用暗号鍵にすることができる。このように生成されたハッシュ値の暗号鍵は、暗号化を２回行ったものであって、安全性がさらに高い。
第二に、ユーザがタッチした地点のタッチ画素の座標値８０１とタッチ画素のカラー値８０２を結合した後、一方向ハッシュ関数を利用して暗号化したハッシュ値の暗号鍵、そして前記ハッシュ値の暗号鍵をユーザのバイオメトリクス２０３と再度結合し、一方向ハッシュ関数を利用して暗号化したハッシュ値の暗号鍵の実施例について説明する。
タッチ画素の座標値８０１とタッチ画素のカラー値８０２を結合した後、一方向ハッシュ関数を利用して暗号化したハッシュ値の暗号鍵（ＳＨＡ２５６（４）、ＳＨＡ５１２（５））を求めると、次のようになる。
“ＳＨＡ２５６（ＸＹＲＧＢ）＝Ｅ８１ＦＥＣ８４２５９ＦＤ０Ｄ６３１６６ＤＣ１２１４１ＡＡ２Ｅ９１Ｂ２３ＦＥ５７３ＦＤ０Ｆ７５７９０７ＤＡ９８１０Ａ４４ＢＢ５Ｂ”…（４）
“ＳＨＡ５１２（ＸＹＲＧＢ）＝７５０ＣＤ６９７９Ｃ１５Ｅ５８１９５０７Ｆ９Ｂ０３ＥＤ４９１２３７ＢＥ８Ｃ４１６０Ｄ６Ｃ２Ｂ５６Ｅ９６０ＣＢ８１Ｅ９Ａ２６Ｂ６Ｃ１４６６８ＦＢ２７ＤＢ９１９Ｄ９２Ｆ９Ｃ０Ｄ５ＤＢＣＣＡ３Ａ０ＥＥ５ＦＡ５ＣＣ８４Ｃ４４９８６２ＤＡ１９１Ｂ９ＣＡＣＤ５ＤＢ６Ｆ”…（５）
また、前記暗号鍵を、前記保存したユーザのバイオメトリクス２０３と再度結合し、一方向ハッシュ関数を利用して再度暗号化したハッシュ値の暗号鍵（ＳＨＡ２５６（６）、ＳＨＡ５１２（７））は、次のようになる。
“ＳＨＡ２５６（ＸＹＲＧＢ）（ＢＩＯ）＝Ｆ１２０５５ＦＤ３３８Ｄ０ＤＦ６７９Ａ１Ｃ３０４２２７２Ｆ９Ｆ３６ＣＤ４ＦＣＡＥＡＥＣ０１２Ｅ０９ＡＥＥ６９Ａ５８２Ｃ８０４Ｆ０”…（６）
“ＳＨＡ５１２（ＸＹＲＧＢ）（ＢＩＯ）＝９Ｃ９Ｃ８２８５Ｆ９６６４８６Ｃ３Ｅ８８９０Ｂ４５９８８５Ｆ３ＤＣ０１４７Ｅ０Ｂ０Ａ２４Ａ１Ｆ８９４ＣＦ５ＢＥ５Ａ０４１２１Ｅ７Ｃ６Ａ４ＡＦ１ＡＤＤ６７Ａ９Ｂ１８９３Ｃ７８１ＦＥ５ＣＦＥ４４１６ＤＢＤ９２Ａ７２ＥＢＤ４７０Ｄ１６２６１８Ｂ３ＣＦ８Ｆ５Ｃ８９”…（７）
ユーザ登録用暗号鍵の生成プロセッサ３０５は、ハッシュ値の暗号鍵（ＳＨＡ２５６（ＸＹＲＧＢ）（ＢＩＯ））、ハッシュ値の暗号鍵（ＳＨＡ５１２（ＸＹＲＧＢ）（ＢＩＯ））、またはハッシュ値の暗号鍵（ＳＨＡ２５６（６）、ＳＨＡ５１２（７））のうち、いずれか１つをユーザ登録用暗号鍵にすることができる。
第三に、ユーザのタッチ画素の座標値８０１と、タッチ画素のカラー値８０２、そしてユーザのバイオメトリクス２０３を１つに結合した後、結合したデータを、一方向ハッシュ関数を利用して暗号化したハッシュ値の暗号鍵（ＳＨＡ２５６、ＳＨＡ５１２）の実施例について説明する。
タッチ画素の座標値８０１とタッチ画素のカラー値８０２、そしてユーザのバイオメトリクス２０３を１つに結合した後、結合したデータを、一方向ハッシュ関数を利用して暗号化したハッシュ値の暗号鍵（ＳＨＡ２５６、ＳＨＡ５１２）は、次のようになる。
“ＳＨＡ２５６（ＸＹＲＧＢＢＩＯ）＝３１８９０５Ｅ１Ｄ４Ａ４６３６９６ＢＡＣＤ９ＡＦ８ＣＤ３１３２Ｅ４ＤＥＢ４ＥＣ４１Ｃ８２Ｅ３９５０ＤＡ８５１ＤＥＣ４ＤＣＣ６Ｃ４”
“ＳＨＡ５１２（ＸＹＲＧＢＢＩＯ）＝９ＥＦ８６２７Ｄ４２２４５Ｂ２１４ＡＣＥ６２Ｅ５８６ＤＥＦＦＣＦ２Ｆ８Ｃ９Ｆ３Ｃ７６７３ＤＦＣＣ０Ｂ１０ＢＦ７７Ｄ０１６５４９Ｂ０３０Ｃ７１８９ＡＣ１４ＦＥ０ＡＦ３３０２６ＤＣ０Ｃ１１４４ＡＢＤ６４８０ＡＣ５０３ＣＣ６４０５３Ａ３８１ＢＡ４３Ｅ１ＣＡ８７Ａ”
ユーザ登録用暗号鍵の生成プロセッサ３０５は、ハッシュ値の暗号鍵（ＳＨＡ２５６（ＸＹＲＧＢＢＩＯ））、ハッシュ値の暗号鍵（ＳＨＡ５１２（ＸＹＲＧＢＢＩＯ））、またはハッシュ値の暗号鍵（ＳＨＡ２５６、ＳＨＡ５１２）のうち、いずれか１つをユーザ登録用暗号鍵にすることができる。
次に、タッチ画素の座標値８０１と、タッチ画素のカラー値８０２、そしてユーザのバイオメトリクス２０３を結合し、ハッシュ化した値を秘密鍵にし、楕円曲線方程式を利用した公開鍵の暗号化の実施例について説明する。
楕円曲線暗号化方式は公開鍵の暗号技術であって、公開鍵の暗号は、公開鍵と秘密鍵の１組からなり、秘密鍵（個人鍵）は、ユーザのみが有する固有の鍵であり、公開鍵は、ユーザの秘密鍵を利用して作られた（暗号化）鍵、またはメッセージを複号化するのに用いられる鍵である。
例えば、ビットコインでは、電子署名のための公開鍵の暗号技術である楕円曲線デジタル署名アルゴリズム（ＥＣＤＳＡ：Ｅｌｌｉｐｔｉｃ Ｃｕｒｖｅ Ｄｉｇｉｔａｌ Ｓｉｇｎａｔｕｒｅ Ａｌｇｏｒｉｔｈｍ）が使用される。楕円曲線デジタル署名アルゴリズムでは、公開鍵を式（１）により生成する。
Ｋ＝ｋ＊Ｇ ……（１）
式（１）において、Ｋは公開鍵、ｋは秘密鍵、Ｇは生成元（Ｇｅｎｅｒａｔｏｒ Ｐｏｉｎｔ）を表す。ビットコインでは、アメリカ国立標準技術研究所（ＮＩＳＴ）が定めたｓｅｃｐ２５６ｋ１と呼ばれる楕円曲線を採用している。ｓｅｃｐ２５６ｋ１曲線の場合、Ｇの位数ｎは、
“ｎ＝１１５７９２０８９２３７３１６１９５４２３５７０９８５００８６８７９０７８５８３７５６４２７９０７４９０４３８２６０５１６３１４１５１８１６１４９４３３７”である。
一方、式（１）において、基準点Ｇの（ｘ、ｙ）値は、
“Ｇｘ＝５５０６６２６３０２２２７７３４３６６９５７８７１８８９５１６８５３４３２６２５０６０３４５３７７７５９４１７５５００１８７３６０３８９１１６７２９２４０”，
“Ｇｙ＝３２６７０５１００２０７５８８１６９７８０８３０８５１３０５０７０４３１８４４７１２７３３８０６５９２４３２７５９３８９０４３３５７５７３３７４８２４２４”である。
よって、求められた暗号鍵をユーザの秘密鍵にして、式（１）によりそれぞれの公開鍵を求めると、
“Ｋ１＝Ａ０ＥＤ１８８Ｃ７Ｂ４４１５ＦＤ６５ＤＢＡ７７６４７５Ｅ７１Ｅ５ＣＦＤＥＤＦＥＡ１７３９９Ａ０Ｂ１１７１１Ａ３９８０Ｆ６Ｆ１７Ｅ×Ｇ”，
“Ｋ２＝Ｆ１２０５５ＦＤ３３８Ｄ０ＤＦ６７９Ａ１Ｃ３０４２２７２Ｆ９Ｆ３６ＣＤ４ＦＣＡＥＡＥＣ０１２Ｅ０９ＡＥＥ６９Ａ５８２Ｃ８０４Ｆ０×Ｇ”，
“Ｋ３＝３１８９０５Ｅ１Ｄ４Ａ４６３６９６ＢＡＣＤ９ＡＦ８ＣＤ３１３２Ｅ４ＤＥＢ４ＥＣ４１Ｃ８２Ｅ３９５０ＤＡ８５１ＤＥＣ４ＤＣＣ６Ｃ×Ｇ”となり、これらがそれぞれの秘密鍵に対応する公開鍵となる。
前記実施例から分かるように、ユーザからの取得データとユーザのバイオメトリクスを様々な方法で結合し、暗号鍵（秘密（個人）鍵、公開鍵、すなわち、ハッシュ値の暗号鍵）を生成することができる。前記実施例のようにタッチ画素の座標値と、タッチ画素のカラー値、そしてユーザのバイオメトリクスを様々に組み合わせ、暗号鍵を生成する本発明の長所は、どのように組み合わせて暗号鍵を生成したかを第三者が推測したり類推したりすることが一層難しくなり、その結果、暗号鍵の安全性がさらに向上する効果を発揮するようになることである。
