JP3754297B2 - キーとして、身体局部の連続的に変化する特徴を利用する安全システム - Google Patents
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Description
発明の技術分野
本発明のシステムは、ユーザの身体局部全体ではなくて一部分を参照して防護される安全取引キーに関する。
【0002】
発明の背景
クレジットカードによる取引の詐欺は非常に不経済な問題である。このような詐欺を防止するには、クレジットカードが盗まれたものではなくまたは認可された方式で使用されていることを確認する必要がある。例えば、いくつかのクレジットカードには、ユーザの写真が貼られている。また、身元を確認するため、指紋または網膜スキャンを使用することも提案されている。
【0003】
この問題は、インターネットで行われると一層難問題になる。盗まれたクレジットカードは、使用する人が自ら現われる必要がないのでインターネットで容易に使用できる。カードを使用する人を、カードの写真と照合する職員はいない。
【0004】
指紋は、ユーザの身元を検証する有効な方法として提唱されている。中央のクレジットカードを保証する会社は、ユーザの指紋の画像を保持している。比較的安価な指紋スキャナを利用することができる。ユーザは、特定の指を、指紋スキャナに挿入し、次いで、ユーザの指のスキャンを、クレジットカードの情報とともに送る。次に、この受け取られた指紋情報は、取引を容認する前に、データベース内の指紋の情報と照合される。
【0005】
この種の指紋照合の問題点としては、入って来る指紋を、比較される莫大な可能性と比較することが困難なこととその帯域幅がある。
【0006】
したがって、指紋の科学は、指紋を定義し、そして指紋を、異なったクラスに分離する。現在使用されているパターンのクラスは、蹄状紋、渦状紋および弓状紋である。これらパターンのうち約65%が蹄状紋であり、30%が渦状紋であり、そして約5%が弓状紋である。指紋は、指紋自体に観測されるものを、締状紋、渦状紋およびクラスターの用語で定義する文字と数字を組み合せたクラスターの記号表示で一般に記載される。インターネットまたは遠隔地での完全で絶対的な確認は困難な問題になっている。インターネットアクセス詐欺の犯人は、詐欺を行う手口が極めて巧妙であることが多い。例えば、犯人らは、個人のパスワードや個人のアクセス番号を含む情報を盗み取る精巧なシステムを使用することが多い。したがって、ユーザが指紋の画像を送る時に、ハッカーはその画像を盗み取った後、その盗み取った画像を使用して詐欺をはたらく。
【0007】
その上に、全画像を送ることは帯域幅集約型操作である。この操作は、何分もかかるので、容認できない遅延を起こす。
【0008】
全画像を暗号化することは、勿論可能である。しかし、これを行うには、システムを、数学的に一層精巧にする必要がある。
【0009】
概要
本発明の発明者らは、インターネット上で、常に変化する個人アクセスコードを使用することが望ましいことを確認した。コンピュータが記憶できないかまたは通常の方法では計算できないタイプのかような常に変化するアクセスコードを利用することは非常に有利である。その上に、そのシステムは、ユーザに複雑な情報を記憶することを要求するシステムであってはならない。
【0010】
このシステムによれば、ユーザの身体局部が、常に変化する個人アクセスコードとして使用される。しかし、ユーザの身体局部の全画像を使用するのではなくて、このシステムは、画像の異なる部分だけを選択して送る。その画像の異なる部分は、その送られる時点を示す時刻と日付のスタンプに基づいて計算される。それ故、情報を受け取るハッカーまたは認可されていないユーザは、身体局部を示す情報の一部分しか受け取らない。受取り人は、画像全体を再構成するのに十分な情報を得ることができない。したがって、認可されていない受取り人は、その後の時刻に情報を再使用できない。というのは、その後の時刻には異なるタイムスタンプがあるので異なる情報が必要だからである。
【0011】
したがって、認可されていない受信は、受取り人には事実上、全く役に立たない。なぜならば認可されていない受信は、受取り人に、その後の時刻に、情報を再構成させるのに十分な情報を提供しないからである。また、認可されていない受信は、受取り人に、指紋の情報をすべて提供しているわけではない。
【0012】
このシステムには、送る情報の量を減らすことができるという別の追加の利点がある。したがって、このシステムでは、システムの必要とする全帯域幅が減り、かつ操作するのに必要な時間が短くなる。
