KR101140358B1 - Method of generating chaff points and fuzzy vault of the chaff points inserted - Google Patents

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Abstract

본 발명은 퍼지 볼트 생성방법에 관한 것으로서 생체 정보로부터 진짜 특징점 좌표를 추출하는 한편, 임의의 퍼지 볼트 다항식을 생성하고, 진짜 특징점 좌표를 퍼지 볼트 다항식에 대입할 수 있도록 변환한 다음, 변환된 결과를 퍼지 볼트 다항식에 대입함으로써 진짜 특징점 대응 좌표를 생성한다. 이후 진짜 특징점의 대응 좌표와 각도 정보를 이용하여 거짓 선분을 생성하고, 거짓 선분 위에 규칙적으로 거짓 특징점을 생성한 다음, 진짜 특징점 대응 좌표와 거짓 특징점을 이용하여 퍼지 볼트를 생성하는 것을 특징으로 하며, 퍼지 볼트 기반의 사용자 인증 시스템에서 상관공격에 강인한 퍼지 볼트를 생성할 수 있다.The present invention relates to a method for generating a fuzzy bolt, extracts true feature point coordinates from biometric information, generates an arbitrary fuzzy bolt polynomial, converts the true feature point coordinates into a fuzzy bolt polynomial, and then converts the converted result. Create a true feature point correspondence coordinate by substituting the fuzzy bolt polynomial. Thereafter, a false line segment is generated using the corresponding coordinates and angle information of the true feature point, and a false feature point is regularly generated on the false line segment, and then a fuzzy bolt is generated using the true feature point correspondence coordinate and the false feature point. In fuzzy bolt based user authentication system, it is possible to create a fuzzy bolt that is robust against correlation attacks.

Description

거짓 특징점 생성 방법 및 이를 이용한 퍼지 볼트 생성방법{Method of generating chaff points and fuzzy vault of the chaff points inserted}False feature point generation method and fuzzy bolt generation method using the same {Method of generating chaff points and fuzzy vault of the chaff points inserted}

본 발명은 퍼지 볼트 생성방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 퍼지 볼트 기반의 사용자 인증 시스템에서 상관공격에 강인한 거짓 특징점 생성 방법 및 이를 이용한 퍼지 볼트 생성방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for generating a purge bolt, and more particularly, to a method for generating a false feature point that is robust to a correlation attack in a user authentication system based on a fuzzy bolt and a method for generating a fuzzy bolt using the same.

최근 급속한 정보화 및 인터넷의 발달로 인하여 네트워크를 통한 정보의 교류가 활발해지고, 온라인 자금거래 등 전자상거래와 관련된 산업의 규모가 커지면서 정확한 개인의 인증에 대한 요구가 증대되고 있다.Recently, due to the rapid development of information and the development of the Internet, the exchange of information through the network is active, and as the size of the industry related to electronic commerce such as online money transactions increases, the demand for accurate personal authentication is increasing.

이러한 환경에서 가장 일반적인 인증 수단으로 개인 식별 넘버(Personal Identification Number:PIN) 또는 패스워드 방식이 사용되고 있지만, 이는 정보의 유출 및 망각의 위험이 상존하므로 이에 따른 보안상의 문제가 최근 들어 크게 부각되고 있다. 따라서, 이와 같은 인증 수단의 단점을 해결할 수 있는 개인 인증 기술로 생체 인식의 도입이 확산 되고 있다.In this environment, a personal identification number (PIN) or a password method is used as the most common means of authentication. However, since there is a risk of information leakage and forgetting, security problems have been recently highlighted. Therefore, the introduction of biometrics has been widespread as a personal authentication technology that can solve the disadvantages of such authentication means.

사용자 인증을 위하여 저장된 생체 정보가 타인에게 도용된다면, 패스워드나 개인 식별 넘버와 달리 상기 생체 정보를 변경할 수 없거나, 변경이 제한적이기 때 문에 심각한 문제를 일으키게 된다. 따라서, 암호, 워터마킹(Watermarking), 스테가노그래피(Steganography) 등의 기술을 이용하여 사용자의 중요한 지문 정보를 보호하기 위한 연구가 활발하게 진행되고 있다.If the biometric information stored for user authentication is stolen by another person, unlike the password or personal identification number, the biometric information cannot be changed or the change is limited, which causes serious problems. Therefore, studies are being actively conducted to protect important fingerprint information of a user by using a technique such as encryption, watermarking, steganography, and the like.

지문 인식 시스템은 경제적인 설치 비용과 보안성에 대한 매우 높은 신뢰성을 가지고 있고, 수백 년 이상의 전 세계적인 적용 사례를 바탕으로 유일무이한 사람의 고유특성으로 검증된 지문의 인식 시스템이다. 특히, 소형화된 시스템의 구성이 가능하므로 이동성과 공간 활용 능력이 매우 높다.The fingerprint recognition system is a fingerprint recognition system that has a very high reliability in economic installation cost and security, and has been verified by unique characteristics of unique people based on hundreds of years of worldwide application cases. In particular, since a compact system can be configured, mobility and space utilization are very high.

