JP2002014695A - 対話型本人認証方法および装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 利用者本人の知識を利用し、利用者にとって
最も簡単、便利で負担が最小と考えられる対話型本人認
証方法および装置を提供する。 【解決手段】 利用者の識別情報が利用者情報入力部２
から入力されると、データベース３１に格納されている
属性に対する利用者の属性値を質問部４から音声で質問
し、利用者が音声により応答する属性値を音声認識部６
で音声認識し、この利用者の属性応答値をデータベース
６１に格納されている質問の属性に対する全利用者の属
性値のそれぞれと照合し、利用者の属性応答値の、全利
用者の属性値のそれぞれに対する確からしさを表す評価
値を算出するという処理を複数の属性の各々について行
って、複数の属性に対する評価値を算出し、この複数の
評価値の統合結果に基づき利用者の本人性を判断する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、利用者との対話を
利用して利用者の認証を行う対話型本人認証方法および
装置に関し、特に利用者との音声による対話を利用し
て、利用者を認証する対話型本人認証方法および装置に
関する。

【０００２】

【従来の技術】情報通信技術を利用したサービスの提供
者は、登録している正当な利用者にのみサービスを提供
したいものであるが、この場合において正当な利用者に
なりすまして、不当にサービスを受けようとする侵入者
が存在するため、サービス提供者は、サービスを要求し
ている利用者が本人であるか否かを判定する本人認証方
式が必要となる。

【０００３】利用者の本人性を認証する本人認証方式と
しては、現在最も広く使用されている方式は、利用者に
入力要求したパスワードが認証対象である利用者のもの
であると判断できた場合のみ、システムの利用を許可す
るというパスワード入力方式が一般的であるが、この単
純なパスワードによる本人認証方式は、覗き見、盗聴と
いった攻撃に対して非常に弱く、パスワードを一度他人
に覗き見られると、この他人によって本人になりすまさ
れるという危険性がある。

【０００４】そこで、近年は、指紋、声紋、顔の特徴な
どのように他人によるなりすましが不可能と考えられる
本人の身体的特徴を利用した本人認証方式が提案されて
いる。この身体的特徴を利用した本人認証方式はパスワ
ード方式に比較して、なりすましが困難な方式として期
待されているが、このような指紋、声紋、顔面認識も音
声合成技術や画像合成技術などの発達により、他人の声
紋や指紋のコピーが可能になりつつあり、コピーによる
なりすましが可能となってきている。

【０００５】更に、上述したパスワード入力や、声紋、
指紋などによる本人認証方式は、より厳重なセキュリテ
ィを保証しようとすればするほど、利用者は複数回の入
力を要求されるなど、利用者の操作が複雑かつ困難にな
る。

【０００６】また近年、パスワード、声紋、指紋などの
なりすましを防止するために、利用者の頭脳を利用した
音声による利用者とのやり取りによって利用者の本人性
を認証する対話型本人認証方式が提案されている。この
対話型本人認証方式は、利用者の頭脳を利用するため、
他人によるなりすましに対する耐久性は高いが、合言葉
の利用など、利用者の記憶に頼る部分が多いため、限界
があると考えられる。

【０００７】音声による入力は、利用者にとって最も身
近で、操作に練習を必要としない入力方法であるが、入
力された音声を認識する音声認識技術は常に１００％の
精度が得られるという保証はなく、音声認識装置の使用
環境、使用条件によって精度が変化する。このため、利
用者からの応答を正確に把握するためには、利用者に認
識結果を提示し、正解という応答が得られるまで正誤確
認を行う必要があるが、正解が確認できるまでの正誤確
認の繰り返しは利用者にとって回りくどく負担と考えら
れる。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】上述した従来の各本人
認証方式のうち、パスワードによる本人認証方式は、覗
き見、盗聴といった攻撃に対して非常に弱く、パスワー
ドを一度他人に覗き見られると、この他人によって本人
になりすまされるという問題がある。

