特許 7080768 ＩＣカード、およびＩＣカードの制御方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2022-05-27

(45)【発行日】2022-06-06

(54)【発明の名称】ＩＣカード、およびＩＣカードの制御方法

(51)【国際特許分類】

   G06F 21/32 20130101AFI20220530BHJP

   G06T 7/00 20170101ALI20220530BHJP

   G06K 19/07 20060101ALI20220530BHJP

   G06K 19/073 20060101ALI20220530BHJP

   G06K 19/077 20060101ALI20220530BHJP

【ＦＩ】

G06F21/32

G06T7/00 530

G06K19/07 180

G06K19/073 054

G06K19/077 188

【請求項の数】 7

(21)【出願番号】P 2018153535

(22)【出願日】2018-08-17

(65)【公開番号】P2020027573

(43)【公開日】2020-02-20

【審査請求日】2021-07-09

(73)【特許権者】

【識別番号】000003078

【氏名又は名称】株式会社東芝

(73)【特許権者】

【識別番号】598076591

【氏名又は名称】東芝インフラシステムズ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110001634

【氏名又は名称】特許業務法人 志賀国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】澤村 聡視

【審査官】平井 誠

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１２－１５５６６４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００４－０７８７９１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１８－０４５３３０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００９－１１０１３２（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｇ０６Ｆ ２１／３２

Ｇ０６Ｔ ７／００

Ｇ０６Ｋ １９／０７

Ｇ０６Ｋ １９／０７３

Ｇ０６Ｋ １９／０７７

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

端末装置と通信する通信部と、
利用者の生体情報を取得する取得部と、
前記通信部により前記端末装置からコマンドが受信された場合、前記取得部により取得された生体情報と、当該生体情報と照合することにより本人認証が可能となる複数の生体認証用情報のそれぞれとを照合し、前記生体情報と前記生体認証用情報とが合致したマッチング成功数を導出し、前記マッチング成功数が閾値以上となった場合に本人であると認証する照合部と、
前記照合部により本人であると認証された場合には前記閾値を下げ、前記照合部により本人であると認証されない場合には前記閾値を上げる閾値見直し処理部と、
を備えるＩＣカード。

【請求項2】

前記閾値見直し処理部は、
前記照合部により本人であると認証された場合には、前記閾値を段階的に下げ、
前記照合部により本人であると認証されない場合には、前記閾値を上限値に戻す、
請求項１に記載のＩＣカード。

【請求項3】

前記閾値見直し処理部は、
前記照合部により本人であると認証された場合には、前記閾値を段階的に下げ、
前記照合部により本人であると認証されない場合には、前記閾値を段階的に上げる、
請求項１に記載のＩＣカード。

【請求項4】

前記閾値見直し処理部は、
前記照合部により本人であると認証された場合であって、且つ、前記閾値が下限値である場合、前記閾値を下げない、
請求項１から３のうちいずれか一項に記載のＩＣカード。

【請求項5】

前記閾値見直し処理部は、
前記照合部による処理が終了した後の前記マッチング成功数に基づいて、前記閾値の下げ幅あるいは前記閾値の上げ幅を決定する、
請求項１から４のうちいずれか一項に記載のＩＣカード。

【請求項6】

前記閾値見直し処理部は、
前記マッチング成功数が高いほど前記閾値の下げ幅が大きく、前記マッチング成功数が小さいほど前記閾値の上げ幅を大きくする、
請求項５に記載のＩＣカード。

【請求項7】

端末装置と通信する通信部と、利用者の生体情報を取得する取得部と、を備えるＩＣカードの処理部が、
前記通信部により前記端末装置からコマンドが受信された場合、前記取得部により取得された生体情報と、当該生体情報と照合することにより本人認証が可能となる複数の生体認証用情報のそれぞれとを照合し、前記生体情報と前記生体認証用情報とが合致したマッチング成功数を導出し、前記マッチング成功数が閾値以上となった場合に本人であると認証し、
本人であると認証された場合には前記閾値を下げ、
本人であると認証されない場合には前記閾値を上げる、
ＩＣカードの制御方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明の実施形態は、ＩＣカード、およびＩＣカードの制御方法に関する。

【背景技術】

【0002】

近年、ＩＣカードを利用する利用者の生体情報を使って本人認証を実施する機能を有するＩＣカードが普及し始めている。生体情報とは、例えば、指の指紋や静脈、目の虹彩などの情報である。これらの生体情報は、予めＩＣカードに埋設されたＩＣ（Integrated Circuit）チップに記憶される。しかしながら、ＩＣカードに用いられるＩＣチップは一般に処理能力があまり大きくないため、生体情報を用いた認証には時間がかかり、利便性が悪くなる場合があった。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開平０８－０９６１３５号公報

【文献】特開２００３－２４８６６１号公報

【文献】特開２００２－１８３７３４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

本発明が解決しようとする課題は、生体情報を用いた認証の時間を短縮することができるＩＣカード、およびＩＣカードの制御方法を提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0005】

実施形態のＩＣカードは、通信部と、取得部と、照合部と、閾値見直し処理部とを持つ。通信部は、端末装置と通信する。取得部は、利用者の生体情報を取得する。照合部は、前記通信部により前記端末装置からコマンドが受信された場合、前記取得部により取得された生体情報と、当該生体情報と照合することにより本人認証が可能となる複数の生体認証用情報のそれぞれとを照合し、前記生体情報と前記生体認証用情報とが合致したマッチング成功数を導出し、前記マッチング成功数が閾値以上となった場合に本人であると認証する。閾値見直し処理部は、前記照合部により本人であると認証された場合には前記閾値を下げ、前記照合部により本人であると認証されない場合には前記閾値を上げる。

