JPS6338746B2

JPS6338746B2 -

Info

Publication number: JPS6338746B2
Application number: JP55129321A
Authority: JP
Inventors: Kenji Fujikata
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1980-09-19
Filing date: 1980-09-19
Publication date: 1988-08-02
Also published as: JPS5755468A

Description

【発明の詳細な説明】本発明は、計算機システムが個人に対してサー
ビスを提供する場合などにおいて、その個人があ
らかじめ登録された特定の個人であるかどうかを
識別する方式に関するものである。

従来、個人識別では、個人の生理的・形態的特
徴である顔とか指紋とか掌形とかサインとかを利
用する方法や、個人の持物である印鑑とか磁気カ
ードを利用する方法や、個人の記憶した番号（パ
スワード）を利用する方法が広く考察され、一部
実用されている。

このうちのいくつかは、画像処理装置を必要と
し、また、処理に多くの時間が掛かるなどから、
実時間での識別に困難があるなど、問題が多い。
また他のいくつかは、紛失・盗難など安全（セキ
ユリテイ）上の問題があり、これが用途を限定し
ている最大の要因の一つとなつている。

したがつて本発明の目的は、画像処理装置のよ
うな特殊で高価な装置を必要とせず、かつ利用す
る個人にとつて極めて安全な個人識別方式を提供
することにある。

上記の目的を達成するために、本発明の個人識
別方式では、顔や掌形などのような外見的な特徴
ではなく、もつと心の奥底にひそむもの、すなわ
ち個人の過去の経歴や経験に基づいた「知識」を
利用する。この知識データは一たん暗号化され、
その暗号化されたデータが二分されて、一部は計
算機システムに記憶され、残りの一部は個人の特
物の中に記憶されるように構成する。この個人の
持物とは、磁気カードであつてもよいが、より効
果的には、電子回路を含む小型のカード状装置で
ある。この装置は、従来の磁気カードがパツシブ
な記憶媒体でかつ記憶容量が比較的小さいのに対
し、電子カードとも呼ぶべきアクテイブ要素を持
つた比較的記憶容量の大きい記憶媒体である。こ
のように暗号化したあと二分して別々に記憶する
と、この電子カード単体だけが盗難にあつても、
あるいは逆に計算機システム内の個人の知識デー
タが盗難にあつても、それぞれは不完全なデータ
であるため解読は不可能となる。したがつてこの
二つのデータが合成され、かつ適切な鍵で解読さ
れ、かつ解読された知識データをもとに計算機シ
ステムが問合わせてくる質問にすべて正確に答え
られたときだけが本人と識別されるので、極めて
安全なシステムとなる。とくに本方式を銀行シス
テムに応用する場合には、上述の電子カードは、
単に個人識別用の知識データの記憶という機能だ
けでなく、金額データの管理の機能を付与した電
子財布として用いることができ、従つて銀行の口
座から個人識別が合格となつたときに預金をデー
タの形でこの電子カードにおろし、この電子カー
ドで買物ができるようなシステムを構築すること
ができる。

以下、本発明を実施例によつて詳細に説明す
る。

第１図は、本発明による個人識別方式が実装さ
れるシステムの一例を示している。図において、
ホスト計算機１のフアイル装置２の中に、暗号化
された個人の知識データの一部が格納されてい
る。ホスト計算機１に接続された端末装置３の前
に坐つた利用者は、自分の電子カード４を電子カ
ード読取器５にセツトし、キーボード６から自分
のパスワードを入力する。電子カード４には少く
とも２種類の情報が記憶されており、その第１種
は既述の知識データの残りであり、第２種はフア
イル装置２の中から該当する知識データを探索す
るための情報である。第２種情報としてはたとえ
ばフアイル番号とか電子カードの発行番号が利用
できる。この情報は個人のパスワードを鍵として
暗号化されているので、キーボード６から入力さ
れたパスワードで電子カード４から読取られた第
２種情報を解読することによつて、ホスト計算機
１がフアイル装置２から対応した知識データの一
部を取出すことができる。

