JP4294434B2 - ユニークコード生成装置および方法、ならびにプログラム、記録媒体 - Google Patents

Description

本発明は、ユニークコード生成装置および方法、ならびにプログラム、記録媒体に関し、特に、あらかじめ登録された利用者にだけサービスを提供する情報システムへのアクセス管理や課金をともなうサービスを提供する場合の本人確認、および重要な施設や部屋への入退管理などに適用できる。

生体情報に基づいた認証手法として例えば、識別番号や入室許可情報等を含む個人情報と登録指紋データとを対応して格納するファイルを有するホスト装置と、該ホスト装置のファイルからダウンロードされた前記個人情報と前記登録指紋データとを格納し、押捺指紋と照合する指紋照合部を有するゲートを、回線を介して接続した指紋照合入退室管理システムに於いて、前記ゲートの指紋照合部は、前記押捺指紋と前記登録指紋データとの照合により本人確認が行われた時に、該押捺指紋データにタイムスタンプを付加して前記登録指紋データを更新する制御部を備え、前記ホスト装置は、前記ゲートのタイムスタンプを付加した更新登録指紋データを収集して、登録指紋データを更新すると共に、前記個人情報の入室許可情報に従ったゲートに該更新登録指紋データを送出する制御処理部を備えことを特徴とする指紋照合入退室管理システム（特許文献１参照）などが提案されている。

また、指紋登録照合装置と指紋照合システム端末からなり、前記指紋照合システム端末は、利用者の指紋画像を採取する指紋画像採取手段と、利用者情報を入力する情報入力手段と、採取した指紋画像を記憶する指紋画像記憶部と、採取指紋画像から位置合わせ用指紋基準点を検出する指紋基準点検出手段と、前記指紋登録照合装置から指示された切り出し位置を基に、採取指紋画像から部分画像を切り出す画像切り出し部を備え、前記指紋登録照合装置は、予め登録された指紋情報を記憶する登録指紋情報記憶部と、指紋照合に必要な部分画像の切り出し位置を決定する切り出し位置決定部と、採取指紋画像から切り出された部分画像を記憶する部分画像記憶部と、指紋画像の特徴点の照合を行う特徴点照合部を備えると共に、前記指紋照合システム端末及び指紋登録照合装置は、位置合わせ用指紋基準点、指紋照合に必要な部分画像の切り出し位置、及び採取指紋画像から切り出した部分画像の各データを、データ通信により交換することで指紋照合を行うことを特徴とした指紋照合方式（特許文献２参照）なども提案されている。

更に、指紋検出部から取り込まれた画像情報を特徴抽出するデータ処理回路と、該データ処理回路で処理された特徴量と記憶装置内に記憶され予め特徴抽出されたデータとを比較する比較器とを備えたことを特徴とする指紋照合装置（特許文献３参照）なども提案されている。
特開平９−１９８５０１号公報 特開平１０−１２４６６８号公報 特開平１０−１４９４４６号公報

しかしながら、従来における生体情報を用いた本人認証では、認証のよりどころとして生体情報から抽出した特徴量そのものを、予め認証システム側で保管しておく必要がある。このシステム側で予め保管する利用者の生体情報の特徴量はテンプレートと呼ばれ、個人を特定できる情報（個人情報）である。そのため、プライバシ保護の観点から多大なコストをかけて当該テンプレートを保護しなければならない課題が残されていた。

そこで本発明は上記課題を鑑みてなされたものであり、個人認証における良好なセキュリティ確保と効率的運用とを可能にするユニークコード生成装置および方法、ならびにプログラム、記録媒体を提供することを主たる目的とする。

上記課題を解決する本発明のユニークコード生成装置は、利用者の身体的あるいは行動的特徴である生体情報に基づき、当該生体情報に対して一意の値であるユニークコードを生成する装置であって、登録用に該利用者の生体情報を複数回取得する生体情報入力部と、前記複数の生体情報の各々から１種類以上の特徴量を抽出し、当該種類毎に特徴量の統計的分布を推定し、当該分布情報を含む統計情報を生成する統計情報生成部と、前記統計情報に含まれる統計的分布毎にユニークコードを設定し、当該統計的分布と当該ユニークコードの対をまとめて、生体情報固有の統計情報テーブルを作成する統計情報テーブル生成部と、前記登録用の生体情報の特徴量に基づいて推定した統計的分布の他に、当該統計的分布とは異なる誤統計的分布を一つ以上生成し、各誤統計的分布に対して前記ユニークコードとは異なる誤ユニークコードを設定し、当該誤統計的分布と当該誤ユニークコードの対を前記統計情報テーブルに追加する、誤統計情報設定部と、照合用の生体情報に基づき前記統計情報生成部が生成する照合用統計情報を、前記統計情報テーブル内の各統計的分布と照合し、前記照合用統計情報がいずれの統計的分布と一致するかを判定し、該統計的分布と対をなすユニークコードを抽出するユニークコード抽出部と、前記ユニークコード抽出部が抽出したユニークコードを出力インターフェイスに出力する出力処理部と、を備えることを特徴とする。

