「手ぶらでの本人確認システム」の実現へ

富士通研究所は、手のひら静脈情報と指3本の指紋情報を組み合わせた生体認証により、500万人規模のデータの中から、特定の個人を2秒以内に識別する技術を、世界で初めて開発しました。生体情報のみで大規模な認証サービスの展開を可能にする本技術は、生体認証の普及を牽引する技術として期待されています。

本人を確認する技術として、カードや暗証番号等が利用されますが、盗難や忘却、偽造、不正譲渡等の危険性があります。そこで近年、企業の情報漏洩や金融機関での「なりすまし」の対策として、身体的特徴を利用した生体認証（バイオメトリック認証）の普及が進んでいます。

生体認証には、指紋や静脈、顔貌、声紋、虹彩（注1）、署名等の方式があります。このうち富士通研究所では、認証性能（注2）が高くかつ、自然な動作で利用者に負担の少ない「手のひら静脈認証（注3）」及び「指紋認証」の研究開発を行っています。

現在の生体認証技術は、ICカードやユーザーID等とのセット利用が中心ですが、生体情報のみの「手ぶら認証」が実現すれば、利用者の利便性は大いに高まります。しかしその実現には、これまで幾つかの技術課題がありました。

例えば銀行のキャッシュカードで利用される生体認証は、ATMで読み取った生体情報が、カードに事前に登録してあるデータと一致しているかどうかという「1対1の認証」です。一方、カードレスで認証を行うには、ATMで読み取った生体情報を、システム上の膨大な数の登録データと突き合わせる「1対Nの認証」になります。

そのため、500万人分の登録データがあれば、500万回の突き合わせが必要となり、1対1の認証と比べて500万倍の高い認証精度が求められます。この認証精度を高める方法として、複数の生体認証方式を組み合わせる方法が考えられますが、認証方式毎に読み取るのは利用者の利便性を損なうため、一度に読み取る技術が必要です。加えて、1対1の認証で行う処理方法を単純に500万回繰り返していては結果を出すまでに数十分かかるため、処理を飛躍的に高速化する必要もあります。

富士通研究所は、これまでの課題に対し、手のひら静脈と指3本の指紋による生体認証を次の4つの技術により開発しました。その結果、手をかざすだけで、500万人の中から特定の個人を2秒以内で識別することに、世界で初めて成功しました（図1）。

1. 複数の生体情報を安定取得
   センサーにかざした手から、手のひら静脈と指3本の指紋の生体情報を同時に取得。富士通研究所が持つ手のひら静脈の高速撮影技術を活用し、連続撮影した画像の中から最も状態の良い画像を取り出します。これにより、“手のひらをかざす”という自然な動作で、高精度の生体情報を取得します。
2. 複数の生体認証技術から融合判定
   取得した手のひら静脈と3つの指紋の生体情報を500万人分の登録データと照合し、それぞれに識別スコアを算出。4つのスコアを各階層で融合して判定することにより、正確かつ安定的に特定の1人を識別します。
3. 識別対象の事前絞り込み
   取得した4つの生体情報から、独自に開発した絞り込み用の特徴情報を抽出。登録データと突き合わせて識別する対象を500万人から1万人分に絞り込むことにより、500万人分と突き合わせる場合と比べて約0.3%の処理時間で実現します。
4. 並列化による処理の高速化
   500万人分の登録データに対する絞り込み及び識別を並列化により複数のサーバ上に等負荷に分散し、各サーバの演算結果から総合判定。突き合わせ処理を高速化できることに加え、登録数に応じたサーバ増減も可能となり、クラウド環境での利用にも対応しています。

本技術は、2011年度中に1,000万人規模の対応を実現し、さらなる高速化と高精度化を進める予定です。公共機関の各種サービス、企業の情報管理、ホームセキュリティ、ショッピング、さらには災害時の緊急支援まで、私たちの暮らしの中には、手ぶら認証によって、利便性と安心安全を得られるシーンが数多く考えられます。また、普及により、これまでにない新しい社会インフラの構築も期待されます。

富士通研究所は、指紋認証から始まった四半世紀以上にわたる経験を基に、これからも社会に貢献する生体認証技術の研究開発に注力していきます。

［2011年11月1日 公開］

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