一方、前記実施例で生成した暗号鍵の安全性に対する評価の実施例（ｈｔｔｐｓ：／／ｈｏｗｓｅｃｕｒｅｉｓｍｙｐａｓｓｗｏｒｄ．ｎｅｔ／）は、次の通りである。前記実施例で求めた全ての暗号鍵を、コンピュータで複号化するのにかかる時間は、ＳＨＡ２５６による暗号鍵の場合、３ＳＥＳＶＩＧＩＮＴＩＬＬＩＯＮ ＹＥＡＲＳ、すなわち１，０６３年であり、ＳＨＡ５１２の場合は、１２，７５１，３４９，２１７，３００，７１６，０００，０００，０００，０００ＱＵＩＮＱＵＡＧＩＮＴＩＬＬＩＯＮ ＹＥＡＲＳ、すなわち１０，１５３年であると評価されていることから、本発明にかかる暗号鍵に対する安全性は、理論的に保証することができる。
以下、本発明のユーザ認証および署名装置におけるもう１つの機能であるユーザ登録用暗号鍵の認証プロセッサ３０６の実施例について説明する。
図９は、ユーザ認証のため、ユーザのディスプレイ上に表示されたユーザ認証用パスワードの入力要求窓を示す例示図である。
図９を参照すると、既に登録されているユーザを認証するため、暗号鍵の登録／認証入力窓の表示プロセッサ３０２は、通常のアプリケーションの要求に応じ、ユーザのＩＤ、またはパスワードの入力窓９０１（すなわち、認証暗号鍵の入力窓）を表示することができる。
図１０は、本発明の一実施例にかかるユーザ認証および署名装置により、ユーザ認証が処理されるプロセスを示すフローチャートである。
具体的に、図１０は、本発明のユーザ登録用暗号鍵の認証プロセッサ３０６の処理過程を示すフローチャートである。
図１０を参照すると、ユーザ情報デバイス３００のディスプレイ上に、暗号鍵に対する認証を要求する入力窓が表示されＳ１００１、登録されているユーザの暗号鍵に対する認証要求に応じ、ユーザがパスワードの入力窓９０１をタッチすると、ユーザの暗号鍵の生成に用いるため、ユーザまたはユーザ登録用／認証用暗号鍵の生成画像アップロードプロセッサ３０３が選択してタッチディスプレイ上に表示した同一画像データを、ユーザ情報デバイス３００のユーザの画像データ管理プロセッサ３０１が保存装置からタッチディスプレイ上に再度アップロードし、表示する段階を含むＳ１００２、Ｓ１００３。ユーザが図７に示す画像データ７０１を用いて暗号鍵を生成し、設定した場合は、図７に示す画像データ７０１をユーザが再度指定するか、またはユーザの画像データ管理プロセッサ３０１およびユーザ登録用／認証用暗号鍵の生成画像アップロードプロセッサ３０３の処理により、ユーザ情報デバイス３００のディスプレイ上に再度表示される。
一方、再度表示された同一画像データ上において、ユーザが、ユーザの暗号鍵を登録する際にタッチ・指定した地点を思い起こし、同じ地点の画素を再度タッチする段階では、タッチ地点を想起しなければならない。この場合、ユーザのタッチ回数を制限することで、第三者による盗用を防ぐことができる。
その後、ユーザのバイオメトリクスを再度取得し、保存されているユーザのバイオメトリクスと比較した結果、同一ユーザであることが確認されＳ１００４、再度表示された画像データ上において、ユーザが、ユーザの暗号鍵を登録する際にタッチ・指定した地点を思い起こし、再度タッチすると、再度タッチした地点の画素の座標値（Ｘ、Ｙ）およびカラー値（ＲＧＢ）を再度取得することになるＳ１００５。
次に、予め定義された２つの異なる機能を有する（ａ）段階、または（ｂ）段階のうち、いずれか一方が行われる。ユーザが暗号鍵を登録する際に利用したのと同じプロセッサ３０１、３０２、３０３、３０４、３０５、３０６、３０７を介して段階が選択され、（ａ）段階、または（ｂ）段階を介し、認証用暗号鍵の生成データが取得される。
具体的に、（ａ）バイオメトリクス入出力装置を利用し、ユーザのバイオメトリクスを再度取得し、前記既に取得・保存したユーザのバイオメトリクスと比較して同一ユーザであることを確認した後、再度表示された画像データ上において、ユーザが、ユーザの暗号鍵を登録する際にタッチ・指定した地点を思い起こして再度タッチすると、再度タッチした地点の画素の座標値（Ｘ、Ｙ）およびカラー値（ＲＧＢ）が取得される段階、または（ｂ）再度表示された画像データ上において、ユーザが、ユーザの暗号鍵を登録する際にタッチ・指定した地点を思い起こし、再度タッチすると、ユーザのバイオメトリクスが再度取得され、ユーザのバイオメトリクス認識プロセッサによって保存されているユーザのバイオメトリクスと比較されると同時に、再度タッチした地点の代表画素の座標値（Ｘ、Ｙ）およびカラー値（ＲＧＢ）が取得される段階（再タッチ画素の座標値、およびカラー値を取得する段階）のうち、一方が実行される。
この場合、（ａ）段階と（ｂ）段階のうち、（ｂ）段階がさらに好ましい。
一方、より具体的なユーザ認証用暗号鍵の生成に関する実施例は、前述した登録用暗号鍵で例示したものと同じである。
すなわち、ユーザ登録用／認証用暗号鍵の生成プロセッサ３０５は、（ａ）再タッチ画素の座標値、再タッチ画素のカラー値、若しくはバイオメトリクス入出力装置を利用してユーザから取得し、ユーザの情報デバイスメモリに保存したユーザのバイオメトリクスのうち、少なくとも１つ以上を選択し、それぞれ暗号化を先に行った後、暗号化したそれぞれのデータを１つに結合したデータ、１つ以上の暗号化したデータと暗号化していないデータとを１つに結合したデータ、若しくは１つに結合したデータを再度暗号化したデータのうち、いずれか１つを用いてユーザ認証用暗号鍵を生成するＳ１００６か、または（ｂ）再タッチ画素の座標値、再タッチ画素のカラー値、若しくはバイオメトリクス入出力装置を利用してユーザから取得し、ユーザの情報デバイスメモリに保存したユーザのバイオメトリクスのうち、少なくとも２つ以上のデータをまず１つに結合した上で暗号化を行い、暗号化したデータ、１つに結合して暗号化したデータと暗号化していないデータとを１つに結合したデータ、若しくは結合したデータを再度暗号化したデータのうち、いずれか１つを用いてユーザ認証用暗号鍵を生成Ｓ１００７する。
前記のように生成されたユーザ認証用暗号鍵は、認証用パスワードの入力窓９０１に自動入力され、続いて、前記再度生成されたユーザ認証用暗号鍵と、ユーザ情報デバイス３００、またはユーザ暗号鍵の認証を要求する機器内に既に登録されているユーザ登録用暗号鍵とを比較・判定する暗号鍵の認証段階に進むことになるＳ１００８。図１０に示す前記暗号鍵認証のそれぞれの段階の処理は、ユーザ登録用暗号鍵の認証プロセッサ３０６で同様に行われる。
