KR100568905B1 - 카드형 디바이스 및 인증시스템 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 지문판독기능을 갖는 카드형 디바이스 및 카드형 디바이스를 이용한 지문인증시스템에 관한 것으로서,
전자기기(3)의 카드슬롯에 장착되는 카드디바이스(1)는 케이스(10)의 단부에 외주면이 돌출하도록 투명원통형의 롤러(21)가 설치되고, 롤러의 내측에는 해당 롤러의 외주면에 맞닿게 되는 손가락의 1차원지문데이터를 취득하는 1차원이미지센서(25)가 설치되며, 이 롤러에 맞닿게 되는 손가락이 이동함으로써 롤러는 회전하고, 1차원이미지센서에 의해 연속적으로 취득되는 1차원지문데이터는 2차원화상으로서의 지문데이터에 합성되며, 합성된 지문데이터는 상기 전자기기에 송출되고 전자기기에 의해 지문대조가 이루어지는 것을 특징으로 한다.
전자기기, 지문, 카드형 디바이스, 롤러, 이미지센서

Description

카드형 디바이스 및 인증시스템{CARD TYPE DEVICE CAPABLE OF READING FINGERPRINT AND FINGERPRINT IDENTIFICATION SYSTEM}
도 1은 본 발명을 적용한 제 1 실시형태의 카드형 디바이스의 외관구성예를 나타낸 (a) 정면도, (b) 측면도, (c) 배면도.
도 2는 본 발명을 적용한 제 1 실시형태의 카드형 디바이스의 기능적 구성을 나타낸 블록도.
도 3은 도 2에 나타내는 지문판독부(2)의 구성예를 나타낸 측면도.
도 4는 본 발명을 적용한 제 1 실시형태의 전자기기의 기능적 구성을 나타낸 블록도.
도 5는 도 4에 나타내는 전자기기의 외관구성예 (a), (b)를 나타낸 도면.
도 6은 도 4에 나타내는 전자기기의 외관구성예를 나타낸 도면.
도 7은 도 4에 나타내는 전자기기의 외관구성예를 나타낸 도면.
도 8은 도 4에 나타내는 전자기기의 외관구성예를 나타낸 도면.
도 9는 본 발명을 적용한 제 2 실시형태의 카드형 디바이스의 기능적 구성을 나타낸 도면.
도 10은 본 발명을 적용한 제 3 실시형태의 카드형 디바이스의 기능적 구성을 나타낸 도면.
도 11은 본 발명을 적용한 제 4 실시형태의 카드형 디바이스의 외관구성예를 나타낸 도면.
도 12는 도 11a에 나타내는 카드형 디바이스의 기능적 구성을 나타낸 도면이다.
※도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
1, 7, 8, 9: 카드형 디바이스 2: 지문판독부
3: 전자기기 3a, 3b, 3c: 휴대전화
3d: PDA 3e: 손목시계
10, 90: 케이스 11: 일단부
11a: 일단면 11b: 슬릿
12, 91: 타단부 12a: 배면
13: 접속단자 14: 신호처리부
15: 메모리 16: 제어부
17, 65: 입출력I/F부 18, 34: 버스
19: 마이크로스위치 21: 롤러
21a: 외주면 22: 광원
23: 셀폭렌즈어레이 23a: 입사면
24: 기판 25: 1차원이미지센서
25a: 수광면 26: 홀더
31: 카드ㆍ슬롯 31a: 접속커넥터
32: 조작입력부 33: 표시부
40: 음성입출력부 41: 마이크
42: 스피커 43: 음성코덱부
50: 이동체통신부 51: 안테나
52: RF/송수신부 53: 가입자ID/단말ID기억부
54: 통신제어부 60: 본체기능제어부
61: CPU 62: RAM
63: 프로그램메모리 63a: 지문대조프로그램
63b:: 음문대조프로그램 63c: 사용자인증프로그램
64: 데이터메모리 64a: 지문데이터격납영역
64b: 음문데이터격납영역 71: 프로그램메모리
72: 데이터메모리 81: 암호화회로
82: 비밀키메모리 92: USB단자
93: USB입출력I/F회로 100: 손가락
본 발명은 지문판독기능을 갖는 카드형 디바이스 및 카드형 디바이스를 이용한 지문인증시스템에 관한 것이다.
근래 전자기기의 네트워크화가 진행되고 전자기기간의 통신이 자유로워져서 어디에서나 다양한 정보에 액세스할 수 있도록 되어 가고 있다. 그에 동반하여 다른 사람의 부정액세스를 방지하기 위해 안전의 중요성이 높아지고 있다.
안전기술의 하나로, 지문에 의하여 사용자를 인증하는 방법이 있어서 지문판독센서를 PC카드에 설치한 것이 있다. 이 PC카드의 지문센서에 사용자가 손가락을 꽉 누르면 지문이 채취되고, 지문에 의거하여 사용자의 인증이 실시되며, 기밀성이 높은 정보 등에의 액세스가 제어되도록 되어 있다.
이와 같은 PC카드는 카드 자체의 표면에 CCD(Couple charged Device) 등으로 이루어지는 지문판독센서를 설치하거나, 지문판독부를 PC카드의 삽입부분 이외에 부착하는 구조이다.
