生体情報が格納されたＩＣカードおよびそのアクセス制御方法
【課題】柔軟に対応できるＩＣカードシステムの構築。
【解決手段】ＩＣカード所持者から予め取得しておいた既得生体情報と、ＩＣカードに対するアクセス可否を判断するためのセキュリティステータスとを、ＩＣカードに格納する。そのうえで、生体認証装置が、ＩＣカード所持者から生体情報を取得するとともに、ＩＣカードから既得生体情報を読み出す。そして、生体認証装置が、生体情報と既得生体情報とを照合したうえで、その照合結果をＩＣカードに送信する。さらに、ＩＣカードが、送信されてきた照合結果を検証して当該照合結果が不正に偽造または改竄されたものであるか否かを判断し、偽造または改竄されたものでないと判断すると、セキュリティステータスを更新する。
【解決手段】ＩＣカード所持者から予め取得しておいた既得生体情報と、ＩＣカードに対するアクセス可否を判断するためのセキュリティステータスとを、ＩＣカードに格納する。そのうえで、生体認証装置が、ＩＣカード所持者から生体情報を取得するとともに、ＩＣカードから既得生体情報を読み出す。そして、生体認証装置が、生体情報と既得生体情報とを照合したうえで、その照合結果をＩＣカードに送信する。さらに、ＩＣカードが、送信されてきた照合結果を検証して当該照合結果が不正に偽造または改竄されたものであるか否かを判断し、偽造または改竄されたものでないと判断すると、セキュリティステータスを更新する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は生体情報が格納されたＩＣカードと、そのＩＣカードに対するアクセス制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、交通,金融,パスポート,運転免許証等の様々な分野でＩＣカードの普及が進んでいる。ＩＣカードは不揮発性メモリを有し、そこにファイルやカード所持者の暗証番号等を格納することができる。ＩＣカードの基本的な機能の一つとして、暗証番号のカード内照合がある。このカード内照合の機能は、次のように実現される。
【０００３】
まず、ＩＣカードの不揮発性メモリに格納された暗証番号と、外部から入力された暗証番号とを照合し、その照合結果をＩＣカード内の揮発性メモリに保持する。この情報はセキュリティステータスと呼ばれる。一方、ＩＣカード内のファイルには、例えばＩＣカード所持者のみがこのファイルを読み出すことができる場合、読出しに先立ってＩＣカード所持者の暗証番号の照合が必要であることを示す情報がこのファイルの属性情報として書き込まれている。これをセキュリティ属性と呼ぶ。先に述べたセキュリティステータスがこのセキュリティ属性で示される条件を満たしている場合に限り、このファイルの読出しが許可される。このようにＩＣカード内部で暗証番号を照合し、ＩＣカード自身でファイルへのアクセス可否を判断することにより、高いセキュリティを確保することができる。
【０００４】
一方、本人確認の安全性および利便性を高める手段として、指紋や顔画像等による生体認証を用いたシステムが考案され（例えば特許文献１）、実用化されつつある。現状では、暗証番号のようにＩＣカード内部で生体情報を照合することは処理時間等の点で実用的ではなく、外部で照合が行われるのが一般的である。また、外部装置としてセンサ等を備えた専用装置が必要であることから高度なセキュリティが要求される限られたシステムでのみ採用されているのが現状である。
【特許文献１】特開２０００−２１５２７９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、今後、より広くＩＣカードを使用する場合、生体認証装置が備えられたシステムでは生体認証を行い、それ以外のシステムでは暗証番号による本人確認を行うといったように、生体認証と暗証番号認証との両用が必要となるが、従来技術では、生体認証を行ったにもかかわらず、暗証番号の入力が必要となり、使用者にとっての利便性が損なわれるといった課題（第１の課題）がある。
【０００６】
これを前述の例で具体的に説明すると、生体認証がＩＣカードの外部で行われ、その照合結果がＩＣカード内のセキュリティステータスに反映されないため、生体認証を行っただけではファイルの読出しができない。すなわち、ファイルのセキュリティ属性を満たすためには暗証番号の照合が必要となり、ＩＣカード所持者にとっては、生体認証によって本人であることが確認されたにもかかわらず、暗証番号の入力が必要になるといった利便性を損なったシステムとなってしまう。
【０００７】
また、第２の課題として、生体認証特有の安全性（他人受入率）と利便性（本人拒否率）との間のトレードオフの問題がある。ＩＣカードを用いた生体認証では、ＩＣカードに格納された生体情報とＩＣカード所持者の生体情報とを照合することにより本人確認を行うが、これらの情報の類似度に基づく判定値（閾値）が設定される。これにより、そのシステムに合った安全性と利便性を設定することが可能となる。しかしながら、その一方で、本人拒否率を低く抑えようとすれば他人受入率は高くなり、逆に、他人受入率を低く抑えようとすれば本人拒否率は高くなる。生体認証を行うＩＣカードシステムでは、この特性に柔軟に対応できることが望まれる。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するため、本発明のアクセス制御方法は、
ＩＣカードと生体認証装置との間におけるアクセス制御方法であって、
ＩＣカード所持者から予め取得しておいた既得生体情報と、前記ＩＣカードに対するアクセス可否を判断するためのセキュリティステータスとを、前記ＩＣカードに格納する第１のステップと、
前記生体認証装置が、前記ＩＣカード所持者から当該ＩＣカード所持者の生体情報を取得するとともに、前記ＩＣカードから前記既得生体情報を読み出す第２のステップと、
前記生体認証装置が、前記生体情報と前記既得生体情報とを照合したうえで、その照合結果を前記ＩＣカードに送信する第３のステップと、
前記ＩＣカードが、送信されてきた前記照合結果を検証して当該照合結果が不正に偽造または改竄されたものであるか否かを判断し、偽造または改竄されたものでないと判断すると、前記セキュリティステータスを更新する第４のステップと、
を含む。これにより、前述した第１の課題が解決される。
【０００９】
また、本発明の態様として、次のものがある。すなわち、前記第３のステップでは、前記生体情報と前記既得生体情報との照合に基づいて、本人であることの確からしさの度合いを示す中間値を生成したうえで、当該中間値をアクセス制限の程度に応じて任意に設定可能な閾値と比較することで前記照合結果を作成する。これにより、前述した第２の課題が解決される。
【発明の効果】
【００１０】
生体認証装置における生体認証結果が、安全性を確保しつつＩＣカード内のセキュリティステータスに反映されるため、暗証番号のカード内での照合結果と同様に、外部での生体認証の結果をアクセス制御に使用することができる。この結果、生体認証さえ行えば、暗証番号の入力は不要となり、利便性に富んだシステムを構築することができる。
【００１１】
また、照合結果として、「照合成功」、「照合失敗」の二値識別だけでなく、グレーゾーンの情報を送ることができ、本人であるかどうかを示す“確からしさ”のレベルに応じて、アクセス許容範囲を制限することができることとなり、生体認証の特性に柔軟に対応できるシステムの構築が可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。
（実施の形態１）
図1は本発明の実施の形態１によるアクセス制御方法を行うＩＣカードの構成図である。図1において、１はＩＣカードであり、２はＩＣカード１の所持者を認証するための機器である。機器２としては生体認証装置がこれにあたるが、システムによって暗証番号入力装置が機器２として追加される。ＩＣカード１はＣＰＵ３とＲＡＭ４とＥＥＰＲＯＭ５とを備える。ＣＰＵ３は機器２との間のコマンドおよびレスポンスの送受信やアクセス制御を初めとするＩＣカード１の処理全般を司る。ＲＡＭ４は作業用に使用される揮発性メモリであって、セキュリティステータス６が順次格納される。また、ＥＥＰＲＯＭ５は、ＩＣカード所持者が予め設定しておいた暗証番号情報７,ＩＣカード所持者から予め取得しておいた既得生体情報８,秘密鍵情報９,および各種のセキュリティファイル１０,１２等が格納された不揮発性メモリである。
【００１３】
