特許 7595487 情報処理装置、情報処理方法、および情報処理プログラム

(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】2024-11-28

(45)【発行日】2024-12-06

(54)【発明の名称】情報処理装置、情報処理方法、および情報処理プログラム

(51)【国際特許分類】

   H04L 9/32 20060101AFI20241129BHJP

   G06F 21/32 20130101ALI20241129BHJP

【ＦＩ】

H04L9/32 100D

G06F21/32

【請求項の数】 7

(21)【出願番号】P 2021033549

(22)【出願日】2021-03-03

(65)【公開番号】P2022134430

(43)【公開日】2022-09-15

【審査請求日】2024-03-04

(73)【特許権者】

【識別番号】521091561

【氏名又は名称】鈴木 蘭美

(73)【特許権者】

【識別番号】521091572

【氏名又は名称】塚原 祐輔

(74)【代理人】

【識別番号】100088155

【弁理士】

【氏名又は名称】長谷川 芳樹

(74)【代理人】

【識別番号】100128381

【弁理士】

【氏名又は名称】清水 義憲

(74)【代理人】

【識別番号】100144440

【弁理士】

【氏名又は名称】保坂 一之

(72)【発明者】

【氏名】鈴木 蘭美

(72)【発明者】

【氏名】塚原 祐輔

【審査官】塩澤 如正

(56)【参考文献】

【文献】国際公開第２００３／０４４６７８（ＷＯ，Ａ１）

【文献】合原 一幸，カオスセミナー ，第1版，海文堂出版株式会社，1994年04月15日，pp. 76-79

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０４Ｌ ９／００－ ９／４０

Ｇ０６Ｆ ２１／００－２１／８８

Ｇ０６Ｔ ７／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

少なくとも一つのプロセッサを備え、
前記少なくとも一つのプロセッサが、
ユーザのＤＮＡから抽出されたＳＮＰを示すＳＮＰデータを取得し、
前記ＳＮＰデータの要素の順序を第１ルールによって変更する第１操作と、前記ＳＮＰデータの特定の要素が示す値に基づく第２ルールによって前記要素の順序を変更する第２操作とを含む変換処理を実行することによって、前記ＳＮＰデータから変換データを生成し、
前記ユーザの認証のために前記変換データを出力する、
情報処理装置。

【請求項2】

前記少なくとも一つのプロセッサが、
前記ＳＮＰデータを正方行列に変換し、
前記正方行列に対するパイこね変換を含む前記第１ルールによって前記第１操作を実行する、請求項１に記載の情報処理装置。

【請求項3】

前記少なくとも一つのプロセッサが、前記正方行列の転置をさらに含む前記第１ルールによって前記第１操作を実行する、請求項２に記載の情報処理装置。

【請求項4】

前記少なくとも一つのプロセッサが、前記パイこね変換の後に前記転置を実行し、さらに前記パイこね変換を実行する、請求項３に記載の情報処理装置。

【請求項5】

前記少なくとも一つのプロセッサが、少なくとも前記正方行列の行数に対応する回数分の前記変換処理を繰り返し実行する、請求項２～４のいずれか一項に記載の情報処理装置。

【請求項6】

少なくとも一つのプロセッサを備える情報処理装置によって実行される情報処理方法であって、
ユーザのＤＮＡから抽出されたＳＮＰを示すＳＮＰデータを取得するステップと、
前記ＳＮＰデータの要素の順序を第１ルールによって変更する第１操作と、前記ＳＮＰデータの特定の要素が示す値に基づく第２ルールによって前記要素の順序を変更する第２操作とを含む変換処理を実行することによって、前記ＳＮＰデータから変換データを生成するステップと、
前記ユーザの認証のために前記変換データを出力するステップと
を含む情報処理方法。

【請求項7】

ユーザのＤＮＡから抽出されたＳＮＰを示すＳＮＰデータを取得するステップと、
前記ＳＮＰデータの要素の順序を第１ルールによって変更する第１操作と、前記ＳＮＰデータの特定の要素が示す値に基づく第２ルールによって前記要素の順序を変更する第２操作とを含む変換処理を実行することによって、前記ＳＮＰデータから変換データを生成するステップと、
前記ユーザの認証のために前記変換データを出力するステップと
をコンピュータに実行させる情報処理プログラム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示の一側面は、情報処理装置、情報処理方法、および情報処理プログラムに関する。

【背景技術】

【0002】

生体認証を行う仕組みが知られている。例えば特許文献１には、患者の遺伝子情報を解析してハッシュ値を演算し、電子割符を生成する技術が開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２００８－２９３１５１号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

ユーザのプライバシーを保護しつつ、確実な生体認証を行う仕組みが望まれている。

【課題を解決するための手段】

【0005】

本開示の一側面に係る情報処理装置は、少なくとも一つのプロセッサを備える。少なくとも一つのプロセッサは、ユーザのＤＮＡ（deoxyribonucleic acid）から抽出されたＳＮＰ（singlenucleotide polymorphism）を示すＳＮＰデータを取得し、ＳＮＰデータの要素の順序を第１ルールによって変更する第１操作と、ＳＮＰデータの特定の要素が示す値に基づく第２ルールによって要素の順序を変更する第２操作とを含む変換処理を実行することによって、ＳＮＰデータから変換データを生成し、ユーザの認証のために変換データを出力する。