그러나 지문판독센서를 카드표면에 설치하면, PC카드를 전자기기의 카드ㆍ슬롯에 장착하면 지문판독센서가 카드ㆍ슬롯의 내부에 배치되어 버려서 PC카드를 전자기기에 장착한 상태로 사용자를 인증할 수 없게 되는 문제가 있다. 또 삽입부 이외에 지문센서를 설치하면, PC카드를 전자기기의 PC카드슬롯에 장착시켰을 때에 크게 외부로 돌출하여 버리므로, 이 지문판독센서부착의 PC카드를 전자기에 장착시킨 채로 휴대시키기 어렵다는 문제가 있었다.
또 양 지문판독센서는 손가락을 재치 가능한 평면직사각형상으로 형성되어 있으며, CCD 등의 고가인 반도체소자를 이용하기 때문에 고비용으로 된다. 또한 2차원CCD칩은 실장면적을 요하는 것에서, 휴대전화나 PDA(Personal Digital Assistance) 등의 확장메모리로서 사용되는 CF카드(Compact Flash Card), SD카드(Secure Digital Card), MMC(Multi Media Card)카드, USB접속휴대형 플래시 메모리 등의 초소형 메모리카드에 지문판독센서를 설치할 수는 없었다. 이 때문에 지문인증에 의해 이들의 메모리카드에 기억된 정보를 보호하거나, 휴대전화나 PDA 등에 메모리카드 등에 의해 지문인증기능을 확장시킬 수 없었다.
본 발명의 과제는 지문판독센서를 탑재한 초소형의 카드형 디바이스 및 이 카드형 디바이스를 이용한 인증시스템을 제공하는 것이다.
상기 과제를 해결하기 위해 본 발명에 관련되는 카드형 디바이스는,
전자기기와 접속되는 카드형 디바이스이고,
상기 전자기기와 접속하기 위한 접속단자를 갖는 카드형의 케이스와,
이 케이스의 단면에 그 외주면이 돌출하여 설치된 투명원통의 롤러와,
이 롤러내측에 설치되고 해당 롤러의 외주면에 맞닿게 되는 손가락의 1차원지문화상데이터를 취득하는 1차원이미지센서와,
상기 롤러가 맞닿게 되는 손가락의 이동에 의해 회전함으로써, 상기 1차원이미지센서에 의해 연속적으로 취득되는 1차원지문화상데이터로부터 2차원의 지문데이터를 합성하는 지문데이터합성수단과,
상기 전자기기와의 사이에서 상기 접속단자를 통하여 데이터의 송수신을 실시하는 인터페이스부를 구비한 것을 특징으로 한다.
또 본 발명에 관련되는 인증시스템은,
전자기기와 카드형 디바이스가 접속되어 이루어지는 인증시스템이고,
상기 카드형 디바이스는,
접속단자를 갖는 카드형의 케이스와,
이 케이스의 단면에 그 외주면이 돌출하여 설치된 투명원통의 롤러와,
이 롤러의 내측에 설치되고 롤러의 외주면에 맞닿게 되는 손가락의 1차원지문화상데이터를 취득하는 1차원이미지센서와,
상기 롤러가 맞닿게 되는 손가락의 이동에 의해 회전함으로써, 상기 1차원이미지센서에 의해 연속적으로 취득되는 1차원지문화상데이터로부터 2차원의 지문데이터를 합성하는 지문데이터합성수단과,
상기 전자기기와의 사이에서 데이터의 송수신을 실시하는 인터페이스부를 갖고,
상기 전자기기는,
상기 카드형 디바이스로부터 송신되는 지문데이터와 미리 등록된 지문데이터를 대조하고, 양 지문데이터가 일치하지 않는다고 판단한 경우, 해당 전자기기의 동작을 제한하는 제어부를 구비한 것을 특징으로 한다.
[제 1 실시형태]
본 발명에 관련되는 제 1 실시형태를 설명한다.
도 1은 카드형 디바이스의 외관이다. 카드형 디바이스(1)는 소정 기억용량의 메모리체를 내장하고, 전자기기에 설치되는 카드ㆍ슬롯에 삽입되어 사용되는 것이며, 예를 들면 PC카드, CF카드, MMC카드, SD카드 등의 규격화된 메모리카드이다.
카드형 디바이스(1)의 케이스(10)는, 일단부(11)에는 지문판독부(2)가 설치 되고, 타단부(12)의 배면(12a)에는 전자기기와 전기적으로 접속하기 위한 접속단자(13)가 설치되어 있다. 또 카드형 디바이스(1)는, 그 케이스(10)의 타단부(12)측은 카드ㆍ슬롯에 삽입되는 삽입부로 되어 있으며, 지문판독부(2)를 설치한 일단부(11)는 카드ㆍ슬롯으로부터 노출하도록 되어 있다.
도 2는 카드형 디바이스(1)의 기능적 구성을 나타낸다. 카드형 디바이스(1)는 지문판독부(2) 및 접속단자(13)의 외에 신호처리부(14), 메모리(15), 제어부(16), 입출력I/F부(17)를 구비하고 있으며, 각 구성요소는 버스(18)로 접속되어 있다.
도 3은 지문판독부(2)의 단면구조를 나타낸다. 지문판독부(2)는 롤러(21)를 갖고, 외주면(21a)의 일부는 케이스의 일단면(11a)에 설치된 슬릿(11b)으로부터 외부로 돌출해 있다. 롤러(21)는 원통상을 나타내고 있으며, 아크릴수지, 폴리카보네이트, 봉규산유리, 석영유리 등의 투광성 재료로 구성된다.