前記した暗号鍵の登録から認証は、ユーザの画像データ上における一回、または二回のタッチ動作で行われるので、文字を組み合わせるなどの既存のパスワード入力より遥かに簡単である。
図１１は、本発明の一実施例にかかるユーザ認証および署名装置が複数の画像を利用し、ユーザの暗号鍵を登録／認証するため、表示した画像の例示図である。
具体的に、図１１は、ユーザ情報デバイス３００のタッチディスプレイ上に複数の画像データをアップロードして表示し、複数の画像データを利用して本発明にかかるユーザ認証および署名装置を具現化した実施例を示す。
図１１を参照すると、ユーザ情報デバイス３００のタッチディスプレイに複数の画像を表示し、ユーザに、それぞれの画像上における特定画素をタッチ・指定させ、暗号鍵を登録・認証することができる。複数の画像データを利用し、ユーザが指定・選択した複数の特定タッチ画素に基づいて暗号鍵を登録する場合、１つの画像を利用する場合に比べ、高い機密性を持つ暗号鍵を登録することができる。複数の画像データを利用する前記の装置において、暗号鍵の登録および認証手段、並びにその方法は、図１ないし図１０を用いた説明と同様である。但、同じプロセッサの処理が２回必要になる。
具体的に、ユーザの１番目の画像における特定タッチ画素を１つ選択・タッチし、特定タッチ画素の座標値およびカラー値１１０１を取得することができる。取得したデータとユーザのバイオメトリクス２０３に基づき、前記した本発明のプロセッサ処理方法を利用し、様々な暗号鍵（第１暗号鍵）を生成・登録することができる。続いて、もう１つの２番目の画像における特定地点をタッチし、タッチ画素の座標値およびカラー値１１０２を取得し、ユーザのバイオメトリクス２０３と結合し、前記本発明のユーザ登録用暗号鍵の生成プロセッサを利用して暗号鍵（第２暗号鍵）を生成する。その後、第１暗号鍵と第２暗号鍵を結合し、再び本発明の暗号化技法を利用すると、一層安全な第３暗号鍵を生成・登録することができ、それに対応して、認証用暗号鍵も前記した方法と同じ方法およびプロセッサにより登録・認証処理を行うことができる。
また、本発明にかかるユーザ認証および署名装置は、多重（共同）署名（ｍｕｌｔｉｓｉｇｎａｔｕｒｅ）装置としても活用可能である。すなわち、多くの人の共同署名を必要とするサービスなどで活用することができる。多重署名装置の構成は、本発明のユーザ認証および署名装置を備えたユーザ情報デバイス３００においては、本発明と同様の方法で実施することができる。また、ＯＴＰ（ワンタイムパスワード）などの生成登録技術にも、上記した技術の構成をそのまま適用することができる。
以下、本発明のユーザ認証および署名装置によるユーザ登録および認証、そして署名手段、並びにその方法を、ＦＩＤＯの標準技術と対比して評価する。
ＦＩＤＯ標準によるユーザ認証および署名は、本発明のようにユーザのバイオメトリクスに基づくユーザのバイオメトリクス認識プロセッサ３０７を基本的に備えるユーザ認証および署名装置を提供する。
図１２は、ＦＩＤＯの標準規格によるユーザ登録のための処理の流れを示す図であり、図１３は、ＦＩＤＯの標準規格によるユーザ認証のための処理の流れを示す図である。
図１２を参照すると、本発明の暗号鍵の登録に相当するＦＩＤＯの処理過程を「登録（ｒｅｇｉｓｔｒａｔｉｏｎ）」と称する。
具体的に、登録は、ユーザのＡｔｔｅｓｔａｔｉｏｎ（特定のＦＩＤＯ認証装置でユーザ認証情報が生成されたことを証明する署名値）と公開鍵をサーバに登録する過程であって、図１２を参照して説明すると、次の通りである。
（１）ユーザが、サーバ（ＦＩＤＯサーバ）にユーザ情報（暗号鍵／パスワード）の登録を要請すると、（２）サーバは、ユーザデバイス（ＦＩＤＯクライアント）に認証情報を要請し、関連政策を転送する。（３）ユーザは、ユーザ認識装置を介してバイオメトリクスを入力し、ユーザデバイス内の認証子（Ａｕｔｈｅｎｔｉｃａｔｏｒ）は、入力されたバイオメトリクスを利用して個人鍵／公開鍵の１組を生成し、該公開鍵とＡｔｔｅｓｔａｔｉｏｎを前記サーバに転送し、（４）前記サーバが、ユーザデバイスから受信したユーザのＡｔｔｅｓｔａｔｉｏｎと公開鍵を保存・管理することでユーザ登録は完了する。
ＦＩＤＯの登録過程中、（３）ユーザは、認証装置を介してバイオメトリクスを入力し、認証子は、入力されたバイオメトリクスを利用し、個人鍵／公開鍵の１組を生成する段階では、ユーザのバイオメトリクスによるユーザ認識が行われ、該認識が成功すると、個人鍵／公開鍵を生成し、個人鍵でユーザのＡｔｔｅｓｔａｔｉｏｎ（特定のＦＩＤＯ認証装置でユーザの認証情報が生成されたことを証明するデジタル署名値）を生成するものである。したがって、ユーザのバイオメトリクスは、個人鍵／公開鍵を生成する署名生成器をアンロックし、駆動する役割を果たす。
前記機能は、本発明において、ユーザのバイオメトリクスによるユーザ認識が成功すると、ユーザがタッチした地点のタッチデータを獲得するプロセッサをアンロックし、駆動する機能と同様である。すなわち、ＦＩＤＯは、ユーザのバイオメトリクス認識成功という結果を、個人鍵／公開鍵を生成するデジタル署名鍵の生成器を駆動するのに利用し、本発明におけるバイオメトリクスによるユーザ認識結果は、暗号鍵を生成・登録するためのユーザ暗号鍵登録用データ取得プロセッサ３０４を駆動させる役割を担う。本発明のユーザ認証および署名装置とＦＩＤＯとは、バイオメトリクスによるユーザ認識プロセッサを利用するという点では同一であるが、ユーザ認識後の処理が異なる。言い換えると、本発明のユーザ認証および署名装置は、ユーザの特定画像におけるタッチ画素の座標値およびカラー値、若しくはユーザのバイオメトリクスを利用して暗号鍵を生成する一方、ＦＩＤＯは、デジタル署名の標準方式である個人鍵と公開鍵を生成し、個人鍵でユーザのＡｔｔｅｓｔａｔｉｏｎを生成するという点で互いに異なる。
また、図１３を参照すると、本発明のユーザ認証手段と過程に相当するＦＩＤＯの処理は、認証または取引確認と呼ばれる。具体的に説明すると、次の通りである。
認証（ｌｏｇｉｎ）または取引確認に関し、ユーザ認証（ログイン）または取引内容に対するデジタル署名を得る過程は、（１）ユーザデバイスがサーバ（ＦＩＤＯサーバ）に認証／取引確認を要請すると、（２）サーバは、検証のための認証チャレンジを生成し、ユーザデバイス（ＦＩＤＯクライアント）に転送する。（３）ユーザは、登録済みのバイオメトリクス認識情報を通じ、端末に保存されている個人鍵を抽出し、個人鍵を利用してサーバから受信した認証チャレンジ（または取引のオリジナルデータ）をデジタル署名し、ユーザデバイスは、署名済みの認証チャレンジ（または取引のオリジナルデータ）をサーバに転送する。（４）前記サーバは、ユーザの公開鍵を利用し、ユーザデバイスから受信したユーザのＡｔｔｅｓｔａｔｉｏｎ（特定のＦＩＤＯ認証装置でユーザの認証情報が生成されたことを証明する電子署名値）の内容に対し、偽変造の有無を検証する。