【０００９】また、指紋、声紋、顔の特徴などの利用者
の身体的特徴を利用した本人認証方式は、音声合成技術
や画像合成技術などの発達により、他人の声紋や指紋の
コピーが可能になりつつあり、コピーによるなりすまし
が可能であるという問題がある。

【００１０】更に、パスワード入力や、声紋、指紋など
による本人認証方式において、より厳重なセキュリティ
を保証するために、利用者に複数回の入力を要求するこ
となどを行うと、利用者の操作が複雑かつ困難になると
いう問題がある。

【００１１】また、利用者との音声によるやり取りを利
用した対話型本人認証方式は、合言葉の利用など、利用
者の記憶に頼る部分が多いため、問題がある。

【００１２】更に、対話型本人認証方式において、利用
者から入力された音声を認識する音声認識技術は常に１
００％の精度が得られるという保証はなく、音声認識装
置の使用環境、使用条件によって精度が変化するので、
利用者からの応答を正確に把握するためには、利用者に
認識結果を提示し、正解という応答が得られるまで正誤
確認を行う必要があるが、正解が確認できるまでの正誤
確認の繰り返しは利用者にとって回りくどく負担である
という問題がある。

【００１３】本発明は、上記に鑑みてなされたもので、
その目的とするところは、利用者本人の知識を利用し、
利用者にとって最も簡単、便利で負担が最小と考えられ
る対話を利用した対話型本人認証方法および装置を提供
することにある。

【００１４】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項１記載の本発明は、利用者との対話を利用し
て利用者の認証を行う対話型本人認証方法であって、複
数の属性の各々に対する各利用者の属性値をデータベー
スに格納しておき、認証対象である利用者の識別情報が
入力された場合、前記データベースに格納されている属
性に対する該利用者の属性値を利用者に質問し、該質問
の属性に対して利用者が応答した属性値を受け取り、こ
の利用者の属性応答値を前記データベースに格納されて
いる前記質問の属性に対する全利用者の属性値のそれぞ
れと照合して、前記利用者の属性応答値の、全利用者の
属性値のそれぞれに対する確からしさを表す評価値を算
出し、前記質問を前記データベースに格納されている複
数の属性の各々について行って、この複数の属性に対す
る利用者からの属性応答値のそれぞれの評価値を同様に
算出し、この算出した複数の属性に対する複数の評価値
の統合結果に基づき利用者の本人性を判断することを要
旨とする。

【００１５】請求項１記載の本発明にあっては、利用者
の識別情報が入力された場合、データベースに格納され
ている属性に対する利用者の属性値を利用者に質問し、
この質問の属性に対して利用者が応答した属性値を受け
取り、この利用者の属性応答値をデータベースに格納さ
れている質問の属性に対する全利用者の属性値のそれぞ
れと照合して、利用者の属性応答値の、全利用者の属性
値のそれぞれに対する確からしさを表す評価値を算出す
るという処理をデータベースに格納されている複数の属
性の各々について行って、この複数の属性に対する利用
者からの属性応答値のそれぞれの評価値を同様に算出
し、この算出した複数の属性に対する複数の評価値の統
合結果に基づき利用者の本人性を判断するため、利用者
の属性値という利用者の知識に基づいた複数の質問を行
うことで、なりすましを防止でき、より強いセキュリテ
ィを確保することができるとともに、知識に基づく質問
に答えるものであることから、記憶力なども問われな
い。

【００１６】また、請求項２記載の本発明は、請求項１
記載の発明において、前記質問が、音声によって利用者
に対して行われ、前記質問に対して利用者が応答した属
性値の受け取りが、利用者からの音声を音声認識して行
うことを要旨とする。

【００１７】請求項２記載の本発明にあっては、質問は
音声によって利用者に行われ、利用者は質問に対して音
声で応答し、この音声は音声認識されるため、利用者は
認証操作を負担に感じたり、困難に感じることがなく、
行うことができる。