그리고, 최근 네트워크의 발달과 더불어 보안 및 개인 사생활 보호에 대한 관심이 높아지면서 개인 인증 방법으로서의 지문 인식 기술은 화상인식기술분야 중에서 가장 각광받는 기술분야로 발전하고 있다. 이와 같은 지문인식 기술은 단순한 출입통제 시스템에서 인터넷 뱅킹, 전자 정부 등의 원격응용 시스템으로 발전하고 있다. 아울러, 최근 바이오 및 지문데이터를 보호하기 위한 방법 중 퍼지 볼트 이론을 적용한 연구가 활성화되고 있다. 퍼지 볼트 이론은 암호학적인 방법으로써, 일반적으로 사용되고 있는 암호학적인 방법들과는 다르게 인증값과 등록값의 완전한 일치여부가 아닌 상기 인증값과 등록값의 유사도에 따라서 사용자의 인증 여부를 결정한다. 퍼지 볼트는 사용자의 등록 지문 특징점에 복수 개의 거짓 특징점이 섞임으로써 지문 정보를 보호한다. 이때, 삽입되는 거짓 특징점은 랜덤함수에 의하여 생성된 특징점이다. 퍼지 볼트 기법은 지문으로부터 추출되는 지문 특징점을 은닉하기 위하여 지문 템플릿에 다수의 거짓 특징점을 “임의”로 삽입하는 방법이다. 그러나 최근 이러한 지문 퍼지 볼트를 효과적으로 크래킹할 수 있는 상관공 격(Correlation Attack)에 관한 연구가 발표되었는데, 이것은 동일한 지문으로부터 생성되는 두 개의 지문 템플릿을 획득함으로써 진짜와 거짓 특징점을 쉽게 구별하는 방법이다. 이를 해결하기 위해서는 기존 랜덤함수를 이용하여 거짓 특징점을 삽입하는 방법보다 상관공격에 강인한 지문 퍼지 볼트를 생성하는 방법을 개발할 필요가 있다.In addition, with the recent development of the network, with increasing interest in security and privacy, fingerprint recognition technology as a personal authentication method is developing into the most prominent technology field among image recognition technologies. Such fingerprint recognition technology is developing from a simple access control system to a remote application system such as Internet banking and e-government. In addition, recently, the research applying the fuzzy bolt theory among the methods for protecting bio and fingerprint data has been activated. The fuzzy bolt theory is a cryptographic method, and unlike the cryptographic methods generally used, it determines whether a user is authenticated based on the similarity between the authentication value and the registration value, not whether the authentication value and the registration value are completely matched. The fuzzy bolt protects fingerprint information by mixing a plurality of false feature points with a user's registered fingerprint feature point. In this case, the inserted false feature point is a feature point generated by a random function. The fuzzy bolt technique is a method of randomly inserting a number of false feature points into a fingerprint template to conceal fingerprint feature points extracted from a fingerprint. Recently, however, a study on a correlation attack that can effectively crack such a fingerprint purge bolt has been published, which is a method of easily distinguishing true and false features by obtaining two fingerprint templates generated from the same fingerprint. In order to solve this problem, it is necessary to develop a method of generating a fingerprint fuzzy bolt that is robust to a correlation attack rather than inserting a false feature point using a conventional random function.

따라서, 본 발명이 해결하고자 하는 첫 번째 과제는 상관공격에 강인한 퍼지 볼트 생성에 사용되는 거짓 특징점 생성 방법 및 장치를 제공하는 것이다.Accordingly, the first problem to be solved by the present invention is to provide a method and apparatus for generating false feature points used to generate a fuzzy bolt that is robust against correlation attacks.

본 발명이 해결하고자 하는 두 번째 과제는 상관공격에 강인한 퍼지 볼트 생성방법 및 장치를 제공하는 것이다. 또한, 상기된 방법을 컴퓨터에서 실행시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록 매체를 제공하는데 있다.The second problem to be solved by the present invention is to provide a method and apparatus for generating a purge bolt that is robust against correlation attacks. Further, the present invention provides a computer-readable recording medium having recorded thereon a program for executing the above method on a computer.

본 발명은 상기 첫 번째 과제를 달성하기 위하여, 진짜 특징점의 대응 좌표와 각도 정보를 이용하여 거짓 선분을 생성하는 단계; 및 상기 거짓 선분 위에 규칙적으로 거짓 특징점을 생성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 거짓 특징점 생성 방법을 제공한다.The present invention comprises the steps of generating a false line segment using the corresponding coordinates and angle information of the true feature point to achieve the first object; And regularly generating false feature points on the false line segments.

본 발명의 일 실시예에 의하면, 상기 진짜 특징점의 대응 좌표는 퍼지 볼트 다항식을 만족하고, 상기 퍼지 볼트 다항식 정보와 상기 거짓 선분 정보를 제거하는 것이 바람직하다.According to an embodiment of the present invention, it is preferable that the corresponding coordinates of the true feature point satisfy the fuzzy bolt polynomial and remove the fuzzy bolt polynomial information and the false line segment information.

또한, 상기 생성되는 거짓 특징점들 간의 간격은 일정한 것이 바람직하다.In addition, the spacing between the generated false feature points is preferably constant.

본 발명의 다른 실시예에 의하면, 상기 생성된 거짓 선분을 평행이동시키고, 상기 평행이동된 거짓 선분 위에 규칙적으로 거짓 특징점을 생성할 수 있다.According to another embodiment of the present invention, the generated false line segments may be moved in parallel, and a false feature point may be regularly generated on the moved false line segments.

본 발명의 또 다른 실시예에 의하면, 상기 생성된 거짓 특징점이 퍼지 볼트 다항식 위에 존재하는 경우 상기 생성된 거짓 특징점을 제거할 수 있다.According to another embodiment of the present invention, when the generated false feature points exist above the fuzzy bolt polynomial, the generated false feature points may be removed.

또한, 상기 생성된 거짓 특징점이 상기 진짜 특징점의 대응좌표와 소정의 거리 내에 위치하거나 이미 생성된 다른 거짓 특징점과 소정의 거리 내에 위치하는 경우 상기 생성된 거짓 특징점을 제거하는 것이 바람직하다.In addition, it is preferable to remove the generated false feature points when the generated false feature points are located within a predetermined distance from the corresponding coordinates of the true feature points or within a predetermined distance from other fake features already generated.