【0006】

本開示の一側面に係る情報処理方法は、少なくとも一つのプロセッサを備える情報処理装置によって実行される。情報処理方法は、ユーザのＤＮＡから抽出されたＳＮＰを示すＳＮＰデータを取得するステップと、ＳＮＰデータの要素の順序を第１ルールによって変更する第１操作と、ＳＮＰデータの特定の要素が示す値に基づく第２ルールによって要素の順序を変更する第２操作とを含む変換処理を実行することによって、ＳＮＰデータから変換データを生成するステップと、ユーザの認証のために変換データを出力するステップとを含む。

【0007】

本開示の一側面に係る情報処理プログラムは、ユーザのＤＮＡから抽出されたＳＮＰを示すＳＮＰデータを取得するステップと、ＳＮＰデータの要素の順序を第１ルールによって変更する第１操作と、ＳＮＰデータの特定の要素が示す値に基づく第２ルールによって要素の順序を変更する第２操作とを含む変換処理を実行することによって、ＳＮＰデータから変換データを生成するステップと、ユーザの認証のために変換データを出力するステップとをコンピュータに実行させる。

【0008】

このような側面においては、ＳＮＰデータの要素の順序が第１ルールによって変更されると共に、特定の要素が示す値に基づく第２ルールによって要素の順序が変更されることで、ＳＮＰデータから変換データが生成される。ここで、ＳＮＰデータは、ユーザごとに固有の値を有する。変換データは、ＳＮＰデータと一対一に対応しており、ユーザを確実に特定する。変換データはユーザごとに異なる一方向性の変換処理によって生成されるため、変換データからＳＮＰデータに戻すことは極めて困難である。これにより、ユーザのプライバシーを保護しつつ、確実な生体認証を行うことができる。

【0009】

他の側面に係る情報処理装置では、少なくとも一つのプロセッサが、ＳＮＰデータを正方行列に変換し、正方行列に対するパイこね変換を含む第１ルールによって第１操作を実行してもよい。要素の順序がさらに複雑に変更されることにより、ユーザのプライバシーのセキュリティレベルを向上させることができる。

【0010】

他の側面に係る情報処理装置では、少なくとも一つのプロセッサが、正方行列の転置をさらに含む第１ルールによって第１操作を実行してもよい。要素の順序がさらに複雑に変更されることにより、ユーザのプライバシーのセキュリティレベルを向上させることができる。

【0011】

他の側面に係る情報処理装置では、少なくとも一つのプロセッサが、パイこね変換の後に転置を実行し、さらにパイこね変換を実行してもよい。このような構成によれば、正方行列の行と列とに対するパイこね変換がそれぞれ実行される。要素の順序がさらに複雑に変更されることにより、ユーザのプライバシーのセキュリティレベルを向上させることができる。

【0012】

他の側面に係る情報処理装置では、少なくとも一つのプロセッサが、少なくとも正方行列の行数に対応する回数分の変換処理を繰り返し実行してもよい。パイこね変換は、繰り返し実行されるほど値が離散する特性を有する。繰り返しの回数が正方行列の行数（列数）に対応する回数分に設定されることにより、処理時間の増大を抑制しつつ、要素の順序を十分に変更できる。また、要素の順序がさらに複雑に変更されることにより、ユーザのプライバシーのセキュリティレベルを向上させることができる。

【発明の効果】

【0013】

本開示の一側面によれば、ユーザのプライバシーを保護しつつ、確実な生体認証を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【0014】

【図1】実施形態に係る生体認証システムに関連する構成の一例を示す図である。

【図2】実施形態に係る生体認証システムに関連するハードウェア構成の一例を示す図である。

【図3】変換処理の一例を示す図である。

【図4】変換処理の一例を示す図である。

【図5】変換処理の一例を示す図である。

【図6】変換処理の一例を示す図である。

【図7】変換処理の一例を示す図である。

【図8】実施形態に係る生体認証システムの動作の一例を示すフローチャートである。

【図9】変形例に係る変換データの一例を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0015】

以下、添付図面を参照しながら本開示での実施形態を詳細に説明する。図面の説明において同一または同等の要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。

【0016】

［システムの概要］
実施形態に係る生体認証システムは、ユーザのＤＮＡを用いた生体認証を支援するコンピュータシステムである。ユーザとは、本人であるかどうかの認証を受ける人をいう。ユーザのほとんど全ての種類の細胞にはＤＮＡが存在する。ＤＮＡは、Ａ（アデニン）、Ｔ（チミン）、Ｇ（グアニン）、およびＣ（シトシン）の４種類の塩基から構成される塩基配列を有する。ここで、ある生物の集団では、塩基配列のうち一つの塩基が別の塩基に置き換わる多様性が見られる。この多様性が生物の集団の中で所定の閾値（例えば１％）以上の頻度で見られる場合、該多様性をＳＮＰという。生体認証システムは、ＳＮＰを基にしてユーザを識別するための情報を生成し、該情報を用いた生体認証を支援する。