롤러(21)의 중공내부에는 광원(22), 셀폭렌즈어레이(23), 기판(24), 1차원이미지센서(25) 등 및 이들의 부품을 홀딩하는 홀더(26)가 설치되어 있다. 홀더(26)는 롤러(21)의 한쪽의 단 또는 양단으로부터 연장돌출하여 케이스(10)에 고정되어 있으며, 롤러(21)가 회전해도 홀더(26)는 회전하지 않는 상태로 케이스(10)에 지지되어 있다.
광원(22)은 슬릿(11b)을 향하여 빛을 발하는 것으로, 롤러(21)의 외주면(21a)에 맞닿은 손가락(100)에 지문판독광(L0)을 조사하는 것이며, LED, 유기EL, 무기EL 및 형광관 등이라는 자발광소자로 구성된다.
셀폭렌즈어레이(23)는 롤러(21)의 축심에 대하여 직교하는 중심축을 갖는 복수의 셀폭렌즈를 롤러(21)의 축심에 평행한 열을 이루도록 배열한 것이며, 롤러(21)의 외주면(21a)에 맞닿는 손가락(100)의 1차원화상을 1차원이미지센서(25)에 결상시키는 것이다. 셀폭렌즈어레이(23)의 광축은 롤러(21)의 축심에 대하여 직교하고, 셀폭렌즈어레이(23)의 입사면(23a)은 슬릿(11b)에 지향하고 있다.
또한 셀폭렌즈는 원주상의 로드렌즈이고, 중심축으로부터 둘레면에 걸쳐서 포물선상의 굴절률분포를 가지며, 중심축에 있어서 굴절률이 가장 높고, 둘레면에 있어서 굴절률이 가장 낮은 자기수렴형의 렌즈이다. 각각의 셀폭렌즈는 구면렌즈와 광학적으로 대략 등가인 작용을 갖고, 이들의 모든 셀폭렌즈는 서로 광학적으로 등가인 성질을 가지고 있다.
셀폭렌즈어레이(23)가 1차원이미지센서(25)의 수광면(25a)에 결상하는 손가락(100)의 1차원화상은 롤러(21)의 외주면(21a)에 맞닿게 된 손가락(100)의 1차원상과 방향이 같고 등배로 된다.
기판(24)은 1차원이미지센서(25)를 표면에 실장하는 동시에, 신호처리부(14)와 제어부(16)의 신호의 송수를 실시하기 위한 배선이 실시되어 있다.
1차원이미지센서(25)는 리니어형 CCD이미지센서, 리니어형 CMOS이미지센서 등의 광전변환소자로 구성되고, 그 수광면(25a)은 슬릿(11b)에 대향하도록 롤러(21)의 축심을 따라서 평행하게 설치되어 있다. 셀폭렌즈어레이(23) 등에 의해 수광면(25a)에 결상된 지문의 1차원상을 전기신호로서의 1차원지문신호로 변환 한다.
롤러(21)에는 지문판독부(2)와 제어부(16)의 접속을 ON/OFF하는 마이크로스위치(19)와, 롤러(21)가 소정 각도 회전할 때마다 펄스신호를 발생하여 제어부(16)에 출력하는 로터리엔코더(도시 생략)가 설치되어 있다. 마이크로스위치(19)는 롤러(21)의 외주면(21a)에 손가락(100)이 압접되면 ON으로 되고 손가락이 떨어지면 OFF로 된다.
또한 로터리엔코더의 대신에 롤러(21)의 외주면(21a)에 회전량 검출을 위한 소정의 인쇄패턴을 인쇄할 수 있고, 그 패턴을 판독하여 제어부(16)가 회전량을 검지하도록 해도 좋다.
신호처리부(14)는 아날로그신호인 1차원지문신호를 디지털신호로 변환하여 1차원지문데이터를 생성하고 제어부(16)를 통하여 메모리(15)에 출력한다.
제어부(16)는 CPU(Central Processing Unit), RAM(Random Access Memory), ROM(Read Only Memory) 등을 구비하고, RAM 또는 ROM에 기억된 지문판독프로그램 등의 지정된 프로그램을 RAM의 소정 영역에 전개하며, 이들의 프로그램에 의거하는 지문판독처리 등의 각종 처리를 실행한다.
지문판독처리는 마이크로스위치(19)가 ON함으로써 개시된다. 사용자가 롤러(21)의 외주면(21a)에 손가락(100)을 압접시킨 상태에서 한방향으로 이동시키면 롤러(21)가 회전한다. 이 때 마이크로스위치(19)는 ON으로 되고 로터리엔코더로부터 롤러(21)의 소정 각도 회전할 때마다 펄스신호가 발생된다. 광원(22)은 손 가락(100)에 대하여 지문판독광(L0)을 조사한다. 손가락(100)에 반사한 빛(L)은 셀폭렌즈어레이(23) 등에 의해 1차원이미지센서(25)의 수광면(25a)에 집광된다. 1차원이미지센서(25)는 펄스신호에 동기하여 1차원지문신호를 생성하고 신호처리부(14)에 출력한다. 신호처리부(14)에서는 펄스신호에 동기하여 차례로 입력되는 1차원지문신호를 A/D변환하여 1차원지문데이터를 생성하고 메모리(15)에 출력한다. 제어부(16)는 메모리(15)에 격납된 1차원지문데이터로부터 롤러(21)의 회전방향에 의거하여 지문의 2차원상으로서의 지문데이터를 합성한다.
