JP2008108032A - 認証システム及び認証方法 - Google Patents

Abstract

【課題】生体情報改竄による認証処理の機能不全を防止することができ、生体情報が漏洩した場合でもその生体情報が改竄されたものか否かを判定できる認証システム提供する。
【解決手段】端末が、生体情報読取装置の読み取ったユーザの生体情報に基づいて、その生体情報の特徴点を表す特徴点画像を生成し、特徴点画像にユーザの識別情報を種情報として生成した電子透かし情報を付加し、認証要求を送信する。そして、認証サーバが、端末より、認証要求を受信した後に当該認証要求に格納されているユーザの識別情報が自サーバに登録されているか否かを判定する。またユーザの識別情報が自サーバに登録されている場合に、認証要求に格納されている特徴点画像から電子透かしの情報を検出して、登録済みのユーザの識別情報と比較することにより特徴点画像の正当性を判定する。そして、特徴点画像と、登録済みの特徴点画像とを比較してユーザを認証する。
【選択図】図１

Description

本発明は、ユーザの生体情報を用いて当該ユーザの認証を行う認証システム及び認証方法に関する。

従来よりユーザの生体情報（例えば指紋や指静脈あるいは虹彩の情報）を用いて当該ユーザを認証するシステムが提供されている（例えば特許文献１参照）。
特開２００５−９２６１４号公報

ところが、従来の技術では認証のリファレンスデータとして登録された生体情報が何らかの理由により改竄されてしまった場合、ユーザは認証が受けられなくなってしまうという問題が発生する。また例えば、生体情報が外部に漏洩した場合であっても、その生体情報が改竄されたものか否かを判定できることが望ましい。

そこでこの発明は、生体情報の改竄による認証処理の機能不全を防止することができ、また生体情報が漏洩した場合であってもその生体情報が改竄されたものか否かを判定できる認証システム及び認証方法を提供することを目的としている。

上記目的を達成するために、本発明は、生体情報読取装置を備えた端末と、生体情報に基づいてユーザの認証を行う認証サーバとを備えた認証システムであって、前記端末が、前記生体情報読取装置の読み取った前記ユーザの生体情報に基づいて、その生体情報の特徴点を表す特徴点画像を生成する特徴点画像生成手段と、前記特徴点画像に前記ユーザの識別情報を種情報として生成した電子透かし情報を付加する電子透かし情報付加手段と、を備え、前記認証サーバが、前記端末より、前記ユーザの識別情報と前記電子透かし情報付加済みの特徴点画像とを格納した登録要求を受信した後に当該登録要求に格納されている特徴点画像から前記電子透かし情報を検出して、当該電子透かし情報から種情報を算出し、当該種情報と前記登録要求に格納されているユーザの識別情報との照合により、該ユーザの識別情報と特徴点画像とを登録するか否かを判定する登録可否判定手段と、登録すると判定した場合に、前記ユーザの識別情報と特徴点画像とを登録する登録手段と、備えることを特徴とする認証システムである。

また本発明は上述の認証システムにおいて、前記認証サーバが、前記端末より、前記ユーザの識別情報と前記電子透かし情報付加済みの特徴点画像とを格納した認証要求を受信した後に当該認証要求に格納されている前記ユーザの識別情報が自サーバに登録されているか否かを判定するアクセスユーザ判定手段と、前記ユーザの識別情報が自サーバに登録されている場合に、前記認証要求に格納されている前記特徴点画像から前記電子透かしの情報を検出して、登録済みの前記ユーザの識別情報と比較することにより前記特徴点画像の正当性を判定する画像正当性判定手段と、前記特徴点画像と、登録済みの特徴点画像とを比較して前記ユーザを認証するユーザ認証手段と、を備えることを特徴とする。

