KR100654686B1 - 전자 데이터를 위한 성문-록 시스템 - Google Patents

Abstract

전자 데이터를 위한 성문-록 시스템은 전자 데이터의 성문-록을 형성하도록 전자 데이터를 암호화하고 복호화하는데 사용되는 성문-키를 포함한다. 성문 증명 시스템은 성문-키를 복구하는 성문 특징을 생성하는데 사용된다. 성문 증명 시스템은 연습 또는 시험 동작을 위해 처리받지 않은 음성 데이터를 처리하기 위해 프런트-엔드 처리부, 특징-복구부, 훈련 시스템과 시험 시스템을 포함한다.

성문, 암호화, 복호화, 키, 컴퓨터

Description

전자 데이터를 위한 성문-록 시스템{VOICEPRINT-LOCK SYSTEM FOR ELECTRONIC DATA}

도 1은 본 발명에 따라 성문-록 시스템에 사용된 성문 증명 시스템의 흐름도.

도 2는 본 발명에 따라 성문-록 시스템에 사용된 성문 증명 시스템의 상태 및 프레임 사이의 관계를 설명하는 개략도.

도 3은 본 발명에 따라 성문-록 시스템에 사용된 성문 증명 시스템의 상태 및 프레임의 초기 분포 모델을 설명하는 개략도.

도 4는 본 발명에 따라 성문-록 시스템에 사용된 성문 증명 시스템의 상태 변환을 설명하는 개략도.

도 5는 본 발명에 따라 성문-록 시스템에 사용된 성문 증명의 가장 유사한 경로를 설명하는 개략도.

도 6은 본 발명에 따라 성문-록 시스템에 사용된 성문 증명의 프레임의 분할을 설명하는 개략도.

도 7은 본 발명에 따라 성문-록 시스템에 사용된 성문 증명의 프레임의 제 1 재분포를 설명하는 개략도.

도 8은 본 발명에 따라 성문-록 시스템에 사용된 성문 증명의 프레임의 제 2 재분포를 설명하는 개략도.

도 9는 본 발명에 따라 성문-록 시스템에 사용된 성문 증명의 프레임의 최적 분포를 설명하는 개략도.

도 10은 본 발명의 제 1 실시예에 따라 전자 데이터의 암호화 및 복호화에 대한 성문-록 시스템을 설명하는 개략도.

도 11은 본 발명의 제 2 실시예에 따라 전자 데이터의 암호화 및 복호화에 대한 성문-록 시스템을 설명하는 개략도이다.

본 발명은 컴퓨터 기반(디지탈) 물질, 파일 또는 디렉토리와 같은 전자 데이터를 위한 성문-록 시스템에 관한 것이다. 특히 본 발명은 보안에 사용되는 암호화/복호화 전자 데이터를 위한 성문-록 시스템에 관한 것이다. 더욱 구체적으로는, 본 발명은 전송 보안을 위한 컴퓨터 파일 또는 보안 저장을 위한 컴퓨터 시스템 내에 탑재된 성문-록 시스템에 관한 것이다.

최근에, 생물학적 특징(즉, 독특한 물리적 특징)이 개인 신분 확인에 점차적으로 그리고 폭넓게 사용되어 왔다. 개인 신분 확인을 위해 생물학적 특징을 사용하는 기술들은 안면 인식, 지문 인식, 손바닥 지문 인식, 음성 인식, 적외선 인식 및 DNA 지문 인식 등을 포함한다.

개인용 전자 데이터의 보안에 많은 시도가 오랫동안 개발되어 왔다. 예를 들 어, 비밀 코드 또는 패스워드가 개인용 전자 데이터를 안전하게 하는데 전통적으로 사용되어 왔지만, 그러나 비밀 코드의 누설이나 또는 해커에 의한 온라인 침입 때문에 개인용 전자 데이터를 효과적으로 보호할 수 없다. 결국, 비밀 코드 또는 패스워드는 기억하기 어렵고 도용하기 쉽다. 따라서, 개인용 전자 데이터의 안전을 위한 다른 효과적인 대응책을 찾는 필요가 있다. 생물학적 측정을 위한 실제적인 사용 및 비용을 고려하면, 성문 인식이 개인 신분 확인의 주요한 흐름으로 적합하다는 것을 알게 될 것이다.