また、本発明のユニークコード生成方法は、利用者の身体的あるいは行動的特徴である生体情報に基づき、当該生体情報に対して一意の値であるユニークコードを生成する装置が、登録用に該利用者の生体情報を複数回取得する生体情報入力ステップと、前記複数の生体情報の各々から１種類以上の特徴量を抽出し、当該種類毎に特徴量の統計的分布を推定し、当該分布情報を含む統計情報を生成する統計情報生成ステップと、前記統計情報に含まれる統計的分布毎にユニークコードを設定し、当該統計的分布と当該ユニークコードの対をまとめて、生体情報固有の統計情報テーブルを作成する統計情報テーブル生成ステップと、前記登録用の生体情報の特徴量に基づいて推定した統計的分布の他に、当該統計的分布とは異なる誤統計的分布を一つ以上生成し、各誤統計的分布に対して前記ユニークコードとは異なる誤ユニークコードを設定し、当該誤統計的分布と当該誤ユニークコードの対を前記統計情報テーブルに追加する、誤統計情報設定ステップと、照合用の生体情報に基づき前記統計情報生成部が生成する照合用統計情報を、前記統計情報テーブル内の各統計的分布と照合し、前記照合用統計情報がいずれの統計的分布と一致するかを判定し、該統計的分布と対をなすユニークコードを抽出するユニークコード抽出ステップと、前記ユニークコード抽出部が抽出したユニークコードを出力インターフェイスに出力する出力処理ステップと、を実行することを特徴とする。

また、本発明のユニークコード生成プログラムは、利用者の身体的あるいは行動的特徴である生体情報に基づき、当該生体情報に対して一意の値であるユニークコードを生成する装置に、登録用に該利用者の生体情報を複数回取得する生体情報入力ステップと、前記複数の生体情報の各々から１種類以上の特徴量を抽出し、当該種類毎に特徴量の統計的分布を推定し、当該分布情報を含む統計情報を生成する統計情報生成ステップと、前記統計情報に含まれる統計的分布毎にユニークコードを設定し、当該統計的分布と当該ユニークコードの対をまとめて、生体情報固有の統計情報テーブルを作成する統計情報テーブル生成ステップと、前記登録用の生体情報の特徴量に基づいて推定した統計的分布の他に、当該統計的分布とは異なる誤統計的分布を一つ以上生成し、各誤統計的分布に対して前記ユニークコードとは異なる誤ユニークコードを設定し、当該誤統計的分布と当該誤ユニークコードの対を前記統計情報テーブルに追加する、誤統計情報設定ステップと、照合用の生体情報に基づき前記統計情報生成部が生成する照合用統計情報を、前記統計情報テーブル内の各統計的分布と照合し、前記照合用統計情報がいずれの統計的分布と一致するかを判定し、該統計的分布と対をなすユニークコードを抽出するユニークコード抽出ステップと、前記ユニークコード抽出部が抽出したユニークコードを出力インターフェイスに出力する出力処理ステップと、を実行させることを特徴とする。

また、本発明の記録媒体は、利用者の身体的あるいは行動的特徴である生体情報に基づき、当該生体情報に対して一意の値であるユニークコードを生成する装置に、登録用に該利用者の生体情報を複数回取得する生体情報入力ステップと、前記複数の生体情報の各々から１種類以上の特徴量を抽出し、当該種類毎に特徴量の統計的分布を推定し、当該分布情報を含む統計情報を生成する統計情報生成ステップと、前記統計情報に含まれる統計的分布毎にユニークコードを設定し、当該統計的分布と当該ユニークコードの対をまとめて、生体情報固有の統計情報テーブルを作成する統計情報テーブル生成ステップと、前記登録用の生体情報の特徴量に基づいて推定した統計的分布の他に、当該統計的分布とは異なる誤統計的分布を一つ以上生成し、各誤統計的分布に対して前記ユニークコードとは異なる誤ユニークコードを設定し、当該誤統計的分布と当該誤ユニークコードの対を前記統計情報テーブルに追加する、誤統計情報設定ステップと、照合用の生体情報に基づき前記統計情報生成部が生成する照合用統計情報を、前記統計情報テーブル内の各統計的分布と照合し、前記照合用統計情報がいずれの統計的分布と一致するかを判定し、該統計的分布と対をなすユニークコードを抽出するユニークコード抽出ステップと、前記ユニークコード抽出部が抽出したユニークコードを出力インターフェイスに出力する出力処理ステップと、を実行させるユニークコード生成プログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体である。

