KR100274714B1 - 카드형 기록 매체와 그 인증 방법 및 인증 장치와 작성 시스템과암호화 시스템 및 그 해독기와 기록 매체 - Google Patents

카드형 기록 매체와 그 인증 방법 및 인증 장치와 작성 시스템과암호화 시스템 및 그 해독기와 기록 매체 Download PDF

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Abstract

소지자 ID 정보를 포함하는 데이터가 기록되는 데이터 영역과, 이미지 데이터가 기록되는 이미지 영역으로서, 상기 이미지 영역에는 소지자를 특정하는 제 1 이미지 데이터를 주파수 도메인 데이터로 변환하고, 변환된 주파수 도메인 데이터를 식별 정보와 함께 부가하여 부가된 데이터를 이미지 신호로 역 변환함으로써 발생된 제 2 이미지 데이터가 기록되는 이미지 영역을 포함하는 카드형 기록 매체를 제공한다.

Description

카드형 기록 매체와 그 인증 방법 및 인증 장치와 작성 시스템과 암호화 시스템 및 그 해독기와 기록 매체
본 발명은 신용 카드와 같은 자기 카드와 현금 카드와 식별 카드(ID)등을 포함하고 있는 카드형 기록 매체에 관한 것으로, 보다 상세하게는 소지자의 카드형 기록 매체의 진위 여부를 확인하는 확인 방법과, 자기 카드에 기록된 ID(식별) 정보를 암호화하는 카드형 기록 매체의 암호화 시스템과, 개인용 데이터(문자 데이터로 변환된다)와 소지자의 얼굴 사진이 기록된 카드형 기록 매체와 카드형 기록 매체의 형성 방법과 암호화 방법이 컴퓨터 프로그래밍으로 기록되는 기록 매체에 관한 것이다.
일본 공개 특허 공보소 64-76270호에는 신용 카드와 같은 자기 카드의 소지자의 진위 여부를 인증하기 위한 기법중 하나와, 자기 카드의 ID 정보를 암호화하기 위한 암호화 시스템중 하나를 개시하고 있다. 상기 공보에 개시된 바와 같은 기법과 암호화 시스템에 따르면, 신용 카드와 같은 자기 카드와 현금 카드 등의 소지자(holder)가 확실하게 되어있는 경우 안전성에 증가시키기 위해, 인출되는돈의 액수와 같은 수치 정보와 자기 카드에 자기 정보로서 기록되어야 할 ID 정보 등은 자기 카드에 미리 암호화되고 기록된다. 자기 카드 소지자의 진위 여부를 실제로 확실히 하기 위해서는 자기 카드에 기록된 ID 정보가 자기 카드에서 해독되고 소지자에 의해 별개로 직접 입력되는 ID 정보와 비교되어 자기 카드 소지자의 진위 여부를 인증한다(이 공보는 이하에서 "제 1 종래 기술"로 참조한다).
도 20은 종래 카드 ID 정보의 암호화 시스템의 작동은 도 20을 참조하여 기술하기로 한다.
암호화 수단(72)은 ID 정보(71)를 그 ID 정보 데이터가 자기 카드로부터 ID 정보(71)의 자기 정보를 간단하게 판독하는 것으로 쉽게 분석되지 않도록 암호화된다(암호화는 각종 암호화 방법중 임의 방법에서 실행되어도 좋다). 자기 정보 형성수단(73)은 자기 카드의 자기 기록 부분(자기 스트립등)에서 암호화 수단(72)에 의해 발생된 자기 정보(암호화된 ID 정보)를 기록한다.
또한, 일본 공개특허 공보 평 06-135187호에는 소지자의 얼굴 사진이 자기 카드에 원래 기록된 자기 데이터와 함께 자기 카드상에 인쇄됨과 아울러 암호화된 사진 정보의 데이터가 인쇄된 자기 카드를 개시하고 있다. 이 공보에 개시된 바와 같은 기법에 있어서, 자기 카드는 소지자의 외형 정보가 표시되는 이미지 영역과, 소정 논리를 근거로 이미지 정보를 변형하여 얻어진 암호화 정보가 표시되는 스크램블 영역을 포함하고 있다. 암호화된 사진 정보는 해독된 사진정보와 얼굴 사진의 이미지 정보간의 식별을 확인하기 위해 역 논리를 이용하여 해독되고 이에 따라 카드의 진위를 체계적으로 확인한다(이 공보는 이하에서 "제 2 종래 기술이라 참조한다).
또한, 여권과 같은 사진이 부착된 식별 카드와, 회사 직원의 식별 카드와 각종 면허장등이 최근 선전되고 있다. 또한, 사진이 부착된 신용 카드로 선전되고 있다. 이들 카드는 일반적인 경우 "ID 카드"라고 불리운다. 특히, 관공 기관에서 발행되는 사진이 부착된 ID 카드가 식별용으로 이용되고 있다. 그러나, 그러한 ID 카드는 위조될 수 있다. 사실상, 현재 콤팩트형 여권은 위조가 어렵도록 설계되었으나, 다른 콤팩트형 여권에서 사진을 간다하게 바꾸는 것에 의해 위조 여권이 나타나고 있다. 게다가, 위조된 여권은 매우 정교하게 설계되었기 때문에, 위조된 여권을 가려내기란 매우 어렵다.
위조된 여권등 위조된 ID 카드가 만들어지는 이유로서 다음 2가지 이유를 고려할 수 있다. (1) ID 카드에 부착된 사진은 다른 사진으로 바꿔칠 수 있다. (2) ID 카드상의 사진과 기재된 아이템간은 하등의 관계가 없다. 환언하면, 단지 사진만이 다른 사진으로 바꿔치기 되고 언급된 아이템은 변경되지 않더라도 언뜻 ID 카드의 진위 여부를 식별할 수 없다.
이와같은 단점을 극복하기 위해서는, (a) ID 카드의 위조가 어렵도록 식별카드를 만드는 방법과, (b) 식별 카드가 위조된 경우라도 식별 카드의 위조를 검사하여 위조된 식별 카드의 사용의 방지에 관한 방법이 강구되어야 할 것이다.
여기서, 일본 특허 공개 공보 평 3-193495에는 방법(a)의 일예를 개시하고 있다. 이 공보는 얼굴 사진의 정보와 속성 정보와 레이아웃 정보등을 취하는 이미지 처리 디바이스를 이용하느 ID 카드 발행 시스템을 개시하고 있다. 이 ID 카드 발생 시스템에서는, 상기 정보뿐만 아니라 위조 방지 정보가 이미지 패턴을 형성하기 위해 이미지 처리되고 있으며, 이러한 복잡한 패턴은 사진에 중첩되고, 다음 오버랩된 사진은 ID 카드에 인쇄된다. 이 방법에서는, 사진에 중첩되는 패턴이 위조를 방지하기 위해 복잡화된다.
또한, 방법 (b)의 일예가 일본 특허 공개 공보 평 3-185585(이하 제 4 종래 기술로 참조된다)의 실시예6에 개시되어 있다. 이 경우에는, 식별 카드의 진위 여부를 판단하기 위한 식별 정보가 식별 카드에 기재된 데이터를 근거로 준비되어 있고 식별 데이터는 식별 카드의 사진 부분에 중첩되어 인쇄된다. 이 방법에 다르면, 식별 카드에 기재된 아이템과 사진에 중첩된 식별 데이터는 서로 대조된다. 따라서, 사진이 다른 사진으로 바꾸어지더라도, 그 위조 여부를 식별할 수 있다.
또한, 일본 특허 공개 공보 평 3-185585에는 식별 데이터를 사진에 삽입하는 방법을 개시하고 있다. 이 식별 데이터는 기재된 아이템을 근거로 한 계산에 의해 결정되고 이에 따라서 결정된 데이터는 사진의 일부분에 삽입된다.
또 다른 관점에서, ID 카드에 인쇄된 사진이 정상적인 것으로 판단되는 경우에는 ID 카드의 진위 여부를 판단할 수 있어, 이미지를 주파수 변형하고 디지탈 투명 마크(watermark)를 주파수 스펙트럼에 삽입하는 방법에 제안되어 있다(1996년 4월 22일 출판된 "니케이 전자 공학"(No. 660)의 p13과, 1997년 2월 24일 출판된 "니케이 전자 공학"(No. 683)의 pp99-124에 기재되어 있다)(이하 제 6 인용 기술이라 한다).
이 방법에서, 원본은 DCT 또는 고속 푸리에 변환에 의해 주파수 변형되고 주파수 스펙트럼은 각 소지자 고유의 랜덤한 ID 숫자 정보에 부가되므로 스펙트럼이 확산된다. ID 정보를 포함하는 주파수 스펙트럼은 역 주파수 변형에 해당되고 이때 주파수 스펙트럼은 그곳에 감춰진 ID 식별 정보를 갖기 때문에 원본의 주파수 스펙트럼은 차별화되고 이에 따라 ID 정보가 발생된다. 따라서, ID 정보와 정상 ID 정보간의 비교에 의해, 이 ID의 구조가 법적으로 승인된 원본인지를 판정할 수 있다.
전자 투명 마크는 이 ID 정보가 낮은 주파수 성분이 주파수 스펙트럼으로서 세트되는 동안 주파수 성분에 삽입되고 이에 따라 전자 투명 마크는 압축 처리와 같은 이미지 처리와 필터링 처리등에 의해서도 상설되지 않는다. 또한, 정상 분포에 따른 이산 숫자는 전자 투명 마크로서 이용되어 전자 투명 마크 데이터간의 간섭을 방지하고 이에 의해 이미지 특성에 큰 영향을 주지 않고 전자 표시 마크를 파괴하는 것은 힘들다.
전자 투명 마크의 삽입 방법은 다음과 같다. 먼저, 원래의 이미지 주파수 성분을 이산 코사인 변형(DCT)등으로 변형하고 주파수 도메인에서 높은 값을 표시하는 n 데이터를 f(1),f(2),....,f(n)과 같이 선택한다.
이어서, 전자 투명 마크 데이터 w(1),w(2),...,w(n)가 평균값에서 0, 이산값에서 1의 정상 분포로부터 선택되고 하기의 방정식이 각 주파수 성분에 대해 계산된다;
F(1) = f(1) + α ｜f(1)｜* w(i)
여기서, α는 스케일링 요소를 나타낸다. 최종적으로 f(1)이 F(1)으로 대체되는 주파수 성분은 역 이산 코사인 변형에 해당되어 전자 투명 마크 데이터가 삽입되는 이미지를 얻는다.
전자 투명 마크 데이터의 검출은 다음 방법에 의해 실행된다. 이 검출 방법에서는 원래의 이미지를 전자 투명 마크 데이터의 좌표 w(i)(i=1,2,...,n)를 알고 있어야 한다.
먼저, 전자 투명 마크 데이터를 수반하는 이미지는 DCT등에 의해 주파수 성분이 변형된다. 이어서, 전자 투명 마크 데이터 W(i)는 하기의 방정식에 의해 f(i)와 F(i)에서 계산되고 추출된다;
W(i) = (F(I) - f(i)) / f(i)
이어서, w(i)와 W(i)의 통계적 유사함이 백터 내적을 이용하여 계산된다:
C = W*w/(WD*wD)
여기서, W는 W(1),W(2),..,W(n)이고, w = w(1),w(2),..w(n)이다(WD는 백터 W의 절대값이고 wD는 백터 w의 절대값이다).
통계적 유사성 C가 위에서 특정값인 경우라면, 관련된 전자 투명 마크 데이터가 삽입되는 것이 판단된다.
전자 투명 표시 마크는 ID 카드의 기재 아이템에서 발생되며, 인쇄될 사진이 삽입된다. 전자 투명 마크는 검출 시기에서 사진으로부터 픽업되고 기재 아이템과 비교되어 ID 카드의 진위 여부를 판단한다.
제 1 종래 기술에서, 동일 자기 카드(식별된 자기 카드로서 간주한다)는 자기 카드의 자기 정보를 단지 판독하고 다른 자기 카드의 자기 기록 부분에 자기 정보를 관계되는 자기 카드의 자기 기록 부분과 같이 기록함으로서 작성될 수 있다. 따라서, 제 3 자가 자기 정보를 직접적으로 복제하는 경우, 동일 카드가 쉽게 작성된다. 또한, 도 20에 도시된 종래 자기 카드 ID 정보의 암호화 시스템에서, 자기 카드의 ID 정보는 자기 정보로 단자 기록되어 있고 이에 따라 제 3 자가 관심을 갖게 되는 자기 카드가 쉽게 복제된다.