생성된 지문데이터는 입출력I/F부(17), 접속단자(13)를 통하여 전자기기에 송신된다. 또한 입출력I/F부(17)는 전자기기와의 사이에서 지문데이터를 포함하는 여러 가지의 데이터를 소정의 데이터전송방식에 따라서 전송하는 것이다.
다음으로 도 4∼도 8을 참조하여 상기 카드형 디바이스(1)가 장착되는 전자기기(3)에 대하여 설명한다. 전자기기(3)는 카드형 디바이스(1)가 장착됨으로써 지문에 의거하는 사용자의 인증을 실시할 수 있다.
도 4에 나타내는 바와 같이 전자기기(3)는 카드ㆍ슬롯(31), 조작입력부(32), 표시부(33), 음성입출력부(40), 이동체통신부(50), 본체기능제어부(60) 등을 구비하고, 이들은 버스(34)에 의해 서로 접속된다. 전자기기(3)는 외부와 통신하는 무선통신기능, 성명, 주소, 전화번호 등을 관리하는 주소록기능, 일자, 예정내용을 관리하는 스케쥴기능 등 각종의 기능을 구비하는 것으로, 이들의 기능의 일부 또는 모두를 사용자의 인증결과에 의거하여 제한할 수 있다.
또 이들의 전자기기(3)는 카드형 디바이스(1)를 장착함으로써 WEB사이트에의 액세스인증이나 인터넷 등의 네트워크를 통하여 실시되는 전자상거래 등에 있어서의 전자결제시의 본인인증장치로서 사용할 수도 있다.
이와 같은 전자기기(3)로서, 예를 들면 도 5a, 도 5b에 나타내는 휴대전화(3a, 3b), 도 6에 나타내는 접음식 휴대전화(3c), 도 7에 나타내는 PDA 등의 휴대형 정보기기(3d), 도 8에 나타내는 손목시계 등의 신체장착형 전자기기(3e) 등을 들 수 있다.
도 5∼도 8에 나타내는 바와 같이 이들의 전자기기(3a∼3e)에 설치되는 카드ㆍ슬롯(31)의 위치는 한정되는 것이 아니라, 카드형 디바이스(1)를 장착시켰을 때 지문판독부(2)의 롤러(21)를 손가락으로 압접하면서 회전시킬 수 있도록 되어 있다.
카드ㆍ슬롯(31)은 접속커넥터(31a)를 구비하고, 이 카드ㆍ슬롯(31)에 카드형 디바이스(1)가 삽입되며, 접속단자(13)와 접속됨으로써 카드형 디바이스(1)와 전자기기(3)가 서로 전기적으로 접속된다.
조작입력부(32)는 숫자입력키(ten-numeral entry key), 각종 기능스위치 등을 구비하고, 그 키조작에 의한 눌러내림신호를 CPU(61)에 출력한다.
표시부(33)는 LCD(Liquid Crystal Display) 등으로 이루어지는 표시화면을 구비하고, CPU(61)로부터 입력되는 표시정보에 의거하는 표시를 실시한다.
음성입출력부(40)는 마이크(41)와, 스피커(42)와, 음성코덱부(43)를 구비하여 구성된다. 음성코덱부(43)는 마이크(41)로부터 입력되는 음성신호(아날로그신 호)를 A/D변환기에 의해 디지털음성신호로 변환하고 이동체통신부(50)에 출력한다. 또 이동체통신부(50)를 통하여 외부수신된 음성신호(디지털신호)를 복호하고, D/A변환기에 의해 아날로그음성신호로 변환하여 스피커(42)에 출력한다.
이동체통신부(50)는 무선기지국(도시하지 않음)과의 사이에서 착신ㆍ발신 등에 관련되는 무선신호의 송수신을 실시하는 안테나(51), RF/송수신부(52), 가입자ID/단말ID기억부(53), 통신제어부(54) 등을 구비하고, CPU(61)로부터 입력되는 지시에 따라서 통신제어부(54)가 무선기지국과의 사이에서 IMT-2000준거의 통신방식(예를 들면 W-CDMA나 cdma2000)에 대응하는 휴대전화용의 통신프로토콜을 실행하고, 이 통신방식으로 설정되는 통신채널에 의해 송수화음성의 송수신이나 데이터통신을 실행한다.
본체기능제어부(60)는 CPU(61), RAM(62), 프로그램메모리(63), 데이터메모리(64), 입출력I/F부(65)를 구비하고, CPU(61)에 있어서, RAM(62)의 소정 영역을 작업영역으로 하여 프로그램메모리(63)에 기억되어 있는 각종 제어프로그램에 따라서 각 부에 제어신호를 보내어서 전자기기(3)의 동작 전반을 제어한다.
프로그램메모리(63)는 지문대조프로그램(63a), 음문대조프로그램(63b)을 포함하는 사용자인증프로그램(63c)을 격납하고 있다.