また本発明は、生体情報読取装置を備えた端末と、生体情報に基づいてユーザの認証を行う認証サーバとを備えた認証システムにおける認証方法であって、前記端末の特徴点画像生成手段が、前記生体情報読取装置の読み取った前記ユーザの生体情報に基づいて、その生体情報の特徴点を表す特徴点画像を生成し、前記端末の電子透かし情報付加手段が、前記特徴点画像に前記ユーザの識別情報を種情報として生成した電子透かし情報を付加し、前記認証サーバの登録可否判定手段が、前記端末より、前記ユーザの識別情報と前記電子透かし情報付加済みの特徴点画像とを格納した登録要求を受信した後に当該登録要求に格納されている特徴点画像から前記電子透かし情報を検出して、当該電子透かし情報から種情報を算出し、当該種情報と前記登録要求に格納されているユーザの識別情報との照合により、該ユーザの識別情報と特徴点画像とを登録するか否かを判定し、前記認証サーバの登録手段が、登録すると判定された場合に、前記ユーザの識別情報と特徴点画像とを登録することを特徴とする認証方法である。

また本発明は、上述の認証方法において、前記認証サーバのアクセスユーザ判定手段が、前記端末より、前記ユーザの識別情報と前記電子透かし情報付加済みの特徴点画像とを格納した認証要求を受信した後に当該認証要求に格納されている前記ユーザの識別情報が自サーバに登録されているか否かを判定し、前記認証サーバの画像正当性判定手段が、前記ユーザの識別情報が自サーバに登録されている場合に、前記認証要求に格納されている前記特徴点画像から前記電子透かしの情報を検出して、登録済みの前記ユーザの識別情報と比較することにより前記特徴点画像の正当性を判定し、前記認証サーバのユーザ認証手段が、前記特徴点画像と、登録済みの特徴点画像とを比較して前記ユーザを認証することを特徴とする。

本発明によれば、認証サーバ１においてはユーザの識別情報（ユーザ名とパスワード）による認証要求を行ったユーザ（アクセスユーザ）の判定と、電子透かしによる特徴点画像の正当性（改竄の有無）の判定と、特徴点画像によるユーザ認証を続けて行う。そして、特徴点画像の正当性の判定において、特徴点画像が改竄されているような場合には、その正当性が確認できる。従って正当性が確認できない場合には、生体情報が改竄されたとみなし、再度登録処理を行うことで、認証処理の機能不全を防止することができる。また生体情報が認証サーバ１から外部に漏洩した場合であってもその生体情報が改竄されたものか否かを判定できる仕組みを提供することができる。

以下、本発明の一実施形態による認証システムを図面を参照して説明する。図１は同実施形態による認証システムの構成を示すブロック図である。この図において、符号１は認証サーバ、２はユーザ端末、３は生体情報読取装置である。ここで認証サーバ１は、ユーザ端末と情報を送受信する通信処理部１０、認証サーバ１の各処理部を制御する制御部１１、ユーザ端末から送信された画像から電子透かし情報を検出する電子透かし情報検出部１２、ユーザ端末からの登録要求に基づいて当該登録要求に格納されている情報を登録するか否かを判定する登録可否判定部１３、ユーザ端末からの登録要求に格納されている情報を登録する登録処理部１４、認証要求を受信した場合にその認証要求を行ったユーザの情報が登録されているか否かを判定するアクセスユーザ判定部１５、認証サーバ１から送信された画像（生体情報から生成された特徴点画像）の正当性を当該画像に核のされている電子透かし情報に基づいて判定する画像正当性判定部１６、特徴点画像に基づいてユーザ認証を行うユーザ認証部１７、の各処理部と、ユーザの識別情報を記憶するユーザ識別情報データベース１８、ユーザの特徴点画像のリファレンスデータを記憶する生体情報データベース１９を備えている。

またユーザ端末２は認証サーバ１と情報を送受信する通信処理部２１、ユーザ端末２の各処理部を制御する制御部２２、ユーザの情報の登録要求を行う登録要求部２３、ユーザの認証要求を行う認証要求部２４、ユーザの生体情報から特徴点画像を生成する特徴点画像生成部２５、特徴点画像に電子透かし情報を付加する電子透かし付加処理部２６、の各処理部を備えている。そして、認証サーバ１とユーザ端末２は通信ネットワークを介して接続されており、またユーザ端末２には生体情報読取装置３がケーブルなどで接続されている。なお本実施形態において生体情報読取装置３はユーザの指紋を読み取るものとする。しかしながら生体情報読取装置３は指紋でなく、手のひらの静脈パターンや、目の虹彩パターンの情報を読み取るような装置であってもよい。