その他、本願が開示する課題、及びその解決方法は、発明の実施の形態の欄、及び図面により明らかにされる。

本発明によれば、個人認証における良好なセキュリティ確保と効率的運用とが可能になる。

以下に本発明の実施形態について図面を用いて詳細に説明する。図１は本実施形態におけるユニークコード生成装置１００を含むネットワーク構成図である。本実施形態においては、例えば、利用者の検証用の生体情報に基づきユニークコード生成装置１００が出力した値、つまりユニークコードが、予め設定しておいた利用者の登録用の生体情報に基づき出力したユニークコードと一致している場合に、ドアを開錠する入室管理システムに本発明を適用した状況を想定する。なお、本実施形態ではドア開錠の判定手段（或いはその一部）としてユニークコード生成装置を利用しているが、この実施形態に限定されることなく、本人確認を必要とするサービスシステム一般に適用することが可能である。

ここにおけるネットワーク構成としては、ユニークコード生成装置１００の他に、当該ユニークコード生成装置１００が出力するユニークコードが予め設定した利用者のユニークコードと一致していればドアを開錠する開錠装置１３１、およびドア１３０を含むものとする。なお、本実施形態においては説明簡略化のため、ドアを開錠できる利用者は一人とした場合を想定するが、この限りではなく、ユニークコード生成装置１００が利用者ごとの統計情報テーブル１１０を持ち、かつ開錠装置１３１が利用者ごとのユニークコードを保持することで、複数の利用者がドア１３０を開錠できる。

前記ユニークコード生成装置１００は、利用者の提示する生体情報を入力するための生体情報入力機能１０１、ここで得られた生体情報の特徴量を抽出する特徴抽出機能１０２、特徴量の統計解析を行う統計解析機能１０３、ユニークコード生成装置１００が開錠装置１３１などの外部装置とデータ授受を実行したり、データ入出力を行う入出力インターフェイス１０４、および利用者の提示した生体情報毎にユニークコードを設定し格納する統計情報テーブル１１０を備える。

ここで、前記統計解析機能１０３は、以下のようなブロックから構成される。すなわち、登録用の生体情報の特徴量について統計解析を実行し、統計情報を生成する統計情報生成部１０と、前記統計情報を生体情報毎に集約すると共に統計情報毎のユニークコードを設定し、生体情報固有の統計情報テーブル１１０を作成する統計情報テーブル生成部１１と、照合用の生体情報に基づき前記統計情報生成部１０が生成する統計情報を、前記統計情報テーブル１１０に適用して、該当するユニークコードを抽出するユニークコード抽出部１２と、前記ユニークコード抽出部１２が抽出したユニークコードを出力インターフェイス１０４に出力する出力処理部１３と、を含むものである。

また、統計情報テーブル１１０において統計情報毎に設定するユニークコードを、文字、数字、記号のいずれかを含むランダムな情報、または入力インターフェイス１０４を介して受け付けた任意情報に設定する、ユニークコード任意設定部１４と、前記統計情報テーブル１１０において、前記登録用の生体情報の特徴量に基づいて生成した統計情報の他に、当該統計情報のユニークコードとは異なる誤ユニークコードを設定した誤統計情報を設定する、誤統計情報設定部１５とを含むものである。

更に、前記統計情報テーブル１１０における統計情報を、前記統計情報生成部１０が生成した統計情報における特徴量数を上限値と下限値との間に含む特徴量範囲として設定する特徴量範囲設定部１６を含むものである。

ユニークコード生成装置１００は、ハードウェア構成として、ＣＰＵ２０１、ＲＯＭ２０２、ＲＡＭ２０３、指紋センサ２０５を構成に含むものであり、各構成部位はバス２０９およびＣＰＵ２０１を介してデータのやりとりができる。前記ＣＰＵ２０１は、必要なデータをＲＡＭ２０３に書き込み、或いは読出しつつ、ＲＯＭ２０２に保存されたデータを利用して、同じくＲＯＭ２０２に保存されたプログラムを実行する。このプログラムは、前記生体情報入力機能１０１、特徴抽出機能１０２、統計解析機能１０３の各機能を実現するプログラムであり、ＲＯＭ２０２に保存されるものとする。

