JP3668175B2

JP3668175B2 - 個人認証方法、個人認証装置および個人認証システム

Info

Publication number: JP3668175B2
Application number: JP2001326637A
Authority: JP
Inventors: 功渡邉
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 2001-10-24
Filing date: 2001-10-24
Publication date: 2005-07-06
Anticipated expiration: 2021-10-24
Also published as: JP2003132023A; US20030084289A1; US7434063B2

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、たとえば各種サービス提供用に各地に設置した端末装置を利用するユーザを認証するための個人認証方法、個人認証装置および個人認証システムに係り、特に、複数の認証方式を組み合わせて効率的かつ高精度な個人認証を実現する個人認証方法、個人認証装置および個人認証システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、セキュリティに対する関心が高まっており、パーソナルコンピュータ起動時のパスワード入力、銀行のＡＴＭ（Automated Teller Machine）端末利用時における暗証番号入力、入室管理における指紋や網膜パターンの照合など、個人を認証するための手法が種々開発されるに至っている。
【０００３】
これに伴い、たとえば各地に端末装置を設置して各種サービスを提供するシステムを構築する場合、システム開発者は、種々存在する認証方式それぞれの長所短所やコストなどを考慮して、端末装置を利用するユーザを認証するための認証方式を選定・導入している。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、指紋や網膜パターンなどの生体の特徴を利用した認証方式では、特定の人が繰り返し認証誤りを起こす傾向にある。つまり、その認識方式が対象とする部位に認証誤りを起こしやすい特徴をもつ人は、その認識方式を導入したシステムそのものが利用しづらくなってしまう。また、通常、認識方式は、システムに固定的に組み込まれるため、他の認識方式に変更するなどの対応策を取ることは難しい。したがって、このようなユーザに配慮すれば、たとえば複数の認識方式の中から所望の認識方式をユーザ側で選択できるような仕組みをもつことが好ましい。
【０００５】
しかしながら、不正ユーザによる利用防止の観点からは、ユーザ側で所望の認識方式を選択できるのは必ずしも好ましいことではない。たとえば認証精度の低い認識方式の盲点を突く知識をもった不正ユーザに対して、この認識方式を常に選択することを許すことになるからである。
【０００６】
この発明は、このような事情を考慮してなされたものであり、複数の認証方式を組み合わせて効率的かつ高精度な個人認証を実現する個人認証方法、個人認証装置および個人認証システムに関する。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
前述した目的を達成するために、この発明は、各々評価値が設定された複数の認証手段を用いて個人認証を実行する個人認証装置の個人認証方法であって、前記個人認証装置は、選択された認証手段の評価値に基づいて算出される総合的な評価値が予め定められた評価値を越える任意の組み合わせとなるように、前記複数の認証手段の中から少なくとも１つの認証手段を選択し、前記選択した認証手段で認証処理を実行することを特徴とする。
【００１０】
この個人認証方法においては、複数の認証手段をもち、認証成立の条件として要求される認証精度が保証されるような組み合わせとなるように、その都度いくつかの認証手段を無作為に選択するため、所定の認証手段では認証誤りを発生させ易いユーザを救済するとともに、認証成立の条件として要求される認証精度を確実に保証しつつ、より高度なセキュリティ維持を可能とする。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照してこの発明の実施形態を説明する。
