JPWO2006093238A1 - 認証補助装置、認証主装置、集積回路及び認証方法 - Google Patents

Abstract

個人情報を保護することができ、多くの計算量を要する認証方式を低コストで提供することができ、生体認証の効果を認証者が直接的に得ることができるとともに、個人情報管理に伴うコスト及びリスク増大を回避することができる認証補助装置。この装置では、生体テンプレート保持手段（１０２）は、生体テンプレートを保持する。生体テンプレート埋め込み手段（１０４）は、生体テンプレートを埋め込む生体認証オブジェクト以外は判別できないように難読化した状態で生体テンプレートを生体認証オブジェクトに埋め込む。生体認証オブジェクト送信手段（１０７）は、生体テンプレートを埋め込んだ生体認証オブジェクトを送信する。

Description

本発明は、認証補助装置、認証主装置、集積回路及び認証方法に関し、特に、生体特徴を用いて使用者の正当性を証明する認証補助装置、認証主装置、集積回路及び認証方法に関する。

インターネットなどの電気通信を介して情報処理装置の機能やサービスを使用する場合、もしくは銀行自動支払機や自動入退室管理装置などを利用する場合、使用者の正当性を認証する事（ユーザ認証）が重要である。

ユーザ認証には大別して（１）知識に基づく認証、（２）所持物に基づく認証、（３）生体特徴に基づく認証、の３種類がある。パスワードや暗証番号は（１）の代表例であり、ＩＣカードは（２）の代表例である。知識に基づく認証では、他人に知られた場合に容易になりすましが可能となり、所持物に基づく認証では紛失や盗難に際しての対策が必要である。

そこで近年注目されているのが（３）の生体特徴に基づく認証である。これは指紋、虹彩、顔貌、静脈、筆跡、行動の癖など、ある個人だけが持つ特定の特徴を電子情報的に抽出し、予め登録しておいた参照用特長データ（生体テンプレート）と比較照合する技術ある。生体特徴に基づく認証は、生物学的認証、バイオメトリクス認証とも呼ばれる。

生体特徴を用いたユーザ認証において留意すべき点の一つは生体テンプレートの保護である。生体テンプレートは元来個人特有のものであり、他人が入手してもなりすまし等の不正利用は出来ないが、昨今の社会的、法的な要件として、生体テンプレートは「保護すべき個人情報」であり、提供者が許可しない限り二次利用や漏洩は許されないものである、というコンセンサスが確立しつつある。

生体特徴を用いた認証における生体テンプレートの保護に関する従来技術としては、認証を実行する装置でのみ復号可能な状態に生体テンプレートを変換しておき、ユーザが保持する装置、サービス提供者の装置、もしくは信頼できる第三者装置のいずれかに保管するものがあった（例えば、特許文献１参照）。

図１は前記特許文献１に記載された従来のユーザ認証補助装置の構成図である。

図１において、ユーザ認証補助装置１は、生体テンプレートを安全に保持する生体テンプレート保持手段２を備え、生体テンプレート保持手段２に格納された生体テンプレート３と、認証時に使用者の生体特徴データを取得する生体特徴データ取得手段４の取得結果とを、照合手段５を用いて照合し、使用者の正当性を検証していた。

図２は前記特許文献１に記載された従来のユーザ認証主装置の構成図である。

図２において、ユーザ認証主装置６は、暗号化生体テンプレート取得手段７が取得したデータを生体テンプレート復号手段８が復号化し、生体テンプレート９を得る一方で、生体特徴データ取得手段１０が使用者の生体特徴データと取得し、これらを照合手段１１が照合することにより、使用者の正当性を検証していた。なお、図２に示す従来例では、暗号化生体テンプレートは信頼できる第三者期間から取得するか、あるいはユーザが所持するＩＣカードなどから取得していた。
特開２００２−７３５６８号公報（第１頁、図２１）

しかしながら、前記従来の構成では下記に示す課題を有していた。

（１）生体特徴を用いた認証の利点が認証者にとって間接的。

前記図１に示した従来例では、生体テンプレートがユーザ機器の外に出さない利点があるが、その反面、主認証装置を扱う認証者（多くの場合はサービス提供者である）にとっては、認証補助装置（ユーザ機器）の中でどのようにして照合処理が行われたか検証する術がない。ワーストケースでは認証補助装置が持つ照合手段が何者かにより不正に改竄され、正しい照合処理を経ずに照合成功の信号を送付して来る場合もあり得る。

（２）ユーザ機器コストの増大、もしくは機器能力の限界。

前記図１に示した従来例では、例えば認証補助装置としてＩＣカードなどを想定した場合、ごく限られた計算能力の中で生体特徴データの照合処理を行う必要がある。現在、指紋照合、静脈照合など幾つかの方式については市販レベルのＩＣカード内で処理できるようになっているが、今後社会的許容性等から普及が見込まれている顔貌照合などは扱うデータ量も計算量も多く、ＩＣカード内で短時間に処理を行わせることは困難である。

（３）認証主装置からの生体テンプレート漏洩リスク。

前記図２に示した従来例では、暗号化されていない生体テンプレートが、たとえ一時的とは言え認証主装置の中に存在してしまう。従って、認証主装置を扱うサービス提供者に悪意がある場合や、セキュリティ管理が甘く悪意のある第三者から攻撃を受けてしまった場合には、生体テンプレートが漏洩してしまう危険性がある。ユーザ認証主装置を運営する側の立場から考慮しても、図２に示す構成のユーザ認証主装置を運用する場合、運用者（サービス提供者）は常に前記のリスクへの対策を講じる義務が生じ、サービス運用コストの増大に繋がる。

本発明の目的は、ユーザ（被認証者）は自らの個人情報である生体テンプレートを難読化して生体認証オブジェクトに埋め込むとともに、生体テンプレートを埋め込んだ生体認証オブジェクトを送信することにより、生体認証オブジェクトを受信した認証者は生体テンプレートを解読することができないので、個人情報を保護することができる認証補助装置、認証主装置、集積回路及び認証方法を提供することである。また、本発明の目的は直接他者に手渡すことなく、認証に必要な情報を認証者に渡すことが可能となる。さらに、認証者は、ユーザ認証補助装置は生体テンプレートと認証時の生体情報との照合を行わなくて良いのでため、多くの計算量を要する認証方式をにおいても低コストでの提供することができる認証補助装置、認証主装置、集積回路及び認証方法を提供することであるが可能となる。

また、本発明の目的はのユーザ認証主装置、認証者は照合の手順が正しいことを検証した上で、認証者自らの計算機を用いて認証を行うことにより、生体認証の効果を認証者が直接的に得ることができる認証補助装置、認証主装置、集積回路及び認証方法を提供することである可能となる。またさらに、本発明の目的は、認証者は生体テンプレートを直接参照せずに認証を行うのでする必要がなく、個人情報管理に伴うコスト及びリスク増大をが回避することができる認証補助装置、認証主装置、集積回路及び認証方法を提供することであるされる。

本発明の認証補助装置は、生体特徴を示す固有のデータから成る生体テンプレートを保持する生体テンプレート保持手段と、前記生体テンプレート保持手段が保持する前記生体テンプレートを難読化した状態で生体認証オブジェクトに埋め込む生体テンプレート埋め込み手段と、前記生体テンプレートが埋め込まれた前記生体認証オブジェクトを送信する送信手段と、を具備する構成を採る。

本発明の認証主装置は、生体特徴を示す固有のデータから成る生体テンプレートが難読化された状態で埋め込まれた生体認証オブジェクトを受信する受信手段と、前記生体認証オブジェクトの送信元と共通の誤り訂正符号を記憶する誤り訂正符号記憶手段と、前記誤り訂正符号記憶手段に記憶している誤り訂正符号に基づいて、受信した前記生体認証オブジェクトから前記生体テンプレートを含まない生体認証オブジェクトを復元する生体認証オブジェクト復元手段と、前記生体認証オブジェクト復元手段で復元した前記生体認証オブジェクトの正当性を検証する生体認証オブジェクト検証手段と、前記検証が成功した場合に前記復元前の前記生体認証オブジェクトを実行する生体認証オブジェクト実行手段と、を具備する構成を採る。

本発明の集積回路は、生体特徴を示す固有のデータから成る生体テンプレートを保持する生体テンプレート保持回路と、前記生体テンプレート保持回路が保持する前記生体テンプレートを難読化した状態で生体認証オブジェクトに埋め込む生体テンプレート埋め込み回路と、前記生体テンプレートが埋め込まれた前記生体認証オブジェクトを外部へ送出するインタフェース回路と、を具備する構成を採る。

本発明の認証方法は、生体特徴を示す固有のデータから成る生体テンプレートを保持するステップと、保持する前記生体テンプレートを誤り訂正符号に基づいて分割するステップと、分割した前記生体テンプレートを誤り訂正符号に基づいて前記生体認証オブジェクトに埋め込むとともに、前記生体テンプレートを埋め込んだ前記生体認証オブジェクトを前記誤り訂正符号により符号化して前記生体テンプレートを難読化するステップと、前記生体テンプレートが埋め込まれた前記生体認証オブジェクトを認証補助装置が送信するステップと、前記認証補助装置が送信した前記生体認証オブジェクトを認証主装置が受信するステップと、前記認証補助装置と共通の誤り訂正符号に基づいて、受信した前記生体認証オブジェクトから前記生体テンプレートを含まない生体認証オブジェクトを復元するステップと、復元した前記生体認証オブジェクトの正当性を検証するステップと、前記検証が成功した場合に前記復元前の前記生体認証オブジェクトを実行するステップと、を具備するようにした。

本発明によれば、ユーザ（被認証者）は自らの個人情報である生体テンプレートを難読化して生体認証オブジェクトに埋め込むとともに、生体テンプレートを埋め込んだ生体認証オブジェクトを送信することにより、生体認証オブジェクトを受信した認証者は生体テンプレートを解読することができないので、個人情報を保護することができる。また、本発明によれば、認証者は、生体テンプレートと認証時の生体情報との照合を行わなくて良いので、多くの計算量を要する認証方式を低コストで提供することができる。また、本発明によれば、認証者は、照合の手順が正しいことを検証した上で、認証者自らの計算機を用いて認証を行って、被認証者が本人であることを生物学的に判別することにより、他人による成り済ましを防ぐという生体認証の効果を認証者が直接的に得ることができる。また、本発明によれば、認証者は生体テンプレートを直接参照せずに認証を行うので、個人情報管理に伴うコスト及びリスク増大を回避することができる。

従来のユーザ認証補助装置の構成図 従来のユーザ認証補助装置の構成図 本発明の実施の形態１におけるユーザ認証補助装置の構成図 生体テンプレートのデータ構造例を示した図 生体認証オブジェクトの構造例を示した図 生体テンプレート埋め込み手段の動作フロー図 データ書き込み機能を備えた生体認証オブジェクトの構造例を示した図 本発明の実施の形態２におけるユーザ認証補助装置の構成図 訂正符号が付加された生体認証オブジェクトのデータ構造例を示した図 （７，４）ハミング符号を応用した誤り訂正符号の例を示した図 生体認証オブジェクトの誤り訂正符号に基づく生体テンプレート分割規則の例を示した図 生体認証オブジェクトの誤り訂正符号に基づく生体テンプレート埋め込み規則の例を示した図 分割された生体テンプレートの埋め込み順序を指定する場合の生体テンプレート埋め込み規則の例を示した図 生体テンプレート埋め込み後の生体認証オブジェクトのデータ構造例を示した図 本発明の実施の形態３におけるユーザ認証補助装置の構成図 生体認証オブジェクト受信手段、生体認証オブジェクト復元手段、生体認証オブジェクト検証手段の連携動作フロー図 電子データ復元手段の動作フロー図 訂正出来ないビット誤りの例を示した図 訂正出来ないバイト誤りの例を示した図 本発明の実施の形態４におけるユーザ認証補助装置の構成図 本発明の実施の形態４における生体テンプレート及び生体特徴データ混合埋め込み手段の動作フロー図 本発明の実施の形態５におけるユーザ認証主装置の構成図 生体認証オブジェクト受信手段、生体認証オブジェクト復元手段、生体認証オブジェクト検証手段及び生体認証オブジェクト実行手段の連携動作フロー図 本発明の実施の形態６におけるユーザ認証主装置の構成図 本発明の実施の形態７におけるユーザ認証主装置の構成図 本発明の実施の形態８におけるユーザ認証主装置の構成図 チャレンジデータ書き込みに対応した生体認証オブジェクトの構造例を示した図 本発明の実施の形態９における集積回路の構成図

以下本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。

（実施の形態１）
図３は、本発明の実施の形態１におけるユーザ認証補助装置の構成図である。

図３において、ユーザ認証補助装置１０１は、生体テンプレート保持手段１０２と、生体テンプレート埋め込み手段１０４と、生体認証オブジェクト保持手段１０５と、生体認証オブジェクト送信手段１０７を備える。

生体テンプレート保持手段１０２は生体テンプレート１０３を保持し、生体認証オブジェクト保持手段１０５は生体認証オブジェクト１０６を保持する。生体テンプレート保持手段１０２が保持している生体認証オブジェクト１０６は、事前に第三者が作成したものであり、誤り訂正符号を含んでいる。また、生体認証オブジェクト１０６の作成の際に、生体認証オブジェクト１０６に対する署名も作成される。ここで、生体テンプレートとは、顔画像等の生態的特徴を電子データの形で事前に取得して登録しておくものであり、縮減処理がなされている。

好適な例では認証補助装置１０１の概観はＩＣカード、ＣＰＵ（セントラルプロセシングユニット：中央処理装置；Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）付きメモリカード、ＰＤＡ（パーソナルデジタルアシスタント；Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ｄｉｇｉｔａｌ Ａｓｓｉｓｔａｎｔ）、携帯電話などの容易に持ち運べる電子機器であり、内部にセキュリティ機能を確保した耐タンパ領域（ｔａｍｐｅｒ ｒｅｓｉｓｔａｎｔ ｍｅｍｏｒｙ）を備えることが望ましい。

同様に好適な例では、生体テンプレート保持手段１０２、及び生体認証オブジェクト保持手段はフラッシュメモリ、ＲＡＭ（ランダムアクセスメモリ；Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）、ＨＤＤ（ハードディスクドライブ；Ｈａｒｄ Ｄｉｓｋ Ｄｒｉｖｅ）などの記憶媒体を用いたメモリである。また、これらの内部に格納される生体テンプレート１０３及び生体認証オブジェクト１０６は電子データである。特に、生体テンプレート１０３は認証補助装置１０１の正当な使用者から取得した生体特徴をデジタルデータ化した電子データであり、生体認証オブジェクト１０６は前記生体テンプレート１０３と、別途使用者から取得した生体特徴とを比較照合する処理手順を含むプログラムコードである。さらに、前記生体認証オブジェクト１０６は処理手順やデータ構造を外部から解析困難とするための難読化が施されていることが望ましい。

生体テンプレート埋め込み手段１０４は、認証補助装置１０１のハードウェア資源を利用する情報処理機である。情報処理機はＲＯＭ（リードオンリーメモリ；Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）に書き込まれたプログラムコードが、ＣＰＵを駆動する形態であっても良い。