【図面の簡単な説明】

【0006】

【図1】実施形態におけるＩＣカード１の概略構成図。

【図2】実施形態におけるＩＣカード１のハードウェア構成図。

【図3】実施形態におけるＩＣカード１の機能構成図。

【図4】端末装置１００およびＩＣカード１によって実行される処理の一例を示すシーケンス図。

【図5】処理部３０（ＩＣチップ２０および照合プロセッサ６０）により実行される処理の流れの概略を示すフローチャート。

【図6】生体情報照合部３２による生体認証処理の一例を示すフローチャート。

【図7】閾値見直し処理部３６による閾値見直し処理の一例を示すフローチャート。

【図8】端末装置１００およびＩＣカード１によって実行される処理の他の例を示すシーケンス図。

【図9】生体情報照合部３２による生体認証処理の一例を示すフローチャート。

【発明を実施するための形態】

【0007】

以下、実施形態のＩＣカード、およびＩＣカードの制御方法を、図面を参照して説明する。なお、以下の説明では、実施形態のＩＣカードは接触型のＩＣカードであるものとして説明するが、非接触型のＩＣカードであっても構わない。

【0008】

（第１の実施形態）
図１は、実施形態におけるＩＣカード１の概略構成図である。ＩＣカード１は、例えば、プラスチックのカード基材ＰＴ（カード本体の一例）に、ＩＣモジュール１０を実装して形成されている。すなわち、ＩＣカード１は、ＩＣモジュール１０と、指紋センサ５０と、照合プロセッサ（図では照合Ｐｒ）６０と、これらが埋め込まれたカード基材ＰＴとを備える。また、ＩＣカード１は、コンタクト部１５を介して外部の端末装置１００と通信可能である。

【0009】

照合プロセッサ６０は、指紋センサ５０により取得された利用者の指紋情報を、ＩＣモジュール１０内に保持された生体認証用情報と比較することで、利用者の認証を行い、認証結果をＩＣモジュール１０に出力する。指紋センサ５０は、生体情報を取得する「取得部」の一例であり、指紋情報は「生体情報」の一例である。生体情報は、指紋情報ではなく、静脈パターン情報、虹彩情報、声紋情報、ＤＮＡ情報などであってもよい。なお、照合プロセッサ６０がＩＣモジュール１０の外部に設けられているのは、あくまで一例であり、照合プロセッサ６０に相当する機能をＩＣモジュール１０が備えてもよい。

【0010】

ＩＣカード１は、例えば、端末装置１００により送信されたコマンド（処理要求）を、コンタクト部１５を介して受信し、受信したコマンドに応じた処理（コマンド処理）を実行する。そして、ＩＣカード１は、コマンド処理の実行結果であるレスポンス（処理応答）を端末装置１００にコンタクト部１５を介して送信する。端末装置１００は、ＩＣカード１と通信する装置であり、例えば、リーダ／ライタ装置を含む装置である。

【0011】

ＩＣモジュール１０は、コンタクト部１５と、ＩＣチップ２０とを備える。ＩＣモジュール１０は、例えば、テープ上にＩＣモジュール１０が複数配置されたＣＯＴ（Chip On Tape）などの形態で取引されるモジュールである。なお、テープから個片抜きして切り離した単体のＩＣモジュール１０をＣＯＴという場合がある。

【0012】

コンタクト部１５は、ＩＣカード１が動作するために必要な各種信号の端子を有している。ここで、各種信号の端子は、電源電圧、クロック信号、リセット信号などを端末装置１００から供給される端子、及び、端末装置１００と通信するためのシリアルデ―タ入出力端子（ＳＩＯ端子）を含む。

【0013】

ＩＣチップ２０は、例えば、１チップのマイクロプロセッサなどのＬＳＩ（Large Scale Integration）である。

【0014】

図２は、実施形態におけるＩＣカード１のハードウェア構成図である。図２に示すように、ＩＣカード１は、コンタクト部１５と、ＩＣチップ２０とを備えたＩＣモジュール１０を備えている。そして、ＩＣチップ２０は、ＵＡＲＴ（Universal Asynchronous Receiver Transmitter）２４と、ＣＰＵ２５と、ＲＯＭ（Read Only Memory）２６と、ＲＡＭ（Random Access Memory）２７と、ＥＥＰＲＯＭ（Electrically Erasable Programmable ROM）２８とを備える。これらの構成要素は、内部バスＢＳ１を介して接続されている。

【0015】

ＵＡＲＴ２４は、上述したＳＩＯ端子を介して、端末装置１００とシリアルデータ通信を行う。ＵＡＲＴ２４は、ＳＩＯ端子を介して受信したシリアルデータ信号をパラレル変換したデータ（例えば、１バイトのデータ）を内部バスＢＳ１に出力する。また、ＵＡＲＴ２４は、内部バスＢＳ１を介して取得したデータをシリアル変換して、ＳＩＯ端子を介して端末装置１００に出力する。ＵＡＲＴ２４は、例えば、ＳＩＯ端子を介してコマンドを端末装置１００から受信する。また、ＵＡＲＴ２４は、ＳＩＯ端子を介してレスポンスを端末装置１００に送信する。ＵＡＲＴ２４は、「通信部」の一例である。