【００１２】
（第１実施形態）
まず、この発明の第１実施形態について説明する。図１は、この第１実施形態に係る個人認証システムの全体図である。
【００１３】
図１に示すように、この個人認証システムは、サーバ装置１と複数の端末装置２とがネットワーク１００を介して接続され、また、各端末装置２は、個人認証装置３を備えている。
【００１４】
サーバ装置１は、種々のサービスをネットワーク１００経由で端末装置２の利用者に提供するものである。一方、端末装置２は、このサーバ装置１が提供する各種サービスの提供を受けるために利用者が操作するものである。そして、この種々のサービスを利用するにあたり、端末装置２は、その利用者を確認するための認証処理を個人認証装置３を用いて実行する。図２に、この個人認証装置３の機能ブロックを示す。
【００１５】
図２に示すように、この個人認証装置３は、センサユニット３１、プログラムユニット３２および通信ユニット３３を有している。
【００１６】
センサユニット３１は、個人認証に必要なデータを入力するための入力装置を備える。これには、声紋認証に使用する音声を入力するためのマイクロホン、暗証番号やパスワードを入力するためのキーボード、顔画像などを入力するためのカメラ、指紋や網膜パターンなどを入力するためのスキャナなどが含まれる。
【００１７】
プログラムユニット３２は、センサユニット３１により採取されたデータを利用して認証処理を行なうデータ処理部であり、個人認証の成立有無を総合的に判定する認証判定プログラム３２１と、それぞれが独自の認証処理を行なう各種認証プログラム３２２と、個々の認証プログラム３２２が利用者を確認するための基準とする個人特徴データ３２３と、個々の認証処理の安全度を数値化した認証評価データ３２４とが含まれる。
【００１８】
この認証プログラム３２２については、同一の入力に対して、特徴抽出の方式が異なる複数の認証プログラムが存在することも考えられる。たとえば、顔画像であれば、静止画像での特徴抽出を行なう認証プログラムの他に、発話時の唇の動きを動画像として特徴抽出する認証プログラムなどがあってよい。
【００１９】
また、通信ユニット３３は、認証判定プログラム３２１の判定結果を端末装置２に送信するほか、認証の安全性を強化するための通信の暗号化も行なう。
【００２０】
図３は、個人認証装置３のプログラムユニット３２が保持する認証評価データ３２４の一例を示す図である。
【００２１】
図３の例では、キーボードから４桁の数字を入力させる認証方式（「暗証番号（４桁）」）には認証レベル１が設定され、キーボードから６桁の数字を入力させる認証方式（「暗証番号（６桁）」）には認証レベル３が設定されている。この認証レベルは、その数値が大きいものほど認証精度に高い評価を得ていることを示している。また、キーボードからユーザが任意に選択した文字列を入力させる認識方式（「パスワード（ユーザ選択）」）には認証レベル３が設定され、キーボードからサービス提供者側で設定した、いわゆるランダム文字列を入力させる認識方式（「パスワード（ランダム文字列）」）には認証レベル４が設定されている。そして、サービス提供者側から支給されたＩＣカードを挿入させる認識方式（「ＩＣカード」）には認証レベル７が設定されている。
【００２２】
また、このような暗証番号やパスワード、ＩＣカードなど、知識や物を持っていることを確認することにより認証するものとは別に、声紋や指紋などの生体情報を測定することで認証するものも存在する。ここでは、１つの単語を発声させる認証方式（「声紋（１語）」）には認証レベル１が設定され、５つの単語またはこれらを含む文章を発声させる認証方式（「声紋（５語）」）には認証レベル３が設定されている。また、指紋を入力して８カ所のサンプリングを行う認証方式（「指紋（特徴点数８カ所）」）には認証レベル２が設定され、指紋を入力して１６カ所のサンプリングを行う認証方式（「指紋（特徴点数１６カ所）」）には認証レベル４が設定されている。同様に、顔の静止画像を入力する認証方式（「顔静止画像」）には認証レベル２が設定され、所定の単語を発声させた際の顔の動画像を入力する認証方式（「顔動画像（単語発話）」）には認証レベル４が設定されている。さらに、目の虹彩を入力する認証方式（「虹彩」）には認証レベル６が設定されている。
【００２３】