なお、本実施形態においては記憶装置としてＲＯＭ２０２を用いているが、この限りではなく、当該ＲＯＭ２０２の代わりに不揮発性のメモリ（ＥＥＰＲＯＭ）などで代替したり、固定記憶装置（ハードディスク）などで代替することも可能である。また、指紋センサ２０５は、既存の指紋センサを適用することができる。

次に、生体情報から得られる特徴量について説明する。図２は本実施形態における、（ａ）指紋の隆線情報を利用した特徴量、（ｂ）指紋の特徴点の幾何学構造を利用した特徴量、をそれぞれ説明する図である。ここでは、生体情報として指紋情報を採用し、この指紋情報から得られる特徴量が、Ａ〜Ｅまで５種類あった場合を想定する。

（ａ）図において特徴量Ａ〜Ｄは、指紋画像を分割した小領域内における隆線の方向によって定義される。例えば、特徴量Ａは縦方向、特徴量Ｃは横方向である。本実施形態において示す指紋画像の小領域の数および方向の離散化数は説明の都合上少数にしてあるが、この限りではない。（ａ）図の場合、特徴量Ａの数とは、隆線が縦方向の小領域の数に相当する。他の特徴量についても同様に考える。

一方、（ｂ）図における特徴量Ｅは、図中に円で囲んだ場所に存在する指紋の特徴点（隆線あるいは谷線の端点や分岐点）に基づくものである。特徴量Ｅはこれらの特徴点がなす幾何学的な形状またはその配置である。本実施形態における幾何学形状としては正三角形を採用した例を示す。すなわち、特徴点の位置関係が正三角形になるものを特徴量Ｅとし、特徴量Ｅの数とは、特徴点の位置関係が正三角形になる特徴点の組合せの数を意味する。本実施形態においては、幾何学的特徴として正三角形を用いたが、この限りではなく、どんな形状で設定してもよい。

続いて、統計情報テーブル１１０についてそのデータ構造を説明しておく。図３は本実施形態における統計情報テーブル例を示す図である。前記統計情報生成部１０が生成した統計情報を、統計情報テーブル生成部１１が、生体情報毎に集約すると共に統計情報毎のユニークコードを設定し、生体情報固有のテーブルとしたのが統計情報テーブル１１０である。

また、前記ユニークコード任意設定部１４により、前記統計情報テーブル１１０において統計情報毎に設定するユニークコードを、文字、数字、記号のいずれかを含むランダムな情報、または入力インターフェイスを介して受け付けた任意情報に設定することもできる。

更に、前記誤統計情報設定部１５により、前記統計情報テーブル１１０において、前記登録用の生体情報の特徴量に基づいて生成した統計情報の他に、当該統計情報のユニークコードとは異なる誤ユニークコードを設定した誤統計情報を設定することもできる。

また、特徴量範囲設定部１６により、前記統計情報テーブル１１０における統計情報を、前記統計情報生成部１０が生成した統計情報における特徴量数を上限値と下限値との間に含む特徴量範囲として設定することもできる。

本実施形態における統計情報テーブル１１０は、ある特徴量が一つの指紋画像に存在する数の下限、上限と、これらの範囲に対応する出力値、つまりユニークコードを一つのレコードとした構成である。上述したように、例えば５種の特徴量（特徴量Ａ〜Ｅ）を想定した場合、当該統計情報テーブル１１０は５つの特徴量毎に構成される。

なお、本実施形態における前記ユニークコード生成装置１００は、各機能１０１〜１０３らを装置内に一体に備える例としたが、例えばネットワークを介して利用する形態例も適用できる。また、本実施形態においては、生体情報として指紋情報を採用したが、この限りではなく、声紋、虹彩、筆跡など種々の生体情報を採用することができる。

次に、本実施形態におけるユニークコード生成方法の概略について説明する。利用者は、まずユニークコード生成装置１００に指紋の登録を行う。登録において、利用者はユニークコード生成装置１００の入出力インターフェイス１０４を介して生体情報入力機能１０１に指紋を複数回入力する。なお、回数は何回であってもよいが、本実施形態においては例えば１０回の入力を行うものとする。

