脳が究極のセキュリティロックになる可能性がある理由

A hand is silhouetted in front of a computer screen in this picture illustration taken in Berlin May 21, 2013. The Financial Times' website and Twitter feeds were hacked May 17, 2013, renewing questions about whether the popular social media service has done enough to tighten security as cyber-attacks on the news media intensify. The attack is the latest in which hackers commandeered the Twitter account of a prominent news organization to push their agenda. Twitter's 200 million users worldwide send out more than 400 million tweets a day, making it a potent distributor of news. REUTERS/Pawel Kopczynski (GERMANY - Tags: CRIME LAW SCIENCE TECHNOLOGY) - RTXZUYD
Research looks at how our brains could be even more secure than fingerprints.Image: REUTERS/Pawel Kopczynski
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生体認証とは、顔や声、指紋などの身体的・行動的特徴に基づいて個人を識別する技術です。金融詐欺やセキュリティ上の脅威に対抗するうえで、その重要性はますます高まっています。PINやパスワードを使う従来の方法は、あまりにも簡単に突破されることが明らかになっているためです。たとえば、バークレイズはTouchIDを導入しました。これにより顧客は、携帯電話の指紋スキャナーを使ってインターネットバンキングにログインできます。

しかし、生体認証も絶対に安全とは限らず、偽造される可能性があります。指を切断して偽者が不正アクセスに使うことも、理論上は可能です。また、ガラス面からセロハンテープで採取した指紋をゼラチンと組み合わせ、偽の指紋を作れることも示されています。そのため、偽造が困難、あるいは不可能な、より高度な生体認証を開発する必要があります。有望な代替手段の一つが脳です。

脳の電気活動に基づく新しい生体認証技術は、詐欺に強い可能性を示しています。長年にわたる複数の研究で、「ブレインプリント」(特定の言葉や課題に脳がどう反応するかを読み取ったもの)は、個人ごとに固有であることが明らかになっています。人によって脳の働き方が異なるためです。実際、102人の利用者の中から脳を使って個人を識別する精度は、現時点で98%超に達しており、指紋認証の精度(99.8%)に非常に近い水準です。

最近では、血流の変化を追跡して脳活動を測定する機能的磁気共鳴画像法(fMRI)によって、この結果が確認されました。Human Connectome ProjectのfMRIデータを使った研究では、特定の精神課題を行っているときに、個人を最大99%の精度で識別できました。課題には、リラックスする、物語を聞く、計算をする、感情を表す顔を見る、体の一部を動かす様子を想像するなどが含まれます。

しかし、fMRIの費用と利用の難しさ(スキャナーの中でかなり長い時間、じっと横になっている必要があります)を考えると、日常的な生体認証には明らかに実用的ではありません。そのため、研究者たちは代わりに脳波検査(脳波計測)に注目してきました。電極を使って脳波のパターンを追跡・記録する方法です。ただし、これも扱いにくいものです。パソコンにログインするだけのために、ジェル付き電極を備えたキャップをかぶりたい人がいるでしょうか。そのため、この技術はしばらくの間、SFの世界にとどまっていました。

有望な代替手段

最近、一般的なイヤホンの表面に電極を配置し、耳から脳波を記録する技術が進歩し、解決策が生まれました。ジェルは不要です。それでも簡単ではありません。脳は常にさまざまな情報を処理しているため、脳波には多くの「ノイズ」が含まれます。しかし近年、高度な信号処理手法によってノイズ成分を低減できるようになりました。ただし通常は高い計算能力が必要です。とはいえ、携帯電話の処理能力が急速に向上しているため、これは次第に問題ではなくなっています。理論上、必要な処理をすべてスマートフォン上で行えるはずです。

では、なぜブレインプリントはまだ広く使われていないのでしょうか。欠点の一つは、双子には使えないことです。双子の脳波パターンはほぼ同じだからです。しかし最大の問題は、時間の経過とともにブレインプリントが安定しないことです。

脳波検査を一度受けるだけでは不十分で、たとえば毎月など、定期的に再登録する必要があるようです。脳内のつながりには可塑性があり、経験によって変化するうえ、脳の思考過程も時間とともに変わるためです。しかし、ケント大学で進めている研究では、特定の音(イヤホンで再生できます)を使うことで、こうした変化を最小限に抑えられることを示しました。これらの音が脳にどう作用するのかは、まだ正確にはわかっていません。ただ、脳を落ち着かせ、より集中した活動を促すのではないかと考えています。

たとえばパスワードと携帯電話に送られる追加コードを使う二要素認証は、今や多くの銀行取引で標準となっています。近く、ニューヨーク州の銀行は、多要素認証プロトコルへの準拠を求められる可能性があります。これはニューヨーク州金融サービス局が提案したもので、特権アクセス権を持つ職員が内部システムにアクセスする場合や、リモートアクセスを含むサポート機能を利用する場合に、セキュリティ強化のため少なくとも3種類の認証手段を使うことを定めています。

指紋認証や音声認識も選択肢ですが、思考に基づく生体認証技術は、この新たなサイバーセキュリティ規制に対応するための追加手段として、より適しているでしょう。保存されたテンプレートが漏えいした場合には、脳の生体認証テンプレートを別の精神活動に基づくものに更新することもできます(指紋認証は生涯変わらず、侵害されても置き換えられません)。

ブレインプリントを使えば、現金を引き出す際にATMで使われる従来の英数字パスワードやPINに代わるパスワードも生成できます。たとえばPINを入力する代わりに、イヤホンを接続し、ATM画面に表示される一連のPIN番号を見ます。正しいPIN番号が表示されると脳波パターンが変化し、取引が実行されます。これなら、誰かに肩越しにのぞき込まれてPINを盗まれる心配がありません。さらに、強制されている状況ではストレスによってブレインプリントが機能しないため、詐欺への耐性はいっそう高まります。

他人の思考過程を正確にまねるのは難しいため、この技術には大きな利点があります。技術の進歩を考えれば、ブレインプリントに基づく生体認証アプリケーションは、認証を強化する多要素システムの一部として、とりわけ近いうちに普及するでしょう。近々、銀行から脳波計測イヤホンが郵送されてきても驚かないでください。

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