そして、この個人認証装置３は、認証判定プログラム３２１が、この認証評価データ３２４を用いて、認証プログラム３２２により実行された複数の認証処理の総合的な評価値を算出し、認証成立の有無を判定する点を特徴としている。たとえば、認証成立の条件として要求される認証レベル値が５であって、利用者が６桁の暗証番号を入力するとともに５つの単語を発声し、この入力に基づく２つの認証が成功した場合に、認証判定プログラム３２１は、各々の認証レベル値を足し合わせて総合的な認証レベル値を６とし、この認証を成立と判定する。ちなみに、この２つの認証方式は、双方とも、単独では認証成立の条件を満たさないものであり（認証レベル値３）、従来のように、いずれか一方のみで認証を成立させてしまうと、その認証精度を著しく低下させる。
【００２４】
次に、図４を参照して、この個人認証装置３における認証処理時の動作手順を説明する。図４は、この個人認証装置３における認証処理時の動作手順を示すフローチャートである。
【００２５】
認証処理を実行する時、この個人認証装置３では、まず、認証判定プログラム３２１が、端末装置２から認証成立の条件とする認証レベル値を受信する（ステップＡ１）。次に、利用者が選択した認証方式に対応する認証プログラム３２２が、センサユニット３１から受け取ったデータと個人特徴データ３２３とに基づいた認証処理をそれぞれ実行する（ステップＡ２）。
【００２６】
また、認証判定プログラム３２１は、これらの認証方式の総合的な認証レベル値を認証評価データ３２４に基づいて算出し（ステップＡ３）、この算出した総合的な認証レベル値が端末装置２から受信した認証レベル値を越えているかどうかを判定する（ステップＡ４）。
【００２７】
そして、この算出した総合的な認証レベル値が端末装置２から受信した認証レベル値を越えている場合（ステップＡ４のＹＥＳ）、認証判定プログラム３２１は、端末装置２に対して認証成立を通知し（ステップＡ５）、一方、越えていない場合（ステップＡ４のＮＯ）、端末装置２に対して認証不成立を通知する（ステップＡ６）。
【００２８】
このように、この個人認証装置３は、種々の認証方式に対応した複数の認証プログラム３２２を備えることにより、たとえば指紋による認証など、所定の認証方式では認証誤りを発生させ易いユーザを救済し、同時に、認証判定プログラム３２１が、複数の認証方式の総合的な認証レベル値を算出して認証成立の有無を判定することにより、端末装置２が要求する認証精度を確実に保証する。
【００２９】
ところで、この図４に示した認証処理時の動作手順では、ユーザが認証方式を任意に選択していたが、認証判定プログラム３２１が、端末装置２から受信した認証レベル値を越える組み合わせとなるように、その都度無作為に認証方式を選択することも考えられる。図５は、この場合の個人認証装置３における認証処理時の動作手順を示すフローチャートである。
【００３０】
この場合、まず、認証判定プログラム３２１が、端末装置２から認証成立の条件とする認証レベル値を受信する（ステップＢ１）。また、認証判定プログラム３２１は、認証評価データ３２４に基づき、この端末装置２から受信した認証レベル値を越える組み合わせとなるように認証方式を無作為に選択する（ステップＢ２）。
【００３１】
次に、認証判定プログラム３２１は、この選択した認証方式に対応する認証プログラム３２２に認証処理を実行させ（ステップＢ３）、この認証処理がすべて成功したかどうかを判定する（ステップＢ４）。
【００３２】
そして、すべての認証処理が成功していた場合（ステップＢ４のＹＥＳ）、認証判定プログラム３２１は、端末装置２に対して認証成立を通知し（ステップＢ５）、一方、成功していない場合（ステップＢ４のＮＯ）、端末装置２に対して認証不成立を通知する（ステップＢ６）。
【００３３】
このように、この個人認証装置３は、端末装置２から受信した認証レベル値を越える組み合わせとなるように、その都度いくつかの認証方式を無作為に選択することにより、より高度なセキュリティ維持を実現する。
【００３４】
なお、この認識判定プログラム３２１による選択結果は、必ずしもユーザに意識させる必要はない。すなわち、ユーザには所定の手順に沿った動作を行わせて一通りのデータを取得し、これらのデータの取捨や取り扱い方法をその都度個人認証装置３内で制御すればよい。たとえば、ユーザには常時何らかの単語を発声させることとし、ある時はその声紋から認証を行い、ある時はその顔動画像から認証を行う等、種々の方法が可能である。