【0016】

ＣＰＵ２５は、ＲＯＭ２６又はＥＥＰＲＯＭ２８に記憶されているプログラムを実行して、ＩＣカード１の各種処理を行う。ＣＰＵ２５は、例えば、コンタクト部１５を介して、ＵＡＲＴ２４が受信したコマンドに応じたコマンド処理を実行する。

【0017】

ＲＯＭ２６は、例えば、マスクＲＯＭなどの不揮発性メモリである。ＲＯＭ２６は、ＩＣカード１の各種処理を実行するためのプログラム、及びコマンドテーブルなどのデータを記憶する。

【0018】

ＲＡＭ２７は、例えば、ＳＲＡＭ（Static RAM）などの揮発性メモリである。ＲＡＭ２７は、ＩＣカード１の各種処理を行う際に利用されるデータを一時記憶する。

【0019】

ＥＥＰＲＯＭ２８は、例えば、電気的に書き換え可能な不揮発性メモリである。ＥＥＰＲＯＭ２８は、ＩＣカード１が利用する各種データを記憶する。ＥＥＰＲＯＭ２８は、例えば、ＩＣカード１を利用した各種サービス（アプリケーション）に使用される情報を記憶する。

【0020】

更に、内部バスＢＳ１には、照合プロセッサ６０が接続されている。照合プロセッサ６０は、例えば、ＣＰＵとプログラムメモリとを含む。照合プロセッサ６０は、専用線などで指紋センサ５０と接続され、指紋センサ５０が指紋情報を取得可能な状態（通電状態）であるか否かを検知することができる。例えば、指紋センサ５０上に利用者の指が触れ、指紋センサ５０が通電した場合に、照合プロセッサ６０は、指紋センサ５０が指紋情報を取得可能な状態であると判定し、その後上記ＣＰＵとメモリを利用して所望の情報処理を施す。指紋センサ５０は、現状、静電容量型、感熱型、光学型などがあるが、いずれにしても、利用者の指紋情報を取得する。

【0021】

図３は、実施形態におけるＩＣカード１の機能構成図である。ＩＣカード１は、例えば、上述したＵＡＲＴ２４および指紋センサ５０と、処理部３０と、記憶部４０とを備える。処理部３０は、例えば、生体情報照合部３２と、コマンド処理部３４と、閾値見直し処理部３６とを備える。

【0022】

コマンド処理部３４は、例えば、ＣＰＵ２５がプログラム４２を実行することで実現される。また、生体情報照合部３２および閾値見直し処理部３６は、例えば、照合プロセッサ６０がプログラム４２を実行することで実現される。記憶部４０は、例えば、ＥＥＰＲＯＭ２８や照合プロセッサに付随するプログラムメモリにより実現される。記憶部４０には、予め、複数の生体認証用情報４１と、プログラム４２と、共通鍵４３と、マッチング閾値４４と、認証閾値４５と、カウント値４６とが記憶される。

【0023】

複数の生体認証用情報４１の其々は、親指、人差し指、中指、薬指、小指といったように、ＩＣカード１の持ち主である利用者の身体の異なる部位から抽出された種々の情報を含む。各生体認証用情報４１は、指紋センサ５０により取得された指紋情報との照合対象となる情報であり、指紋情報と照合することにより本人認証が可能となる情報である。各生体認証用情報４１は、例えば、指紋の形状パターンを幾何情報にした情報、何らかの特徴量に変換した情報、或いはこれらの組み合わせなどである。実施形態において、複数の生体認証用情報４１は、一つの指に対して複数の指紋パターン（例えば、指紋パターンＰ１～Ｐ１０）を含む。複数の指紋パターンは、一つの指に対して少しずつ位置がずれている複数の指紋パターンを含む。なお、これに限られず、複数の指紋パターンは、異なる複数の指の指紋パターンを含むものであってもよい。

【0024】

マッチング閾値４４は、指紋情報と生体認証用情報とのマッチング（照合）処理において、生体情報照合部３２により参照されるマッチング閾値Ｍを含む。認証閾値４５は、マッチング処理の結果に基づく本人認証処理において、生体情報照合部３２により参照される認証閾値ｔｈ１を含む。また認証閾値４５は、認証閾値ｔｈ１に対する下限値ｔｈ０と上限値ｔｈ２とを含む。例えば、認証閾値ｔｈ１は変動値であり、下限値ｔｈ０と上限値ｔｈ２とは固定値である。

【0025】

カウント値４６は、マッチング処理においてカウントされた値を含む。カウント値４６は、例えば、マッチング処理において指紋情報とのマッチングに成功した生体認証用情報の数（以下、マッチング成功数と記す）や、一つの指紋情報に対してマッチング処理を実行した回数（以下、マッチング処理回数と記す）を含む。

【0026】

生体情報照合部３２は、指紋センサ５０によって取得された指紋情報と、記憶部４０に予め記憶された複数の生体認証用情報４１の其々とを照合し、指紋情報と生体認証用情報とが合致した数（マッチング成功数）を導出する。例えば、取得された親指の指紋情報と、生体認証用情報４１に含まれる親指の複数の指紋パターンとを照合する。「合致する」とは、例えば、情報の一致程度を示すマッチングスコアがマッチング閾値Ｍ以上であることを意味する。