미국 특허 출원 공개 제 2002/0116189 호는 음성 스펙트럼의 정보에 의해 사용자임을 확인하는 인식 방법 및 장치를 개시한다. 인식 방법은 사용자의 권한을 확인하는 방법으로 개인의 신분을 증명하도록 음성 스펙트럼의 독특한 정보를 사용한다. 상기 인식 방법은, (1)사용자로부터 음성의 종료점을 검출하는 단계; (2) 음성의 음성 스펙트럼으로부터 특징을 복구하는 단계; (3) 연습이 요구되는 지를 판정하는 단계, 만일 '예'인 경우, 참조 샘플로서 특징을 처리하는 단계 및 음성 특징을 등록하는데 경계를 설정하는 단계, 만일 '아니오'인 경우, 자동적으로 다음 단계를 실행하는 단계; (4) 참조 샘플의 특징으로 등록된 특징들 사이에 패턴을 비교하는 단계; (5) 계산 결과에 의거하여 등록된 특징과 참조 샘플의 특징 사이 차이의 거리를 계산하는 단계; (6) 경계를 가지고 계산 결과를 비교하는 단계; (7) 비교 결과에 의거하여 사용자가 권한을 받았는지를 구별하는 단계;를 포함한다.

인식 방법은 휴대폰 또는 컴퓨터 관련 제품에 적용되고, 사용자임을 증명하는 음성 스펙트럼 분석에 의해 음성의 독특한 특징을 추출할 수 있다. 각각의 프레 임의 주요 값은 음성의 시작점과 종료점을 판정하도록 사용자에 의해 설정된 경계와 비교된다. 그러면, 프린슨 브래들리(Princen-Bradley) 필터는 사용자의 성문을 증명하기 위하여 이전에 저장된 참조 음성 스펙트럼 샘플과 비교되는 대응하는 음성 스펙트럼 패턴을 복구하도록 검출된 음성 신호를 변환하는데 사용된다.

요약하면, 패턴 매칭과 거리 계산이 이 방법에서 요구된다. 사용자는 만일 추출된 특징(즉, 성문)의 계산된 거리가 경계 내인 경우 증명을 패스할 수 있다. 그러나, 참조 샘플과 시험 샘플 사이의 거리는 패턴의 매칭과 거리의 계산을 처리하는 동안 계산되어야만 한다. 참조 샘플은 메모리 장치의 상당한 메모리 공간을 차지한다. 그 결과, 큰 메모리 용량이 요구되고, 파일을 전송하는 시간이 상대적으로 길다. 개인용 전자 데이터를 보호하는데 있어서, 큰 메모리 공간을 차지하는 참조 샘플은 제한된 저장 공간에 저장하는데 부적절하다.

그러므로, 참조 샘플의 큰 공간 차지를 개선하고 저장 공간을 절약할 필요가 존재하고, 그래야만 참조 샘플은 메모리의 제한된 저장 공간에 저장될 수 있다.

따라서, 성문 증명 시스템은 특징을 복구하는 연습 및 시험 전에 처리를 받지 않은 음성 데이터로부터 효과적인 음성 데이터를 복구하고 비효과적인 음성 데이터를 필터링하는 프런트-엔드 처리를 채택한다. 증명에서 요구하는 처리 데이터의 양은 감소될 수 있고 증명비율은 증가될 수 있다.

본 발명은 예를 들어, 성문 특징으로부터 복구하는, 성문 증명 시스템으로부터 생성된 성문-키(key)를 제공하도록 의도한다. 성문-키는 저장용 전자 데이터를 보호할 수 있는 성문-록을 형성하도록 전자 데이터를 암호화 또는 복호화하는데 사 용될 수 있다.

본 발명의 주요 목적은 전자 데이터의 성문-록을 형성하는 전자 데이터를 암호화 또는 복호화하는데 사용되는 성문-키를 갖는 성문-록 시스템을 제공하는 것이다. 따라서, 성문-록 시스템은 전자 데이터의 안전 저장을 보증할 수 있다.

본 발명의 제 2 목적은 특징을 복구하는 연습 및 시험 전에 처리를 받지 않은 음성 데이터로부터 효과적인 음성 데이터를 복구하고 비효율적인 음성 데이터를 필터링하는 프런트-엔드 처리를 채택하는 성문 증명 시스템을 갖는 성문-록 시스템을 제공하는 것이다. 따라서, 증명에서 요구하는 처리 데이터의 양은 감소될 수 있고 증명비율은 증가될 수 있다.

본 발명의 다른 목적은 효과적인 음성 데이터를 감소시키는 프런트-엔드 처리를 채택하는 성문-록 시스템을 제공하는 것이다. 음성 특징은 복구되고, 비터비(Viterbi) 알고리즘은 저장용 모델 파라미터(즉, 기대값과 각각의 상태의 변화)를 계산하는데 있어서 가장 유사한 경로를 얻기 위하여 채택된다. 연습 또는 시험에 있어서, 모델 파라미터와 시험된 음성 특징 사이의 유사 가능성의 계산만이 성문 특징을 얻는데 요구된다. 따라서, 성문 증명을 위한 시험 또는 연습 동작은 간략화된다.