取出された知識データは、電子カードに記憶さ
れた知識データとたとえば端末装置３で合成され
る。端末装置３は、それ自身で演算能力を持つイ
ンテリジエント端末とすることができる。合成さ
れた知識データをもとに、端末装置はそれを入力
されたパスワードで解読し、その結果をもとに表
示装置７の上に質問文を表示し、その回答の入力
をうながす。この場合、付属されたスピーカ８に
より合成音声で質問を発してもよい。回答はキー
ボード６のキーによる入力か、あるいは付属され
たマイクロホン９に向かつて音声で入力する。こ
の場合、質問が「はい」「いいえ」で答えられる
ような形式とか、あるいは項目選択形式で１〜５
程度の数値のうちの１つを発声させて認識させる
技術は既に実用の段階に十分達している。

第２図は、本発明の個人識別方式に用いられる
電子カード４の具体的一実施例を示すブロツク線
図である。電子回路は近年の半導体技術の発展で
極めて小型化・薄形化して実現可能であり、本実
施例でも全体の大きさが通常のクレジツトカード
の大きさで、厚さも厚くてもその数倍以下で実現
できる。この電子カードの中心部はマイクロコン
ピユータ１１と電気的に書替え可能なROM１２
（EEPROM、electrically erasable and
programable read−only memory）である。こ
の実施例では、回路駆動用電源とROM書込用電
源とが外部すなわち既述の電子カード読取器５か
ら端子１６，１７を介して供給され、またそこと
の信号の授受は送受信制御回路１３と光変換素子
１４の作用で、ビツト直列の光信号として実行さ
れる。マイクロコンピユータ１１は、入力される
複数個のコマンド信号に応じてそれぞれあらかじ
め定まつたプログラムを実行する機能をもつてお
り、その各プログラムはROM１２の中に記憶さ
れている。ROM１２の一部には既述の第１種な
らびに第２種の情報が入つており、この部分はマ
イクロコンピユータ１１の制御のもとに電源スイ
ツチ回路１５を作動させて、必要なときに通常状
態のときとは一般に異なつた書込用電源を供給す
るようにし、内容を書換えることができる。

第３図は本個人識別装置に用いる知識データの
一例の一部を示す。ここで記号や数値はASCIIコ
ードとして各１バイトで構成され、また漢字・か
な類はJIS C6226に規定されたコードが利用でき
各２バイトで構成できる。従つて第３図の情報
は、とりもなおさず一連のバイトから構成された
情報である。この情報は、個人の氏名、生年月
日、性別、住所などの基本データの他、過去の経
験や経歴に関した情報として、郷里を流れている
小川の名前、登山したことのある思い出の山の名
前、過去に住んだことのある都市、学生時代の恩
師の名、愛用している腕時計のメーカ名、自家用
車の登録番号、母の結婚前の姓などが、対応する
項目番号のあとに列記されている。このうち都道
府県名などは文字コードではなく、１が北海道、
２が青森というようなコード番号として記憶して
もよい。

このような知識データを用いて端末装置３が質
問を発する技術は極めて容易に実現できる。たと
えばもつとも簡単な方式としては、「あなたが」
「は」「ですか？」という３種の文字コード列を記
憶しておき、いくつかの項目のうちの一つ、たと
えば第３図の（28）塩釜市が乱数を利用して選ば
れたとすると、端末装置は（28）に対応してシス
テムが記憶している「過去に住んだことのある都
市」という文字コードを質問の文字コードに挿入
し、かつ回答の「塩釜市」という文字コードを挿
入して、「あなたが過去に住んだことのある都市
は、塩釜市ですか？」という文章を作り、これを
表示装置７に表示すればよい。表示装置７は通
常、漢字、かななどの文字発生器を内蔵し、表示
バツフアメモリに文字コードを書込むだけで表示
が自動的に行なわれるよう簡単に構成できる。こ
の時「はいか、いいえで答えて下さい」というふ
うに回答の仕方を表示して教示することもでき
る。また上例で塩釜市以外の市名を入れて「いい
え」の回答を期待することもできるし、さらに
「あなたが」「は」「次のうちのどれですか？」と
いう文字コード列を基本にして「あなたが過去に
住んだことのある都市は、次のうちのどれです
か？」という文章を創成し、１……米沢市、２…
…塩釜市、３……姫路市、４……境港市、５……
松山市というように５個程度を例示し、その中に
本物の回答例「塩釜市」を任意の場所にはめ込ん
だり、あるいは全然はめ込まなかつたりして質問
を複雑化できる。このような質問技術はすでに実
際的な技術になつてきている。