ユニークコード生成装置１００の特徴量抽出機能１０２は、それぞれの指紋画像から複数種類の特徴量を抽出する。特徴量は何種類あってもよいが、ここでは上述したように例えば５種類の特徴量を使用するものとする。さらに特徴量抽出機能１０２は、各種類の特徴量が各指紋画像に含まれる数を計算し、結果を統計解析機能１０３に渡す。

次に、統計解析機能１０３が各特徴量の統計解析を行う。具体的には、特徴量抽出機能１０２が出力した特徴量が指紋画像に含まれる数を元に，特徴量の分布する範囲を予測する。予測の方法はどんなものを用いてもよい。本実施形態においては、一つの指紋画像に含まれる特徴量の数の上限と下限とを特徴量範囲として用いるが、この限りではない。

さらに統計解析機能１０３は、特徴量の分布する範囲に対してあらかじめ決められた値を出力値（ユニークコード）として割り当て、その割り当て結果を統計情報テーブル１１０に記録する。本実施形態においては簡単のため、前記出力値をあらかじめ決められたものとしているが、この限りではなく、何らかの出力値の入力手段をもって、利用者あるいはユニークコード生成装置１００の管理者が任意の出力値を割り当てることもできる。

更に統計解析機能１０３は、上述したように、誤統計情報設定部１５により、前記登録用の生体情報の特徴量に基づいて生成した統計情報の他に、当該統計情報のユニークコードとは異なる誤ユニークコードを設定した誤統計情報を設定する。これにより、無意味な特徴量の範囲と出力値とからなるレコードを統計情報テーブル１１０に追記する。以上が登録処理となる。

この後、利用者が前記ドア１３０を開けようとする場合、まず利用者は上記で登録した指紋をユニークコード生成装置１１０の生体情報入力機能１０１に入力する。特徴量抽出機能１０２は、登録時と同様の方法で指紋画像から特徴量の数を算出し、その数を統計解析機能１０３に渡す。統計解析機能１０３は、統計情報テーブル１１０を参照し、その特徴量の数が含まれる上限と下限に割り当てられた出力値を得る。この処理を指紋情報から得られる（はずの）５つの特徴量に対して行うことで、最終的に出力コードを生成する。この出力コードは、例えば５つの特徴量毎のユニークコードをつなげたものであったり、或いは５つの特徴量毎のユニークコードを組み合わせて各種演算を施したものであったりする。この出力コードの桁数を増せば、個人認証におけるセキュリティも向上する。

次に、本実施形態におけるユニークコード生成方法の詳細手順について説明する。なお、以下で説明するユニークコード生成方法に対応する各種動作は、ユニークコード生成装置１００のＲＯＭ２０２が備える前記プログラム（機能１０１〜１０３を実現するプログラム）によって実現される。そして、このプログラムは、以下に説明される各種の動作を行うためのコードから構成されている。

図４は本実施形態における登録処理のフロー図である。個人認証のベースとなる各利用者の指紋情報に基づき、統計情報とユニークとの設定登録を行う。この場合、ある利用者に関する所定の特徴量に関する統計情報テーブル１１０がすでに登録済みか否かを判定する（ステップ５００）。既に登録済みの場合（ステップ５００：あり）は、処理を終了して個人認証の処理へ進む。一方、登録済みでない場合（ステップ５００：なし）、ステップ５０５へ進む。

利用者が指紋センサ２０５に指をあて、指紋情報の読取りを実行したとする。この時、指紋センサ２０５は生体情報入力機能１０１に指紋画像の入力を行う（ステップ５０５）。生体情報入力機能１０１は入力された指紋画像を一時的にＲＡＭ２０３に保管する。以上の処理を繰り返し、同じ指紋について指紋画像を１０回取得する。

一方、特徴量抽出機能１０２は、前記ステップ５０５で得られた指紋画像から特徴量を抽出し、その数を図６に示すテンポラリテーブル６００に記録する（ステップ５１０）。図６では、例として特徴量Ａと特徴量Ｂの数を、１回から１０回の各回毎に登録した例を示した。指紋画像の隆線方向抽出および特徴点抽出といった特徴量の抽出手法については、例えば特開２００１-３４４２１３に記載の方法などを用いればよい。以上の特徴量抽出の処理を全ての指紋画像について行う。