여기에서 제어부는 CPU(61)에 있어서, 이 지문대조프로그램에 의거하는 지문대조처리에 의해 사용자인증처리를 실행할 때에 마이크로부터 사용자의 음성(음문)에 의거하는 음문대조처리를 병용할 수도 있다.
데이터메모리(64)는 미리 등록된 정규의 사용자의 지문데이터가 격납된 지문 데이터격납영역(64a)과, 똑같이 정규의 사용자의 음문데이터가 격납된 음문데이터격납영역(64b)을 가지고 있다.
다음으로 사용자인증처리에 대하여 설명한다. 사용자가 카드형 디바이스(1)를 카드ㆍ슬롯(31)에 삽입하면 전자기기(3)의 본체기능제어부(60)는 사용자인증프로그램을 기동하고 지문대조처리를 실행한다.
지문대조처리에서는 우선 표시부(33)에 사용자에 대하여 롤러(21)에 손가락(100)을 압접시켜서 한방향으로 이동시키도록 촉구하는 표시가 된다. 또한 이 때 스피커(42)에 의해 그 취지를 음성통지하기로 해도 좋다.
사용자가 롤러(21)를 손가락(100)으로 회전시키면 상기한 바와 같이 카드형 디바이스(1)의 제어부(16)에 의한 지문판독처리가 실행되고, 서로의 입출력I/F부(17, 65)를 통하여 카드형 디바이스(1)로부터 지문데이터가 전자기기(3)에 송신된다.
지문데이터를 수신하면 전자기기(3)측의 본체기능제어부(60)는 사용자의 지문데이터와 데이터메모리(64)에 등록된 지문데이터를 대조하고, 양 지문데이터가 일치하는지 아닌지를 판단한다. 또한 이 때 각각의 지문데이터로부터 특징패턴을 추출하고, 그 특징패턴에 의거하여 양자를 대조해도 좋다. 또 롤러(21)에 압접된 손가락(100)의 위치나 눌러 붙이는 세기 등에 의하여 지문데이터에 어긋남이 생기는 일이 상정되므로, 양자의 대조율(A)을 구하고 구한 대조율(A)이 미리 정한 기준값(예를 들면 85％ 등) 이상이면 양 지문데이터가 일치한다고 판단해도 좋다.
대조의 결과, 양 지문데이터가 일치한다고 판단되면 표시부(33)에 그 결과를 표시시키는 동시에 음문대조처리를 개시한다.
음문대조처리에서는 마이크(41)로부터 채취된 사용자의 음문과, 데이터메모리(64)의 음문데이터격납영역(64b)에 등록된 등록음문데이터가 대조되고, 양 음문데이터가 일치한다고 판단되면 사용자가 미리 등록되어 있는 정규의 사용자인 것이 인증된다.
이 사용자인증처리에 의하여 사용자가 정규의 사용자라고 인증되지 않는 경우 전자기기(3)의 각종 기능은 제한된 채로의 상태로 된다.
또한 데이터메모리(64)에는 복수의 등록자의 지문데이터나 음문데이터를 격납해둘 수 있고, 전자기기(3)는 카드형 디바이스(1)를 장착함으로써 복수의 사용자를 인증할 수 있다. 따라서 등록자마다 전자기기(3)에 있어서 사용할 수 있는 기능과 사용할 수 없는 기능을 설정할 수도 있다.
또 사용자의 인증결과는 소정의 시간, 조작입력부(32)로부터의 조작이 실시되지 않는 경우 그 인증결과를 소거하여 초기상태로 하는 것이 바람직하다.
이상 설명한 카드형 디바이스(1)에 따르면, 1차원이미지센서(25)에 의해 지문의 2차원상을 얻는 것으로 했으므로, 이 1차원이미지센서(25)를 실장하기 위한 면적을 작게 할 수 있고, CF카드 등의 초소형의 메모리카드에도 지문판독센서를 설치할 수 있다. 또 2차원의 지문판독센서를 설치하는 경우에 비하여 CCD 등의 지문센서를 구성하는 부품비용을 저감할 수 있다. 이들에 의해 휴대전화(3a, 3b, 3c), PDA(3d), 손목시계(3e) 등의 일반사용자용의 전자기기(3)에 용이하게 지문인증기능을 확장시킬 수 있다.
또한 1차원이미지센서(25)를 투광성 재료로 이루어지는 롤러(21)의 내측에 배치하고 있으므로, 손가락(100)을 롤러(21)의 외주면(21a)에 압접시킨 상태로 이동시킴으로써, 손가락(100)을 1차원이미지센서(25)에 대하여 직교하는 방향으로 안내하면서 이동시킬 수 있다. 이것에 의해 지문판독시의 손가락의 변형이나 일그러짐을 방지할 수 있다. 또 로터리엔코더 등에 의해 손가락의 이동량을 용이하게 관리할 수 있으므로, 1차원이미지센서(25)에 의해 1차원지문데이터를 취득하는 타이밍을 제어할 수 있다.
또 롤러(21)는 카드ㆍ슬롯(31)의 삽입구로부터 돌출한 상태로 설치되므로 회전시키기 쉬워서 조작성이 높다. 또한 지문판독부(2)를 콤팩트하게 구성할 수 있으므로, 카드형 디바이스(1)를 전자기기(3)에 장착시킨 상태이어도 지문판독부(2)가 카드ㆍ슬롯(31)의 외부에 크게 돌출하지 않아서 휴대성이 우수해 있다.