第４図は、第３図のような個人の知識データを
格納する方法を示した図である。知識データはそ
のままの形で（通常の文字コードとして）記憶す
ると、容易に判読でき、データの安全上の大きな
問題がある。本個人識別方式ではこれを暗号化
し、しかも暗号化した結果を２分して別々に記憶
することを特徴とする。一般に暗号化のやり方
は、ある鍵となる記号で、データをある一かたま
り（以後、ブロツクと呼ぶ）ずつ変換するもので
あり、米国商務省標準局が推奨するDES（Data
Encryption Standard）と呼ばれる暗号化方式が
利用できる。（注）：（Data Encryption
Standard 発行番号FIPS PUB 46、National
Bureau of Standard、U.S.Department of
Commerce）この方式では、第４図に示すよう
に、原情報を８バイトずつに区切り、これを一か
たまり（ブロツク）として暗号化する。この時の
鍵としては本人しか知らない８バイトのパスワー
ドが使用できる。この暗号化方式は、８バイトの
データを64ビツトの一連の情報とみなし、まずビ
ツト位置をある所定の方法でばらばらに入れかえ
ることから始まる。次いで鍵で修飾された複雑な
演算を数段回実行する。従つて出力から鍵なしで
もとのデータを類推することは不可能であり、解
読する唯一の方法は鍵を次々と片つ端からためし
ていくことである。DESでは鍵として８バイト
とつており、チエツクビツトを除いた56ビツトが
自由にとれるので2⁵⁶通りの鍵が実在する。従つ
てこれを順次ためしていつて正しい鍵を見い出す
平均時間は、ある計算（1μsに１個ずつ解読する
と仮定）によれば1000年となる。しかし問題は、
実用的なシステムではこの鍵として2⁵⁶種もとれ
ないことである。上述の例では、個人の入力する
パスワードを鍵として暗号化するのが便利である
が、56個の１、０のシーケンスをパスワードとし
て覚えるのは困難である。したがつて通常のテン
キーのような数字キーボードから入力される番号
をパスワードとする以外になく、その場合には従
つて、８桁の数値としても10⁸個の組合せしかな
い。これは上述と同じ計算では３分である。すな
わち強力な計算機で解読すれば３分で内容が見え
てしまう。このように、計算機どおしの暗号通信
には強力な暗号化方式も、計算機と人間との接点
で意外と弱さを露呈する。この弱さを確実になく
するために、本発明の個人識別方式では、知識デ
ータをあるかたまりずつ暗号化したのち、各かた
まりからその一部を抜出してしまうようにした。
この方式では、データの安全性はその抜出した
量、残つている量のどちらか小さい方に依存して
いる。すなわち５個のかたまりから各１ビツトず
つ抽出すれば、残つたデータでこの計５ビツトを
推測するには2⁵通りためせばよい（実際にはそれ
をさらに10⁸個の鍵でためすことになる）。もし５
個のかたまりから１バイトずつ抽出すれば、残つ
たデータでこの計５バイトを推測するには2⁴⁰通
りの試みが必要となる。従つて抽出するデータと
残つているデータがいずれもが最高の安全性を保
つのは、理論的には丁度半分ずつに分ける時であ
る。上の例では、原情報８バイトを同じく８バイ
トの暗号化情報へと変換したあと、４バイトずつ
に変換し、図示したように一方をホスト計算機１
の持つフアイル装置２の中に記憶し、他方を個人
が所有する電子カード４の中のROM１２の中に
個人フアイルとして記憶するように構成する。