図２は暗証暗号による本人確認を行ってＩＣカード１を用いたアプリケーションを利用する場合における、暗証番号の照合の処理手順を示したものである。このシステムでは、図１の機器２は暗証番号入力装置となる。暗証番号入力装置２はキーパッドからなる入力部（図示せず）を備えており、ＩＣカード所持者はこの入力部から自身の暗証番号を入力する（ステップＳ２１）。これを受けて暗証番号入力装置２は、入力された暗証番号入力情報とともに暗証番号照合要求をＩＣカード１に送る（ステップＳ２２）。この要求を受けたＩＣカード１は、ＥＥＰＲＯＭ５に格納されている暗証番号情報７と送られてきた暗証番号入力情報とを照合する（ステップＳ２３）。ステップＳ２３における照合結果が正しければ、暗証番号入力情報が正しく照合された証として、ＲＡＭ４のセキュリティステータス６を更新する（ステップＳ２４）。セキュリティステータス６は図３に示す通り８ビットで構成されており、そのうち最上位ビット（ｂ８）は使用されず、下位７ビット（ｂ１〜ｂ７）にあたる照合情報３１が使用される。照合情報３１の各ビットはそれぞれ一つのキー（暗証番号や機器認証鍵など）に対応しており、本実施の形態では、最下位ビット（ｂ１）がＩＣカード所持者の暗証番号に対応している。すなわち、暗証番号入力情報が正しく照合された場合、このビット（ｂ１）が値‘１’に設定される。
【００１４】
ＩＣカード１に格納されるファイルのセキュリティ属性は図４に示す構造を有する。図４ではファイル１０のセキュリティ属性１１の場合で説明するが、ファイル１２のセキュリティ属性１３も同様の構造を持つ。セキュリティ属性１１はアクセスモード４１とセキュリティ条件４２とで構成される。アクセスモード４１には、当該ファイルに対するアクセスの種別（例えば、読出し機能）を識別する情報が格納される。また、セキュリティ条件４２には、アクセスモード４１で指定された機能を実行するに先立って照合すべきキーに関する情報が格納される。このセキュリティ条件４２は８ビットで構成され、下位７ビットにあたるキー条件４４の各ビット（ｂ１〜ｂ７）は、セキュリティステータス６の照合情報３１の各ビット（ｂ１〜ｂ７）に対応している。すなわち、ファイル１０を読み出すために暗証番号入力情報の照合が必要である場合は、キー条件の最下位ビット（ｂ１）が値‘１’に設定されており、ファイル１０を読み出す際には、ＩＣカード１のＣＰＵ３がキー条件４４と照合情報３１とを比較し、照合情報３１の内容がキー条件４４で示される条件を満たしている場合に限り、読出しを許可する。
【００１５】
セキュリティ条件４２の最上位ビット（ｂ８）にあたる論理条件４３は、キー条件４４の複数のビットに‘１’が設定されている場合に意味を持つもので、この論理条件４３は、複数のキーの全てが照合されなければならない状態（ＡＮＤ論理）と、複数のキーのいずれか一つのキーが照合されればよい（ＯＲ論理）状態とを識別するために使用される。なお、図４では、読出し機能を例にとって説明したが、書込み等の他の機能についても同様で、機能の数だけ同じ構造の情報を有する。
【００１６】
セキュリティステータス６はＲＡＭ４（揮発性メモリ）内の情報であるため、ＩＣカード１への電源供給が切断されると、その情報は失われる。また、ＩＣカード１に電源が供給された際には、ＩＣカード１のＣＰＵ３はセキュリティステータス６をクリアする。したがって、ＩＣカード１を次に使用する際、ＩＣカード所持者は新たに暗証番号を入力することが必要となる。
【００１７】
図５は生体認証による本人確認を行ってＩＣカード１を用いたアプリケーションを利用する場合における、生体認証の処理手順を示したものである。このシステムでは、図1の機器２は生体認証装置となる。
【００１８】
まず、第1フェーズとして機器認証、すなわちＩＣカード１による生体認証装置２の認証が行われる。生体認証装置２がＩＣカード１に乱数の生成を要求すると（ステップＳ５１）、ＩＣカード１は乱数を生成して生体認証装置２に送信する（ステップＳ５２）。生体認証装置２はこの乱数を、予め取得して記録しておいた秘密鍵情報で暗号化することで機器認証情報を生成してＩＣカード１に送信する。これがＩＣカード１への機器認証要求である（ステップＳ５３,Ｓ５４）。ＩＣカード１のＥＥＰＲＯＯＭ５には生体認証装置２の秘密鍵情報と同じ秘密鍵情報９が予め格納されており、この秘密鍵情報９により、暗号化された機器認証情報を復号する。その復号結果とＩＣカード１自身が生成した乱数とを比較することにより検証する（ステップＳ５５）。この比較結果が同一を示す場合、機器認証情報が正しい秘密鍵で暗号化されており生体認証装置２は不正なものでないとみなすことができる。また、この時、生体認証装置２とＩＣカード１とは二組のセッション鍵を生成して共有する（ステップＳ５６Ａ,Ｓ５６Ｂ；以降の説明では、これらを第１のセッション鍵および第２のセッション鍵と呼ぶ）。
【００１９】
セッション鍵の生成方法は、例えば、前述した秘密鍵と乱数とに特定の演算を施すことで実施される。この演算に、第１のセッション鍵と第２のセッション鍵とを区別するためのパラメータを入力すれば、二組のセッション鍵を生成することができる。このようにして、生体認証装置２とＩＣカード１とが同じ演算を行うことにより、双方が同じセッション鍵を共有することができる。
【００２０】
次に第２フェーズとして、生体認証装置２が、ＩＣカード１のＥＥＰＲＯＭ５に格納されている既得生体情報８を読み出す（ステップＳ５７,Ｓ５８,Ｓ５９）。この際、生体情報８は第1フェーズで生成された第1のセッション鍵によって暗号化した後に送信される。生体認証装置２は同じセッション鍵に基づいて既得生体情報８を復号した後、生体認証処理を行う（ステップＳ６０）。すなわち、ＩＣカード所持者から生体情報を取得し、特徴抽出を行った後、抽出した生体情報の特徴とＩＣカード１から読み出した既得生体情報８とを照合する。照合結果は、両情報の類似度として数値化される。さらにその照合結果（類似度）は、本システムに予め設定されている閾値とさらに照合される。そして、照合結果（類似度）が閾値より高い場合に本人であると判断される。ここでいう閾値とは、ＩＣカード所持者が本人であることをどの程度の確度で確かめる必要があるかの判断基準となるデータであって、アクセス制限の程度に応じて種々設定される。
【００２１】
次に第３フェーズとして、ＩＣカード１のセキュリティステータス６の更新が行われる（ステップＳ６１,Ｓ６２,Ｓ６３）。この処理は生体認証装置２からＩＣカード１に、図６に示すセキュリティステータス更新コマンドを送信する（ステップＳ６１の処理）ことにより開始される。セキュリティステータス更新コマンドにおいて、コマンドクラス６１はコマンドのセキュリティレベルを示すものであり、後述するＭＡＣ６４によって本コマンドが保護されていることを示す。コマンドコード６２は本コマンドがセキュリティステータス更新コマンドであることを識別するためのものである。パラメータ６３は更新の対象となるセキュリティステータス６のビット番号を示す。本実施の形態では、暗証番号用に割り当てられたものと同じ最下位ビット（ｂ１）を示す情報を設定する。ＭＡＣ６４は改竄を防止するためのメッセージ認証コード(Message Authentication Code)である。
【００２２】
具体的には、生体認証装置２とＩＣカード１とは、コマンドクラス６１とコマンドコード６２とパラメータ６３とを連結したうえで、その連結体を前述した第２のセッション鍵で暗号化した後、８バイトに圧縮することでＭＡＣ６４を生成する。
【００２３】
ＩＣカード１はセキュリティステータス更新コマンドを受信すると、同じセッション鍵によりＭＡＣを生成し、これが受信したＭＡＣ６４と同じであれば、本コマンドが不正に偽造あるいは改竄されたものでないと判断する。ＩＣカード１は改竄なしを確認するすると、機器（生体認証装置）２での生体認証が正しく行われたものとみなし、パラメータ６３で指定されるセキュリティステータス６の最下位ビット（ｂ１）を‘１’に設定する（ステップＳ６３）。
【００２４】
このようにして、機器（生体認証装置）２で生体認証が行われた場合も、ＩＣカード１内で暗証番号が照合された場合と同様に、セキュリティステータス６の最下位ビット（ｂ１）が設定されるため、その後、ファイル１０の読出しが可能となる。すなわち、生体認証を行えば、暗証番号を入力する必要がなくなるため、ＩＣカード所持者にとっての利便性が向上する。また、セキュリティステータス更新コマンドは第１フェーズの機器認証において正当と認められた生体認証装置２しか生成できないため、セキュリティは確保される。
【００２５】
なお、前述した例では、ファイル１０,１２に対するアクセス制御に関して、暗証番号の照合と生体認証の影響範囲が等価である場合について説明したが、暗証番号の照合に比べて生体認証はより確実な本人確認手段であるため、暗証番号の照合後に実行できる機能と、生体認証後に実行できる機能とを別々に設定できれば、より柔軟性を増すことができる。これは、暗証番号の照合と生体認証とで、照合情報３１およびキー条件４４において異なるビットを割当てることにより実現することができる。
【００２６】
一例として、ファイル１０の読出しは暗証番号の照合後もしくは生体認証後に実行でき、ファイル１２の読出しは生体認証後のみ実行できるようにする方法について、以下、図７を参照して説明する。これを実現するために、照合情報３１およびキー条件４４について、暗証番号の照合用にｂ１を割り当て、生体認証用にｂ２を割り当てる。そのうえで、
ファイル１０のセキュリティ条件を図７（ａ）に示すように、