또 사용자의 인증결과에 의거하여 전기기기(3)의 동작을 제한할 수 있으므로, 전자기기(3)의 부정이용, 전자기기(3)에 격납된 개인정보 등에의 부정액세스, 카드형 디바이스(1)에 기억된 개인정보 등에의 부정액세스 등을 방지할 수 있다.
또한 상기 실시형태에서는 카드형 디바이스(1)를 전자기기(3)에 장착시켰을 때에 전자기기(3)에 의해 지문에 의거하는 사용자인증처리를 실행시키는 것으로 했는데, 이것에 한정되는 것은 아니다. 항상 전자기기(3)에 카드형 디바이스(1)를 장착시켜두고, 예를 들면 이동체통신부(50)를 통하여 인터넷 등의 통신네트워크를 통하여 전자상거래를 실시할 때 등, 사용자인증이 요구되는 경우에만 사용자인증처리를 실행시켜도 좋다.
또 전자기기(3)에 있어서 사용자인증처리를 실시하게 하는 것으로 했는데, 통신네트워크에 접속된 다른 전자기기(예를 들면 서버)에 의해 사용자의 인증을 실시하는 것으로 해도 좋다.
[제 2 실시형태]
다음으로 제 2 실시형태에 대하여 설명한다. 제 2 실시형태에서는 지문에 의거하는 사용자인증처리를 카드형 디바이스(7)에 있어서 실행시킨다. 또한 상기 제 1 실시형태와 똑같은 구성에 대해서는 똑같은 부호를 붙이고 그 설명을 생략한다.
도 9에 제 2 실시형태에 있어서의 카드형 디바이스(7)를 나타낸다. 카드형 디바이스(7)는 지문대조프로그램을 격납한 프로그램메모리(71)와, 정규사용자의 지문데이터를 격납한 데이터메모리(72)를 가지고 있다.
제 2 실시형태에서는 카드형 디바이스(7)의 제어부(16)측에서 지문대조처리에 의거하는 사용자인증처리가 실행된다. 이 경우 제어부(16)는 프로그램메모리(71)에 격납된 지문대조프로그램에 따라서 지문대조처리를 실행한다. 지문대조처리에서는 지문판독부(2)로부터 얻은 1차원지문데이터에 의거하여 합성한 지문데이터와 데이터메모리(72)에 격납된 지문데이터가 대조된다. 대조결과는 입출력I/F부(17)를 통하여 전자기기(3)에 통지된다. 그 통지에 의해 전자기기(3)는 특정한 기능의 실행을 허가하거나 금지하거나 한다.
이상의 카드형 디바이스(7)는 전자기기(3)에 접속하기 전에 지문에 의거하여 사용자를 인증하는 것이 가능하다. 물론 전자기기(3)에 카드형 디바이스(7)를 장 착시킨 상태에서 지문대조처리를 실행하도록 해도 좋다.
또 카드형 디바이스(7)의 메모리(15)에 기밀정보를 기록시킨 경우, 1차원이미지센서(25)를 통하여 취득된 지문데이터가 데이터메모리(72)에 격납된 지문데이터와 일치하지 않으면 전자기기(3)와의 사이의 데이터의 송수신을 제한하고 기록된 기밀정보의 부정사용을 방지하는 것도 가능하게 된다.
[제 3 실시형태]
다음으로 제 3 실시형태에 대하여 설명한다. 또한 상기 실시형태와 똑같은 구성에 대해서는 똑같은 부호를 붙이고 그 설명을 생략한다.
도 10에 나타내는 바와 같이 제 3 실시형태에 있어서의 카드형 디바이스(8)는 암호화회로(81)와, 비밀키를 기억한 비밀키메모리(82)를 가지고 있다. 신호처리부(14), 메모리(15), 제어부(16), 암호화회로(81), 비밀키메모리(82)는 내탬퍼성의 인증칩내에 집적되어 있다.
내탬퍼성(tamper resistant)이란, 어느 정도까지의 물리적 충격(부당액세스ㆍ개서(alternations) 등)에 저항하는 기능을 말하고, 외부로부터의 부당한 액세스에 대해 물리적인 구조에 의하여 액세스할 수 없도록 하는 외에 분해하여 해석하는 등이 있었던 경우에는 칩 그 자체가 회로적으로 파괴되는 것과 같은 위조ㆍ변조ㆍ개서 등을 방지하는 수단을 구비한 것을 말한다.
암호화회로(81)는 비밀키메모리(82)에 격납된 이 카드형 디바이스(8)에 고유의 비밀암호키에 의거하여 제어부(16)에 의해 합성된 지문데이터를 암호화하고 입출력I/F부(17)를 통하여 전자기기(3)에 송신한다. 전자기기에서는 복호키에 의해 데이터를 복호화하고 지문대조을 실행한다. 그리고 대조결과에 따라서 사용자가 실행할 수 있는 기능을 제어한다. 또한 전자기기는 스스로 복호처리 및 대조처리를 실시하지 않고, 송신된 암호화지문데이터를 네트워크상의 서버에 전송하여 서버측에서 복호, 대조의 처리를 실시하도록 해도 좋다.