このようにすると、上例の５つのかたまり（ブ
ロツク）からなる情報（すなわち40バイト）は20
バイトずつに分離され、どちらか一方で他方を鍵
なしで推測するとすれば、鍵を８桁の数値（すな
わち10⁸通り）として、 2^32×5×10⁸ 通りの回数の試算が必要となり、これは実際上解
読が不可能な量である。しかもその試算のうちの
何度かに、もつともらしい情報が出現するのでさ
らに解読を困難とする。たとえば第３図の例でい
えば、第４図の第１ブロツクに相当する情報は
「（01）磯野」である。「（01）」は各１バイト、「磯
野」は各２バイト、計８バイトの情報であるから
である。このとき解読の過程で「磯田」「磯口」
「磯島」「上野」「山野」など、もつともらしい多
様な解読結果が出現することになる。（01）（02）
（03）というふうに数字が順番に入つているとい
うことがわかればまた解読は多少楽になるが、も
ともとデータが半分欠除しているわけだからそう
極端に楽になるわけではない。

以上のように、暗号化したデータを各暗号化の
単位ごとに２分して別々に記憶するようにする
と、その安全性は極めて大きくなる。この場合、、
原情報量が多ければ、必ずしも1/2ずつに分離す
る必要はない。すなわち各ブロツクから少しずつ
抽出しても、ブロツク数が多ければそれだけ組合
せの数は大きくなり、従つて必要な安全性を保つ
のに十分なだけのデータの抽出で済む。この方式
では、既述のごとく両方が組合されて、かつ正し
い鍵が提示されたときのみ解読ができることにな
る。

第５図は、本発明の個人識別方式のための知識
データを作る装置の一実施例を示している。ホス
ト計算機１に接続されたデータ作成用端末装置３
３には、ホスト計算機１から提示される質問を表
示するための表示装置７と、その回答を入力する
ためのデータ入力回路３６と、その入力されたデ
ータがあるバイト数になるまで保持するデータ保
持回路３７ともつている。入力データが一定バイ
ト数（すなわち１ブロツク）に達するたびに、別
途入力されて鍵レジスタ３８に保持された鍵番号
で、これを暗号化する暗号化回路３９を作動さ
せ、得られた暗号出力を分割回路４０で二分して
一方をホスト計算機１経由でフアイル装置２に送
り出し、他方を電子カード書込み装置４４で電子
カード４に書込むように構成される。この場合、
データ入力回路３６は原理的には漢字タブレツト
のような多文字入力キーボードでよいが、マンマ
シン性の向上のためには、表示装置に表示する質
問をできるだけ選択方式にすれば、簡単な英数字
キーでも実現できる。

以上に述べた個人識別方式は、たとえば銀行シ
ステムに応用することができる。すなわち既に示
した第１図において、ホスト計算機１は銀行の計
算機として金銭出納の管理をも行なつているとす
る。このとき、窓口の端末装置３にむかつて利用
者が自分の電子カード４を電子カード読取り器５
にセツトし、表示装置７に表示される質問に次々
と回答する。本人であることが確認されたとき、
端末装置３は、電子カード４に入つている第３種
の情報を読み出し、これを表示装置に表示する。
この第３種の情報とは、既述の第１種、第２種に
加えて記憶された預金額の情報である。したがつ
て利用者は自分の電子カードに入つている預金額
を知ることができ、また、別途、自分の銀行口座
に残存する預金額も同時に簡単に表示できるの
で、これらをみて、口座からどの位の額をおろし
て電子カードに入れるかを判断し、キーボード６
からその額を入力する。端末装置は、電子カード
に残存した預金額と入力された預金引出し額とを
加算して、これを暗号化し、再び電子カード内に
書込む。この電子カードは、いわば電子財布であ
つて、商店の金銭登録機と組合わせて、買物総額
をここから自動的に引落とすことが容易にでき、
キヤツシユレスの買物が可能となる。