본 발명에 따른 성문-록 시스템은 전자 데이터의 성문-록을 형성하는 전자 데이터를 암호화 또는 복호화하는데 사용되는 성문-키를 포함한다. 성문 증명 시스템은 성문-키를 복구하는 성문 특징을 생성하는데 사용된다. 성문 증명 시스템은 처리를 받지 않은 음성 데이터를 연습하거나 시험 동작하는 처리를 받게 하기 위하여 프런트-엔드 처리부, 특징-복구부, 연습 시스템 및 시험 시스템을 포함한다.

연습 동작에 있어서, 연습 시스템은, 입력의 처리 받지 않은 음성 데이터로부터 효과적인 연습 데이터를 복구하고, 연습 음성 특징을 복구하는 특징-복구부를 사용하고, 모델 파라미터를 판정하는데 가장 유사한 경로를 얻는 연습 음성 특징을 계산하는 프런트-엔드 처리부를 채택한다.

시험 동작에 있어서, 시험 시스템은 입력의 처리받지 않은 음성 데이터로부터 효과적인 시험 데이터를 복구하고, 시험 음성 특징을 복구하는 특징-복구부를 사용하고, 성문 증명의 결과를 생성하기 위하여 연습 음성 특징 및 모델 파라미터 사이의 유사 가능성을 계산하는 프런트-엔드 처리부를 채택한다.

본 발명의 사용가능성의 더 넓은 범위는 이하 주어지는 상세한 설명으로부터 명백할 것이다. 그러나, 다음 사항이 이해되어야 한다. 본 발명의 바람직한 실시예를 지시하면서, 상세한 설명 및 구체적 예는 설명에 의해서만 주어진다. 왜냐하면, 다양함이 이 상세한 설명으로부터 이 기술 분야의 당업자에게는 명백할 것이기 때문이다.

본 발명에 따른 성문-록 시스템은 입력의 처리받지 않은 음성 데이터를 훈련하고 시험하는 성문 증명 시스템을 포함한다. 도 1은 본 발명에 따른 성문-록 시스템에 사용된 성문 증명 시스템의 흐름도이다.

도 1을 더 참조하면, 본 발명에 따른 성문 증명 시스템(1)은 훈련 또는 시험 동작에 있어서 처리받지 않은 음성 데이터를 처리하는 훈련 시스템(10) 및 시험 시스템(20)을 포함한다. 성문 증명 시스템(1)은 프런트-엔드 처리부, 특징-복구부, 저장부 및 동작부를 더 포함한다. 프런트-엔드 처리부 및 특징-복구부는 프런트-엔드 처리를 하고 유효 음성 데이터를 복구하는 훈련 시스템(10) 및 시험 시스템(20)에 의해 사용된다. 저장부는 훈련 시스템(10)으로부터 얻어진 음성 특징을 저장할 수 있고, 동작부는 시험 시스템(20)으로부터 얻어진 입력 음성 데이터의 특징 및 저장된 음성 특징을 계산할 수 있다.

도 1을 더 참조하면, 사용자가 본 발명에 따라 성문 증명 시스템(1)을 로그인하는 경우, 어카운트 수는 사용자를 증명하는 데 요구된다. 성문 증명 시스템(1)은 입력된 어카운트 수가 등록되었는지 데이터베이스를 확인한다. 만일 어카운트 수가 등록되지 않았다면, 절차는 새로운 어카운트 수를 위한 훈련 및 등록 음성 데이터에 대한 훈련 시스템(10)으로 자동으로 이동한다. 그러나, 만일 어카운트 수가 등록된 경우라면, 절차는 입력된 음성 특징이 어카운트 수에 저장된 것들과 매치하는지를 증명하기 위해 시험 시스템(20)으로 자동으로 이동한다.

음성 특징을 복구하기 전에, 프런트-엔드 처리부는 처리받지 않은 음성 데이터로부터 유효 음성 데이터를 복구하고, 비-유효 음성 데이터를 필터링한다. 쇼트-에너지(Short-energy) 및 제로-크로싱 레이트(zero-crossing rate)는 검출 목적을 위해 본 발명에 이용된다.

본 발명에 있어서, 가우스 확률 분포를 결합한 계산 방법이 이용되고, 수학식은 다음과 같다.

여기서,

는 D-차원에서 복수의 프레임으로 분할된 원래의 신호이고,

는

이 배경 노이즈 신호의 기대치인 경우의 확률이고, Σ_i 는 배경 노이즈 신호의 변화이다. 1/(2π)^{D/ 2} 에서 D는 분명하기 때문에(이 경우, D = 256), 무시되고, [수학식 1]은 다음과 같이 간략화된다.

지수 계산은 매우 커질 수 있다. [수학식 2]는 간략화되고, 그 로그값을 얻은 후에 [수학식 3]으로 다시 써진다.