生体認証オブジェクト送信手段１０７は、公知の通信技術を用いてデジタル信号を外部の機器に送信する通信機を含む情報処理機である。

図４は生体テンプレート１０３のデータ構造例を示した図である。

図４において、データ部２０１はヘッダ情報であり、生体テンプレートの種類、バージョン、データ長などを示すデータが格納される。データ部２０２はＩＤ情報であり、生体テンプレートの識別用固有データが格納される。データ部２０３は特徴ベクトル情報であり、デジタル化された生体画像から変換された値が格納される。変換の例としては、画像データの主成分分析に基づくベクトルデータ、不特定多数の人間から得たサンプルを用いて本人固有の特徴を抽出したベクトルデータ、などが挙げられる。データ部２０４は署名情報であり、生体テンプレートが改竄されていないことを示す証明データが格納される。

なお、生体テンプレートデータとして最も重要な役割を持つのはデータ部２０３の特徴ベクトル情報であり、それ以外のデータ部は必ずしも必要ではない。

図５は生体認証オブジェクト１０６の構造例を示した図である。基本的に、生体認証オブジェクト１０６は特定のＣＰＵ（セントラルプロセシングユニット：中央処理装置）もしくはＶＭ（バーチャルマシン：仮想計算機；Ｖｉｒｔｕａｌ Ｍａｃｈｉｎｅ）の命令コードと、前記命令コードが参照したり書換えたりするデータの集合から成り立っている。

図５において、生体テンプレート格納データ領域３０１は生体認証オブジェクト１０６の内部にあって、生体テンプレート１０３を一時的に格納するためのデータ領域である。照合及び判定プログラムコード３０２は同じく生体認証オブジェクト１０６の内部にあって、前記生体テンプレート１０３と、認証補助装置１０１を提示したユーザ自身から認証時に取得する生体データである認証時生体データを比較照合し、ユーザの正当性を検証する手順を示した命令コード群である。ただし、前記照合及び判定プログラムコード３０２は、生体認証オブジェクト１０１内で実行されなくても良い。

図６は生体テンプレート埋め込み手段１０４の動作フロー図である。

生体テンプレート埋め込み手段１０４は、まず始めに生体テンプレート保持手段１０２から生体テンプレート１０３を読み込む（ステップ４０１）。次に生体認証オブジェクト保持手段１０５が保持する生体認証オブジェクト１０６の中の、生体テンプレート格納データ領域３０２に前記生体テンプレート１０３を書き込む（ステップ４０２）。続いて、生体認証オブジェクト送信手段１０７に処理を進める（ステップ４０３）。

生体認証オブジェクト送信手段１０７は、生体テンプレート１０３が埋め込まれた生体認証オブジェクト１０６を外部に送出する。好適には、送出先は後述するユーザ認証主装置である。

前記ステップ４０２における生体テンプレート１０３書き込みは、単なるメモリ間データコピーによって実現しても良いが、以下に示す様に生体認証オブジェクト１０６自身にデータ書き込み機能を持たせても良い。

図７は、データ書き込み機能を備えた生体認証オブジェクト１０６の構造例を示した図である。この例では生体テンプレートだけでなく、認証時生体データを書き込む機能も備える。

図７において、インタフェースプログラムコード（Ａ）５０１は、認証補助装置１０１内で生体認証オブジェクト１０６の機能が呼び出される際に使用される命令コード群である。生体テンプレート格納プログラムコード５０２は生体テンプレートを生体認証オブジェクト１０６内部に格納するための命令コード群であり、生体テンプレート格納データ領域５０３は生体テンプレート格納先となるデータ領域である。

インタフェースプログラムコード（Ａ）５０１はユーザ認証補助装置１０１に処理の呼出口を提供するものであり、主として生体テンプレート埋め込み手段１０４から呼び出される。生体テンプレート埋め込み手段１０４は、生体テンプレート保持手段１０２から生体テンプレート１０３を読み出し、生体認証オブジェクト保持手段１０５に格納された生体認証オブジェクト１０６のインタフェースプログラムコード（Ａ）５０１を介して生体テンプレート格納プログラムコード５０２に引き渡す。

引き渡された生体テンプレート１０３は、生体テンプレート格納データ領域５０３に格納される。ここで、生体テンプレート格納データ領域の具体的なデータ構造、存在箇所は、生体認証オブジェクト１０６以外には判別されないよう、難読化されていることが望ましい。難読化の具体例としては、生体テンプレート格納データ領域を複数個所に分散させ、ダミーのデータと混ぜ合わせる方法などが挙げられる。

認証時生体データ格納プログラムコード５０４は、認証が行われるタイミングで使用者から取得した生体データを生体認証オブジェクト１０６内部に格納するための命令コード群であり、認証時生体データ格納データ領域５０５は前記生体データ格納先となるデータ領域である。ここで、前記生体データの構造は図４に示した生体テンプレートのデータ構造例のうちの特徴ベクトル２０３と同一であることが望ましいが、指紋画像、顔画像など、センサやカメラから取得した画像データであっても良い。

照合及び判定プログラムコード５０６は、生体テンプレート格納データ領域５０３と、認証時生体データ格納データ領域５０５からデータを読み出し、両者を照合し類似度を測定した判定結果を得るための命令コード群である。具体的な照合方法の例としては、まず認証時生体データが画像データ、もしくは画像データを加工したデータである場合には、生体テンプレート生成時と同じ処理に基づき特徴ベクトル５０３と同一のフォーマットになるよう変換し、認証時生体特徴ベクトルを得る。前記認証時生体特徴ベクトルと、生体テンプレート格納データ領域５０３に格納された生体テンプレートのうち特徴ベクトル２０３を抽出したものは同次元のベクトルデータとなるため、内積演算、距離演算等により両者の類似度を算出することが出来る。類似度がある閾値以下である場合は判定結果は「正当」であり、閾値を超える場合は「不当」である。

インタフェースプログラムコード（Ｂ）５０７は後述するユーザ認証装置に処理の呼び出し口を提供するものであり、主として照合及び判定プログラムコード５０６を呼び出す際に使用する。なお、認証時生体データ格納プログラムコードは、インタフェースプログラムコード（Ａ）５０１からもインタフェースプログラムコード（Ｂ）５０７からも呼び出され得る。

難読化用ダミーコード５０８は、格納された生体テンプレートを外部からの解析によって読み出されにくくするためのコードもしくはデータ群である。

因みに、ユーザが所持するＩＣカードの中で生体認証を行い、生体認証の結果を認証者に伝える従来技術の場合、認証者はユーザが所持する機器の生物学的判定結果を間接的に信用することになる。このような生物学的判定結果を間接的に信用するようなシステムを、携帯電話、ＰＤＡ及びパソコン等のように、処理能力は高いが１００％の信用のおけない機器に適用する場合には、充分なセキュリティを確保することができない。これに対して、本実施の形態１では、認証者は、照合の手順が正しいことを検証した上で、認証者自らの計算機を用いて認証を行って、被認証者が本人であることを生物学的に判別することができるので、他人による成り済ましを防ぐという生体認証の効果を認証者が直接的に得ることができる。

以上実施の形態１によれば、ユーザ（被認証者）は自らの個人情報である生体テンプレートを生体認証オブジェクト内に隠した形で他者（認証者）に渡すことが可能となり、個人情報を保護する効果が得られる。さらに、ユーザ認証補助装置は生体テンプレートと認証時の生体情報の照合処理を行う必要がないため、例えばユーザ認証補助装置として個々のユーザが所持する携帯端末やＩＣカードを想定した場合、低コストでの提供が可能となる効果も得られる。

（実施の形態２）
図８は、本発明の実施の形態２におけるユーザ認証補助装置の構成図である。

図８において、図３と同じ構成要素については同じ符号を用い、説明を省略する。

図８において、ユーザ認証補助装置６０１は、生体テンプレート分割手段６０２と、生体テンプレート埋め込み手段６０３と、生体テンプレート分割埋め込み規則保持手段６０４を備える。生体テンプレート分割埋め込み規則保持手段６０４は、生体認証オブジェクトの誤り訂正符号に基づく生体テンプレート分割規則６０５と、生体認証オブジェクトの誤り訂正符号に基づく生体テンプレート埋め込み規則６０６を保持する。

生体テンプレート埋め込み手段６０２および生体テンプレート埋め込み手段６０３は情報処理機であり、生体テンプレート分割埋め込み規則保持手段６０４はメモリである。

生体認証オブジェクトの誤り訂正符号に基づく生体テンプレート分割規則６０５及び、生体認証オブジェクトの誤り訂正符号に基づく生体テンプレート埋め込み規則６０６はいずれも電子データである。

生体認証オブジェクト６０７は、実施の形態１に示した生体認証オブジェクト１０６と同様に生体テンプレート１０３と、別途使用者から取得した生体特徴とを比較照合する処理手順を含むプログラムコードを含む電子データであるが、さらに、誤り訂正符号から成る電子データが付加されている。

図９は、前記誤り訂正符号が付加された生体認証オブジェクト６０７のデータ構造例を示した図である。

図９において、データブロック７０１は電子データの本体であるプログラムコード、データを論理的に分割された複数のブロック１〜ｍで構成されている。ここで図９の例ではデータ本体として機械語コード（マイクロプロセッサ上で動作するネイティブ機械語コード、仮想マシン上で動作するバイトコード等）を用いている。

データブロック７０１中に示される「Ｐ０」の記号部は、電子データ中に配置された書換え可能領域である。

ＥＣＣ（エラーコレクションコード：誤り訂正符号；Ｅｒｒｏｒ Ｃｏｒｒｅｃｔｉｏｎ Ｃｏｄｅ）ブロック７０２は、論理的に分割された複数のブロック１〜ｍで構成され、ＥＣ１がデータブロック１を、ＥＣ２がデータブロック２を、以下同様に番号ｍまで、ＥＣＣｉがデータブロックｉの誤り訂正符号となるよう構成されている。

ＥＣＣブロック７０２は、先に示した書換え前電子データに対する誤り訂正符号と同一のものを使用する。

誤り訂正符号の一例として、誤り訂正の基本方式に公知の技術である「（７，４）ハミング符号」を用いる。

なお、本発明に用いる誤り訂正符合は（７，４）ハミング符号に限定されるものではなく、公知の誤り訂正符号を任意に適用することができる。

またＥＣＣはデータブロック直後に位置する必然性はなく、分離されていても良い。あるいはデータブロック内に含まれていても良い。

（７，４）ハミング符号では、データビット４つ（Ｘ１，Ｘ２，Ｘ３，Ｘ４）に対して冗長ビット３つ（Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３）を付加し、Ｘ１〜Ｘ４がいかなる値の場合でも、誤冗長ビットを付加した合計７ビットからなる符号が、必ずハミング距離３以上離れるようにする。

上記についてより詳細に説明すると、Ｘ１〜Ｘ４に対して、下記の論理式が成立するよう冗長ビットＰ１〜Ｐ３の値を定める。

Ｘ１ ｘｏｒ Ｘ３ ｘｏｒ Ｘ４ ｘｏｒ Ｐ１ ＝ ０
Ｘ１ ｘｏｒ Ｘ２ ｘｏｒ Ｘ４ ｘｏｒ Ｐ２ ＝ ０ Ｘ１ ｘｏｒ Ｘ２ ｘｏｒ Ｘ３ ｘｏｒ Ｐ３ ＝ ０
（ｘｏｒは排他的論理和を意味する演算子である）
このようにして得られたビット集合Ｘ１，Ｘ２，Ｘ３，Ｘ４，Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３は全ての組み合わせがハミング距離が３以上離れた関係とり、７ビット中１ビットが誤り（ビット反転）であった場合にはハミング距離１であるビット集合への訂正が可能であり、２ビットが誤りである場合には誤りの存在を検出することが可能である。

図１０は、前記（７，４）ハミング符号を応用した誤り訂正符号の例を示した図である。

データブロックｉはオフセットｋ＝０〜３の４バイトで構成され、各バイトはビットオフセットｊ＝０〜７の８ビットで構成される。データブロック内の任意のビット８０１はｉ，ｊ，ｋをパラメータとした記号Ｘｉｊｋで表現される。

一方、ＥＣＣｉはオフセットｋ＝０〜２の３バイトで構成され、各バイトはビットオフセットｊ＝０〜７の８ビットで構成される。ＥＣＣｉ内の任意のビット８０２はｉ，ｊ，ｋをパラメータとした記号Ｐｉｊｋで表現される。

Ｘｉｊ１ ｘｏｒ Ｘｉｊ３ ｘｏｒ Ｘｉｊ４ ｘｏｒ Ｐｉｊ１（式１）
Ｘｉｊ１ ｘｏｒ Ｘｉｊ２ ｘｏｒ Ｘｉｊ４ ｘｏｒ Ｐｉｊ２（式２）
Ｘｉｊ１ ｘｏｒ Ｘｉｊ２ ｘｏｒ Ｘｉｊ３ ｘｏｒ Ｐｉｊ３（式３）とした時、式１、式２、式３全てが０となるようにＰｉｊ１〜３を定める。値の決定は下記の論理式に従えば良い。

Ｐｉｊ１ ＝ Ｘｉｊ１ ｘｏｒ Ｘｉｊ３ ｘｏｒ Ｘｉｊ４
Ｐｉｊ２ ＝ Ｘｉｊ１ ｘｏｒ Ｘｉｊ２ ｘｏｒ Ｘｉｊ４
Ｐｉｊ３ ＝ Ｘｉｊ１ ｘｏｒ Ｘｉｊ２ ｘｏｒ Ｘｉｊ３
図１１は、生体認証オブジェクトの誤り訂正符号に基づく生体テンプレート分割規則の例を示した図である。前記（７，４）ハミング符号を応用した誤り訂正符号を用いる場合、個々のデータブロックに埋め込むことが出来るデータ長は最大で１バイトとなる。従って、生体テンプレート分割規則データ９０１は、最大データ長が１バイトであることを示すデータとなる。

図１２は、生体認証オブジェクトの誤り訂正符号に基づく生体テンプレート埋め込み規則の例を示した図である。図９に示した生体認証オブジェクトの構造を例に取ると、データブロック２、４及びｍ（ｍは整数の抽象表記）に各１バイトずつの書換え可能領域が存在し、分割された生体テンプレートはこれらの領域に埋め込まれる。ここで、ブロック２、４、ｍそれぞれの書換え可能領域のオフセット、即ちブロックの先頭バイトを０とした存在位置を、それぞれ２、１、３とした場合、生体テンプレート埋め込み規則データ１００１は下記の内容を示す。

ブロック番号２の、オフセット２の位置に分割された生体テンプレートを埋め込む。

ブロック番号４の、オフセット１の位置に分割された生体テンプレートを埋め込む。

ブロック番号ｍの、オフセット３の位置に分割された生体テンプレートを埋め込む。

生体テンプレート埋め込み手段６０３は、上記規則が指定するブロックの指定位置に、分割された生体テンプレートを埋め込む。例えば、生体テンプレート埋め込み規則として、図１２のブロック番号２のオフセット２が選択された場合は、生体テンプレート埋め込み手段６０３は、図９のデータブロック２の先頭から２バイト後ろにずれた部分、即ちデータブロック２の先頭から３バイト目に、分割された生体テンプレートを埋め込む。また、この場合、図１０では、ｉ＝２であり、生体テンプレート埋め込み手段６０３は、データブロック２のバイトオフセットｋ＝２の部分に、分割された生体テンプレートを埋め込む。このように、生体テンプレート埋め込み規則に従ってデータを埋め込んだ場合、本来はデータブロック全体の署名が変わってしまうが、誤り訂正符号に基づいて、分割された生体テンプレートを埋め込むことにより、誤り訂正符号の許容範囲内に収まるので、誤り訂正後の署名は不変になる。