또한, 사진이 카드에 부착되는 제 2 종래 기술에서, 카드를 직접적으로 복제하는 경우, 동일 카드가 쉽게 작성된다. 또한, 얼굴 사진과 관계된 데이터가 인쇄되므로, 카드의 내용은 카드의 사진 데이터를 근거로 쉽게 분석될 수 있다. 제 2 종래 기술에서, 카드의 사진 부분 또는 암호화되는 사진 정보 부분이 크게 손상된 경우, 원본 카드는 위조된 카드로서 판단될 수 있다. 즉, 사진 정보의 암호화에 의해 얻어진 데이터가 자기 카드에 인쇄되는 그러한 종래 시스템에서, 얼굴 사진과 관계된 데이터는 "사진 정보 암호화 데이터"로서 인쇄되기 때문에, ID 정보의 내용(사진 정보의 암호화에 의해 얻어진 데이터)은 자기 카드의 얼굴 사진을 근거로 쉽게 분석될 수 있다.
또한, 제 3 종래 기술에서, 위조 방지를 위한 정보는 카드를 위조하려는 사람이 알게될 수 있으므로, 그 위조자가 이 카드상에 중첩된 복잡화된 패턴을 모방하여 보통의 사람이 위조 여부를 확인할 수 없는 정도의 카드를 위조한다. 현재의 사진 기술과 이미지 처리 기술 및 인쇄 기술의 수준을 감안할 때 위조 방지 패턴은 위조될 수 있다. 결과적으로, 위조된 ID 카드는 그 ID 카드에 기재된 아이템에서 예컨대 정식 사원 번호의 디지트에서 다소의 차이에 있거나, 사원 번호가 원래 숫자대로 기재되어 있음이 분명하더라도 칸지(Kanji)로 기재되어 있는 경우와 같이 어느 분명한 차이가 존재하지 않는다면 식별하기 어렵다.
제 4 종래 기술에서, ID 카드에 기재된 아이템에서 발생되는 식별 정보는 사진과 중첩된 상태에서 인쇄된다. 이 방법에 따르면, 그 카드의 진위 여부를 판단 할 수 있다. 그러나, 이 경우에, 기재된 아이템과 식별 데이타는 가시적인 데이터이므로 충분한 량의 데이터를 수집한 경우 기재된 아이템에서 식별 데이터를 발생하기 위한 계산 방정식은 상기 2가지 데이터를 근거로 역(inverse) 연산에 의해 유도될 수 있다. 이 계산 방정식이 알려지는 경우, 동일한 계산 방정식을 이용하여 관심을 갖는 ID 카드를 무제한으로 위조할 수 있다. 식별 데이터를 사진에 삽입하는 방법이 기술되고 있다. 그러나, 이 실시예에서, 식별 데이터가 삽입되는 위치는 고정되어 있기 때문에 위조를 하려는 사람에 의해 쉽게 그 위치가 지정될 수 있다.
전자 투명 마크를 이용하는 제 5 종래 기술에서는 사진 원본이 요구되는데 이러한 사진 원본을 ID 카드와 같이 소지하고 있을 가능성은 없다. 따라서, 단지 이 기술에 의해서는 ID 카드의 소지자가 법적인 소지자인지를 확인하기란 어렵다.
본 발명의 목적은 자기 카드에 기록/인쇄될 ID 정보를 자기 정보의 형태와 자기 카드의 패턴에 삽입하는 형태로 하여 제 3 자기 자기 카드를 쉽게 복제할 수 없도록 함으로써 자기 카드의 안정성을 향상시키는 자기 카드 ID 정보 암호화 시스템을 제공하는 것이다.
본 발명의 또다른 목적은 전자 투명 마크를 이용하여 ID 카드의 위조를 어렵게 하고, ID 카드가 위조된 경우에도 카드 소지자가 법적 소지자임을 판단하기 용이하게 하는 것이다.
위의 목적으로 달성하기 위해, 본 발명에서 자기 카드의 암호/해독 시스템에 따르면, 제 3 자가 카드의 자기 데이터를 불법으로 복제하는 경우 복제된 카드를 쉽게 판단하도록 자기 데이터와 더불어 카드의 패턴의 정보를 입력하는 수단을 제공함으로써 ID 카드가 불법으로 위조(복제)되었는지를 쉽게 판단할 수 있는 수단을 제공한다.
보다 상세하게는, ID 카드의 패턴이 생성되는 것을 근거로 소지자의 지문 패턴을 FET(고속 푸리에 변환) 처리하여 지문 패턴을 주파수 도메인 정보로 변형하고, ID 정보는 주파수 도메인 영역을 근거로 강한 에너지를 갖는 주파수 성분에 부가함으로써 발생되고, 그 부가 결과는 주파수 도메인 영역을 2차 이미지로 변형하기 위해 역 FET(고속 푸리에 변환) 처리되며, 다음 ID 정보가 삽입되는 지문 패턴이 카드에 인쇄된다.
이에 따라 발생된 ID 카드의 식별 절차에서, 카드의 지문 패턴은 FET 처리에 의해 판독 이미지를 주파수 도메인 영역으로 변환하기 위해 판독기에 의해 판독된다. 그 후에, 소지자의 지문은 FET 처리에 의해 판독 데이터를 주파수 도메인 정보로 변환하기 위해 판독기에 의해 판독된다. 주파수 도메인 정보의 양 결과는 ID 정보를 추출하기 위한 차별화되어 있다.
또한, 자기 카드 판독기에 의해 판독된 데이터는 일반적인 경우 실행된 바와 같이 ID 정보를 추출하기 위해 해독되고 암호화된다. 그러므로 추출된 ID 정보와 카드 패턴에서 추출된 ID 정보는 서로 비교된다. ID 정보가 일치하는 경우, ID 카드는 카드 원본으로서 판단된다. 한편, ID 정보가 상이한 경우, ID 카드는 불법으로 복제된 카드로서 판단된다.
보통의 자기 정보에 더하여, ID 정보에는 자기 카드의 카드 패턴이 삽입된다. 따라서, 자기 데이터가 복제되는 경우에도 자기 카드는 그 패턴 부분이 복제되지 않은 경우 카드 원본으로서 식별되지 않는다. 카드 패턴에서 추출된 ID 정보와 자기 데이터에서 추출된 ID 정보를 비교함으로써, 카드의 불법 복제를 쉽게 발견할 수 있다. 또한, ID 정보를 그 ID 정보가 패턴의 강한 에너지를 갖는 주파수 성분을 포함하는 영역에서 인쇄되는 패턴 수단에 삽입되므로 비전문가는 그것을 찾아낼 수 없다. 패턴에서 차이가 발견되는 경우에도 법적 소지자의 지문 패턴이 없다면 ID 정보를 추출할 수 없다.
또한, 본 발명에 따른 자기 카드 ID 정보의 암호화 시스템은 자기 카드의 ID 정보를 암호화하는 수단과 암호화된 ID 정보를 자기 카드에 자기 정보로 기록하는 자기 정보 생성 수단을 포함하며, 자기 카드에 원래 이미지 패턴을 주파수(공간 주파수) 도메인 정보로 변환하는 주파수 도메인 변환 수단과 자기 카드의 ID 정보가 주파수 도메인에 분포되는 정보를 발생시키고 이에 따라 발생된 정보를 주파수 도메인 변환 수단의 변환에 의해 발생된 정보를 부가하는 부가 수단과 부가 수단의 부가에 의해 발생된 주파수 도메인 정보를 2차 이미지 패턴으로 저장하는 주파수 도메인 역 변환 수단 및 주파수 도메인 역 변환 수단에 의해 발생된 이미지 패턴을 그 이미지 패턴이 자기 카드의 패턴으로서 이용되도록 자기 카드에 기록하는 이미지 패턴 인쇄 수단을 더 구비하는 것을 특징으로 한다. 여기서, 주파수 도메인 변환 수단은 FET(고속 푸리에 변환) 수단과 DCT(이산 코사인 변형)수단 등에 의해 구현되고 주파수 도메인 역 변환 수단은 역 FET 수단과 역 DCT 수단 등에 의해 구현된다.
또한, 본 발명의 카드형 기록 매체에 따르면, 카드에 인쇄될 사진은 디지탈 데이터화되고, 이에 따라 디지털화된 디지털 데이터는 공간 주파수로 변환되는 DCT변환 처리되고, 카드에 기재된 아이템에서 발생된 식별 데이터는 그 변환이후 데이터에 삽입된다. 카드가 ID 카드로서 이용되는 경우, ID 카드에 삽입되는 데이터는 정식 사진으로 저장되도록 1DCT(역 DCT) 변환 처리되고 ID 카드에 기재된 데이터와 함께 ID 카드에 인쇄되고, ID 카드의 사진과 기재 아이템은 판독 입력되고 이 판독 입력된 사진 데이터는 공간 주파수로 변환하도록 DCT 처리된다. 또한, 식별 데이터(ID)는 판독 입력의 기재 매트(matte)로부터 발생되고 공간 주파수와 ID 데이터간의 관계를 근거로 ID 카드의 진위 여부가 판단된다.
위의 구조에 있어서, ID 카드의 사진과 식별 데이터간의 상관성이 높을 때, ID 카드는 진본으로 판단된다. 또한, 그 상관성이 낮은 경우에는 ID 카드가 위조된 것으로 판단된다.
또한, 본 발명은 카드형 기록 매체 형성 시스템의 작동을 위한 프로그램이 컴퓨터에 기록되는 기록 매체에 관한 것이다. 이 프로그램은 소지자임을 나타내는 특정 데이터를 근거로 식별 데이터를 발생시키는 스텝과, 부착되는 사진 이미지를 공간 주파수 데이터로 변환하는 스텝과, 공간 주파수 데이터의 각 성분을 식별 데이터에 대응하는 성분과 승산하고 상기 승산 값과 상수를 곱하여 얻은 값을 사진 이미지의 공간 주파수 데이터에 대응하는 성분에 부가하고 부가된 공간 주파수 데이터를 이미지 데이터로 역 변환하는 스텝과, 이미지 데이터와 특정 데이터를 카드형 기록 매체에 기록하는 스텝을 포함한다. 이미지 데이터가 매 단계에서 기록되는 이미지 영역과 ID 정보와 특정 데이터가 기록되는 데이터 영역에 각각 기록될 데이터가 생성되어, 기록 매체의 제조를 용이하게 하고 에러가 없는 일저한 카드가 제조될 수 있다.
제1도는 본 발명의 카드형 기록 매체의 판단 수단을 도시하는 블록도.
제2도는 본 발명의 일실시예에 따른 카드 생성 순서를 도시하는 도면.
제3도는 본 발명의 실시예의 카드를 도시하는 도면.
제4도는 본 발명의 원리를 도시하는 도면.
제5도는 본 발명의 실시예의 ID 정보의 추출을 도시하는 도면.
제6도는 실시예1을 도시하는 블록도.
제7도는 본 발명에 따른 자기 카드 ID 정보의 암호화 시스템의 실시예1의 구조를 도시하는 도면.
제8도는 제7도에 도시된 자기 카드 ID 정보 암호화 시스템의 원리를 도시하는 도면.
제9도는 제7도의 부가 수단에 의한 처리(ID 정보 분할 처리등)를 도시하는 도면.
제10도는 제7도에 도시된 자기 카드 ID 정보 암호화 시스템에 의해 제조된 자기 카드의 일예를 도시하는 도면.
제11도는 제7도에 도시된 자기 카드 ID 정보 암호화 시스템의 처리를 도시하는 플로챠트.
제12도는 본 발명의 자기 카드 ID 정보 암호화 시스템의 실시예1의 구성을 도시하는 블록도.
제13도는 본 발명의 자기 카드 ID 정보 암호화 해독기의 실시예5의 구성을 도시하는 블록도.
제14도는 본 발명의 실시예6에 따른 ID 카드 작성의 순서를 도시하는 도면.
제15도는 본 발명의 실시예6의 ID 카드 검사 처리를 도시하는 플로챠트.
제16a도와 제16b도는 본 발명의 실시예6의 ID 카드 작성 시스템과 ID 카드 검사 시스템의 구성을 각각 도시하는 도면.
제17도는 본 발명의 실시예7의 ID 카드 작성 처리를 도시하는 플로챠트.
제18도는 본 발명의 실시예7의 ID 카드 검사 처리를 도시하는 플로챠트.