처리받지 않은 음성 데이터의 프런트 부분의 제 1 의 256 포인트는 기대치, 쇼트 에너지의 변화 및 제로-크로싱을 계산하는데 추출된다. 2개의 값 및 처리받지 않은 음성 데이터는 계산 목적을 위해 [수학식 3]으로 대입된다. 쇼트-에너지 및 제로-크로싱의 분포 확률 면적은 유효 음성 데이터 및 비-유효 음성 데이터가 포함될 수 있기 때문에, 비-유효 음성 데이터, 유효 음성 데이터의 정확한 복구를 허락하면서, 데이터의 양을 감소하도록 제거될 수 있다.

특징-복구부가 입력된 음성 데이터로부터 음성 특징을 복구하는 경우, 음성 특징을 증명하기 위한 본 발명에 사용된 2개의 파라미터가 있다. 파라미터는 선형 프리딕티브(predictive) 코딩(LPC) 및 멜 주파수 셉스트랄(cepstral) 계수(MFCC)를 포함한다. 각각의 파라미터는 12개의 셉스트랄 계수 및 12개의 델타 셉스트랄 계수를 포함한다. [수학식 4]는 시간에 대하여 셉스트랄 계수에 편미분을 실행하여 얻어진다.

여기서 K는 고려된 프레임의 수이다.

[수학식 4]는 너무 복잡하고 따라서 2개의 이전 프레임 및 2개의 이후 프레임을 단지 고려하도록 간략화되고, 다음의 [수학식 5] ~ [수학식 9]가 얻어진다.

여기서 Cn은 n차수의 특징값이고, L은 신호에서 프레임의 총수이고, i는 프 레임의 시리얼값이다.

도 2는 본 발명에 따라 성문-록 시스템에 사용된 성문 증명 시스템의 상태 및 프레임 간의 관계를 설명하는 개략도이다.

연습 절차에 있어서, 용어 "상태"는 입 모양과 음성 밴드의 변화를 의미한다. 일반적으로, 화자의 입은 발음하는 동안 모양의 변화를 갖는다. 따라서, 각각의 상태는 음성 변화의 특징이다. 일부의 경우에서, 하나의 음성은 몇개의 상태를 포함한다. 각각의 상태의 크기는 프레임처럼 고정되지 않는다. 상태는 보통 몇개 또는 수십개의 프레임을 포함한다.

도 2에 도시된 것처럼, 제 1 상태는 3개의 프레임을 포함하고, 제 2 의 상태는 6개의 프레임을 포함하고, 제 3 의 상태는 4개의 프레임을 포함한다. 처음에, 상태와 프레임간의 관계는 동등하게 분할되는 것으로 가정된다. 결과적으로, 기대값 및 각각의 상태의 변화를 포함하는 초기 모델 파라미터는 계산된다. 상태와 프레임 간의 관계는 새로운 커팅(cutting) 포인트를 얻는데 초기의 모델 파라미터에 의해 재분포된다. 프레임에 대응하는 각각의 상태는 새로운 커팅 포인트를 사용하여 다시 재분포를 위해 계산된다. 상태와 프레임 간의 관계 및 프레임에 대응하는 각각의 상태는, 유사성의 최대 가능성이 올려질 수 없을 때까지 재분포를 위해 반복적으로 계산된다.

도 3은 본 발명에 따라 성문-록 시스템에 사용된 성문증명 시스템의 프레임과 상태의 초기 분포 모델을 설명하는 개략도이다. 예를 들어, 3개의 샘플 음성이 초기 분포 모델에 동등하게 분배된다.

초기 모델에 있어서, 음성은 프레임을 구성하는데 동등하게 분할되고, 잔여 프레임이, 만약 있다면, 2개의 그룹으로 분할되고, 결과는 제1 상태와 마지막 상태의 각각에 더하여진다. 도 3을 참조하면, 3개의 요소가 분포 모델에 고려되어야만 한다: (1) 제 1 프레임은 제 1 상태에 속해야만 한다, (2) 마지막 프레임은 마지막 상태에 포함되어야만 한다, 그리고 (3) 프레임의 상태는 변화되지 않거나 또는 프레임의 변화는 다음 것에 계속된다. 가우스 분포 가능성은 각각의 상태의 각각의 프레임의 가능성을 계산하는데 사용되고, 비터비 알고리즘이 가장 유사한 경로를 얻는데 이용된다.

도 4는 본 발명에 따라 성문-록 시스템에 사용된 성문 증명 시스템의 상태 변환을 설명하는 개략도이다.

도 4는 3개의 상태가 포함된 경우, 프레임의(L인 수)의 상태의 가능한 변환을 도시한다. 크로스된 프레임은 불가능한 상태로 간주되고, 화살표에 의해 지시된 방향은 상태의 변화의 가능한 경로이다.

도 5는 본 발명에 따라 성문-록 시스템에 사용된 성문 증명의 가장 유사한 경로를 설명하는 개략도이다.