본 발명은 상기 두 번째 과제를 달성하기 위하여, 생체 정보로부터 진짜 특징점 좌표를 추출하는 단계; 임의의 퍼지 볼트 다항식을 생성하는 단계; 상기 진짜 특징점의 좌표를 상기 퍼지 볼트 다항식에 대입할 수 있도록 변환하고, 상기 변환된 결과를 상기 퍼지 볼트 다항식에 대입함으로써 진짜 특징점 대응 좌표를 생성하는 단계; 상기 진짜 특징점의 대응 좌표와 각도 정보를 이용하여 거짓 선분을 생성하는 단계; 상기 거짓 선분 위에 규칙적으로 거짓 특징점을 생성하는 단계; 및 상기 생성된 진짜 특징점 대응 좌표와 상기 생성된 거짓 특징점을 이용하여 퍼지 볼트를 생성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 퍼지 볼트 생성방법을 제공한다.The present invention comprises the steps of extracting the true feature point coordinates from the biometric information to achieve the second object; Generating any fuzzy bolt polynomials; Generating a true feature point corresponding coordinate by converting the coordinates of the true feature point into the fuzzy bolt polynomial and substituting the converted result into the fuzzy bolt polynomial; Generating a false line segment using corresponding coordinates and angle information of the true feature point; Regularly generating false feature points on the false line segments; And generating a fuzzy bolt by using the generated true feature point corresponding coordinates and the generated false feature point.

본 발명에 따르면, 진짜 특징점 좌표에 대응하는 각도 정보를 이용하여 거짓 선분(Chaff Line)을 생성한 후 규칙적으로 거짓특징점을 거짓 선분 위에 삽입함으로써, 두 개 지문 템플릿을 획득하더라도 동일한 지문에 대해 삽입된 거짓 특징점의 위치와 각도가 유사하기 때문에 진짜 특징점과 거짓 특징점을 구별하기 어려워 상관공격에 강인한 퍼지 볼트를 생성할 수 있다. According to the present invention, a false line segment is generated using angle information corresponding to the true feature point coordinates, and then a false feature point is regularly inserted on the false line segment, thereby obtaining two fingerprint templates. Since the positions and angles of the false feature points are similar, it is difficult to distinguish between the true feature points and the false feature points, thereby creating a fuzzy bolt that is robust to correlation attacks.

본 발명에 관한 구체적인 내용의 설명에 앞서 이해의 편의를 위해 본 발명이 해결하고자 하는 과제의 해결 방안의 개요 혹은 기술적 사상의 핵심을 우선 제시한다.Prior to the description of the specific contents of the present invention, for the convenience of understanding, the outline of the solution of the problem to be solved by the present invention or the core of the technical idea will be presented first.

본 발명의 일 실시예에 따른 퍼지 볼트 생성방법은 생체 정보로부터 진짜 특징점 좌표를 추출하는 한편, 임의의 퍼지 볼트 다항식을 생성하고, 진짜 특징점 좌표를 퍼지 볼트 다항식에 대입할 수 있도록 변환한 다음, 변환된 결과를 퍼지 볼트 다항식에 대입함으로써 진짜 특징점 대응 좌표를 생성한다. 이후 진짜 특징점의 대응 좌표와 각도 정보를 이용하여 거짓 선분을 생성하고, 거짓 선분 위에 규칙적으로 거짓 특징점을 생성한 다음, 진짜 특징점 대응 좌표와 거짓 특징점을 이용하여 퍼지 볼트를 생성하는 것을 특징으로 한다.The fuzzy bolt generation method according to an embodiment of the present invention extracts true feature point coordinates from biometric information, generates an arbitrary fuzzy bolt polynomial, converts the true feature point coordinates into a fuzzy bolt polynomial, and then converts By substituting the result into the fuzzy bolt polynomial, the true feature point corresponding coordinates are generated. Thereafter, a false line segment is generated using the corresponding coordinates and the angle information of the true feature point, a false feature point is regularly generated on the false line segment, and a fuzzy bolt is generated using the true feature point correspondence coordinate and the false feature point.

이하, 바람직한 실시예를 들어 본 발명을 더욱 상세하게 설명한다. 그러나 이들 실시예는 본 발명을 보다 구체적으로 설명하기 위한 것으로, 본 발명의 범위가 이에 의하여 제한되지 않는다는 것은 당업계의 통상의 지식을 가진 자에게 자명할 것이다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to preferred examples. However, these examples are intended to illustrate the present invention in more detail, it will be apparent to those skilled in the art that the scope of the present invention is not limited thereby.

생체 인증 시스템은 사용자의 생체 정보를 데이터베이스에 등록시키는 등록과정과 사용자를 인증하는 인증 과정으로 나누어지는데, 본 발명은 등록과정에 대한 것이다. 이하의 실시예들은 생체 정보 중 대표적으로 지문의 경우를 예로 들어 설명하고 있으나, 홍채, 음성, 얼굴 등 다양한 생체 정보에 마찬가지로 적용될 수 있을 것이다. The biometric authentication system is divided into a registration process for registering a user's biometric information in a database and an authentication process for authenticating a user. The present invention relates to a registration process. The following embodiments are representatively described in the case of fingerprints among biometric information, but may be applied to various biometric information such as iris, voice, and face.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 퍼지 볼트 생성 장치의 블록도이다.1 is a block diagram of a purge bolt generating apparatus according to an embodiment of the present invention.

도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 퍼지 볼트 생성 장치는 생체 정보 추출부(110), 다항식 생성부(120), 진짜 특징점 대응좌표 생성부(130), 거짓 특징점 삽입부(140), 및 퍼지 볼트 생성부(150)로 구성된다.Referring to FIG. 1, the apparatus for generating a purge bolt according to an embodiment of the present invention may include a biometric information extractor 110, a polynomial generator 120, a true feature point correspondence coordinate generator 130, and a false feature point inserter 140. ), And a purge bolt generating unit 150.

생체정보 추출부(110)는 센싱 장치를 이용하여 사용자의 생체 정보 영상을 입력받고, 생체 정보 영상으로부터 진짜 특징점의 위치를 포함하는 정보를 추출한다. 이때 생체 정보 영상은 지문 영상, 홍채 영상 등이 될 수 있다.The biometric information extraction unit 110 receives a biometric information image of a user using a sensing device and extracts information including the location of a true feature point from the biometric information image. In this case, the bioinformation image may be a fingerprint image or an iris image.