【００３５】
（第２実施形態）
次に、この発明の第２実施形態について説明する。図６は、この第２実施形態に係る個人認証システムの全体図である。
【００３６】
この第２実施形態の個人認証システムと前述した第１実施形態の個人認証システムとの違いは、認証装置４が追加され、また、個人認証装置３がネットワーク１００に接続される点にある。そして、この認証装置４は、第１実施形態では個人認証装置３で実行されていた認証処理を代行する。
【００３７】
図７は、第２実施形態における個人認証装置３の機能ブロック図、図８は、認証装置４の機能ブロック図である。
【００３８】
図７に示すように、この第２実施形態における個人認証装置３は、第１実施形態と同様、センサユニット３１、プログラムユニット３２および通信ユニット３３を有している。そして、この個人認証装置３の第１実施形態との違いは、プログラムユニット３２の構成であり、このプログラムユニット３２は、認証制御プログラム３２５のみを備える。
【００３９】
この認証制御プログラム３２５は、センサユニット３１により採取されたデータを認証装置４に送信するとともに、このデータに基づく認証処理の結果、つまり認証成立の有無を認証装置４から受け取り、その認証成立の有無を端末装置２に通知する。
【００４０】
また、認証装置４は、図８に示すように、プログラムユニット４１および通信ユニット４２を有している。
【００４１】
プログラムユニット４１は、第１実施形態の個人認証装置３がもつプログラムユニット３２に対応するものであり、個人認証装置３から送信されたデータを利用して認証処理を行なうデータ処理部である。そして、このプログラムユニット４１は、個人認証の成立有無を総合的に判定する認証判定プログラム４１１と、それぞれが独自の認証処理を行なう各種認証プログラム４１２と、個々の認証プログラム４１２が利用者を確認するための基準とする個人特徴データ４１３と、個々の認証処理の安全度を数値化した認証評価データ４１４とに加え、利用者ごとに設定される個人別認証レベルデータ４１５が含まれる。この個人別認証レベルデータ４１５は、各種サービスの提供元であるサーバ装置１からの指示にしたがって設定・更新が管理される。
【００４２】
また、通信ユニット４２は、認証判定プログラム４１１の認証結果を端末装置２に送信するほか、認証の安全性を強化するための通信の暗号化も行なう。
【００４３】
図９は、認証装置４のプログラムユニット４１が保持する認証評価データ４１４の一例を示す図である。
【００４４】
図９に示すように、この認証評価データ４１４は、図３に示した第１実施形態の認証評価データ３２４と比較すると、たとえば生体情報を取得する個人認証装置３の種別をさらに差別化するための情報を含む。より具体的には、たとえばある単語を利用者に発声させる認証方式について、その音声がＣ社製の個人認証装置３によって採取された場合は認証レベル値１とし、Ｄ社製の個人認証装置３によって採取された場合は認証レベル３とするための情報を保有する。
【００４５】
次に、図１０および図１１を参照して、この第２実施形態の個人認証システムの動作手順を説明する。図１０は、個人認証装置３における認証処理時の動作手順を示すフローチャート、図１１は、認識装置４における認証処理時の動作手順を示すフローチャートである。
【００４６】
個人認証装置３は、まず、センサユニット３１によって認証用の各種データを取得し（図１０ステップＣ１）、認証制御プログラム３２５が、この各種データを認証装置４に送信する（ステップＣ２）。その後、認証制御プログラム３２５は、認証装置４から返送される認証成立有無の通知を待機する。
【００４７】
そして、この認証装置４からの通知を受信すると（ステップＣ３）、認証制御プログラム３２５は、その内容が認証成立の場合（ステップＣ４のＹＥＳ）、端末装置２に対して認証成立を通知し（ステップＣ５）、一方、認証不成立の場合には（ステップＣ４のＮＯ）、端末装置２に対して認証不成立を通知する（ステップＣ６）。
【００４８】