도 5에 도시한 것처럼, 특징을 복구하는데 있어서, 가장 유사한 경로는 제 1, 제 2, 제 3 프레임을 갖는 제 1 상태, 제 4 , 제 5, 제 6 프레임을 갖는 제 2 상태, 제 7, 제 8, 제 9, 및 제 10 프레임을 갖는 제 3 상태를 포함한다.

도 6은 본 발명에 따라 성문-록 시스템에 사용된 성문 증명의 프레임의 분할을 설명하는 개략도이다.

도 6은 동등한 분할 후의 샘플 음성의 3개의 상태의 초기 모델을 도시한다. 제 1 샘플 음성은 각각 3개의 프레임을 갖는 3개의 상태로 동등하게 분할되고, 나머지 2개의 프레임은 동등하게 분할되고 제 1 상태 및 제 2 상태 각각으로 더하여 진다. 제 2 샘플 음성은 각각 4개의 프레임을 갖는 3개의 상태로 동등하게 분할된다. 제 3 샘플 음성은 각각 3개의 프레임을 갖는 3개의 상태로 분할되고, 하나의 나머지 프레임은 제 1 상태로 더하여 진다. 계산 후 가장 유사함의 가능성은 2156이다.

도 7은 본 발명에 따라 성문-록 시스템에 사용된 성문 증명의 프레임의 제 1 재분포를 설명하는 개략도이다. 도 7에 도시된 것처럼, 가장 유사한 가능성은 제 1 재분포 후에 3171에 도달하도록 증가한다.

도 8은 본 발명에 따라 성문-록 시스템에 사용된 성문 증명의 프레임의 제 2 재분포를 설명하는 개략도이다. 도 8에 도시된 것처럼, 가징 유사한 가능성은 제 2 재분포 후 3571에 도달하도록 증가한다.

도 9는 본 발명에 따라 성문-록 시스템에 사용된 성문 증명의 프레임의 최적의 분포를 설명하는 개략도이다. 도 9에 도시된 것처럼, 가장 유사한 가능성은 제 3 분포 후 올려질 수 없다. 따라서, 그것은 가장 최적의 프레임 분포로서 간주될 수 있다. 기대치 및 각각의 상태의 변화는 데이터베이스에 저장될 수 있는 모델 파라미터를 얻도록 계산된다.

도 1을 다시 언급하면, 훈련의 처리를 받지 않은 음성 데이터를 가지고 하기 위해 훈련 시스템(10)으로 들어가는 경우, [수학식 1] ~ [수학식 9]는 효과적인 훈 련 음성 특징을 갖는데 사용된다. 그러면 비터비 알고리즘은 가장 유사한 경로를 얻는데 이용된다. 다음, 기대값 및 각각의 상태의 변화는 모델 파라미터를 얻도록 계산되고, 이로써 음성 훈련은 종료한다. 사용자를 위한 훈련은 종료할 것이고 만일 가장 유사한 가능성이 소정의 임계치보다 더 작다면 거절된다. 따라서, 성문 증명 시스템(1)의 새로운 훈련이 요구된다.

역으로, 사용자를 위한 훈련은 인정될 것이고, 가장 유사한 가능성은 소정의 임계치보다 더 클 경우 종료할 것이다. 따라서, 모델 파라미터는 성문 증명을 위한 성문 증명 시스템(1)인 성문 특징 파일에 저장되고, 보통의 키는 성문 특징 파일을 암호화하는데 사용된다.

도 1을 더 참조하면, 유사하게, 음성 시험을 가지고 진행하는 시험 시스템(20)으로 들어가는 경우, [수학식 1] ~ [수학식 9]는 효과적인 시험 음성 특징을 얻는데 사용된다. 한편, 키는 성문 증명을 진행하기 위해 성문 특징 파일을 부호화하는데 또한 사용된다.

도 1을 더 참조하면, 시험 음성 특징 및 모델 파라미터 간의 유사함의 가능성은 증명 결과를 얻는데 계산된다. 성문 증명에 있어서, 가장 적은 유사함의 가능성이 소정의 임계치보다 더 큰 경우, 사용자는 시험을 통과할 수 있고, 성문 증명 시스템(1)에 들어갈 수 있다. 역으로, 가장 적은 유사함의 가능성이 소정의 임계치보다 더 큰 경우, 사용자의 시험은 실패되고, 성문 증명 시스템(1)을 나가는 것이 종료된다.

도 10은 본 발명의 제 1 실시예에 따라 전자 데이터의 암호화 및 복호화를 위한 성문-록 시스템을 설명하는 개략도이다. 본 발명의 제 1 실시예에 따른 음성-록 시스템(3)은 (도시되지 않은) 컴퓨터 시스템의 내장된 성문-록이고, 성문-키 Kc를 포함한다. 성문-키 Kc는 암호화 및 복호화를 위한 전자 데이터를 계산하는데 사용되고, 따라서 전자 장치에 저장된 전자 데이터의 고정 성문-록을 형성한다. 고정 성문-록은 대표적으로 개인용 컴퓨터, 노트북 컴퓨터, 개인용 디지털 어시스턴스 또는 휴대폰 등에 사용하는데 적합하다.

