コラム
COLUMN
手のひらを使った静脈認証の仕組みとメリット
人間の身体的特徴を使う生体認証のひとつ、血液中の還元ヘモグロビンの反応を活用した、手のひら静脈認証に注目が集まっています。抜きん出た認証精度の高さや、非接触で本人認証できる衛生面、手のひらの状態に左右されない手軽さをはじめ、手のひら静脈認証には、多種多様なメリットがあるからです。安心かつトラブルなく手のひら静脈認証を運用するには、データ管理の体制の確立やセキュリティ対策など、複数配慮したいポイントがあります。手のひら静脈認証のメリットを感じるには、静脈認証の仕組みをはじめ、事前知識の取得が重要です。
◎手のひらを使った静脈認証の仕組みと特徴
入退室管理や本人確認を行いたいシーンで、人間の顔や指紋、虹彩をはじめ、個々で異なる生体情報を活用する生体認証が、広く活用されています。人間の生体情報は、たやすく模倣や偽造ができない本人認証の方法のため、セキュリティ対策として有効に機能するからです。日常生活でも利用する機会がある代表的な生体認証は、指紋認証や顔認証があげられます。ほかにも生体認証はいくつかありますが、なかでも研究が進み、実用と普及が進んでいる生体認証が手のひらを使った静脈認証です。静脈認証とは、名前のとおり、人間の体内を巡っている血液の流れを用いた生体認証で、各々特徴が異なる静脈の模様を照合して、本人を識別します。血液中の還元ヘモグロビン（酸素と結合していないヘモグロビン）の、赤色光を吸収する特徴を活用すると、静脈の模様の読み取りが可能です。手のひら静脈認証では、あらかじめ静脈認証を使って本人認証をする人物の手のひらの静脈データを認証リーダーに登録します。登録後、手のひらを使って本人認証をするときは、静脈認証システムがインストールされた、静脈認証リーダーの読み取り部分に手をかざします。静脈認証リーダーに手のひらをかざすと、近赤外線が手のひらに向かって照射されます。近赤外線を利用して、手のひらの静脈の模様を読み取るためです。近赤外線が照射されると、手のひらの皮下組織にある静脈のなかの還元ヘモグロビンが暗赤色に反応します。この反応により、手のひらの静脈の模様が黒く映し出されます。静脈認証リーダーは、事前に登録している静脈データと検出した静脈の模様を照合し、データが一致したらアクセスが許可される仕組みです。データが不一致だった場合、静脈認証リーダーは、あらかじめ登録された静脈データを持った本人ではないと判断し、立ち入りが許可されません。静脈の模様を読み取り本人識別に利用する静脈認証には、大きく分けると、手のひら静脈認証と指静脈認証の2種類があります。指静脈認証は、手のひらではなく指の第二関節を静脈認証リーダーに読み取らせて、本人認証をする方法です。どちらも、血液中の還元ヘモグロビンが近赤外線を浴びたときの反応を活用しますが、いくつか特徴に違いがあります。手のひらを使った静脈認証と指静脈認証の差のひとつは、利用が容易なポイントです。手のひら静脈認証は、指の一部ではなく、手のひら全体を使った認証方法のため、手を広げただけで静脈認証を進められます。手のひらを静脈認証リーダーにかざすだけで静脈認証が完結するので、子どもやお年寄り、指を細かく動かしにくい方でも、無理なく本人認証ができる方法です。また、静脈認証の読み取り機器の大小も、手のひら静脈認証と指静脈認証では違います。指の一部分を使用する指静脈認証よりも、手のひらをリードさせる手のひら静脈認証の読み取り装置は、やや大きくなる傾向があります。
◎静脈認証と指紋認証の違い