【0027】

生体情報照合部３２は、導出したマッチング成功数が認証閾値ｔｈ１以上となった場合、本人であると認証する。一方、全ての生体認証用情報４１と指紋情報とを照合してもマッチング成功数が認証閾値ｔｈ１未満である場合、生体情報照合部３２は、本人であると認証しない。本人認証が成功すると、生体情報照合部３２は、記憶部４０におけるセキュアな領域へのアクセスを許可し、所定の処理を実行可能な状態とする。

【0028】

コマンド処理部３４は、端末装置１００により送信されたコマンド（処理要求）に応じて、各種コマンドの処理（コマンド処理）を実行する。また、コマンド処理部３４は、コマンド処理の結果であるレスポンスを、ＵＡＲＴ２４を介して端末装置１００に送信する。コマンド処理部３４は、照合の成功（本人認証の成功）を条件とするコマンド処理に関しては、生体情報照合部３２からの認証成功通知がなされた場合に（すなわち記憶部４０におけるセキュアな領域へのアクセスが許可された場合に）、処理を先に進める。

【0029】

閾値見直し処理部３６は、生体情報照合部３２により本人であると認証された場合には認証閾値ｔｈ１を下げる。一方、生体情報照合部３２により本人であると認証されない場合、閾値見直し処理部３６は、認証閾値ｔｈ１を上げる。こうすることにより、前回本人であると認証された場合には、認証閾値ｔｈ１が徐々に下がるため、次回の本人認証に係る時間を短縮することができる。

【0030】

例えば、閾値見直し処理部３６は、本人であると認証された場合には、認証閾値ｔｈ１を段階的に下げ、本人であると認証されない場合には、認証閾値ｔｈ１を上限値に戻す。こうすることにより、本人であるとの認証が続いた場合には、認証閾値ｔｈ１が徐々に下がるため、本人認証に係る時間を短縮することができる。また、本人でない者が認証した場合、認証閾値ｔｈ１が上限値まで戻ることで、本人認証の精度を確保し、本人以外を誤って認証してしまうことを防止することができる。

【0031】

具体的に説明すると、認証閾値ｔｈ１ははじめ、上限値ｔｈ２に設定されている。本人であると認証された場合、閾値見直し処理部３６は、記憶部４０に格納されている認証閾値ｔｈ１を、「上限値ｔｈ２－１」に変更する。連続して本人であると認証された場合、認証閾値ｔｈ１は徐々に下限値ｔｈ０に近づく。認証閾値ｔｈ１＝下限値ｔｈ０となった場合、本人であると認証された場合であっても、閾値見直し処理部３６は、認証閾値ｔｈ１を変更しない。こうすることにより、認証閾値ｔｈ１は下限値ｔｈ０未満にはならない。一方、本人であると認証されない場合、閾値見直し処理部３６は、記憶部４０に格納されている認証閾値ｔｈ１を上限値ｔｈ２に変更する。

【0032】

なお、下限値ｔｈ０は、ＰＩＮ入力の総当たりで成功する可能性（０．０１％）よりも高い値である。

【0033】

次に、端末装置とＩＣカード間のシーケンシャル処理について説明する。
図４は、端末装置１００およびＩＣカード１によって実行される処理の一例を示すシーケンス図である。本シーケンスの処理では、記憶部４０に１０種類の生体認証用情報である指紋パターンＰ１～Ｐ１０が記憶されており、これらの指紋パターンＰ１～Ｐ１０を使用して生体認証処理を行う。また、本シーケンス処理では、コマンド処理部３４を実現するＩＣチップ２０と、生体情報照合部３２と閾値見直し処理部３６とを実現する照合プロセッサ６０とを動作の主体として説明する。そのため、ＩＣチップ２０はコマンド処理部３４、照合プロセッサ６０は生体情報照合部３２や閾値見直し処理部３６と読み替えてよい。

【0034】

まず、端末装置１００は、ＩＣカード１のＩＣチップ２０に対して、本人認証を要求するコマンドを送信する（ステップＳ１）。

【0035】

次に、ＩＣチップ２０（コマンド処理部３４）は、照合プロセッサ６０との間で相互認証を行うために、予め記憶部４０に記憶された共通鍵４３と所定の規則により生成した乱数とに基づいて、一時的なセッション鍵を生成しておく（ステップＳ３）。相互認証処理の詳細については、後述する。

【0036】

次に、ＩＣチップ２０は、記憶部４０に記憶された指紋パターンＰ１～Ｐ１０を読み出し、これらの指紋パターンＰ１～Ｐ１０をセッション鍵で暗号化し、暗号化した指紋パターンＰ１～Ｐ１０と、生成した乱数とを照合プロセッサ６０に送信する（ステップＳ５）。

【0037】

これを受けて、照合プロセッサ６０（生体情報照合部３２）は、指紋センサ５０に対して、指紋情報の送信を要求するリクエスト情報を送信する（ステップＳ７）。

【0038】

これを受けて、指紋センサ５０は、指紋情報Ｆ１を取得し（ステップＳ９）、予め決められたデータフォーマットと送信周期で指紋情報Ｆ１を照合プロセッサ６０に送信する（ステップＳ１１）。