도 1 내지 10을 다시 참조하면, 성문-록 시스템(3)은 성문-키(Kc)를 복구하는 성문 특징값을 생성하는데 사용되는 성문 증명 시스템(1)의 연습 시스템(10)을 이용한다. 성문 훈련 처리에 있어서, 훈련 시스템(10)은 성문 특징 파일(31)을 제공할 수 있다. 바람직하게, 성문 특징 파일(31)은 성문 특징값으로부터 선택된 32-바이트 파일이다. 선택된 32 바이트 성문-키, 256비트의 스트링은 전송되는 정보를 암호화하고 복호화하는데 사용될 수 있다. 실제로, 전자 데이터를 저장하고 또는 접근하는 동안, 동등한 성문을 입력할 필요가 있다. 전자 데이터를 저장하는데 있어서, 사용자는 성문-키(Kc)를 얻는 성문 증명 시스템(1)의 훈련 시스템(10)을 이용할 수 있다. 제 1 실시예에 있어서, 성문-키(Kc)는 암호화 처리에 있어서 전자 데이터 파일과 같은 컴퓨터 파일(32)을 암호화하는데 사용된다. 결과적으로, 암호화된 컴퓨터 파일(32)은 암호화 처리가 계속되는 동안 컴퓨터 시스템의 소정의 장소에 저장된다. 다른 실시예에 있어서, 암호화 과정은 어드밴스드 암호화 스탠다드(ASE) 및 전자 데이터를 계산하기 위한 대칭 키 암호화를 이용한다.

도 1 내지 10을 더 참조하면, 먼저, 보통의 키(K)는 복호화 처리에서 컴퓨터 시스템으로부터 전자 데이터를 언록킹하고 복구하는데 있어서 예비의 복호화를 위한 암호화된 성문 특징 파일(31)을 계산하는데 사용된다. 두번째로, 성문 시험 과정은 성문 증명 시스템(1)의 시험 시스템(20)에 의해 동작될 수 있어서, 성문 시험 처리는 성문 특징 파일(31)과 비교하여 입력 음성을 증명할 수 있고, 결국 성문 특징 파일(31)로부터 성문-키(Kc)를 입력받을 수 있다. 제 1 실시예에 있어서, 입력 음성은 성문 시험 과정을 통과할 수 있고, 만일 입력 음서의 에러가 소정의 임계치보다 더 적다면 적합한 패스워드(즉, 개인의 적합한 성문)로서 여겨져야 한다. 그러면, 컴퓨터 시스템은, 입력 음성이 성문 시험 처리를 통과하고 성문-키(Kc)가 암호화된 컴퓨터 파일(32)을 복호화하는 동안, 사용자로 하여금 컴퓨터 파일(32)을 접근하는 것을 허가할 수 있다. 그러나, 역으로 입력 음성이 성문 시험 과정을 통과할 수 없고, 만일 입력 음성의 에러가 소정의 임계치보다 더 크다면 부정확한 패스워드로서 여겨져야 한다. 그러면, 컴퓨터 시스템은, 일단 입력 음성이 성문 시험 과정에서 실패한다면 사용자로 하여금 암호화된 컴퓨터 파일(32)을 접근하고 성문-록 시스템(3)을 언록하는 것을 거절할 수 있다.

도 11은 본 발명의 제 2 실시예에 따라 전자 데이터의 암호화 및 복호화를 위한 성문-록 시스템을 설명하는 개략도이다. 본 발명의 제 2 실시예에 따른 성문-록 시스템(4)은 (도시되지 않은) 컴퓨터 시스템을 위한 휴대용 성문-록이고, 성문-키(Kc)를 포함한다. 성문-키(Kc)는 전자 데이터를 암호화하고 복호화하는데 이용되고, 따라서 컴퓨터 파일에 저장된 전자 데이터의 휴대용 성문-록을 형성한다. 휴대용 성문-록은 대표적으로 컴팩트 디스크, 플로피 디스크, 마그네틱-옵티칼 디스크 또는 인터넷 전송 등에 사용하는데 적합하다.