一方、認証装置４では、認証判定プログラム４１１が、端末装置２から認証用の各種データを受信する（図１１ステップＤ１）。また、認証判定プログラム４１１は、認証評価データ４１４に基づき、認証を求める各利用者に対して設定された個人別認証レベルデータ４１５の認証レベル値を越える組み合わせとなるように、端末装置２から受信した各種データを用いて認証処理を実行する認証方式の中からいずれかの認証方式を無作為に選択する（ステップＤ２）。
【００４９】
次に、認証判定プログラム４１１は、この選択した認証方式に対応する認証プログラム４１２に認証処理を実行させ（ステップＤ３）、この認証処理がすべて成功したかどうかを判定する（ステップＤ４）。
【００５０】
そして、すべての認証処理が成功していた場合（ステップＤ４のＹＥＳ）、認証判定プログラム４１１は、個人認証装置３に対して認証成立を通知し（ステップＤ５）、一方、成功していない場合（ステップＤ４のＮＯ）、個人認証装置３に対して認証不成立を通知する（ステップＤ６）。
【００５１】
この第２実施形態の個人認証システムでは、認証装置４に認証処理を代行させることにより、この認証処理を個人認証装置３から切り離す。これにより、各地に端末装置２を設置し、ネットワーク１００経由でサーバ装置１から各種サービスを提供するシステムを構築する場合、システム開発者は、そのシステムに認証方式を固定で組み込む必要がなくなる。したがって、ただ開発の負担を軽減するのみならず、たとえば個人認証装置３が採取するデータを用いてより認証精度の高い認証を実現した新たな認証方式が開発されたような場合には、何らの改造を伴わずに、その認証方式をシステムに適用することが可能となる。
【００５２】
また、個人認証装置３の種類に応じて認証レベル値を差別化するため、どの種類の個人認証装置３が使われた場合であっても、認証成立の条件として要求される認証レベル値を実質的に保証することができる。つまり、この第２実施形態の個人認証システムでは、この個人認証装置３についても、たとえば新たな機種が開発されたような場合には、何らの改造を伴わずに、その機種をシステムに適用することが可能となる。また、利用者が携行する電子機器を個人認証装置３として適用すれば、利用者は、サーバ装置１が異なる複数のサービスの提供を受ける場合に、同一の認証手段で済ませることも可能となる。
【００５３】
さらに、個人別認証レベルデータ４１５をもつことにより、この第２実施形態の個人認証システムでは、サービス提供者が利用者にサービスを提供するにあたって、サービスが不正使用された場合に発生する損失の評価額と、利用者の使用する認証手段の安全性の評価値とから計算される費用を、サービスの利用対価に上乗せして課金することにより、利用者にリスクを公平に負担させることなども可能となる。すなわち、同一の価値を持つサービスについて、安全性の低い認証手段を利用した場合には、安全性の高い認証手段を利用した場合よりも高い費用を徴収するなど、様々なビジネスモデルを構築することが可能となる。
【００５４】
なお、本願発明は、前記実施形態に限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で種々に変形することが可能である。更に、前記実施形態には種々の段階の発明が含まれており、開示される複数の構成要件における適宜な組み合わせにより種々の発明が抽出され得る。たとえば、実施形態に示される全構成要件から幾つかの構成要件が削除されても、発明が解決しようとする課題の欄で述べた課題が解決でき、発明の効果の欄で述べられている効果が得られる場合には、この構成要件が削除された構成が発明として抽出され得る。
【００５５】
【発明の効果】
以上、詳述したように、この発明によれば、複数の認証手段をもち、それらの総合的な評価値を算出することにより、所定の認証手段では認証誤りを発生させ易いユーザを救済するとともに、認証成立の条件として要求される認証精度を確実に保証する。
【００５６】
また、認証成立の条件として要求される認証精度が保証されるような組み合わせとなるように、その都度いくつかの認証手段を無作為に選択することにより、より高度なセキュリティ維持を可能とする。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の第１実施形態に係る個人認証システムの全体図。
【図２】同第１実施形態の個人認証装置の機能ブロック図。
【図３】同第１実施形態の個人認証装置のプログラムユニットが保持する認証評価データの一例を示す図。