【0013】
さらに、本発明のシステムには、システムにさらなる安全保護を与える暗号化キーを含む追加の側面があり、そして、その追加の側面は、指紋の方向(オリエンテーション)を補償することである。
【0014】
これらのおよび他の側面を添付図面を参照して詳細に説明する。
【0015】
好ましい実施態様の説明
図1は本発明のシステムの基本的ブロック図を示す。遠隔前提部分(remote
premise)100は一般にユーザの住宅または事務所である。その遠隔前提部分100はパーソナルコンピュータ102と指紋スキャナ104を備えている。ユーザは、自分の指106aを、指紋スキャナ104に入れると、次に、パーソナルコンピュータ102は、そのメモリに事前記憶されたプログラムによって、指紋スキャナ104を制御する。それから、その指紋情報は、電話ライン110によって中央コンピュータ120に送られる。前記中央コンピュータ120はデータベースメモリ130を備え、データベースメモリ130には、複数の指紋が記憶されている。その記憶された指紋は各々、好ましくは、認可されているユーザの全指紋のディジタル化バージョンを有している。
【0016】
図2は、試料の指紋の全体を、格子パターンで示す。本発明にしたがって行われる区分化処理(segmentation processing)は、図2に示すx、y格子にしたがって実施される。前記指紋のx座標は、200のような直線を引いて区分する。この実施態様では、これらの直線は、一定のピッチで引かれているが、他の実施態様では、これらの直線はランダムピッチで引いてもよい。これらの直線のピッチは、事実上ランダムな時刻と日付のスタンプにしたがって選択される。パーソナルコンピュータ102はリアルタイムクロック(実時間時計)104を備え、リアルタイムクロック104は図3に示す時刻と日付のスタンプを生成する。一実施態様では、月の日付が、1日の時間と分に付加され、最下位の2つのビットがピッチのミリメートルの数を示す。また、直線間の距離を選択する異なる方法も本願で説明する。
【0017】
指紋スキャナ104は、指紋の全画像を得て、その全画像をワーキングメモリ106に格納する。リアルタイムクロック104からの出力が、ワーキングメモリ106から、情報の列(column)を選択して読み出すサンプルホールド回路を制御する。各列は、図2に示すXの値各々にそって位置するn個の画素の幅の試料に対応し、nは1〜20である。したがって、図2の実施態様では、メモリ106から読み出される好ましくは5個、すなわち5個の画素の幅の列がある。これら五つの列が一つのメッセージにアセンブルされて、電話ライン110によって送られる。符号108で示す暗号化のブロックは、送る前の情報を任意にさらに保護する。
【0018】
他端にて、電話ライン110を介した情報を、中央コンピュータ120が受け取る。その受け取られた情報は、図3に示す形態で、パーソナルコンピュータ102によって送られるパケットを含む。部分300はリアルタイムクロックの情報である。この実施態様で、そのクロック情報は、1998年6月24日、午後6:04を示している(なお1804は24時間表示である)。上記のように、本願に示す極めて単純化されたアルゴリズムは、24+18+4の加算演算により、試料200の各間の間隔を46mmとする。
【0019】
照合プロセス135は、図4に示すフローチャートを実行して、中央コンピュータ120がその情報を認可されている情報として受け入れるべきかどうかを正確に判定する。
【0020】
第1に、ステップ400において、前記照合プロセスは、前記送られたタイムスタンプを、リアルタイムクロック140に保有されている中央コンピュータ120自身のタイムスタンプと照合する。入力タイムスタンプは、予め定められたしきい値内、例えば中央コンピュータ120自身のタイムスタンプの10分間以内である限り正しいとみなされる。もしそうでない場合、システムは、401において、パーソナルコンピュータ102に、その時刻を設定せよと指示するメッセージを戻す。
【0021】
別の実施態様は、指紋情報を送る前に、インターネットベースの時刻標準111を使用してパーソナルコンピュータ102のリアルタイムクロック104を設定するルーチンをパーソナルコンピュータ102で実行する。これが実行されると、ステップ400におけるしきい値は、例えば1分間まで短くすることができる。
【0022】
