KR101509617B1 - 생체신호를 이용한 인증방법 및 그에 따른 건강관리시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명에 따르는 건강관리서버의 생체신호를 이용한 인증방법은, 상기 건강관리서버가 PHD(Personal Healthcare Device)로부터 로그인 정보가 제공되면 로그인 정보를 인증하고, 로그인 정보로 인증된 사용자에 대응되게 데이터베이스에 저장된 생체정보들의 측정시각들 중 임의의 한 측정시각을 선택하고, 그 선택된 측정시각에 대한 시각정보를 상기 PHD로 전송하는 단계; 상기 건강관리서버가 상기 PHD로부터 생체정보가 수신되면 그 생체신호와 상기 데이터베이스에 저장된 상기 선택된 측정시각의 생체정보를 비교하여 사용자 인증을 이행하는 단계;를 구비하며, 상기 PHD는 사용자의 요청에 따라 로그인 정보를 상기 건강관리서버로 전송하며, 상기 건강관리서버로부터 시각정보가 수신되면, 그 시각정보에 대응되는 시각에 측정된 생체정보를 상기 건강관리서버로 전송함을 특징으로 한다.

Description

생체신호를 이용한 인증방법 및 그에 따른 건강관리시스템{Authentication method using bio-signal and health care system thereof}

본 발명은 건강관리시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 원격 건강관리를 위해 생체신호를 송수신하는 건강관리 시스템에서 사용자 인증 또는 데이터 송수신시에 PHD에서 측정한 생체신호를 이용함으로써 사용자 인증 또는 데이터 송수신에 대한 기밀성 및 무결성을 제공하는 생체신호를 이용한 인증방법 및 그에 따른 건강관리시스템에 관한 것이다.

최근 기술의 발달 및 건강 관리 의식의 대중화로 인하여, 원격으로 사용자의 생체신호를 측정하고, 이를 전송하여 모니터링하는 건강관리시스템에 대한 관심이 증대되고 있다. 아직 우리나라에서는 법률적인 뒷받침이 부족하여, 유비쿼터스 건강관리시스템이 활성화되고 있지 않으나, 유럽이나 미국에서는 이미 건강관리 시스템이 활성화되고 있다. 따라서 점증되는 고령화 추세에 대응하여, 우리나라에서도 곧 건강관리 시스템이 활성화될 것이다.

상기 건강관리 시스템은 심전도 측정기(ECG monitor), 활동량계(Activity monitor), 산소포화도 측정기(Pulse oximeter), 혈압계(Blood pressure monitor) 및 혈당 측정기(Blood glucose meter) 등과 같이, 개인의 생체정보를 모니터링하기 간편한 개인의료기기(Personal Healthcare Device, PHD)들을 이용하여 측정한 개인 생체정보를 유무선 통신을 통하여 원격의 모니터링 서버에게 전달하고, 의료진이나 친척들이 생체신호를 체크하도록 하는 것이 일반적인 경우이다. 따라서 통상적으로 생체신호는 심전도, 활동/운동 정보, 산소포화도, 혈압 및 혈당 등을 일컫는다.

그러나, 사용자의 생체신호가 전송되는 과정에서 발생될 수 있는 개인 프라이버시 침해(제3자에 의한 생체신호 노출 혹은 조작 등)에 대한 연구는 아직 활성화되고 있지 않다. 또한 수신된 생체신호에 대한 인증(authentication), PHD 사용자 (혹은 송신자)에 대한 인증 문제도 중요한 이슈가 된다.

이에 종래의 인증방법에 대해 설명한다.

먼저, 퍼블릭 키(Public Key)를 이용한 인증방법이 있다. 상기 퍼블릭 키를 이용한 인증은 송신자가 자신의 비밀 키(private key)를 이용하여 메시지(M)를 암호화하여 송신하면, 수신자가 송신자의 퍼블릭 키(public key)를 이용하여 복호하여 인증하는 것이다. 이러한 퍼블릭 키 암호 방법으로는 RSA, ElGamal, Elliptic curve 암호 방법들이 대표적이다.

그리고, 해쉬(Hash) 값을 이용한 인증방법이 있다. 이 해쉬 값을 이용한 인증 방법은 송신자가 메시지(M)의 해쉬 값을 구한 후, 메시지에 붙여서 송신하면, 수신자는 수신한 메시지(M)에 대한 해쉬 값을 구한 다음, 그 메시지와 함께 전송되어온 해쉬 값과 비교하고, 두 값이 같으면, 수신 메시지를 접수하면 되고, 틀릴 경우에는, 수신 메시지가 전송 도중에 내용이 바뀌었을 수 있으므로 파기한다. 대표적인 해쉬 값을 이용한 인증방법으로는 SHA 등이 있다.