여기에서 비밀암호키란, 이른바 공개키암호화방식(PKI: Public Key Infrastructure)에 의한 암호화ㆍ복호화를 실시하기 위한 키정보이다. 이 비밀암호키에 의해 암호화된 정보는 대응하는 공개복호키에 의해서만 복호화가 가능하다.
따라서 본 실시형태에 따르면, 암호화회로(81)에 의해 비밀암호키에 의해 암호화된 지문데이터를 전자기기(3) 또는 전자기기(3)를 통하여 접속되는 네트워크상의 서버 등에 송신하므로, 전자기기(3) 또는 네트워크상의 서버 등은 이 비밀암호키와 세트로 되는 공개복호키를 갖는 경우밖에 지문데이터를 복호화할 수 없다. 따라서 지문데이터의 악용을 방지할 수 있어서 안전을 보다 높일 수 있다.
[제 4 실시형태]
다음으로 제 4 실시형태에 대하여 설명한다. 또한 상기 실시형태와 똑같은 구성에 대해서는 똑같은 부호를 붙이고 그 설명을 생략한다.
도 11에 제 4 실시형태에 있어서의 카드형 디바이스(9)로서의 USB접속휴대형 플래시메모리의 외관구성예를 (a), (b), (c)에 나타낸다. 도 11a, 도 11b, 도 11c에 나타낸 USB접속휴대형 플래시메모리는 각각 케이스(90)의 타단부(91)에 USB단자(92)를 구비하고, 케이스(90)의 단면에 지문판독부(2)를 구비하며, 롤러(21)가 단면으로부터 돌출하여 설치되어 있다. 또 내부에는 플래시메모리(Flash EPROM(Erasable Programmable Read Only Memory))를 수용하고 있으며, 외부메모리장치로서 사용할 수 있다.
이들의 카드형 디바이스(9)는 USB규격에 의거한 시리얼인터페이스회로를 구비한 전자기기(예를 들면 PDA, 퍼스널컴퓨터) 등에 착탈함으로써 서로 데이터의 송수신을 실시할 수 있다.
다음으로 카드형 디바이스(9)의 기능적 구성을 설명한다. 도 12에 나타내는 바와 같이 카드형 디바이스(9)는 USB접속단자(92)와, USB입출력I/F회로(93)와, 암호화회로(81)와, 비밀키를 기억한 비밀키메모리(82)와, 신호처리부(14), 메모리(15), 제어부(16), 지문판독부(2)를 가지고 있다. 제 3 실시형태와 똑같이 신호처리부(14), 메모리(15), 제어부(16), 암호화회로(81), 비밀키메모리(82)는 내탬퍼성의 LSI칩으로 집적되어 있다.
이 카드형 디바이스(9)는 공개키암호방식에 의거하는 전자증명서, 패스워드 등을 플래시메모리에 격납해두고, USB단자(92)를 통하여 접속된 전자기기 또는 전자기기를 통하여 네트워크상에 토큰(Token)이라고 불리우는 특수한 데이터로 표현하여 송출하는 것이다. 이 때 지문판독부(2)로부터 판독된 지문에 의거하는 사용자인증이 완료하지 않는 한 전자증명서를 전자기기(3)에 송출할 수 없도록 제어된다.
여기에서 지문데이터의 대조는 제 1 실시형태와 똑같이 카드형 디바이스(9)가 접속된 전자기기측에서 실시하는 것으로 해도 좋고, 제 2 실시형태와 똑같이 카드형 디바이스(9)측에서 실시하는 것으로 해도 좋으며, 네트워크로 접속된 인증용 의 서버에서 실시하는 것으로 해도 좋다.
또 지문데이터의 대조를 네트워크상의 인증용의 서버에서 실시하는 것으로 한 경우, 지문데이터를 전자기기에 설치되는 통신부를 통하여 인증용의 서버에 송신할 때에 암호화회로에 의해 지문데이터를 비밀암호키에 의거해서 암호화하여 송신해도 좋다.
이것에 의해 전자상거래 등의 사용자인증이 요구되는 장면 등에서 지문판독부(2)에 의해 판독된 지문에 의거하는 사용자인증이 완료하지 않는 한 개인정보인 전자증명서를 사용할 수 없으므로, 카드형 디바이스(9)에 격납된 전자증명서나 패스워드 등의 중요한 개인정보의 악용을 방지하여 다른 사람의 「위장」 등을 방지할 수 있다.

