株式会社日立製作所(執行役社長兼CEO: 東原 敏昭／以下、日立)と株式会社KDDI総合研究所(本社:埼玉県ふじみ野市、代表取締役所長:中島 康之／以下、KDDI総合研究所)は、スマートフォンやタブレットに付属の汎用カメラで撮影した掌紋(手のひらの皮膚紋理)から公開鍵認証(利用者の電子署名生成と署名検証)を行なう掌紋向けPBI技術（生体情報の「揺らぎ」を補正することで秘密鍵を抽出し、公開鍵暗号方式に基づく電子署名を生成する日立独自の技術）を開発した。

同技術では、汎用カメラで取得した生体情報を用いて、電子署名に必要な秘密鍵を一時的に生成して利用することができるため、秘密鍵の管理を不要とし、機微情報の漏えいやなりすましの防止効果を高める。また、生体認証用の専用装置も不要となるため、家庭や外出先など場所を選ばず、電子商取引やネットバンキングなど、様々なオンライン取引において本人認証が可能となる。さらに、既に確立した顔認証と掌紋向けPBIを1台のタブレットに組み込むことによりマルチモーダル認証を実現し、店頭でのスムーズでセキュアな手ぶら決済も可能となるとしている。

生体認証は専用装置を持つスマホなどに限定されていた

昨今、さまざまなネットサービスが展開され、決済時を中心に個人を特定する認証技術も多様なものが提供されている。例えば手持ちのスマートフォンを用いて、電子商取引やネットバンキングが手軽に使えるようになるものがそうだが、一方でなりすましなどによる被害も拡大している。

このため、安全・確実・便利なオンライン認証手段として生体認証技術の開発が求められているところだ。しかし、生体認証が利用できるのは指紋センサーなどの専用装置を持つスマートフォンなどに限られ、取得した生体情報や秘密鍵を保護するセキュリティチップなどの専用装置も必要となるため、一部のユーザーや端末だけに利用が限定されていた。

専用装置が不要な生体認証を実現

同社公開資料より（以下、同様）。

そこで、日立とKDDI総合研究所は、「揺らぎ」のある生体情報を安全な形式で電子署名に使うことができる日立独自のPBI技術と、KDDI総合研究所が開発した汎用カメラを用いた掌紋認証技術を組み合わせ、新たに掌紋画像の「位置ずれ補正処理」ならびに「揺らぎ低減処理」を開発することで、専用装置が不要な生体認証を実現した。

また、顔で対象者を絞込み、手のひらで高精度な認証を行うマルチモーダル認証処理により、タブレット等でのセキュアな手ぶら本人認証を実現したという。

これらの特徴は次の通りだ。

◆1.
掌紋画像の位置ずれ補正処理

掌紋向けPBI技術では掌紋画像をどこにも保存しないため、掌紋画像を使わずに位置ずれを補正する必要がある。そこで、手のひらの輪郭情報を補助情報として使用し、輝度の揺らぎに影響されにくい位相限定相関法*7による補正を行い、掌紋画像が不要となる位置合わせを実現した。

◆2.
掌紋画像の揺らぎ低減処理

PBI技術はある程度の揺らぎを吸収して本人認証を可能としているが、カメラに手のひらをかざして撮影する場合、手の開きや照明環境の違いなどによる揺らぎが大きく、本人認証を安定して行うことができない。このため本人認証時に手の開きや照明環境の違いを反映した複数種の掌紋画像を生成することで、本人であることを正しく判定する確率を高め、認証の高精度化を実現した。

◆3.
顔検索と掌紋向けPBI技術を組み合せたマルチモーダル認証処理

1台のカメラにより、顔や掌紋の情報を同時に取得して高精度な公開鍵認証を実現する、マルチモーダル認証技術を開発した。顔による対象者の絞り込みと掌紋向けPBI技術を組み合わせた手ぶら認証を実現する。

◆4.
生体検知処理

汎用カメラを用いた生体認証では、本人の写真や動画によるなりすましのリスクがある。このため、ディープラーニングなどの機械学習を活用し、撮影画像が本物か偽物かを見分ける生体検知技術も合わせて開発している。

さらなる技術の進展に期待

このように現在、日立およびKDDI総合研究所が今回開発した汎用カメラの掌紋向けPBI技術に加え、日立は汎用カメラ指静脈技術の開発に取り組んでいる。今後も両社は、これらの技術により生体認証のラインナップを拡充し、マルチモーダル化を進めることで様々なユーザーのニーズに応えていく方針だ。

EC事業の決済においても、重要な要素となる個人の認証。その精度と安全性の向上と共に、ユーザー側の利便性が高まることは、市場全体のさらなる活性化のためにも極めて重要だ。それらの要素を実現していくのは、こうした地道な技術開発がもたらす成果であることは言うまでもない。今後の一層の技術の進展に期待したい。