그리고, MAC을 이용한 인증방법이 있다. 이 MAC(Message Authentication Code)을 이용한 인증방법은 해쉬 값을 이용한 방법과 대체로 같으나, MAC의 경우에는 키(key)가 필요하다.

그외에는 해쉬 값과 MAC을 모두 이용한 HMAC, CMAC, CCM, GCM 등이 있고, 송신자 및 메시지 내용 모두를 인증할 수 있는 전자서명(Digital Signature) 방법도 있으며 DSS(Digital Signature Standard)가 대표적이다.

대한민국 특허공개 제1020030019336호 (2003.03.06) 대한민국 특허등록 제1011358410000호 (2012.04.04) 대한민국 특허공개 제1020110083937호 (2011.07.21) 대한민국 특허공개 제1020080075956호 (2008.08.20)

본 발명은 원격 건강관리를 위해 생체신호를 송수신하는 건강관리 시스템에서 사용자 인증 또는 데이터 송수신시에 PHD에서 측정한 생체신호를 이용함으로써 사용자 인증 또는 데이터 송수신에 대한 기밀성 및 무결성을 제공하는 생체신호를 이용한 인증방법 및 그에 따른 건강관리시스템을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따르는 건강관리서버의 생체신호를 이용한 인증방법은, 상기 건강관리서버가 PHD(Personal Healthcare Device)로부터 로그인 정보가 제공되면 로그인 정보를 인증하고, 로그인 정보로 인증된 사용자에 대응되게 데이터베이스에 저장된 생체정보들의 측정시각들 중 임의의 한 측정시각을 선택하고, 그 선택된 측정시각에 대한 시각정보를 상기 PHD로 전송하는 단계; 상기 건강관리서버가 상기 PHD로부터 생체정보가 수신되면 그 생체신호와 상기 데이터베이스에 저장된 상기 선택된 측정시각의 생체정보를 비교하여 사용자 인증을 이행하는 단계;를 구비하며, 상기 PHD는 사용자의 요청에 따라 로그인 정보를 상기 건강관리서버로 전송하며, 상기 건강관리서버로부터 시각정보가 수신되면, 그 시각정보에 대응되는 시각에 측정된 생체정보를 상기 건강관리서버로 전송함을 특징으로 한다.

본 발명은 원격 건강관리를 위해 생체신호를 송수신하는 건강관리 시스템에서 사용자 인증 또는 데이터 송수신시에 PHD에서 측정한 생체신호를 이용함으로써 사용자 인증 또는 데이터 송수신에 대한 기밀성 및 무결성을 제공할 수 있는 효과를 야기한다.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 원격 건강관리 시스템의 구성도.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 사용자 인증방법의 흐름도.
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 원격 건강관리를 위한 데이터 송수신방법의 흐름도.

본 발명은 원격 건강관리를 위해 생체신호를 송수신하는 건강관리 시스템에서 사용자 인증 또는 데이터 송수신시에 PHD에서 측정한 생체신호를 이용함으로써 사용자 인증 또는 데이터 송수신에 대한 기밀성 및 무결성을 제공한다.

<원격 건강관리 시스템의 구성>

상기한 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 건강관리시스템의 구성을 도 1을 참조하여 상세히 설명한다.

상기 건강관리시스템은 건강관리서버(100)와 사용자들 각각에게 배포된 제1 내지 제NPHD(Personal Healthcare Device)(2001~200N)으로 구성된다.

상기 건강관리서버(100)는 원격에 위치하는 제1 내지 제NPHD(2001~200N)와 네트워크를 통해 연결되어 상기 제1 내지 제NPHD(2001~200N)를 통해 사용자들에게 원격 건강관리 서비스를 제공한다.

즉, 상기 건강관리서버(100)는 상기 제1 내지 제NPHD(2001~200N)로부터 사용자 인증정보를 제공받아 사용자 인증을 이행하고, 데이터를 수신받아 원격 건강관리 서비스를 제공한다.

특히, 상기 건강관리서버(100)는 상기 제1 내지 제NPHD(2001~200N) 중 어느 하나로부터 사용자 ID와 비밀번호 등과 같은 사용자 인증정보가 제공되면, 해당 사용자에 대해 미리 수신받아 저장해두었던 생체정보들의 측정시각들 중 임의의 한 측정시각을 선택하여 그 시각정보를 해당 PHD로 전송하고, 그 PHD가 수신받은 시각정보에 대응되게 측정되어 저장된 생체정보를 독출하여 건강관리서버(100)로 전송하면, 건강관리서버(100)는 전송된 생체정보와 미리 저장되었던 생체정보를 대비하여 사용자 인증을 이행함과 아울러 인증결과를 해당 PHD로 통지한다.