・論理条件４３をＯＲ条件に設定しておけば、
暗証番号の照合後もしくは生体認証後にファイル１０の読出しが可能となる。
【００２７】
また、ファイル１２のセキュリティ条件を図７（ｂ）に示すように、
・論理条件４３をＡＮＤ条件に設定し、
・生体認証に対応するｂ２に‘１’を設定し、
・暗証番号照合に対応するｂ１に’０’を設定しておけば、
暗証番号を照合してもこのファイルの読出しは実行できず、生体認証を行って初めて読出しが可能となる。なお、このケースでは‘１’に設定されるビット数が1ビットのみであるため、論理条件４３はＡＮＤ論理あるいはＯＲ論理のどちらに設定しても構わない。
【００２８】
ファイル１２のセキュリティ条件を図７（ｃ）に示すように、
・論理条件４３をＡＮＤ条件に設定し、
・生体認証に対応するｂ２に‘１’を設定し、
・暗証番号照合に対応するｂ１に’１’を設定しておけば、
暗証番号の照合と生体認証の両方が必要となり、さらに強固なアクセス権設定が可能となる。
（実施の形態2）
実施の形態１では、生体認証装置２からＩＣカード１に送られる照合結果として、本人であることが確認できたか否かの二値識別の情報しか与えていない。しかしながら、実際には、特徴抽出されたデータは湿度や気温等の環境条件により異なるため、ＩＣカード１から読み出したデータと完全に一致することはない。そのため、生体認証装置２がＩCカード所持者から直接取得した生体情報とＩＣカード１から読み出された既得生体情報８との類似度が、予め設定された閾値と比較され、本人との一致／不一致が判定される。したがって、本人拒否率を低く抑えようとすれば他人受入率は高くなり、逆に、他人受入率を低く抑えようとすれば本人拒否率は高くなる。すなわち、設定した閾値によって判定が覆る可能性がある。
【００２９】
このような生体認証の特徴を考慮すれば、本人であることの“確からしさ”のレベルに応じて実行できる機能の範囲を制限できることは実用上メリットがある。例えば、本人であることが通常レベルで“確からしい”と判断できる場合は、特定の機能を除いて実行可能とし、この特定の機能に関しては、極めて高い精度の本人確認を必要とすることが考えられる。これは、照合情報３１およびキー条件４４において、生体認証用に複数のビットを割当てることにより実現することができる。
【００３０】
一例として、ファイル１０に格納されるデータは通常の個人データであり、ファイル１２に格納されるデータはプライバシー性が極めて高い個人データである場合を考える。具体的には、ファイル１０の読出しは暗証番号の照合後、あるいは通常レベルの生体認証後に可能であり、ファイル１２の読出しは高レベルの生体認証後のみ可能であるものとする。これを実現するため、照合情報３１およびキー条件４４において、生体認証用にｂ３とｂ４の２ビットを割り当てる。ここで、キー条件４４のｂ３の値が‘１’に設定されているとき、そのファイルを読み出すために通常レベルの生体認証が必要であることを意味し、ｂ４の値が‘１’に設定されているとき、そのファイルを読み出すために高レベルの生体認証が必要であることを意味する。暗証番号の照合用にも便宜上ｂ１とｂ２の２ビットを割り当てるが、暗証番号の照合の有無は１ビットで表現できるため、ｂ２は使用しない。
【００３１】
一方、生体認証装置２は高低の二つの閾値を設け、生体認証の特徴データが一致する率が二つの閾値の間にある場合は通常レベルの生体認証に成功したものと判断し、高い方の閾値を上回っている場合は、高レベルの生体認証に成功したものとみなす。低い方の閾値を下回った場合は、生体認証に失敗したものと判断する。そして、生体認証装置２から送信されるセキュリティステータス更新コマンドは実施の形態１と同じく図６に示す構成を有するが、パラメータ６３には前述した生体認証の照合結果のレベルを識別できる情報が設定される。
【００３２】
例えば、簡単な例として、キー条件４４のビット割当てに対応させ、パラメータ６３の値が‘０００００１００’（２進数）の時、通常レベルの生体認証に成功したことを示し、‘００００１０００’（２進数）の時、高レベルの生体認証に成功したことを示す。
【００３３】
図８（ａ）はファイル１０のセキュリティ条件を示す。本実施の形態では、論理条件４３はｂ１〜ｂ７の各ビット間の論理条件ではなく、暗証番号の照合に関する条件（すなわちｂ１およびｂ２）と生体認証に関する条件（すなわちｂ３およびｂ４）との間の論理条件（ＡＮＤ論理又はＯＲ論理）を意味する。すなわち、例えばＯＲ論理であれば、暗証番号の照合に関する条件あるいは生体認証に関する条件のいずれか一方を満たしていればよいことを意味する。図８（ａ）はｂ８がＯＲ論理を示し、ｂ３およびｂ１に‘１’が設定されているため、通常レベルの生体認証後か、あるいは暗証番号の照合後に、ファイル１０の読出しが可能となる。
【００３４】
一方、ファイル１２のセキュリティ条件は図８（ｂ）のように設定される。ここではｂ４だけに‘１’が設定されているため、高レベルの生体認証後のみファイル１２の読出しが可能となる。通常レベルの生体認証では、このファイルを読み出すことができない。
【００３５】
このように、生体認証装置２から送信されるセキュリティステータス更新コマンドのパラメータに、生体認証の照合結果のレベルを識別できる情報を設定し、キー条件として生体認証用に複数のビットを割り当てることにより、本人である“確からしさ”のレベルに応じて、アクセス許容範囲を制限することができることとなり、生体認証の特性に柔軟に対応できるシステムの構築が可能となる。
【００３６】
なお、上述した例では、暗証番号照合用のｂ２を使用していないが、ｂ２を使用することによって、生体認証と同様、暗証番号の照合にもレベル分けの概念を導入することも可能である。例えば、暗証番号の桁数がこれに相当する。すなわち、キー条件４４のｂ１に‘１’が設定されている場合は４桁の暗証番号の照合によってアクセス権が得られ、ｂ２に‘１’が設定されている場合は８桁以上の暗証番号の照合を必要とするといった応用が考えられる。図８（ｃ）は上述した桁の相違に基づく照合のレベル分け処理の一例である。この場合は、通常レベルの生体認証後か、あるいは８桁以上の暗証番号の照合後のみファイルの読出しが可能となる。
【００３７】
また、前述の例では、ファイルごとにアクセス条件を変える場合で説明したが、機能（例えば、読出しと書込み）ごとにアクセス条件を変えることもできる。前述した通り、アクセスモード４１とセキュリティ条件４２との組合せは一つのファイル内に機能の数の分だけ存在する。したがって、例えば読出し機能を示すアクセスモード４１におけるセキュリティ条件４２と、書込み機能を示すアクセスモード４１におけるセキュリティ条件４２とに、互いに異なる条件を設定することにより、読出しと書込みに対するアクセス条件を変えることが可能となる。
（実施の形態３）
前述した実施の形態１,２では、セキュリティステータス更新コマンドのパラメータ６３によって、変更対象となるセキュリティステータス６のビット番号を示す方法を説明した。しかしながら、実施の形態１,２では、生体認証装置２がどのビットでも操作可能となるため、関係のないビット（例えば、実施の形態２の場合で言えばｂ５〜ｂ７）も変更することが可能となってしまう。これらのビットは生体認証装置２以外の機器用等に割り当てられるケースもあり、この場合は、生体認証装置２に操作権限が与えられないのが通常であるため、生体認証装置２が自由にこれらのビットを操作できるのはセキュリティ上好ましくない。
【００３８】
この対策として、実施の形態３では、既得生体情報８の格納部として図９に示す構造を持たせる。図９において、特徴データ９１は既得生体情報８の本体（特徴データ）であり、キー属性９２は、この既得生体情報８に紐付けられた情報で、セキュリティステータス６のビット番号を示す。
【００３９】
まずは実施の形態１の構成においてさらにセキュリティを向上させる構成について説明する。セキュリティステータス更新コマンドのパラメータ６３には、生体認証に成功したことのみを示す情報（固定値でよい）が設定される。そして、実施の形態１と同じ方法によって、セキュリティステータス更新コマンドが偽造または改竄されたものでないことを確認した後、セキュリティステータス６が変更される。この時、既得生体情報８のキー属性９２が参照される。すなわち、セキュリティステータス６の複数ビットのうち、キー属性９２に設定されている番号に相当するビットに‘１’が設定される。
【００４０】
次に実施の形態２に対してセキュリティを向上させる方法について説明する。セキュリティステータス更新コマンドのパラメータ６３には、生体認証のレベルを示す情報が設定される。例えば値‘１’が設定されている時は通常レベルの生体認証が行われたことを示し、値‘２’が設定されている時は高レベルの生体認証が行われたことを示す。キー属性９２は、通常レベルに対応したビット番号‘３’と高レベルに対応したビット番号‘４’という二つの情報を有しており、セキュリティステータス更新コマンドのパラメータ６３で示される生体認証のレベルに応じて、セキュリティステータス６の対応するビットが‘１’に設定される。