제19a도와 제19b도는 본 발명의 실시예7의 ID 카드 작성 시스템과 ID 카드 검사 시스템의 구성으로 각각 도시하는 도면.
제20도는 종래 ID 카드 정보 암호화 시스템의 구성을 도시하는 블록도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
1 : 카드 자기 판독기 2 : 해독기
5 : 판단 회로 6 : 카드 지문 패턴 판독기
이하에서는 첨부 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예에 대해 설명한다.
[실시예 1]
본 발명에 따른 실시예 1에 대해 설명한다.
도 1을 참조하면, 카드(25)상에 인쇄된 지문 패턴이 카드 이미지 판독기(6)에 의해 판독되고, 이와 같이 판독된 이미지는 FFT(7)에 의해 고속 푸리에 변환된다. 또한, 카드(25)의 현재 소지자의 지문 패턴이 지문 패턴 판독기(10)에 의해 판독되고, 이와 같이 판독된 데이터는 FFT(11)에 의해 고속 푸리에 변환된다. 감산기는 상기 카드의 소유자를 특정하는 ID 정보(9)를 추출하기 위해 상기 FFT(7)의 출력으로부터 상기 FFT(11)의 출력을 감산한다.
또한, ID 정보(3)를 추출하기 위해 상기 카드(25)상의 자기 데이터도 해독 처리부(2)에 의해 판독 및 해독된다.
상기 카드(25)의 상기 패턴으로부터 추출된 상기 ID 정보(9)와 상기 자기 데이터로부터 추출된 ID 정보(3)는 비교기(4)에 의해 서로 비교되고, 판단 회로(5)는 그 비교 결과를 기초로 상기 카드(25)가 불법적으로 복제되었는지의 여부를 판단한다.
다음에, 카드(25)를 형성하는 방법에 대해 설명한다.
도 3을 참조하면, 지문(19)과 자기 스트라이프(18)가 상기 카드(25)상에 형성되어 있다. 또한, ID 정보가 상기 카드(25)의 지문 패턴에 미리 제공되어 있다. 도 2를 참조하여 상기 ID 정보를 제공하는 방법에 대해 상세히 설명한다.
도 2에서, 상기 카드(25)상에 인쇄될 소지자의 지문 패턴이 이미지 판독기(도시되지 않음)에 의해 지문 이미지 신호로서 판독되어, FFT(11)에서 고속 푸리에변환되며, 이에 따라 상기 지문 이미지 신호는 주파수 도메인으로 변환될 수 있다. 그 후에, 상기 ID 정보(9)는 가산기(13)에 의해 강한(높은) 에너지를 가지고 있는 주파수 성분을 포함하고 있는 주파수 대역에 더해진다. 이 경우에, 미약한(에너지가 약한) ID 정보가 강한 에너지 주파수 성분을 가지고 있는 대역에 부가되며, 따라서 원래의 이미지 패턴에 적은 영향을 미치게 된다.
다음에, 상기 카드(25)상에 인쇄될 패턴을 형성하기 위해 상기 부가 결과가역 FFT(14)에 의해 2차원 이미지로 변환되고, 도 3에 참조 부호 19에 의해 지시된 지문 패턴이 지문 패턴 프린트(15)에 의해 상기 카드(25)에 인쇄된다. 여기서, 인쇄된 지문 패턴(19)은 소지자 자신의 지문 패턴(12)으로부터 시각적으로 식별될 수 있으며, 이 패턴은 상기 ID 정보가 상이할 때에도 원래의 패턴처럼 보인다.
또한, 상기 ID 정보(9)는 암호화기에 의해 암호화되고, 자기 정보는 자기 테이프 형성 머신(17)에 의해 상기 카드의 자기 스트라이프(도 3의 18)상에 발생된다. 이때, 상기 지문 패턴(19)의 기록 스텝과 상기 자기 스트라이프상의 자기 정보의 기록 스텝중의 어느 하나의 스텝이 다른 스텝 전에 수행될 수도 있지만, 이들 스텝은 완전히 일치해야 한다.
상기 방법에 따라 카드가 형성될 수도 있으며, 이때 이 카드의 ID 정보는 자기 데이터와 지문 패턴의 패턴에 인쇄될 수 있다.
도 1을 다시 참조하면, 상기 방법에 따라 형성된 카드(25)가 지문 패턴 판독기(6)에 의해 판독되고, 판독된 이미지는 주파수 도메인 정보로 변환되도록 상기 FFT(7)에 의해 고속 푸리에 변환된다. 여기서, 고속 푸리에 변환은 이산적인 숫자 순서의 푸리에 변환이며, 이 변환은 일반적인 푸리에 변환에 비해 계산 회수가 크게 줄어들 수 있다는 효과를 가지고 있다. 고속 푸리에 변환을 수행함으로써, (지문 패턴 + ID 정보)의 주파수 스펙트럼이 생성되고, 이 스펙트럼은 도 4에 도시되어 있다(동일한 지문 데이터 스펙트럼 + ID 정보(20)), 다음에, 상기 지문 판독기(10)에 의해 판독된 소지자의 지문 패턴(12)이 마찬가지로 도 4의 참조 부호 22에 의해 지시된 지문 데이터 주파수 스펙트럼(22)을 얻기 위해 상기 FFT(11)에서 주파수 도메인으로 변환된다. 상기 지문 데이터 주파수 스펙트럼(22)이 상기 감산기(8)에서 (지문 패턴 + ID 정보)의 주파수 스펙트럼(20)으로부터 감산되면, 상기 ID 정보만이 이 ID 정보의 주파수 스펙트럼(21)에 도시한 바와 같이 추출된다.
또한, 상기 카드(25)상의 자기 데이터는 상기 카드 자기 판독기(1)에 의해 판독되고, 상기 정보의 코딩된 데이터가 상기 ID 정보(3)를 추출하기 위해 해독 처리부(2)에 의해 해독된다. 상기 카드 자기 판독기(1)에서, 상기 카드(25)의 지문 패턴과 상기 카드(25)의 자기 스트라이프의 자기 정보는 동시에 또는 광학 헤드의 광전기 변환 수단과 자기 헤드의 자기/전기 변환 수단에 의해 시간 지연되어 각각 판독되며, 이때 상기 카드와 각각의 헤드는 상대적으로 이동한다.
다음에, 상기 카드(25)의 지문 패턴의 패턴으로부터 추출된 ID 정보와 상기 카드의 자기 데이터로부터 추출된 ID 정보(3)가 비교기(4)에 의해 비교된다. 이들이 동일한 ID 정보이면, 판단 회로(5)는 상기 카드가 정상적인(합법적인) 카드인지를 판단한다. 이들이 서로 다르면, 상기 판단 회로(5)는 상기 카드가 불법적으로 복제된 것으로 판단한다.
상기 처리는 내부에 저장된 프로그램 등을 가지고 있는 컴퓨터에 의해 구현될 수 있다. 즉, 상기 처리를 실행하는 프로그램은 플로피 디스크 등과 같은 기록 매체에 저장되어 있고, 상기 컴퓨터는 상기 프로그램을 실행하기 위해 상기 기억 매체로부터 상기 프로그램을 로드한다.
또한, 상기 실시예에서, 지문 패턴과 ID 정보는 카드형 기록 매체에 기록된다. 얼굴 사진과 눈의 망막과 같은 어떤 특징을 가지고 있는 정보와 ID 정보는 상기 카드형 기록 매체의 소지자가 정당한 소지자인 것으로 판단되는지를 판단하기 위해 한 쌍으로서 취급될 수 있다. 따라서, 상기 카드형 기록 매체의 위조가 방지될 수 있으며, 그리고 이 실시예는 모조품에 대한 대책으로서 효과적이다.
상기 실시예에서, 상기 ID 정보는 자기 스트라이프에 저장되어 있다. 하지만, IC 카드가 상기 자기 카드 대신에 사용될 수도 있고, 그리고 예컨대 상기 ID 정보는 앞서 설명한 상기 동작을 적용하기 위해 EEPROM, 플래시 메모리 등에 저장될 수 도 있다. 또한, 다른 카드형 기록 매체에도 마찬가지이다. 상기 사항은 이하의 실시예에서 적절한 때 적용될 수 있음은 물론이다.
[실시예 2]
다음에, 첨부 도면을 참조하여 실시예 2에 대해 설명한다.
이 실시예는 실시예 1에 따라 상세히 그리고 구체적으로 설명된다.
도 1을 참조하면, 상기 카드(25)의 지문 패턴(19)이 상기 카드 이미지 판독기(6)에서 판독된다. FFT(7)와 FFT(11)는 25개 지점의 주파수 대역으로의 분할을 위해 고속 푸리에 변환된다. 주파수 대역당 양자화 수는 16 비트로 설정된다. 상기 감산기(8)에서, 지문 판독기(10)에 의해 판독된 다음에, FFT(11)에서 고속 푸리에 변환된 소지자의 지문 패턴이 FFT(7)에서 상기 카드로부터 판독된 후, 고속 푸리에 변환된 지문 패턴(19)으로부터 감산되며, 이에 따라 상기 소지자를 특정하는 32비트의 ID 정보(9)가 추출된다.
또한, 상기 카드(25)의 상기 데이터(18)가 상기 카드 자기 판독기(1)에 의해 판독되고, 이와 같이 판독된 데이터는 32비트의 ID 정보(3)를 추출하기 위해 상기 해독부(2)에 의해 해독된다.
상기 카드(25)의 지문 패턴(19)의 패턴으로부터 추출된 32 비트와 ID 정보(9), 및 상기 자기 데이터(18)로부터 추출된 32비트의 ID 정보(3)는 상기 비교기(4)에 의해 서로 비교된다. 상기 ID 정보(9)와 상기 ID 정보(3)가 서로 동일하면, 상기 비교기(4)는 "0"을 출력한다. 이들이 서로 다르면, 상기 비교기(4)는 "1"을 출력한다. "0"이 출력되면, 상기 판단 회로(5)는 상기 ID 카드가 정상적인(합법적인) 카드인지를 판단한다. "1"이 출력되면, 상기 판단 회로는 상기 ID 카드를 불법적으로 복제된 카드로 판단한다.
먼저, 32비트의 ID 정보가 미리 상기 카드(25)의 지문 패턴(19)의 패턴에 미리 제공된다. 도 2를 참조하여, 상기 ID 정보를 제공하는 방법에 대해 설명한다.
상기 카드상에 인쇄된 소지자의 지문 패턴(12)은 FFT(11)에 의해 주파수 도메인으로 변환되고, 32비트의 상기 ID 정보(9)가 상기 가산기(12)에 의해 강한 주파수를 가지고 있는 대역에 가산된다. FFT(11)는 25개 지점의 주파수 대역으로 분할하기 위한 고속 푸리에 변환이며, 주파수 대역당 양자화 수는 16비트이다. 이 경우에, 미약한 ID 정보는 강한 에너지를 가지고 있는 영역에 부가되므로, 상기 정보는 소지자의 지문 패턴에 적은 영향을 미친다. 이 경우의 방법에 따라, 32비트의 ID 정보는 4 비트 × 3, 3 비트 × 4, 및 2 비트 × 4로 분할되고 그리고 보다 강한 에너지의 주파수 성분을 포함하고 있는 주파수 성분을 포함하고 있는 주파수 대역으로 연속적으로 부가된다. 다음에, 상기 카드상에 인쇄될 패턴을 형성하기 위해 상기 역 FFT(14)에 의해 그 결과는 2차원 이미지로 변환되고 지문 패턴이 지문 패턴 프린트(15)에 의해 상기 카드상에 인쇄된다. 이와 같이 인쇄된 이미지는 소지자 자신의 지문 패턴(12)으로부터 식별불가능한 것으로 되어 완료되며, 따라서 상기 패턴은 상기 ID 정보가 상이하더라도 원래의 패턴처럼 보인다.
또한, 32비트의 상기 ID 정보(9)는 암호화기에 의해 암호화되고, 자기 정보는 자기 테이프 형성 머신(17)에 의해 상기 카드(25)상에 형성된다.
상기 방법에 의해 카드가 형성되고, 이때, 상기 카드의 자기 데이터(18)와 지문 패턴(19)의 패턴에 32비트의 ID 정보(9)가 인쇄된다.