【0017】

生体認証システムでは、ユーザから検体が提供される。生体認証システムは、該検体からユーザのＤＮＡを解析して所定のＳＮＰを抽出し、該ＳＮＰを示すＳＮＰデータを生成する。生体認証システムは、ＳＮＰデータに対し一方向性の変換処理を実行して変換データを生成し、ユーザの認証のために該変換データを出力する。変換データの表現形式は限定されず、例えば変換データは文書、画像（例えば写真、映像など）、またはこれらの組合せによって表現されてもよい。

【0018】

［システムの構成］
図１は、実施形態に係る生体認証システムに関連する構成の一例を示す図である。本実施形態に係る生体認証システム１は、解析装置１０および認証装置２０を備える。解析装置１０は、通信ネットワークを介して、ＳＮＰデータベース４および認証装置２０と接続される。認証装置２０は、通信ネットワークを介して、認証用データベース５とも接続される。通信ネットワークの構成は限定されない。例えば、通信ネットワークはインターネットを含んで構成されてもよいし、イントラネットを含んで構成されてもよい。

【0019】

ユーザ２は、ＤＮＡを解析するための検体３を採取する。検体３としては、例えば口腔内粘膜、唾液、血液、毛髪、またはその他の体細胞等が挙げられる。一例では、ユーザ２は、自身の頬の裏側を綿棒で擦ることによって、綿棒に付着した口腔内粘膜を検体３として採取する。ユーザ２は、検体３を解析装置１０に提供する。

【0020】

ＳＮＰデータベース４は、ヒトのＳＮＰに関する情報（以下、「ＳＮＰ情報」という。）が記憶されたデータベースであり、例えばｄｂＳＮＰにより構成される。ｄｂＳＮＰとは、アメリカ国立生物工学情報センター（ＮＣＢＩ）およびアメリカ国立ヒトゲノム研究所（ＮＨＧＲＩ）により公開されているデータベースである。ＳＮＰデータベース４は、ｒｓナンバー（「ｒｓ番号」ともいう。）によってＳＮＰを特定する。ＳＮＰデータベース４は、ｒｓナンバーに関連付けて、例えばアレル、アレル頻度等のＳＮＰ情報を記憶する。本実施形態におけるアレルとは、あるＳＮＰにおいて出現し得る各々の塩基をいう。アレル頻度とは、ある生物（本実施形態ではヒト）の集団内におけるそれぞれのアレルの出現頻度である。一例では、ＳＮＰデータベース４は、特定のｒｓナンバーに対応するＳＮＰについて、アレルがＣまたはＴをとり得ること、Ｃのアレル頻度が６０％（すなわち、Ｔのアレル頻度が４０％）であること等のＳＮＰ情報を記憶する。

【0021】

認証用データベース５は、ユーザ２に関する情報と変換データとを関連付けて記憶する非一時的な記憶媒体または記憶装置である。ユーザ２に関する情報は、少なくともユーザ２を一意に特定する情報（例えばＩＤ）を含む。ユーザ２を一意に特定する情報は、ユーザ２が生体認証システム１を初めて利用する際に、生体認証システム１によって発行されてもよい。認証用データベース５は、ブロックチェーンにより構成されてもよい。

【0022】

解析装置１０は、検体３からユーザ２のＤＮＡを解析するコンピュータである。解析装置１０は、一つまたは複数のコンピュータから構成されてもよい。解析装置１０は、検体３からユーザ２のＤＮＡを解析して所定のＳＮＰを抽出する。解析装置１０は、ＳＮＰを示すＳＮＰデータを生成し、認証装置２０に送信する。

【0023】

認証装置２０は、ユーザ２ごとのＳＮＰデータから変換データを生成し、該変換データを出力するコンピュータである。認証装置２０は、一つまたは複数のコンピュータから構成されてもよい。認証装置２０は、解析装置１０からＳＮＰデータを取得し、所定の変換処理を実行することによって、変換データを生成する。認証装置２０は、ユーザ２の認証のために変換データを出力する。「出力する」とは、認証用データベース５に変換データを格納するために出力することと、認証用データベース５に記憶された変換データと新しく生成した変換データとを照合するために出力することとの両方を含む概念である。

【0024】

続いて、図１を参照しながら生体認証システム１に関連する機能要素を説明する。解析装置１０は、機能要素として選択部１１、解析部１２、および送信部１３を備える。

【0025】

選択部１１は、抽出対象のＳＮＰを選択する機能要素である。選択部１１は、ＳＮＰデータベース４から取得したＳＮＰ情報と所定のスクリーニング条件とに基づいて、複数個の抽出対象のＳＮＰを選択する。選択部１１は、どのＳＮＰを選択したかという情報を秘匿する。

【0026】

解析部１２は、ユーザ２のＤＮＡから抽出されたＳＮＰを示すＳＮＰデータを生成する機能要素である。解析部１２は、検体３からユーザ２のＤＮＡを解析し、抽出対象のＳＮＰのアレルを判定する。「アレルを判定する」とは、アレルが何であるのか（塩基の種類）を明らかにすることである。解析部１２は、アレルを要素とする抽出結果を取得する。解析部１２は、抽出結果に基づいてＳＮＰデータを生成する。