前記のように本発明とＦＩＤＯの認証および署名システムは、根本的に異なる。本発明は、署名方式を別途に備えていないが、ＦＩＤＯは、標準署名方式を採用している。
前記ＦＩＤＯが採用した標準デジタル署名方式の署名作成と署名認証は、それぞれユーザデバイスにおいて公開鍵（検証鍵）と個人鍵（署名鍵）の１組を生成した後、メッセージを個人鍵で暗号化すること、暗号文を公開鍵で複号化することに対応する。具体的な過程は、図１４に示す。
図１４は、標準デジタル署名方式で処理される機能の関係を示すフローチャートである。
図１４を参照すると、送信者が、署名を要するメッセージ１４０１に対し、署名鍵（個人鍵）１４０２を用いてデジタル署名アルゴリズム１４０３を適用し、デジタル署名１４０４を完了した後、公開鍵１４０５と共に受信者に送ると、受信者は、暗号化されたメッセージを検証するアルゴリズム１４０６、すなわち、公開鍵で複号化し、メッセージの偽変造の有無を検証１４０７する。
前記したデジタル署名の作成と検証方式を具現化したアルゴリズムは様々であり、代表的に、ＲＳＡ、ＤＳＡ、ＥＣＤＳＡ（Ｅｌｌｉｐｉｔｉｃ Ｃｕｒｖｅ Ｄｉｇｉｔａｌ Ｓｉｇｎａｔｕｒｅ Ａｌｇｏｒｉｔｈｍ：楕円曲線デジタル署名アルゴリズム）、ＥｄＤＳＡ（Ｅｄｗａｒｄ ＤＳＡ）などがある。
また、標準署名方式は、ユーザの暗号鍵の安全性（ｉｎｔｅｇｒｉｔｙ）、すなわち、偽変造の可能性によってその有効性が変化し得る。言い換えると、ユーザが自分の暗号鍵（個人鍵、公開鍵）を紛失、または盗まれたと偽った主張をする可能性があり、実際に盗まれることもあり得る。そのため、デジタル署名方式には、公開鍵に対する公認証明書の発行制度（Ｐｕｂｌｉｃ Ｋｅｙ Ｉｎｆｒａｓｔｒｕｃｔｕｒｅ）の費用が付くものである。また、標準デジタル署名で署名を作成する方法には、メッセージに直接署名する方法と、メッセージのハッシュ値に署名する方法がある。メッセージに直接署名する方法は、暗号化に時間がかかるため、一方向ハッシュ関数を利用してハッシュ値を求め、該ハッシュ値を個人鍵で暗号化する方法が主に用いられている。
一方、本発明においてデジタル署名に該当する処理は、前記ユーザ登録用暗号鍵を生成するユーザ登録用暗号鍵の生成プロセッサ３０５で行われる。すなわち、バイオメトリクス入出力装置を利用してユーザから取得し、ユーザの情報デバイスメモリに保存したユーザのバイオメトリクスと、前記ユーザ暗号鍵登録用データ取得プロセッサが取得したユーザ登録用暗号鍵データを暗号化することで行われる。
また、ＦＩＤＯにおける前記個人の秘密鍵によって暗号化されたＡｔｔｅｓｔａｔｉｏｎに相当するものが、本発明の前記ユーザ暗号鍵の生成プロセッサによって生成された暗号鍵である。ＦＩＤＯのＡｔｔｅｓｔａｔｉｏｎは、ユーザ情報をハッシュ化した後、個人鍵で暗号化したものであり、本発明の暗号鍵は、前記ユーザの特定画像上のタッチデータとユーザのバイオメトリクスの組み合わせからなるデータをハッシュ化した値である。ＦＩＤＯにおけるＡｔｔｅｓｔａｔｉｏｎを構成するユーザ情報は、特定されていないユーザのデータである一方、本発明の暗号鍵を構成するデータには、機密性および安全性が保障される認証の３要素の情報がそのまま含まれている。
認証の３要素とは、ユーザの知識情報、ユーザの所有情報、ユーザのバイオメトリクス情報である。ユーザの知識情報に該当するものは、本発明でユーザが特定した画像、画像上においてユーザが特定したタッチ画素の座標値およびカラー値であり、ユーザの所有情報に該当するものは、ユーザが所有するデバイスの種類および画像であり、ユーザのバイオメトリクス情報に該当するものは、保存されているユーザのバイオメトリクスである。該情報は、ユーザ固有のものであり、互いに異なるため、ユーザを認証し、署名できる情報として用いることができ、公開鍵／個人鍵のペア方式である標準デジタル署名方式より優れたものであると言うことができる。
何故なら、認証の３要素の情報で構成された本発明の暗号鍵は、３つの情報が全て漏洩しない限り、再生または複製することができないためである。したがって、本発明による暗号鍵は、別途のデジタル署名鍵の生成装置がなくても前記デジタル署名機能、すなわち、暗号鍵（文）の偽変造、およびユーザによる事後否認防止の検出が原理的に可能である。前記認証の３要素の情報がなければ、どのユーザも本発明の暗号鍵を原理的に生成して登録することはできない。本発明により生成された暗号鍵には、該暗号鍵（文）の所有者であることを表す認証情報が内在され、デジタル署名機能、すなわち、ユーザの真正性（Ａｕｔｈｅｎｔｉｃｉｔｙ）が保証されるためである。
結論的に、本発明の方式は、文字、記号、数字列からなるパスワードによる既存のユーザ認証方式に比べて安全なパスワードを記憶する負担がなく、再現性が高いため、１つの同じ暗号鍵を、複数のウェブやアプリケーションサービスで利用可能である。また、ＦＩＤＯの標準署名方式とは異なり、デジタル署名方式の秘密鍵、公開鍵生成のデジタル署名プロセッサを備えなくても、より簡単かつ容易に経済的なユーザ認証および署名装置を提供することができる。
次に、既存のパスワード方式と本発明の方式を評価する。
暗号鍵を生成しようとする際、どの基準に従うべきかは公知の事案である。言い換えると、一般的により安全な暗号鍵、またはパスワードを作るためのガイドラインは、（１）自分だけが知っている情報を用いること、（２）複数の暗号鍵／パスワードを使い分けること、暗号鍵の生成／管理ツールを利用することであり、（１）自分だけが知っている情報を用いるということは、第三者が暗号鍵を盗んでも何に基づいて作られたかを類推不可であること、すなわち、暗号鍵のソースにおけるランダム性が強く、第三者は予測し難いということである。
本発明にかかる暗号鍵の主要特徴は、第一に、ユーザ所有の個人画像に基づくため、第三者はどの画像に基づいたかを類推し難いことから、ランダム性の面では他の方式より遥かに優れているということである。第二に、画像を類推できるとしても、該画像上において、ユーザが選択・指定した特定地点を類推することも難しいということである。第三に、ユーザのバイオメトリクスであるということを類推できるとしても、該バイオメトリクスを生成することは難しいということである。前述したように類推し難い３つのデータを結合し、暗号鍵を生成するため、先行技術による如何なる暗号鍵の生成方式より安全な方式であると言うことができる。例え第三者がユーザの暗号鍵を盗用しようとしても前記３つのランダム性を解消しなければならないため、他の方式に比べ暗号鍵の安全性を保証することができる。