상기 방법에 의해 생성된 상기 카드(25)의 지문 패턴(19)은 (지문 패턴 + ID 정보)의 주파수 스펙트럼(20)을 얻기 위해 FFT(7)에 의해 상기 이미지를 주파수 도메인 정보로 변환하기 위해 지문 패턴 판독기(6)에 의해 먼저 판독된다. 다음에, 도 4에 도시되어 있는 바와 같이, 지문 데이터 주파수 스펙트럼(12)을 얻기 위해 소지자 자신의 지문 패턴(12)이 FFT(11)에 의해 주파수 도메인으로 변환된다. 또한, 지문 데이터 주파수 스펙트럼(22)은 감산기(8)에 의해 (지문 패턴 + ID 정보)의 주파수 스펙트럼(20)으로부터 감산되며, 이에 따라 ID 정보(21)의 일부분만이 도 5에 도시된 강한 주파수 성분을 가지고 있는 일부분에서 추출된다. ID 정보(21)만을 가지고 있는 스펙트럼은 예컨대 4 비트 × 3, 3 비트 × 4, 및 2 비트 × 4로 분할되고, 그 데이터는 상기 ID 정보가 상기 카드상에 미리 수록된 때의 순서와는 반대 순서로 재배열되며, 이에 따라 상기 데이터는 32 비트의 ID 정보가 복귀된다.
또한, 도 1에 도시된 바와 같이, 상기 카드가 해독 처리부(2)에 의해 상기 정보의 코드가 해독되고 32 비트의 ID 정보(3)를 추출하기 위해 자기 판독기(1)에 의해 판독된다.
다음에, 상기 카드(25)의 지문 패턴으로 부터 추출된 32 비트 ID 정보(9)가 비교기(4)에서 상기 카드의 자기 데이터로부터 추출된 32비트 ID 정보(3)와 비교된다. 이들이 동일한 ID 정보이면, 상기 비교기(4)는 "0"을 출력한다. 이들이 서로 다르면, 상기 비교기(4)는 "1"을 출력한다. 상기 비교기(4)의 출력이 "0"이면, 상기 판단 회로(5)는 상기 ID 카드를 정상적인(합법적인) 카드로 판단하며, 따라서 상기 판단 회로(5)는 상기 ID 카드를 정상적인(합법적인) 카드를 판단하며, 따라서 상기 판단 회로(5)는 프로세서를 다음의 통상적인 카드 처리로 이동한다. 상기 출력이 "1"이면, 상기 판단 회로는 상기 ID 카드를 불법 복제된 카드로 판단하고 카드 처리를 중단한다.
[실시예 3]
다음에, 첨부 도면을 참조하여, 본 발명에 따른 실시예3에 대해 설명한다.
도 6을 참조하면, 실시예 3의 원리는 기본적으로 도 1의 원리와 동일하다. JPEG 등과 같은 이미지 압축에 사용된 DCT(이산 코사인 변환)가 FFT에 대응하는 부분에 적용된다. DCT는 직교 변환 암호화 처리의 한 종류이며, DFT(이산 푸리에 변환)의 개선된 버전이다. 즉, 이미지 데이터는 8 픽셀 X 8 픽셀을 구비하고 있는 블록마다 직교 변환 메트릭스로 변환되고, 변환 결과가 양자화되고, 이미지 데이터를 암호화하기 위해 암호화된 데이터에 의해 대체된다. FFT의 경우에서와 마찬가지로, DCT의 처리 속도는 버터플라이 동작에 의해 증가될 수 있고, 이 동작은 주파수 성분의 양이 작은 이미지 성분의 특성을 이용한다. 비선형 양자화에 기초를 둔 동일 길이 암호화 시스템과 의사 선형 양자화에 기초를 둔 가변장 암호화 시스템중 하나의 시스템이 사용된다. 이 실시예의 DCT는 다음과 같은 이점을 가지고 있다. 즉, 암호와 오류가 이미지 압축될 블록에 따라 변하면, 상기 블록이 화면상에 블록 왜곡으로 나타난다. 그러므로, 블록 왜곡이 현저한 화면의 경우에는, 암호화 속도가 증가된다. 한편, 블록 왜곡이 현저하지 않은 화면의 경우에는, 암호화 속도가 감소되며, 이에 따라 화질이 전체적으로 균일해진다.
상기 DCT(23,24)의 변환 동작에서, 실시예 1에 따라, 주파수 도메인의 변환이 지문 패턴의 모든 정보에 대해 수행된다. 하지만, 실시예 2에 따라, 상기 카드의 패턴이 형성되어 DCT를 이용하여 상기 카드상에 인쇄될 때, 소지자 자신의 지문 패턴은 미리 8 × 8 도트의 미약한 이미지(블록)로 분할된다. 그러므로, 상기 카드가 스크래치되거나 소지자 자신의 지문이 약간 손상될 때도, 상기 ID 정보는 스크래치 또는 손상이 어느 정도 한정되면 다수결에 의해 비스크래치 부분의 데이터의 상관관계로 인해 추출될 수 있다.
또한, 상기 실시예에서, 상기 ID 정보는 FFT 또는 DCT에 의해 지문 패턴으로 부터 얻어진 이미지 신호의주파수 스펙트럼의 특정 주파수 성분에 부가된다. 이 경우에, 상기 지분 패턴의 특징 역영과 범위를 측정함으로써, 실제 지문 패턴 픽업 시간에 지문 패턴 획득 영역과 그 범위는 서로 일치되어야 한다. 하지만, 이 지점은 지문 판독기(10)의 픽업 특성에 이들을 일치시킴으로써 해결될 수 있다.
[실시예 4]
본 발명의 실시예 4는 자기 카드 ID 정보 암호화 시스템에 관한 것이고, 자기 카드는 카드 종료 기록 매체로서 사용된다.
도 7은 자기 카드 ID 정보 암호화 시스템의 구성을 보인 블럭도이다. 이 실시예의 자기 카드 ID 정보 암호화 시스템은 원래의 이미지 패턴(31)을 주파수 도메인 정보(원래의 이미지 패턴(39), 도 8 참조)로 변환하기 위해 자기 카드상에 인쇄될 패턴의 원본인 원래의 이미지 패턴(31)상에서 FFT(고속 푸리에 변환)을 수행하는 FFT 수단(32); 상기 자기 카드의 소지자를 특정하는 ID 정보(36)가 주파수 도메인에 분포되어 있는 정보(ID 정보 주파수 스펙트럼(41), 도 8 참조)를 발생하고 원래의 이미지 주파수 스펙트럼(39)과 ID 정보 주파수 스펙트럼(41)을 부가하는 부가수단(33); 이 부가 수단(33)의 주가에 의해 발생된 주파수 도메인 정보의 역할을 하는 (원래 정보 + ID 정보)의 주파수 스펙트럼(40)(도 8 참조)을 2차원 이미지 패턴으로 복원하는 역 FFT 수단(34); 상기 이미지 패턴이 상기 자기 카드의 패턴(도 10 참조)으로서 사용되도록 상기 자기 카드상에 상기 역 FFT 수단(340에 의해 발생된 이미지 패턴을 인쇄하는 이미지 패턴 프린트 수단(35); 상기 ID 정보(35)의 내용을 암호화하는 암호화 수단(37)(암호화 방법에는 제한이 없음); 및 상기 자기 카드상의 자기 스트라이프(도 10 참조)과 같은 자기 기록부에 자기 정보로서 암호화된 ID 정보(36)를 기록하는 자기 정보 생성 수단(38)을 포함하고 있다.
여기서, 상기 암호화 수단(37)의 암호화 모드로서 DES, MULT12 등과 같은 블록 암호화; 버남(Vernam) 암호화, 상호 교환 암호화 등과 같은 동기형 등의 스트림 암호화; 비동기식 암호화기 시스템(오픈 키 암호화). 냅색(knapsack) 형 암호화에 기초한 RAS, 라빈(Rabin) 등과 같은 파워 서플러형 암호화기가 사용될 수도 있다. 즉, 그 용도가 제한되지 않으면 암호화 모드는 제한되지 않는다.
도 7의 구성 소자에 대해 추가적으로 설명한다. FFT 수단(32)은 25개 지점의 주파수 대역으로의 분할을 위해 FFT를 수행한다. 여기서, 주파수 대역당 양자화 수는 예컨대 16 비트로 설정되어 있다. 상기 암호화 수단(37)은 예컨대 32 비트의 ID 정보(36)를 암호화한다(도 9 참조).
상기 암호화 수단(37)과 자기 정보 형성 수단(38)은 제1종래 기술에서 설명된 것과 동일한 이름(도 20 참조)과 동일한 수단을 가지고 있는 수단일 수도 있다.
도 8에는 이 실시예의 자기 카드 ID 정보 암호화 시스템의 원리가 도시되어 있다. 도 9는 부가 수단(33)의 처리(ID 정보 (36)의 분할 어리 등)를 보인 도면이다.
또한, 도 10에는 이 실시예의 자기 카드 ID 정보 암호화 시스템에 의해 제조된 자기 카드(42)의 예가 도시되어 있다. 상기 자기 카드(42)는 ID 정보가 인쇄될 패턴(44), 및 상기 ID 정보를 암호화함으로써 얻어진 데이터를 포함하고 있는 자기 스트라이프(43)를 포함하고 이다. 자기 카드(42)의 소지자는 소지자 자신을 인증하는 ID 카드, 은행용의 현금 카드, 신용 카드 등을 개별적으로 또는 집합적으로 보유하고 제시하며, 이때 소지자는 자기 카드(42)를 다양하게 사용할 수 있다.
도 11은 이 실시예의 자기 카드 ID 정보 암호화 시스템을 보인 흐름도이다. 이 처리는 FFT 스텝(501), ID 정보 주파수 스펙트럼 발생 스텝(502), (원래 이미지 + ID 정보) 주파수 스펙트럼 발생 스텝(503), 역 FFT 스텝(504), 이미지 패턴 프린트 스텝(505), 암호화 스텝(506), 및 자기 정보 기록 스텝(507)을 포함하고 있다.
다음에, 도 7 내지 도 11을 참조하여, 이와 같이 구성된 이 실시예의 자기 카드 ID 정보 암호화 시스템의 동작에 대해 상세히 설명한다.
먼저, 자기 카드상에 인쇄될 패턴에 대해 원본의 역할을 하는 원래 이미지 패턴(31)이 준비된다. 이 때, 나중에 주파수 도메인 정보로 변환될 때 상기 ID 정보((36)의 상기 패턴에의 부가에 관계없이 오버플로우가 발생되지 않도록, 원래 이미지 패턴(31)이 미리 준비된다.
상기 FFT 수단(32)은 원래의 이미지 패턴(31)을 주파수 도메인 정보로 변환하기 위해 원래의 이미지 패턴(31)상에서 고속 푸리에 변환(FFT)이 수행되며(도 11의 스텝 501), 이에 따라 원래의 이미지 패턴(31)이 도 8에 도시된 바와 같이 원래의 이미지 주파수 스펙트럼(39)으로 변환된다.
FFT 수단(32)에 의해 발생된 원래 이미지 주파수(39)의 분포 상태를 볼 때, 상기 부가 수단(33)은 도 8 및 도 9에 도시된 ID 정보 주파수 스펙트럼(41)을 발생한다(스텝 502). 즉, 상기 ID 정보(36)가 이 실시예에서와 마찬가지로 32 비트로 이루어지면, 상기 32 비트는 4비트 × 3, 3비트 × 4, 및 2비트 × 4로 분할되며, 이에 따라 32 비트의 분포가 원래 이미지 주파수 스텍트럼(39)의 분포 상태와 유사해지며, 따라서 ID 정보 주파수 스텍트럼(41)이 발생된다. 즉, 보다 많은 수의 비트를 가지고 있는 부분이 원래의 이미지 패턴(31)의 보다 강한 에너지를 가지고 있는 주파수 성분에 바람직하게 분포되도록 상기 32 비트가 분포(분할)되며, 이 동작은 가장 적은 수의 비트를 가지고 있는 부분이 원래 이미지 패턴(31)의 가장 미약한 에너지를 가지고 있는 주파수 성분으로 분포(할당)될 때까지 연속적으로 반복되며, 이에 따라 상기 ID 정보 주파수 스펙트럽(41)이 발생된다. 하지만, " 원래 이미지 주파수 스펙트럽((39)의 분포 상태와 상기 ID 정보 주파수 스펙트럼(41)의 분포 상태간에 유사성을 형성하는 처리"가 수행되지 않을 때에도 이 실시예는 구현될 수 있음은 물론이다.
다음에, 상기 부가 수단(33)은 (원래 이미지 + ID 정보) 주파수 스펙트럼(40)을 발생하기 위해 도 8에 도시된 바와 같이 원래 이미지 주파수 스펙트럼(39)과 ID 정보 주파수 스펙트럼(41)을 부가한다(스텝 503).