そして、認証システムにおいては、ユーザ端末２が生体情報読取装置３の読み取った生体情報に基づいて当該生体情報の特徴点画像を生成し、当該特徴点画像に電子透かしを格納して認証を要求する。この時、認証要求にはユーザの識別情報も格納されている。これにより認証サーバ１においてはユーザの識別情報によるアクセスユーザの判定と、電子透かしによる特徴点画像の正当性（改竄の有無）の判定と、特徴点画像によるユーザ認証を続けて行う。これにより、認証サーバ１に登録された生体情報の改竄による認証処理の機能不全を防止することができ、また生体情報が認証サーバ１から外部に漏洩した場合であってもその生体情報が改竄されたものか否かを判定できる仕組みを提供することができる。

図２は本実施形態の認証システムにおける登録処理の処理フローを示す図である。
次に本実施形態による登録処理の処理について説明する。なお、本実施形態においては一例として指紋情報（生体情報）について述べることとする。
まず、ユーザによる登録指示がユーザ端末２に入力されると、制御部２２の制御により生体情報読取装置３が光学読取機構の機能を用いてユーザの指紋を読み取る（ステップＳ１０１）。すると生体情報読取装置３は読み取った指紋情報をユーザ端末２に送信する。次にユーザ端末２の制御部２２が指紋情報の受信を検知すると、ユーザ端末２の画面に入力欄を表示することでユーザからユーザ名とパスワードの入力を受付ける。また制御部２２は生体情報読取装置３から指紋情報を受信すると、特徴点画像を生成するよう特徴点画像生成部２５に通知する。そして特徴点画像生成部２５が指紋情報に基づいて特徴点画像を生成する（ステップＳ１０２）。

また制御部２２は電子透かし付加処理部２６に対して電子透かしの情報の生成と、当該情報の特徴点画像への付加処理を指示する。すると電子透かし付加処理部２６は、ユーザからユーザ名とパスワードとの入力を受付けて（ステップＳ１０３）、当該入力を受けたユーザ名とパスワードを種情報として、所定のアルゴリズムにより電子透かし情報を生成し（ステップＳ１０４）、その電子透かし情報を特徴点画像へ付加する（ステップＳ１０５）。なお、種情報に基づく電子透かし情報の生成はどのような電子透かし情報の生成であってもよい。また電子透かし情報の特徴点画像への付加処理の方法は、例えば、「周波数領域利用型電子透かし方式」や、「スペクトラム拡散による電子透かし方式」や「フィンガープリンティング方式」などが存在するが、どのような電子透かしの付加処理の方式であってもよい。

次に制御部２２は登録要求部２３へ登録処理を指示する。すると登録要求部２３は電子透かし付加処理部２６によって生成された電子透かし情報付加済みの特徴点画像と、ユーザから入力を受付けたユーザ名とパスワードとを格納した登録要求の情報を通信処理部２１を介して認証サーバ１へ送信する（ステップＳ１０６）。