先行技術による複数の暗号鍵／パスワードを、用途によって複数に使い分けるには記憶に負担がかかる。先行技術の暗号鍵方式は、主に文字、数字、記号などを比較的に長く組み合わせて使うことができるが、場合によっては複数の暗号鍵を設定して使うとしても暗記に負担がかかったり、または保存方法に問題が多かった。しかしながら、本発明なら安全かつ柔軟な方式で、用途によって複数の暗号鍵を生成して活用し易い。何故なら、前述した通り、本発明の暗号鍵は、画像と、画像上においてタッチした特定画素だけを記憶しておけば、複数であっても記憶、または保管に負担がかかることなく、いつ、どこでも様々なアプリケーションサービスで活用可能であるためである。
また、前述した通り、暗号鍵を作るソース（またはシード）が長ければ長いほど、暗号鍵の安全性は向上する一方、暗号鍵の記憶や保管管理などは難しくなる。前記のように互いにトレードオフ関係にある。一般的に、暗号通貨のようなアプリケーションでは、暗号鍵に対する高度の保安性のため、暗号鍵のソースを乱数発生器、またはハードウェア的な方法で生成し、利用する。乱数発生器、またはハードウェアなどによる暗号鍵のソースは再現性が殆どないため、暗号鍵の検証のためには、前記暗号鍵のソース、または暗号鍵を内密に保管管理し、暗号鍵を検証する際に必ず再現することができるように保管管理しなければならない。このような理由から、暗号通貨のようなサービスでは、暗号鍵の保管管理のため、様々な技術が提案され、開発されている。例えば、暗号鍵ないしは秘密鍵を安全に保管管理する技術としてソフトウェア財布（ペーパーウォレット）、または暗号鍵保管専用のハードウェア財布などが提供されている。しかしながら、前記ソフトウェア財布やハードウェア財布による暗号鍵の保管管理方法を盗まれたり、紛失したりすると無用の長物と化する。何故かというと、既に設定した暗号鍵を再現しようがないためである。
本発明にかかる暗号鍵を保管管理する方法は、既存の方式に比べ、非常に安全かつ簡単である。その理由は、第一に、暗号鍵のソースである画像は、ユーザ情報デバイスに保管管理されるので、多くの画像から盗まれても第三者には無用の長物と化する。第二に、画像が特定されても、ユーザがタッチした特定画素の情報は、ユーザ情報デバイスの隠しメモリデバイスに暗号化されているため、だまし取って再現することは難しい。第三に、前記の２つの情報、すなわち、特定画像と特定タッチ画素のデータを取得しても、発明にかかる暗号鍵の生成および検証は、ユーザのバイオメトリクスの検証があってからこそ可能となる。そのため、第三者は根本的に同じ暗号鍵を生成することができない。第四に、本発明にかかる暗号鍵は、紛失または盗難から自由であり、いつ、どこでも暗号鍵の変更や代替、再生が可能であるためである。
暗号鍵の長さは、暗号鍵のソースの長さと深い関係がある。一般的に、暗号鍵のソースとなるデータは秘密鍵とも呼ばれる。また、前記秘密鍵において重要なポイントは、キー空間という概念である。キー空間とは、「可能なキーの総数」を意味し、前記秘密鍵にすることができるキーの総数である。また、キー空間の大きさは、キーのビット数で表される。例えば、秘密鍵の長さが２８ビットであれば、２５６個の秘密鍵を作ることができる。一般的に安全な秘密鍵の長さは、最大２５１２＝１．３４０７８０×１０１５４と知られている。最大数のキー空間の秘密鍵を計算する問題は、現存するスーパーコンピュータでも数百年はかかる。
一方、本発明の前記秘密鍵に対応する暗号秘密鍵（ソース）の長さは、次の通りである。
本発明の場合、暗号鍵のソース（秘密鍵に該当）となるデータは、ユーザが選択した画像上の特定タッチ画素の座標値（Ｘ、Ｙ）とカラー値（ＲＧＢ）を組み合わせて生成される。１つの代表画素の座標値（Ｘ、Ｙ）は、ディスプレイの解像度（サイズ）によって変わり、画素の座標値（Ｘ、Ｙ）は、それぞれ定数のデータである。コンピュータにおける定数のデータの保存サイズはＯＳによって異なるものの、２１６～２６４ビットであり、画素の色相データは２１６～２３２ビットであるので、ユーザのタッチした１つの特定画素で生成されるパスワードの長さは、最大２９８、最小２３２になる。また、前述した結合データと共に、ユーザのバイオメトリクスが付加される。前記ユーザのバイオメトリクスは、種類によって異なるが、図２に示すバイオメトリクスの場合、２６４ビットであるので、座標値およびカラー値のデータと結合すると、最小２１１２ビット、最大２１６８ビットになる。本発明は画像数を増やしたり、ユーザによる特定タッチ点の数を増やしたりする方法で、キー空間の数を増加させ、さらに安全な暗号鍵を作ることができ、乱数発生器などのツールを設けなくても安全な暗号鍵を生成・管理することができるというメリットがある。
現在、殆どのスマートフォンには、ユーザのバイオメトリクス認証装置が提供されている。ユーザデバイス内のユーザのバイオメトリクス認証装置は、ユーザ情報デバイス内という閉鎖的な環境で単純なユーザ認識サービスに利用されているだけである。しかしながら、本発明におけるユーザのバイオメトリクスは、外部へ流出されたとしても、他の認証要素と結合され、ハッシュ化されることから、分離不可能であり、分離したとしても、３つの認証データを全て備えていなかったり、またはオンライン状態においてユーザの認識結果なしでは同じ暗号鍵を根本的に生成することができないため、暗号鍵のユーザの真正性（Ａｕｔｈｅｎｔｉｃｉｔｙ）を保証することができ、また、ユーザの個人情報の流出の危険を避けることができる。つまり、前記した様々なアプリケーションにおいて開放的かつ安定的で、経済的なユーザ認証および署名装置のサービスが同時に可能となる。
本発明によると、世界標準であるＦＩＤＯ１．０およびＦＩＤＯ２．０のスペックとプロトコルによるユーザ認証および署名装置、並びにその方法より、簡単かつ安全で、より強力な機密性を持つユーザ認証および署名装置、並びにその方法を提供することができる。
また、本発明によると、ユーザ固有の３つの認証情報に基づくユーザ認証および署名システムを提供することができる。具体的に、ユーザの知識情報や所有情報、バイオ情報に基づくユーザ認証および署名システムを通じ、ＦＩＤＯ標準規格およびプロトコルとは異なって署名システムがなく、ユーザ固有の個人情報であるバイオ情報を第三者のサービス装置に提供するとしても盗用の危険性がない上に、紛失されても第三者にとっては役に立たないデータに過ぎないため、ユーザのバイオ情報を安心して利用することができる、ニューエコシステムのユーザ認証および署名装置を提供することができる。