이 경우에, 상기 ID 정보 주파수 스펙트럼(41)의 에너지는 원래 이미지 주파수 스펙트럼(39)의 에너지에 비해 보다 미약하게 설정되며, 따라서 ID 정보(36)(ID정보 주파수 스펙트럼(41))의 존재는 상기 자기 카드상의 패턴의 역할을 하는 이미지 패턴에 거의 영향을 미치지 않는다. 또한, 이 실시예에서, 원래 이미지 주파수 스펙트럼(39)의 분포 상태와 ID 정보 주파수 스펙트럼(41)의 분포 상태는 형상에서 가능한 한 매우 유사하게 설정되며(도 8 참조), 이에 따라 상기 자기 카드의 이미지 패턴상의 ID 정보(36)가 더 감소된다.
역 FFT 수단(34)은 이미지 패턴에 대한 (원래이미지 + ID 정보) 주파수 스펙트럼(40)을 복원하기 위해, 스텝(503)에서 발생된 (원래이미지 + ID 정보) 주파수 스펙트럼(40)에 대해 역 FFT를 수행한다(스텝 504). 이와 같이 발생된 이미지 팬턴은 상기 원래 이미지 패턴(31)으로부터 시각적으로는 식별불가능하다.
이미지 패턴 프린트 수단(35)은 자기 카드상의 패턴으로서 이미지 패턴을 인쇄한다(스텝 505). 이와 같이 형성(인쇄)된 자기 카드상의 패턴은 상기 원래 이미지 패턴(31)이 서로 동일하면 ID 정보(36)의 상이함에 관계없이 서로 완전히 닯아보인다.
또한, 암호화 수단(37)은 자기 카드상에 자기 정보를 기록하는 종래 기술과 동일한 방법으로 데이터를 분석하기 어렵도록 상기 ID 정보(36)의 데이터를 암호화한다(스텝 506).
자기 정보 형성 수단(38)은 스텝(506)에서 암호화된 ID 정보를 나타내는 자기 정보를 자기 기록부(도 10에서 자기 스트라이프)에 기록한다(스텝 507). 상기 동작으로, 상기 자기 카드의 ID 정보(36)는 자기 정보의 포멧으로 그리고 상기 패턴의 포맷으로 기록/인쇄(스텐실 인쇄)된다.
상기 실시예에서, 상기 ID 정보는 상기 자기 카드(기록 매체)상의 원래 이미지 패턴에 부가되며, 이에 따라 명백하게 볼 수 있는 상기 자기 카드상의 이미지 패턴은 원래 이미지 패턴으로부터 시각적으로 식별이 불가능하도록 설정된다. 하지만, 상기 ID 정보는 특정 해독기에 의해 상기 암호화된 자기 카드로부터 판독될 수 있고, 그리고 이와 같이 판독된 ID 정보가 상기 자기 카드의 실제 소지자에 의해 지시된 ID 정보와 일치하는지의 상기 판단을 기초로, 상기 소지자가 합법적인 소지자인지 불법적인 소지자인지가 판단된다.
[실시예 5]
실시예 5는 자기 카드 ID 정보 암호화 시스템에 대해 설명한다.
도 12는 본 발명에 따른 자기 카드 ID 정보 암호화 시스템의 실시예 5의 구성을 보인 블록도이다. 이 실시예의 자기 카드 ID 정보 암호화 시스템은 자기 카드상에 인쇄될 패턴에 대해 원본의 역할을 하는 원래의 이미지 패턴(61)을 DCT에 의해 주파수 도메인 정보로 변환하는 DCT 수단(62); 상기 자기 카드 소지자를 특정하는 ID 정보(66)가 주파수 도메인에 분포되어 있는 정보를 발생하고 이와 같이 발생된 정보를 상기 DCT 수단(62)에 의해 발생된 주파수 도메인 정보에 부가하는 부가 수단(63); 이 부가 수단(63)의 부가된 주파수 도메인 정보를 역 DCT에 의해 2차원 이미지 패턴으로 복원하는 역 DCT 수단(64); 상기 이미지 패턴이 상기 자기 카드의 패턴으로서 사용되도록 상기 자기 카드상에 상기 역 DCT 수단(64)에 의해 발생된 이미지 패턴을 인쇄하는 이미지 패턴 프린트 수단(65); 상기 ID 정보(35)의 내용을 암호화하는 암호화 수단(67)(암호화 방법에는 제한이 없음); 및 상기 자기 카드상의 자기 스트라이프와 같은 자기 기록부에 자기 정보로서 암호화된 ID 정보(66)를 기록하는 자기 정보 생성 수단(68)을 포함하고 있다.
이 실시예의 부가 수단(63), 이미지 패턴 프린트 수단(65), 암호화 수단(67), 및 자기 정보 형성 수단(68)은 실시예 4의 부가 수단(33), 이미지 패턴 프린트 수단(35), 암호화 수단(37), 및 자기 정보 형성 수단(38)과 각각 유사하다.
도 12에 도시된 바와 같이, 이 실시예의 자기 카드 ID 정보 암호화 시스템의 원리는 도 8에 도시된 실시예 4의 암호화 시스템과 기본적으로 동일하다. 하지만, 이 실시예에서, JPEG(조인트 포토그래픽 코팅 전문가 그룹) 등과 같은 이미지 압축에 사용되는 DCT(원래 이미지 패턴(61)이 단편화된 원래 이미지 패턴으로 단편화된 상태에서의 DCT)를 수행하는 DCT 수단(62)이 도 7의 FFT 수단(32)에 대응되는 부분을 위해 상용되며, 역 DCT수단(64)은 역 FFT 수단(340에 대응되는 부분을 위해 사용된다.
다음에, 이 실시예의 특징적인 구성에 대해 설명한다.
실시예 4에서, 상기 FFT 수단(32)은 주파수 도메인 정보로의 변환을 수행하고, 원래 이미지 패턴의 모든 정보가 대상이다. 하지만, 실시예 2의 DCT 수단(62)은 원래 이미지 패턴을 단편화된 원래 이미지 패턴에 대해 수행된다.
또한, 부가 수단(63)은 상기 주파수 도메인상에 ID 정보(66)를 분포시키고, 각각의 단편화된 원래 이미지 패턴의 DCT를 행함으로써 얻어진 각각의 정보에 주파수 도메인 ID 정보(66)를 부가한다.
이 실시예의 자기 카드 ID 정보 암호화 시스템에서, 상기 ID 정보(66)는 앞서 설명한 모든 단편화된 원래 이미지 패턴에 인쇄된다. 그러므로, 상기 자기 카드의 일부가 스크래치되고 이미지 데이터의 일부분이 손상되더라도, 정확한 ID 정보(66)가 스크래치되지 않은 이미지 부분에 여전히 인쇄된다.
도 13을 참조하여, 자기 카드 ID 정보 암호화 시스템용의 해독 시스템에 대해 설명한다. 여기에서 인쇄된 정확한 ID 정보(66)를 가지고 있는 패턴(44)의 이미지 테이터를 포함하고 있는 카드형 기록 매체(42), 및 암호화된 코드로서 상기 ID 정보가 기록되어 있는 자기 스트라이프(43)가 자기 카드 정보 해독기의 소정 위치에 삽입된다. 자기 판독기(81)에서, 상기 자기 스트라이프(43)상에 기록된 기록 코드는 자기 카드(42)측으로 각각 이동하는 자기 헤드에 의해 전기 신호로 변환된다. 역 암호화 수단(82)에서, 암호화된 기록 코드가 ID 정보(83)를 얻기 위해 암호화 수단(67)의 암호화 시스템에 대향된 시스템에서 정상적인 ID 정보 신호로 변환된다. 한편, 이미지 판독기(84)에서, 소정 패턴(44)의 영역이 광전기 변환 소자에 의해 직접 이미지 신호로서 판독된다. 상기 이미지 신호는 DCT 수단(62)의 경우에서와 마찬가지로 DCT 수단에 의해 서브 블록마다 DCT 된다. 다음에, 상기 ID 정보(83)의 주파수 스펙트럼 데이터는 DCT된 이미지 신호로부터 감산되고, 상기 DCT 수단(85)의 변환과는 반대인 변환이 감산 패턴(88)을 얻기 위해 역 DCT 수단(87)에서 상기 감산 결과에 대해 수행된다.
다음에, 사진 촬영 동작 등에 의해 얻어진 카드형 기록 매체를 소지하고 있는 소지자의 얼굴, 또는 저작원 보호된 물건의 원래 이미지가 원래 이미지 패턴(89)으로서 디지털적으로 변환되고, 비교기(90)에 의해 추출 패턴의 디지털 신호와 비교된다. 결과적으로, 이들간에 차이가 없고 동일한 패턴을 가지고 있는 것으로 판단되면, 상기 소지자는 합법적인 카드 소지지임이 인증된다.
이 경우에, 검출된 ID 정보(83)와 상기 자기 카드의 소지자에 의해 지시된 ID 정보가 서로 일치하면, 관련된 원래 패턴의 소지자는 일치하는 것으로 판단된다. 그렇지 않아면, 상기 자기 카드의 소지자가 자기 카드를 픽업하여 부정한 행동을 한 것으로 판단된다. 원래 이미지 패턴 자체가 가치있는 저작권 보호된 물건이면, 원래 이미지 패턴이 앞서 설명한 자기 카드상에 인쇄된 경우에, 상기 자기 카드의 소지자가 진정한 소지자인지의 여부가 바로 판단된다. 그러므로, 자기 카드의 위조 및 불법적인 사용이 발견되므로 보안이 개선된다.
상기 실시예에서, 상기 해독기는 도 12에 도시된 자기 ID 정보 암호화 시스템을 지원하도록 설계되어 있다. 하지만, 실시예 4의 자기 카드 ID 정보 암호화 시스템은 상기 DCT 수단(85)과 역 DCT 수단(87)을 FFT 수단(32)과 역 FFT 수단(34)으로 대체함으로써 상기 해독 동작을 수행할 수 있도록 구성될 수도 있다.
[실시예 6]
도 14는 본 발명의 실시예 6의 카드형 기록 매체의 한가지 종류인 ID 정보의 형성을 신호 흐름과 함께 보인 블록도이다. 도 15는 실시예 6의 ID 카드를 검사하는 검사 프로세스를 보인 블록도이다. 도 16은 실시예 6의 ID 카드를 발생하는 시스템을 보인 도면이고, 도 17은 실시예 6의 ID 카드를 검사하는 시스템을 보인 도면이다.
도 14에서, 참조 부호 100은 ID 카드의 정상적인(진정한) 소지자의 사진을 나타낸다. 참조 부호 110은 상기 ID 카드(220)상에 기재되어 있는 항목을 나타낸다. 상기 ID 카드가 공무원 또는 회사 종업원의 ID 카드인 경우에는, 소지자의 성명, 소지자의 직위명, 등록 번호 및 종업원 번호가 상기 ID 카드(220)상에 기재될수 있다. 상기 ID 카드가 학생용 ID 카드이면, 소지자의 성명, 소지자의 직위명, 학생 번호 등이 상기 카드상에 기재될 수 있다. 참조 부호 120은 이미지 데이터로서 사진(100)을 판독하기 위한 캡쳐를 나타낸다. 참조 부호 130은 계산에 의해 상기 ID 카드(220)의 기재 항목(110)을 기초로 식별 데이터를 발생하는 식별 데이터 발생기를 나타낸다. 상기 식별 데이터는 성명과 종업원 번호를 기초로 불규칙한 번호를 발생함으로써 발생될 수 있다. 참조 부호 140은 캡쳐(120)에 의해 얻어진 이미지 데이터를 공간 주파수 성분으로 변환하는 기능을 가지고 있는 DCT 유닛을 나타낸다. 참조 부호 150은 공간 주파수 성분의 3개의 인접 지점에 있는 절대값의 평균치를 계산하기 위한 공간 평균 계산기(150)를 나타낸다. 이 공간 평균은 승산기(160)에서 식별 데이터와 곱해지고, 승산 결과가 승산기(180)에서 상수(α)와 곱해진다. 상기 승산기(180)의 출력은 가산기(190)에서 상기 DCT 유닛(140)의 출력에 가산되고, 가산 결과가 IDCT(역 이산 코사인 변환) 유닛(200)에 공급된다. 상수(α)는 스케일링 인자이다. 참조 부호 200은 상기 공간 주파수를 사람이 볼 수 있는 이미지 데이터로 변환하는 기능을 가지고 있는 IDCT 유닛을 나타낸다. 참조 부호 210은 식별 데이터가 제공되어 있는 사진을 나타내고, 사진(210)과 상기 기재항목(110)은 상기 ID 카드(220)상에 인쇄된다.