또한, 상기 건강관리서버(100)는 상기 제1 내지 제NPHD(2001~200N) 중 어느 하나로부터 송신 메시지가 수신되면, 그 송신 메시지에 포함된 데이터와 해당 PHD로부터 수신받아 저장해둔 생체신호 중 최근 생체신호를 이용하여 해쉬값을 생성하고, 그 해쉬값과 상기 메시지에 포함된 해쉬값을 비교하여 메시지의 무결성을 검증한다.

또한, 상기 건강관리서버(100)는 내부에 구비된 데이터베이스에 제1 내지 제NPHD(2001~200N)의 사용자들 각각에 대한 사용자 정보를 저장하며, 상기 사용자 정보는 사용자 인증정보와 생체정보들을 저장한다. 상기 생체정보들에는 그 생체정보의 측정시각이 부가된다.

상기 제1 내지 제NPHD(2001~200N)는 사용자 각각에 배포되어 사용자의 생체신호를 측정하고, 그 측정된 생체신호와 측정시각을 내부 메모리에 저장함과 아울러, 미리 정해둔 주기 또는 사용자의 요청에 따라 상기 생체신호를 송신 메시지로 구성하여 상기 건강관리서버(100)에 제공한다. 여기서, 상기 생체신호는 심전도, 활동/운동정보, 산소포화도, 혈압이나 혈당 등을 일컫는다.

특히, 상기 제1 내지 제NPHD(2001~200N)는 사용자 인증을 위해 사용자 인증정보를 상기 건강관리서버(100)로 전송하고, 상기 건강관리서버(100)로부터 시각정보가 수신되면 그 시각정보의 시각에 측정된 생체정보를 상기 건강관리서버(100)로 전송하고, 상기 건강관리서버(100)로부터 인증결과가 제공되면 이를 출력하여 사용자에게 안내한다.

또한, 상기 제1 내지 제NPHD(2001~200N)는 원격 건강 관리를 위해 생체신호 등의 데이터를 포함하는 메시지 송신이 요구되면, 상기 데이터 및 최근 송신한 생체신호를 포함하여 해쉬값을 생성하고, 그 해쉬값과 상기 데이터를 결합하여 송신 메시지를 생성하고, 그 송신 메시지를 상기 건강관리서버(100)로 전송한다. 상기 메시지 송신 요구는 주기적으로 이루어지거나 사용자의 요청에 따라 이루어질 수 있다.

<사용자 인증절차>

이제 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 사용자 인증절차를 도 2를 참조하여 상세히 설명한다.

상기 제1 내지 제NPHD(2001~200N) 중 어느 하나인 제1PHD(2001)는 사용자의 로그인 요청에 따라 사용자 ID 및 비밀번호 등으로 구성되는 로그인 정보를 건강관리서버(100)로 전송한다(300단계).

상기 건강관리서버(100)는 상기 로그인 정보에 따라 로그인 정보 인증을 이행하고, 그 로그인 정보에 따른 사용자의 사용자 정보에 저장된 생체정보들의 측정시각들 중 어느 한 측정시각을 임의로 선택하고, 그 선택된 측정시각에 대한 시각정보를 상기 제1PHD(2001)로 전송한다(302,304단계).

상기 제1PHD(2001)는 상기 건강관리서버(100)로부터 시각정보가 수신되면, 그 시각정보에 대응되게 측정된 생체신호를 내부 메모리에서 독출하여 건강관리서버(100)로 전송한다(306단계).

상기 건강관리서버(100)는 상기 제1PHD(2001)로부터 생체신호를 수신받아, 데이터베이스에 저장된 해당 사용자의 생체신호들 중 상기 시각정보에 대응되게 측정된 생체신호를 독출하고, 그 독출된 생체신호와 수신된 생체신호를 비교하여 사용자 인증을 이행한다. 이후 상기 건강관리서버(100)는 상기 사용자 인증의 인증결과를 상기 제1PHD(2001)로 통지한다(308단계).

상기 제1PHD(2001)는 상기 인증결과가 수신되면 이를 출력하여 사용자에게 안내한다(310단계).

<데이터 무결성 검증 절차>

그리고, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 데이터 무결성 검증 절차를 도 3을 참조하여 상세히 설명한다.