【0027】

送信部１３は、ＳＮＰデータを認証装置２０に送信する機能要素である。例えば、送信部１３は、ユーザ２を一意に特定する情報とＳＮＰデータとを認証装置２０に送信する。

【0028】

認証装置２０は、機能要素として受信部２１、変換部２２、および出力部２３を備える。

【0029】

受信部２１は、ＳＮＰデータを解析装置１０から受信することによって、ＳＮＰデータを取得する機能要素である。

【0030】

変換部２２は、ＳＮＰデータの要素の順序を第１ルールによって変更する第１操作と、ＳＮＰデータの特定の要素が示す値に基づく第２ルールによって要素の順序を変更する第２操作とを含む変換処理を実行することによって、ＳＮＰデータから変換データを生成する機能要素である。

【0031】

出力部２３は、ユーザ２の認証のために変換データを出力する機能要素である。

【0032】

図２は、実施形態に係る生体認証システム１に関連する解析装置１０または認証装置２０として機能し得るコンピュータ１００の一般的なハードウェア構成の一例を示す図である。例えば、コンピュータ１００はプロセッサ１０１、主記憶部１０２、補助記憶部１０３、通信制御部１０４、入力装置１０５、および出力装置１０６を備える。プロセッサ１０１はオペレーティングシステムおよびアプリケーションプログラムを実行する。主記憶部１０２は例えばＲＯＭおよびＲＡＭで構成される。補助記憶部１０３は例えばハードディスクまたはフラッシュメモリで構成され、一般に主記憶部１０２よりも大量のデータを記憶する。補助記憶部１０３は、少なくとも１台のコンピュータを解析装置１０または認証装置２０として機能させるためのプログラム１１０を記憶する。通信制御部１０４は例えばネットワークカードまたは無線通信モジュールで構成される。入力装置１０５は例えばキーボード、マウス、タッチパネルなどで構成される。出力装置１０６は例えばモニタおよびスピーカで構成される。

【0033】

各装置の各機能要素は、プロセッサ１０１または主記憶部１０２の上にプログラム１１０を読み込ませてそのプログラムを実行させることで実現される。プログラム１１０は、対応する解析装置１０または認証装置２０の各機能要素を実現するためのコードを含む。プロセッサ１０１はプログラム１１０に従って、通信制御部１０４、入力装置１０５、または出力装置１０６を動作させ、主記憶部１０２または補助記憶部１０３におけるデータの読み出しおよび書き込みを行う。この処理により、対応する解析装置１０または認証装置２０の各機能要素が実現される。処理に必要なデータまたはデータベースは主記憶部１０２または補助記憶部１０３内に格納されてもよい。

【0034】

各装置は一つまたは複数のコンピュータにより構成され得る。複数のコンピュータが用いられる場合には、通信ネットワークを介してこれらのコンピュータが互いに接続されることで論理的に一つの装置が構成される。

【0035】

プログラム１１０は情報処理プログラムに相当し得る。プログラム１１０は、例えば、ＣＤ－ＲＯＭ、ＤＶＤ－ＲＯＭ、半導体メモリなどの有形の記録媒体に固定的に記録された上で提供されてもよい。あるいは、プログラム１１０は、搬送波に重畳されたデータ信号として通信ネットワークを介して提供されてもよい。

【0036】

図３～図７は、ＳＮＰデータの要素の順序を変更する処理の一例を示す図である。この例では、パイこね変換を含む処理を説明する。以下、ＳＮＰデータが６４個の要素を有する例について説明する。ＳＮＰデータの各要素は、アレルの組合せの種類に対応する数値を示す。一例では、アレルの組合せが１０通りであることに対応して、その各要素は１～１０の値を示す。

【0037】

図３～図４を参照して、パイこね変換の処理の一例を説明する。パイこね変換の事前処理として、変換部２２は、ＳＮＰデータを正方行列に変換する。例えば、変換部２２は、６４個の要素を有するＳＮＰデータを８行×８列の正方行列に変換する。一例では、変換部２２は、ＳＮＰデータの先頭から８個の各要素を行列の１行目の各成分に変換する。変換部２２は、ＳＮＰデータの次の８個（９～１６番目）の各要素を行列の２行目の各成分に変換する。同様に、変換部２２は、ＳＮＰデータの要素を８個ずつ各行の各成分に変換することによって、図３に示される８行×８列の正方行列Ｍ１を生成する。以下、正方行列Ｍ１のｉ行ｊ列成分をａ_ｉｊと表記する。他の行列においてａ_ｉｊと表記したとき、このａ_ｉｊは正方行列Ｍ１のｉ行ｊ列成分に対応する。