다항식 생성부(120)는 임의의 퍼지 볼트 다항식을 생성한다. 생성되는 임의의 퍼지 볼트 다항식 계수는 개인키 정보로부터 생성할 수 있으나 기타 임의의 방법을 이용하여 퍼지 볼트 다항식의 계수를 생성할 수 있을 것이다.The polynomial generator 120 generates an arbitrary purge bolt polynomial. Any fuzzy bolt polynomial coefficients generated may be generated from private key information, but other fuzzy bolt polynomial coefficients may be generated using any other method.

진짜 특징점 대응좌표 생성부(130)는 생체정보 추출부(110)로부터 수신한 진짜 특징점의 위치를 다항식 생성부(120)로부터 수신한 퍼지 볼트 다항식에 대입할 수 있는 값으로 변환하고, 변환된 값을 퍼지 볼트 다항식에 대입함으로써, 진짜 특징점 대응 좌표를 생성한다. 진짜 특징점의 위치, 예를 들면 진짜 특징점의 좌표를 퍼지 볼트 다항식에 대입할 수 있는 값으로 변환하기 위해 진짜 특징점의 x,y 좌표를 해쉬함수에 대입함으로써 변환할 수 있다. 해쉬 함수(hash function)는 임의 길이의 비트열을 특정 길이의 비트열로 대응시키는 함수이다. 따라서, x,y 좌표를 2진 비트열로 표현하여 결합하고, 결합된 비트열을 해쉬 함수에 대입하여 특정 길이의 비트열을 얻음으로써 진짜 특징점 대응 좌표를 생성할 수 있다.The true feature point corresponding coordinate generation unit 130 converts the position of the true feature point received from the biometric information extraction unit 110 into a value that can be substituted into the fuzzy bolt polynomial received from the polynomial generation unit 120, and the converted value. Is substituted into the fuzzy bolt polynomial to generate the true feature point correspondence coordinates. In order to convert the position of a true feature point, for example, the coordinates of a true feature point into a value that can be substituted into a fuzzy bolt polynomial, the x, y coordinates of the true feature point can be converted into a hash function. A hash function is a function that maps a string of bits of arbitrary length to a string of bits of a particular length. Accordingly, the true feature point corresponding coordinates can be generated by expressing and combining the x and y coordinates as binary bit strings, and substituting the combined bit strings into a hash function to obtain a bit string of a specific length.

거짓 특징점 삽입부(140)는 진짜 특징점 대응 좌표 및 각도 정보를 이용하여 거짓 선분을 생성하고, 거짓 선분 위에 거짓 특징점을 진짜 특징점 대응 좌표로부터 일정한 간격으로 삽입한다. 본 발명의 일 실시예에 따른 거짓 특징점 삽입 부(140)는 사용자의 생체 정보를 보호하기 위하여 퍼지 볼트 이론을 이용할 때, 높은 보안성과 상관공격에 강인한 거짓 특징점 삽입 방법을 제공한다. 거짓 특징점 삽입부(140)에 대해서는 도 2를 이용하여 보다 상세하게 살펴보기로 한다.The false feature point inserter 140 generates a false line segment using the true feature point correspondence coordinates and angle information, and inserts a false feature point at regular intervals from the true feature point correspondence coordinates on the false line segment. The false feature insertion unit 140 according to an embodiment of the present invention provides a false feature insertion method that is robust to high security and correlation attack when using fuzzy bolt theory to protect the user's biometric information. The false feature point inserter 140 will be described in more detail with reference to FIG. 2.

퍼지 볼트 생성부(150)는 진짜 특징점 대응 좌표와 거짓 특징점을 이용하여 구성한 지문 템플릿인 퍼지 볼트를 생성한다.The fuzzy bolt generator 150 generates a fuzzy bolt, which is a fingerprint template configured by using a true feature point correspondence coordinate and a false feature point.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 거짓 특징점 삽입부(130)의 블록도이다.2 is a block diagram of a false feature point inserter 130 in accordance with one embodiment of the present invention.

도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 거짓 특징점 삽입부(130)는 거짓 선분 생성부(210), 거짓 특징점 삽입부(220), 및 제거부(230)로 구성된다.Referring to FIG. 2, the false feature point inserter 130 according to an embodiment of the present invention includes a false line segment generator 210, a false feature point inserter 220, and a remover 230.

거짓 선분 생성부(210)는 진짜 특징점 대응좌표 생성부(130)로부터 수신한 진짜 특징점 대응 좌표와 각도 정보를 이용하여 거짓 선분을 생성한다. The false line segment generator 210 generates a false line segment using the true feature point correspondence coordinates and the angle information received from the true feature point correspondence coordinate generator 130.

거짓 특징점 생성부(220)는 거짓 특징점을 진짜 특징점 대응 좌표로부터 규칙적으로 거짓 선분 위에 생성한다. 이때 생성된 거짓 특징점은 진짜 특징점 대응 좌표와 동일한 각도 정보를 갖게 되며, 거짓 특징점은 진짜 특징점 대응 좌표로부터 일정한 간격 d만큼 떨어져 있는 것이 바람직하다. 또한, 거짓 특징점 간의 간격 역시 일정한 간격 d인 것이 바람직하다.The false feature point generator 220 regularly generates a false feature point on the false line segment from the true feature point correspondence coordinates. In this case, the generated false feature points have the same angle information as the true feature point correspondence coordinates, and the false feature points are preferably spaced apart from the true feature point correspondence coordinates by a predetermined distance d. It is also desirable that the spacing between false feature points is also a constant spacing d.

