JP7264355B2 - 多重認証アルゴリズムに基づく手書き署名認証方法および装置 - Google Patents
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Description
110 手書き署名入力部
120 保存部
130 制御部
131 手書き署名認証モジュール
132 登録モジュール
140 出力部
210 署名特徴情報取得部
220 第1署名認証部
230 第2署名認証部
240 補正部
250 最後認証処理部
Claims (19)
- 認証対象手書き署名の入力を受け、複数の署名行為特徴情報を抽出する特徴抽出ステップと、
前記抽出された複数の署名行為特徴情報全体を互いに異なる手法で手書き署名認証する第1署名認証アルゴリズムおよび第2署名認証アルゴリズムにそれぞれ適用して、前記入力された手書き署名と登録された手書き署名との一致度を分析し、第1分析結果および第2分析結果を生成する第1分析ステップと、
前記第1分析結果および第2分析結果のそれぞれと所定のそれぞれの第1分析しきい値とを比較して、他人受け入れ率補正および本人拒否率補正のいずれかを決定する補正方向決定ステップと、
他人受け入れ率補正の決定時に、前記複数の署名行為特徴情報の中から他人受け入れ検証に敏感な署名行為特徴情報を抽出し、抽出された他人受け入れ検証に敏感な署名行為特徴情報に基づいて、前記入力された手書き署名と登録された手書き署名との一致度を分析して、第3分析結果を生成する第2分析ステップであって、
前記他人受け入れ検証は、他人による前記入力された手書き署名が前記登録された手書き署名と一致すると認証することであり、前記他人受け入れ検証に敏感な署名行為特徴情報は、複数の前記署名行為特徴情報のうち他人が模倣することができない署名行為特徴情報である、前記第2分析ステップと、
本人拒否率補正の決定時に、前記複数の署名行為特徴情報の中から本人拒否検証に敏感な署名行為特徴情報を抽出し、抽出された本人拒否検証に敏感な署名行為特徴情報に基づいて、前記入力された手書き署名と登録された手書き署名との一致度を分析して、第4分析結果を生成する第3分析ステップであって、
前記本人拒否検証は、本人による前記入力された手書き署名が前記登録された手書き署名と一致せず、他人による手書き署名であると認証することであり、前記本人拒否検証に敏感な署名行為特徴情報は、複数の前記署名行為特徴情報のうち、周辺環境や状態に少なく影響される署名行為特徴情報である、前記第3分析ステップと、
前記第1乃至第3分析ステップのうちの少なくとも一つの分析結果と前記第1分析しきい値および所定の第2分析しきい値とを比較して、前記入力された手書き署名に対する認証成否を決定する手書き署名認証ステップとを含むことを特徴とする手書き署名認証方法。 - 前記第1分析しきい値は、前記第1署名認証アルゴリズムで認証成功判断の基準値である第1しきい値(ρ)、第1署名認証アルゴリズムのための基準値として前記第1しきい値(ρ)よりも高く設定される第2しきい値(T1DL)、および前記第2署名認証アルゴリズムで認証成功判断の基準値である第3しきい値(T1S)を含み、
前記補正方向決定ステップは、
前記第1分析結果が前記第1しきい値(ρ)以上であり、前記第2分析結果が前記第3しきい値(T1S)以上であるか、或いは、前記第2分析結果が前記第3しきい値(T1S)よりも小さく、前記第1分析結果が前記第2しきい値(T1DL)以上であれば、他人受け入れ率補正を決定する他人受け入れ率補正決定ステップと、
前記第2分析結果が前記第3しきい値(T1S)よりも小さく、第1分析結果が前記第1しきい値(ρ)以上であり、前記第2しきい値(T1DL)よりも小さければ、本人拒否率補正を決定する本人拒否率補正決定ステップとを含むことを特徴とする、請求項1に記載の手書き署名認証方法。 - 前記第3分析結果および第4分析結果は、第2署名認証アルゴリズムに基づく分析によって得られ、
前記手書き署名認証ステップは、
前記第1分析ステップの第1分析結果および第2分析結果と、第1分析しきい値とを比較し、第1分析結果、第3分析結果および第4分析結果と、前記第1分析しきい値中の第1しきい値(ρ)および第2分析しきい値とを比較して認証成否を決定することを特徴とする、請求項1に記載の手書き署名認証方法。 - 前記手書き署名認証ステップは、
前記第1分析ステップで分析された第1分析結果が、前記第2分析しきい値の一つである第4しきい値(T2DL)よりも小さく、第2分析ステップで分析された第3分析結果が、前記第2分析しきい値の一つである第5しきい値(T2S)よりも小さければ、認証失敗と判断し、