なお、分割された生体テンプレートの埋め込み順序を別途指定する規則を設けても良い。

図１３は、生体テンプレート分割埋め込み規則保持手段６０４が保持している分割された生体テンプレートの埋め込み順序を指定する場合の生体テンプレート埋め込み規則６０６の例を示した図である。

図１３において、生体テンプレート埋め込み規則６０６は、分割された生体テンプレートの番号を示すデータを有する。この例では分割された生体テンプレートの１番目の要素を、ブロック番号２、オフセット２の位置に、３番目の要素を、ブロック番号４、オフセット１の位置に、２番目の要素を、ブロック番号ｍ、オフセット３の位置にそれぞれ埋め込む規則となる。分割された生体テンプレートの断片を入れ替えることにより、元の生体テンプレートの解読を困難にする効果が得られる。

また、図１１、図１２、図１３に示したものと同様の分割、埋め込み規則を、生体認証オブジェクト６０７が有し、併せて生体テンプレート分割手段６０２及び生体テンプレート埋め込み６０３と同様の機能を、生体認証オブジェクト６０７内に備えても良い。

その場合、図７に示した生体テンプレート格納プログラムコード５０２に前記機能を実装し、ユーザ認証補助装置６０１は、生体テンプレートの分割、埋め込みの際にインタフェースプログラムコード（Ａ）５０１を介して前記機能を呼び出せば良い。

生体テンプレートの分割、埋め込み機能を生体認証オブジェクト６０７に持たせる事により、分割、埋め込み規則の内容がユーザ認証補助装置６０１にも知り得ないものとなるため、元の生体テンプレートの解読を困難にする効果が得られる。

図１４は、生体テンプレート埋め込み後の生体認証オブジェクトのデータ構造例を示した図である。データブロック１２０１は、前記図９で示した生体認証オブジェクトのデータブロック７０１中に配置されたデータ「Ｐ０」が、分割された生体テンプレートの各データ「Ｐ１」「Ｐ２」及び「Ｐ３」に書換えられたものとなる。ＥＣＣ１２０２は、ＥＣＣ７０２と同一である。

以上実施の形態２によれば、ユーザ認証補助装置は生体テンプレートを分割して生体認証オブジェクトに埋め込むため、生体テンプレートの解読をより困難にする効果が得られる。さらに、前記分割と埋め込みに際して、誤り訂正符号の訂正能力に準じた規則を設けることにより、生体認証オブジェクトを随時原本の状態に戻すことが可能となり、これにより生体認証オブジェクトが有する照合手順等のロジックの正当性を検証する作業が、生体テンプレート埋め込み後でも容易に可能となる効果が得られる。

（実施の形態３）
図１５は、本発明の実施の形態３におけるユーザ認証補助装置の構成図である。

図１５において、図３と同じ構成要素については同じ符号を用い、説明を省略する。

図１５において、ユーザ認証補助装置１３０１は、生体認証オブジェクト受信手段１３０２、生体認証オブジェクト復元手段１３０３、生体認証オブジェクト検証手段１３０４を備える。

図１６は、前記３つの手段が相互に関連して機能する際の動作フロー図である。

生体認証オブジェクト受信手段１３０２は、外部の機器から生体認証オブジェクト１０６を受信して保持する（ステップ１４０１）。そして、生体認証オブジェクト受信手段１３０２は、生体認証オブジェクト検証手段１３０４で検証が成功した場合に、保持している生体認証オブジェクト１０６を生体認証オブジェクト保持手段１０５へ出力する。生体認証オブジェクト１０６は、実施の形態２に示したものと同様、ＥＣＣと書換え可能領域を含むものとする。

受信した生体認証オブジェクトの書換え可能領域に、既に初期値以外のデータが埋め込まれている場合には生体認証オブジェクト復元手段１３０３に処理を進め、そうでない場合には生体認証オブジェクト検証手段１３０４に処理を進める（ステップ１４０２）。

生体認証オブジェクト復元手段１３０３は、ＥＣＣを用いてデータ埋め込み前の生体認証オブジェクトを復元し、生体認証オブジェクトの原本を得る。ここで、原本とは、生体テンプレートが埋め込まれていない生体認証オブジェクトである。データ復元方法の詳細は後述する（ステップ１４０３）。復元に成功したか否かを判断し（ステップ１４０４）、成功した場合は生体認証オブジェクト検証手段１３０４に処理を進め、失敗した場合は受信した生体認証オブジェクトは不正であると判断し、処理を中止する（ステップ１４０９）。

前記ステップ１４０４において、復元失敗と判断する場合に例を以下に示す。

図１８は、訂正出来ないビット誤りの例である。

前記式１〜式３の演算結果がビットパターン１６０１に含まれる場合は、ビットＸｉｊ１〜Ｘｉｊ４のいずれかに２ビット以上の誤りが存在するため、生体認証オブジェクト復元手段１３０３は受信した生体認証オブジェクトの復元失敗（復元不能）と判断する。

図１９は、訂正出来ないバイト誤りの例である。

図１９の例では、訂正対象となるビット１７０１〜１７０４がバイトオフセット０に、ビット１７０５がバイトオフセット１に存在する。このように、訂正対象ビットが複数のバイトオフセットに跨っている場合は、生体認証オブジェクト復元手段１３０３は受信した生体認証オブジェクトの復元失敗（復元不能）と判断する。

生体認証オブジェクト検証手段１３０４は、公知の技術である電子署名検証などの方法を持ちて生体認証オブジェクトの正当性を検証する（ステップ１４０５）。検証に成功したか否かを判断し（ステップ１４０６）、成功した場合は生体認証オブジェクトを生体認証オブジェクト保持手段１０５に格納する。ここで、格納する生体認証オブジェクトは復元前のもの、即ち生体認証オブジェクト受信手段１３０２が受信したものと同一である（ステップ１４０７）。

復元前の生体認証オブジェクトを格納した後は、生体テンプレート埋め込み手段１０４に処理を進める（ステップ１４０８）。ステップ１４０６において検証に失敗したと判断された場合は、受信した生体認証オブジェクトは不正であると判断し、処理を中止する（ステップ１４０９）。

図１７は電子データ復元手段１３０３の動作フロー図である。

ループ１として、ブロック番号ｉを０から最終ブロックまで繰り返し処理を行う（ステップ１５０１）。ループ１内の処理は下記の通りである。

データブロックｉ、ＥＣＣｉを読み込む（ステップ１５０２）。ここでデータブロックｉは書換え後電子データのデータブロックであり、電子データ保持手段１０２が保持していたデータである。続いてループ２として、ビットオフセットｊを０から７まで繰り返し処理を行う（ステップ１５０３）。ループ２内の処理は下記の通りである。

前記の式１、式２、式３を演算する（ステップ１５０４）。続いてこれら３式とも演算結果が０になるか否かを判定する（ステップ１５０５）。判定がＹＥＳであれば、ステップ１５０３に戻り、ビットオフセットｊを１増加してループ２を継続する。判定がＮＯであれば、（７，４）ハミング符号誤り訂正の原理に基づいてＸｉｊ１、Ｘｉｊ２、Ｘｉｊ３、Ｘｉｊ４いずれかを訂正（ビットを反転）する（ステップ１５０６）。その後ステップ１５０３に戻り、ビットオフセットｊを１増加してループ２を継続する。

ビットオフセット０〜７の処理が全て終了した場合は、ステップ１５０１に戻り、ブロック番号ｉを１増加してループ１を継続する。最終ブロックまで処理が終了した場合に電子データ復元手段は処理を終了し、復元後電子データ検証手段の処理に進む。

上記の例では、各々のデータブロックに対して最大８ビット、好適にはバイト境界内に位置する連続する８ビットからなる最大１つのデータバイトを、書換え前電子データと同じ状態に復元することが出来る。

なお、前記ステップ１５０６において、２ビット以上の誤りがあった場合、もしくはバイト境界を跨って複数の誤りがあった場合は、復元失敗と判断できるため電子データ復元手段の動作を中止して良い。

以上実施の形態３によれば、ユーザ認証補助装置は外部の機器から生体認証オブジェクトを受け取ることが可能となる。さらに、受け取った生体認証オブジェクトに何かしらの情報が埋め込まれていた場合でも、埋め込み処理が誤り訂正符号が許す正当な範囲あれば、原本状態を復元し、正当性を検証することが可能となる効果が得られる。

（実施の形態４）
図２０は、本発明の実施の形態４におけるユーザ認証補助装置の構成図である。

図２０において、図３と同じ構成要素については同じ符号を用い、説明を省略する。

図２０において、ユーザ認証補助装置１８０１は、生体特徴データ取得手段１８０２と、生体特徴分割手段１８０３と、生体テンプレート分割手段１８０４と、生体テンプレート及び生体特徴データ混合埋め込み手段１８０５を備える。

さらに、生体認証オブジェクト保持手段１０５が保持する生体認証オブジェクト１８０７は、内部に秘匿化された乱数１８０８を有している。

生体特徴データ取得手段１８０２は、ユーザ認証補助装置１８０１を使用しているユーザの生体特徴（指紋、虹彩など）をデジタル化して取り込むセンサ機器である。もしくは、外部のセンサ機器から得た入力データを処理する情報処理機であっても良い。生体特徴分割手段１８０３、生体テンプレート分割手段１８０４、生体テンプレート及び生体特徴データ混合埋め込み手段１８０５はいずれも情報処理機である。

生体認証オブジェクト１８０７は実施の形態１に示したものと同様な電子データであるが、さらに内部に秘匿化された乱数１８０８を保持している。秘匿化された乱数１８０８は生体認証オブジェクト自身が解読できるよう暗号化されている。また、生体テンプレート及び生体特徴データ混合埋め込み手段が解読出来ても良い。

秘匿化された乱数１８０８は一回の認証毎に値が変化する。乱数の生成は生体認証オブジェクト１８０７自身が行っても良いし、ユーザ認証補助装置１８０１が行っても良い。図２１は、生体テンプレート及び生体特徴データ混合埋め込み手段１８０５の動作の例を示したフロー図である。

前提としてまず、生体テンプレート分割手段１８０４は、生体テンプレート１０３をｎ個の断片Ｔ１〜Ｔｎに分割し、生体特徴データ分割手段は生体特徴データ取得手段１８０２が得た生体特徴データをｍ個の断片Ｘ１〜Ｘｍに分割する。生体テンプレート及び生体特徴データ混合埋め込み手段はまず、前記断片Ｔ１〜Ｔｎ、Ｘ１〜Ｘｍを取得する。もしくは、取得できる状態にする（ステップ１９０１）。ここで、生体特徴データは、顔画像等の生体的特徴をそのまま電子データとしたものであるため、データのサイズが大きいとともにノイズが多いものである。

次に、生体認証オブジェクト１８０７から、秘匿化された乱数１８０８を取得する。この乱数をｒとする（ステップ１９０２）。

次に、ループ用変数ｉ及びｊを１にセットする（ステップ１９０３）。

次に、生体特徴データ断片Ｔｉ〜Ｔｉ＋ｒを結合し、その後にＸｊを結合する（ステップ１９０４）。

次に、ループ用変数ｉにｒを加算し、ｊに１を加算する（ステップ１９０５）。

次に、ループ用変数ｊがｎを超過したか否かを判定し（ステップ１９０６）、達していれば結合されたデータを生体認証オブジェクト１８０７に埋め込む（ステップ１９０７）。達していなければステップ１９０４に戻る。

なお、ｊがｎを超過した際、生体特徴データ断片の残りＸｉ〜Ｘｍは、前記結合されたデータの末尾に結合してから生体認証オブジェクト１８０７に埋め込んでも良いし、別のデータとして埋め込んでも良い。

また、ｊがｎを超過する前にｍを超過した場合、即ち生体特徴データ断片の残りが無くなってしまった場合は、残りの生体テンプレート断片Ｔｊ〜Ｔｎを前記結合されたデータの末尾に結合しても良いし、各生体テンプレート断片の間に任意のダミーデータを結合しても良い。

以上実施の形態４によれば、生体テンプレートと認証時の生体特徴データを混合させて生体認証オブジェクトに埋め込むことが可能となる。一般に生体テンプレートは長期間不変のデータであるが、毎回カメラ画像等から取得する変動データである認証時の生体特徴データと混合させることにより、生体テンプレートの解読をより困難にする効果が得られる。

（実施の形態５）
図２２は、本発明の実施の形態５におけるユーザ認証主装置の構成図である。

図２２において、ユーザ認証主装置２００１は、生体認証オブジェクト受信手段２００２と、誤り訂正符号保持手段２００２と、生体認証オブジェクト復元手段２００５と、生体オブジェクト検証手段２００６と、生体認証オブジェクト実行手段２００７を備える。誤り訂正符号保持手段２００３は、誤り訂正符号２００４を保持する。

生体認証オブジェクト受信手段２００２は、有線通信、無線通信など公知の通信技術を用いて外部の機器から電気信号を受け取り、デジタルデータに変換する通信機を含む情報処理機である。好適には生体認証オブジェクト受信手段２００２は、前述したユーザ認証補助装置と通信を行って、生体認証オブジェクトを受信する。そして、受信した生体認証オブジェクトに含まれる誤り訂正符号を誤り訂正符号保持手段２００３へ出力するとともに、受信した生体認証オブジェクトを生体認証オブジェクト実行手段２００７へ出力する。

誤り訂正符号保持手段２００３はメモリであり。誤り訂正符号２００４は電子データである。

生体認証オブジェクト復元手段２００５、生体認証オブジェクト検証手段２００６、及び生体認証オブジェクト実行手段２００７はいずれも情報処理機である。

図２３は、前記各手段が連携して動作する際の動作フロー図である。

生体認証オブジェクト受信手段２００２が受信するデータの構造例は、図１４に示したものと同一で良い。さらに、生体認証オブジェクト受信手段２００２は受信した生体認証オブジェクトに含まれる誤り訂正符号を誤り訂正符号保持手段２００３に格納する（ステップ２１０１）。

誤り訂正符号２００４のデータ構造例は、図１４に示すＥＣＣ１２０２と同一で良い。ＥＣＣ１２０２はデータブロック１２０１と結合されていても、分離されていても良い。

生体認証オブジェクト復元手段２００５は、誤り訂正符号２００４を用いて生体認証オブジェクトの原本を復元する（ステップ２１０２）。生体認証オブジェクト復元手段の動作フローは図１７と同一で良い。具体的には、生体テンプレートが埋め込まれた生体認証オブジェクトは、生体テンプレートが埋め込まれることにより、原本とは異なる構造になるため、生体テンプレートが埋め込まれたデータブロック全体の署名は、原本の対応するデータブロック全体の署名とは異なるものになる。しかし、生体認証オブジェクト復元手段２００５は、誤り訂正が可能な誤り訂正符号の許容範囲内であれば、誤り訂正符号を用いて誤り訂正を行うことにより原本を復元することができる。この際に、原本に埋め込まれていた生体テンプレートは、依然として分割されたままであり、ユーザ認証主装置２００１は、生体テンプレート分割規則及び生体テンプレート埋め込み規則を知らないので、分割された生体テンプレートを結合することはできない。従って、ユーザは、ユーザ認証主装置２００１に対して、自分の生体テンプレートを秘匿した状態にすることができる。