제거부(230)는 다항식 생성부(120)에서 생성된 퍼지 볼트 다항식 정보와 거짓 특징점 생성부(220)에서 생성된 거짓 선분의 정보를 제거한다. 퍼지 볼트 다항식 정보와 거짓 선분의 정보를 제거하는 것은 퍼지 볼트를 안전하게 보호하기 위함이다.The remover 230 removes the fuzzy bolt polynomial information generated by the polynomial generator 120 and the information of the false line segment generated by the false feature point generator 220. Eliminating fuzzy bolt polynomial information and false line segment information is to safeguard the purge bolt.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 거짓 선분 생성부(210)가 진짜 특징점 대응 좌표를 이용하여 거짓 선분을 생성하는 것을 나타낸 것이다. 이하에서는 진짜 특징점의 예로서 지문 특징점을 고려하여 설명하기로 한다.3 illustrates that the false line segment generator 210 generates a false line segment using the true feature point correspondence coordinates according to an embodiment of the present invention. Hereinafter, the fingerprint feature will be described as an example of the true feature.

도 3을 참조하면, 거짓 선분을 생성하기 위해서 필요한 지문 특징점 ai에 대한 정보는 x좌표, y좌표, 각도 θ, 퍼지 볼트 다항식 f(x)이다. 여기서, x좌표와 y좌표는 지문 특징점 ai와 관련된 퍼지 볼트 다항식 f(x) 상의 좌표이고, 각도 θ는 기준선으로부터의 각이며, f(x)는 다항식 생성부(120)에서 생성된 퍼지 볼트 다항식이다. Referring to FIG. 3, information on the fingerprint feature point a i necessary to generate a false line segment is x coordinate, y coordinate, angle θ, and fuzzy bolt polynomial f (x). Here, the x coordinate and the y coordinate are coordinates on the fuzzy bolt polynomial f (x) associated with the fingerprint feature point a i , the angle θ is an angle from the reference line, and f (x) is a fuzzy bolt generated by the polynomial generator 120. It is a polynomial.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 거짓 특징점 생성부(220)가 거짓 특징점을 삽입하는 것을 나타낸 것이다. 4 illustrates that the false feature point generator 220 inserts a false feature point according to an embodiment of the present invention.

도 4를 참조하면, 흰 원은 지문 특징점을 나타내고, 검은 원은 거짓 특징점을 나타낸다. 흰 원과 검은 원 간의 간격 및 검은 원 사이의 간격은 d이고, 이 간격 d는 일정한 크기를 갖는 것이 바람직하다.Referring to FIG. 4, white circles represent fingerprint feature points and black circles represent false feature points. The spacing between the white circle and the black circle and the spacing between the black circle is d, which is preferably of constant size.

거짓 선분을 생성하여 거짓 특징점을 삽입하기 위하여 필요한 정보는 지문 특징점에 대한 정보인 각도 θ와 삽입될 거짓 특징점의 간격 d이다. 이때, cos함수와 sin함수를 이용한 거짓 특징점의 위치를 결정하는 식은 다음의 수학식 1과 같다.The information necessary for generating a false line segment and inserting a false feature point is an angle θ, which is information on the fingerprint feature point, and a distance d between the false feature point to be inserted. In this case, the equation for determining the position of the false feature point using the cos function and the sin function is shown in Equation 1 below.

△x=cosθ?dΔx = cosθ? D

△y=sinθ?dΔy = sinθ? D

△x와 △y를 이용하여 삽입될 거짓 특징점의 위치를 결정한다. 한편, 결정된 거짓 특징점의 위치가 퍼지 볼트 다항식 f(x) 위에 위치하는지, 다른 거짓 특징점들과 유사한 위치인지 또는 지문 특징점 대응 좌표와 유사한 위치인지 확인한 후, 이에 해당되지 않는 경우의 위치인 경우에 거짓 특징점을 삽입한다. 삽입되는 거짓 특징점의 다른 거짓 특징점과의 간격은 인식 성능에 영향을 주기 때문에 인식 성능이 저하되지 않는 범위 내에서 고려되는 것이 바람직하다.Use Δx and Δy to determine the position of the false feature point to be inserted. On the other hand, if the position of the determined false feature point is located above the fuzzy bolt polynomial f (x), the position similar to other false feature points, or the position similar to the fingerprint feature point correspondence coordinates, and false if it is not the case Insert a feature point. Since the interval between the inserted false feature point and other false feature points affects the recognition performance, it is preferable to consider the recognition performance within a range that does not degrade.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 거짓 선분 생성부(210)가 퍼지 볼트의 보안성을 위하여 다수의 거짓 선분을 생성한 모습을 도시한 것이다.FIG. 5 illustrates a state in which the false line segment generator 210 generates a plurality of false line segments for security of the purge bolt according to an embodiment of the present invention.

많은 양의 거짓 특징점을 삽입하기 위하여 다수의 거짓 선분을 생성하는 것이 바람직하다. 이를 위해 먼저 생성된 거짓 선분의 평행이동 값을 이용하여 다수의 거짓 선분을 생성하고, 각각의 거짓 선분 위에 거짓 특징점을 삽입한다. 본 발명의 일 실시예에 따르면, 거짓 선분 간의 일정 간격 l을 갖는 다수의 거짓 선분을 생성하고, 생성된 거짓 선분 상에 일정한 거리 d만큼 떨어진 거짓 특징점을 삽입하여 보안성을 유지한다. 한편, 지문 퍼지 볼트의 보안성은 삽입되는 거짓 특징점의 개수에 의존하게 되고, 지문 특징점 정보를 저장하는 공간과 생성되는 거짓 선분에 의하여 거짓 삽입되는 거짓 특징점의 수는 한정된다. It is desirable to create a large number of false segments to insert a large amount of false feature points. To do this, a number of false segments are created using the translation values of the false segments created first, and a false feature point is inserted over each false segment. According to an embodiment of the present invention, a plurality of false line segments having a certain distance l between false line segments are generated, and false feature points spaced a certain distance d are inserted into the generated false line segments to maintain security. Meanwhile, the security of the fingerprint purge vault depends on the number of false feature points to be inserted, and the number of false feature points that are falsely inserted by the space for storing the fingerprint feature information and the generated false line segments is limited.