【0038】

パイこね変換は、引き伸ばし処理と折り畳み処理とを含む。図３は、引き伸ばし処理の一例を示す。例えば、変換部２２は、行列の行数を１／２倍にするとともに、行列の列数を２倍にする。一例では、変換部２２は、８行×８列の正方行列Ｍ１から４行×１６列の行列Ｍ２を生成する。変換部２２は、正方行列Ｍ１の１行目の各成分（ａ_１１～ａ_１８）および２行目の各成分（ａ_２１～ａ_２８）を連結させて、４行×１６列の行列Ｍ２の１行目の各成分（ａ_１１～ａ_１８，ａ_２１～ａ_２８）に変換する。変換部２２は、正方行列Ｍ１の３行目の各成分（ａ_３１～ａ_３８）および４行目の各成分（ａ_４１～ａ_４８）を連結させて、行列Ｍ２の２行目の各成分（ａ_３１～ａ_３８，ａ_４１～ａ_４８）に変換する。同様に、変換部２２は、正方行列Ｍ１の５行目の各成分と６行目の各成分とを連結させて行列Ｍ２の３行目の各成分に変換する。変換部２２は、正方行列Ｍ１の７行目の各成分と８行目の各成分とを連結させて行列Ｍ２の４行目の各成分に変換する。図３において、正方行列Ｍ１のＡ１、Ａ２、Ａ３、およびＡ４で示される範囲は、行列Ｍ２のＡ１、Ａ２、Ａ３、およびＡ４で示される範囲にそれぞれ対応する。

【0039】

図４は、折り畳み処理の一例を示す。例えば、変換部２２は、行列の列数を１／２倍にするとともに、行列の行数を２倍にする。一例では、変換部２２は、４行×１６列の行列Ｍ２から８行×８列の正方行列Ｍ３を生成する。変換部２２は、行列Ｍ２の１行９列目～１６列目および２行９列目～１６列目の各成分Ｂ１（ａ_２１～ａ_２８およびａ_４１～ａ_４８）を横方向に反転しつつ、８行×８列の正方行列Ｍ３の１行目の各成分および２行目の各成分に変換する。変換部２２は、行列Ｍ２の各行の１列目～８列目の各成分（ａ_１１～ａ_１８，ａ_３１～ａ_３８，ａ_５１～ａ_５８，およびａ_７１～ａ_７８）を正方行列Ｍ３の３行目～６行目の各成分に変換する。変換部２２は、行列Ｍ２の３行９列目～１６列目および４行９列目～１６列目の各成分Ｂ２（ａ_６１～ａ_６８およびａ_８１～ａ_８８）を横方向および縦方向に反転しつつ、正方行列Ｍ３の７行目の各成分および８行目の各成分に変換する。

【0040】

図５は、転置の処理の一例を示す図である。変換部２２は、正方行列Ｍ３に対し転置を実行することによって、正方行列Ｍ４を生成する。正方行列Ｍ４は、正方行列Ｍ３の１行１列目と８行８列目とを結ぶ対角線を基準として、各成分を折り返した行列である。

【0041】

図６は、パイこね変換の処理の一例を示す図である。変換部２２は、転置を実行した後、さらにパイこね変換を実行する。変換部２２は、正方行列Ｍ４に対して引き伸ばし処理を実行することによって、行列Ｍ５を生成する。変換部２２は、行列Ｍ５に対して折り畳み処理を実行することによって、正方行列Ｍ６を生成する。さらなるパイこね変換は、前のパイこね変換の詳細な手順と同じ手順により実行されてもよいし、該詳細な手順と少なくとも一部が異なる手順により実行されてもよい。

【0042】

図７において、変換部２２はシフト処理を実行する。シフト処理とは、要素をずらすように移動させて、要素の順序を変更する処理をいう。

【0043】

変換部２２は、シフト用数列を生成する。例えば、変換部２２は、正方行列Ｍ６の１行１列目～８列目の各要素を順にシフト用数列に格納する。変換部２２は、正方行列Ｍ６の２行１列目～８列目の各要素を順にシフト用数列に格納する。同様に、変換部２２は、正方行列Ｍ６の３行１列目～８列目、４行１列目～８列目、５行１列目～８列目、６行１列目～８列目、７行１列目～８列目、および８行１列目～８列目の各要素を順にシフト用数列に格納する。このような操作により、変換部２２は６４個の要素を有するシフト用数列を生成する。

【0044】

変換部２２は、特定の要素が示す値に基づいて、シフト用数列の要素をずらすように移動させる。特定の要素が示す値はユーザ２ごとに異なる。例えば、変換部２２は、正方行列Ｍ１の１行１列目（ａ_１１成分）を特定の要素として、シフト用数列の要素をずらすように移動させる。ａ_１１成分の値が１０である場合、変換部２２は、シフト用数列の末尾１０個の要素をシフト用数列の先頭に移動させる。シフト用数列の末尾１０個の要素は、正方行列Ｍ６におけるＣ１の範囲に示す各成分に対応する。

【0045】

変換部２２は、シフト用数列を正方行列に変換する。例えば、変換部２２は、シフト用数列の先頭から８個の各要素を行列の１行目の各成分に変換する。変換部２２は、シフト用数列の次の８個（９～１６番目）の各要素を行列の２行目の各成分に変換する。同様に、変換部２２は、シフト用数列の要素を８個ずつ各行の各成分に変換することによって、図７に示される８行×８列の正方行列Ｍ７を生成する。正方行列Ｍ７におけるＣ１の範囲に示す各成分は、正方行列Ｍ６におけるＣ１の範囲に示す各成分に対応する。

【0046】

［システムの動作］
図８を参照しながら、生体認証システム１の動作を説明するとともに本実施形態に係る情報処理方法について説明する。図８は、実施形態に係る生体認証システム１の動作の一例を処理フローＳ１として示すフローチャートである。