次に、生体認証オブジェクト復元手段２００５は、復元に成功したか否か、即ち原本が改ざんされていないか否かを判断し（ステップ２１０３）、成功した場合、即ち原本が改ざんされていない場合は生体認証オブジェクト検証手段２００６に処理を進め、失敗した場合、即ち原本が改ざんされている場合は生体認証オブジェクトを送信した相手機器（好適な例ではユーザ認証補助装置）を使用しているユーザは不正である、と判断する（ステップ２１０９）。

生体認証オブジェクト検証手段２００６は、公知の技術である電子署名検証などの方法を用いて生体認証オブジェクトの正当性を検証する（ステップ２１０４）。生体認証オブジェクトの原本を作成、発行、もしくは保証する信頼できる機関等が予め作成し配布する生体認証オブジェクト原本に対する電子署名を用いて、復元された生体認証オブジェクトの検証に成功した場合は、生体認証オブジェクトの正当性が確認されたことになる。続いて検証に成功したか否かを判断し（ステップ２１０５）、成功した場合は生体認証オブジェクト実行手段２００７に処理を進める。

生体認証オブジェクト実行手段２００７は、復元前の生体認証オブジェクトを実行する（ステップ２１０６）。より詳細には、例えば生体認証オブジェクトが図５に示した構造を持つ場合、照合及び判定プログラムコード３０２を呼び出す。また、例えば生体認証オブジェクトが図７に示した構造を持つ場合は、インタフェースプログラムコード（Ｂ）５０７を介して内部の照合及び判定プログラムコート５０６を呼び出す。照合及び判定方法の例としては、生体テンプレートが持つベクトル情報と、認証時生体データから得られるベクトル情報とを照らし合わせ、両者の内積値、距離値などを閾値と比較して判定結果を得れば良い。即ち、生体テンプレートと認証時生体データがある閾値を境として類似性が認められれば判定結果は「一致」であり、類似性が認められなければ「不一致」である。

最後に、判定結果から認証成功もしくは失敗の判断を行い（ステップ２１０７）、「一致」であればユーザは正当であると判断し（ステップ２１０８）、「不一致」であればユーザは不正であると判断する（ステップ２１０９）。

以上実施の形態５によれば、ユーザ認証主装置は照合の手順が正しいことを検証した上で、認証者自らの計算機を用いて認証を行うことにより、生体認証の効果を認証者が直接的に得ることが可能となる。さらに、認証者は生体テンプレートを直接参照する必要がなく、個人情報管理に伴うコスト及びリスク増大を回避する効果が得られる。

（実施の形態６）
図２４は、本発明の実施の形態６におけるユーザ認証主装置の構成図である。

図２４において、図２２と同じ構成要素については同じ符号を用い、説明を省略する。

図２４において、ユーザ認証主装置２２０１は、使用者識別ＤＢ（データベース）保持手段２２０２と、使用者識別データ照合手段２２０４を備える。使用者識別ＤＢ保持手段２２０２は使用者識別ＤＢ２２０３を保持する。使用者識別ＤＢ２２０３は、ユーザ認証主装置２２０１に登録された正当なユーザの識別データを含むユーザ情報を管理するデータベースである。使用者識別ＤＢ保持手段２２０２はメモリ、もしくはメモリと情報処理機のセットであり、使用者識別データ照合手段２２０４は情報処理機である。

生体認証オブジェクト実行手段２００７の動作結果からユーザは正当であると判断した際、使用者識別データ照合手段２２０４は、生体認証オブジェクトから、正当と判断されたユーザを一意に識別する識別データを抽出する。識別データの例としては、生体テンプレートが図４に示すデータ構造を持つ場合には、ＩＤ情報２０２を用いれば良い。好適には、生体認証オブジェクトが判定結果と併せて前記ＩＤ情報を出力することが望ましい。また、特徴ベクトル２０３もユーザを一意に識別し得るデータであるが、特徴ベクトル２０３は保護すべき個人情報であるため識別データとしては使用されない。

使用者識別データ照合手段２２０４は、前記識別データを用いて、使用者識別ＤＢ保持手段２２０２に問い合わせを行い、使用者識別ＤＢ２２０３から該当ユーザの情報を引き出す。ユーザの情報の例として、ファイルへのアクセス権に関連付けられたユーザＩＤが挙げられる。

前記引き出されたユーザ情報をもとに、ユーザ認証主装置２２０１は正当と認められたユーザに然るべき機能や権限を供与する。

以上実施の形態６によれば、ユーザ認証主装置は正当と認められたユーザを然るべき識別データと結びつけることにより、ユーザに適切な機能や権限を容易に与えることが可能となる。

（実施の形態７）
図２５は、本発明の実施の形態７におけるユーザ認証主装置の構成図である。

図２５において、図２２と同じ構成要素については同じ符号を用い、説明を省略する。

図２５において、ユーザ認証主装置２３０１は、生体特徴データ取得手段２３０２を備える。

生体特徴データ取得手段２３０２は、ユーザ認証主装置２３０１を使用しているユーザの生体特徴（指紋、虹彩など）をデジタル化して取り込むセンサ機器である。もしくは、外部のセンサ機器から得た入力データを処理する情報処理機であっても良い。

生体認証オブジェクトの好適な例は図７に示したものと同一である。生体特徴データ取得手段２３０２は、生体認証オブジェクトのインタフェースプログラムコード（Ｂ）５０７を介して内部の認証時生体データ格納プログラムコード５０４を呼び出し、センサから取得した情報を復元前の認証時生体データ格納データ領域５０５に格納する。然る後に、生体認証オブジェクト実行手段２００６の処理を行う。

以上実施の形態７によれば、ユーザ認証主装置は生体特徴データを自ら取得し、生体認証オブジェクトに与えることにより、生体テンプレートを取得することなく生体認証の特性をより直接的に得ることが可能となる。

（実施の形態８）
図２６は、本発明の実施の形態８におけるユーザ認証主装置の構成図である。

図２６において、図２２と同じ構成要素については同じ符号を用い、説明を省略する。

図２６において、ユーザ認証主装置２４０１は、チャレンジデータ埋め込み手段２４０２と、生体認証オブジェクト送信手段２４０３と、生体認証オブジェクト実行手段２４０４を備える。

チャレンジデータ埋め込み手段２４０２は情報処理機である。

生体認証オブジェクト送信手段２４０３は、公知の通信技術を用いてデジタル信号を外部の機器に送信する通信機を含む情報処理機である。

生体認証オブジェクト実行手段２４０４は情報処理機である。

図２７は、チャレンジデータ書き込みに対応した生体認証オブジェクトの構造例を示した図である。

図２７において、図７と同じ構成要素については同じ符号を用い、説明を省略する。

生体認証オブジェクトは、チャレジデータ格納プログラムコード２５０１と、レスポンスデータ生成プログラムコード２５０２、チャレンジデータ格納データ領域２５０３及びインタフェースプログラムコード（Ｂ）２５０４を含む。

チャレンジデータ格納プログラムコード２５０１は、ユーザ認証主装置２４０１が任意に指定する値、もしくは乱数から成るチャレンジデータを格納する命令コード群である。チャレンジデータ格納データ領域２５０３は生体認証オブジェクト内にあって、前記チャレンジデータを格納するためのデータ領域である。

レスポンスデータ生成プログラムコード２５０２は、前記チャレンジデータをチャレンジデータ格納データ領域２５０３から読み出し、所定の演算を行った結果を出力するプログラムコードである。所定の演算の例としては、チャレンジデータを秘密鍵で暗号化する演算が挙げられ、別の例としてはチャレンジデータそのものを結果とする例が挙げられる。前者の例では生体認証オブジェクトが正しい秘密鍵を持っていることを証明し、後者の例では生体認証オブジェクトの同一性が証明される。

インタフェースプログラムコード（Ｂ）２５０４は、ユーザ認証主装置２４０１に呼び出し口を提供する命令コード群である。

チャレンジデータ埋め込み手段２４０２は、生体認証オブジェクトのインタフェースプログラムコード（Ｂ）２５０４を介してチャレンジデータ格納プログラムコードを呼び出し、所望のチャレンジコードをチャレンジデータ格納データ領域２５０３に書き込む。

然る後に生体認証オブジェクト送信手段２４０３は、生体認証オブジェクトを外部の機器に送信する。好適には、送信の相手先は前述したユーザ認証補助装置である。

ユーザ認証補助装置にて生体テンプレートが埋め込まれた生体情報オブジェクトを、再度ユーザ認証主装置２４０１が受け取った後、ユーザ認証主装置２４０１の生体認証オブジェクト実行手段２４０４は、生体認証オブジェクトのインタフェースプログラムコード（Ｂ）２５０４を介してレスポンスデータ生成プログラムコード２５０２を呼び出し、チャレンジとレスポンスの関係性を調べることにより、生体認証オブジェクトの同一性を確認することが出来る。

図２６の認証主装置と連動して認証を行うユーザ認証補助装置は、上記実施の形態３の図１５と同一構成であるので、詳細な説明は省略する。図１５の生体認証オブジェクト受信手段１３０２は、ユーザ認証主装置２４０１の生体認証オブジェクト送信手段２４０３が送信した、チャレンジデータが埋め込まれた生体認証オブジェクトを受信し、生体認証オブジェクト復元手段１３０３は、受信した生体認証オブジェクトに埋め込まれているチャレンジデータを復号することにより生体認証オブジェクトの復元を試みる。

以上実施の形態８によれば、ユーザ認証主装置は生体認証オブジェクトに任意の符号を埋め込んだ状態にして、ユーザ認証補助装置に送信することが可能となる。これにより、ユーザ認証時補助装置から返送された生体認証オブジェクトの識別性を向上し、さらにその正当性をより確実に検証する事が可能となる。

（実施の形態９）
図２８は、本発明の実施の形態９における集積回路の構成図である。

図２８において、２６０１はユーザ認証補助装置を構成する集積回路である。前記集積回路は、内部に生体テンプレート保持部２６０２と、生体テンプレート埋め込み部２６０４と、生体認証オブジェクト保持部２６０５と、インタフェース部２６０７とを備える。

生体テンプレート保持部２６０２と生体認証オブジェクト保持部２６０５はＥＥＰＲＯＭ（エレクトロニカリ・イレーサブル・プログラマブル・リード・オンリ・メモリ：電気的消去及び書き込み可能な読み出し専用メモリ）などの不揮発性メモリで構成することが望ましい。

生体テンプレート保持部２６０２は生体テンプレート２６０３を保持し、生体認証オブジェクト保持部２６０５は生体認証オブジェクト２６０６を保持する。

生体テンプレート埋め込み部２６０４は定められた処理を行うロジックを構成する半導体であるか、もしくはＣＰＵ（セントラルプロセシングユニット：中央処理装置）とＣＰＵ上で実行されるプログラムコードを格納したＲＯＭ（リード・オンリ・メモリ・読み出し専用メモリ）などの不揮発性メモリで構成しても良い。

インタフェース部２６０７は集積回路外部とのデータの送受を行う部分であり、信号処理を行う半導体と電気信号を伝える端子などで構成する。

前記各部の役割は実施の形態１の各構成要素と同様である。以下にその対応関係を示す。

生体テンプレート保持部２６０２は、生体テンプレート１０２に対応する。

生体テンプレート２６０３は、生体テンプレート１０３に対応する。

生体テンプレート埋め込み部２６０４は、生体テンプレート埋め込み手段１０４に対応する。

生体認証オブジェクト保持部２６０５は、生体認証オブジェクト保持手段１０５に対応する。

生体認証オブジェクト２６０６は、生体認証オブジェクト１０６に対応する。

インタフェース部２６０７は、生体認証オブジェクト１０７に対応する。

以上実施の形態９によれば、実施の形態１に示したユーザ認証補助装置と同等な効果を得られる集積回路を提供できる。

本明細書は、２００５年３月３日出願の特願２００５−５８５６７に基づく。この内容はすべてここに含めておく。

本発明にかかる認証補助装置、認証主装置、集積回路及び認証方法は、生体特徴を用いたユーザ認証に関わる汎用性を有し、両装置を計算機ネットワーク上の複数地点で用いる電子決済、コンテンツ配布、アクセス制御システムの他、両装置を近接した状態を用いるＡＴＭ（自動取引機；Ａｕｔｏｍａｔｉｃ Ｔｅｌｌｅｒ Ｍａｃｈｉｎｅ）、自動販売機、入退室管理装置、コンピュータやコンソールへのアクセス許可システム等に応用できる。

本発明は、認証補助装置、認証主装置、集積回路及び認証方法に関し、特に、生体特徴を用いて使用者の正当性を証明する認証補助装置、認証主装置、集積回路及び認証方法に関する。

インターネットなどの電気通信を介して情報処理装置の機能やサービスを使用する場合、もしくは銀行自動支払機や自動入退室管理装置などを利用する場合、使用者の正当性を認証する事（ユーザ認証）が重要である。

ユーザ認証には大別して（１）知識に基づく認証、（２）所持物に基づく認証、（３）生体特徴に基づく認証、の３種類がある。パスワードや暗証番号は（１）の代表例であり、ＩＣカードは（２）の代表例である。知識に基づく認証では、他人に知られた場合に容易になりすましが可能となり、所持物に基づく認証では紛失や盗難に際しての対策が必要である。

そこで近年注目されているのが（３）の生体特徴に基づく認証である。これは指紋、虹彩、顔貌、静脈、筆跡、行動の癖など、ある個人だけが持つ特定の特徴を電子情報的に抽出し、予め登録しておいた参照用特長データ（生体テンプレート）と比較照合する技術である。生体特徴に基づく認証は、生物学的認証、バイオメトリクス認証とも呼ばれる。

生体特徴を用いたユーザ認証において留意すべき点の一つは生体テンプレートの保護である。生体テンプレートは元来個人特有のものであり、他人が入手してもなりすまし等の不正利用は出来ないが、昨今の社会的、法的な要件として、生体テンプレートは「保護すべき個人情報」であり、提供者が許可しない限り二次利用や漏洩は許されないものである、というコンセンサスが確立しつつある。

生体特徴を用いた認証における生体テンプレートの保護に関する従来技術としては、認証を実行する装置でのみ復号可能な状態に生体テンプレートを変換しておき、ユーザが保持する装置、サービス提供者の装置、もしくは信頼できる第三者装置のいずれかに保管するものがあった（例えば、特許文献１参照）。

図１は前記特許文献１に記載された従来のユーザ認証補助装置の構成図である。

図１において、ユーザ認証補助装置１は、生体テンプレートを安全に保持する生体テンプレート保持手段２を備え、生体テンプレート保持手段２に格納された生体テンプレート３と、認証時に使用者の生体特徴データを取得する生体特徴データ取得手段４の取得結果とを、照合手段５を用いて照合し、使用者の正当性を検証していた。