본 발명의 일 실시예에서의 공격자는 상관 공격에 의하여 지문 특징점을 획득하여도 다량의 거짓 특징점을 동시에 획득하기 때문에 추가적으로 상관 공격 결과로부터 진짜 특징점과 거짓 특징점을 구별하는 작업을 거쳐야 한다.In one embodiment of the present invention, since an attacker simultaneously acquires a large number of false feature points even when a fingerprint feature is obtained by a correlation attack, an attacker must additionally distinguish between the real feature point and the false feature point from the correlation attack result.

도 6은 실제 지문 이미지에서 추출한 지문 특징점 정보로 거짓 특징점을 삽 입한 퍼지 볼트의 그림이다. 6 is a diagram of a fuzzy bolt in which a false feature point is inserted into fingerprint feature point information extracted from an actual fingerprint image.

도 6(a)는 실제 지문 이미지에서 추출한 지문 특징점을 나타내고, 도 6(b)는 본 발명의 일 실시예에 따라 거짓 특징점을 삽입한 퍼지 볼트를 나타낸 것이다.FIG. 6 (a) shows a fingerprint feature point extracted from an actual fingerprint image, and FIG. 6 (b) shows a purge bolt with a false feature point inserted according to an embodiment of the present invention.

본 발명의 일 실시예에 따라 거짓 특징점을 삽입할 때, 인식 성능에 영향을 주는 거짓 특징점 간의 간격과 생성되는 거짓 선분 사이의 간격을 결정하는 데 있어서 기존 방법에서의 인식 성능을 유지할 수 있는 수준에서 결정하는 것이 바람직할 것이다.In the case of inserting a false feature point according to an embodiment of the present invention, it is possible to maintain the recognition performance in the conventional method in determining the gap between the false feature points and the generated false line segments affecting the recognition performance. It would be desirable to decide.

도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 퍼지 볼트 생성방법의 흐름도이다.7 is a flowchart illustrating a purge bolt generation method according to an embodiment of the present invention.

도 7을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 퍼지 볼트 생성방법은 도 1에 도시된 퍼지 볼트 생성장치에서 시계열적으로 처리되는 단계들로 구성된다. 따라서, 이하 생략된 내용이라 하더라도 도 1에 도시된 퍼지 볼트 생성장치에 관하여 이상에서 기술된 내용은 본 발명의 일 실시예에 따른 퍼지 볼트 생성방법에도 적용된다. Referring to FIG. 7, the method for generating purge bolts according to an exemplary embodiment of the present invention includes steps that are processed in time series in the purge bolt generating apparatus illustrated in FIG. 1. Therefore, even if omitted below, the above description of the apparatus for generating purge bolts shown in FIG. 1 is also applicable to the method for generating purge bolts according to an exemplary embodiment of the present invention.

710 단계에서 퍼지 볼트 생성장치는 센싱 장치를 이용하여 사용자의 생체 정보 영상을 입력받고, 생체 정보 영상으로부터 진짜 특징점의 위치를 포함하는 정보를 추출한다. 이때 생체 정보 영상은 지문 영상, 홍채 영상 등이 될 수 있다.In operation 710, the fuzzy bolt generating apparatus receives a biometric information image of a user using a sensing device, and extracts information including the location of a true feature point from the biometric information image. In this case, the bioinformation image may be a fingerprint image or an iris image.

720 단계에서 퍼지 볼트 생성장치는 임의의 퍼지 볼트 다항식을 생성한다. 생성되는 임의의 퍼지 볼트 다항식 계수는 개인키 정보로부터 생성할 수 있으나 기타 임의의 방법을 이용하여 퍼지 볼트 다항식의 계수를 생성할 수 있을 것이다.In operation 720, the fuzzy bolt generator generates an arbitrary fuzzy bolt polynomial. Any fuzzy bolt polynomial coefficients generated may be generated from private key information, but other fuzzy bolt polynomial coefficients may be generated using any other method.

730 단계에서 퍼지 볼트 생성장치는 진짜 특징점의 위치를 포함하는 정보를 퍼지 볼트 다항식에 대입할 수 있는 값으로 변환하고, 변환된 값을 퍼지 볼트 다항식에 대입함으로써, 진짜 특징점 대응 좌표를 생성한다. In operation 730, the fuzzy bolt generator generates real feature point corresponding coordinates by converting information including the position of the true feature point into a value that can be substituted into the fuzzy bolt polynomial, and substituting the converted value into the fuzzy bolt polynomial.

740 단계에서 퍼지 볼트 생성장치는 진짜 특징점 대응 좌표 및 각도 정보를 이용하여 거짓 선분을 생성한다.In operation 740, the fuzzy bolt generator generates a false line segment using the true feature point correspondence coordinates and angle information.

750 단계에서 퍼지 볼트 생성장치는 거짓 특징점을 진짜 특징점 대응 좌표로부터 일정한 간격으로 규칙적으로 거짓 선분 위에 생성한다. 이때 생성된 거짓 특징점은 진짜 특징점 대응 좌표와 동일한 각도 정보를 갖게 된다.In operation 750, the fuzzy bolt generator generates false feature points on the false line segments at regular intervals from the true feature point corresponding coordinates. The generated false feature points have the same angle information as the true feature point correspondence coordinates.

760 단계에서 퍼지 볼트 생성장치는 퍼지 볼트 다항식 정보와 거짓 선분의 정보를 제거한다. In operation 760, the fuzzy bolt generator removes the fuzzy bolt polynomial information and the information of the false line segment.

770 단계에서 퍼지 볼트 생성장치는 진짜 특징점 대응 좌표와 거짓 특징점을 이용하여 구성한 퍼지 볼트를 생성한다. In step 770, the fuzzy bolt generator generates a fuzzy bolt constructed using the true feature point correspondence coordinates and the false feature point.