次に、統計解析機能１０３は、図６のテンポラリテーブル６００に基づき統計解析の処理を行う（ステップ５１５）。具体的には、まず、前記テンポラリテーブル６００から、特徴量の数の分布を推定し、特徴量の数の上限と下限を決定する。特徴量の数の分布の推定方法にはどのようなものを用いてもよい。本実施例では、実際に観測された値の最大値と最小値を上限と下限として利用するものとする。例えば図６の例では、特徴点Ａの上限は１３、下限は１０となる。また、特徴点Ｂの上限は３４、下限は３１である。

さらに統計解析機能１０３は、特徴点の出力値にあらかじめ決められた値をユニークコードとして割り当てる。本実施例では簡単のためあらかじめ決められた値をユニークコードとして割り当てるが、統計解析機能１０３がなんらかの入力装置をもつことで、割り当てる値を任意に設定することも可能である。

次に、上述したように無意味な上限、下限、出力値を決め、図３に示す統計情報テーブルに保管する。図３には前記の特徴量Ａに関する統計情報テーブルを示した。上限および下限が１３および１０の行以外は無意味な上限、下限、出力値が割り当てられている。以上の処理を他のすべての特徴量について行い、最終的に５つの統計情報テーブルを保管する。

図５は本実施形態におけるユニークコード生成処理のフロー図である。次に、個人認証を行う場合の処理手順を説明する。前記ドア１３０の先に入室しようとする利用者は、上述のように事前登録した（はずの）指の指紋を、指紋センサ２０５（および入出力インターフェイス１０４）に提示する。指紋センサ２０５は、この指紋情報を生体情報入力機能１０１に入力する（ステップ８０５）。

特徴量抽出機能１０２は、前記生体情報入力機能１０１から指紋画像を得て、これから特徴量を抽出し、その数をＲＡＭ２０３に一時的に記録する（ステップ８１０）。以上の処理を全ての特徴量について行い、例えば最終的に上述した５つの特徴量の数を得る。

次に、統計解析機能１０３は、前記ステップ８１０で算出した特徴量の数（照合用の生体情報に基づくもの）と、対応する特徴量の統計情報テーブル１１０を比較し、前記照合用の特徴量の数が、前記統計情報テーブル１１０における上限と下限にはさまれた出力値（つまり特徴量範囲内のユニークコード）をＲＡＭ２０３に一時的に記録する。以上の処理を全ての特徴量について行い、最終的に５つの出力値（ユニークコード）を得る。

更に、前ステップで得た５つの出力値をまとめて出力コードとし、開錠装置１３１に出力する（ステップ８２０）。開錠装置１３１は、当該開錠装置１３１にあらかじめ記録されたコードと、ユニークコード生成装置１００が出力した前記出力コードとが一致すれば、ドア１３０を開錠し、処理は終了する。

本発明によれば、生体情報の特徴量の統計情報を解析し、生体情報に固有の統計情報テーブルを作成し、統計情報テーブルと新たな生体情報から生体情報に一意の値（ユニークコード）を出力することで、統計情報テーブル自体やユニークコード自体から個人を特定できない効果がある。また、統計情報テーブルが生体情報の特徴量の数の上限と下限に加え、無意味な上限と下限と出力値の情報を持つことで、統計情報テーブルからユニークコードの推定が困難になる効果がある。また、統計情報テーブルが出力するユニークコードが任意に設定できることで、ユニークコードが暴露された場合でもユニークコードを簡易に書き換え可能な効果がある。また、生体情報の特徴量の統計情報に、生体情報の特徴量が存在する数を利用することで、入力ごとの生体情報の揺らぎに対してロバストにユニークコードを出力できる効果がある。また、指紋の複数の特徴点がなす幾何学的形状や配置を用いることで、指紋の回転や平行移動に対してロバストなユニークコードを出力できる効果がある。

したがって、個人認証における良好なセキュリティ確保と効率的運用とを可能にする。

以上、本発明の実施の形態について、その実施の形態に基づき具体的に説明したが、これに限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能である。例えば以下の例がある。

本発明では、バイオメトリクス情報を一意のＩＤに変換するため、ＩＤをパスワードのように用いたサーバ・クライアント間での本人認証を実現できる。具体的には、サーバ側にユーザのバイオメトリクス情報から生成したＩＤを予め登録しておく。一方で、クライアント側でバイオメトリクス情報からＩＤを生成し、これを前記サーバに送信し、サーバ側でＩＤの照合をすることにより本人認証を行うことができる。