人間の手の特徴を使った生体認証は、静脈認証のほかに指紋認証があります。いずれも、本人特定能力の高い生体認証として認知されていますが、まったく異なった生体情報を活用します。静脈認証は、皮膚の下にある静脈パターンを利用しますが、指紋認証は、手の指先の表面にある指紋の特徴を用いた本人認証方法です。指紋認証では、読み取った指紋の分岐点や、途切れているポイントを特定の個人しか持ち得ない情報として扱います。皮膚の下の生体情報を駆使する静脈認証と、皮膚の表面にある生体情報を使う指紋認証は、仕組み自体が違う認証方法ですが、ほかにも異なるポイントが複数あります。手のひら静脈認証と指紋認証は、生体情報の読み取り方式が異なります。手のひら静脈認証は、近赤外線を照射し、還元ヘモグロビンが暗赤色に反応する特徴を用いて、静脈パターンをリードする方法です。一方、指紋認証には読み取り方式が3種類あり、光学方式と静電容量方式、超音波方式です。光学方式では光を放出し、光の跳ね返りの違いを使って指紋を画像化します。指紋の凸部分に人間の体にある電子が集まる特性を利用して、指紋を読み取る方式が静電容量方式です。超音波方式は、その名の通り超音波を指に照射し、跳ね返りの強さや角度を持って指紋を検出します。同じ手を利用した生体認証でも、なりすましの難しさは、手のひらを使った認証と指先の指紋を用いる認証では違います。指紋認証は、万人不同かつ終生不変の特徴を持つ指紋を使った、本人を見分ける能力の高い本人確認の手段ですが、指紋が模倣されるケースを完全に否定できません。指紋認証で広く取り入れられている光学方式と静電容量方式では、指紋を読み取る際、指先の読み取り機との接触が発生します。読み取り部分に残留した指紋は、指紋の偽造に使われる可能性があるため、指紋の拭き取りが必要です。一方、手のひら静脈認証は、静脈認証リーダーの読み取り部分に手をかざすだけで、静脈認証を行えます。リード部分に付着してしまう指紋と違い、静脈認証は、物理的に残留するものがありません。手のひらを使った静脈認証を導入すると、なりすましの可能性を限りなくゼロに近づけた本人認証が可能です。
◎手のひら静脈認証を導入するメリット
手のひらを使った静脈認証を導入すると、さまざまなメリットを得られますが、最たるメリットは、抜きん出た本人認証精度です。ハイレベルな認証精度を確立できる理由は、手のひら静脈認証が持つ模倣が困難な認証プロセスや仕組みです。静脈認証は、人間の体内にある静脈を使った生体認証で、静脈は個人特有、かつ同じパターンを持つ人はいない特徴を有しています。見た目が類似した一卵性双生児でも、体内の静脈の模様は異なるため、どんなに外見が似ていても、静脈認証は正確に個人を識別できます。ひとりひとりが異なる鍵を個別に持っている状態とも表現できる静脈認証は、本人認証精度が極めて高いメリットを持つ生体認証のひとつです。認証精度の高さを活用し、高度なセキュリティ環境の構築も実現できます。手のひら静脈認証のメリットには、静脈認証のプロセスが、手のひらの状態によって左右されないポイントもあげられます。生体認証のなかには、水分や汚れ、傷が生体情報の正確な読み取りを妨げるケースがあるからです。たとえば、登録済みの指紋と同じ情報が本人認証では必要な指紋認証では、指先に傷を負ってしまうと、本人認証ができません。また、生体情報が変わると、本人でも本人と認証されない事例も存在します。同一人物でも、生体情報が時間の経過とともに変動する生体認証を導入した場合、定期的に生体情報の再登録が必要です。一方、手のひら静脈認証は、静脈の模様が時間の経過で認証を妨げるほど変化しないため、静脈認証のプロセスを妨げずに本人認証ができます。同様に、水分や汚れ、皮膚表面の傷は、近赤外線を照射して体内の静脈を読み取る静脈認証の精度に影響を及ぼしません。衛生面でメリットがある生体認証は、手のひら静脈認証のみではありませんが、手のひら静脈認証も衛生面で心理的負担をかけない本人認証のひとつです。本人認証を行うプロセスを完全非接触で、手のひら静脈認証は行えます。手のひら静脈認証は、手のひらに近赤外線を照射して血液内の還元ヘモグロビンの反応を見るため、読み取り部分に手のひらを接触させる必要がありません。新型コロナウイルス感染症のように感染症がまん延したり、接触が原因で人から人へ感染するような病気が流行したりしても、安全かつ心理的負担を最小化させたまま、静脈認証を利用できます。