また、本発明によると、暗号鍵を別の装置などに保存する必要がなく、暗号鍵の生成過程さえ覚えておくと、同じ方法で、様々な機器やサービスで１つのパスワードを安全に利用することができる簡単なユーザ認証および署名方式を提供することができる。
また、本発明によると、記憶の負担が少なく、隠匿性の高いユーザの暗号鍵を、ユーザの特定写真／画像を利用して簡単に生成することができ、ユーザのバイオメトリクスを併せて利用することで、ＩｏＴ、暗号通貨の流通、または様々な用途のアプリケーションサービスにおいて、秘密性や安全性、再現性に優れたユーザ認証および署名の統合装置を提供することができる。
また、本発明によると、暗号鍵（個人鍵／公開鍵）を生成するための乱数発生器といった別のツールを提供する必要がないため、経済的なユーザ認証および署名装置を提供することができる。
また、本発明によると、既存のＦＩＤＯ標準規格のユーザ認証子であるユーザのバイオメトリクスに、ユーザの画像／写真を付加し、マルチモダル認証子にすると、ユーザにとっての利便性がより高くなる。さらに、現行のＦＩＤＯ標準のデジタル署名方式である公開鍵署名方式にマルチモダル認証子を加えると、ＦＩＤＯ標準を変更することなく、より強力なユーザ署名方式を提供することもできる。
以上、具体的な構成要素などといった特定事項と、限定された実施例、および図面を用いて本発明を説明したが、これらは本発明の全般的な理解を得るため提供しただけであって、本発明が該実施例に限定されるものではない。本発明の属する分野において通常の知識を有する者であれば、かかる記載から様々に修正および変形することが可能である。したがって、本発明の思想は説明した実施例に限られてはならず、特許請求の範囲のみならず、該特許請求の範囲と均等、または等価の変形も本発明の思想の範疇に属するというべきである。

Claims (12)

  1. タッチディスプレイとコンピューティング機能を備えたユーザ情報デバイスと、
    前記ユーザ情報デバイスに備えられたユーザバイオ入出力装置を利用し、ユーザのバイオメトリクスをユーザから取得した後、ユーザの情報デバイスメモリに保存し、前記取得・保存したユーザのバイオメトリクスに基づいてユーザを認識するユーザのバイオメトリクス認識プロセッサを備えたユーザ情報デバイスと、
    前記ユーザ情報デバイスのタッチディスプレイ上に表示するための特定画像データを前記ユーザ情報デバイスに保存・管理するユーザの画像データ管理プロセッサと、
    前記ユーザ情報デバイスのタッチディスプレイ上においてユーザの暗号鍵の登録を要求する暗号鍵登録窓の表示プロセッサと、
    ユーザの暗号鍵の登録要求に応じ、前記ユーザ情報デバイスの画像保存装置に保存されている画像データのうち、ユーザまたは前記ユーザの画像データ管理プロセッサが選択した画像データを、前記ユーザ情報デバイスのタッチディスプレイ上にアップロードして表示するユーザ登録用暗号鍵の生成画像アップロードプロセッサと、
    前記ユーザ登録用暗号鍵の生成画像アップロードプロセッサによって前記ユーザ情報デバイスのタッチディスプレイ上に表示された画像データ上における特定位置の画素をユーザがタッチ・指定すると、ユーザ登録用暗号鍵の生成データを取得するユーザ登録用暗号鍵の生成データ取得プロセッサと、
    バイオメトリクス入出力装置を利用してユーザから取得し、前記ユーザの情報デバイスメモリに保存したユーザのバイオメトリクス、または前記ユーザ登録用暗号鍵の生成データ取得プロセッサが取得したユーザ登録用暗号鍵の生成データを暗号化し、ユーザ登録用暗号鍵を生成するユーザ登録用暗号鍵の生成プロセッサとを備え、
    前記ユーザ登録用暗号鍵の生成画像アップロードプロセッサによって前記ユーザ情報デバイスのタッチディスプレイ上に表示された画像データ上における特定位置の画素をユーザがタッチ・指定すると、ユーザ登録用暗号鍵の生成データを取得するユーザ登録用暗号鍵の生成データ取得プロセッサは、（ａ）前記バイオメトリクス入出力装置を利用し、前記ユーザのバイオメトリクスをユーザから再度取得し、前記既に取得・保存したユーザのバイオメトリクスと比較して同じユーザであることを確認するユーザ認識処理を行った後、タッチ画素の座標値およびタッチ画素のカラー値を取得処理するユーザ登録用暗号鍵の生成データ取得プロセッサ、または（ｂ）前記バイオメトリクス入出力装置を利用し、前記ユーザのバイオメトリクスをユーザから再度取得し、前記既に取得・保存したユーザのバイオメトリクスと比較して同じユーザであることを確認するユーザ認識処理と同時に、前記タッチ画素の座標値および前記タッチ画素のカラー値を取得処理するユーザ登録用暗号鍵の生成データ取得プロセッサのうち、少なくとも１つのプロセッサを含むことを特徴とするユーザ認証および署名装置。
  2. バイオメトリクス入出力装置を利用し、ユーザから取得して前記ユーザの情報デバイスメモリに保存したユーザのバイオメトリクス、または前記ユーザ登録用暗号鍵の生成データ取得プロセッサによって取得したユーザ登録用暗号鍵の生成データを暗号化し、ユーザ登録用暗号鍵を生成するユーザ登録用暗号鍵の生成プロセッサは、（ａ）前記タッチ画素の座標値、前記タッチ画素のカラー値、若しくはバイオメトリクス入出力装置を利用してユーザから取得し、ユーザの情報デバイスメモリに保存したユーザのバイオメトリクスのうち、少なくとも１つ以上を選択し、それぞれ暗号化を先に行った後、暗号化したそれぞれのデータを１つに結合したデータ、１つ以上の暗号化したデータと暗号化していないデータとを１つに結合したデータ、若しくは前記１つに結合したデータを再度暗号化したデータのうち、いずれか１つを用いて前記ユーザ登録用暗号鍵を生成するユーザ登録用暗号鍵の生成プロセッサ、または（ｂ）前記タッチ画素の座標値、前記タッチ画素のカラー値、若しくはバイオメトリクス入出力装置を利用してユーザから取得し、ユーザの情報デバイスメモリに保存したユーザのバイオメトリクスのうち、少なくとも２つ以上のデータをまず１つに結合した後、暗号化を行って暗号化したデータ、前記少なくとも２つ以上のデータを１つに結合して暗号化したデータと暗号化していないデータとを１つに結合したデータ、若しくは前記結合したデータを再度暗号化したデータのうち、いずれか１つを用いて前記ユーザ登録用暗号鍵を生成するユーザ登録用暗号鍵の生成プロセッサのうち、いずれか１つのプロセッサを含むことを特徴とする、請求項１に記載のユーザ認証および署名装置。