본 발명의 실시예들은 다양한 컴퓨터 수단을 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록될 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 상기 매체에 기록되는 프로그램 명령은 본 발명을 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. 컴퓨터 판독 가능 기록 매체의 예에는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체(magnetic media), CD-ROM, DVD와 같은 광기록 매체(optical media), 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical media), 및 롬(ROM), 램(RAM), 플래시 메모리 등과 같은 프 로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. 프로그램 명령의 예에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함한다. 상기된 하드웨어 장치는 본 발명의 동작을 수행하기 위해 하나 이상의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.Embodiments of the present invention may be implemented in the form of program instructions that can be executed by various computer means and recorded in a computer readable medium. The computer readable medium may include program instructions, data files, data structures, etc. alone or in combination. Program instructions recorded on the media may be those specially designed and constructed for the purposes of the present invention, or they may be of the kind well-known and available to those having skill in the computer software arts. Examples of computer-readable recording media include magnetic media such as hard disks, floppy disks, and magnetic tape, optical media such as CD-ROMs, DVDs, and magnetic disks, such as floppy disks. Magneto-optical media, and hardware devices specifically configured to store and execute program instructions, such as ROM, RAM, flash memory, and the like. Examples of program instructions include not only machine code generated by a compiler, but also high-level language code that can be executed by a computer using an interpreter or the like. The hardware device described above may be configured to operate as one or more software modules to perform the operations of the present invention, and vice versa.

이상과 같이 본 발명에서는 구체적인 구성 요소 등과 같은 특정 사항들과 한정된 실시예 및 도면에 의해 설명되었으나 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것일 뿐, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상적인 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 따라서, 본 발명의 사상은 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니되며, 후술하는 특허청구범위뿐 아니라 이 특허청구범위와 균등하거나 등가적 변형이 있는 모든 것들은 본 발명 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.In the present invention as described above has been described by the specific embodiments, such as specific components and limited embodiments and drawings, but this is provided to help a more general understanding of the present invention, the present invention is not limited to the above embodiments. For those skilled in the art, various modifications and variations are possible from these descriptions. Therefore, the spirit of the present invention should not be limited to the described embodiments, and all of the equivalents or equivalents of the claims as well as the claims to be described later will belong to the scope of the present invention. .

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 퍼지 볼트 생성 장치의 블록도이다.1 is a block diagram of a purge bolt generating apparatus according to an embodiment of the present invention.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 거짓 특징점 삽입부(130)의 블록도이다.2 is a block diagram of a false feature point inserter 130 in accordance with one embodiment of the present invention.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 거짓 선분 생성부(210)가 진짜 특징점 대응 좌표를 이용하여 거짓 선분을 생성하는 것을 나타낸 것이다.3 illustrates that the false line segment generator 210 generates a false line segment using the true feature point correspondence coordinates according to an embodiment of the present invention.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 거짓 특징점 생성부(220)가 거짓 특징점을 삽입하는 것을 나타낸 것이다. 4 illustrates that the false feature point generator 220 inserts a false feature point according to an embodiment of the present invention.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 거짓 선분 생성부(210)가 퍼지 볼트의 보안성을 위하여 다수의 거짓 선분을 생성한 모습을 도시한 것이다.FIG. 5 illustrates a state in which the false line segment generator 210 generates a plurality of false line segments for security of the purge bolt according to an embodiment of the present invention.

도 6은 실제 지문 이미지에서 추출한 지문 특징점 정보로 거짓 특징점을 삽입한 퍼지 볼트의 그림이다. 6 is a diagram of a fuzzy bolt in which a false feature point is inserted into fingerprint feature point information extracted from an actual fingerprint image.

도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 퍼지 볼트 생성방법의 흐름도이다.7 is a flowchart illustrating a purge bolt generation method according to an embodiment of the present invention.

Claims (12)