また、サーバ側で乱数ｒを生成し、この乱数ｒをクライアントに送るとともに、サーバに登録されているＩＤと、この乱数ｒとを予め決められた演算ｆによって処理し、その結果Ｖを得る。クライアント側では、バイオメトリクス情報からＩＤを生成して、サーバから送られてきた乱数ｒとＩＤを同じ演算ｆによって処理し、その結果Ｖ’を得る。クライアントからサーバにＶ’を送り、Ｖ＝Ｖ’ならば、本人が認証できる。

本実施形態におけるユニークコード生成装置を含むネットワーク構成図である。 本実施形態における、（ａ）指紋の隆線情報を利用した特徴量、（ｂ）指紋の特徴点の幾何学構造を利用した特徴量、をそれぞれ説明する図である。 本実施形態における統計情報テーブル例を示す図である。 本実施形態における登録処理のフロー図である。 本実施形態におけるユニークコード生成処理のフロー図である。 本実施形態における統計情報処理のテンポラリテーブル例の図である。

符号の説明

１０ 統計情報生成部
１１ 統計情報テーブル生成部
１２ ユニークコード抽出部
１３ 出力処理部
１４ ユニークコード任意設定部
１５ 誤統計情報設定部
１６ 特徴量範囲設定部
１００ ユニークコード生成装置
１０１ 生体情報入力機能
１０２ 特徴抽出機能
１０３ 統計解析機能
１０４ 入出力インターフェイス
１１０ 統計情報テーブル
１３０ ドア
１３１ 開錠装置
２０１ ＣＰＵ
２０２ ＲＯＭ
２０３ ＲＡＭ
２０５ 指紋センサ
２０９ バス

Claims (10)