【００４１】
このようにセキュリティステータス更新コマンドの実行によって操作されるセキュリティステータス６のビット番号は、コマンドによって与えられるのではなく、ＩＣカード１自身で決定することになる。このため、生体認証装置２が権限のないビットを不正に操作することができなくなり、セキュリティが向上することとなる。
【００４２】
なお、この目的を実現するための方法は上記に限ったものではなく、様々な実現方法が考えられる。例えば、セキュリティステータス更新コマンドのパラメータ６３に生体認証を成功した閾値そのものを設定し、その値によりＩＣカード１側で操作するビットを決定するといった方法等でもよい。
（実施の形態４）
これまで述べてきた実施の形態では、図５で示した３つのフェーズで処理を行う場合で説明したが、生体情報を暗号化して送信する必要がない場合は、より少ないステップ数で同じ目的を達成することができる。これを図１０を参照して説明する。
【００４３】
まず、生体認証装置２からの要求（ステップＳ１０１）に応じて、ＩＣカード１は格納されている既得生体情報８を送信する（ステップＳ１０２）。生体認証装置２はＩＣ所持者から直接取得した生体情報とＩＣカード１から読み出した既得生体情報８とを照合する（ステップＳ１０３）。ステップＳ１０３における照合において本人であると確認できた場合、ＩＣカード１に乱数を要求し（ステップＳ１０４）、ＩＣカード１はその要求に応じて乱数を生成して生体認証装置２に送る（ステップＳ１０５）。その後、生体認証装置２はＩＣカード１から取得した乱数と、更新の対象となるセキュリティステータス６のビット番号とを連結したものを秘密鍵で暗号化して機器認証情報を生成してＩＣカード１に送る（ステップＳ１０６,Ｓ１０７）。ＩＣカード１は送られてきた機器認証情報を、ＩＣカード１と同じ秘密鍵で復号して、自身が生成した乱数と一致するものが含まれていれば、
・生体認証装置２が正当なものであり、
・前記ビット番号が信頼できるものである、
と判断してセキュリティステータスを更新する（ステップＳ１０８）。それ以降の処理内容は、これまでの実施の形態と同じである。
【００４４】
この手順に従えば、生体認証装置２の認証と、セキュリティステータスの更新指示とを同時に行えるため、トータル的に少ない処理量および伝送量で処理を実施することができる。
【００４５】
なお、前述した例では、更新の対象となるセキュリティステータス６のビット番号を乱数と組み合わせることとしたが、実施の形態３と同様に、生体認証が成功したことのみを示す情報あるいは成功した生体認証のレベルを示す情報を乱数と組み合わせても同じ目的を達成できることは言うまでもない。
【産業上の利用可能性】
【００４６】
本発明にかかる方法は、暗証番号および生体認証を用いたＩＣカードシステムに有用である。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】本実施の形態１におけるＩＣカードの構成図
【図２】本実施の形態１における暗証番号の照合処理手順
【図３】本実施の形態１におけるセキュリティステータスの構成図
【図４】本実施の形態１におけるセキュリティ属性の構成図
【図５】本実施の形態１における生体認証の照合処理手順
【図６】本実施の形態１におけるセキュリティステータス更新コマンドの構成図
【図７】本実施の形態１におけるセキュリティ条件の構成図
【図８】本実施の形態２におけるセキュリティ条件の構成図
【図９】本実施の形態３における生体情報の構成図
【図１０】本実施の形態４における生体認証の照合処理手順
【符号の説明】
【００４８】
１ ＩＣカード
２ 機器（暗証番号入力装置又は生体認証装置）
６ セキュリティステータス
７ 暗証番号
８ 生体情報
９ 秘密鍵
１１ セキュリティ属性
１３ セキュリティ属性
３１ 照合情報
４１ アクセスモード
４２ セキュリティ条件
４３ 論理条件
４４ キー条件
９１ 特徴データ
９２ キー属性
【技術分野】
【０００１】
本発明は生体情報が格納されたＩＣカードと、そのＩＣカードに対するアクセス制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、交通,金融,パスポート,運転免許証等の様々な分野でＩＣカードの普及が進んでいる。ＩＣカードは不揮発性メモリを有し、そこにファイルやカード所持者の暗証番号等を格納することができる。ＩＣカードの基本的な機能の一つとして、暗証番号のカード内照合がある。このカード内照合の機能は、次のように実現される。
【０００３】
まず、ＩＣカードの不揮発性メモリに格納された暗証番号と、外部から入力された暗証番号とを照合し、その照合結果をＩＣカード内の揮発性メモリに保持する。この情報はセキュリティステータスと呼ばれる。一方、ＩＣカード内のファイルには、例えばＩＣカード所持者のみがこのファイルを読み出すことができる場合、読出しに先立ってＩＣカード所持者の暗証番号の照合が必要であることを示す情報がこのファイルの属性情報として書き込まれている。これをセキュリティ属性と呼ぶ。先に述べたセキュリティステータスがこのセキュリティ属性で示される条件を満たしている場合に限り、このファイルの読出しが許可される。このようにＩＣカード内部で暗証番号を照合し、ＩＣカード自身でファイルへのアクセス可否を判断することにより、高いセキュリティを確保することができる。
【０００４】
一方、本人確認の安全性および利便性を高める手段として、指紋や顔画像等による生体認証を用いたシステムが考案され（例えば特許文献１）、実用化されつつある。現状では、暗証番号のようにＩＣカード内部で生体情報を照合することは処理時間等の点で実用的ではなく、外部で照合が行われるのが一般的である。また、外部装置としてセンサ等を備えた専用装置が必要であることから高度なセキュリティが要求される限られたシステムでのみ採用されているのが現状である。
【特許文献１】特開２０００−２１５２７９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、今後、より広くＩＣカードを使用する場合、生体認証装置が備えられたシステムでは生体認証を行い、それ以外のシステムでは暗証番号による本人確認を行うといったように、生体認証と暗証番号認証との両用が必要となるが、従来技術では、生体認証を行ったにもかかわらず、暗証番号の入力が必要となり、使用者にとっての利便性が損なわれるといった課題（第１の課題）がある。
【０００６】
これを前述の例で具体的に説明すると、生体認証がＩＣカードの外部で行われ、その照合結果がＩＣカード内のセキュリティステータスに反映されないため、生体認証を行っただけではファイルの読出しができない。すなわち、ファイルのセキュリティ属性を満たすためには暗証番号の照合が必要となり、ＩＣカード所持者にとっては、生体認証によって本人であることが確認されたにもかかわらず、暗証番号の入力が必要になるといった利便性を損なったシステムとなってしまう。
【０００７】
また、第２の課題として、生体認証特有の安全性（他人受入率）と利便性（本人拒否率）との間のトレードオフの問題がある。ＩＣカードを用いた生体認証では、ＩＣカードに格納された生体情報とＩＣカード所持者の生体情報とを照合することにより本人確認を行うが、これらの情報の類似度に基づく判定値（閾値）が設定される。これにより、そのシステムに合った安全性と利便性を設定することが可能となる。しかしながら、その一方で、本人拒否率を低く抑えようとすれば他人受入率は高くなり、逆に、他人受入率を低く抑えようとすれば本人拒否率は高くなる。生体認証を行うＩＣカードシステムでは、この特性に柔軟に対応できることが望まれる。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するため、本発明のアクセス制御方法は、
ＩＣカードと生体認証装置との間におけるアクセス制御方法であって、
ＩＣカード所持者から予め取得しておいた既得生体情報と、前記ＩＣカードに対するアクセス可否を判断するためのセキュリティステータスとを、前記ＩＣカードに格納する第１のステップと、
前記生体認証装置が、前記ＩＣカード所持者から当該ＩＣカード所持者の生体情報を取得するとともに、前記ＩＣカードから前記既得生体情報を読み出す第２のステップと、
前記生体認証装置が、前記生体情報と前記既得生体情報とを照合したうえで、その照合結果を前記ＩＣカードに送信する第３のステップと、
前記ＩＣカードが、送信されてきた前記照合結果を検証して当該照合結果が不正に偽造または改竄されたものであるか否かを判断し、偽造または改竄されたものでないと判断すると、前記セキュリティステータスを更新する第４のステップと、
を含む。これにより、前述した第１の課題が解決される。
【０００９】