次に認証サーバ１の電子透かし情報検出部１２が受信した登録要求から電子透かし情報付加済みの特徴点画像を読み取って、当該電子透かし情報付加済みの特徴点画像から電子透かし情報を読み取る（ステップＳ１０７）。また電子透かし情報検出部１２は、読み取った電子透かし情報から種情報（ユーザ名とパスワード）を検出する（ステップＳ１０８）。この検出はユーザ端末２で行われた種情報から電子透かし情報を生成する際のアルゴリズムとは逆の、電子透かし情報から種情報を生成するアルゴリズムを用いて行われる。次に登録可否判定部１３が、登録要求に格納されているユーザ名とパスワードの組合せと、電子透かし情報から生成した種情報（ユーザ名とパスワードの組合せ）が一致するか否かを判定する（ステップＳ１０９）。そして一致すれば、登録処理部１４がユーザＩＤを生成し、当該ユーザＩＤと、ユーザ名とパスワードの組合せの識別情報を対応付けてユーザ識別情報データベース１８へ格納する（ステップＳ１１０）。また登録処理部１４はユーザＩＤと電子透かし情報付加済みの特徴点画像とを対応付けて生体情報データベース１９に格納する（ステップＳ１１１）。これにより、ユーザ認証を行うための事前の処理、つまりユーザの生体情報の登録とユーザ識別情報の登録が完了する。なおステップＳ１０８において登録要求に格納されているユーザ名とパスワードの組合せと、電子透かし情報から生成した種情報（ユーザ名とパスワードの組合せ）が一致しない場合には、再登録要求をユーザ端末２へ送信し（ステップＳ１１２）、上述の処理が繰り返される。

図３は本実施形態の認証システムにおける認証処理の処理フローを示す図である。
次に本実施形態による認証処理の処理について説明する。なお、この説明においても指紋情報（生体情報）を一例として説明する。
この認証処理を行うためには、上述の登録処理が完了していることが前提となる。まず、ユーザによる認証指示がユーザ端末２に入力されると、制御部２２の制御により生体情報読取装置３がユーザの指紋を光学読取機構の機能を用いて読み取る（ステップＳ２０１）。すると生体情報読取装置３は読み取った指紋情報をユーザ端末２に送信する。次にユーザ端末２の制御部２２が指紋情報の受信を検知すると、ユーザ端末２の画面に入力欄を表示することでユーザからユーザ名とパスワードの入力を受付ける。また制御部２２は生体情報読取装置３から指紋情報を受信すると、特徴点画像を生成するよう特徴点画像生成部２５に通知する。そして特徴点画像生成部２５が指紋情報に基づいて特徴点画像を生成する（ステップＳ２０２）。

また制御部２２は電子透かし付加処理部２６に対して電子透かしの情報の生成と、当該情報の特徴点画像への付加処理を指示する。すると電子透かし付加処理部２６は、ユーザからユーザ名とパスワードからなるユーザ識別情報の入力を受付け（ステップＳ２０３）、当該入力を受けたユーザ名とパスワードを種情報として電子透かし情報を生成し（ステップＳ２０４）、その電子透かし情報を特徴点画像へ付加する（ステップＳ２０５）。なお、種情報に基づく電子透かし情報の生成は、登録処理時の生成の処理と同様である。次に制御部２２は認証要求部２４へ認証処理を指示する。すると認証要求部２４は電子透かし付加処理部２６によって生成された電子透かし情報付加済みの特徴点画像と、ユーザから入力を受付けたユーザ名とパスワードとを格納した認証要求の情報を通信処理部２１を介して認証サーバ１へ送信する（ステップＳ２０６）。

次に認証要求を受信した認証サーバ１においては、制御部１１の指示によりアクセスユーザ判定部１５が認証要求に格納されているユーザ名とパスワードの組合せがユーザ識別情報データベース１８に格納されているか否かを判定する（ステップＳ２０７）。そしてユーザ名とパスワードの組合せがユーザ識別情報データベース１８に格納されていれば、アクセスユーザ判定部１５は認証要求を行ったユーザが認証処理可能なユーザであると判定し制御部１１へ通知する。ユーザが認証処理可能なユーザであると判定できない場合には、アクセスユーザ判定部１５は、認証失敗の情報をユーザ端末２へ送信する（ステップＳ２０８）。