다음에, 이와 같이 형성된, ID 카드가 실제로 사용될 때의 인증/검사 수단에 대해 설명한다.
도 15에서, 식별 데이터가 제공되어 있는 사진, 및 식별 데이터가 발생되는 기재 항목이 ID 카드(300)상에 인쇄된다. 상기 캡쳐(310)는 상기 사진 이미지와 이미지 데이터로서 기재 항목 부분을 분리하기 위해, 상기 ID 카드의 사진의 이미지 부분을 광전기적으로 변환하고 판독한다. DCT 유닛(320)은 상기 캡쳐(310)에서 분리된 이미지 데이터를 공간 주파수 성분으로 변환하는 기능을 가지고 있다. 문자 인식기(330)는 상기 캡쳐(310)에서 분리된 상기 기재 항목 부분의 이미지 데이터를 문자 인식에 의해 문자로 변환한다. 공간 평균 계산기(340)는 상기 공간 주파수 성분의 3개의 인접 지점에 있는 절대값의 평균치를 산출한다.
인식 데이터 발생기(370)는 상기 캡쳐(310)로부터 분리된 상기 기재 항목 데이터를 기초로 식별 데이터를 산출한다. 내적 계산기(380)는 상기 이미지 공간 주파수로부터 추출된 식별 데이터와 상기 기재 항목으로부터 발생된 식별 데이터간의 내적을 산출하는 기능을 가지고 있다. 제산기(350)와 가산기(360)의 동작에 대해서는 후술한다.
이하에서는 ID 카드 형성 동작과 ID 카드 검사 동작에 대해 상세히 설명한다.
먼저, ID 카드 형성 동작에 대해 설명한다.
ID 카드를 필요로 하는 사람은 사진(100)과 식별 데이터를 형성하는데 필요한 기재 항목을 준비한다. 이 경우에, 기재 항목은 종업원 번호로 설정된다. ID 카드 형성을 담당하고 있는 사람은 도 16a에 도시된 카메라(800) 또는 스케너(810)에 의해 이미지 처리 장치(830)에 상기 사진을 픽업한다.
또한, 기재 항목(110)은 상기 ID 카드 형성을 담당하고 있는 사람에 의해 키보드(820)를 통해 입력된다. 이미지 처리 장치(830)내로 픽업된 사진(110)의 이미지 데이터와 기재 항목 데이터(110)는 도 14의 흐름도에 따라 처리된다. 픽업 이미지 데이터는 상기 DCT 유닛(140)에서 공간 주파수 성분으로 변환된다. 식별 데이터 발생기(130)에서, 평균이 제로이고 분산이 1인 정상적인 분포를 가지고 있는 식별 데이터가 상기 키보드(820)로부터 입력된 기재 항목 데이터를 기초로 발생된다. 상기 식별 데이터와, 이 식별 데이터를 제공하기 위해 공간 주파수 성분으로 변환된 데이터간에 이하의 계산이 수행된다.
상기 DCT 유닛(140)에서 DCT를 행한 후, 상기 공간 주파수 성분은 다음과 같이 보다 낮은 공간 주파수 성분에서부터 순서대로 표현된다:
f(1), f(2), .. ,f(n)
그리고, 식별 데이터는 다음과 같이 표현된다.
w(1), w(2), .. ,w(n)
다음의 식이 각각의 i에 대해 계산된다:
F(i) = f(i) + α × avg(f(i)) × w(i)
상기 공간 평균 avg(f(i))은 위에서 설명한 공간 평균 계산기(150)에서 계산된다.
상기 IDCT 유닛(200)은 식별 데이터가 제공되어 있는 사진(210)을 준비하기 위해 상기 계산 결과에 대해 역 코사인 변환을 행한다. 사진(210)과 기재 항목(110)은 인쇄 장치(840)에 의해 ID 카드상에 인쇄되며, 이에 따라 상기 ID 카드(220)를 완성한다.
도 16a에서, 도 16a에 도시된 이미지 처리 장치의 처리를 실행하는 프로그램은 ROM(835)에 저장되어 있다. 상기 ROM(835)은 하드 디스크, 플로피 디스크 등에 의해 대체될 수도 있다.
다음에, 상기 ID 카드를 검사하는 방법에 대해 설명한다.
식별 데이터와 기재 항목이 제공되어 있는 사진이 인쇄되어 있는 ID 카드의 이미지는 도 16b에 도시된 카메라(850)에 의해 픽업된 후에 검사 장치(870)에 제공된다. 검사 장치(870)에 제공된 데이터는 도 15의 흐름도에 따라 처리된다. 판독된 이미지 데이터는 캡쳐(310)에서 사진 부분과 기재 항목 부분으로 분리되고, 이들 부분은 상기 DCT 유닛(320)과 문자 인식기(330)측으로 출력된다.
상기 DCT 유닛(320)에서, 공간 주파수 성분은 다음과 같이 보다 낮은 주파수 성분에서부터 순서대로 표현된다.
F(i), F(2), .. ,F(n)
상기 공간 평균 계산기(340)는 F(i)의 3개의 인접 지점에서 절대값의 공간 평균 avg(F(i))을 계산한다. 이미지 데이터로부터 추출된 식별 데이터는 W(i)에 의해 표현되고, 상기 공간 평균은 다음 식으로부터 계산된다:
W(i) = F(i) / avg(F(i))
상기 가산기(360)는 W(i)에 대해 i마다 전체 이미지의 전체 합 WF(i)를 계산한다.
한편, 문자 인식기(330)에서, 기재 항목은 문자 인식에 의해 기재 항목 부분의 이미지 데이터로부터 문자로서 재생된다. 상기 문자 인식기(330)로부터의 기재 항목 데이터를 기초로, 식별 데이터 발생기(370)는 제로의 평균값과 1의 분산을 가지고 있는 정상적인 분포를 가지고 있는 식별 데이터를 발생한다.
다음에, 내적 계산기(380)는 상기 식별 데이터 W(i)와 WF(i)간의 백터 적을 계산한다. 즉, 다음 식이 계산된다.
C = (WF X W) / (WFD X WD)
여기서,
WF = (WF(1), WF(2), .. , WF(n)).
w(w(1),w(2), .. ,w(n))
WED는 백터(WF)의 절대치를 나타내고, WD는 백터(W)의 절대치를 나타낸다. 상기 값(C)이 소정치보다 작지 않으면, 사진이 제공되어 있는 식별 데이터와 기재 항목간에 상관 관계가 있는 것으로 판단되고, 상기 ID 카드는 진정한 카드임이 디스플레이(880)상에 디스플레이된다.
도 16b에서, 검사 장치(870)를 제조하는 프로그램은 도 15에 도시된 동작을 수행한다.
다음에, 상기 ID 카드가 위조된 경우에 대해 설명한다. ID 카드상의 사진만을 다른 사진으로 대체하는 방법이 가장 간단한 위조 방법이다. 하지만, 이 경우에는 이미지 데이터로부터 추출된 식별 데이터와 기재 항목간의 상관관게가 검사 단계에서 검사되면, 상기 값(C)은 대략 제로이다. 이는 기재 항목을 기초로 발생된 시결 데이터가 상기 사진에 제공되어 있지 않기 때문이다. 따라서, 상기 ID 카드가 위조된 것인지를 쉽게 판단할 수 있다.
다른 위조 방법으로서, 식별 데이터가 기재 항목으로부터 발생되어 사진에 제공된 후에, 식별 데이터가 제공되어 있는 사진이 카드상에 인쇄된다. 이 경우에, 식별 데이터를 발생하는 불규칙한 수의 계산식을 알지 못하며, 그리고 정상적인(합법적인) 카드의 식별 데이터와는 다른 식별 데이터가 발생된다. 그러므로, 상관관계를 지시하는 상기 값(C)은 검사 단계에서 제로이고, 따라서 상기 카드는 위조된 것으로 판단된다.
또 다른 위조 방법으로서, 식별 데이터를 추출하여 계산식을 구하기 위해 사진을 픽셀 단위로 주의깊게 검사한다. 이 경우에, 식별 데이터는 공간 주파수 성분으로 분할될 때 사진에 삽입된다. 따라서, IDCT 후에 상기 사진으로부터 식별 데이터를 조사할 수는 없다. 즉, 상기 식별 데이터는 특정 픽셀 부분에 제공되어 있지 않다.
상기 실시예에서, 암호화된 데이터를 암호 해독하는 것을 어렵게 만드는 시스템은 전자 투명 마크 시스템과 더불어 사용된다. 상기 시스템 이외에, 암호화된 데이터를 암호 해제하는 것을 어렵게 하는 시스템, 즉 ID 카드의 위조를 보다 어렵게 하는 시스템이 손실을 수반한 데이터 압축법(손실 압축), 정보 손실을 수반한 데이터 압축법(무손실 압축) 또는 스펙트럼 분포 기술을 사용함으로써 데이터 은닉 시스템으로서 사용될 수도 있다.
[실시예 7]
다음에, 본 발명에 따른 실시예 7에 대해 설명한다. 도17에는 실시예 7에 따른 카드형 기록 매체의 한가지 종류인 ID 카드를 형성하는 흐름도가 도시되어 있다. 도 18에는 실시예 7의 ID 카드를 검사하는 흐름도가 도시되어 있다. 도 19a에는 실시예 7에 따른 ID 카드를 발행하는 시스템이 도시되어 있고, 도 19b에는 실시예 7의 ID 카드를 검사하는 시스템이 도시되어 있다.
실시예 7에서, 상기 ID 카드(520)상에 자기 기록부(530)가 제공된다. 성명과 종업원 번호가 자기 기록부에 기록되고, 또한 상기 ID 카드의 표면상에 인쇄된다. 즉, 도 17 및 도 19a에 도시된 바와 같이, 상기 프로세스는 식별 데이터가 제공되어 있는 사진이 형성될 때까지 실시예 6의 프로세스와 동일하다. 하지만, ID 카드를 형성하기 위해, 시진(100)이 상기 IC 카드상에 인쇄되고 성명과 종업원 번호와 같은 기재 항목(110)이 식별 데이터로서 상기 사진의 이미지 데이터에 제공되고, 상기 기재 항목(110)(식별 데이터)이 자기 기록 데이터로 직접 변환되거나, 암호화된 후에 자기 기록 데이터로 변환된 다음에, 자기 카드 기록지(950)를 사용함으로써 자기 기록부(530)에 기록된다.
검사 장치에 대해, 상기 ID 카드(600)상의 사진이 실시예 6과 동일한 방법으로 도 18 및 도 19에 도시된 카메라(850)에 의해 판독되고, 성명 등에 관한 정보가 자기 카드 판독기(970)를 통해 자기 기록부(610)로부터 판독된다. 판독 후의 처리는 실시예의 처리와 동일한다. 즉, 사진은 캡쳐(310)에 의해 이미지 데이터로 변환되고 DCT 데이터를 얻기 위해 블록마다 DCT 변환된다. DCT 데이터는 공간 평균에 의해 분할되고, 그 결과가 전체 이미지 WF(i)의 전체를 계산하고 상기 자기 카드상에 기록된 식별 데이터의 벡터 내적을 계산하기 위해 부가된다. 계산 결과를 기초로, 소지자가 진정한 소지자인지 ID 카드가 위조되었는지가 판단된다.
앞서 설명한 바와 같이, 식별 데이터 또는 상기 식별 데이터를 암호화함으로써 얻어진 데이터는 자기 스트라이프 부분에 기록되며, 이에 따라 식별 데이터를 생성하는데 이용되는 성명 등에 관한 데이터를 인식하기가 어려워지며, 따라서, 위조가 어렵다.
상기 실시예에서, 전자 투명 마크 기술을 사용함으로써, 위조는 보다 어려워진다. 상기 실시에에서, 식별 코드는 상기 ID 카드상의 얼굴 사진에 투명 마크 표시된다. 하지만, 얼굴 사진에 대신에, 개인을 특정할 수 있는 지문이나 망막이 사용 될 수도 있고, 또한 식별 데이터 대신에 개인 기록과 관련된 ID 정보가 사용될 수도 있다.