また、本発明の態様として、次のものがある。すなわち、前記第３のステップでは、前記生体情報と前記既得生体情報との照合に基づいて、本人であることの確からしさの度合いを示す中間値を生成したうえで、当該中間値をアクセス制限の程度に応じて任意に設定可能な閾値と比較することで前記照合結果を作成する。これにより、前述した第２の課題が解決される。
【発明の効果】
【００１０】
生体認証装置における生体認証結果が、安全性を確保しつつＩＣカード内のセキュリティステータスに反映されるため、暗証番号のカード内での照合結果と同様に、外部での生体認証の結果をアクセス制御に使用することができる。この結果、生体認証さえ行えば、暗証番号の入力は不要となり、利便性に富んだシステムを構築することができる。
【００１１】
また、照合結果として、「照合成功」、「照合失敗」の二値識別だけでなく、グレーゾーンの情報を送ることができ、本人であるかどうかを示す“確からしさ”のレベルに応じて、アクセス許容範囲を制限することができることとなり、生体認証の特性に柔軟に対応できるシステムの構築が可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。
（実施の形態１）
図1は本発明の実施の形態１によるアクセス制御方法を行うＩＣカードの構成図である。図1において、１はＩＣカードであり、２はＩＣカード１の所持者を認証するための機器である。機器２としては生体認証装置がこれにあたるが、システムによって暗証番号入力装置が機器２として追加される。ＩＣカード１はＣＰＵ３とＲＡＭ４とＥＥＰＲＯＭ５とを備える。ＣＰＵ３は機器２との間のコマンドおよびレスポンスの送受信やアクセス制御を初めとするＩＣカード１の処理全般を司る。ＲＡＭ４は作業用に使用される揮発性メモリであって、セキュリティステータス６が順次格納される。また、ＥＥＰＲＯＭ５は、ＩＣカード所持者が予め設定しておいた暗証番号情報７,ＩＣカード所持者から予め取得しておいた既得生体情報８,秘密鍵情報９,および各種のセキュリティファイル１０,１２等が格納された不揮発性メモリである。
【００１３】
図２は暗証暗号による本人確認を行ってＩＣカード１を用いたアプリケーションを利用する場合における、暗証番号の照合の処理手順を示したものである。このシステムでは、図１の機器２は暗証番号入力装置となる。暗証番号入力装置２はキーパッドからなる入力部（図示せず）を備えており、ＩＣカード所持者はこの入力部から自身の暗証番号を入力する（ステップＳ２１）。これを受けて暗証番号入力装置２は、入力された暗証番号入力情報とともに暗証番号照合要求をＩＣカード１に送る（ステップＳ２２）。この要求を受けたＩＣカード１は、ＥＥＰＲＯＭ５に格納されている暗証番号情報７と送られてきた暗証番号入力情報とを照合する（ステップＳ２３）。ステップＳ２３における照合結果が正しければ、暗証番号入力情報が正しく照合された証として、ＲＡＭ４のセキュリティステータス６を更新する（ステップＳ２４）。セキュリティステータス６は図３に示す通り８ビットで構成されており、そのうち最上位ビット（ｂ８）は使用されず、下位７ビット（ｂ１〜ｂ７）にあたる照合情報３１が使用される。照合情報３１の各ビットはそれぞれ一つのキー（暗証番号や機器認証鍵など）に対応しており、本実施の形態では、最下位ビット（ｂ１）がＩＣカード所持者の暗証番号に対応している。すなわち、暗証番号入力情報が正しく照合された場合、このビット（ｂ１）が値‘１’に設定される。
【００１４】
ＩＣカード１に格納されるファイルのセキュリティ属性は図４に示す構造を有する。図４ではファイル１０のセキュリティ属性１１の場合で説明するが、ファイル１２のセキュリティ属性１３も同様の構造を持つ。セキュリティ属性１１はアクセスモード４１とセキュリティ条件４２とで構成される。アクセスモード４１には、当該ファイルに対するアクセスの種別（例えば、読出し機能）を識別する情報が格納される。また、セキュリティ条件４２には、アクセスモード４１で指定された機能を実行するに先立って照合すべきキーに関する情報が格納される。このセキュリティ条件４２は８ビットで構成され、下位７ビットにあたるキー条件４４の各ビット（ｂ１〜ｂ７）は、セキュリティステータス６の照合情報３１の各ビット（ｂ１〜ｂ７）に対応している。すなわち、ファイル１０を読み出すために暗証番号入力情報の照合が必要である場合は、キー条件の最下位ビット（ｂ１）が値‘１’に設定されており、ファイル１０を読み出す際には、ＩＣカード１のＣＰＵ３がキー条件４４と照合情報３１とを比較し、照合情報３１の内容がキー条件４４で示される条件を満たしている場合に限り、読出しを許可する。
【００１５】
セキュリティ条件４２の最上位ビット（ｂ８）にあたる論理条件４３は、キー条件４４の複数のビットに‘１’が設定されている場合に意味を持つもので、この論理条件４３は、複数のキーの全てが照合されなければならない状態（ＡＮＤ論理）と、複数のキーのいずれか一つのキーが照合されればよい（ＯＲ論理）状態とを識別するために使用される。なお、図４では、読出し機能を例にとって説明したが、書込み等の他の機能についても同様で、機能の数だけ同じ構造の情報を有する。
【００１６】
セキュリティステータス６はＲＡＭ４（揮発性メモリ）内の情報であるため、ＩＣカード１への電源供給が切断されると、その情報は失われる。また、ＩＣカード１に電源が供給された際には、ＩＣカード１のＣＰＵ３はセキュリティステータス６をクリアする。したがって、ＩＣカード１を次に使用する際、ＩＣカード所持者は新たに暗証番号を入力することが必要となる。
【００１７】
図５は生体認証による本人確認を行ってＩＣカード１を用いたアプリケーションを利用する場合における、生体認証の処理手順を示したものである。このシステムでは、図1の機器２は生体認証装置となる。
【００１８】
まず、第1フェーズとして機器認証、すなわちＩＣカード１による生体認証装置２の認証が行われる。生体認証装置２がＩＣカード１に乱数の生成を要求すると（ステップＳ５１）、ＩＣカード１は乱数を生成して生体認証装置２に送信する（ステップＳ５２）。生体認証装置２はこの乱数を、予め取得して記録しておいた秘密鍵情報で暗号化することで機器認証情報を生成してＩＣカード１に送信する。これがＩＣカード１への機器認証要求である（ステップＳ５３,Ｓ５４）。ＩＣカード１のＥＥＰＲＯＯＭ５には生体認証装置２の秘密鍵情報と同じ秘密鍵情報９が予め格納されており、この秘密鍵情報９により、暗号化された機器認証情報を復号する。その復号結果とＩＣカード１自身が生成した乱数とを比較することにより検証する（ステップＳ５５）。この比較結果が同一を示す場合、機器認証情報が正しい秘密鍵で暗号化されており生体認証装置２は不正なものでないとみなすことができる。また、この時、生体認証装置２とＩＣカード１とは二組のセッション鍵を生成して共有する（ステップＳ５６Ａ,Ｓ５６Ｂ；以降の説明では、これらを第１のセッション鍵および第２のセッション鍵と呼ぶ）。
【００１９】
セッション鍵の生成方法は、例えば、前述した秘密鍵と乱数とに特定の演算を施すことで実施される。この演算に、第１のセッション鍵と第２のセッション鍵とを区別するためのパラメータを入力すれば、二組のセッション鍵を生成することができる。このようにして、生体認証装置２とＩＣカード１とが同じ演算を行うことにより、双方が同じセッション鍵を共有することができる。
【００２０】
次に第２フェーズとして、生体認証装置２が、ＩＣカード１のＥＥＰＲＯＭ５に格納されている既得生体情報８を読み出す（ステップＳ５７,Ｓ５８,Ｓ５９）。この際、生体情報８は第1フェーズで生成された第1のセッション鍵によって暗号化した後に送信される。生体認証装置２は同じセッション鍵に基づいて既得生体情報８を復号した後、生体認証処理を行う（ステップＳ６０）。すなわち、ＩＣカード所持者から生体情報を取得し、特徴抽出を行った後、抽出した生体情報の特徴とＩＣカード１から読み出した既得生体情報８とを照合する。照合結果は、両情報の類似度として数値化される。さらにその照合結果（類似度）は、本システムに予め設定されている閾値とさらに照合される。そして、照合結果（類似度）が閾値より高い場合に本人であると判断される。ここでいう閾値とは、ＩＣカード所持者が本人であることをどの程度の確度で確かめる必要があるかの判断基準となるデータであって、アクセス制限の程度に応じて種々設定される。
【００２１】
次に第３フェーズとして、ＩＣカード１のセキュリティステータス６の更新が行われる（ステップＳ６１,Ｓ６２,Ｓ６３）。この処理は生体認証装置２からＩＣカード１に、図６に示すセキュリティステータス更新コマンドを送信する（ステップＳ６１の処理）ことにより開始される。セキュリティステータス更新コマンドにおいて、コマンドクラス６１はコマンドのセキュリティレベルを示すものであり、後述するＭＡＣ６４によって本コマンドが保護されていることを示す。コマンドコード６２は本コマンドがセキュリティステータス更新コマンドであることを識別するためのものである。パラメータ６３は更新の対象となるセキュリティステータス６のビット番号を示す。本実施の形態では、暗証番号用に割り当てられたものと同じ最下位ビット（ｂ１）を示す情報を設定する。ＭＡＣ６４は改竄を防止するためのメッセージ認証コード(Message Authentication Code)である。