【００１８】更に、請求項３記載の本発明は、利用者と
の対話を利用して利用者の認証を行う対話型本人認証装
置であって、複数の属性の各々に対する各利用者の属性
値を格納するデータベースと、認証対象である利用者の
識別情報が入力された場合、前記データベースに格納さ
れている属性に対する該利用者の属性値を利用者に質問
する質問手段と、前記質問の属性に対して利用者が応答
した属性値を受け取る応答受取手段と、この受け取った
利用者の属性応答値を前記データベースに格納されてい
る前記質問の属性に対する全利用者の属性値のそれぞれ
と照合して、前記利用者の属性応答値の、全利用者の属
性値のそれぞれに対する確からしさを表す評価値を算出
する評価値算出手段と、前記質問を前記データベースに
格納されている複数の属性の各々について行って、この
複数の属性に対する利用者からの属性応答値のそれぞれ
の評価値を同様に算出し、この算出した複数の属性に対
する複数の評価値の統合結果に基づき利用者の本人性を
判断する本人性判断手段とを有することを要旨とする。

【００１９】請求項３記載の本発明にあっては、利用者
の識別情報が入力された場合、データベースに格納され
ている属性に対する利用者の属性値を利用者に質問し、
この質問の属性に対して利用者が応答した属性値を受け
取り、この利用者の属性応答値をデータベースに格納さ
れている質問の属性に対する全利用者の属性値のそれぞ
れと照合して、利用者の属性応答値の、全利用者の属性
値のそれぞれに対する確からしさを表す評価値を算出す
るという処理をデータベースに格納されている複数の属
性の各々について行って、この複数の属性に対する利用
者からの属性応答値のそれぞれの評価値を同様に算出
し、この算出した複数の属性に対する複数の評価値の統
合結果に基づき利用者の本人性を判断するため、利用者
の属性値という利用者の知識に基づいた複数の質問を行
うことで、なりすましを防止でき、より強いセキュリテ
ィを確保することができるとともに、知識に基づく質問
に答えるものであることから、記憶力なども問われな
い。

【００２０】請求項４記載の本発明は、請求項３記載の
発明において、前記質問手段が、音声によって利用者に
対して質問を行う音声出力手段を有し、前記応答受取手
段が、前記質問に対して利用者が応答した音声を音声認
識する音声認識手段を有することを要旨とする。

【００２１】請求項４記載の本発明にあっては、質問は
音声によって利用者に行われ、利用者は質問に対して音
声で応答し、この音声は音声認識されるため、利用者は
認証操作を負担に感じたり、困難に感じることがなく、
行うことができる。

【００２２】

【発明の実施の形態】以下、図面を用いて本発明の実施
の形態を説明する。図１は、本発明の一実施形態に係る
対話型本人認証装置の構成を示すブロック図である。同
図に示す対話型本人認証装置１は、利用者の記憶でな
く、利用者本人しか知らないと思われる利用者の知識に
頼った質問を利用者に対して音声で行い、この質問に対
して利用者から音声で得られた応答が正しい場合のみ利
用者が真の本人であると認証する対話型本人認証装置で
あり、利用者を一意に識別し得る利用者固有の利用者Ｉ
Ｄを利用者情報として利用者から入力される利用者情報
入力部２を有する。

【００２３】また、図１の対話型本人認証装置は、複数
の属性の各々に対する各利用者の属性値を格納している
本人情報データベース３１および各属性に対して全利用
者の属性値を認識対象として格納している認識対象デー
タベース６１を有する。なお、本人情報データベース３
１および認識対象データベース６１へのデータの格納
は、例えば利用者の登録時に行われるものである。

【００２４】本人情報データベース３１は、例えば図２
に示すように、複数の属性１、属性２、…、属性ｎの各
々に対して複数の利用者情報である情報１、情報２、
…、情報ｎのそれぞれの属性値を格納しているものであ
る。更に具体的には、本人情報データベース３１は、図
４に示すように、属性としては例えば「姓名」「所属部
署」…「趣味」などのような複数の属性があり、また利
用者情報としては利用者を一意に識別する利用者ＩＤが
１，２，３，…，ｎとあり、複数の属性の各々に対して
利用者ＩＤで識別される各利用者の属性値が格納されて
いる。例えば、利用者ＩＤ＝１の利用者においては、
「姓名」「所属部署」…「趣味」のそれぞれの属性に対
して「やまだはなこ」「秘書課」…「テニス」などの属
性値が格納されている。