ステップ400におけるタイムスタンプの照合結果がOKであれば、フローはステップ402に進み、そこでシステムは図2に示すXの値を計算する。ステップ404において、システムは、前記Xの値に応じたユーザの指紋情報の値を、ユーザの指紋情報の全体を記憶しているデータベースメモリ130から読み出す。電話ライン110を介して受け取った情報とデータベースメモリ130から読み出した情報とをステップ406において照合する。上記照合の結果が、これら2つの情報が同じでないことを示したならば、ステップ408において0.5度の回転が実行され、続いてフローはステップ404に進み、回転された情報が再読み出しされる。この回転は、+15度まで行われ次いで−15度まで行われる。これら照合結果がどれも一致しない場合、その取引はステップ410で凍結される。その照合結果が、ステップ406で、一致していると判定されたならば、その取引はステップ412で認可される。
【0023】
日付と時刻のスタンプを区分する一方法を先に述べた。勿論、他の方法で、リアルタイムクロックを2桁の数字に簡単に区分することができる。日付と時刻のスタンプを取り出して、ランダム情報を有効に形成するように区分する方法は、この実施態様で使用できる。
【0024】
もうひとつの方法は、分解能が最低の2桁の数字を、これが過去30日以内に使用されていない場合に使用する方法である。このシステムは、この数字が再使用されるのを防止して、その値が常に変化し、かつ同じ情報を再使用しようとするいずれの試みも阻止することを保証する。
【0025】
図5は、情報を検出して送る好ましい方法を示す。曲線、直線および渦巻きは各々、対数関数を利用して、その数学的指数等価数(mathematical exponential equivalent)まで減らすことができる。基準直線を上記のように選択する。その基準直線と指紋の対象直線との交差点にて、直線の方向が度数で決定される。その度数は、基準点から正の数(180未満)または負の数(180より大きい)である。
【0026】
図5は、例えば、直線0−0と指紋の交差を示す。点1は試料1に対応している。前記基準直線があり、その直線とのなす角度を求める。図5は点1における角度が−22.16度であることを示している。
【0027】
採取する試料の数は、前記基準直線と交差する指紋情報の数によって決まる。これらの試料を得て、これら試料は、次に、それらの対数等価数によって、または対数暗号化方式を使用して提示することができる。
【0028】
したがって、この第2の実施態様は、図6に示すフローチャートにしたがって作動する中央コンピュータ120のプロセスを利用する。図4のように、ステップ600では、送られてきたタイムスタンプを、中央コンピュータ120自身のスタンプと照合して、偽のタイムスタンプが送られていないことを確認する。再び、Xをステップ602で計算する。ステップ604で、システムは、受け取られた直線の数を、システム自体のデータベースメモリ130内の基準直線と交差する指紋データの数と照合する。この情報は初期照合情報であり、この情報は、指紋の傾きによって変化せず重要である。これがステップ604においてbad(悪い)であれば、オペレーションはステップ606において拒絶される。ステップ608において、入ってくる暗号化情報は、復号化されて角度に戻る。この復号化情報は、次に、各種直線の各種の角度を提示する。ステップ610で行われる照合は、各直線の角度とそのデータベースの各直線との角度の照合である。前記両方の角度が合致しているか、またはすべての角度がすべて同じ大きさの角度の差を有していると、前記取引がステップ612で認可される。このシステムは、指紋を回転させる補償を必要としない。なぜならば、照合ステップ612は、たとえすべての角度が同じ大きさだけ間違っていても照合結果を容認するからである。したがって、このシステムは、有効に、指紋の傾き補償を内蔵している。
【0029】
ごく少数の実施態様を、詳細に開示してきたが、本願の特許請求の範囲の主題の範囲内であれば変形が可能である。例えば、この実施態様は、時刻と日付のスタンプを使用して常に変化する指標を形成する特別の方法を説明しているが、前記指標を形成する他のランダムな方法も可能である。重要な特徴は、オペレーションが常に変化しており、かつユーザの身体局部が利用されていることである。さらに、模様情報が独特の情報である限り、網膜スキャンなどの他の模様情報を利用して、類似のオペレーションを実行することができる。かような変形はすべて、本願の特許請求の範囲に含まれる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明のシステムの基本ブロックを示す。
【図2】 本明細書に示す好ましいモードでなされる方法で区分されている指紋の線図を示す。