【００２２】
具体的には、生体認証装置２とＩＣカード１とは、コマンドクラス６１とコマンドコード６２とパラメータ６３とを連結したうえで、その連結体を前述した第２のセッション鍵で暗号化した後、８バイトに圧縮することでＭＡＣ６４を生成する。
【００２３】
ＩＣカード１はセキュリティステータス更新コマンドを受信すると、同じセッション鍵によりＭＡＣを生成し、これが受信したＭＡＣ６４と同じであれば、本コマンドが不正に偽造あるいは改竄されたものでないと判断する。ＩＣカード１は改竄なしを確認するすると、機器（生体認証装置）２での生体認証が正しく行われたものとみなし、パラメータ６３で指定されるセキュリティステータス６の最下位ビット（ｂ１）を‘１’に設定する（ステップＳ６３）。
【００２４】
このようにして、機器（生体認証装置）２で生体認証が行われた場合も、ＩＣカード１内で暗証番号が照合された場合と同様に、セキュリティステータス６の最下位ビット（ｂ１）が設定されるため、その後、ファイル１０の読出しが可能となる。すなわち、生体認証を行えば、暗証番号を入力する必要がなくなるため、ＩＣカード所持者にとっての利便性が向上する。また、セキュリティステータス更新コマンドは第１フェーズの機器認証において正当と認められた生体認証装置２しか生成できないため、セキュリティは確保される。
【００２５】
なお、前述した例では、ファイル１０,１２に対するアクセス制御に関して、暗証番号の照合と生体認証の影響範囲が等価である場合について説明したが、暗証番号の照合に比べて生体認証はより確実な本人確認手段であるため、暗証番号の照合後に実行できる機能と、生体認証後に実行できる機能とを別々に設定できれば、より柔軟性を増すことができる。これは、暗証番号の照合と生体認証とで、照合情報３１およびキー条件４４において異なるビットを割当てることにより実現することができる。
【００２６】
一例として、ファイル１０の読出しは暗証番号の照合後もしくは生体認証後に実行でき、ファイル１２の読出しは生体認証後のみ実行できるようにする方法について、以下、図７を参照して説明する。これを実現するために、照合情報３１およびキー条件４４について、暗証番号の照合用にｂ１を割り当て、生体認証用にｂ２を割り当てる。そのうえで、
ファイル１０のセキュリティ条件を図７（ａ）に示すように、
・論理条件４３をＯＲ条件に設定しておけば、
暗証番号の照合後もしくは生体認証後にファイル１０の読出しが可能となる。
【００２７】
また、ファイル１２のセキュリティ条件を図７（ｂ）に示すように、
・論理条件４３をＡＮＤ条件に設定し、
・生体認証に対応するｂ２に‘１’を設定し、
・暗証番号照合に対応するｂ１に’０’を設定しておけば、
暗証番号を照合してもこのファイルの読出しは実行できず、生体認証を行って初めて読出しが可能となる。なお、このケースでは‘１’に設定されるビット数が1ビットのみであるため、論理条件４３はＡＮＤ論理あるいはＯＲ論理のどちらに設定しても構わない。
【００２８】
ファイル１２のセキュリティ条件を図７（ｃ）に示すように、
・論理条件４３をＡＮＤ条件に設定し、
・生体認証に対応するｂ２に‘１’を設定し、
・暗証番号照合に対応するｂ１に’１’を設定しておけば、
暗証番号の照合と生体認証の両方が必要となり、さらに強固なアクセス権設定が可能となる。
（実施の形態2）
実施の形態１では、生体認証装置２からＩＣカード１に送られる照合結果として、本人であることが確認できたか否かの二値識別の情報しか与えていない。しかしながら、実際には、特徴抽出されたデータは湿度や気温等の環境条件により異なるため、ＩＣカード１から読み出したデータと完全に一致することはない。そのため、生体認証装置２がＩCカード所持者から直接取得した生体情報とＩＣカード１から読み出された既得生体情報８との類似度が、予め設定された閾値と比較され、本人との一致／不一致が判定される。したがって、本人拒否率を低く抑えようとすれば他人受入率は高くなり、逆に、他人受入率を低く抑えようとすれば本人拒否率は高くなる。すなわち、設定した閾値によって判定が覆る可能性がある。
【００２９】
このような生体認証の特徴を考慮すれば、本人であることの“確からしさ”のレベルに応じて実行できる機能の範囲を制限できることは実用上メリットがある。例えば、本人であることが通常レベルで“確からしい”と判断できる場合は、特定の機能を除いて実行可能とし、この特定の機能に関しては、極めて高い精度の本人確認を必要とすることが考えられる。これは、照合情報３１およびキー条件４４において、生体認証用に複数のビットを割当てることにより実現することができる。
【００３０】
一例として、ファイル１０に格納されるデータは通常の個人データであり、ファイル１２に格納されるデータはプライバシー性が極めて高い個人データである場合を考える。具体的には、ファイル１０の読出しは暗証番号の照合後、あるいは通常レベルの生体認証後に可能であり、ファイル１２の読出しは高レベルの生体認証後のみ可能であるものとする。これを実現するため、照合情報３１およびキー条件４４において、生体認証用にｂ３とｂ４の２ビットを割り当てる。ここで、キー条件４４のｂ３の値が‘１’に設定されているとき、そのファイルを読み出すために通常レベルの生体認証が必要であることを意味し、ｂ４の値が‘１’に設定されているとき、そのファイルを読み出すために高レベルの生体認証が必要であることを意味する。暗証番号の照合用にも便宜上ｂ１とｂ２の２ビットを割り当てるが、暗証番号の照合の有無は１ビットで表現できるため、ｂ２は使用しない。
【００３１】
一方、生体認証装置２は高低の二つの閾値を設け、生体認証の特徴データが一致する率が二つの閾値の間にある場合は通常レベルの生体認証に成功したものと判断し、高い方の閾値を上回っている場合は、高レベルの生体認証に成功したものとみなす。低い方の閾値を下回った場合は、生体認証に失敗したものと判断する。そして、生体認証装置２から送信されるセキュリティステータス更新コマンドは実施の形態１と同じく図６に示す構成を有するが、パラメータ６３には前述した生体認証の照合結果のレベルを識別できる情報が設定される。
【００３２】
例えば、簡単な例として、キー条件４４のビット割当てに対応させ、パラメータ６３の値が‘０００００１００’（２進数）の時、通常レベルの生体認証に成功したことを示し、‘００００１０００’（２進数）の時、高レベルの生体認証に成功したことを示す。
【００３３】
図８（ａ）はファイル１０のセキュリティ条件を示す。本実施の形態では、論理条件４３はｂ１〜ｂ７の各ビット間の論理条件ではなく、暗証番号の照合に関する条件（すなわちｂ１およびｂ２）と生体認証に関する条件（すなわちｂ３およびｂ４）との間の論理条件（ＡＮＤ論理又はＯＲ論理）を意味する。すなわち、例えばＯＲ論理であれば、暗証番号の照合に関する条件あるいは生体認証に関する条件のいずれか一方を満たしていればよいことを意味する。図８（ａ）はｂ８がＯＲ論理を示し、ｂ３およびｂ１に‘１’が設定されているため、通常レベルの生体認証後か、あるいは暗証番号の照合後に、ファイル１０の読出しが可能となる。
【００３４】
一方、ファイル１２のセキュリティ条件は図８（ｂ）のように設定される。ここではｂ４だけに‘１’が設定されているため、高レベルの生体認証後のみファイル１２の読出しが可能となる。通常レベルの生体認証では、このファイルを読み出すことができない。
【００３５】
このように、生体認証装置２から送信されるセキュリティステータス更新コマンドのパラメータに、生体認証の照合結果のレベルを識別できる情報を設定し、キー条件として生体認証用に複数のビットを割り当てることにより、本人である“確からしさ”のレベルに応じて、アクセス許容範囲を制限することができることとなり、生体認証の特性に柔軟に対応できるシステムの構築が可能となる。
【００３６】
なお、上述した例では、暗証番号照合用のｂ２を使用していないが、ｂ２を使用することによって、生体認証と同様、暗証番号の照合にもレベル分けの概念を導入することも可能である。例えば、暗証番号の桁数がこれに相当する。すなわち、キー条件４４のｂ１に‘１’が設定されている場合は４桁の暗証番号の照合によってアクセス権が得られ、ｂ２に‘１’が設定されている場合は８桁以上の暗証番号の照合を必要とするといった応用が考えられる。図８（ｃ）は上述した桁の相違に基づく照合のレベル分け処理の一例である。この場合は、通常レベルの生体認証後か、あるいは８桁以上の暗証番号の照合後のみファイルの読出しが可能となる。
【００３７】