도 1 내지 11을 다시 참조한다면, 성문-록 시스템(4)은 성문 증명 시스템(1)의 훈련 시스템(10)을 이용한다. 성문 훈련 과정에 있어서, 훈련 시스템(10)은 성문-키(Kc)를 복구하는 성문 특징값을 생성하는데 사용되는 성문 특징 파일(41)을 제공할 수 있다. 전자 데이터를 저장하는데 있어서, 사용자는 성문-키(Kc)를 얻는 성문 증명 시스템(1)의 훈련 시스템(10)을 초기에 이용할 수 있다. 성문 특징 파일(41)은 전자 파일과 같은 컴퓨터 파일(42) 안에 내장되고, 2K 및 6K 바이트 사이에 걸친 공간을 차지한다. 제 2 실시예에 있어서, 성문-키(Kc)는 암호화 처리에 있어서, 암호화된 컴퓨터 파일을 얻도록 컴퓨터 파일(42)을 암호화하는데 이용된다. 한편, 보통의 키(K)는 암호화된 성문 특징 파일을 얻도록 성문 특징 파일(41)을 암호화하는데 이용된다. 결과적으로, 암호화된 컴퓨터 파일 및 암호화된 성문 특징 파일은 시리즈 컴퓨터 파일(40)을 얻도록 함께 링크된다. 더욱이, 암호화된 컴퓨터 파일 및 암호화된 성문 특징 파일의 시리즈 컴퓨터 파일(40)은 적당한 수단에 의해 메세지 권한 코드를 생성하도록 계산된다.

또 다른 실시예에 있어서, 암호화 처리는 메세지 권한 코드를 생성하는 시큐어 해쉬 알고리즘(SHA)을 이용한다. 더욱이, 보통의 키(K)는 메세지 권한 코드의 암호화된 파일을 얻도록 메세지 권한 코드를 암호화하는데 또한 이용된다. 암호화 처리가 종료한 후에, 컴퓨터 시스템은 암호화된 컴퓨터 파일, 암호화된 성문 특징 파일 및 암호화된 메세지 권한 코드로 구성된 전자 데이터의 휴대용 컴퓨터 파일을 사용자에게 제공할 수 있고, 인터넷에서 전송하거나 메모리 장치에 저장한다.

도 1 및 도 11을 더 참조하면, 사용자가 임의의 컴퓨터 시스템에서 전자 데이터를 언록하려는 경우, 보통의 키(K)는 암호화된 성문 특징 파일(41) 및 암호화된 메세지 권한 코드를 복호화하는데 사용된다. 그러면, 복호화된 성문 특징 파일(41) 및 복호화된 메세지 권한 코드는 복호화 과정에서 얻어질 수 있다. 다음으로, 성문 시험 과정은 성문 증명 시스템(1)의 시험 시스템(20)에 의해 동작될 수 있고 그래서 성문 시험 과정은 입력 음성을 복호화된 성문 특징 파일(41)과 비교할 수 있고, 결과적으로 복호화된 성문 특징 파일(41)로부터 성문-키(Kc)를 입력받는다. 제 2 실시예에 있어서, 입력 음성은 성문 시험 과정을 통과할 수 있고, 만일 입력 음성의 에러가 소정의 임계치 보다 더 작다면, 정확한 패스워드(즉, 개인의 정확한 성문)로서 간주되어야 한다. 그러면, 컴퓨터 시스템은, 입력 음성이 성문 시험 과정을 통과하고, 성문-키(Kc)가 암호화된 컴퓨터 파일(42)을 복호화하는 동안, 사용자로 하여금 컴퓨터 파일(42)을 접근하도록 허가할 수 있다. 그러나, 역으로, 입력 음성이 성문 시험 과정을 통과할 수 없고, 입력 음성의 에러가 소정의 임계치보다 더 크다면, 부정확한 패스워드로 간주되어야 한다. 그러면, 컴퓨터 시스템은 일단, 입력 음성이 성문 시험 과정에서 실패한다면, 사용자로 하여금 암호화된 컴퓨터 파일(42)을 접근하고 성문-록 시스템(4)을 언록하는 것을 거절할 수 있다.

본 발명이 그의 주어진 바람직한 실시예를 참조하여 상세히 설명될 수 있지만, 그것은 첨부한 청구항에서 시작되는 것처럼, 본 발명의 사상 및 범위로부터 벗어남이 없이 다양한 수정이 만들어질 수 있다는 것이 본 기술의 당업자에 의해 이해될 것이다.

도 11을 더 참조하면, 마지막으로, 성문 특징 파일(41)과 컴퓨터 파일(42)는 컴퓨터 시스템에서 복호화된 메세지 권한 코드에 비교하도록 더 요구된다. 컴퓨터는 만일 복호화된 성문 특징 파일(41) 및 복호화된 컴퓨터 파일(42)이 복호화된 메세지 권한 코드를 통과한다면 컴퓨터 파일(42)을 디스플레이할 수 있다. 그러나, 역으로, 컴퓨터는 만일 복호화된 성문 특징 파일(41) 및 복호화된 컴퓨터 파일(42)이 복호화된 메세지 권한 코드의 증명에서 실패한다면, 컴퓨터 파일(42)을 디스플레이할 수 없고, 사용자로 하여금 성문-록 시스템(4)을 언록하는 것을 거절하게 할 수 있다.