【0039】

次に、照合プロセッサ６０は、ＩＣチップ２０から受信した乱数と記憶部４０に記憶された共通鍵４３とを基にセッション鍵を生成し、このセッション鍵を用いて、暗号化された指紋パターンＰ１～Ｐ１０を復号する。そして、照合プロセッサ６０は、復号した指紋パターンＰ１～Ｐ１０の其々と、指紋センサ５０により取得された指紋情報Ｆ１とを照合するなどして、生体認証処理を実行する（ステップＳ１３）。そして、照合プロセッサ６０は、生体認証処理の結果に基づいて、閾値見直し処理を実行する（ステップＳ１５）。

【0040】

次いで、照合プロセッサ６０は、生体認証処理の結果を、生成したセッション鍵を用いて暗号化し、暗号化した各照合結果をＩＣチップ２０に送信する（ステップＳ１７）。

【0041】

ＩＣチップ２０は、指紋パターンＰ１～Ｐ１０を暗号化したときに使用したセッション鍵を用いて、照合プロセッサ６０により送信された各照合結果を復号し、この復号した各照合結果を基に、Ｓ１の処理で受信したコマンドに対応するコマンド処理を実行する。そして、ＩＣチップ２０は、そのコマンド処理の結果であるレスポンスを、ＵＡＲＴ２４を介して端末装置１００に送信する（ステップＳ１９）。

【0042】

次に、ＩＣカードによる処理フローについて説明する。
図５は、処理部３０（ＩＣチップ２０および照合プロセッサ６０）により実行される処理の流れの概略を示すフローチャートである。本フローチャートの処理は、例えば、所定の周期で繰り返し行われる。

【0043】

まず、処理部３０は、ＵＡＲＴ２４により端末装置１００からコマンドが受信されるまで待機し（ステップＳ１０１）、端末装置１００からコマンドが受信されると、ＩＣチップ２０と照合プロセッサ６０との間で相互認証処理を行う（ステップＳ１０３）。相互認証とは、ＩＣチップ２０と照合プロセッサ６０との双方が互いに相手の正当性を認証することであり、例えば、送信側が暗号化した情報を受信側が復号できたときに双方の正当性が認証される。

【0044】

例えば、ＩＣチップ２０により実現されるコマンド処理部３４は、相互認証処理として、予め記憶部４０に記憶された共通鍵４３と所定の規則により生成した乱数とに基づいて、一時的なセッション鍵を生成し、このセッション鍵を用いて、送信する情報を暗号化する。例えば、コマンド処理部３４は、共通鍵４３と乱数との排他的論理和をとった情報をセッション鍵として使用する。そして、コマンド処理部３４は、暗号化した情報と、生成した乱数とを照合プロセッサ６０に送信する。セッション鍵は、「公開鍵」の一例である。

【0045】

照合プロセッサ６０により実現される生体情報照合部３２は、記憶部４０に記憶された共通鍵４３と、コマンド処理部３４により送信された乱数とに基づいてセッション鍵を生成し、このセッション鍵を用いて、コマンド処理部３４により暗号化された情報を復号する。例えば、生体情報照合部３２は、暗号化された情報とセッション鍵との排他的論理和をとった情報を、暗号化される前の情報とする。

【0046】

以下、処理部３０は、このような相互認証処理を行いながらフローチャートに示す処理を行う。すなわち、処理部３０を実現するＩＣチップ２０および照合プロセッサ６０の間で送受信される情報は暗号化されるものとする。

【0047】

処理部３０は、コマンド受信後、指紋センサ５０に対して、指紋情報の送信を要求するリクエスト情報を送信する（ステップＳ１０５）。これを受けて、指紋センサ５０は、予め決められたデータフォーマットと送信周期で指紋情報を送信する。

【0048】

次に、処理部３０は、指紋センサ５０により指紋情報が送信されるまで待機する（ステップＳ１０７）。例えば、指紋センサ５０により指紋情報Ｆ１が送信された場合に、処理部３０（生体情報照合部３２）は、指紋センサ５０によって取得された指紋情報Ｆ１と、記憶部４０に予め記憶された複数の生体認証用情報４１に基づいて、生体認証処理を実行する（ステップＳ１０９）。次いで、処理部３０（閾値見直し処理部３６）は、閾値見直し処理を実行する（ステップＳ１１１）。なお、生体認証処理と閾値見直し処理の詳細については後述する。

【0049】

次に、処理部３０は、生体認証処理の結果に応じてコマンド処理を行い、そのコマンド処理の結果であるレスポンスを、ＵＡＲＴ２４を介して端末装置１００に送信する（ステップＳ１１３）。これによって、本フローチャートの処理が終了する。

【0050】

図６は、生体情報照合部３２による生体認証処理の一例を示すフローチャートである。まず、生体情報照合部３２は、指紋パターンＰ１～Ｐ１０のうち一つの指紋パターンＰｉを選択し、指紋パターンＰｉと指紋情報Ｆ１とを照合する（ステップＳ２０１）。生体情報照合部３２は、指紋パターンＰｉと指紋情報Ｆ１との一致程度を示すマッチングスコアｍｉを導出する（ステップＳ２０３）。生体情報照合部３２は、導出したマッチングスコアｍｉが、記憶部４０に格納されているマッチング閾値Ｍ以上であるか否かを判定する（ステップＳ２０５）。マッチングスコアｍｉがマッチング閾値Ｍ以上である場合、生体情報照合部３２は、カウント値４６に含まれるマッチング成功数に１を加算するとともに（ステップＳ２０７）、カウント値４６に含まれるマッチング処理回数に１を加算する（ステップＳ２０９）。一方、ステップＳ２０５において、マッチングスコアｍｉがマッチング閾値Ｍ未満である場合、生体情報照合部３２は、カウント値４６に含まれるマッチング処理回数に１を加算する。