また、前述の例では、ファイルごとにアクセス条件を変える場合で説明したが、機能（例えば、読出しと書込み）ごとにアクセス条件を変えることもできる。前述した通り、アクセスモード４１とセキュリティ条件４２との組合せは一つのファイル内に機能の数の分だけ存在する。したがって、例えば読出し機能を示すアクセスモード４１におけるセキュリティ条件４２と、書込み機能を示すアクセスモード４１におけるセキュリティ条件４２とに、互いに異なる条件を設定することにより、読出しと書込みに対するアクセス条件を変えることが可能となる。
（実施の形態３）
前述した実施の形態１,２では、セキュリティステータス更新コマンドのパラメータ６３によって、変更対象となるセキュリティステータス６のビット番号を示す方法を説明した。しかしながら、実施の形態１,２では、生体認証装置２がどのビットでも操作可能となるため、関係のないビット（例えば、実施の形態２の場合で言えばｂ５〜ｂ７）も変更することが可能となってしまう。これらのビットは生体認証装置２以外の機器用等に割り当てられるケースもあり、この場合は、生体認証装置２に操作権限が与えられないのが通常であるため、生体認証装置２が自由にこれらのビットを操作できるのはセキュリティ上好ましくない。
【００３８】
この対策として、実施の形態３では、既得生体情報８の格納部として図９に示す構造を持たせる。図９において、特徴データ９１は既得生体情報８の本体（特徴データ）であり、キー属性９２は、この既得生体情報８に紐付けられた情報で、セキュリティステータス６のビット番号を示す。
【００３９】
まずは実施の形態１の構成においてさらにセキュリティを向上させる構成について説明する。セキュリティステータス更新コマンドのパラメータ６３には、生体認証に成功したことのみを示す情報（固定値でよい）が設定される。そして、実施の形態１と同じ方法によって、セキュリティステータス更新コマンドが偽造または改竄されたものでないことを確認した後、セキュリティステータス６が変更される。この時、既得生体情報８のキー属性９２が参照される。すなわち、セキュリティステータス６の複数ビットのうち、キー属性９２に設定されている番号に相当するビットに‘１’が設定される。
【００４０】
次に実施の形態２に対してセキュリティを向上させる方法について説明する。セキュリティステータス更新コマンドのパラメータ６３には、生体認証のレベルを示す情報が設定される。例えば値‘１’が設定されている時は通常レベルの生体認証が行われたことを示し、値‘２’が設定されている時は高レベルの生体認証が行われたことを示す。キー属性９２は、通常レベルに対応したビット番号‘３’と高レベルに対応したビット番号‘４’という二つの情報を有しており、セキュリティステータス更新コマンドのパラメータ６３で示される生体認証のレベルに応じて、セキュリティステータス６の対応するビットが‘１’に設定される。
【００４１】
このようにセキュリティステータス更新コマンドの実行によって操作されるセキュリティステータス６のビット番号は、コマンドによって与えられるのではなく、ＩＣカード１自身で決定することになる。このため、生体認証装置２が権限のないビットを不正に操作することができなくなり、セキュリティが向上することとなる。
【００４２】
なお、この目的を実現するための方法は上記に限ったものではなく、様々な実現方法が考えられる。例えば、セキュリティステータス更新コマンドのパラメータ６３に生体認証を成功した閾値そのものを設定し、その値によりＩＣカード１側で操作するビットを決定するといった方法等でもよい。
（実施の形態４）
これまで述べてきた実施の形態では、図５で示した３つのフェーズで処理を行う場合で説明したが、生体情報を暗号化して送信する必要がない場合は、より少ないステップ数で同じ目的を達成することができる。これを図１０を参照して説明する。
【００４３】
まず、生体認証装置２からの要求（ステップＳ１０１）に応じて、ＩＣカード１は格納されている既得生体情報８を送信する（ステップＳ１０２）。生体認証装置２はＩＣ所持者から直接取得した生体情報とＩＣカード１から読み出した既得生体情報８とを照合する（ステップＳ１０３）。ステップＳ１０３における照合において本人であると確認できた場合、ＩＣカード１に乱数を要求し（ステップＳ１０４）、ＩＣカード１はその要求に応じて乱数を生成して生体認証装置２に送る（ステップＳ１０５）。その後、生体認証装置２はＩＣカード１から取得した乱数と、更新の対象となるセキュリティステータス６のビット番号とを連結したものを秘密鍵で暗号化して機器認証情報を生成してＩＣカード１に送る（ステップＳ１０６,Ｓ１０７）。ＩＣカード１は送られてきた機器認証情報を、ＩＣカード１と同じ秘密鍵で復号して、自身が生成した乱数と一致するものが含まれていれば、
・生体認証装置２が正当なものであり、
・前記ビット番号が信頼できるものである、
と判断してセキュリティステータスを更新する（ステップＳ１０８）。それ以降の処理内容は、これまでの実施の形態と同じである。
【００４４】
この手順に従えば、生体認証装置２の認証と、セキュリティステータスの更新指示とを同時に行えるため、トータル的に少ない処理量および伝送量で処理を実施することができる。
【００４５】
なお、前述した例では、更新の対象となるセキュリティステータス６のビット番号を乱数と組み合わせることとしたが、実施の形態３と同様に、生体認証が成功したことのみを示す情報あるいは成功した生体認証のレベルを示す情報を乱数と組み合わせても同じ目的を達成できることは言うまでもない。
【産業上の利用可能性】
【００４６】
本発明にかかる方法は、暗証番号および生体認証を用いたＩＣカードシステムに有用である。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】本実施の形態１におけるＩＣカードの構成図
【図２】本実施の形態１における暗証番号の照合処理手順
【図３】本実施の形態１におけるセキュリティステータスの構成図
【図４】本実施の形態１におけるセキュリティ属性の構成図
【図５】本実施の形態１における生体認証の照合処理手順
【図６】本実施の形態１におけるセキュリティステータス更新コマンドの構成図
【図７】本実施の形態１におけるセキュリティ条件の構成図
【図８】本実施の形態２におけるセキュリティ条件の構成図
【図９】本実施の形態３における生体情報の構成図
【図１０】本実施の形態４における生体認証の照合処理手順
【符号の説明】
【００４８】
１ ＩＣカード
２ 機器（暗証番号入力装置又は生体認証装置）
６ セキュリティステータス
７ 暗証番号
８ 生体情報
９ 秘密鍵
１１ セキュリティ属性
１３ セキュリティ属性
３１ 照合情報
４１ アクセスモード
４２ セキュリティ条件
４３ 論理条件
４４ キー条件
９１ 特徴データ
９２ キー属性
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＩＣカードと生体認証装置との間におけるアクセス制御方法であって、
ＩＣカード所持者から予め取得しておいた既得生体情報と、前記ＩＣカードに対するアクセス可否を判断するためのセキュリティステータスとを、前記ＩＣカードに格納する第１のステップと、
前記生体認証装置が、前記ＩＣカード所持者から当該ＩＣカード所持者の生体情報を取得するとともに、前記ＩＣカードから前記既得生体情報を読み出す第２のステップと、
前記生体認証装置が、前記生体情報と前記既得生体情報とを照合したうえで、その照合結果を前記ＩＣカードに送信する第３のステップと、
前記ＩＣカードが、送信されてきた前記照合結果を検証して当該照合結果が不正に偽造または改竄されたものであるか否かを判断し、偽造または改竄されたものでないと判断すると、前記セキュリティステータスを更新する第４のステップと、
を含むことを特徴とするアクセス制御方法。
【請求項２】
請求項１記載のアクセス制御方法において、
前記第３のステップでは、前記照合結果を暗号演算してなる暗号情報を前記ＩＣカードに送信し、
前記第４のステップでは、前記ＩＣカードが、送信されてきた前記暗号情報を復号検証して当該暗号情報が不正に偽造または改竄されたものであるか否かを判断する、
ことを特徴とするアクセス制御方法。
【請求項３】
請求項１記載のアクセス制御方法において、
前記ＩＣカード保持者による暗証番号入力を受け付ける入力部を有する暗証番号入力装置をさらに用意し、
前記第１のステップでは、前記ＩＣカードに、前記ＩＣカード所持者が予め設定しておいた暗証番号情報を格納し、
前記暗証番号入力装置が、前記ＩＣカード所持者が前記入力部に入力する暗証番号入力情報を前記ＩＣカードに送信する第５のステップと、
前記ＩＣカードが、前記暗証番号入力情報と前記暗証番号情報とを照合する第６のステップと、
をさらに含むことを特徴とするアクセス制御方法。
【請求項４】
請求項３記載のアクセス制御方法において、
前記第１のステップでは、前記セキュリティステータスとして、前記生体情報と前記既得生体情報との間の照合結果に基づいて更新される第１のフィールドと、前記暗証番号入力情報と前記暗証番号情報との間の照合結果に基づいて更新される第２のフィールドとを有するセキュリティステータスを前記ＩＣカードに格納し、