前記第1分析結果が前記第4しきい値(T2DL)以上であるか或いは前記第3分析結果が前記第5しきい値(T2S)以上であれば、認証成功と判断することを特徴とする、請求項3に記載の手書き署名認証方法。 - 前記手書き署名認証ステップは、
前記第1分析ステップで分析された第1分析結果が、前記第2分析しきい値の一つである第6しきい値(T3DL)よりも小さく、第3分析ステップで分析された第4分析結果が、前記第2分析しきい値の一つである第7しきい値(T3S)以上であれば、認証成功と判断することを特徴とする、請求項3に記載の手書き署名認証方法。 - 前記第1署名認証アルゴリズムおよび第2署名認証アルゴリズムは、ディープラーニングに基づくアルゴリズム、および一致度を点数化して判断する一致度分析アルゴリズムのうちのいずれか一つであることを特徴とする、請求項1に記載の手書き署名認証方法。
- 前記認証対象手書き署名の入力を受ける前に学習用手書き署名データを収集して、学習による前記第1分析しきい値である前記第1しきい値(ρ)、第2しきい値(T1DL)および前記第3しきい値(T1S)を設定する第1分析しきい値設定ステップをさらに含み、
前記第1分析しきい値設定ステップは、
前記認証対象手書き署名の入力を受ける前に、学習用手書き署名データを収集して、署名行為特徴情報を抽出するステップと、
前記学習用手書き署名データの署名行為特徴情報全体および当該学習用手書き署名データの既知の認証結果を前記第1、第2署名認証アルゴリズムにそれぞれ適用して1次学習を行うステップと、
前記1次学習の結果を分析して、前記第1しきい値(ρ)、第2しきい値(T1DL)および第3しきい値(T1S)を抽出して設定するステップとをさらに含むことを特徴とする、請求項2に記載の手書き署名認証方法。 - 前記認証対象手書き署名の入力を受ける前に学習用手書き署名データを収集し、収集された前記学習用手書き署名データから抽出した署名行為特徴情報のうち、決定された補正方向による敏感な署名行為特徴情報を第2署名認証アルゴリズムに適用して学習することにより、分析された第2分析しきい値を設定する第2分析しきい値設定ステップをさらに含み、
前記補正方向が前記他人受け入れ率補正に決定された場合、前記決定された補正方向による敏感な署名行為特徴情報は、前記他人受け入れ検証に敏感な署名行為特徴情報であり、前記補正方向が前記本人拒否率補正に決定された場合、前記決定された補正方向による敏感な署名行為特徴情報は、前記本人拒否検証に敏感な署名行為特徴情報であり、
前記第2分析しきい値設定ステップは、
前記決定された補正方向が他人受け入れ率補正であれば、署名行為特徴情報の中から他人受け入れ検証に敏感な署名行為特徴情報を選別する他人受け入れ検証に敏感な署名行為特徴情報選別ステップと、
前記選別された他人受け入れ検証に敏感な署名行為特徴情報および前記他人受け入れ検証に敏感な署名行為特徴情報に対する既知の認証結果を第2署名認証アルゴリズムに適用して2次学習を行う2次学習ステップと、
前記2次学習の結果を考慮して、前記第2分析しきい値である第4しきい値(T2DL)および第5しきい値(T2S)を抽出して設定するしきい値設定ステップとをさらに含むことを特徴とする、請求項4に記載の手書き署名認証方法。 - 前記認証対象手書き署名の入力を受ける前に学習用手書き署名データを収集し、収集された前記学習用手書き署名データから抽出した署名行為特徴情報のうち、決定された補正方向による敏感な署名行為特徴情報を第2署名認証アルゴリズムに適用して学習することにより、分析された第2分析しきい値を設定する第2分析しきい値設定ステップをさらに含み、
前記補正方向が前記他人受け入れ率補正に決定された場合、前記決定された補正方向による敏感な署名行為特徴情報は、前記他人受け入れ検証に敏感な署名行為特徴情報であり、前記補正方向が前記本人拒否率補正に決定された場合、前記決定された補正方向による敏感な署名行為特徴情報は、前記本人拒否検証に敏感な署名行為特徴情報であり、
前記第2分析しきい値設定ステップは、
前記決定された補正方向が本人拒否率補正であれば、署名行為特徴情報の中から本人拒否検証に敏感な署名行為特徴情報を選別する本人拒否検証に敏感な署名行為特徴情報選別ステップと、
前記選別された本人拒否検証に敏感な署名行為特徴情報および前記本人拒否検証に敏感な署名行為特徴情報に対する既知の認証結果を第2署名認証アルゴリズムに適用して3次学習を行う3次学習ステップと、