【0051】

次いで、生体情報照合部３２は、認証閾値４５とカウント値４６とを参照し、マッチング成功数が認証閾値ｔｈ１以上であるか否かを判定する（ステップＳ２１１）。マッチング成功数が認証閾値ｔｈ１以上である場合、生体情報照合部３２は、指紋情報Ｆ１が本人の指紋であると認証する（ステップＳ２１３）。つまり、生体情報照合部３２は、本人認証に成功したと判定する。

【0052】

一方、ステップＳ２１１において、マッチング成功数が認証閾値ｔｈ１以上でない場合、生体情報照合部３２は、カウント値４６を参照し、マッチング処理回数が指紋パターンＰ１～Ｐ１０の総数（１０）であるか否かを判定する（ステップＳ２１５）。マッチング処理回数が１０でない場合、生体情報照合部３２は、まだ指紋情報Ｆ１と照合していない指紋パターンＰｉについて、ステップＳ２０１に戻って処理を繰り返す。

【0053】

一方、マッチング処理回数が１０である場合（つまり、全ての指紋パターンＰ１～Ｐ１０についてのマッチングが終了した場合）、生体情報照合部３２は、指紋情報Ｆ１が本人の指紋であると認証しない（ステップＳ２１７）。つまり、生体情報照合部３２は、本人認証に失敗したと判定する。

【0054】

図７は、閾値見直し処理部３６による閾値見直し処理の一例を示すフローチャートである。まず、閾値見直し処理部３６は、生体情報照合部３２により本人であると認証されたか否かを判定する（ステップＳ３０１）。本人であると認証された場合、閾値見直し処理部３６は、認証閾値４５として記憶部４０に格納されている認証閾値ｔｈ１が下限値ｔｈ０であるか否かを判定する（ステップＳ３０３）。認証閾値ｔｈ１が下限値ｔｈ０である場合、処理を終了する。認証閾値ｔｈ１が下限値ｔｈ０でない場合、閾値見直し処理部３６は、認証閾値ｔｈ１を下げる（ステップＳ３０５）。

【0055】

一方、ステップＳ３０１において、本人であると認証されない場合、閾値見直し処理部３６は、認証閾値ｔｈ１を上限値ｔｈ２に戻す（ステップＳ３０７）。

【0056】

（第２の実施形態）
次に、第２実施形態について説明する。なお、第２実施形態は、第１実施形態のＩＣカード１を利用して実現することが可能であり、以下、同一の符号を用いて、異なる点について説明する。

【0057】

第１実施形態では、ＩＣモジュール１０が、全ての指紋パターンＰ１～Ｐ１０をまとめて照合プロセッサ６０に送信する。一方、第２実施形態では、ＩＣモジュール１０が、指紋パターンＰ１～Ｐ１０を一つずつ照合プロセッサ６０に送信する点で異なる。また、第１実施形態では、閾値見直し処理が、照合プロセッサ６０により実行されるのに対して、第２実施形態では、ＩＣチップ２０により実行される点で異なる。

【0058】

次に、端末装置とＩＣカード間のシーケンシャル処理について説明する。
図８は、端末装置１００およびＩＣカード１によって実行される処理の他の例を示すシーケンス図である。まず、端末装置１００は、ＩＣカード１のＩＣチップ２０に対して、本人認証を要求するコマンドを送信する（ステップＳ１）。次に、ＩＣチップ２０（コマンド処理部３４）は、照合プロセッサ６０との間で相互認証を行うために、予め記憶部４０に記憶された共通鍵４３と所定の規則により生成した乱数とに基づいて、一時的なセッション鍵を生成しておく（ステップＳ３）。

【0059】

次に、ＩＣチップ２０は、例えば、記憶部４０に記憶された指紋パターンＰ１を読み出し、指紋パターンＰ１をセッション鍵で暗号化し、暗号化した指紋パターンＰ１と、生成した乱数とを照合プロセッサ６０に送信する（ステップＳ４）。

【0060】

これを受けて、照合プロセッサ６０（生体情報照合部３２）は、指紋センサ５０に対して、指紋情報の送信を要求するリクエスト情報を送信する（ステップＳ７）。指紋センサ５０は、指紋情報Ｆ２を取得し（ステップＳ９）、予め決められたデータフォーマットと送信周期で指紋情報Ｆ２を照合プロセッサ６０に送信する（ステップＳ１１）。

【0061】

次に、照合プロセッサ６０は、ＩＣチップ２０から受信した乱数と記憶部４０に記憶された共通鍵４３とを基にセッション鍵を生成し、このセッション鍵を用いて、暗号化された指紋パターンＰ１を復号する。そして、照合プロセッサ６０は、復号した指紋パターンＰ１と、指紋センサ５０により取得された指紋情報Ｆ２とを照合することで、生体認証処理を実行する（ステップＳ３３）。