  3. 取得したタッチ画素の座標値、取得したタッチ画素のカラー値、または前記ユーザのバイオメトリクスを暗号化し、前記ユーザ登録用暗号鍵を生成する際、一方向ハッシュ関数（Ｏｎｅ－ｗａｙ Ｈａｓｈ Ｆｕｎｃｔｉｏｎ）、または楕円曲線方程式（Ｅｌｌｉｐｔｉｃ Ｃｕｒｖｅ Ｅｑｕａｔｉｏｎ）を利用して暗号化し、暗号鍵化することができることを特徴とする、請求項１または請求項２に記載のユーザ認証および署名装置。
  4. タッチディスプレイとコンピューティング機能を備えたユーザ情報デバイスと、
    前記ユーザ情報デバイスに備えられたユーザバイオ入出力装置を利用し、ユーザのバイオメトリクスをユーザから取得した後、ユーザの情報デバイスメモリに保存し、前記取得・保存したユーザのバイオメトリクスに基づいてユーザを認識するユーザのバイオメトリクス認識プロセッサを備えたユーザ情報デバイスと、
    前記ユーザ情報デバイスのタッチディスプレイ上に表示するための特定画像データを前記ユーザ情報デバイスに保存・管理するユーザの画像データ管理プロセッサと、
    前記ユーザ情報デバイスのタッチディスプレイ上においてユーザの暗号鍵の認証を要求する認証暗号鍵の入力窓を表示するプロセッサと、
    ユーザの暗号鍵の認証要求に応じ、前記ユーザ情報デバイスの画像保存装置に保存されている画像データのうち、ユーザまたは前記ユーザの画像データ管理プロセッサがユーザ登録用暗号鍵用に選択した画像データを、前記ユーザ情報デバイスのタッチディスプレイ上に再度アップロードして表示するユーザ認証用暗号鍵の生成画像アップロードプロセッサと、
    ユーザが、再度表示された画像データ上において、ユーザの暗号鍵を登録する際にタッチ・指定した位置の画素を思い起こし、同じ位置の画素を再度タッチすると、ユーザ認証用暗号鍵の生成データを取得するユーザ認証用暗号鍵の生成データ取得プロセッサと、
    前記ユーザ認証用暗号鍵の生成データ取得プロセッサが取得したユーザ認証用暗号鍵の生成データを暗号化し、ユーザ認証用暗号鍵を生成するユーザ認証用暗号鍵の生成プロセッサと、
    前記ユーザ認証用暗号鍵の生成プロセッサが再度生成した暗号鍵と、前記ユーザ情報デバイス、またはユーザの暗号鍵の認証を要求する機器内に既に保存されている暗号鍵とを比較・判定するユーザ登録用暗号鍵の認証プロセッサとを備え、
    ユーザが、前記ユーザ認証用暗号鍵の生成画像アップロードプロセッサにより再度表示された画像データ上において、ユーザの暗号鍵を登録する際にタッチ・指定した位置の画素を思い起こし、同じ位置の画素を再度タッチすると、ユーザ認証用暗号鍵の生成データを取得するユーザ認証用暗号鍵の生成データ取得プロセッサは、（ａ）バイオメトリクス入出力装置を利用し、ユーザのバイオメトリクスをユーザから再度取得し、前記既に取得・保存したユーザのバイオメトリクスと比較して同じユーザであることを確認した後、前記再度表示された画像データ上において、ユーザが前記ユーザの暗号鍵を登録する際にタッチ・指定した位置の画素を思い起こし、同じ位置の画素を再度タッチすると、再タッチ画素の座標値および再タッチ画素のカラー値を取得するプロセッサ、または（ｂ）前記再度表示された画像データ上において、ユーザが前記ユーザの暗号鍵を登録する際にタッチ・指定した位置の画素を思い起こし、同じ位置の画素を再度タッチすると、前記ユーザのバイオメトリクスを再度取得し、前記ユーザのバイオメトリクス認識プロセッサによって保存されているユーザのバイオメトリクスと比較すると同時に、再タッチ画素の座標値および再タッチ画素のカラー値を取得するプロセッサのうち、いずれか１つのプロセッサを含むことを特徴とするユーザ認証および署名装置。
  5. 再度取得したユーザのタッチデータと、保存されているユーザのバイオメトリクスを暗号化し、前記ユーザ認証用暗号鍵を生成するユーザ認証用暗号鍵の生成プロセッサは、（ａ）前記再タッチ画素の座標値、前記再タッチ画素のカラー値、若しくはバイオメトリクス入出力装置を利用してユーザから取得し、ユーザの情報デバイスメモリに保存したユーザのバイオメトリクスのうち、少なくとも１つ以上を選択し、それぞれ暗号化を先に行った後、暗号化したそれぞれのデータを１つに結合したデータ、１つ以上の暗号化したデータと暗号化していないデータとを１つに結合したデータ、若しくは前記１つに結合したデータを再度暗号化したデータのうち、いずれか１つを用いて前記ユーザ認証用暗号鍵を生成するユーザ認証用暗号鍵の生成プロセッサ、または（ｂ）前記再タッチ画素の座標値、前記再タッチ画素のカラー値、若しくはバイオメトリクス入出力装置を利用してユーザから取得し、ユーザの情報デバイスメモリに保存したユーザのバイオメトリクスのうち、少なくとも２つ以上のデータをまず１つに結合した後、暗号化を行って暗号化したデータ、１つに結合して暗号化したデータと暗号化していないデータとを１つに結合したデータ、若しくは前記結合したデータを再度暗号化したデータのうち、いずれか１つを用いて前記ユーザ認証用暗号鍵を生成するユーザ認証用暗号鍵の生成プロセッサのうち、いずれか１つのプロセッサを含むことを特徴とする、請求項４に記載のユーザ認証および署名装置。
  6. 再度取得した同じタッチ点の代表画素の座標値、代表画素のカラー値、または前記保存されているユーザのバイオメトリクスを再度暗号化し、ユーザ認証用暗号鍵を生成する際、一方向ハッシュ関数、または楕円曲線方程式を利用して暗号化し、暗号鍵化することができることを特徴とする、請求項４または請求項５に記載のユーザ認証および署名装置。
  7. ユーザ情報デバイスのバイオメトリクス入出力装置を利用し、ユーザのバイオメトリクス情報をユーザから取得した後、前記ユーザ情報デバイスのユーザのバイオメトリクスプロセッサ内のメモリデバイスに保存する段階と、
    ユーザから暗号鍵（パスワード）の登録要求を受信する段階と、
    暗号鍵の登録要求に応じ、前記ユーザ情報デバイスの画像保存装置に保存されている画像データのうち、ユーザまたは画像データ処理プロセッサが選択した画像データを前記ユーザ情報デバイスのタッチディスプレイ上にアップロードして表示する段階と、
    前記ユーザ情報デバイスのタッチディスプレイ上に表示された画像データ上における特定位置の画素をユーザがタッチ・指定すると、タッチ画素の座標値およびタッチ画素のカラー値をユーザ登録用暗号鍵の生成データとして取得する段階と、
    前記タッチ画素の座標値および前記タッチ画素のカラー値、若しくはユーザの情報デバイスメモリに保存されているユーザのバイオメトリクスを組み合わせて暗号化し、ユーザ登録用暗号鍵を生成する段階と、を含み、