前記第４のステップでは、前記生体情報と前記既得生体情報との間の照合結果が不正に偽造または改竄されたものでないと判断すると、前記第１のフィールドを更新し、
前記第６のステップでは、前記暗証番号入力情報と前記暗証番号情報との間の照合結果が正しいと判断すると、前記第２のフィールドを更新する、
ことを特徴とするアクセス制御方法。
【請求項５】
請求項１記載のアクセス制御方法において、
前記第１のステップでは、前記既得生体情報として属性情報を有する情報を、前記セキュリティステータスとして複数のフィールドを有するセキュリティステータスを、それぞれ前記ＩＣカードに格納し、
前記第４のステップでは、前記ＩＣカードは、前記属性情報に基づいて、更新すべきセキュリティステータスのフィールドを選択する、
ことを特徴とするアクセス制御方法。
【請求項６】
請求項１記載のアクセス制御方法において、
前記第３のステップでは、前記生体情報と前記既得生体情報との照合に基づいて、本人であることの確からしさの度合いを示す中間値を生成したうえで、当該中間値をアクセス制限の程度に応じて任意に設定可能な閾値と比較することで前記照合結果を作成する、
ことを特徴とするアクセス制御方法。
【請求項７】
請求項１記載のアクセス制御方法において、
前記第３のステップでは、前記照合結果として、本人であることの確からしさの度合いに応じて３種類以上に段階分けされた照合結果を作成する、
ことを特徴とするアクセス制御方法。
【請求項８】
請求項７記載のアクセス制御方法において、
前記第３のステップでは、前記生体情報と前記既得生体情報との照合に基づいて、本人であることの確からしさの度合いを示す中間値を生成したうえで、当該中間値と、アクセス制限の程度に応じて互いに異なる複数の閾値とをそれぞれ比較することで、前記照合結果として、３種類以上に段階分けされた照合結果を作成する、
アクセス制御方法。
【請求項９】
ＩＣカード所持者から予め取得しておいた既得生体情報を格納する不揮発性メモリと、
外部の生体認証装置との間のアクセス可否を判断するためのセキュリティステータスを有する揮発性メモリと、
ＣＰＵと、
を有し、
前記ＣＰＵは、
前記不揮発性メモリから前記既得生体情報を読み出して、前記生体認証装置に送信する手段と、
前記ＩＣカード所持者から当該ＩＣカード所持者の生体情報を取得しかつ前記既得生体情報を受信した前記生体認証装置が、前記生体情報と前記既得生体情報とを照合して暗号演算したうえで送信する照合結果を受信する手段と、
受信した前記照合結果を復号検証することで当該照合結果が不正に偽造または改竄されたものであるか否かを判断し、偽造または改竄されたものでないと判断すると、前記揮発性メモリの前記セキュリティステータスを更新する手段と、
を有する、
ことを特徴とするＩＣカード。
【請求項１】
ＩＣカードと生体認証装置との間におけるアクセス制御方法であって、
ＩＣカード所持者から予め取得しておいた既得生体情報と、前記ＩＣカードに対するアクセス可否を判断するためのセキュリティステータスとを、前記ＩＣカードに格納する第１のステップと、
前記生体認証装置が、前記ＩＣカード所持者から当該ＩＣカード所持者の生体情報を取得するとともに、前記ＩＣカードから前記既得生体情報を読み出す第２のステップと、
前記生体認証装置が、前記生体情報と前記既得生体情報とを照合したうえで、その照合結果を前記ＩＣカードに送信する第３のステップと、
前記ＩＣカードが、送信されてきた前記照合結果を検証して当該照合結果が不正に偽造または改竄されたものであるか否かを判断し、偽造または改竄されたものでないと判断すると、前記セキュリティステータスを更新する第４のステップと、
を含むことを特徴とするアクセス制御方法。
【請求項２】
請求項１記載のアクセス制御方法において、
前記第３のステップでは、前記照合結果を暗号演算してなる暗号情報を前記ＩＣカードに送信し、
前記第４のステップでは、前記ＩＣカードが、送信されてきた前記暗号情報を復号検証して当該暗号情報が不正に偽造または改竄されたものであるか否かを判断する、
ことを特徴とするアクセス制御方法。
【請求項３】
請求項１記載のアクセス制御方法において、
前記ＩＣカード保持者による暗証番号入力を受け付ける入力部を有する暗証番号入力装置をさらに用意し、
前記第１のステップでは、前記ＩＣカードに、前記ＩＣカード所持者が予め設定しておいた暗証番号情報を格納し、
前記暗証番号入力装置が、前記ＩＣカード所持者が前記入力部に入力する暗証番号入力情報を前記ＩＣカードに送信する第５のステップと、
前記ＩＣカードが、前記暗証番号入力情報と前記暗証番号情報とを照合する第６のステップと、
をさらに含むことを特徴とするアクセス制御方法。
【請求項４】
請求項３記載のアクセス制御方法において、
前記第１のステップでは、前記セキュリティステータスとして、前記生体情報と前記既得生体情報との間の照合結果に基づいて更新される第１のフィールドと、前記暗証番号入力情報と前記暗証番号情報との間の照合結果に基づいて更新される第２のフィールドとを有するセキュリティステータスを前記ＩＣカードに格納し、
前記第４のステップでは、前記生体情報と前記既得生体情報との間の照合結果が不正に偽造または改竄されたものでないと判断すると、前記第１のフィールドを更新し、
前記第６のステップでは、前記暗証番号入力情報と前記暗証番号情報との間の照合結果が正しいと判断すると、前記第２のフィールドを更新する、
ことを特徴とするアクセス制御方法。
【請求項５】
請求項１記載のアクセス制御方法において、
前記第１のステップでは、前記既得生体情報として属性情報を有する情報を、前記セキュリティステータスとして複数のフィールドを有するセキュリティステータスを、それぞれ前記ＩＣカードに格納し、
前記第４のステップでは、前記ＩＣカードは、前記属性情報に基づいて、更新すべきセキュリティステータスのフィールドを選択する、
ことを特徴とするアクセス制御方法。
【請求項６】
請求項１記載のアクセス制御方法において、
前記第３のステップでは、前記生体情報と前記既得生体情報との照合に基づいて、本人であることの確からしさの度合いを示す中間値を生成したうえで、当該中間値をアクセス制限の程度に応じて任意に設定可能な閾値と比較することで前記照合結果を作成する、
ことを特徴とするアクセス制御方法。
【請求項７】
請求項１記載のアクセス制御方法において、
前記第３のステップでは、前記照合結果として、本人であることの確からしさの度合いに応じて３種類以上に段階分けされた照合結果を作成する、
ことを特徴とするアクセス制御方法。
【請求項８】
請求項７記載のアクセス制御方法において、
前記第３のステップでは、前記生体情報と前記既得生体情報との照合に基づいて、本人であることの確からしさの度合いを示す中間値を生成したうえで、当該中間値と、アクセス制限の程度に応じて互いに異なる複数の閾値とをそれぞれ比較することで、前記照合結果として、３種類以上に段階分けされた照合結果を作成する、
アクセス制御方法。
【請求項９】
ＩＣカード所持者から予め取得しておいた既得生体情報を格納する不揮発性メモリと、
外部の生体認証装置との間のアクセス可否を判断するためのセキュリティステータスを有する揮発性メモリと、
ＣＰＵと、
を有し、
前記ＣＰＵは、
前記不揮発性メモリから前記既得生体情報を読み出して、前記生体認証装置に送信する手段と、
前記ＩＣカード所持者から当該ＩＣカード所持者の生体情報を取得しかつ前記既得生体情報を受信した前記生体認証装置が、前記生体情報と前記既得生体情報とを照合して暗号演算したうえで送信する照合結果を受信する手段と、
受信した前記照合結果を復号検証することで当該照合結果が不正に偽造または改竄されたものであるか否かを判断し、偽造または改竄されたものでないと判断すると、前記揮発性メモリの前記セキュリティステータスを更新する手段と、
を有する、
ことを特徴とするＩＣカード。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公開番号】特開２００９−１５１５２８（Ｐ２００９−１５１５２８Ａ）
【公開日】平成２１年７月９日（２００９．７．９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−３２８６２２（Ｐ２００７−３２８６２２）
【出願日】平成１９年１２月２０日（２００７．１２．２０）
【出願人】（０００００５８２１）パナソニック株式会社 (73,050)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年７月９日（２００９．７．９）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年１２月２０日（２００７．１２．２０）
【出願人】（０００００５８２１）パナソニック株式会社 (73,050)
【Ｆターム（参考）】
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