Claims (20)

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  7. 전자기기와 카드형 디바이스가 접속되어 이루어지는 인증시스템이고,
    상기 카드형 디바이스는,
    접속단자를 갖는 카드형의 케이스와,
    이 케이스의 단면에 그 외주면이 돌출하여 설치된 투명원통의 롤러와,
    상기 롤러의 외주면에 맞닿은 손가락을 조사하는, 상기 롤러의 중공내부에 설치되는 광원과,
    이 롤러의 내측에 설치되고 롤러의 외주면에 맞닿게 되는 손가락의 1차원지문화상데이터를 취득하는 1차원이미지센서와,
    상기 롤러의 외주면에 맞닿는 손가락의 1차원화상을 상기 1차원이미지센서에 결상시키는, 상기 롤러의 중공내부에 설치되는 셀폭렌즈어레이와,
    상기 롤러가 회전해도 회전하지 않도록 상기 케이스 고정되고, 상기 광원, 1차원이미지센서 및 셀폭렌즈어레이를 홀딩하는 홀더와,
    상기 롤러가 맞닿게 되는 손가락의 이동에 의해 회전함으로써, 상기 1차원이미지센서에 의해 연속적으로 취득되는 1차원지문화상데이터로부터 2차원의 지문데이터를 합성하는 지문데이터합성수단과,
    상기 전자기기와의 사이에서 데이터의 송·수신을 실시하는 인터페이스부를 갖고,
    상기 전자기기는,
    상기 카드형 디바이스로부터 송신되는 지문데이터와 미리 등록된 지문데이터를 대조하고, 양 지문데이터가 일치하지 않는다고 판단한 경우, 해당 전자기기의 동작을 제한하는 제어부를 구비한 것을 특징으로 하는 인증시스템.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 전자기기는 카드형 디바이스를 장착하기 위한 카드슬롯을 갖고,
    상기 카드형 디바이스의 케이스는 상기 전자기기에 설치된 카드ㆍ슬롯에 삽입되는 삽입부이고, 상기 접속단자가 배치되는 삽입부를 구비하며,
    상기 롤러는 이 카드ㆍ슬롯의 삽입구로부터 노출하는 케이스의 단부에 설치되는 것을 특징으로 하는 인증시스템.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 카드형 디바이스는 상기 지문데이터를 해당 카드형 디바이스에 고유의 비밀암호키에 의해 암호화하는 암호화수단을 구비하고,
    상기 전자기기는 상기 카드형 디바이스로부터 송신되는 암호화된 지문데이터를 대응하는 공개복호키에 의해 복호화하는 복호화수단을 구비한 것을 특징으로 하는 인증시스템.
  10. 제 8 항에 있어서,
    상기 전자기기는 무선통신기능을 갖는 전자기기이고, 네트워크를 이용한 전자상거래의 사용자인증시에 지문대조를 실시하는 것을 특징으로 하는 인증시스템.
  11. 제 8 항에 있어서,
    상기 카드형 디바이스는 상기 지문데이터합성수단에 의해 합성된 지문데이터와 미리 등록된 지문데이터를 대조하고, 대조결과를 상기 전자기기에 출력하는 제어수단을 구비하며,
    상기 전자기기는 대조결과에 의거하여 실행하는 기능을 제어하도록 한 것을 특징으로 하는 인증시스템.
  12. 카드형의 케이스와,
    이 케이스의 단면에 그 외주면이 돌출하여 설치된 투명원통의 롤러와,
    상기 롤러의 외주면에 맞닿은 손가락을 조사하는, 상기 롤러의 중공내부에 설치되는 광원과,
    상기 롤러의 외주면에 맞닿게 되는 손가락의 1차원지문화상데이터를 취득하는, 상기 롤러의 중공내부에 설치되는 1차원이미지센서와,
    상기 롤러의 외주면에 맞닿는 손가락의 1차원화상을 상기 1차원이미지센서에 결상시키는, 상기 롤러의 중공내부에 설치되는 셀폭렌즈어레이와,
    상기 광원, 1차원이미지센서 및 셀폭렌즈어레이를 홀딩하는 홀더를 구비하고,
    상기 롤러가 회전해도 상기 홀더는 회전하지 않도록 상기 케이스에 고정되는 것을 특징으로 하는 카드형 디바이스.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 롤러가 맞닿게 되는 손가락의 이동에 의해 회전함으로써, 상기 1차원이미지센서에 의해 연속적으로 취득되는 1차원지문화상데이터로부터 2차원의 지문데이터를 합성하는 지문데이터합성수단을 갖는 것을 특징으로 하는 카드형 디바이스.
  14. 제 12 항에 있어서,
    상기 셀폭렌즈어레이는 롤러의 축심에 대해서 직교하는 중심축을 갖는 복수의 셀폭렌즈를 배열한 것인 것을 특징으로 하는 카드형 디바이스.
  15. 제 12 항에 있어서,
    상기 케이스에는 전자기기와 접속하기 위한 접속단자가 있는 것을 특징으로 하는 카드형 디바이스.
  16. 제 13 항에 있어서,
    상기 케이스는 접속되는 전자기기에 설치된 카드ㆍ슬롯에 삽입되는 삽입부이고, 상기 접속단자가 배치되는 삽입부를 구비하고,
    상기 롤러는 이 카드ㆍ슬롯의 삽입구로부터 노출하는 케이스의 단부에 설치되는 것을 특징으로 하는 카드형 디바이스.
  17. 제 16 항에 있어서,
    상기 지문데이터합성수단에 의해 합성된 지문데이터와 미리 등록된 지문데이터를 대조하고, 대조결과를 상기 전자기기에 출력하는 제어수단을 구비한 것을 특징으로 하는 카드형 디바이스.
  18. 제 13 항에 있어서,
    상기 지문데이터를, 해당 카드형 디바이스에 고유의 비밀암호키에 의하여 암호화하는 암호화수단을 구비한 것을 특징으로 하는 카드형 디바이스.
  19. 제 18 항에 있어서,
    상기 암호화수단은 내탬퍼성의 LSI칩에 편입되어 있는 것을 특징으로 하는 카드형 디바이스.
  20. 제 15 항에 있어서,
    상기 접속단자는 USB규격에 의거한 구조인 것을 특징으로 하는 카드형 디바이스.
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