Claims (13)

1. 전자 데이터의 성문-록을 형성하도록 상기 전자 데이터를 암호화 또는 복호화하는데 사용되는 성문-키; 및

   입력된 음성을 증명하기 위한 성문 특징값을 생성하는데 사용되는 성문 특징 파일을 포함하고,

   상기 입력된 음성이 만일 상기 입력된 음성의 에러가 소정의 임계치보다 더 작다면 성문 시험 과정을 통과할 수 있고, 컴퓨터 시스템은 사용자로 하여금 상기 전자 데이터에 접근하도록 허용할 수 있고; 그리고

   상기 입력된 음성이 만일 상기 입력된 음성의 에러가 상기 소정의 임계치보다 더 크다면, 상기 성문 시험 과정을 통과할 수 없고, 상기 컴퓨터 시스템은 상기 사용자로 하여금 상기 전자 데이터에 접근하는 것을 거절할 수 있게 하는 것을 특징으로 하는 성문-록 시스템.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 성문-키는 상기 성문 특징값으로부터 복구되는 것을 특징으로 하는 성문-록 시스템.
3. 제 1 항에 있어서, 상기 성문-록 시스템은 상기 컴퓨터 시스템의 내장형 성문-록인 것을 특징으로 하는 성문-록 시스템.
4. 제 3 항에 있어서, 상기 성문-록 시스템은 상기 성문 특징 파일을 암호화하거나 또는 복호화하기 위해 보통의 키를 사용하는 것을 특징으로 하는 성문-록 시스템.
5. 제 1 항에 있어서, 상기 성문-록 시스템은 상기 컴퓨터 시스템을 위한 휴대용 성문-록인 것을 특징으로 하는 성문-록 시스템.
6. 제 5 항에 있어서, 상기 성문-록 시스템은 상기 성문 특징 파일과 상기 전자 데이터를 암호화하기 위해 보통의 키를 사용하고; 상기 암호화된 성문 특징 파일과 상기 암호화된 전자 데이터는 시리즈 컴퓨터 파일을 얻도록 함께 링크되는 것을 특징으로 하는 성문-록 시스템.
7. 제 6 항에 있어서, 상기 암호화된 컴퓨터 파일과 상기 암호화된 성문 특징 파일의 상기 시리즈 컴퓨터 파일은 메세지 권한 코드를 생성하는데 계산되고; 복호화 과정에 있어서, 상기 복호화된 성문 특징 파일과 상기 복호화된 전자 데이터는 상기 컴퓨터 시스템에서 상기 메세지 권한 코드와 비교하는데 더 요구되는 것을 특징으로 하는 성문-록 시스템.
8. 제 7 항에 있어서, 상기 성문-록 시스템은 상기 메세지 권한 코드를 생성하는데 있어서 상기 암호화된 컴퓨터 파일과 상기 암호화된 성문 특징 파일의 상기 시리즈 컴퓨터 파일을 암호화하고, 상기 암호화된 메세지 권한 코드를 복호화하기 위한 상기 보통의 키를 사용하는 것을 특징으로 하는 성문-록 시스템.
9. 제 1 항에 있어서, 상기 성문-록 시스템은 상기 성문 특징 파일을 생성하는데 사용되는 성문 증명 시스템을 사용하는 것을 특징으로 하는 성문-록 시스템.
10. 제 9 항에 있어서, 상기 성문 증명 시스템은:

    상기 성문 증명 시스템으로 입력된 처리를 받지 않은 음성 데이터에 프런트-엔드 처리를 실행하고, 비효과적인 음성 데이터로부터 효과적인 음성 데이터를 분리하고, 그런 후 상기 효과적인 음성 데이터를 복구하기 위한 프런트-엔드 처리부;

    상기 효과적인 음성 데이터로부터 특징을 복구하기 위한 특징-복구부;

    상기 특징을 저장하기 위한 저장부; 및

    상기 저장부에 저장된 특징과 상기 성문 증명 시스템으로 입력된 음성의 특징에 계산을 실행하는 동작부를 포함하는 것을 특징으로 하는 성문-록 시스템.
11. 제 10 항에 있어서, 상기 성문 증명 시스템은 상기 처리 받지 않은 음성 데이터의 모델 파라미터를 얻도록 상기 프런트-엔드 처리부와 상기 특징-복구부를 사용하는 훈련 시스템을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 성문-록 시스템.
12. 제 11 항에 있어서, 상기 훈련 시스템은 저장되는 상기 모델 파라미터를 계 산하기 위해 가장 유사한 경로를 얻도록 비터비 알고리즘을 사용하는 것을 특징으로 하는 성문-록 시스템.
13. 제 9 항에 있어서, 상기 성문 증명 시스템은 상기 처리를 받지 않은 음성 데이터의 상기 특징을 얻도록 상기 프런트-엔드 처리부와 상기 특징-복구부를 사용하는 시험 시스템을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 성문-록 시스템.

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