図２は前記特許文献１に記載された従来のユーザ認証主装置の構成図である。

図２において、ユーザ認証主装置６は、暗号化生体テンプレート取得手段７が取得したデータを生体テンプレート復号手段８が復号化し、生体テンプレート９を得る一方で、生体特徴データ取得手段１０が使用者の生体特徴データを取得し、これらを照合手段１１が照合することにより、使用者の正当性を検証していた。なお、図２に示す従来例では、暗号化生体テンプレートは信頼できる第三者機関から取得するか、あるいはユーザが所持するＩＣカードなどから取得していた。
特開２００２−７３５６８号公報（第１頁、図２１）

しかしながら、前記従来の構成では下記に示す課題を有していた。

（１）生体特徴を用いた認証の利点が認証者にとって間接的。

前記図１に示した従来例では、生体テンプレートがユーザ機器の外に出ない利点はあるが、その反面、主認証装置を扱う認証者（多くの場合はサービス提供者である）にとっては、認証補助装置（ユーザ機器）の中でどのようにして照合処理が行われたか検証する術がない。最悪の場合には、認証補助装置が持つ照合手段が何者かにより不正に改竄され、正しい照合処理を経ずに照合成功の信号を送付して来る場合もあり得る。

（２）ユーザ機器コストの増大、もしくは機器能力の限界。

前記図１に示した従来例では、例えば認証補助装置としてＩＣカードなどを想定した場合、ごく限られた計算能力の中で生体特徴データの照合処理を行う必要がある。現在、指紋照合、静脈照合など幾つかの方式については市販レベルのＩＣカード内で処理できるようになっているが、今後社会的許容性等から普及が見込まれている顔貌照合などは扱うデータ量も計算量も多く、ＩＣカード内で短時間に処理を行わせることは困難である。

（３）認証主装置からの生体テンプレート漏洩リスク。

前記図２に示した従来例では、暗号化されていない生体テンプレートが、たとえ一時的とは言え認証主装置の中に存在してしまう。従って、認証主装置を扱うサービス提供者に悪意がある場合や、セキュリティ管理が甘く且つ悪意のある第三者から攻撃を受けた場合には、生体テンプレートが漏洩する危険性がある。ユーザ認証主装置を運営する側においても、図２に示す構成のユーザ認証主装置を運用する場合、運用者（サービス提供者）は常に前記のリスクへの対策を講じる義務が生じ、サービス運用コストの増大に繋がる。

本発明の目的は、ユーザ（被認証者）は自らの個人情報である生体テンプレートを難読化して生体認証オブジェクトに埋め込むとともに、生体テンプレートを埋め込んだ生体認証オブジェクトを送信することにより、生体認証オブジェクトを受信した認証者は生体テンプレートを解読することができないので、個人情報を保護することができる認証補助装置、認証主装置、集積回路及び認証方法を提供することである。また、本発明の目的は、認証に必要な情報を、他者に手渡すことなく、認証者に渡すことが可能となる認証補助装置、認証主装置、集積回路及び認証方法を提供することである。また、本発明の目的は、認証者は、ユーザ認証補助装置は生体テンプレートと認証時の生体情報との照合を行わなくて良いのでため、多くの計算量を要する認証方式においても低コストでの提供することができる認証補助装置、認証主装置、集積回路及び認証方法を提供することである。

また、本発明の目的は、ユーザ認証主装置、認証者は照合の手順が正しいことを検証した上で、認証者自らの計算機を用いて認証を行うことにより、生体認証の効果を認証者が直接的に得ることができる認証補助装置、認証主装置、集積回路及び認証方法を提供することである。また、本発明の目的は、認証者は生体テンプレートを直接参照せずに認証を行うことにより、個人情報管理に伴うコスト及びリスク増大を回避することができる認証補助装置、認証主装置、集積回路及び認証方法を提供することである。

本発明の認証補助装置は、生体特徴を示す固有のデータから成る生体テンプレートを保持する生体テンプレート保持手段と、前記生体テンプレート保持手段が保持する前記生体テンプレートを難読化した状態で生体認証オブジェクトに埋め込む生体テンプレート埋め込み手段と、前記生体テンプレートが埋め込まれた前記生体認証オブジェクトを送信する送信手段と、を具備する構成を採る。

本発明の認証主装置は、生体特徴を示す固有のデータから成る生体テンプレートが難読化された状態で埋め込まれた生体認証オブジェクトを受信する受信手段と、前記生体認証オブジェクトの送信元と共通の誤り訂正符号を記憶する誤り訂正符号記憶手段と、前記誤り訂正符号記憶手段に記憶している誤り訂正符号に基づいて、受信した前記生体認証オブジェクトから前記生体テンプレートを含まない生体認証オブジェクトを復元する生体認証オブジェクト復元手段と、前記生体認証オブジェクト復元手段で復元した前記生体認証オブジェクトの正当性を検証する生体認証オブジェクト検証手段と、前記検証が成功した場合に前記復元前の前記生体認証オブジェクトを実行する生体認証オブジェクト実行手段と、を具備する構成を採る。

本発明の集積回路は、生体特徴を示す固有のデータから成る生体テンプレートを保持する生体テンプレート保持回路と、前記生体テンプレート保持回路が保持する前記生体テンプレートを難読化した状態で生体認証オブジェクトに埋め込む生体テンプレート埋め込み回路と、前記生体テンプレートが埋め込まれた前記生体認証オブジェクトを外部へ送出するインタフェース回路と、を具備する構成を採る。

本発明の認証方法は、生体特徴を示す固有のデータから成る生体テンプレートを保持するステップと、保持する前記生体テンプレートを誤り訂正符号に基づいて分割するステップと、分割した前記生体テンプレートを誤り訂正符号に基づいて前記生体認証オブジェクトに埋め込むとともに、前記生体テンプレートを埋め込んだ前記生体認証オブジェクトを前記誤り訂正符号により符号化して前記生体テンプレートを難読化するステップと、前記生体テンプレートが埋め込まれた前記生体認証オブジェクトを認証補助装置が送信するステップと、前記認証補助装置が送信した前記生体認証オブジェクトを認証主装置が受信するステップと、前記認証補助装置と共通の誤り訂正符号に基づいて、受信した前記生体認証オブジェクトから前記生体テンプレートを含まない生体認証オブジェクトを復元するステップと、復元した前記生体認証オブジェクトの正当性を検証するステップと、前記検証が成功した場合に前記復元前の前記生体認証オブジェクトを実行するステップと、を具備するようにした。

本発明によれば、ユーザ（被認証者）は自らの個人情報である生体テンプレートを難読化して生体認証オブジェクトに埋め込むとともに、生体テンプレートを埋め込んだ生体認証オブジェクトを送信することにより、生体認証オブジェクトを受信した認証者は生体テンプレートを解読することができないので、個人情報を保護することができる。また、本発明によれば、認証者は、生体テンプレートと認証時の生体情報との照合を行わなくて良いので、多くの計算量を要する認証方式を低コストで提供することができる。
また、本発明によれば、認証者は、照合の手順が正しいことを検証した上で、認証者自らの計算機を用いて認証を行って、被認証者が本人であることを生物学的に判別することにより、他人による成り済ましを防ぐという生体認証の効果を認証者が直接的に得ることができる。また、本発明によれば、認証者は生体テンプレートを直接参照せずに認証を行うので、個人情報管理に伴うコスト及びリスク増大を回避することができる。

以下本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。

（実施の形態１）
図３は、本発明の実施の形態１におけるユーザ認証補助装置の構成図である。

図３において、ユーザ認証補助装置１０１は、生体テンプレート保持手段１０２と、生体テンプレート埋め込み手段１０４と、生体認証オブジェクト保持手段１０５と、生体認証オブジェクト送信手段１０７を備える。

生体テンプレート保持手段１０２は生体テンプレート１０３を保持し、生体認証オブジェクト保持手段１０５は生体認証オブジェクト１０６を保持する。生体テンプレート保持手段１０２が保持している生体認証オブジェクト１０６は、事前に第三者が作成したものであり、誤り訂正符号を含んでいる。また、生体認証オブジェクト１０６の作成の際に、生体認証オブジェクト１０６に対する署名も作成される。ここで、生体テンプレートとは、顔画像等の生体的特徴を電子データの形で事前に取得して登録しておくものであり、縮減処理がなされている。

好適な例では認証補助装置１０１の概観はＩＣカード、ＣＰＵ（セントラルプロセシングユニット：中央処理装置；Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）付きメモリカード、ＰＤＡ（パーソナルデジタルアシスタント；Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ｄｉｇｉｔａｌ Ａｓｓｉｓｔａｎｔ）、携帯電話などの容易に持ち運べる電子機器であり、内部にセキュリティ機能を確保した耐タンパ領域（ｔａｍｐｅｒ ｒｅｓｉｓｔａｎｔ ｍｅｍｏｒｙ）を備えることが望ましい。

同様に好適な例では、生体テンプレート保持手段１０２、及び生体認証オブジェクト保持手段はフラッシュメモリ、ＲＡＭ（ランダムアクセスメモリ；Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）、ＨＤＤ（ハードディスクドライブ；Ｈａｒｄ Ｄｉｓｋ Ｄｒｉｖｅ）などの記憶媒体を用いたメモリである。また、これらの内部に格納される生体テンプレート１０３及び生体認証オブジェクト１０６は電子データである。特に、生体テンプレート１０３は認証補助装置１０１の正当な使用者から取得した生体特徴をデジタルデータ化した電子データであり、生体認証オブジェクト１０６は前記生体テンプレート１０３と、別途使用者から取得した生体特徴とを比較照合する処理手順を含むプログラムコードである。さらに、前記生体認証オブジェクト１０６は処理手順やデータ構造を外部から解析困難とするための難読化が施されていることが望ましい。

生体テンプレート埋め込み手段１０４は、認証補助装置１０１のハードウェア資源を利用する情報処理機である。情報処理機はＲＯＭ（リードオンリーメモリ；Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）に書き込まれたプログラムコードが、ＣＰＵを駆動する形態であっても良い。

生体認証オブジェクト送信手段１０７は、公知の通信技術を用いてデジタル信号を外部の機器に送信する通信機を含む情報処理機である。

図４は生体テンプレート１０３のデータ構造例を示した図である。

図４において、データ部２０１はヘッダ情報であり、生体テンプレートの種類、バージョン、データ長などを示すデータが格納される。データ部２０２はＩＤ情報であり、生体テンプレートの識別用固有データが格納される。データ部２０３は特徴ベクトル情報であり、デジタル化された生体画像から変換された値が格納される。変換の例としては、画像データの主成分分析に基づくベクトルデータ、不特定多数の人間から得たサンプルを用いて本人固有の特徴を抽出したベクトルデータ、などが挙げられる。データ部２０４は署名情報であり、生体テンプレートが改竄されていないことを示す証明データが格納される。

なお、生体テンプレートデータとして最も重要な役割を持つのはデータ部２０３の特徴ベクトル情報であり、それ以外のデータ部は必ずしも必要ではない。

図５は生体認証オブジェクト１０６の構造例を示した図である。基本的に、生体認証オブジェクト１０６は特定のＣＰＵ（セントラルプロセシングユニット：中央処理装置）もしくはＶＭ（バーチャルマシン：仮想計算機；Ｖｉｒｔｕａｌ Ｍａｃｈｉｎｅ）の命令コードと、前記命令コードを参照したり書換えたりするデータの集合から成り立っている。

図５において、生体テンプレート格納データ領域３０１は、生体認証オブジェクト１０６の内部にあって、生体テンプレート１０３を一時的に格納するためのデータ領域である。照合及び判定プログラムコード３０２は、生体認証オブジェクト１０６の内部にあって、前記生体テンプレート１０３と、認証補助装置１０１を提示したユーザ自身から認証時に取得する生体データである認証時生体データとを比較照合するものであるとともに、ユーザの正当性を検証する手順を示した命令コード群である。ただし、前記照合及び判定プログラムコード３０２は、生体認証オブジェクト１０１内で実行されなくても良い。

図６は生体テンプレート埋め込み手段１０４の動作フロー図である。

生体テンプレート埋め込み手段１０４は、まず始めに生体テンプレート保持手段１０２から生体テンプレート１０３を読み込む（ステップ４０１）。次に生体認証オブジェクト保持手段１０５が保持する生体認証オブジェクト１０６の中の、生体テンプレート格納データ領域３０２に前記生体テンプレート１０３を書き込む（ステップ４０２）。続いて、生体認証オブジェクト送信手段１０７に処理を進める（ステップ４０３）。

生体認証オブジェクト送信手段１０７は、生体テンプレート１０３が埋め込まれた生体認証オブジェクト１０６を外部に送出する。好適には、送出先は後述するユーザ認証主装置である。

前記ステップ４０２における生体テンプレート１０３の書き込みは、単なるメモリ間のデータコピーによって実現しても良いが、以下に示す様に生体認証オブジェクト１０６自身にデータ書き込み機能を持たせても良い。

図７は、データ書き込み機能を備えた生体認証オブジェクト１０６の構造例を示した図である。この例では、生体認証オブジェクト１０６は、生体テンプレートを書き込む機能だけでなく、認証時生体データを書き込む機能も備える。

図７において、インタフェースプログラムコード（Ａ）５０１は、認証補助装置１０１内で生体認証オブジェクト１０６の機能が呼び出される際に使用される命令コード群である。生体テンプレート格納プログラムコード５０２は生体テンプレートを生体認証オブジェクト１０６内部に格納するための命令コード群であり、生体テンプレート格納データ領域５０３は生体テンプレート格納先となるデータ領域である。

インタフェースプログラムコード（Ａ）５０１はユーザ認証補助装置１０１に処理の呼出口を提供するものであり、主として生体テンプレート埋め込み手段１０４から呼び出される。生体テンプレート埋め込み手段１０４は、生体テンプレート保持手段１０２から生体テンプレート１０３を読み出し、生体認証オブジェクト保持手段１０５に格納された生体認証オブジェクト１０６のインタフェースプログラムコード（Ａ）５０１を介して生体テンプレート格納プログラムコード５０２に引き渡す。

引き渡された生体テンプレート１０３は、生体テンプレート格納データ領域５０３に格納される。ここで、生体テンプレート格納データ領域の具体的なデータ構造、存在箇所は、生体認証オブジェクト１０６以外には判別されないよう、難読化されていることが望ましい。難読化の具体例としては、生体テンプレート格納データ領域を複数個所に分散し、ダミーのデータと混ぜ合わせる方法などが挙げられる。

認証時生体データ格納プログラムコード５０４は、認証が行われるタイミングで使用者から取得した生体データを生体認証オブジェクト１０６内部に格納するための命令コード群であり、認証時生体データ格納データ領域５０５は前記生体データ格納先となるデータ領域である。ここで、前記生体データの構造は図４に示した生体テンプレートのデータ構造例のうちの特徴ベクトル２０３と同一であることが望ましいが、指紋画像、顔画像など、センサやカメラから取得した画像データであっても良い。