또한, 상기 실시예에서는, 암호화 기술과 더불어 카드형 기록 매체의 이미지 정보와 ID 정보를 기초로 소지자의 카드와 진정한 카드 소지자간의 일치를 판단하는 것이 중요한 목적이고, 이들 실시예는 신용 카드, 전화 카드, 현금 카드, 종업원 카드, 학생 카드, 건강 보험 카드 등과 같이 장래에 발행될 새로운 카드를 포함해서 다수의 카드에 적용될 수도 있다. 또한, 자기 스트라이프에 데이터를 자기적으로 기록하고 그 자기 스트라이프로부터 데이터를 판촉하는 자기 동작을 이용하는 시스템은 기본적으로 비용이 저렴하고 신뢰성이 개선된다. 하지만, 본 발명은 광학 시스템, 자기광학 시스템 등과 같은 다른 기록 시스템에도 적용될 수 있다. 본 발명은 상기 실시예에 한정되지 않음은 명백하다.
본 발명에 따라, 상기 ID 정보는 자기 카드의 정보와, 상기 ID 정보가 제공되어 있는 이미지 정보를 기초로 이중으로 인증될 수 있다. 따라서, 카드 검사 작업에서, 상기 카드가 불법적으로 위조되었는지 원래 카드인지가 쉽게 판단될 수 있다. 이는 상기 ID 정보가 상기 자기 카드의 자기 부분이외의 일부분에 제공되어 있음을 제3자가 발견할 수 없도록 상기 ID 정보가 상기 카드의 패턴에 인쇄되어 있기 때문이다.
또한, 상기 자기 카드의 자기 부분의 데이터가 손상되더라도, 상기 ID 정보의 확인은 쉽게 수행될 수 있다. 따라서, 상기 자기 데이터가 외부 자기 영향으로 인해 손상되더라도, 상기 ID 정보는 상기 카드가 원래의 카드인지를 판단하기 위해 판독될 수 있는데, 이는 상기 ID 정보가 상기 자기 카드의 패턴 부분에 인쇄되어 있기 때문이다.
또한, 본 발명에 따라, 상기 ID 정보는 이중 형태로, 즉 자기 정보와 이미지 정보의 조합으로 상기 자기 카드상에 기록/인쇄될 수 있다. 그러므로, 상기 자기 카드의 복제는 어려우며, 따라서 제3자에 의한 자기 카드의 위조가 방지될 수 있다. 이러한 효과가 얻어질 수 있는 이유는 상기 ID 정보가 상기 자기 카드의 자기 부분이 아닌 부분에 삽입되어 있음을 제3자가 인식할 수 없도록 상기 ID 정보가 상기 자기 카드의 패턴에 제공되어 있기 때문이다.
즉, 본 발명의 자기 카드 ID 정보 암호화 시스템에 따라 제조된 자기 카드에 대해, 단지 자기 정보만 복제되면, 상기 자기 카드는 패턴 부분이 복제되지 않는 한 원재 카드와 동일하지 않은 것으로 판단된다. 그러므로, 자기 카드의 위조는 매우 어렵다. ID 정보가 상기 패턴에 제공되어 있음을 발견하는 것은 비전문가에게 매우 어려운데, 이는 상기 패턴의 원래 이미지 패턴에 대응하는 주파수 성분의 에너지가 상기 ID 정보에 대응하는 원래 이미지 패턴보다 강하기(높기) 때문이다. 비전문가각 그들간의 차이를 발견하더라도, 원래 패턴이 얻어지지 않는 한 어느 누구도 사이 ID 카드를 위조할 수는 없다.
또한, 상기 자기 카드의 자기 기록부의 데이터가 손상되더라도, ID 정보의 확인은 쉽게 수행될 수 있다. 따라서, 자기 정보가 외부 자기 영향에 의해 손상되더라도, 상기 패턴에 제공되어 있는 ID 정보는 상기 자기 정보의 ID 정보를 쉽게 복원할 수 있도록 판독된다. 이러한 효과는 패턴 부분이 외부 자기 동작에 의해 영향을 받지 않기 때문에 얻어질 수 있고, 상기 패턴에 제공되어 있는 ID 정보는 외부 동작에 의해 영향을 받지 않으며, 다라서 자기 인자에 의해 손상되지 않는다.
또한, 본 발명을 적용함으로써, 본 발명의 카드형 기록 매체의 한 종류인 ID 카드를 위조하기가 어려워진다. 예컨대, ID 카드의 얼굴 사진이 다른 사진에 의해 대체되거나 식별 코드가 얼굴 사진의 이미지에 제공되더라도, 이와 같이 위조된 카드는 위조된 것으로 쉽게 식별될 수 있다.
또한, 본 발명의 기록 매체상에는 카드형 기록 매체의 검사 시스템이 마이크로컴퓨터 등에 의해 동일한 프로세스로 동작할 수 있도록 해 주는 프로그램이 저장되어 있다. 그러므로, 지문, 얼굴 등과 같은 개인적인 정보의 사양 뿐만 아니라 저작권 보호된 물건 등의 관리도 간단한 설비를 가지고 수행할 수 있다.

Claims (50)

  1. 소지자의 ID 정보를 포함하는 데이터가 기록되는 데이터 영역과,
    이미지 데이터가 기록되는 이미지 영역으로 이루어진 카드형 기록 매체로서,
    상기 이미지 영역의 내용은 소지자를 특정하는 제1 이미지 데이터를 주파수 도메인 데이터로 변환하고 상기 변환된 주파수 도메인 데이터를 상기 ID 정보에 부가하고 상기 부가된 데이터를 이미지 신호로 역 변환함으로써 발생된 제 2 이미지 데이터로 기록되는 것을 특징으로 하는 카드형 기록 매체.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 데이터 영역의 ID 정보는 암호화되고 기록되는 것을 특징으로 하는 카드형 기록 매체.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 제 1 이미지 데이터는 소지자의 지문 이미지인 것을 특징으로 하는 카드형 기록 매체.
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 제 1 이미지 데이터는 소지자의 얼굴 사진 이미지인 것을 특징으로 하는 카드형 기록 매체.
  5. 제 2 항에 있어서, 상기 제 1 이미지 데이터는 소지자의 지문 이미지인 것을 특징으로 하는 카드형 기록 매체.
  6. 제 2 항에 있어서, 상기 제 1 이미지 데이터는 소지자의 얼굴 사진인 것을 특징으로 하는 카드형 기록 매체.
  7. 제 1 항에 있어서, 상기 주파수 도메인 데이터로 변환 처리는 푸리에 변환인 것을 특징으로 하는 카드형 기록 매체.
  8. 제 2 항에 있어서, 상기 주파수 도메인 데이터로 변환 처리는 푸리에 변환인 것을 특징으로 하는 카드형 기록 매체.
  9. 제 5 항에 있어서, 상기 주파수 도메인 데이터로 변환 처리는 푸리에 변환인 것을 특징으로 하는 카드형 기록 매체.
  10. 제 6 항에 있어서, 상기 주파수 도메인 데이터로 변환 처리는 푸리에 변환인 것을 특징으로 하는 카드형 기록 매체.
  11. 제 1 항에 있어서, 상기 주파수 도메인 데이터로의 변환 처리는 상기 제 1 이미지 데이터가 분할되는 블록의 각각에 실행되는 이산 코사인 변환인 것을 특징으로 하는 카드형 기록 매체.
  12. 제 2 항에 있어서, 상기 주파수 도메인 데이터로의 변환 처리는 상기 제 1 이미지 데이터가 분할되는 블록의 각각에 실행되는 이산 코사인 변환인 것을 특징으로 하는 카드형 기록 매체.
  13. 제 5 항에 있어서, 상기 주파수 도메인 데이터로의 변환 처리는 상기 제 1 이미지 데이터가 분할되는 블록의 각각에 실행되는 이산 코사인 변환인 것을 특징으로 하는 카드형 기록 매체.
  14. 제 6 항에 있어서, 상기 주파수 도메인 데이터로의 변환 처리는 상기 제 1 이미지 데이터가 분할되는 블록의 각각에 실행되는 이산 코사인 변환인 것을 특징으로 하는 카드형 기록 매체.
  15. 소지자의 ID 정보를 포함하는 데이터가 기록되는 데이터 영역과 이미지 데이터가 기록되는 이미지 영역을 포함하는 카드형 기록 매체를 인증하는 방법으로서, 상기 이미지 영역은 소지자를 특정하는 제 1 이미지 데이터를 주파수 도메인 데이터로 변환하고 상기 변환된 주파수 도메인 데이터를 상기 ID 정보에 부가하고 상기 부가된 데이터를 이미지 신호로 역 변화함으로써 발생된 제 2 이미지 데이터가 기록되는 카드형 기록 매체 인증 방법에 있어서,
    상기 ID 정보를 상기 카드형 기록 매체로부터 복원하고 상기 이미지 영역의 데이터를 판독하는 제 1 단계와,
    상기 이미지 영역의 데이터를 상기 주파수 도메인의 데이터로 변환하여 제 1변환 이미지 데이터를 발생하는 제 2 단계와,
    동일한 데이터를 상기 기록 매체와 다른 기록 타겟으로부터 상기 제 1 이미지 데이터로서 얻고 이에 의해 얻어진 이미지 데이터를 주파수 도메인 데이터로 변환하여 제 2 변환 이미지 데이터를 얻는 제 3 단계와,
    상기 기록 매체와 다른 기록 타겟으로부터 상기 제 1 이미지 데이터와 동일한 데이터를 취하고 이에 따라 취해진 이미지 데이터를 주파수 도메인 데이터로 변환하여 제 2 변환 이미지 데이터를 얻는 제 3 단계와,
    상기 제 2 변환 아미지 데이터를 상기 제 1 변환 이미지 데이터에서 감산하여 차분 데이터를 얻고 상기 차분 데이터와 상기 카드형 기록 매체로부터 복원된 ID 정보를 비교하여 상기 기록 매체가 정당한 것인지를 판단하는 제 4 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 카드형 기록 매체 인증 방법.
  16. 제 15 항에 있어서, 상기 주파수 도메인 데이터로의 변환은 푸리에 변환인 것을 특징으로 하는 카드형 기록 매체 인증 방법.
  17. 제 15 항에 있어서, 상기 주파수 도메인 데이터로의 변환은 상기 제 1 데이터가 분할된 복수의 블록의 각각에 실행되는 이산 코사인 변환인 것을 특징으로 하는 카드형 기록 매체 인증 방법.
  18. 제 15 항에 있어서, 상기 제 4 단계는 블록당 얻어진 상기 차분 데이터를 상기 카드형 기록 매체로부터 복원된 ID 정보와 비교하여 상기 비교의 긍정적인 결과(majority voting)를 근거로 판단을 행하는 것을 특징으로 하는 카드형 기록 매체 인증 방법.
  19. 제 16 항에 있어서, 상기 제 4 단계는 블록당 얻어진 상기 차분 데이터를 상기 카드형 기록 매체로부터 복원된 ID 정보와 비교하여 상기 비교의 긍정적인 결과를 근거로 판단을 행하는 것을 특징으로 하는 카드형 기록 매체 인증 방법.
  20. 제 17 항에 있어서, 상기 제 4 단계는 블록당 얻어진 상기 차분 데이터를 상기 카드형 기록 매체로부터 복원된 ID 정보와 비교하여 상기 비교의 긍정적인 결과를 근거로 판단을 행하는 것을 특징으로 하는 카드형 기록 매체 인증 방법.
  21. 소지자의 ID 정보를 포함하는 데이터가 기록되는 데이터 영역과 이미지 데이터가 기록되는 이미지 영역을 포함하는 카드형 기록 매체를 인증하는 장치로서, 상기 이미지 영역은, 소지자를 특정하는 제 1 이미지 데이터를 주파수 도메인 데이터로 변환하여 상기 변환된 주파수 도메인 데이터를 상기 ID 정보에 부가하고 상기 부가된 데이터를 이미지 신호로 역 변환함으로써 발생된, 제 2 이미지 데이터가 기록되는 카드형 기록 매체 인증 장치에 있어서,
    상기 ID 정보를 상기 카드형 기록 매체로부터 복원하는 ID 정보 판독기와,
    상기 이미지 영역 데이터를 판독하는 이미지 판독기와,
    상기 이미지 영역의 데이터를 상기 주파수 도메인의 데이터로 변환하여 제 1 변환 이미지 데이터를 발생하는 변환 유닛과,
    상기 기록 매체와 다른 기록 타겟으로부터 동일한 이미지 데이터를 상기 제 1 이미지 데이터로서 판독하는 제 2 이미지 판독기와,
    상기 판독된 이미지 데이터를 주파수 도메인 데이터로 변환하여 제 2 변환 이미지 데이터를 얻는 제 2 변환기와,
    상기 제 2 변환 이미지 데이터를 상기 제 1 변환 이미지 데이터로부터 감산하는 감산기 및,
    상기 차분 데이터를 상기 카드형 기록 매체로부터 복원된 ID 정보와 비교하여 상기 기록 매체가 정당한 것인지를 판단하는 판단 회로로 이루어진 것을 특징으로 하는 카드형 기록 매체 인증 장치.