1. 利用者の身体的あるいは行動的特徴である生体情報に基づき、当該生体情報に対して一意の値であるユニークコードを生成する装置であって、
   登録用に該利用者の生体情報を複数回取得する生体情報入力部と、
   前記複数の生体情報の各々から１種類以上の特徴量を抽出し、当該種類毎に特徴量の統計的分布を推定し、当該分布情報を含む統計情報を生成する統計情報生成部と、
   前記統計情報に含まれる統計的分布毎にユニークコードを設定し、当該統計的分布と当該ユニークコードの対をまとめて、生体情報固有の統計情報テーブルを作成する統計情報テーブル生成部と、
   前記登録用の生体情報の特徴量に基づいて推定した統計的分布の他に、当該統計的分布とは異なる誤統計的分布を一つ以上生成し、各誤統計的分布に対して前記ユニークコードとは異なる誤ユニークコードを設定し、当該誤統計的分布と当該誤ユニークコードの対を前記統計情報テーブルに追加する、誤統計情報設定部と、
   照合用の生体情報に基づき前記統計情報生成部が生成する照合用統計情報を、前記統計情報テーブル内の各統計的分布と照合し、前記照合用統計情報がいずれの統計的分布と一致するかを判定し、該統計的分布と対をなすユニークコードを抽出するユニークコード抽出部と、
   前記ユニークコード抽出部が抽出したユニークコードを出力インターフェイスに出力する出力処理部と、
   を備えることを特徴とするユニークコード生成装置。
2. 請求項１に記載のユニークコード生成装置において、
   前記統計情報テーブルにおいて統計情報毎に設定するユニークコードを、文字、数字、記号のいずれかを含むランダムな情報、または入力インターフェイスを介して受け付けた任意情報に設定する、ユニークコード任意設定部を備えることを特徴とするユニークコード生成装置。
3. 請求項１または２に記載のユニークコード生成装置において、
   前記統計情報テーブルにおける統計情報として、前記統計情報生成部が推定した統計的分布の上限値と下限値の範囲である特徴量範囲を設定する特徴量範囲設定部を備えることを特徴とするユニークコード生成装置。
4. 請求項１〜３のいずれかに記載のユニークコード生成装置において、
   前記生体情報として指紋情報を用いることを特徴とするユニークコード生成装置。
5. 請求項４に記載のユニークコード生成装置において、
   前記生体情報の特徴量として、指紋画像の小領域における隆線方向を用いることを特徴とするユニークコード生成装置。
6. 請求項４に記載のユニークコード生成装置において、
   前記生体情報の特徴量として、指紋の隆線の端点または分岐点を含む特徴点を用いることを特徴とするユニークコード生成装置。
7. 請求項６に記載のユニークコード生成装置において、
   前記生体情報の特徴量として、複数の前記特徴点がなす幾何学形状または配置を用いることを特徴とするユニークコード生成装置。
8. 利用者の身体的あるいは行動的特徴である生体情報に基づき、当該生体情報に対して一意の値であるユニークコードを生成する装置が、
   登録用に該利用者の生体情報を複数回取得する生体情報入力ステップと、
   前記複数の生体情報の各々から１種類以上の特徴量を抽出し、当該種類毎に特徴量の統計的分布を推定し、当該分布情報を含む統計情報を生成する統計情報生成ステップと、
   前記統計情報に含まれる統計的分布毎にユニークコードを設定し、当該統計的分布と当該ユニークコードの対をまとめて、生体情報固有の統計情報テーブルを作成する統計情報テーブル生成ステップと、
   前記登録用の生体情報の特徴量に基づいて推定した統計的分布の他に、当該統計的分布とは異なる誤統計的分布を一つ以上生成し、各誤統計的分布に対して前記ユニークコードとは異なる誤ユニークコードを設定し、当該誤統計的分布と当該誤ユニークコードの対を前記統計情報テーブルに追加する、誤統計情報設定ステップと、
   照合用の生体情報に基づき前記統計情報生成部が生成する照合用統計情報を、前記統計情報テーブル内の各統計的分布と照合し、前記照合用統計情報がいずれの統計的分布と一致するかを判定し、該統計的分布と対をなすユニークコードを抽出するユニークコード抽出ステップと、
   前記ユニークコード抽出部が抽出したユニークコードを出力インターフェイスに出力する出力処理ステップと、
   を実行することを特徴とするユニークコード生成方法。
9. 利用者の身体的あるいは行動的特徴である生体情報に基づき、当該生体情報に対して一意の値であるユニークコードを生成する装置に、
   登録用に該利用者の生体情報を複数回取得する生体情報入力ステップと、
   前記複数の生体情報の各々から１種類以上の特徴量を抽出し、当該種類毎に特徴量の統計的分布を推定し、当該分布情報を含む統計情報を生成する統計情報生成ステップと、
   前記統計情報に含まれる統計的分布毎にユニークコードを設定し、当該統計的分布と当該ユニークコードの対をまとめて、生体情報固有の統計情報テーブルを作成する統計情報テーブル生成ステップと、
   前記登録用の生体情報の特徴量に基づいて推定した統計的分布の他に、当該統計的分布とは異なる誤統計的分布を一つ以上生成し、各誤統計的分布に対して前記ユニークコードとは異なる誤ユニークコードを設定し、当該誤統計的分布と当該誤ユニークコードの対を前記統計情報テーブルに追加する、誤統計情報設定ステップと、
   照合用の生体情報に基づき前記統計情報生成部が生成する照合用統計情報を、前記統計情報テーブル内の各統計的分布と照合し、前記照合用統計情報がいずれの統計的分布と一致するかを判定し、該統計的分布と対をなすユニークコードを抽出するユニークコード抽出ステップと、
   前記ユニークコード抽出部が抽出したユニークコードを出力インターフェイスに出力する出力処理ステップと、
   を実行させることを特徴とするユニークコード生成プログラム。
10. 利用者の身体的あるいは行動的特徴である生体情報に基づき、当該生体情報に対して一意の値であるユニークコードを生成する装置に、
    登録用に該利用者の生体情報を複数回取得する生体情報入力ステップと、
    前記複数の生体情報の各々から１種類以上の特徴量を抽出し、当該種類毎に特徴量の統計的分布を推定し、当該分布情報を含む統計情報を生成する統計情報生成ステップと、
    前記統計情報に含まれる統計的分布毎にユニークコードを設定し、当該統計的分布と当該ユニークコードの対をまとめて、生体情報固有の統計情報テーブルを作成する統計情報テーブル生成ステップと、
    前記登録用の生体情報の特徴量に基づいて推定した統計的分布の他に、当該統計的分布とは異なる誤統計的分布を一つ以上生成し、各誤統計的分布に対して前記ユニークコードとは異なる誤ユニークコードを設定し、当該誤統計的分布と当該誤ユニークコードの対を前記統計情報テーブルに追加する、誤統計情報設定ステップと、
    照合用の生体情報に基づき前記統計情報生成部が生成する照合用統計情報を、前記統計情報テーブル内の各統計的分布と照合し、前記照合用統計情報がいずれの統計的分布と一致するかを判定し、該統計的分布と対をなすユニークコードを抽出するユニークコード抽出ステップと、
    前記ユニークコード抽出部が抽出したユニークコードを出力インターフェイスに出力する出力処理ステップと、
    を実行させるユニークコード生成プログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体。