【0062】

次いで、照合プロセッサ６０は、生体認証処理の結果を、生成したセッション鍵を用いて暗号化し、暗号化した各照合結果をＩＣチップ２０に送信する（ステップＳ３５）。

【0063】

次に、ＩＣチップ２０は、指紋パターンＰ１を暗号化したときに使用したセッション鍵を用いて、照合プロセッサ６０により送信された各照合結果を復号し、この復号した各照合結果に基づいて、次の指紋パターンＰ２を送信するか否かを判定する。次の指紋パターンを送信する場合、ＩＣチップ２０は、記憶部４０に記憶された指紋パターンＰ２を読み出し、指紋パターンＰ２をセッション鍵で暗号化し（ステップＳ３７）、暗号化した指紋パターンＰ２と、生成した乱数とを照合プロセッサ６０に送信する（ステップＳ３９）。

【0064】

次に、照合プロセッサ６０は、ＩＣチップ２０から受信した乱数と記憶部４０に記憶された共通鍵４３とを基にセッション鍵を生成し、このセッション鍵を用いて、暗号化された指紋パターンＰ２を復号する。そして、照合プロセッサ６０は、復号した指紋パターンＰ２と、指紋センサ５０により取得された指紋情報Ｆ２とを照合することで、生体認証処理を実行する（ステップＳ４１）。

【0065】

次いで、照合プロセッサ６０は、生体認証処理の結果を、生成したセッション鍵を用いて暗号化し、暗号化した各照合結果をＩＣチップ２０に送信する（ステップＳ４３）。Ｃチップ２０は、指紋パターンＰ１を暗号化したときに使用したセッション鍵を用いて、照合プロセッサ６０により送信された各照合結果を復号する。ＩＣチップ２０は、次の指紋パターンＰ２を送信しないと判定するまでこれらの処理を繰り返し、指紋パターンを一つずつ照合プロセッサ６０に送信する。

【0066】

そして、照合プロセッサ６０への指紋パターンの送信が終了した場合、ＩＣチップ２０は、生体認証処理の結果に基づいて、閾値見直し処理を実行する（ステップＳ４５）。ＩＣチップ２０は、復号した各照合結果を基に、Ｓ１の処理で受信したコマンドに対応するコマンド処理を実行する。そして、ＩＣチップ２０は、そのコマンド処理の結果であるレスポンスを、ＵＡＲＴ２４を介して端末装置１００に送信する（ステップＳ４７）。

【0067】

次に、ＩＣカードによる処理フローについて説明する。
図９は、生体情報照合部３２による生体認証処理の一例を示すフローチャートである。ここでは、ＩＣチップ２０と照合プロセッサ６０とが生体認証処理を実行する例について説明する。なお、ＩＣチップ２０と照合プロセッサ６０との間での情報の暗号化と復号化についての説明は省略する。まず、ＩＣチップ２０は、指紋パターンＰ１～Ｐ１０のうち一つの指紋パターンＰｉを選択し、照合プロセッサ６０に送信する（ステップＳ２００）。照合プロセッサ６０は受信した指紋パターンＰｉと指紋情報Ｆ２とを照合する（ステップＳ２０１）。

【0068】

照合プロセッサ６０は、指紋パターンＰｉと指紋情報Ｆ２との一致程度を示すマッチングスコアｍｉを導出する（ステップＳ２０３）。照合プロセッサ６０は、導出したマッチングスコアｍｉが、記憶部４０に格納されているマッチング閾値Ｍ以上であるか否かを判定する（ステップＳ２０５）。マッチングスコアｍｉがマッチング閾値Ｍ以上である場合、照合プロセッサ６０は、マッチングに成功したことを示す通知を、ＩＣチップ２０に送信する（ステップＳ２０６）。マッチングに成功したことを示す通知を受信した場合、ＩＣチップ２０は、カウント値４６に含まれるマッチング成功数に１を加算するとともに（ステップＳ２０７）、カウント値４６に含まれるマッチング処理回数に１を加算する（ステップＳ２０９）。

【0069】

一方、ステップＳ２０５において、マッチングスコアｍｉがマッチング閾値Ｍ未満である場合、照合プロセッサ６０は、マッチングしなかったことを示す通知を、ＩＣチップ２０に送信する（ステップＳ２０８）。マッチングしなかったことを示す通知を受信した場合、ＩＣチップ２０は、カウント値４６に含まれるマッチング処理回数に１を加算する（ステップＳ２０９）。

【0070】

次いで、ＩＣチップ２０は、認証閾値４５とカウント値４６とを参照し、マッチング成功数が認証閾値ｔｈ１以上であるか否かを判定する（ステップＳ２１１）。マッチング成功数が認証閾値ｔｈ１以上である場合、ＩＣチップ２０は、指紋情報Ｆ２が本人の指紋であると認証する（ステップＳ２１３）。つまり、ＩＣチップ２０は、本人認証に成功したと判定する。

【0071】

一方、ステップＳ２１１において、マッチング成功数が認証閾値ｔｈ１以上でない場合、ＩＣチップ２０は、カウント値４６を参照し、マッチング処理回数が指紋パターンＰ１～Ｐ１０の総数（１０）であるか否かを判定する（ステップＳ２１５）。マッチング処理回数が１０でない場合、ＩＣチップ２０は、まだ指紋情報Ｆ２と照合していない指紋パターンＰｉについて、ステップＳ２００に戻って処理を繰り返す。

【0072】

一方、マッチング処理回数が１０である場合（つまり、全ての指紋パターンＰ１～Ｐ１０についてのマッチングが終了した場合）、ＩＣチップ２０は、指紋情報Ｆ２が本人の指紋であると認証しない（ステップＳ２１７）。つまり、ＩＣチップ２０は、本人認証に失敗したと判定する。