【0047】

解析装置１０の選択部１１は、処理フローＳ１の事前処理として、抽出対象のＳＮＰを予め選択する。例えば、選択部１１は、２つのアレルを有し、アレル頻度が５０％に近似し、互いに連鎖不平衡にないＳＮＰを選択する。２つのアレルとは、４種類の塩基（Ａ、Ｔ、Ｇ、およびＣ）のうち、相異なる２つをとり得る組合せ（ＡＣ、ＡＴ、ＡＧ、ＣＴ、ＣＧ、およびＴＧ）のことをいう。連鎖不平衡とは、染色体上の近接する位置にある２つ以上のＳＮＰが、独立ではなく相関がみられる関係をいう。選択部１１は、ヒトの個人識別に十分な大きさのｎ（例えば５０≦ｎ≦１００）個のＳＮＰを選択する。本実施形態では、ｎ＝６４として説明する。また、選択部１１は、ＳＮＰの総数のうち、２つのアレルが可能な限り均等な割合で出現するようにＳＮＰを選択する。例えば、選択部１１は、６４個のＳＮＰのうち、ＡＣ、ＡＴ、ＡＧ、ＣＴ、ＣＧ、およびＴＧがそれぞれ１０個程度となるようにＳＮＰを選択する。

【0048】

ステップＳ１１では、解析装置１０の解析部１２が、検体３からユーザ２のＤＮＡを解析し、抽出対象のＳＮＰのアレルを判定する。例えば、解析部１２は、ユーザ２の検体３と遺伝子型判定用アッセイとに基づいて、ユーザ２のＤＮＡを解析し、抽出対象のＳＮＰのアレルを判定する。遺伝子型判定用アッセイとしては、例えばＴａｑＭａｎアッセイ、Ｉｎｖａｄｅｒアッセイ、質量分析装置、ＳＮＰチップ、ＤＮＡシーケンサ等が挙げられるが、これらに限られない。

【0049】

解析部１２は、アレルを要素とする抽出結果を取得する。例えば、解析部１２は、６４個のＳＮＰの抽出結果をリストまたは配列として取得する。一例では、解析部１２は、抽出結果をＧ＝（ｇ_１，ｇ_２，…，ｇ_６４）として取得する。ここで、ｇ_ｉ（１≦ｉ≦６４）は判定された個々のアレルの組合せであり、ＡＡ、ＡＴ、ＡＣ、ＡＧ、ＴＴ、ＴＣ、ＴＧ、ＣＣ、ＣＧ、またはＧＧのいずれかである。

【0050】

解析部１２は、ユーザ２のＤＮＡから抽出されたＳＮＰを示すＳＮＰデータを生成する。例えば、解析部１２は、抽出結果の各要素を、対応する数字にそれぞれ置換することによってＳＮＰデータを生成する。対応する数字とは、例えばアレルの組合せに対して予め割り当てられた個々の数字である。一例では、解析部１２は、ＡＡ＝１、ＡＴ＝２、ＡＣ＝３、ＡＧ＝４、ＴＴ＝５、ＴＣ＝６、ＴＧ＝７、ＣＣ＝８、ＣＧ＝９、およびＧＧ＝１０として、数字を予め決定する。解析部１２は、抽出結果の各要素を、対応する数字（１～１０）にそれぞれ置換した数列をＳＮＰデータとして生成する。例えば、ＳＮＰデータは、Ｇ´＝（ｇ´_１，ｇ´_２，…，ｇ´_６４）である。ここで、ｇ´_ｉ（１≦ｉ≦６４）は１～１０のいずれかである。このようにして、解析部１２は、１～１０の値が不規則に６４個並ぶＳＮＰデータを生成する。ＳＮＰデータは、ユーザ２ごとに固有の値を有する。

【0051】

ステップＳ１２では、認証装置２０の受信部２１が、ＳＮＰデータを取得する。例えば、解析装置１０の送信部１３は、ユーザ２を一意に特定する情報とＳＮＰデータとを認証装置２０に送信する。受信部２１は、解析装置１０からＳＮＰデータを受信することによって、ＳＮＰデータを取得する。

【0052】

ステップＳ１３では、認証装置２０の変換部２２が、ＳＮＰデータを正方行列に変換する。例えば、変換部２２は、６４個の要素を有するＳＮＰデータを８行×８列の正方行列に変換する。一例では、変換部２２は、ＳＮＰデータの要素を８個ずつ各行の各成分に変換することによって、図３に示される８行×８列の正方行列Ｍ１を生成する。

【0053】

ステップＳ１４では、変換部２２が、ＳＮＰデータの要素の順序を第１ルールによって変更する第１操作を実行する。

【0054】

変換部２２は、正方行列に対するパイこね変換を含む第１ルールによって第１操作を実行する。変換部２２は、正方行列Ｍ１に対して引き伸ばし処理を実行することによって、図３に示される行列Ｍ２を生成する。続いて、変換部２２は、行列Ｍ２に対して折り畳み処理を実行することによって、図４に示される正方行列Ｍ３を生成する。

【0055】

変換部２２は、正方行列の転置をさらに含む第１ルールによって第１操作を実行する。例えば、変換部２２は、パイこね変換により生成された正方行列Ｍ３に対して転置を実行することによって、図５に示される正方行列Ｍ４を生成する。