次にユーザが認証処理可能なユーザであるという結果が得られた場合、制御部１１は画像正当性判定部１６へ処理の開始を指示する。すると画像正当性判定部１６はユーザ名とパスワードの組合せに対応付けられユーザ識別情報データベース１８に格納されているユーザＩＤに基づいて、生体情報データベース１９から電子透かし情報付加済みの特徴点画像を読み取り、電子透かし情報を検出し、当該電子透かし情報から種情報算出し（ステップＳ２０９）、これによりユーザ名とパスワード（ユーザ識別情報）を抽出する。そしてその抽出したユーザ名とパスワードの組合せ（ユーザ識別情報）がユーザ識別情報データベース１８に格納されているユーザ名とパスワードの組合せと一致するか否かを判定し（ステップＳ２１０）、一致しなければ認証失敗の情報をユーザ端末２へ送信し（ステップＳ２１１）、また一致すればステップＳ２１２の処理に移行する。つまり、ステップＳ２０９からステップＳ２１１では、認証サーバ１に予め格納されている特徴点画像の認証サーバ１に格納された状態での改竄の有無を判定している。そしてその改竄の有無の判定で予め認証サーバ１で格納している特徴点画像が改竄されていないと判定された場合にのみ、次に画像正当性判定部１６は認証要求に格納されている電子透かし情報付加済みの特徴点画像から、電子透かし情報を検出し、当該電子透かし情報から種情報を算出する（ステップＳ２１２）。そして画像正当性判定部１６は、受信した認証要求に格納されていた特徴点画像からステップＳ２１２で抽出した種情報（ユーザ名とパスワードの組合せ）と、予め記憶した特徴点画像に付与された電子透かし情報からステップＳ２０９で抽出した種情報（ユーザ名とパスワードの組合せ）とを比較して、一致するか否かを判定する（ステップＳ２１３）。これによりユーザ端末から認証要求によって送信された特徴点画像の正当性を判定する。正当性の判定に失敗した場合には、画像正当性判定部１６は認証失敗を示す情報をユーザ端末２へ送信する（ステップＳ２１４）。

次に、特徴点画像の正当性が判定できた場合には、制御部１１の指示に基づいて、ユーザ認証部１１が認証要求から得られた特徴点画像と、生体情報データベース１１から読み取った特徴点画像とを比較して一致するか否かを判定する（ステップＳ２１５）。そして特徴点画像の情報が一致すれば、ユーザ認証部１１は認証成功と判定する（ステップＳ２１６）。なお、特徴点画像の正当性が判定できない場合には、ユーザ認証部１１は認証失敗を示す情報をユーザ端末２へ送信する（ステップＳ２１７）。なお、ユーザ端末２を利用するユーザは認証失敗の情報を受信した場合には、再登録要求の処理の開始または終了の指示入力をユーザに促す為、画面などにその旨の情報を表示する（ステップＳ２１８）。そして、再登録要求の処理の開始をの指示を受付けた場合には、ユーザ端末２は生体情報読取装置３を制御して、ステップＳ１０１からの処理を繰り返す。

以上、認証システムにおける認証方法について説明したが、上述の処理によれば、認証サーバ１においてはユーザの識別情報（ユーザ名とパスワード）による認証要求を行ったユーザ（アクセスユーザ）の判定と、電子透かしによる特徴点画像の正当性（改竄の有無）の判定と、特徴点画像によるユーザ認証を続けて行う。そして、特徴点画像の正当性の判定において、特徴点画像が改竄されているような場合には、その正当性が確認できる。従って正当性が確認できない場合には、生体情報が改竄されたとみなし、再度登録処理を行うことで、認証処理の機能不全を防止することができる。また生体情報が認証サーバ１から外部に漏洩した場合であってもその生体情報が改竄されたものか否かを判定できる仕組みを提供することができる。

なお上述のユーザ端末や認証サーバは内部に、コンピュータシステムを有している。そして、上述した処理の過程は、プログラムの形式でコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記憶されており、このプログラムをコンピュータが読み出して実行することによって、上記処理が行われる。ここでコンピュータ読み取り可能な記録媒体とは、磁気ディスク、光磁気ディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−ＲＯＭ、半導体メモリ等をいう。また、このコンピュータプログラムを通信回線によってコンピュータに配信し、この配信を受けたコンピュータが当該プログラムを実行するようにしても良い。

また、上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであっても良い。さらに、前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるもの、いわゆる差分ファイル（差分プログラム）であっても良い。