【図3】 時刻と日付のスタンプのフォーマットを示す。
【図4】 第1実施態様のオペレーションのフローチャートを示す。
【図5】 第2実施態様が角度情報を得る方式を示す。
【図6】 第2実施態様のオペレーションのフローチャートを示す。
Claims (16)
- ユーザ独特の身体局部の形状の全てではなく時刻によって規定される一部分を示す情報であって、第1時刻において、その後の時刻の場合とは異なる一部分を示す情報を、時刻を表す情報と共に受け取り、
前記受け取った情報をデータベース内の情報と前記受け取った時刻を表す情報を用いて照合し、かつ
前記受け取った情報が前記データベース内の情報と一致するとき取引を認可するようにした遠隔取引を検証する方法。 - 前記ユーザの身体局部は指紋である請求項1に記載の方法。
- 前記身体局部の一部分を表す情報は、前記身体局部の形状を区分する線に沿った前記指紋の試料を示す請求項2に記載の方法。
- 前記身体局部の形状を区分する線の位置が異なる時刻において変化し、その結果、前記身体局部の形状を区分する線の間の距離が、前記第1時刻において、第2時刻の場合とは異なるようにした請求項3に記載の方法。
- 前記身体局部の形状を区分する線の位置が、ランダムに決定される請求項4に記載の方法。
- 前記身体局部の形状を区分する線の位置が、タイムスタンプに基づいてランダムに決定される請求項5に記載の方法。
- 前記身体局部の一部分を表す情報が特定の直線に対するユーザの指紋の角度を示す試料を含み、前記特定の直線の位置が前記第1時刻と第2時刻とで異なる請求項1に記載の方法。
- 前記第1時刻と第2時刻との間における前記指紋の特定の直線に対する傾きを補償することをさらに含んでなる請求項2に記載の方法。
- 前記第1時刻と第2時刻との間における前記指紋の特定の直線に対する傾きを補償することをさらに含んでなる請求項7に記載の方法。
- 前記指紋の特定の直線に対する角度が前記データベース内の指紋の特定の直線に対する角度と互いに同じ関係をもっているかどうかを判定して、前記指紋の特定の直線に対する傾きの補償を行うようにした請求項9に記載の方法。
- ユーザの身体局部の画像をとるスキャナと、
前記画像を受け取り、前記画像の全てではなく時刻によって規定される一部分であって第1時刻と第2時刻とで異なる一部分を示す情報を伝送するプロセッサとを備えたクレジットカードの詐欺を減らすシステムであって、
前記プロセッサは、前記画像の一部分を表す情報を数字に変換して時刻を表す情報と共に伝送するシステム。 - 前記プロセッサが、画像を前記第1時刻と第2時刻とで異なる間隔を有する複数の直線で区分し、かつ前記複数の直線に沿った前記画像の一部分を示す情報を伝送する請求項11に記載のシステム。
- 前記身体局部は指紋であり、
前記プロセッサによって伝送される画像の一部分を示す情報は、前記複数の直線に沿った前記指紋の前記直線に対する角度を示す情報を含む請求項12に記載のシステム。 - 第1遠隔コンピュータにてユーザのクレジットカードを受け取り、
前記第1遠隔コンピュータにてユーザの指紋も受け取り、
第1時刻において第2時刻とは異なるランダム値を得て、
前記ランダム値を使用して、前記ユーザの指紋の画像の全てではなく前記ランダム値によって規定される一部分を伝送用に選択し、
前記選択した一部分を、前記一部分を示していて伝送するために用いられる数に変換し、
前記クレジットカードの番号および前記ランダム値を、前記選択したユーザの指紋の画像の一部分とともに、処理のために遠隔地に伝送し、
前記遠隔地において、第2遠隔地コンピュータが、前記クレジットカードの番号を受け取り、そしてユーザの指紋の画像を得ていて、
ユーザの指紋の前記一部分および前記ランダム値を受け取り、前記ユーザの指紋の一部分が、前記第2遠隔地コンピュータのメモリ内の前記得ていたユーザの指紋の画像と整合するかどうかを前記受け取ったランダム値を用いて判定することを含むクレジットカードの取引を検証する方法であって、
前記判定は、ユーザの指紋の特定の直線に対する傾きの補償を含み、ユーザの指紋が前記メモリ内の指紋の画像に整合しない場合、前記傾きが補償されたユーザの指紋の前記一部分が前記メモリ内の画像と整合するかどうかを判定する方法。 - 前記変換は、直線と交差している指紋の角度に変換することを含んでいる請求項14に記載の方法。
- 前記ランダム値は第1遠隔地コンピュータに内蔵の時計から得て、前記第2遠隔地コンピュータの時計と照合することがさらに含まれている請求項14に記載の方法。
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