【0073】

上記各実施形態は、以下に説明するようなものであってもよい。
例えば、閾値見直し処理部３６は、本人でない者が認証した場合、認証閾値ｔｈ１を段階的に上げてもよい。指紋認証の場合、本人である場合であって、事前に登録されている状況と異なる環境である場合や利用者の加齢や体調の変化に応じて、認証に失敗することもある。このような場合であっても、認証閾値ｔｈ１を段階的に上げることにより、使い勝手がよくなる。

【0074】

例えば、閾値見直し処理部３６は、マッチング成功数に基づいて、認証閾値の下げ幅あるいは上げ幅を決定してもよい。例えば、閾値見直し処理部３６は、マッチング成功数が高いほど認証閾値の下げ幅が大きく、マッチング成功数が小さいほど認証閾値の上げ幅を大きくしてもよい。こうすることにより、本人である場合に本人認証に失敗した場合であっても、次に本人認証に成功した場合には、閾値を大きく下げることができ、使い勝手がよくなる。指紋パターンが１０個であって、認証閾値が８に決定されている場合、以下の通りに下げ幅や上げ幅が決定されていてもよい。
マッチング成功数１０の場合 ：下げ幅は３
マッチング成功数９の場合 ：下げ幅は２
マッチング成功数８の場合 ：下げ幅は１
マッチング成功数７の場合 ：上げ幅は１
マッチング成功数６の場合 ：上げ幅は２
マッチング成功数５以下の場合 ：上げ幅は３

【0075】

また、閾値見直し処理部３６は、設定されている認証閾値に対するマッチング成功数の割合（以下、マッチング成功率と記す）に基づいて、認証閾値の下げ幅あるいは上げ幅を決定してもよい。マッチング成功率は、マッチング成功数を認証閾値で除算することで、閾値見直し処理部３６により導出される。例えば、閾値見直し処理部３６は、マッチング成功率が高いほど認証閾値の下げ幅が大きく、マッチング成功率が小さいほど認証閾値の上げ幅を大きくしてもよい。指紋パターンが１０個である場合、以下の通りに下げ幅や上げ幅が決定されていてもよい。
割合９５％以上の場合 ：下げ幅は３
割合９０％以上の場合 ：下げ幅は２
割合８０％以上の場合 ：下げ幅は１
割合７０％以上の場合 ：上げ幅は１
割合６０％以上の場合 ：上げ幅は２
割合５０％以上の場合 ：上げ幅は３

【0076】

また、生体情報照合部３２は、過去の認証処理による結果を記憶部４０に格納しておき、閾値見直し処理部３６は、過去の認証処理の結果に基づいて認証閾値ｔｈ１を決定してもよい。例えば、閾値見直し処理部３６は、連続して本人であると認証された回数が多いほど認証閾値の下げ幅が大きく、連続して本人であると認証された回数が少ないほど認証閾値の上げ幅を大きくしてもよい。

【0077】

また、認証閾値は、用意された複数の指紋パターンの数に対するマッチング成功数の割合であってもよい。

【0078】

以上説明した少なくとも一つの実施形態によれば、端末装置１００と通信する通信部（ＵＡＲＴ２４）と、利用者の生体情報を取得する取得部（指紋センサ５０）と、通信部により端末装置１００からコマンドが受信された場合、取得部により取得された生体情報と、当該生体情報と照合することにより本人認証が可能となる複数の生体認証用情報のそれぞれとを照合し、生体情報と生体認証用情報とが合致したマッチング成功数を導出し、マッチング成功数が認証閾値以上となった場合に本人であると認証する生体情報照合部３２と、生体情報照合部３２により本人であると認証された場合には認証閾値を下げ、生体情報照合部３２により本人であると認証されない場合には認証閾値を上げる閾値見直し処理部３６と、を備えることにより、生体情報を用いた認証の時間を短縮することができる。

【0079】

上記実施形態は、以下のように表現することができる。
端末装置と通信する通信部と、
利用者の生体情報を取得する取得部と、
記憶部に記憶されたプログラムを実行するハードウェアプロセッサと、を備え、
前記記憶部には、前記ハードウェアプロセッサに、
前記通信部により前記端末装置からコマンドが受信された場合、前記取得部により取得された生体情報と、当該生体情報と照合することにより本人認証が可能となる複数の生体認証用情報のそれぞれとを照合し、前記生体情報と前記生体認証用情報とが合致したマッチング成功数を導出し、前記マッチング成功数が閾値以上となった場合に本人であると認証させ、
本人であると認証された場合には前記閾値を下げさせ、
本人であると認証されない場合には前記閾値を上げさせる、前記プログラムが格納されている、
ＩＣカード。

【0080】

本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。

【符号の説明】

【0081】

１…ＩＣカード、１０…ＩＣモジュール、１５…コンタクト部、２０…ＩＣチップ、２４…ＵＡＲＴ、２５…ＣＰＵ、２６…ＲＯＭ、２７…ＲＡＭ、２８…ＥＥＰＲＯＭ、３０…処理部、３２…生体情報照合部、３４…コマンド処理部、３６…閾値見直し処理部、４０…記憶部、４１…生体認証用情報、４２…プログラム、４３…共通鍵、４４…マッチング閾値、４５…認証閾値、５０…指紋センサ、６０…照合プロセッサ、１００…端末装置、ＢＳ１…内部バス

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】