不特定多数が日に何度も触れるような場所に触れたくない人がいても、手のひら静脈認証ならストレスなく本人認証が可能です。紛失の危険性がないポイントも、手のひら静脈認証の導入メリットです。手のひら静脈認証を含め、生体認証で本人認証に求められる鍵は、認証リーダーに登録された本人の体のため、なくす心配がありません。ICカードや物理的な鍵は、家に置き忘れてきたり、移動中に失くしてしまったりする可能性があります。手のひら静脈認証は、本人が静脈認証リーダーの目の前に立ち、手のひらをかざすだけで本人確認を行えるメリットがあります。また、ICカードや物理的な鍵を失くしたり、増員により追加発行が必要になったりした場合は、コストがかかります。しかし、手のひら静脈認証は失くす恐れのない本人認証の方法のため、導入後の追加コストをおさえた運用が可能です。
◎手のひら静脈認証を安全に運用するポイント
手のひら静脈認証は、多彩なメリットをもたらす生体認証ですが、安心かつ問題なく運用するには、複数の本人認証手段の準備が重要です。手のひら静脈認証は、本人識別能力が非常に優秀でセキュアな認証方法です。一方、登録した静脈データが変わるような事態が起きたら、本人でも本人認証できない場合が考えられます。スムーズに認証でいない場合、業務の進行を妨げたり、サービスの提供が難しくなったりする可能性を否定できません。事前にリスクを検討し、企業や施設の運営に与える影響を最小限に留めないといけません。万が一のケースでも、手のひら静脈認証以外の認証方法を同時に使用できる環境を構築しておくと、継続して運用が可能です。たとえば、本人特定能力に秀でた、顔認証や指紋認証をはじめ、生体認証を手のひら静脈認証と組み合わせると、セキュリティレベルを維持できます。個人の生体情報の複数取得に不安がある場合は、ICチップのついた社員証や利用者証などを使ったICカード認証が候補としてあがります。手のひら静脈認証のメリットをいかしながら、予期しないケースへの備えとして、別の本人認証手段の確立は、事前に考慮しておきたいポイントのひとつです。手のひら静脈認証をトラブルなく安全に運用するには、個人情報である生体情報の厳重なセキュリティ対策と、組織としてデータを管理する体制、人員の教育が欠かせません。生体情報の管理やセキュリティ対策が行き届かないと、外部からの不正アクセスをはじめ不正行為が発生し、極めて重要な個人情報の流失や紛失リスクが高まるからです。人間の生体情報は容易に変えられるものではなく、なかでも静脈情報は、経年の変化も受けにくい終生不変の性質を持っています。静脈のデータは、変え難くかつ個人を特定できる情報のため、強固なセキュリティと厳重な管理が求められます。物理的な鍵とは異なり、静脈認証をはじめ生体認証は、容易に再発行できない鍵を利用します。個人情報を厳重かつ適切に保護し管理するには、静脈データの暗号化や保存場所の選定が重要です。セキュリティ対策だけではなく、静脈認証のデータを扱う人員の教育や体制の整備も大切なポイントです。静脈認証の導入を決める際は、同じタイミングで管理体制を検討し、人員には定期的に個人情報保護やセキュリティの研修を受講させると意識を高められます。安全かつトラブルなく手のひら静脈認証を利用するには、データを扱う側の体制と意識の改革が必要です。
◎まとめ
手のひら静脈認証とは、近赤外線を手のひらに照射した際に起きる、還元ヘモグロビンの反応を利用して、皮膚の下にある静脈の模様を読み取る生体認証です。手のひら静脈認証を導入すると、静脈情報の模倣や偽造の難しさをいかしたハイレベルなセキュリティ環境の構築が可能です。さらに、手のひら静脈認証は、手のひらの水分や傷が認証プロセスに影響を与えなかったり、非接触で本人認証ができたりするメリットも有しています。手のひらを使った静脈認証の仕組みやメリットにご興味がある際は、KJ TECH japanまでお問い合わせください。