【0056】

変換部２２は、転置された正方行列に対してさらにパイこね変換を実行する。例えば、変換部２２は、転置後の正方行列Ｍ４に対して引き伸ばし処理を実行することによって、図６に示される行列Ｍ５を生成する。続いて、変換部２２は、行列Ｍ５に対して折り畳み処理を実行することによって、図６に示される正方行列Ｍ６を生成する。

【0057】

ステップＳ１５では、変換部２２が、ＳＮＰデータの特定の要素が示す値に基づく第２ルールによって要素の順序を変更する第２操作を実行する。例えば、変換部２２は、正方行列Ｍ６に対してシフト処理を実行することによって、図７に示される正方行列Ｍ７を生成する。

【0058】

変換部２２は、変換処理の回数に対応して特定の要素を決定してもよい。一例では、変換部２２は、変換処理の１回目において、正方行列Ｍ１の１行１列目（ａ_１１成分）を特定の要素として決定してもよい。変換部２２は、変換処理の２回目において、正方行列Ｍ１の１行２列目（ａ_１２成分）を特定の要素として決定してもよい。同様に、変換部２２は、繰り返しの回数に対応してＳＮＰデータの特定の要素を決定してもよい。

【0059】

ステップＳ１４およびステップＳ１５に関連して、変換部２２は、変換処理の順序を変更してもよい。例えば、変換部２２は、第２操作を実行した後、第１操作を実行してもよい。

【0060】

ステップＳ１６では、変換部２２が、変換処理の繰り返し終了条件を判定する。繰り返し終了条件とは、所定の回数分の変換処理が実行されるように設定された条件である。変換部２２は、少なくとも正方行列の行数（列数）に対応する回数分の変換処理を繰り返し実行する。例えば、変換部２２は、正方行列Ｍ１の行数または列数に対応する８回分の変換処理を繰り返し実行する。変換部２２は、変換処理を実行した回数をカウントし、該回数が繰り返し終了条件に合致するかどうかを判定する。

【0061】

繰り返し終了条件に合致しない場合（ステップＳ１６においてＮＯ）、処理はステップＳ１４に戻る。繰り返し終了条件に合致する場合（ステップＳ１６においてＹＥＳ）、処理はステップＳ１７に進む。変換部２２は、ステップＳ１４における第１操作およびステップＳ１５における第２操作を含む変換処理を実行することによって、ＳＮＰデータから変換データを生成する。変換データは、ＳＮＰデータと一対一に対応しており、ユーザを確実に特定する。変換部２２は、行列形式である変換データを数列形式に変換してもよい。

【0062】

ステップＳ１７では、認証装置２０の出力部２３が、ユーザ２の認証のために変換データを出力する。ユーザ２が生体認証システム１を初めて利用する場合、出力部２３は、認証用データベース５に変換データを格納する。ユーザ２が生体認証システム１を２回目以降に利用する場合、出力部２３は、認証用データベース５に記憶された変換データと、新しく生成した変換データとを照合するために、新しく生成した変換データを出力する。

【0063】

生体認証システム１は、検体３、抽出結果、およびＳＮＰデータを破棄し、これらの情報を保持しない。生体認証システム１では、ユーザ２の認証のために変換データが用いられる。変換データはユーザ２のＤＮＡに関する情報を含まない。

【0064】

［効果］
以上説明したように、本開示の一側面に係る情報処理装置は、少なくとも一つのプロセッサを備える。少なくとも一つのプロセッサは、ユーザのＤＮＡから抽出されたＳＮＰを示すＳＮＰデータを取得し、ＳＮＰデータの要素の順序を第１ルールによって変更する第１操作と、ＳＮＰデータの特定の要素が示す値に基づく第２ルールによって要素の順序を変更する第２操作とを含む変換処理を実行することによって、ＳＮＰデータから変換データを生成し、ユーザの認証のために変換データを出力する。

【0065】

本開示の一側面に係る情報処理方法は、少なくとも一つのプロセッサを備える情報処理装置によって実行される。情報処理方法は、ユーザのＤＮＡから抽出されたＳＮＰを示すＳＮＰデータを取得するステップと、ＳＮＰデータの要素の順序を第１ルールによって変更する第１操作と、ＳＮＰデータの特定の要素が示す値に基づく第２ルールによって要素の順序を変更する第２操作とを含む変換処理を実行することによって、ＳＮＰデータから変換データを生成するステップと、ユーザの認証のために変換データを出力するステップとを含む。

【0066】

本開示の一側面に係る情報処理プログラムは、ユーザのＤＮＡから抽出されたＳＮＰを示すＳＮＰデータを取得するステップと、ＳＮＰデータの要素の順序を第１ルールによって変更する第１操作と、ＳＮＰデータの特定の要素が示す値に基づく第２ルールによって要素の順序を変更する第２操作とを含む変換処理を実行することによって、ＳＮＰデータから変換データを生成するステップと、ユーザの認証のために変換データを出力するステップとをコンピュータに実行させる。