認証システムの構成を示すブロック図である。 登録処理の処理フローを示す図である。 認証処理の処理フローを示す図である。

符号の説明

１・・・認証サーバ
２・・・ユーザ端末
３・・・生体情報読取装置

Claims (4)

1. 生体情報読取装置を備えた端末と、生体情報に基づいてユーザの認証を行う認証サーバとを備えた認証システムであって、
   前記端末が、
   前記生体情報読取装置の読み取った前記ユーザの生体情報に基づいて、その生体情報の特徴点を表す特徴点画像を生成する特徴点画像生成手段と、
   前記特徴点画像に前記ユーザの識別情報を種情報として生成した電子透かし情報を付加する電子透かし情報付加手段と、を備え、
   前記認証サーバが、
   前記端末より、前記ユーザの識別情報と前記電子透かし情報付加済みの特徴点画像とを格納した登録要求を受信した後に当該登録要求に格納されている特徴点画像から前記電子透かし情報を検出して、当該電子透かし情報から種情報を算出し、当該種情報と前記登録要求に格納されているユーザの識別情報との照合により、該ユーザの識別情報と特徴点画像とを登録するか否かを判定する登録可否判定手段と、
   登録すると判定した場合に、前記ユーザの識別情報と特徴点画像とを登録する登録手段と、備える
   ことを特徴とする認証システム。
2. 前記認証サーバが、
   前記端末より、前記ユーザの識別情報と前記電子透かし情報付加済みの特徴点画像とを格納した認証要求を受信した後に当該認証要求に格納されている前記ユーザの識別情報が自サーバに登録されているか否かを判定するアクセスユーザ判定手段と、
   前記ユーザの識別情報が自サーバに登録されている場合に、前記認証要求に格納されている前記特徴点画像から前記電子透かしの情報を検出して、登録済みの前記ユーザの識別情報と比較することにより前記特徴点画像の正当性を判定する画像正当性判定手段と、
   前記特徴点画像と、登録済みの特徴点画像とを比較して前記ユーザを認証するユーザ認証手段と、
   を備えることを特徴とする請求項１に記載の認証システム。
3. 生体情報読取装置を備えた端末と、生体情報に基づいてユーザの認証を行う認証サーバとを備えた認証システムにおける認証方法であって、
   前記端末の特徴点画像生成手段が、前記生体情報読取装置の読み取った前記ユーザの生体情報に基づいて、その生体情報の特徴点を表す特徴点画像を生成し、
   前記端末の電子透かし情報付加手段が、前記特徴点画像に前記ユーザの識別情報を種情報として生成した電子透かし情報を付加し、
   前記認証サーバの登録可否判定手段が、前記端末より、前記ユーザの識別情報と前記電子透かし情報付加済みの特徴点画像とを格納した登録要求を受信した後に当該登録要求に格納されている特徴点画像から前記電子透かし情報を検出して、当該電子透かし情報から種情報を算出し、当該種情報と前記登録要求に格納されているユーザの識別情報との照合により、該ユーザの識別情報と特徴点画像とを登録するか否かを判定し、
   前記認証サーバの登録手段が、登録すると判定された場合に、前記ユーザの識別情報と特徴点画像とを登録する
   ことを特徴とする認証方法。
4. 前記認証サーバのアクセスユーザ判定手段が、前記端末より、前記ユーザの識別情報と前記電子透かし情報付加済みの特徴点画像とを格納した認証要求を受信した後に当該認証要求に格納されている前記ユーザの識別情報が自サーバに登録されているか否かを判定し、
   前記認証サーバの画像正当性判定手段が、前記ユーザの識別情報が自サーバに登録されている場合に、前記認証要求に格納されている前記特徴点画像から前記電子透かしの情報を検出して、登録済みの前記ユーザの識別情報と比較することにより前記特徴点画像の正当性を判定し、
   前記認証サーバのユーザ認証手段が、前記特徴点画像と、登録済みの特徴点画像とを比較して前記ユーザを認証する
   ことを特徴とする請求項３に記載の認証方法。

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