前記3次学習の結果を考慮して、前記第2分析しきい値である第6しきい値(T3DL)および第7しきい値(T3S)を抽出して設定するしきい値設定ステップとをさらに含むことを特徴とする、請求項5に記載の手書き署名認証方法。 - 請求項1に記載の手書き署名認証方法によって手書き署名認証が行われる手書き署名認証装置であって、
ユーザーが手書きで書いている手書き署名に対する署名手書き署名データから署名行為特徴情報を抽出して出力する手書き署名入力部と、
互いに異なる手書き署名認証手法からなる第1署名認証アルゴリズムおよび第2署名認証アルゴリズムを保存し、前記第1署名認証アルゴリズムに対する認証判断および第2署名認証アルゴリズムに対する認証判断のための第1分析しきい値および第2分析しきい値を保存する保存部と、
前記署名行為特徴情報の取得時に前記第1署名認証アルゴリズムおよび第2署名認証アルゴリズムにそれぞれ前記署名行為特徴情報を適用して分析し、前記第1署名認証アルゴリズムによって分析された第1分析結果、および前記第2署名認証アルゴリズムによって分析された第2分析結果を取得し、取得された第1分析結果および第2分析結果と、第1分析しきい値とを比較して、他人受け入れ率補正および本人拒否率補正のいずれかを決定する補正方向を決定した後、手書き署名全体に対する前記署名行為特徴情報の中から、決定された補正方向による敏感な署名行為特徴情報だけを抽出し、前記第2署名認証アルゴリズムに適用して第3分析結果および第4分析結果を取得し、前記第1分析結果、第3分析結果および第4分析結果と、所定の前記第1分析しきい値中の第1しきい値(ρ)および前記第2分析しきい値とを比較して手書き署名に対する認証成否を決定する制御部とを含み、
前記補正方向が前記他人受け入れ率補正に決定された場合、前記決定された補正方向による敏感な署名行為特徴情報は、前記他人受け入れ検証に敏感な署名行為特徴情報であり、前記補正方向が前記本人拒否率補正に決定された場合、前記決定された補正方向による敏感な署名行為特徴情報は、前記本人拒否検証に敏感な署名行為特徴情報であり、
ことを特徴とする、手書き署名認証装置。 - 前記制御部は、
手書き署名認証モジュールを含み、
前記手書き署名認証モジュールは、
前記手書き署名入力部を介して認証対象手書き署名全体に対する署名行為特徴情報を取得して出力する署名特徴情報取得部と、
前記第1署名認証アルゴリズムが適用され、前記署名特徴情報取得部から入力される全体署名行為特徴情報を前記第1署名認証アルゴリズムに適用および分析して第1分析結果を出力する第1署名認証部と、
前記第2署名認証アルゴリズムが適用され、前記署名特徴情報取得部から入力される全体署名行為特徴情報を前記第2署名認証アルゴリズムに適用および分析して第2分析結果を出力し、入力された補正方向による敏感な署名行為特徴情報の入力を受け、前記第2署名認証アルゴリズムに適用および分析して第3分析結果および第4分析結果を出力する第2署名認証部と、
前記第1署名認証部から第1分析結果を取得し、前記第2署名認証部から前記第2分析結果を取得した後、取得された第1分析結果および第2分析結果と、第1分析しきい値とを比較して、他人受け入れ率補正および本人拒否率補正のいずれかを決定する補正方向決定を行い、前記全体署名行為特徴情報の中から、前記決定された補正方向による敏感な署名行為特徴情報だけを抽出し、前記第2署名認証アルゴリズムに適用して第3分析結果および第4分析結果を取得して出力する補正部と、
前記第1分析結果、第3分析結果および第4分析結果と、所定の前記第1分析しきい値中の第1しきい値(ρ)および前記第2分析しきい値とを比較して、手書き署名に対する認証成否を決定する最終認証処理部とを含むことを特徴とする、請求項10に記載の手書き署名認証装置。 - 前記補正部は、
前記第1署名認証部から第1分析結果を取得し、前記第2署名認証部から前記第2分析結果を取得した後、取得された第1分析結果および第2分析結果と、第1分析しきい値とを比較して、他人受け入れ率補正および本人拒否率補正のいずれかを決定する補正方向決定を行う補正方向決定部と、
前記補正方向決定部で決定された補正方向が他人受け入れ率補正であれば、前記全体署名行為特徴情報から前記他人受け入れ検証に敏感な署名行為特徴情報を抽出して出力し、本人拒否率補正であれば、前記全体署名行為特徴情報から前記本人拒否検証に敏感な署名行為特徴情報を抽出して出力する補正特徴情報抽出部と、