【図４】同第１実施形態の個人認証装置における認証処理時の動作手順を示すフローチャート。
【図５】同第１実施形態の個人認証装置における認証処理時の動作手順（変形例）を示すフローチャート。
【図６】同第２実施形態に係る個人認証システムの全体図。
【図７】同第２実施形態における個人認証装置の機能ブロック図。
【図８】同第２実施形態の認証装置の機能ブロック図。
【図９】同第２実施形態の認証装置のプログラムユニットが保持する認証評価データの一例を示す図。
【図１０】同第２実施形態の個人認証装置における認証処理時の動作手順を示すフローチャート。
【図１１】同第２実施形態の認識装置における認証処理時の動作手順を示すフローチャート。
【符号の説明】
１…サーバ装置
２…端末装置
３…個人認証装置
３１…センサユニット
３２…プログラムユニット
３３…通信ユニット
４１…プログラムユニット
４２…通信ユニット
１００…ネットワーク
３２１…認証判定プログラム
３２２…認証プログラム
３２３…個人特徴データ
３２４…認証評価データ
３２５…認証制御プログラム
４１１…認証判定プログラム
４１２…認証プログラム
４１３…個人特徴データ
４１４…認証評価データ
４１５…個人別認証レベルデータ

Claims

各々評価値が設定された複数の認証手段を用いて個人認証を実行する個人認証装置の個人認証方法であって、
前記個人認証装置は、
選択された認証手段の評価値に基づいて算出される総合的な評価値が予め定められた評価値を越える任意の組み合わせとなるように、前記複数の認証手段の中から少なくとも１つの認証手段を選択し、
前記選択した認証手段で認証処理を実行する
ことを特徴とする個人認証方法。
複数の認証手段と、
前記複数の認証手段それぞれの評価値を設定する評価値設定手段と、
前記複数の認証手段の中の少なくとも１つの認証手段の総合的な評価値を前記評価値設定手段により設定された評価値に基づいて算出する算出手段と、
前記算出手段により算出される総合的な評価値が予め定められた評価値を越える任意の組み合わせとなるように、前記複数の認証手段の中から少なくとも１つの認証手段を選択する選択手段と、
前記選択手段により選択された認証手段で認証処理を実行する認証実行手段と
を具備することを特徴とする個人認証装置。
認証成立の条件として要求する総合的な評価値の水準を利用者ごとに設定する条件設定手段を具備することを特徴とする請求項２記載の個人認証装置。
各種サービスを提供するサーバ装置と、前記サーバ装置のサービスを受けるための端末装置と、前記端末装置の利用者に対する前記サーバ装置の認証処理を代行する認証装置とからなるネットワークシステムに適用される個人認証システムであって、
前記端末装置は、
前記認証処理に用いるデータを取得するための複数のデータ取得手段と、
前記複数のデータ取得手段により取得された少なくとも１つのデータを前記認証装置に送信するデータ送信手段と
を具備し、
前記認証装置は、
複数の認証手段と、
前記複数の認証手段それぞれの評価値を設定する評価値設定手段と、
前記複数の認証手段の中の少なくとも１つの認証手段の総合的な評価値を前記評価値設定手段により設定された評価値に基づいて算出する算出手段と、
前記算出手段により算出される総合的な評価値が予め定められた評価値を越える任意の組み合わせとなるように、前記端末装置から送信されたデータを用いた認証処理を実行する少なくとも１つの認証手段を前記複数の認証手段の中から選択する選択手段と、
前記選択手段により選択された認証手段で前記端末装置から送信されたデータを用いた認証処理を実行する認証実行手段と、
前記認証実行手段の認証結果を前記端末装置に通知する通知手段と
を具備することを特徴とする個人認証システム。
前記サーバ装置は、
認証成立の条件として前記認証装置に要求させる総合的な評価値の水準を利用者ごとに設定する条件設定手段と、
前記条件設定手段により設定された前記端末装置の利用者ごとの総合的な評価値の水準に応じて、サービスの提供に対する課金額を決定する課金手段と
を具備することを特徴とする請求項４記載の個人認証システム。
前記課金手段は、前記総合的な評価値の水準が低い場合、前記サービスの提供に対する課金額を高くし、前記総合的な評価値の水準が高い場合、前記サービスの提供に対する課金額を低くすることを特徴とする請求項５記載の個人認証システム。