照合及び判定プログラムコード５０６は、生体テンプレート格納データ領域５０３と、認証時生体データ格納データ領域５０５とからデータを読み出し、読み出した両者のデータを照合して類似度を測定することにより判定結果を得るための命令コード群である。具体的な照合方法の例としては、まず認証時生体データが画像データ、もしくは画像データを加工したデータである場合には、生体テンプレート生成時と同じ処理に基づき特徴ベクトル２０３と同一のフォーマットになるよう認証時生体データを変換し、認証時生体特徴ベクトルを取得する。取得した認証時生体特徴ベクトルと、生体テンプレート格納データ領域５０３に格納された生体テンプレートから抽出した特徴ベクトル２０３とは同次元のベクトルデータであるため、内積演算、距離演算等により両者の類似度を算出することが出来る。類似度が閾値以下である場合は判定結果は「正当」であり、類似度が閾値を超える場合は「不当」である。

インタフェースプログラムコード（Ｂ）５０７は後述するユーザ認証装置に処理の呼び出し口を提供するものであり、主として照合及び判定プログラムコード５０６を呼び出す際に使用する。なお、認証時生体データ格納プログラムコードは、インタフェースプログラムコード（Ａ）５０１からもインタフェースプログラムコード（Ｂ）５０７からも呼び出され得る。

難読化用ダミーコード５０８は、格納された生体テンプレートを外部からの解析によって読み出されにくくするためのコードもしくはデータ群である。

因みに、ユーザが所持するＩＣカードの中で生体認証を行い、生体認証の結果を認証者に伝える従来技術の場合、認証者はユーザが所持する機器の生物学的判定結果を間接的に信用することになる。このような生物学的判定結果を間接的に信用するようなシステムを、携帯電話、ＰＤＡ及びパソコン等のように、処理能力は高いが１００％の信用のおけない機器に適用する場合には、充分なセキュリティを確保することができない。これに対して、本実施の形態１では、認証者は、照合の手順が正しいことを検証した上で、認証者自らの計算機を用いて認証を行って、被認証者が本人であることを生物学的に判別することができるので、他人による成り済ましを防ぐという生体認証の効果を認証者が直接的に得ることができる。

以上実施の形態１によれば、ユーザ（被認証者）は自らの個人情報である生体テンプレートを生体認証オブジェクト内に隠した形で他者（認証者）に渡すことが可能となり、個人情報を保護する効果が得られる。さらに、ユーザ認証補助装置は生体テンプレートと認証時の生体情報の照合処理を行う必要がないため、例えばユーザ認証補助装置として個々のユーザが所持する携帯端末やＩＣカードを想定した場合、低コストでの提供が可能となる効果も得られる。

（実施の形態２）
図８は、本発明の実施の形態２におけるユーザ認証補助装置の構成図である。

図８において、図３と同じ構成要素については同じ符号を用い、説明を省略する。

図８において、ユーザ認証補助装置６０１は、生体テンプレート分割手段６０２と、生体テンプレート埋め込み手段６０３と、生体テンプレート分割埋め込み規則保持手段６０４を備える。生体テンプレート分割埋め込み規則保持手段６０４は、生体認証オブジェクトの誤り訂正符号に基づく生体テンプレート分割規則６０５と、生体認証オブジェクトの誤り訂正符号に基づく生体テンプレート埋め込み規則６０６を保持する。

生体テンプレート埋め込み手段６０２および生体テンプレート埋め込み手段６０３は情報処理機であり、生体テンプレート分割埋め込み規則保持手段６０４はメモリである。

生体認証オブジェクトの誤り訂正符号に基づく生体テンプレート分割規則６０５及び、生体認証オブジェクトの誤り訂正符号に基づく生体テンプレート埋め込み規則６０６はいずれも電子データである。

生体認証オブジェクト６０７は、実施の形態１に示した生体認証オブジェクト１０６と同様に生体テンプレート１０３と、別途使用者から取得した生体特徴とを比較照合する処理手順を含むプログラムコードを含む電子データであるが、さらに、誤り訂正符号から成る電子データが付加されている。

図９は、前記誤り訂正符号が付加された生体認証オブジェクト６０７のデータ構造例を示した図である。

図９において、データブロック７０１は電子データの本体であるプログラムコード、データを論理的に分割された複数のブロック１〜ｍで構成されている。ここで図９の例ではデータ本体として機械語コード（マイクロプロセッサ上で動作するネイティブ機械語コード、仮想マシン上で動作するバイトコード等）を用いている。

データブロック７０１中に示される「Ｐ０」の記号部は、電子データ中に配置された書換え可能領域である。

ＥＣＣ（エラーコレクションコード：誤り訂正符号；Ｅｒｒｏｒ Ｃｏｒｒｅｃｔｉｏｎ Ｃｏｄｅ）ブロック７０２は、論理的に分割された複数のブロック１〜ｍで構成され、ＥＣ１がデータブロック１を、ＥＣ２がデータブロック２を、以下同様に番号ｍまで、ＥＣＣｉがデータブロックｉの誤り訂正符号となるよう構成されている。

ＥＣＣブロック７０２は、先に示した書換え前電子データに対する誤り訂正符号と同一のものを使用する。

誤り訂正符号の一例として、誤り訂正の基本方式に公知の技術である「（７，４）ハミング符号」を用いる。

なお、本発明に用いる誤り訂正符合は（７，４）ハミング符号に限定されるものではなく、公知の誤り訂正符号を任意に適用することができる。

またＥＣＣはデータブロック直後に位置する必然性はなく、分離されていても良い。あるいはデータブロック内に含まれていても良い。

（７，４）ハミング符号では、データビット４つ（Ｘ１，Ｘ２，Ｘ３，Ｘ４）に対して冗長ビット３つ（Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３）を付加し、Ｘ１〜Ｘ４がいかなる値の場合でも、誤冗長ビットを付加した合計７ビットからなる符号が、必ずハミング距離３以上離れるようにする。

上記についてより詳細に説明すると、Ｘ１〜Ｘ４に対して、下記の論理式が成立するよう冗長ビットＰ１〜Ｐ３の値を定める。

Ｘ１ ｘｏｒ Ｘ３ ｘｏｒ Ｘ４ ｘｏｒ Ｐ１ ＝ ０
Ｘ１ ｘｏｒ Ｘ２ ｘｏｒ Ｘ４ ｘｏｒ Ｐ２ ＝ ０
Ｘ１ ｘｏｒ Ｘ２ ｘｏｒ Ｘ３ ｘｏｒ Ｐ３ ＝ ０
（ｘｏｒは排他的論理和を意味する演算子である）
このようにして得られたビット集合Ｘ１，Ｘ２，Ｘ３，Ｘ４，Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３は全ての組み合わせにおいて、ハミング距離が３以上であり、７ビット中１ビットが誤り（ビット反転）であった場合にはハミング距離１であるビット集合への訂正が可能であり、２ビットが誤りである場合には誤りの存在を検出することが可能である。

図１０は、前記（７，４）ハミング符号を応用した誤り訂正符号の例を示した図である。

データブロックｉはオフセットｋ＝０〜３の４バイトで構成され、各バイトはビットオフセットｊ＝０〜７の８ビットで構成される。データブロック内の任意のビット８０１はｉ，ｊ，ｋをパラメータとした記号Ｘｉｊｋで表現される。

一方、ＥＣＣｉはオフセットｋ＝０〜２の３バイトで構成され、各バイトはビットオフセットｊ＝０〜７の８ビットで構成される。ＥＣＣｉ内の任意のビット８０２はｉ，ｊ，ｋをパラメータとした記号Ｐｉｊｋで表現される。

Ｘｉｊ１ ｘｏｒ Ｘｉｊ３ ｘｏｒ Ｘｉｊ４ ｘｏｒ Ｐｉｊ１（式１）
Ｘｉｊ１ ｘｏｒ Ｘｉｊ２ ｘｏｒ Ｘｉｊ４ ｘｏｒ Ｐｉｊ２（式２）
Ｘｉｊ１ ｘｏｒ Ｘｉｊ２ ｘｏｒ Ｘｉｊ３ ｘｏｒ Ｐｉｊ３（式３）
とした時、式１、式２、式３全てが０となるようにＰｉｊ１〜３を定める。値の決定は下記の論理式に従えば良い。

Ｐｉｊ１ ＝ Ｘｉｊ１ ｘｏｒ Ｘｉｊ３ ｘｏｒ Ｘｉｊ４
Ｐｉｊ２ ＝ Ｘｉｊ１ ｘｏｒ Ｘｉｊ２ ｘｏｒ Ｘｉｊ４
Ｐｉｊ３ ＝ Ｘｉｊ１ ｘｏｒ Ｘｉｊ２ ｘｏｒ Ｘｉｊ３
図１１は、生体認証オブジェクトの誤り訂正符号に基づく生体テンプレート分割規則の例を示した図である。前記（７，４）ハミング符号を応用した誤り訂正符号を用いる場合、個々のデータブロックに埋め込むことが出来るデータ長は最大で１バイトとなる。従って、生体テンプレート分割規則データ９０１は、最大データ長が１バイトであることを示すデータとなる。

図１２は、生体認証オブジェクトの誤り訂正符号に基づく生体テンプレート埋め込み規則の例を示した図である。図９に示した生体認証オブジェクトの構造を例に取ると、データブロック２、４及びｍ（ｍは整数の抽象表記）に各１バイトずつの書換え可能領域が存在し、分割された生体テンプレートはこれらの領域に埋め込まれる。ここで、ブロック２、４、ｍそれぞれの書換え可能領域のオフセット、即ちブロックの先頭バイトを０とした存在位置を、それぞれ２、１、３とした場合、生体テンプレート埋め込み規則データ１００１は下記の内容を示す。

ブロック番号２の、オフセット２の位置に分割された生体テンプレートを埋め込む。

ブロック番号４の、オフセット１の位置に分割された生体テンプレートを埋め込む。

ブロック番号ｍの、オフセット３の位置に分割された生体テンプレートを埋め込む。

生体テンプレート埋め込み手段６０３は、上記規則が指定するブロックの指定位置に、分割された生体テンプレートを埋め込む。例えば、生体テンプレート埋め込み規則として、図１２のブロック番号２のオフセット２が選択された場合は、生体テンプレート埋め込み手段６０３は、図９のデータブロック２の先頭から２バイト後ろにずれた部分、即ちデータブロック２の先頭から３バイト目に、分割された生体テンプレートを埋め込む。また、この場合、図１０では、ｉ＝２であり、生体テンプレート埋め込み手段６０３は、データブロック２のバイトオフセットｋ＝２の部分に、分割された生体テンプレートを埋め込む。このように、生体テンプレート埋め込み規則に従ってデータを埋め込んだ場合、本来はデータブロック全体の署名が変わってしまうが、誤り訂正符号に基づいて、分割された生体テンプレートを埋め込むことにより、誤り訂正符号の許容範囲内に収まるので、誤り訂正後の署名は不変になる。

なお、分割された生体テンプレートの埋め込み順序を別途指定する規則を設けても良い。

図１３は、生体テンプレート分割埋め込み規則保持手段６０４が保持している分割された生体テンプレートの埋め込み順序を指定する場合の生体テンプレート埋め込み規則６０６の例を示した図である。

図１３において、生体テンプレート埋め込み規則６０６は、分割された生体テンプレートの番号を示すデータを有する。この例では分割された生体テンプレートの１番目の要素を、ブロック番号２、オフセット２の位置に、３番目の要素を、ブロック番号４、オフセット１の位置に、２番目の要素を、ブロック番号ｍ、オフセット３の位置にそれぞれ埋め込む規則となる。分割された生体テンプレートの断片を入れ替えることにより、元の生体テンプレートの解読を困難にする効果が得られる。

また、図１１、図１２、図１３に示したものと同様の分割、埋め込み規則を、生体認証オブジェクト６０７が有し、併せて生体テンプレート分割手段６０２及び生体テンプレート埋め込み手段６０３と同様の機能を、生体認証オブジェクト６０７内に備えても良い。

その場合、図７に示した生体テンプレート格納プログラムコード５０２に前記機能を実装し、ユーザ認証補助装置６０１は、生体テンプレートの分割、埋め込みの際にインタフェースプログラムコード（Ａ）５０１を介して前記機能を呼び出せば良い。

生体テンプレートの分割、埋め込み機能を生体認証オブジェクト６０７に持たせる事により、分割、埋め込み規則の内容はユーザ認証補助装置６０１の知り得ないものとなり、元の生体テンプレートの解読を困難にする効果が得られる。

図１４は、生体テンプレート埋め込み後の生体認証オブジェクトのデータ構造例を示した図である。データブロック１２０１では、図９で示した生体認証オブジェクトのデータブロック７０１中に配置されたデータ「Ｐ０」を、分割された生体テンプレートの各データ「Ｐ１」「Ｐ２」及び「Ｐ３」に書換える。また、ＥＣＣ１２０２は、ＥＣＣ７０２と同一である。

以上実施の形態２によれば、ユーザ認証補助装置は生体テンプレートを分割して生体認証オブジェクトに埋め込むため、生体テンプレートの解読をより困難にする効果が得られる。さらに、前記分割と埋め込みに際して、誤り訂正符号の訂正能力に準じた規則を設けることにより、生体認証オブジェクトを随時原本の状態に戻すことが可能となり、これにより生体認証オブジェクトが有する照合手順等のロジックの正当性を検証する作業が、生体テンプレート埋め込み後でも容易に可能となる効果が得られる。

（実施の形態３）
図１５は、本発明の実施の形態３におけるユーザ認証補助装置の構成図である。

図１５において、図３と同じ構成要素については同じ符号を用い、説明を省略する。

図１５において、ユーザ認証補助装置１３０１は、生体認証オブジェクト受信手段１３０２、生体認証オブジェクト復元手段１３０３、生体認証オブジェクト検証手段１３０４を備える。

図１６は、前記３つの手段が相互に関連して機能する際の動作フロー図である。

生体認証オブジェクト受信手段１３０２は、外部の機器から生体認証オブジェクト１０６を受信して保持する（ステップ１４０１）。そして、生体認証オブジェクト受信手段１３０２は、生体認証オブジェクト検証手段１３０４で検証が成功した場合に、保持している生体認証オブジェクト１０６を生体認証オブジェクト保持手段１０５へ出力する。生体認証オブジェクト１０６は、実施の形態２に示したものと同様、ＥＣＣと書換え可能領域を含むものとする。

受信した生体認証オブジェクトの書換え可能領域に、既に初期値以外のデータが埋め込まれている場合には生体認証オブジェクト復元手段１３０３に処理を進め、そうでない場合には生体認証オブジェクト検証手段１３０４に処理を進める（ステップ１４０２）。

生体認証オブジェクト復元手段１３０３は、ＥＣＣを用いてデータ埋め込み前の生体認証オブジェクトを復元し、生体認証オブジェクトの原本を得る。ここで、原本とは、生体テンプレートが埋め込まれていない生体認証オブジェクトである。データ復元方法の詳細は後述する（ステップ１４０３）。復元に成功したか否かを判断し（ステップ１４０４）、成功した場合は生体認証オブジェクト検証手段１３０４に処理を進め、失敗した場合は受信した生体認証オブジェクトは不正であると判断し、処理を中止する（ステップ１４０９）。

前記ステップ１４０４において、復元失敗と判断する場合の例を以下に示す。

図１８は、訂正出来ないビット誤りの例である。

前記式１〜式３の演算結果がビットパターン１６０１に含まれる場合は、ビットＸｉｊ１〜Ｘｉｊ４のいずれかに２ビット以上の誤りが存在するため、生体認証オブジェクト復元手段１３０３は受信した生体認証オブジェクトの復元失敗（復元不能）と判断する。