【００２５】また、認識対象データベース６１は、例え
ば図３に示すように、認識対象である属性１，２，３，
…，ｎの複数の属性の各々に対して利用者情報１，２，
…，ｎで識別される全利用者の属性値が格納されてい
る。更に具体的には、認識対象データベース６１は、図
５に示すように、認識対象の複数の属性である「姓名」
「所属部署」…「趣味」の各々に対して利用者ＩＤ１，
２，…，ｎで識別される全利用者の属性値が格納されて
いる。例えば、属性「姓名」に対しては利用者ＩＤ１，
２，…，ｎの全利用者の属性値として「やまだはなこ」
「すずきたろう」…「おおもりくみこ」が格納されてい
る。

【００２６】上述したように、利用者情報入力部２から
入力された利用者情報である利用者ＩＤは、利用者情報
抽出部３に入力される。利用者情報抽出部３は、この利
用者ＩＤに基づき本人情報データベース３１を検索し
て、該利用者ＩＤに対応する複数の属性の各々に対する
属性値を抽出して保持し、この抽出した複数の属性を質
問部４に供給する。質問部４は、この複数の属性の各々
に対する属性値を尋ねる質問を音声出力装置１０を介し
て音声で利用者に行う。

【００２７】利用者は、質問部４から音声で尋ねられた
質問に対して音声で属性値を応答すると、この属性応答
値は音声入力部５で受信され、音声認識部６に供給され
る。音声認識部６は、利用者からの属性応答値に対して
認識対象データベース６１の中から前記属性質問に対す
る全利用者の属性値を認識対象に設定し、音声認識装置
１１を用いて音声認識し、この音声認識結果を認識結果
出力部７に供給する。

【００２８】認識結果出力部７は、認証対象である利用
者の属性応答値の認識結果を本人識別尤度として認識結
果統合部８に供給する。認識結果統合部８は、前記質問
部４における複数の属性の各々に対して属性値を尋ねる
質問の複数の属性に対する利用者の複数の属性応答値に
ついての複数の認識結果を本人識別尤度として統合し、
本人識別統合度を更新保持する。なお、本人識別尤度を
算出する方法は、例えば識別尤度の値そのものを利用し
たり、または識別尤度に質問の重要度に応じて重み付け
を行うなどの方法がある。また、本人識別尤度の統合方
法としては、例えば加減乗算の組み合わせなどによる四
則演算などが一例として挙げられる。なお、第１番目の
属性に対する属性値に対して統合しないことは勿論であ
る。

【００２９】そして、複数の属性に対する質問をすべて
終了した時点で、認識結果統合部８は、本人識別尤度の
統合結果を本人認証部９に供給する。本人認証部９は、
認識結果統合部８からの本人識別尤度を所定の閾値と比
較し、本人識別尤度が閾値よりも大きい場合には、本人
であると判定し、小さい場合には、本人でないと判定す
る。

【００３０】更に具体的に説明する。例えば、利用者情
報として利用者ＩＤ「１」が利用者情報入力部２から入
力されると、利用者情報抽出部３は本人情報データベー
ス３１から利用者ＩＤ「１」に該当する利用者の複数の
属性に対する属性値として、属性「姓名」に対して「や
まだはなこ」、属性「所属部署」に対して「秘書課」、
…属性「趣味」に対して「テニス」を抽出して、質問部
４に供給する。

【００３１】質問部４は、まず最初の属性「姓名」に対
する属性値を利用者に対して音声で質問する。この質問
に対して利用者が音声で応答した属性値、例えば「やま
だはなこ」を音声入力部５で受け取り、音声認識部６に
供給する。音声認識部６は、利用者の応答した属性値に
対して認識対象データベース６１の中から当該質問属性
「姓名」に対する全利用者の属性値「やまだはなこ」
「すずきたろう」…「おおもりくみこ」を認識対象に設
定して、音声認識処理を行い、この音声認識結果を認識
結果出力部７に供給する。