  22. 자기 카드에 기록되는 ID 정보를 암호화하는 암호화 수단과 상기 자기 카드에 상기 암호화된 ID 정보를 자기 정보로서 기록하는 자기 정보 형성 수단을 포함하는 카드형 기록 매체의 암호화 시스템에 있어서,
    상기 자기 카드의 패턴의 원래 이미지 패턴을 변환하는 주파수 도메인 변환 수단과,
    상기 자기 카드에 기록되는 ID 정보를 상기 ID 정보가 주파수 도메인에 분포되는 변환 정보로 변환하고 상기 변환 정보를 상기 주파수 도메인 변환 수단의 변환에 의해 발생된 정보에 부가하는 부가 수단과,
    상기 부가 수단의 부가에 의해 발생된 상기 주파수 도메인의 정보를 2차원 이미지 패턴으로 복원하는 주파수 도메인 역변환 수단 및,
    상기 주파수 도메인 역변환 수단에 의해 발생된 이미지 패턴을 상기 이미지 패턴이 상기 자기 카드의 패턴으로 이용되도록 상기 자기 카드에 인쇄하는 이미지 패턴 인쇄 수단으로 이루어진 것을 특징으로 하는 카드형 기록 매체 암호화 시스템.
  23. 제 22 항에 있어서, 상기 ID 정보의 주파수 스펙트럼을 상기 ID 정보 주파수 스펙트럼이 상기 주파수 도메인 변환 수단의 변환에 의해 발생된 주파수 도메인의 정보인 원래 이미지 주파수 스펙트럼의 분포 상태와 유사하도록 발생하고 상기 원래의 이미지 주파수 스펙트럼과 ID 정보의 주파수 스펙트럼을 부가하는 부가 수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 카드형 기록 매체 암호화 시스템.
  24. 제 22 항에 있어서, 상기 주파수 도메인 변환 수단은 FFT를 실행하고 상기 주파수 역 변환 수단은 역 FFT를 실행하는 것을 특징으로 하는 카드형 기록 매체 암호화 시스템.
  25. 제 23 항에 있어서, 상기 주파수 도메인 변환 수단은 FFT를 실행하고 상기 주파수 역 변환 수단은 역 FFT를 실행하는 것을 특징으로 하는 카드형 기록 매체 암호화 시스템.
  26. 제 22 항에 있어서, 상기 주파수 도메인 변환 수단은 DCT를 실행하고 상기 주파수 역 변환 수단은 역 DCT를 실행하는 것을 특징으로 하는 카드형 기록 매체 암호화 시스템.
  27. 제 23 항에 있어서, 상기 주파수 도메인 변환 수단은 DCT를 실행하고 상기 주파수 역 변환 수단은 역 DCT를 실행하는 것을 특징으로 하는 카드형 기록 매체 암호화 시스템.
  28. 암호화된 ID 정보와 ID 정보를 포함하는 이미지 패턴을 인쇄하는 기록 매체용 카드형 기록 매체 해독기에 있어서,
    상기 암호화된 ID 정보를 상기 기록 매체의 자기 스트립에서 판독하는 자기 판독기와,
    상기 자기 카드의 패턴을 자기 헤드를 이용하여 주파수 도메인 정보로 변환하는 주파수 도메인 변환 수단과,
    상기 암호화된 ID 정보를 해독하고 ID 정보를 출력하는 해독 수단과,
    상기 이미지 패턴을 판독하는 이미지 판독 수단과,
    상기 이미지 패턴을 주파수 도메인으로 변환하는 주파수 도메인 변환 수단과,
    ID 정보가 변환되는 주파수 도메인 데이터로부터 주파수 도메인 정보를 감산하는 감산기와,
    상기 감산기의 상기 감산에 의해 발생된 주파수 도메인 정보를 2차원 이미지 패턴으로 복원하는 주파수 도메인 역 변환 수단으로 이우러지는 것을 특징으로 하는 기록 매체용 카드형 기록 매체 해독기.
  29. 소지자를 특정하는 특정 데이터가 기록되는 카드형 기록매체에 있어서,
    사진의 공간 주파수 데이터에 삽입되는 특정 데이터를 근거로 발생되는 식별 데이터와,
    이미지 데이터를 발생하고 발생된 상기 이미지 데이터를 기록하기 위해, 시간 데이터로 역 변환된 상기 식별 데이터와 함께 삽입되는 공간 주파수 데이터를 포함하는 것을 특징으로 하는 카드형 기록 매체.
  30. 제 29 항에 있어서, 상기 공간 주파수 데이터는 이산 코사인 변환 처리된 사진 이미지이고, 상기 역 변환은 역 이산 코사인 변환인 것을 특징으로 하는 카드형 기록 매체.
  31. 제 29 항에 있어서, 상기 식별 데이터와 함께 삽입되는 공간 주파수 데이터는 사진 데이터의 공간 주파수 데이터의 각 성분을 상기 식별 데이터와 곱하고 다음 상기 곱셈 결과와 상수값을 곱하고 다음 상기 상수 값과 곱해진 값을 상기 식별 데이터의 공간 주파수 데이터에 대응하는 성분에 부가함으로써 발새되는 것을 특징으로 하는 카드형 기록매체.
  32. 제 30 항에 있어서, 상기 식별 데이터와 함께 삽입되는 공간 주파수 데이터는 사진 데이터의 공간 주파수 데이터의 각 성분을 상기 식별 데이터와 곱하고 다음 상기 곱셈 결과와 상수 값을 곱하고 다음 상기 상수 값과 곱해진 값을 상기 식별 데이터의 공간 주파수 데이터에 대응하는 성분에 부가함으로써 발생되는 것을 특징으로 하는 카드형 기록 매체.
  33. 제 29 항에 있어서, 상기 특정 데이터는 자기 기록 매체에 기록되는 것을 특징으로 하는 카드형 기록 매체.
  34. 제 30 항에 있어서, 상기 특정 데이터는 자기 기록 매체에 기록되는 것을 특징으로 하는 카드형 기록 매체.
  35. 제 31 항에 있어서, 상기 특정 데이터는 자기 기록 매체에 기록되는 것을 특징으로 하는 카드형 기록 매체.
  36. 제 29 항에 있어서, 상기 카드형 기록 매체는 ID 카드 또는 신용 카드로서 이용되는 특징으로 하는 카드형 기록 매체.
  37. 제 30 항에 있어서, 상기 카드형 기록 매체는 ID 카드 또는 신용 카드로서 이용되는 특징으로 하는 카드형 기록 매체.
  38. 제 31 항에 있어서, 상기 카드형 기록 매체는 ID 카드 또는 신용 카드로서 이용되는 특징으로 하는 카드형 기록 매체.
  39. 소지자를 특정하는 특정 데이터를 근거로 식별 데이터를 발생하는 수단과,
    상기 카드에 부착된 사진을 공간 주파수 데이터로 변환하는 수단과,
    상기 공간 주파수 데이터의 각 성분과 상기 식별 데이터에 대응하는 성분을 곱하고, 상기 곱셈 결과와 상수를 곱하여 사진 데이터의 공간 주파수 데이터에 대응하는 성분에 부가하고, 다음 상기 부가된 공간 주파수 데이터를 이미지 데이터로 역 변환하는 수단 및,
    상기 이미지 데이터와 상기 특정 데이터를 상기 카드형 기록 매체에 기록하는 수단으로 이루어진 것을 특징으로 하는 카드형 기록 매체 작성 시스템.
  40. 제 39 항에 있어서, 상기 변환은 이산 코사인 변환이고 상기 역 변환은 역 이산 코사인 변환인 것을 특징으로 하는 카드형 기록 매체 작성 시스템.
  41. 특정 데이터를 근거로 발생된 식별 데이터를 사진의 공간 주파수 데이터에 삽입하고, 다음 상기 식별 데이터와 함께 삽입되는 공간 주파수 데이터를 시간 데이터로 역 변환하여 이미지 데이터를 발생시키고, 다음 상기 이미지 데이터를 상기 특정 데이터와 함께 기록하는 카드형 기록 매체를 인증하기 위한 카드형 기록 매체 인증 디바이스에 있어서,
    상기 특정 데이터를 근거로 상기 식별 데이터를 발생하는 수단과,
    상기 이미지 데이터를 상기 공간 주파수 데이터로 변환하는 변환 수단과,
    상기 변환 수단의 출력과 식별 데이터간의 상관성 계산을 실행하고 상기 상관성 계산을 근거로 상기 카드형 기록 매체의 진위여부를 판단하는 수단으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 카드형 기록 매체 인증 디바이스.
  42. 카드형 기록 매체 작성 시스템을 작동하는 프로그램을 컴퓨터에 저장하는 기록 매체에 있어서, 상기 프로그램은:
    소지자를 특정하는 특정 데이터를 근거로 식별 데이터를 발생하는 단계와,
    부착된 사진을 공간 주파수 데이터로 변환하는 단계와,
    상기 공간 주파수 데이터의 각 성분과 상기 식별 데이터에 대응하는 성분을 곱하고, 다음 상기 곱셈 값과 상수를 곱하여 얻어진 값을 사진 이미지의 공간 주파수 데이터에 대응하는 성분에 부가하고, 상기 가산된 공간 주파수 데이터를 이미지 데이터로 역 변환하는 단계 및,
    상기 이미지 데이터와 특정 데이터를 카드형 기록 매체에 기록하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 기록 매체.
  43. 제 42 항에 있어서, 상기 변환은 이산 코사인 변환이고 상기 역 변환은 역 이산 코사인 변환인 것을 특징으로 하는 기록 매체.
  44. 특정 데이터를 근거로 발생되는 식별 데이터를 사진의 공간 주파수 데이터에 삽입하고, 다음 상기 식별 데이터와 함께 삽입된 공간 주파수 데이터를 시간 데이터로 역 변환하여 상기 특정 데이터와 함께 기록되는 이미지 데이터를 발생하고, 카드형 기록 매체의 검사 시스템을 작동시키는 프로그램을 컴퓨터에 저장하는 기록매체에 있어서,
    상기 특정 데이터를 근거로 식별 데이터를 발생하는 단계와,
    상기 이미지 데이터를 공간 주파수 데이터로 변환하는 단계와,
    상기 변환 결과와 식별 데이터간의 상관성 계산을 실행하고 상기 상관성 게산을 근거로 상기 카드형 기록 매체의 진위 여부를 판단하는 단계를 포함하는 기록 매체.
  45. 소지자의 고유 ID 정보를 포함하는 데이터가 기록되는 데이터 영역과,
    이미지 데이터가 기록되는 이미지 영역으로서, 상기 이미지 영역은 소지자를 특정하는 제 1 이미지 데이터를 주파수 도메인 데이터로 변환하여 상기 변환된 주파수 도메인 데이터를 상기 ID 정보를 변환하여 얻어진 데이터와 함께 부가하고 상기 부가된 데이터를 이미지 신호로 역 변환함으로써 발생된 제 2 이미지 데이터가 기록되는 것을 특징으로 하는 카드형 기록 매체.
  46. 제 45 항에 있어서, 상기 데이터 영역의 ID 정보는 기록됨과 아울러 암호화 되는 것을 특징으로 하는 카드형 기록 매체.
  47. 제 45 항에 있어서, 상기 제 1 이미지 데이터는 소지자의 지문 이미지인 것을 특징으로 하는 카드형 기록 매체.
  48. 제 45 항에 있어서, 상기 제 1 이미지 데이터는 소지자의 얼굴 사진 이미지인 것을 특징으로 하는 카드형 기록 매체.
  49. 제 46 항에 있어서, 상기 제 1 이미지 데이터는 소지자의 지문 이미지인 것을 특징으로 하는 카드형 기록 매체.
  50. 제 46 항에 있어서, 상기 제 1 이미지 데이터는 소지자의 얼굴 사진 이미지인 것을 특징으로 하는 카드형 기록 매체.
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