지문 영상으로부터 추출되는 진짜 특징점의 대응 좌표와 임의의 각도 정보를 이용하여 거짓 선분을 생성하는 단계; 및Generating a false line segment using the corresponding coordinates of the true feature points extracted from the fingerprint image and arbitrary angle information; And 상기 생성된 거짓 선분 위에 상기 진짜 특징점의 대응 좌표로부터 일정한 간격마다 거짓 특징점을 생성하는 단계를 포함하고,Generating false feature points at regular intervals from the corresponding coordinates of the true feature points on the generated false line segments; 상기 진짜 특징점의 대응 좌표는 상기 진짜 특징점의 좌표를 임의의 해쉬 함수에 대입한 후, 상기 해쉬 함수의 결과를 임의의 퍼지 볼트 다항식에 대입함으로써 생성되는 것을 특징으로 하는 거짓 특징점 생성 방법.And corresponding coordinates of the true feature points are generated by substituting the coordinates of the true feature points into an arbitrary hash function and then substituting the result of the hash function into an arbitrary fuzzy bolt polynomial. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 진짜 특징점의 대응 좌표는 퍼지 볼트 다항식을 만족하고,The corresponding coordinates of the true feature point satisfy the fuzzy bolt polynomial, 상기 퍼지 볼트 다항식 정보와 상기 거짓 선분 정보를 제거하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 거짓 특징점 생성 방법.And removing the fuzzy bolt polynomial information and the false line segment information. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 생성되는 거짓 특징점들 간의 간격은 일정한 것을 특징으로 하는 거짓 특징점 생성 방법.And spacing between the generated false feature points is constant. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 생성된 거짓 선분을 임의의 방향으로 일정한 거리만큼 평행이동시키고, 상기 진짜 특징점의 대응 좌표가 평행이동된 좌표로부터 일정한 간격마다 상기 평행이동된 거짓 선분 위에 있는 거짓 특징점을 생성하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 거짓 특징점 생성 방법.Parallelly moving the generated false line segments in a predetermined direction by a predetermined distance, and generating a false feature point on the parallel line of the false line segments at regular intervals from the coordinates where the corresponding coordinates of the true feature points are parallel. False feature point generation method characterized in that. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 생성된 거짓 특징점이 퍼지 볼트 다항식 위에 존재하는 경우 상기 생성된 거짓 특징점을 제거하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 거짓 특징점 생성 방법.And removing the generated false feature point if the generated false feature point is on a fuzzy bolt polynomial. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 생성된 거짓 특징점이 상기 진짜 특징점의 대응좌표와 소정의 거리 내에 위치하거나 이미 생성된 다른 거짓 특징점과 소정의 거리 내에 위치하는 경우 상기 생성된 거짓 특징점을 제거하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 거짓 특징점 생성 방법.And removing the generated false feature point when the generated false feature point is located within a predetermined distance from a corresponding coordinate of the true feature point or within a predetermined distance from another generated false feature point. How to create false feature points. 지문 영상으로부터 진짜 특징점 좌표를 추출하는 단계;Extracting the true feature point coordinates from the fingerprint image; 임의의 퍼지 볼트 다항식을 생성하는 단계;Generating any fuzzy bolt polynomials; 상기 진짜 특징점의 좌표를 상기 퍼지 볼트 다항식에 대입할 수 있도록 변환하고, 상기 변환된 결과를 상기 퍼지 볼트 다항식에 대입함으로써 진짜 특징점 대응 좌표를 생성하는 단계;Generating a true feature point corresponding coordinate by converting the coordinates of the true feature point into the fuzzy bolt polynomial and substituting the converted result into the fuzzy bolt polynomial; 제 1 항에 따른 방법으로 거짓 특징점을 생성하는 단계; 및Generating a false feature point by the method according to claim 1; And 상기 생성된 진짜 특징점 대응 좌표와 상기 생성된 거짓 특징점을 섞음으로써 퍼지 볼트를 생성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 퍼지 볼트 생성방법.And generating a fuzzy bolt by mixing the generated true feature point correspondence coordinates and the generated false feature point. 지문 영상으로부터 추출되는 진짜 특징점의 대응 좌표와 임의의 각도 정보를 이용하여 거짓 선분을 생성하는 거짓 정보 생성부; 및A false information generation unit generating false line segments using the corresponding coordinates of the true feature points extracted from the fingerprint image and arbitrary angle information; And 상기 생성된 거짓 선분 위에 상기 진짜 특징점의 대응 좌표로부터 일정한 간격마다 거짓 특징점을 생성하는 거짓 특징점 생성부를 포함하고,A false feature point generator configured to generate false feature points at regular intervals from the corresponding coordinates of the true feature points on the generated false line segments; 상기 진짜 특징점의 대응 좌표는 상기 진짜 특징점의 좌표를 임의의 해쉬 함수에 대입한 후, 상기 해쉬 함수의 결과를 임의의 퍼지 볼트 다항식에 대입함으로써 생성되는 것을 특징으로 하는 거짓 특징점 생성 장치.And corresponding coordinates of the true feature points are generated by substituting the coordinates of the true feature points into an arbitrary hash function and then substituting the result of the hash function into an arbitrary fuzzy bolt polynomial. 제 8 항에 있어서,The method of claim 8, 상기 진짜 특징점의 대응 좌표는 퍼지 볼트 다항식을 만족하고,The corresponding coordinates of the true feature point satisfy the fuzzy bolt polynomial, 상기 퍼지 볼트 다항식 정보와 상기 거짓 선분 정보를 제거하는 제거부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 거짓 특징점 생성 장치.And a removal unit for removing the fuzzy bolt polynomial information and the false line segment information. 지문 영상으로부터 진짜 특징점 좌표를 추출하는 지문정보 추출부;A fingerprint information extracting unit for extracting true feature point coordinates from a fingerprint image; 임의의 퍼지 볼트 다항식을 생성하는 다항식 생성부;A polynomial generator for generating an arbitrary fuzzy bolt polynomial; 상기 진짜 특징점의 좌표를 상기 퍼지 볼트 다항식에 대입할 수 있도록 변환하고, 상기 변환된 결과를 상기 퍼지 볼트 다항식에 대입함으로써 진짜 특징점 대응 좌표를 생성하는 진짜 특징점 대응좌표 생성부;A true feature point corresponding coordinate generation unit configured to convert the coordinates of the true feature point into the fuzzy bolt polynomial and generate the true feature point corresponding coordinate by substituting the converted result into the fuzzy bolt polynomial; 상기 진짜 특징점의 대응 좌표와 임의의 각도 정보를 이용하여 거짓 선분을 생성하는 거짓 선분 생성부;A false line segment generation unit generating a false line segment using the corresponding coordinates of the true feature points and arbitrary angle information; 상기 거짓 선분 위에 상기 진짜 특징점의 대응 좌표로부터 일정한 간격마다 거짓 특징점을 생성하는 거짓 특징점 생성부; 및A false feature point generation unit generating false feature points at regular intervals from the corresponding coordinates of the true feature points on the false line segments; And 상기 생성된 진짜 특징점 대응 좌표와 상기 생성된 거짓 특징점을 섞어 퍼지 볼트를 생성하는 퍼지 볼트 생성부를 포함하는 것을 특징으로 하는 퍼지 볼트 생성장치.And a purge bolt generating unit for generating a purge bolt by mixing the generated true feature point corresponding coordinates with the generated false feature point. 제 10 항에 있어서,11. The method of claim 10, 상기 퍼지 볼트 다항식 정보와 상기 거짓 선분 정보를 제거하는 제거부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 퍼지 볼트 생성장치.And a removal unit for removing the purge bolt polynomial information and the false line segment information. 제 1 항 내지 제 7 항 중에 어느 한 항의 방법을 컴퓨터에서 실행시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체.A computer-readable recording medium storing a program for causing a computer to execute the method according to any one of claims 1 to 7.
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