この個人識別方式では、第３図の項目（100）
に例示したように、個人の音声の特徴データを含
めることができる。この特徴データは、ある言葉
を発声したときの音声分析によつて得られるデー
タであり、たとえばPARCOR係数であつてよい
し、さらに他の音質特徴を付属させてもよい。こ
のようにするとき、個人識別の一質問として項目
（100）が選ばれると、端末装置は「合言葉を入力
下さい」というように指示する。利用者はあらか
じめ登録した言葉を喋ると、それが分析されて、
項目（100）に記憶されたものと、内容的に一致
するかどうかとともに音声的に一致するかどうか
も調べることができる。このような声質的な一致
をみるには、いくつかの質問項目のうちのただ一
つ（すなわち項目（100））に限る必要はない。ど
の質問に対しても音声で回答を入力するようにす
れば、「はい」「いいえ」「３番」などいうような
短い言葉の中からも、その人の声質を分析すれ
ば、かなり正確な判断が可能となる。このよう
に、電子カードの中に声の特徴データを含めるこ
とができるので、回答内容の正否とともに声質の
合否をも検定することが可能となり、したがつて
銀行システムに実用するとき、利用者は銀行の計
算機システムと対話するために窓口に行く必要は
なく、任意の電話機で預金を電子カードにおろす
ことが可能となる。この場合、質問は、すでに成
熟期にある音声合成技術によつて容易に実現でき
るし、その回答音声の認識も容易になつてきてい
る。また電子カードはアクテイブな回路要素を含
むので、第２図で述べた構成のうち光変換素子１
４を音変換素子と置換すれば、従来の音響カツプ
ラによつて容易に通信が可能となり、送られてく
るコマンドによつて電子カードの内容を送り出し
たり書換えたりが自由にできる。

以上説明したごとく、本発明によれば、安全な
個人識別方式が実現でき、銀行システムを初めと
して各種のサービスシステム、予約システム、セ
キユリテイシステムなどに実用でき、その効果は
極めて大である。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明による個人識別方式が実装さ
れるシステムの一例を示す図、第２図は本発明の
個人識別方式に用いられる電子カードの一具体的
実施例を示すブロツク線図、第３図は、本発明の
個人識別方式に用いる知識データの一例を示す
図、第４図は第３図に示したような知識データを
格納する方法を示した図、第５図は本発明の個人
識別方式のための知識データを作る装置の一実施
例を示す図である。１……ホスト計算機、２……フアイル装置、３
……端末装置、４……電子カード、５……電子カ
ード読取器、６……キーボード、７……表示装
置、８……スピーカ、９……マイクロホン、１１
……マイクロコンピユータ、１２……電気的書換
え可能メモリ（EEPROM）、１３……送受信制
御回路、１４……光変換素子（または音変換素
子）、１５……電源スイツチ回路、３３……デー
タ作成用端末装置、３６……データ入力回路、３
８……鍵レジスタ、３９……暗号化回路、４０…
…分割回路、４４……電子カード書込み装置。

Claims

【特許請求の範囲】１個人データを共通の記憶手段および個別の記
憶手段に２つに分割して記憶しておき、識別に際
し、これらの手段からのデータを合成して、得ら
れた個人データを基に質問を提示し、この質問に
対する回答の正否を判定するようにしたことを特
徴とする個人識別方式。２特許請求の範囲第１項記載の個人識別方式に
おいて、暗号化された個人データを２つに分割し
て共通の記憶手段および個別の記憶手段に記憶し
ておき、識別に際して、これらの手段からのデー
タを合成して解読し、解読された個人データをも
とに質問を提示し、その質問に対する回路の正否
を検定するようにしたことを特徴とする個人識別
方式。３特許請求の範囲第１項または第２項記載の個
人識別方式において、個人データが個人の過去の
経歴や経験に基づく知識情報であることを特徴と
する個人識別方式。４特許請求の範囲第１項または第２項記載の個
人識別方式において、質問に対する回答を音声で
入力し、かつ回答の正否を検定するとともに声の
質の合否を検定するようにしたことを特徴とする
個人識別方式。