    前記ユーザ情報デバイスのタッチディスプレイ上に表示された画像データ上における特定位置の画素をユーザがタッチ・指定すると、前記タッチ画素の座標値および前記タッチ画素のカラー値をユーザ登録用暗号鍵の生成データとして取得する段階は、（ａ）バイオメトリクス入出力装置を利用し、前記ユーザのバイオメトリクスをユーザから再度取得し、前記既に取得・保存したユーザのバイオメトリクスと比較し、同じユーザであることを確認した後、前記タッチ画素の座標値および前記タッチ画素のカラー値を取得する段階、または（ｂ）前記ユーザのバイオメトリクスを再度取得し、ユーザのバイオメトリクス検証プロセッサによって保存されているユーザのバイオメトリクスと比較すると同時に、前記タッチ画素の座標値および前記画素のカラー値を取得する段階のうち、少なくとも１つの段階を含むことを特徴とする、ユーザ認証および署名方法。
  8. 前記タッチ画素の座標値および前記タッチ画素のカラー値、若しくは前記保存されているユーザのバイオメトリクスを組み合わせて暗号化し、ユーザ登録用暗号鍵を生成する段階は、（ａ）前記タッチ画素の座標値、前記タッチ画素のカラー値、若しくは前記バイオメトリクス入出力装置を利用してユーザから取得し、前記ユーザの情報デバイスメモリに保存したユーザのバイオメトリクスのうち、少なくとも１つ以上を選択し、それぞれ暗号化を先に行った後、暗号化したそれぞれのデータを１つに結合したデータ、１つ以上の暗号化したデータと暗号化していないデータとを１つに結合したデータ、若しくは前記１つに結合したデータを再度暗号化したデータのうち、いずれか１つを用いて前記ユーザ登録用暗号鍵を生成する段階、または（ｂ）前記タッチ画素の座標値、前記タッチ画素のカラー値、若しくは前記バイオメトリクス入出力装置を利用してユーザから取得し、前記ユーザの情報デバイスメモリに保存したユーザのバイオメトリクスのうち、少なくとも２つ以上のデータをまず１つに結合した後、暗号化を行って暗号化したデータ、前記少なくとも２つ以上のデータを１つに結合して暗号化したデータと暗号化していないデータとを１つに結合したデータ、若しくは前記結合したデータを再度暗号化したデータのうち、いずれか１つを用いて前記ユーザ登録用暗号鍵を生成する段階のうち、いずれか１つの段階を含むことを特徴とする、請求項７に記載のユーザ認証および署名方法。
  9. 取得したタッチ画素の座標値、取得したタッチ画素のカラー値、または前記ユーザのバイオメトリクスを組み合わせて暗号化し、前記ユーザ登録用暗号鍵を生成する段階は、一方向ハッシュ関数、または楕円曲線方程式を利用して暗号化し、暗号鍵化することができることを特徴とする、請求項７または請求項８に記載のユーザ認証および署名方法。
  10. 登録されているユーザの暗号鍵に対する認証要求を受信する段階と、
    ユーザの暗号鍵の認証要求に応じ、ユーザ情報デバイスの画像保存装置に保存されている画像データのうち、ユーザまたは画像データ処理プロセッサがユーザ登録用暗号鍵用に選択した画像データを、前記ユーザ情報デバイスのタッチディスプレイ上に再度アップロードして表示する段階と、
    ユーザが、再度表示された画像データ上において、ユーザの暗号鍵を登録する際にタッチ・指定した位置の画素を思い起こし、同じ位置の画素を再度タッチすると、ユーザ認証用暗号鍵の生成データを取得する段階と、
    前記ユーザ認証用暗号鍵の生成データを暗号化し、ユーザ認証用暗号鍵を生成する段階と、
    ユーザ認証用暗号鍵の生成プロセッサが再度生成した暗号鍵と、前記ユーザ情報デバイス、またはユーザの暗号鍵の認証を要求する機器内に登録されている暗号鍵とを比較・判定する段階とを含み、
    前記再度表示された画像データ上において、ユーザがユーザの暗号鍵を生成する際にタッチ・指定した位置の画素を思い起こし、同じ位置の画素を再度タッチすると、ユーザ認証用暗号鍵の生成データを取得する段階は、（ａ）バイオメトリクス入出力装置を利用し、ユーザのバイオメトリクスをユーザから再度取得し、前記既に取得・保存したユーザのバイオメトリクスと比較して同じユーザであることを確認した後、前記再度表示された画像データ上において、ユーザが前記ユーザの暗号鍵を生成する際にタッチ・指定した位置の画素を思い起こし、同じ位置の画素を再度タッチすると、再タッチ画素の座標値および再タッチ画素のカラー値を取得する段階、または（ｂ）前記再度表示された画像データ上において、ユーザが前記ユーザの暗号鍵を登録する際にタッチ・指定した位置の画素を思い起こし、同じ位置の画素を再度タッチすると、前記ユーザのバイオメトリクスを再度取得し、ユーザのバイオメトリクス認識プロセッサによって保存されているユーザのバイオメトリクスと比較すると同時に、再タッチ画素の座標値および再タッチ画素のカラー値を取得する段階のうち、いずれか１つの段階を含むことを特徴とする、ユーザ認証および署名方法。
  11. 前記再タッチ画素の座標値および前記再タッチ画素のカラー値、または保存されているユーザのバイオメトリクス情報を再度暗号化し、前記ユーザ認証用暗号鍵を生成する段階は、（ａ）前記再タッチ画素の座標値、前記再タッチ画素のカラー値、若しくはバイオメトリクス入出力装置を利用してユーザから取得し、ユーザの情報デバイスメモリに保存したユーザのバイオメトリクスのうち、少なくとも１つ以上を選択し、それぞれ暗号化を先に行った後、暗号化したそれぞれのデータを１つに結合したデータ、１つ以上の暗号化したデータと暗号化していないデータとを１つに結合したデータ、若しくは前記１つに結合したデータを再度暗号化したデータのうち、いずれか１つを用いて前記ユーザ認証用暗号鍵を生成する段階、または（ｂ）前記再タッチ画素の座標値、前記再タッチ画素のカラー値、若しくはバイオメトリクス入出力装置を利用してユーザから取得し、ユーザの情報デバイスメモリに保存したユーザのバイオメトリクスのうち、少なくとも２つ以上のデータをまず１つに結合した後、暗号化を行って暗号化したデータ、１つに結合して暗号化したデータと暗号化していないデータとを１つに結合したデータ、若しくは前記結合したデータを再度暗号化したデータのうち、いずれか１つを用いて前記ユーザ認証用暗号鍵を生成する段階のうち、いずれか１つの段階を含むことを特徴とする、請求項１０に記載のユーザ認証および署名方法。
  12. 再度取得した同じタッチ点の代表画素の座標値、代表画素のカラー値、または前記保存したユーザのバイオメトリクスを再度暗号化し、ユーザ認証用暗号鍵を生成する段階は、一方向ハッシュ関数、または楕円曲線方程式を利用して暗号化し、暗号鍵化することができることを特徴とする、請求項１０または請求項１１に記載のユーザ認証および署名方法。
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