【００３２】認識結果出力部７は、認証対象である利用
者に対する属性値の認識結果を本人識別尤度として認識
結果統合部８に供給する。認識結果出力部７は、認識結
果の出力方法の一例として、図６に示すように、識別尤
度の大きい順に利用者全員の姓名「やまだはなこ」「や
まぐちはな」「やまだはるこ」…「おおもりくみこ」を
並べて出力する。本実施形態では、一例として本人識別
尤度として出力された識別尤度の値をそのまま利用して
いる。すなわち、認識結果出力部７は、利用者ＩＤ
「１」を有する利用者の属性「姓名」に対する属性値
「やまだはなこ」の識別尤度１．８を本人識別尤度とし
て認識結果統合部８に送る。認識結果統合部８は、この
送られてきた本人識別尤度１．８を保持する。

【００３３】上述したように、属性「姓名」に対する属
性値を尋ねる質問を終了し、この質問に対する本人識別
尤度が認識結果統合部８に保持されると、次の属性「所
属部署」に対する属性値を尋ねる質問が同様に利用者に
対して行われ、該質問属性「所属部署」に対して利用者
が応答する属性値として「秘書課」の本人識別尤度を同
様に獲得すると、この識別尤度が認識結果統合部８に送
られ、認識結果統合部８において先に保持されている本
人識別尤度１．８に統合される。なお、この本人識別尤
度の統合方法の一例としては、すべての尤度を乗算する
方法などがある。

【００３４】認識結果統合部８は、本人識別尤度の統合
方法としてはすべての尤度を乗算する方法を一例として
用いるとすると、属性値「秘書課」の識別尤度を先に保
持していた識別尤度１．８に乗算して、新たな識別尤度
を算出し、この新たな本人識別尤度を保持する。

【００３５】上述した動作をすべての質問が終了するま
で繰り返し行い、すべての質問が終了した時点で認識結
果統合部８に保持されている識別尤度の統合結果が本人
認証部９に供給される。そして、本人認証部９は、この
認識結果統合部８からの本人識別尤度の統合結果を所定
の閾値と比較し、本人識別尤度の統合値が所定の閾値よ
りも大きい場合には、本人であると判定し、小さい場合
には、本人でないと判定する。

【００３６】上述したように、本実施形態では、利用者
にとって操作が最も簡単であり、便利な音声による入力
を実現しているため、利用者の操作に対する不可を最小
限に抑えることができる。また、本実施形態では、利用
者本人の知識に基づいた事実を複数回質問し、利用者か
ら得られた全応答の認識結果を総合的に利用することに
より、認識精度の曖昧さをカバーし、かつ本人であるか
否かの確からしさを判断している。

【００３７】なお、上記実施形態では、利用者に対する
質問を音声出力装置１０を利用して音声で行い、利用者
からの音声による応答を音声認識装置１１で認識してい
るが、本発明は、このような質問の出力および該質問に
対する応答の入力を音声で行うものに限定されるもので
なく、質問を出力する手段および該質問に対する応答を
入力する手段は音声以外のものでもよいものである。特
に、応答を入力する手段は、音声以外にキーボードなど
を使用して入力してもよいものである。

【００３８】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
データベースに格納されている属性に対する利用者の属
性値を利用者に質問し、この質問の属性に対して利用者
の応答した属性値を受け取り、この利用者の属性応答値
をデータベースに格納されている質問の属性に対する全
利用者の属性値のそれぞれと照合して、利用者の属性応
答値の、全利用者の属性値のそれぞれに対する確からし
さを表す評価値を算出するという処理をデータベースに
格納されている複数の属性の各々について行って、この
複数の属性に対する利用者からの属性応答値のそれぞれ
の評価値を同様に算出し、この算出した複数の属性に対
する複数の評価値の統合結果に基づき利用者の本人性を
判断するので、利用者の属性値という利用者の知識に基
づいた複数の質問を行うことで、なりすましを防止で
き、より強いセキュリティを確保することができるとと
もに、知識に基づく質問に答えるものであることから、
記憶力なども問われない。