図１９は、訂正出来ないバイト誤りの例である。

図１９の例では、訂正対象となるビット１７０１〜１７０４がバイトオフセット０に存在するとともに、ビット１７０５がバイトオフセット１に存在する。このように、訂正対象ビットが複数のバイトオフセットに跨っている場合は、生体認証オブジェクト復元手段１３０３は受信した生体認証オブジェクトの復元失敗（復元不能）と判断する。

生体認証オブジェクト検証手段１３０４は、公知の技術である電子署名検証などの方法を用いて生体認証オブジェクトの正当性を検証する（ステップ１４０５）。検証に成功したか否かを判断し（ステップ１４０６）、成功した場合は生体認証オブジェクトを生体認証オブジェクト保持手段１０５に格納する。ここで、格納する生体認証オブジェクトは復元前のもの、即ち生体認証オブジェクト受信手段１３０２が受信したものと同一である（ステップ１４０７）。

復元前の生体認証オブジェクトを格納した後は、生体テンプレート埋め込み手段１０４に処理を進める（ステップ１４０８）。ステップ１４０６において検証に失敗したと判断された場合は、受信した生体認証オブジェクトは不正であると判断し、処理を中止する（ステップ１４０９）。

図１７は電子データ復元手段１３０３の動作フロー図である。

ループ１として、ブロック番号ｉを０から最終ブロックまで繰り返し処理を行う（ステップ１５０１）。ループ１内の処理は下記の通りである。

データブロックｉ、ＥＣＣｉを読み込む（ステップ１５０２）。ここでデータブロックｉは書換え後電子データのデータブロックであり、電子データ保持手段１０２が保持していたデータである。続いてループ２として、ビットオフセットｊを０から７まで繰り返し処理を行う（ステップ１５０３）。ループ２内の処理は下記の通りである。

前記の式１、式２、式３を演算する（ステップ１５０４）。続いてこれらの３式とも演算結果が０になるか否かを判定する（ステップ１５０５）。判定がＹＥＳであれば、ステップ１５０３に戻り、ビットオフセットｊを１増加してループ２を継続する。判定がＮＯであれば、（７，４）ハミング符号誤り訂正の原理に基づいてＸｉｊ１、Ｘｉｊ２、Ｘｉｊ３、Ｘｉｊ４のいずれかを訂正（ビットを反転）する（ステップ１５０６）。その後ステップ１５０３に戻り、ビットオフセットｊを１増加してループ２を継続する。

ビットオフセット０〜７の処理が全て終了した場合は、ステップ１５０１に戻り、ブロック番号ｉを１増加してループ１を継続する。最終ブロックまで処理が終了した場合に電子データ復元手段は処理を終了し、復元後電子データ検証手段の処理に進む。

上記の例では、各々のデータブロックに対して最大８ビット、好適にはバイト境界内に位置する連続する８ビットからなる最大１つのデータバイトを、書換え前電子データと同じ状態に復元することが出来る。

なお、前記ステップ１５０６において、２ビット以上の誤りがあった場合、もしくはバイト境界を跨って複数の誤りがあった場合は、復元失敗と判断できるため電子データ復元手段の動作を中止して良い。

以上実施の形態３によれば、ユーザ認証補助装置は外部の機器から生体認証オブジェクトを受け取ることが可能となる。さらに、受け取った生体認証オブジェクトに何らかの情報が埋め込まれていた場合でも、誤り訂正符号により誤り訂正が可能な範囲で埋め込み処理されていれば、原本状態を復元し、正当性を検証することが可能となる効果が得られる。

（実施の形態４）
図２０は、本発明の実施の形態４におけるユーザ認証補助装置の構成図である。

図２０において、図３と同じ構成要素については同じ符号を用い、説明を省略する。

図２０において、ユーザ認証補助装置１８０１は、生体特徴データ取得手段１８０２と、生体特徴分割手段１８０３と、生体テンプレート分割手段１８０４と、生体テンプレート及び生体特徴データ混合埋め込み手段１８０５を備える。

さらに、生体認証オブジェクト保持手段１０５が保持する生体認証オブジェクト１８０７は、内部に秘匿化された乱数１８０８を有している。

生体特徴データ取得手段１８０２は、ユーザ認証補助装置１８０１を使用しているユーザの生体特徴（指紋、虹彩など）をデジタル化して取り込むセンサ機器である。もしくは、外部のセンサ機器から得た入力データを処理する情報処理機であっても良い。生体特徴分割手段１８０３、生体テンプレート分割手段１８０４、生体テンプレート及び生体特徴データ混合埋め込み手段１８０５はいずれも情報処理機である。

生体認証オブジェクト１８０７は実施の形態１に示したものと同様な電子データであるが、さらに内部に秘匿化された乱数１８０８を保持している。秘匿化された乱数１８０８は生体認証オブジェクト自身が解読できるように暗号化されている。なお、生体テンプレート及び生体特徴データ混合埋め込み手段が秘匿化された乱数１８０８を解読出来るようにしても良い。

秘匿化された乱数１８０８は一回の認証毎に値が変化する。乱数の生成は生体認証オブジェクト１８０７自身が行っても良いし、ユーザ認証補助装置１８０１が行っても良い。 図２１は、生体テンプレート及び生体特徴データ混合埋め込み手段１８０５の動作の例を示したフロー図である。

前提としてまず、生体テンプレート分割手段１８０４は、生体テンプレート１０３をｎ個の断片Ｔ１〜Ｔｎに分割し、生体特徴データ分割手段は生体特徴データ取得手段１８０２が得た生体特徴データをｍ個の断片Ｘ１〜Ｘｍに分割する。生体テンプレート及び生体特徴データ混合埋め込み手段はまず、前記断片Ｔ１〜Ｔｎ、Ｘ１〜Ｘｍを取得する。もしくは、取得できる状態にする（ステップ１９０１）。ここで、生体特徴データは、顔画像等の生体的特徴をそのまま電子データとしたものであるため、データのサイズが大きいとともにノイズが多いものである。

次に、生体認証オブジェクト１８０７から、秘匿化された乱数１８０８を取得する。この乱数をｒとする（ステップ１９０２）。

次に、ループ用変数ｉ及びｊを１にセットする（ステップ１９０３）。

次に、生体特徴データの断片Ｔｉ〜Ｔｉ＋ｒを結合し、その後にＸｊを結合する（ステップ１９０４）。

次に、ループ用変数ｉにｒを加算し、ｊに１を加算する（ステップ１９０５）。

次に、ループ用変数ｊがｎを超過したか否かを判定し（ステップ１９０６）、超過していれば結合されたデータを生体認証オブジェクト１８０７に埋め込む（ステップ１９０７）。超過していなければステップ１９０４に戻る。

なお、ｊがｎを超過した際、生体特徴データの断片の残りＸｉ〜Ｘｍは、前記結合されたデータの末尾に結合してから生体認証オブジェクト１８０７に埋め込んでも良いし、別のデータとして埋め込んでも良い。

また、ｊがｎを超過する前にｍを超過した場合、即ち生体特徴データの断片の残りが無くなってしまった場合は、残りの生体テンプレートの断片Ｔｊ〜Ｔｎを前記結合されたデータの末尾に結合しても良いし、各生体テンプレートの断片の間に任意のダミーデータを結合しても良い。

以上実施の形態４によれば、生体テンプレートと認証時の生体特徴データを混合させて生体認証オブジェクトに埋め込むことが可能となる。一般に生体テンプレートは長期間不変のデータであるが、毎回カメラ画像等から取得する変動データである認証時の生体特徴データと混合させることにより、生体テンプレートの解読をより困難にする効果が得られる。

（実施の形態５）
図２２は、本発明の実施の形態５におけるユーザ認証主装置の構成図である。

図２２において、ユーザ認証主装置２００１は、生体認証オブジェクト受信手段２００２と、誤り訂正符号保持手段２００２と、生体認証オブジェクト復元手段２００５と、生体オブジェクト検証手段２００６と、生体認証オブジェクト実行手段２００７を備える。誤り訂正符号保持手段２００３は、誤り訂正符号２００４を保持する。

生体認証オブジェクト受信手段２００２は、有線通信、無線通信など公知の通信技術を用いて外部の機器から電気信号を受け取り、デジタルデータに変換する通信機を含む情報処理機である。好適には生体認証オブジェクト受信手段２００２は、前述したユーザ認証補助装置と通信を行って、生体認証オブジェクトを受信する。そして、受信した生体認証オブジェクトに含まれる誤り訂正符号を誤り訂正符号保持手段２００３へ出力するとともに、受信した生体認証オブジェクトを生体認証オブジェクト実行手段２００７へ出力する。

誤り訂正符号保持手段２００３はメモリである。また、誤り訂正符号２００４は電子データである。

生体認証オブジェクト復元手段２００５、生体認証オブジェクト検証手段２００６、及び生体認証オブジェクト実行手段２００７はいずれも情報処理機である。

図２３は、前記各手段が連携して動作する際の動作フロー図である。

生体認証オブジェクト受信手段２００２が受信するデータの構造例は、図１４に示したものと同一で良い。さらに、生体認証オブジェクト受信手段２００２は受信した生体認証オブジェクトに含まれる誤り訂正符号を誤り訂正符号保持手段２００３に格納する（ステップ２１０１）。

誤り訂正符号２００４のデータ構造例は、図１４に示すＥＣＣ１２０２と同一で良い。ＥＣＣ１２０２はデータブロック１２０１と結合されていても、分離されていても良い。

生体認証オブジェクト復元手段２００５は、誤り訂正符号２００４を用いて生体認証オブジェクトの原本を復元する（ステップ２１０２）。生体認証オブジェクト復元手段２００５の動作は図１７と同一である。具体的には、生体テンプレートが埋め込まれた生体認証オブジェクトは、生体テンプレートが埋め込まれることにより、原本とは異なる構造になるため、生体テンプレートが埋め込まれたデータブロック全体の署名は、原本の対応するデータブロック全体の署名とは異なるものになる。しかし、生体認証オブジェクト復元手段２００５は、誤り訂正が可能な誤り訂正符号の許容範囲内であれば、誤り訂正符号を用いて誤り訂正を行うことにより原本を復元することができる。この際に、原本に埋め込まれていた生体テンプレートは、依然として分割されたままであり、ユーザ認証主装置２００１は、生体テンプレート分割規則及び生体テンプレート埋め込み規則を知らないので、分割された生体テンプレートを結合することはできない。従って、ユーザは、ユーザ認証主装置２００１に対して、自分の生体テンプレートを秘匿した状態にすることができる。

次に、生体認証オブジェクト復元手段２００５は、復元に成功したか否か、即ち原本が改ざんされていないか否かを判断し（ステップ２１０３）、成功した場合、即ち原本が改ざんされていない場合は生体認証オブジェクト検証手段２００６に処理を進め、失敗した場合、即ち原本が改ざんされている場合は生体認証オブジェクトを送信した相手機器（好適な例ではユーザ認証補助装置）を使用しているユーザは不正である、と判断する（ステップ２１０９）。

生体認証オブジェクト検証手段２００６は、公知の技術である電子署名検証などの方法を用いて生体認証オブジェクトの正当性を検証する（ステップ２１０４）。生体認証オブジェクトの原本を作成、発行、もしくは保証する信頼できる機関等が予め作成し配布する生体認証オブジェクト原本に対する電子署名を用いて、復元された生体認証オブジェクトの検証に成功した場合は、生体認証オブジェクトの正当性が確認されたことになる。続いて検証に成功したか否かを判断し（ステップ２１０５）、成功した場合は生体認証オブジェクト実行手段２００７に処理を進める。

生体認証オブジェクト実行手段２００７は、復元前の生体認証オブジェクトを実行する（ステップ２１０６）。より詳細には、例えば生体認証オブジェクトが図５に示した構造を持つ場合、照合及び判定プログラムコード３０２を呼び出す。また、例えば生体認証オブジェクトが図７に示した構造を持つ場合は、インタフェースプログラムコード（Ｂ）５０７を介して内部の照合及び判定プログラムコート５０６を呼び出す。照合及び判定方法の例としては、生体テンプレートが持つベクトル情報と、認証時生体データから得られるベクトル情報とを照らし合わせ、両者の内積値、距離値などを閾値と比較して判定結果を得れば良い。即ち、生体テンプレートと認証時生体データとに、閾値を境として、類似性が認められれば判定結果は「一致」であり、類似性が認められなければ「不一致」である。

最後に、判定結果から認証成功もしくは失敗の判断を行い（ステップ２１０７）、「一致」であればユーザは正当であると判断し（ステップ２１０８）、「不一致」であればユーザは不正であると判断する（ステップ２１０９）。

以上実施の形態５によれば、ユーザ認証主装置は照合の手順が正しいことを検証した上で、認証者自らの計算機を用いて認証を行うことにより、生体認証の効果を認証者が直接的に得ることが可能となる。さらに、認証者は生体テンプレートを直接参照する必要がなく、個人情報管理に伴うコスト及びリスク増大を回避する効果が得られる。

（実施の形態６）
図２４は、本発明の実施の形態６におけるユーザ認証主装置の構成図である。

図２４において、図２２と同じ構成要素については同じ符号を用い、説明を省略する。

図２４において、ユーザ認証主装置２２０１は、使用者識別ＤＢ（データベース）保持手段２２０２と、使用者識別データ照合手段２２０４を備える。使用者識別ＤＢ保持手段２２０２は使用者識別ＤＢ２２０３を保持する。使用者識別ＤＢ２２０３は、ユーザ認証主装置２２０１に登録された正当なユーザの識別データを含むユーザ情報を管理するデータベースである。使用者識別ＤＢ保持手段２２０２はメモリ、もしくはメモリと情報処理機のセットであり、使用者識別データ照合手段２２０４は情報処理機である。

生体認証オブジェクト実行手段２００７の動作結果からユーザは正当であると判断した際、使用者識別データ照合手段２２０４は、生体認証オブジェクトから、正当と判断されたユーザを一意に識別する識別データを抽出する。識別データの例としては、生体テンプレートが図４に示すデータ構造を持つ場合には、ＩＤ情報２０２を用いれば良い。好適には、生体認証オブジェクトが判定結果と併せて前記ＩＤ情報を出力することが望ましい。また、特徴ベクトル２０３もユーザを一意に識別し得るデータであるが、特徴ベクトル２０３は保護すべき個人情報であるため識別データとしては使用されない。

使用者識別データ照合手段２２０４は、前記識別データを用いて、使用者識別ＤＢ保持手段２２０２に問い合わせを行い、使用者識別ＤＢ２２０３から該当ユーザの情報を引き出す。ユーザの情報の例として、ファイルへのアクセス権に関連付けられたユーザＩＤが挙げられる。

前記引き出されたユーザ情報をもとに、ユーザ認証主装置２２０１は正当と認められたユーザに然るべき機能や権限を供与する。

以上実施の形態６によれば、ユーザ認証主装置は正当と認められたユーザを然るべき識別データと結びつけることにより、ユーザに適切な機能や権限を容易に与えることが可能となる。