前記補正方向決定部で決定された補正方向が他人受け入れ率補正であれば、前記補正特徴情報抽出部から出力される前記他人受け入れ検証に敏感な署名行為特徴情報を前記第2署名認証部に提供し、それに対する応答として前記第2署名認証部から第3分析結果の入力を受けて前記第1分析結果、第3分析結果、前記第1分析しきい値中の第1しきい値(ρ)、および第2分析しきい値を最終認証処理部に提供する他人受け入れ率補正部と、
前記補正方向決定部で決定された補正方向が本人拒否率補正であれば、前記補正特徴情報抽出部から出力される前記本人拒否検証に敏感な署名行為特徴情報を前記第2署名認証部に提供し、それに対する応答として前記第2署名認証部から第4分析結果の入力を受け、前記第1分析結果、第4分析結果、前記第1分析しきい値中の第1しきい値(ρ)、および前記第2分析しきい値を最終認証処理部に提供する本人拒否率補正部とを含むことを特徴とする、請求項11に記載の手書き署名認証装置。 - 前記第1分析しきい値は、第1署名認証アルゴリズムで認証成功判断の基準値である第1しきい値(ρ)、前記第1しきい値(ρ)よりも高く設定される第2しきい値(T1DL)と、前記第2署名認証アルゴリズムで認証成功判断の基準値である第3しきい値(T1S)を含み、
前記補正方向決定部は、
前記第1分析結果が前記第1しきい値(ρ)以上であり、前記第2分析結果が前記第3しきい値(T1S)以上であれば、他人受け入れ率補正を決定し、前記第2分析結果が前記第3しきい値(T1S)よりも小さく、前記第1分析結果が前記第2しきい値(T1DL)以上であれば、他人受け入れ率補正を決定し、
前記第2分析結果が前記第3しきい値(T1S)よりも小さく、前記第1分析結果が前記第1しきい値(ρ)以上であり、前記第2しきい値(T1DL)よりも小さければ、本人拒否率補正を決定することを特徴とする、請求項12に記載の手書き署名認証装置。 - 前記最終認証処理部は、
前記第1分析結果が第1しきい値(ρ)よりも小さければ、認証失敗と判断し、前記補正部の補正方向が他人受け入れ率補正に決定された場合には、前記第1分析結果が第1しきい値(ρ)以上で且つ第4しきい値(T2DL)よりも小さく、前記第3分析結果が第5しきい値(T2S)よりも小さければ、認証失敗と判断し、前記第1分析結果が第4しきい値(T2DL)以上であるか或いは第3分析結果が第5しきい値(T2S)以上であれば、認証成功と判断することを特徴とする、請求項11に記載の手書き署名認証装置。 - 前記最終認証処理部は、
前記第1分析結果が第1しきい値(ρ)よりも小さければ、認証失敗と判断し、前記補正部の補正方向が本人拒否率補正に決定された場合には、前記第1分析結果が第1しきい値(ρ)以上で且つ第6しきい値(T3DL)よりも小さく、前記第4分析結果が第7しきい値(T3S)以上であれば、認証成功と判断することを特徴とする、請求項11に記載の手書き署名認証装置。 - 前記第1署名認証アルゴリズムは、ディープラーニングに基づくアルゴリズムであり、前記第2署名認証アルゴリズムは、一致度を点数化して判断する一致度分析アルゴリズムであることを特徴とする、請求項10に記載の手書き署名認証装置。
- 前記制御部は、
前記認証対象手書き署名の入力を受ける前に、学習用手書き署名データを収集して、署名行為特徴情報を抽出し、前記学習用手書き署名データの署名行為特徴情報全体および当該学習用手書き署名データの既知の認証結果を前記第1、第2署名認証アルゴリズムにそれぞれ適用して1次学習を行い、前記1次学習の結果を分析して、第2しきい値(T1DL)、第3しきい値(T1S)、及び前記第1しきい値(ρ)を設定する登録モジュールをさらに含むことを特徴とする、請求項11に記載の手書き署名認証装置。 - 前記制御部は、
前記認証対象手書き署名の入力を受ける前に、学習用手書き署名データから抽出した署名行為特徴情報のうちの前記他人受け入れ検証に敏感な署名行為特徴情報および既知の認証結果を第2署名認証アルゴリズムに適用して、2次学習を行い、前記2次学習の結果を考慮して、前記第4しきい値(T2DL)および第5しきい値(T2S)を設定する登録モジュールをさらに含むことを特徴とする、請求項14に記載の手書き署名認証装置。 - 前記制御部は、
前記認証対象手書き署名の入力を受ける前に、学習用手書き署名データから抽出した署名行為特徴情報のうちの前記本人拒否検証に敏感な署名行為特徴情報および既知の認証結果を第2署名認証アルゴリズムに適用して、3次学習を行い、前記3次学習の結果を考慮して、前記第6しきい値(T3DL)および第7しきい値(T3S)を設定する登録モジュールをさらに含むことを特徴とする、請求項15に記載の手書き署名認証装置。
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