【００３９】また、本発明によれば、質問は音声によっ
て利用者に行われ、利用者は質問に対して音声で応答
し、この音声は音声認識されるので、利用者は認証操作
を負担に感じたり、困難に感じることがなく、行うこと
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態に係る対話型本人認証装置
の構成を示すブロック図である。

【図２】図１に示す対話型本人認証装置に使用されてい
る本人情報データベースの構成を示す図である。

【図３】図１に示す対話型本人認証装置に使用されてい
る認識対象データベースの構成を示す図である。

【図４】図２に示す本人情報データベースの具体例を示
す図である。

【図５】図３に示す認識対象データベースの具体例を示
す図である。

【図６】図１に示す対話型本人認証装置の認識結果出力
例を示す図である。

【符号の説明】

２ 利用者情報入力部 ３ 利用者情報抽出部 ４ 質問部 ５ 音声入力部 ６ 音声認識部 ７ 認識結果出力部 ８ 認識結果統合部 ９ 本人認証部 １０ 音声出力装置 １１ 音声認識装置 ３１ 本人情報データベース ６１ 認識対象データベース

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｇ１０Ｌ 3/00 ５７１Ｕ

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 利用者との対話を利用して利用者の認証
   を行う対話型本人認証方法であって、 複数の属性の各々に対する各利用者の属性値をデータベ
   ースに格納しておき、 認証対象である利用者の識別情報が入力された場合、前
   記データベースに格納されている属性に対する該利用者
   の属性値を利用者に質問し、 該質問の属性に対して利用者が応答した属性値を受け取
   り、 この利用者の属性応答値を前記データベースに格納され
   ている前記質問の属性に対する全利用者の属性値のそれ
   ぞれと照合して、前記利用者の属性応答値の、全利用者
   の属性値のそれぞれに対する確からしさを表す評価値を
   算出し、 前記質問を前記データベースに格納されている複数の属
   性の各々について行って、この複数の属性に対する利用
   者からの属性応答値のそれぞれの評価値を同様に算出
   し、この算出した複数の属性に対する複数の評価値の統
   合結果に基づき利用者の本人性を判断することを特徴と
   する対話型本人認証方法。
2. 【請求項２】 前記質問は、音声によって利用者に対し
   て行われ、前記質問に対して利用者が応答した属性値の
   受け取りは、利用者からの音声を音声認識して行うこと
   を特徴とする請求項１記載の対話型本人認証方法。
3. 【請求項３】 利用者との対話を利用して利用者の認証
   を行う対話型本人認証装置であって、 複数の属性の各々に対する各利用者の属性値を格納する
   データベースと、 認証対象である利用者の識別情報が入力された場合、前
   記データベースに格納されている属性に対する該利用者
   の属性値を利用者に質問する質問手段と、 前記質問の属性に対して利用者が応答した属性値を受け
   取る応答受取手段と、 この受け取った利用者の属性応答値を前記データベース
   に格納されている前記質問の属性に対する全利用者の属
   性値のそれぞれと照合して、前記利用者の属性応答値
   の、全利用者の属性値のそれぞれに対する確からしさを
   表す評価値を算出する評価値算出手段と、 前記質問を前記データベースに格納されている複数の属
   性の各々について行って、この複数の属性に対する利用
   者からの属性応答値のそれぞれの評価値を同様に算出
   し、この算出した複数の属性に対する複数の評価値の統
   合結果に基づき利用者の本人性を判断する本人性判断手
   段とを有することを特徴とする対話型本人認証装置。
4. 【請求項４】 前記質問手段は、音声によって利用者に
   対して質問を行う音声出力手段を有し、前記応答受取手
   段は、前記質問に対して利用者が応答した音声を音声認
   識する音声認識手段を有することを特徴とする請求項３
   記載の対話型本人認証装置。