【0067】

このような側面においては、ＳＮＰデータの要素の順序が第１ルールによって変更されると共に、特定の要素が示す値に基づく第２ルールによって要素の順序が変更されることで、ＳＮＰデータから変換データが生成される。ここで、ＳＮＰデータは、ユーザごとに固有の値を有する。変換データは、ＳＮＰデータと一対一に対応しており、ユーザを確実に特定する。変換データはユーザごとに異なる一方向性の変換処理によって生成されるため、変換データからＳＮＰデータに戻すことは極めて困難である。これにより、ユーザのプライバシーを保護しつつ、確実な生体認証を行うことができる。

【0068】

他の側面に係る情報処理装置では、少なくとも一つのプロセッサが、ＳＮＰデータを正方行列に変換し、正方行列に対するパイこね変換を含む第１ルールによって第１操作を実行してもよい。要素の順序がさらに複雑に変更されることにより、ユーザのプライバシーのセキュリティレベルを向上させることができる。

【0069】

他の側面に係る情報処理装置では、少なくとも一つのプロセッサが、正方行列の転置をさらに含む第１ルールによって第１操作を実行してもよい。要素の順序がさらに複雑に変更されることにより、ユーザのプライバシーのセキュリティレベルを向上させることができる。

【0070】

他の側面に係る情報処理装置では、少なくとも一つのプロセッサが、パイこね変換の後に転置を実行し、さらにパイこね変換を実行してもよい。このような構成によれば、正方行列の行と列とに対するパイこね変換がそれぞれ実行される。要素の順序がさらに複雑に変更されることにより、ユーザのプライバシーのセキュリティレベルを向上させることができる。

【0071】

他の側面に係る情報処理装置では、少なくとも一つのプロセッサが、少なくとも正方行列の行数に対応する回数分の変換処理を繰り返し実行してもよい。パイこね変換は、繰り返し実行されるほど値が離散する特性を有する。繰り返しの回数が正方行列の行数（列数）に対応する回数分に設定されることにより、処理時間の増大を抑制しつつ、要素の順序を十分に変更できる。また、要素の順序がさらに複雑に変更されることにより、ユーザのプライバシーのセキュリティレベルを向上させることができる。

【0072】

［変形例］
以上、本開示の実施形態に基づいて詳細に説明した。しかし、本開示は上記実施形態に限定されるものではない。本開示は、その要旨を逸脱しない範囲で様々な変形が可能である。

【0073】

実施形態では、変換データが行列形式または数列形式であるとして説明したが、変換データが画像形式であってもよい。図９は、変形例に係る変換データの一例を示す図である。変換データＲ１は、行列形式の変換データの一例である。変換部２２は、変換データに用いられる各数字に対応する色を予め決定してもよい。変換部２２は、変換データＲ１の各成分の数字を予め決定した色に置換し、それぞれの色を所定の面積で配置することにより、カラーチャート状の変換データＲ２を生成してもよい。変換部２２は、変換データＲ２を画像データとして出力してもよい。変換データＲ２は、紙などの媒体上に印刷されてもよい。変換データＲ２は、例えば色同士を照合する技術であるカラーマッチングによる認証に利用され得る。

【0074】

実施形態では、出力部２３が変換データを出力するとして説明したが、出力部２３が認証の結果を出力してもよい。例えば、出力部２３は、認証用データベース５に記憶された変換データと新しく生成した変換データとを照合し、該照合の正否を認証の結果として出力してもよい。

【0075】

生体認証システムの内部の構成は上記実施形態に限定されず、任意の方針で設計されてよい。例えば、生体認証システムは、解析装置１０、認証装置２０、および認証用データベース５の機能を有する一つのコンピュータを用いて実現されてもよい。あるいは、生体認証システムはより多くの種類のコンピュータを含んで構成されてもよい。

【0076】

本開示において、データまたは情報を第１コンピュータから第２コンピュータ“に送信する”との表現は、該第２コンピュータに最終的にデータまたは情報を届けるための送信を意味する。この表現は、その送信において別のコンピュータまたは通信装置がデータまたは情報を中継する場合も含む意味であることに留意されたい。

【0077】

本開示において、「少なくとも一つのプロセッサが、第１の処理を実行し、第２の処理を実行し、…第ｎの処理を実行する。」との表現、またはこれに対応する表現は、第１の処理から第ｎの処理までのｎ個の処理の実行主体（すなわちプロセッサ）が途中で変わる場合を含む概念を示す。すなわち、この表現は、ｎ個の処理のすべてが同じプロセッサで実行される場合と、ｎ個の処理においてプロセッサが任意の方針で変わる場合との双方を含む概念を示す。

【0078】

少なくとも一つのプロセッサにより実行される方法の処理手順は実施形態での例に限定されない。例えば、上述したステップ（処理）の一部が省略されてもよいし、別の順序で各ステップが実行されてもよい。また、上述したステップのうちの任意の２以上のステップが組み合わされてもよいし、ステップの一部が修正又は削除されてもよい。あるいは、上記の各ステップに加えて他のステップが実行されてもよい。

【符号の説明】

【0079】

１…生体認証システム、２…ユーザ、３…検体、４…ＳＮＰデータベース、５…認証用データベース、１０…解析装置、１１…選択部、１２…解析部、１３…送信部、２０…認証装置、２１…受信部、２２…変換部、２３…出力部。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】