（実施の形態７）
図２５は、本発明の実施の形態７におけるユーザ認証主装置の構成図である。

図２５において、図２２と同じ構成要素については同じ符号を用い、説明を省略する。

図２５において、ユーザ認証主装置２３０１は、生体特徴データ取得手段２３０２を備える。

生体特徴データ取得手段２３０２は、ユーザ認証主装置２３０１を使用しているユーザの生体特徴（指紋、虹彩など）をデジタル化して取り込むセンサ機器である。もしくは、外部のセンサ機器から得た入力データを処理する情報処理機であっても良い。

生体認証オブジェクトの好適な例は図７に示したものと同一である。生体特徴データ取得手段２３０２は、生体認証オブジェクトのインタフェースプログラムコード（Ｂ）５０７を介して内部の認証時生体データ格納プログラムコード５０４を呼び出し、センサから取得した情報を復元前の認証時生体データ格納データ領域５０５に格納する。然る後に、生体認証オブジェクト実行手段２００６の処理を行う。

以上実施の形態７によれば、ユーザ認証主装置は生体特徴データを自ら取得し、生体認証オブジェクトに与えることにより、生体テンプレートを取得することなく生体認証の特性をより直接的に得ることが可能となる。

（実施の形態８）
図２６は、本発明の実施の形態８におけるユーザ認証主装置の構成図である。

図２６において、図２２と同じ構成要素については同じ符号を用い、説明を省略する。

図２６において、ユーザ認証主装置２４０１は、チャレンジデータ埋め込み手段２４０２と、生体認証オブジェクト送信手段２４０３と、生体認証オブジェクト実行手段２４０４を備える。

チャレンジデータ埋め込み手段２４０２は情報処理機である。

生体認証オブジェクト送信手段２４０３は、公知の通信技術を用いてデジタル信号を外部の機器に送信する通信機を含む情報処理機である。

生体認証オブジェクト実行手段２４０４は情報処理機である。

図２７は、チャレンジデータ書き込みに対応した生体認証オブジェクトの構造例を示した図である。

図２７において、図７と同じ構成要素については同じ符号を用い、説明を省略する。

生体認証オブジェクトは、チャレジデータ格納プログラムコード２５０１と、レスポンスデータ生成プログラムコード２５０２、チャレンジデータ格納データ領域２５０３及びインタフェースプログラムコード（Ｂ）２５０４を含む。

チャレンジデータ格納プログラムコード２５０１は、ユーザ認証主装置２４０１が任意に指定する値、もしくは乱数から成るチャレンジデータを格納する命令コード群である。チャレンジデータ格納データ領域２５０３は生体認証オブジェクト内にあって、前記チャレンジデータを格納するためのデータ領域である。

レスポンスデータ生成プログラムコード２５０２は、前記チャレンジデータをチャレンジデータ格納データ領域２５０３から読み出し、所定の演算を行った結果を出力するプログラムコードである。所定の演算の例としては、チャレンジデータを秘密鍵で暗号化する演算が挙げられ、所定の演算を行った結果を出力する例としてはチャレンジデータそのものを結果として出力することが挙げられる。前者の例では生体認証オブジェクトが正しい秘密鍵を持っていることを証明し、後者の例では生体認証オブジェクトの同一性が証明される。

インタフェースプログラムコード（Ｂ）２５０４は、ユーザ認証主装置２４０１に呼び出し口を提供する命令コード群である。

チャレンジデータ埋め込み手段２４０２は、生体認証オブジェクトのインタフェースプログラムコード（Ｂ）２５０４を介してチャレンジデータ格納プログラムコードを呼び出し、所望のチャレンジコードをチャレンジデータ格納データ領域２５０３に書き込む。

然る後に生体認証オブジェクト送信手段２４０３は、生体認証オブジェクトを外部の機器に送信する。好適には、送信の相手先は前述したユーザ認証補助装置である。

ユーザ認証補助装置にて生体テンプレートが埋め込まれた生体情報オブジェクトを、再度ユーザ認証主装置２４０１が受け取った後、ユーザ認証主装置２４０１の生体認証オブジェクト実行手段２４０４は、生体認証オブジェクトのインタフェースプログラムコード（Ｂ）２５０４を介してレスポンスデータ生成プログラムコード２５０２を呼び出し、チャレンジとレスポンスの関係性を調べることにより、生体認証オブジェクトの同一性を確認することが出来る。

図２６の認証主装置と連動して認証を行うユーザ認証補助装置は、上記実施の形態３の図１５と同一構成であるので、詳細な説明は省略する。図１５の生体認証オブジェクト受信手段１３０２は、ユーザ認証主装置２４０１の生体認証オブジェクト送信手段２４０３が送信した、チャレンジデータが埋め込まれた生体認証オブジェクトを受信し、生体認証オブジェクト復元手段１３０３は、受信した生体認証オブジェクトに埋め込まれているチャレンジデータを復号することにより生体認証オブジェクトの復元を試みる。

以上実施の形態８によれば、ユーザ認証主装置は生体認証オブジェクトに任意の符号を埋め込むとともに、任意の符号を埋め込んだ生体認証オブジェクトをユーザ認証補助装置に送信することが可能となる。これにより、ユーザ認証時補助装置から返送された生体認証オブジェクトの識別性を向上させることができ、さらに正当性をより確実に検証する事が可能となる。

（実施の形態９）
図２８は、本発明の実施の形態９における集積回路の構成図である。

図２８において、２６０１はユーザ認証補助装置を構成する集積回路である。前記集積回路は、内部に生体テンプレート保持部２６０２と、生体テンプレート埋め込み部２６０４と、生体認証オブジェクト保持部２６０５と、インタフェース部２６０７とを備える。

生体テンプレート保持部２６０２と生体認証オブジェクト保持部２６０５はＥＥＰＲＯＭ（エレクトロニカリ・イレーサブル・プログラマブル・リード・オンリ・メモリ：電気的消去及び書き込み可能な読み出し専用メモリ）などの不揮発性メモリで構成することが望ましい。

生体テンプレート保持部２６０２は生体テンプレート２６０３を保持し、生体認証オブジェクト保持部２６０５は生体認証オブジェクト２６０６を保持する。

生体テンプレート埋め込み部２６０４は定められた処理を行うロジックを構成する半導体であるか、もしくはＣＰＵ（セントラルプロセシングユニット：中央処理装置）とＣＰＵ上で実行されるプログラムコードを格納したＲＯＭ（リード・オンリ・メモリ・読み出し専用メモリ）などの不揮発性メモリで構成しても良い。

インタフェース部２６０７は集積回路外部とのデータの送受信を行う部分であり、信号処理を行う半導体と電気信号を伝える端子などで構成される。

前記各部の役割は実施の形態１の各構成要素と同様である。以下にその対応関係を示す。

生体テンプレート保持部２６０２は、生体テンプレート１０２に対応する。

生体テンプレート２６０３は、生体テンプレート１０３に対応する。

生体テンプレート埋め込み部２６０４は、生体テンプレート埋め込み手段１０４に対応する。

生体認証オブジェクト保持部２６０５は、生体認証オブジェクト保持手段１０５に対応する。

生体認証オブジェクト２６０６は、生体認証オブジェクト１０６に対応する。

インタフェース部２６０７は、生体認証オブジェクト１０７に対応する。

以上実施の形態９によれば、実施の形態１に示したユーザ認証補助装置と同等な効果を得られる集積回路を提供できる。

本明細書は、２００５年３月３日出願の特願２００５−５８５６７に基づく。この内容はすべてここに含めておく。

本発明にかかる認証補助装置、認証主装置、集積回路及び認証方法は、生体特徴を用いたユーザ認証に関わる汎用性を有し、両装置を計算機ネットワーク上の複数地点で用いる電子決済、コンテンツ配布、アクセス制御システムの他、両装置を近接した状態を用いるＡＴＭ（自動取引機；Ａｕｔｏｍａｔｉｃ Ｔｅｌｌｅｒ Ｍａｃｈｉｎｅ）、自動販売機、入退室管理装置、コンピュータやコンソールへのアクセス許可システム等に応用できる。

従来のユーザ認証補助装置の構成図 従来のユーザ認証補助装置の構成図 本発明の実施の形態１におけるユーザ認証補助装置の構成図 生体テンプレートのデータ構造例を示した図 生体認証オブジェクトの構造例を示した図 生体テンプレート埋め込み手段の動作フロー図 データ書き込み機能を備えた生体認証オブジェクトの構造例を示した図 本発明の実施の形態２におけるユーザ認証補助装置の構成図 訂正符号が付加された生体認証オブジェクトのデータ構造例を示した図 （７，４）ハミング符号を応用した誤り訂正符号の例を示した図 生体認証オブジェクトの誤り訂正符号に基づく生体テンプレート分割規則の例を示した図 生体認証オブジェクトの誤り訂正符号に基づく生体テンプレート埋め込み規則の例を示した図 分割された生体テンプレートの埋め込み順序を指定する場合の生体テンプレート埋め込み規則の例を示した図 生体テンプレート埋め込み後の生体認証オブジェクトのデータ構造例を示した図 本発明の実施の形態３におけるユーザ認証補助装置の構成図 生体認証オブジェクト受信手段、生体認証オブジェクト復元手段、生体認証オブジェクト検証手段の連携動作フロー図 電子データ復元手段の動作フロー図 訂正出来ないビット誤りの例を示した図 訂正出来ないバイト誤りの例を示した図 本発明の実施の形態４におけるユーザ認証補助装置の構成図 本発明の実施の形態４における生体テンプレート及び生体特徴データ混合埋め込み手段の動作フロー図 本発明の実施の形態５におけるユーザ認証主装置の構成図 生体認証オブジェクト受信手段、生体認証オブジェクト復元手段、生体認証オブジェクト検証手段及び生体認証オブジェクト実行手段の連携動作フロー図 本発明の実施の形態６におけるユーザ認証主装置の構成図 本発明の実施の形態７におけるユーザ認証主装置の構成図 本発明の実施の形態８におけるユーザ認証主装置の構成図 チャレンジデータ書き込みに対応した生体認証オブジェクトの構造例を示した図 本発明の実施の形態９における集積回路の構成図

Claims (10)

1. 生体特徴を示す固有のデータから成る生体テンプレートを保持する生体テンプレート保持手段と、
   前記生体テンプレート保持手段が保持する前記生体テンプレートを難読化した状態で生体認証オブジェクトに埋め込む生体テンプレート埋め込み手段と、
   前記生体テンプレートが埋め込まれた前記生体認証オブジェクトを送信する送信手段と、
   を具備する認証補助装置。
2. 前記生体テンプレート保持手段が保持する前記生体テンプレートを誤り訂正符号に基づいて分割する生体テンプレート分割手段を具備し、
   前記生体テンプレート埋め込み手段は、前記生体テンプレート分割手段で分割した前記生体テンプレートを前記誤り訂正符号に基づいて前記生体認証オブジェクトに埋め込むことにより前記生体テンプレートを難読化し、
   前記送信手段は、前記生体テンプレートが埋め込まれた前記誤り訂正符号を含む前記生体認証オブジェクトを送信する請求項１記載の認証補助装置。
3. 前記生体認証オブジェクトを受信する受信手段と、
   受信した前記生体認証オブジェクトの原本を復元する生体認証オブジェクト復元手段と、
   復元した前記原本の正当性を検証する生体認証オブジェクト検証手段とを具備し、
   前記生体テンプレート埋め込み手段は、前記復元が成功した場合で且つ前記検証が成功した場合に前記復元前の前記生体認証オブジェクトに前記生体テンプレートを埋め込む請求項１記載の認証補助装置。
4. 生体特徴データを取得する生体特徴データ取得手段と、
   取得した前記生体特徴データを分割する生体特徴データ分割手段と、
   前記生体テンプレート保持手段が保持する前記生体テンプレートを誤り訂正符号に基づいて分割する生体テンプレート分割手段とを具備し、
   前記生体テンプレート埋め込み手段は、分割した前記生体特徴データと分割した前記生体テンプレートとを前記生体認証オブジェクトが解読できる秘匿化された乱数で決定できる結合順序で各々結合することにより前記生体テンプレートを難読化する請求項１記載の認証補助装置。
5. 生体特徴を示す固有のデータから成る生体テンプレートが難読化された状態で埋め込まれた生体認証オブジェクトを受信する受信手段と、
   前記受信手段で受信した前記生体認証オブジェクトに含まれる誤り訂正符号に基づいて、受信した前記生体認証オブジェクトから前記生体テンプレートを含まない生体認証オブジェクトを復元する生体認証オブジェクト復元手段と、
   前記生体認証オブジェクト復元手段で復元した前記生体認証オブジェクトの正当性を検証する生体認証オブジェクト検証手段と、
   前記検証が成功した場合に前記復元前の前記生体認証オブジェクトを実行する生体認証オブジェクト実行手段と、
   を具備する認証主装置。
6. ユーザを識別するための使用者識別データを記憶する使用者識別データ保持手段と、
   前記生体認証オブジェクト実行手段が前記実行によりユーザが正当であると判断した場合に前記生体認証オブジェクトに含まれる前記ユーザの識別データと前記使用者識別データ保持手段に記憶している前記使用者識別データとを照合する使用者識別データ照合手段と、
   を具備する請求項５記載の認証主装置。
7. 生体特徴データを取得する生体特徴データ取得手段を具備し、
   前記生体認証オブジェクト実行手段は、前記検証が成功した場合に、前記生体特徴データ取得手段で取得した前記生体特徴データと前記復元した前記生体認証オブジェクトとの同一性を判定する請求項５記載の認証主装置。
8. 請求項３記載の認証補助装置と通信する認証主装置であって、
   前記認証主装置は、
   前記生体テンプレートを含まない前記生体認証オブジェクトに前記生体認証オブジェクト復元手段で前記生体認証オブジェクトの原本を復元するためのチャレンジデータを埋め込むチャレンジデータ埋め込み手段と、
   前記チャレンジデータ埋め込み手段で前記チャレンジデータが埋め込まれた前記生体認証オブジェクトを送信する生体認証オブジェクト送信手段とを具備する認証主装置。
9. 生体特徴を示す固有のデータから成る生体テンプレートを保持する生体テンプレート保持回路と、
   前記生体テンプレート保持回路が保持する前記生体テンプレートを難読化した状態で生体認証オブジェクトに埋め込む生体テンプレート埋め込み回路と、
   前記生体テンプレートが埋め込まれた前記生体認証オブジェクトを外部へ送出するインタフェース回路と、
   を具備する集積回路。
10. 生体特徴を示す固有のデータから成る生体テンプレートを保持するステップと、
    保持する前記生体テンプレートを誤り訂正符号に基づいて分割するステップと、
    分割した前記生体テンプレートを誤り訂正符号に基づいて前記生体認証オブジェクトに埋め込むことにより前記生体テンプレートを難読化するステップと、
    前記生体テンプレートが埋め込まれた前記誤り訂正符号を含む前記生体認証オブジェクトを認証補助装置が送信するステップと、
    前記認証補助装置が送信した前記生体認証オブジェクトを認証主装置が受信するステップと、
    受信した前記生体認証オブジェクトに含まれる前記誤り訂正符号に基づいて、受信した前記生体認証オブジェクトから前記生体テンプレートを含まない生体認証オブジェクトを復元するステップと、
    復元した前記生体認証オブジェクトの正当性を検証するステップと、
    前記検証が成功した場合に前記復元前の前記生体認証オブジェクトを実行するステップと、
    を具備する認証方法。

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