상기 제1 내지 제NPHD(2001~200N) 중 어느 하나인 제1PHD(2001)는 미리 정해진 주기 또는 사용자의 요청에 따라 메시지 송신이 요구되면(400단계), 데이터 및 최근 송신한 생체신호를 포함하여 해쉬값을 생성한다(402단계).

이후, 상기 제1PHD(2001)는 상기 데이터와 해쉬값을 결합하여 송신 메시지를 생성하여 건강관리서버(100)로 전송한다(404단계).

상기 건강관리서버(100)는 상기 송신 메시지가 수신되면, 상기 송신 메시지를 송신한 제1PHD(2001)로부터 수신받아 저장해둔 생체신호를 데이터베이스에서 독출하고, 상기 송신 메시지에 포함된 데이터와 독출한 생체신호를 포함하여 해쉬값을 생성한다(406단계).

이후, 상기 해쉬값과 상기 송신 메시지에 포함된 해쉬값을 비교하여 메시지의 무결성을 검증한다(408단계).

상기한 본 발명의 실시예에서는 로그인 정보와 사용자 인증을 위한 생체정보를 송신하는 것으로만 설명하였으나, 상기 로그인 정보와 사용자 인증을 위한 생체정보의 송신시에도 최근 생체정보를 이용하여 생성한 해쉬값을 부가할 수도 있다.

이를 좀더 설명하면, PHD는 로그인 정보의 송신시에, 상기 로그인 정보와 최근 전송한 생체정보를 이용하여 해쉬값을 생성하고, 그 해쉬값을 상기 로그인 정보에 부가하여 건강관리서버로 전송하고, 상기 건강관리서버는 상기 로그인 정보가 수신되면, 그 로그인 정보로 인증된 사용자에 대응되게 데이터베이스에 저장된 최근 생체정보를 독출하고, 그 생체정보와 상기 로그인 정보를 토대로 해쉬값을 생성하고, 그 해쉬값과 상기 로그인 정보에 포함된 해쉬값을 비교하여 무결성을 검증할 수 있다.

또한, 상기 PHD는 상기 사용자 인증을 위한 생체정보의 송신시에, 상기 생체정보와 최근 전송한 생체정보를 이용하여 해쉬값을 생성하고, 그 해쉬값을 상기 생체정보에 부가하여 건강관리서버로 전송하고, 상기 건강관리서버는 상기 사용자 인증을 위한 생체정보가 수신되면, 그 생체정보의 사용자에 대응되게 데이터베이스에 저장된 최근 생체정보를 독출하고, 그 생체정보와 상기 수신된 생체정보를 토대로 해쉬값을 생성하고, 그 해쉬값과 상기 수신된 생체정보에 포함된 해쉬값을 비교하여 무결성을 검증할 수 있다.

100 : 건강관리서버
2001~200N : 제1~제NPHD

Claims (8)

1. 건강관리서버의 생체신호를 이용한 인증방법에 있어서,
   상기 건강관리서버가 PHD(Personal Healthcare Device)로부터 로그인 정보가 제공되면 로그인 정보를 인증하고, 로그인 정보로 인증된 사용자에 대응되게 데이터베이스에 저장된 생체정보들의 측정시각들 중 임의의 한 측정시각을 선택하고, 그 선택된 측정시각에 대한 시각정보를 상기 PHD로 전송하는 단계;
   상기 건강관리서버가 상기 PHD로부터 생체정보가 수신되면 그 생체신호와 상기 데이터베이스에 저장된 상기 선택된 측정시각의 생체정보를 비교하여 사용자 인증을 이행하는 단계;를 구비하며,
   상기 PHD는 사용자의 요청에 따라 로그인 정보를 상기 건강관리서버로 전송하며, 상기 건강관리서버로부터 시각정보가 수신되면, 그 시각정보에 대응되는 시각에 측정된 생체정보를 상기 건강관리서버로 전송함을 특징으로 하는 건강관리서버의 생체신호를 이용한 인증방법.
2. 제1항에 있어서,
   상기 건강관리서버가,
   상기 사용자 인증된 PHD로부터 송신 메시지가 수신되면,
   상기 사용자 인증된 사용자에 대응되게 데이터베이스에 저장된 생체정보들 중 최근 생체정보를 독출하고, 그 독출된 생체정보와 상기 송신 메시지에 포함된 데이터를 포함하여 해쉬값을 생성하고,
   그 생성한 해쉬값과 상기 송신 메시지에 포함된 해쉬값을 비교하여 무결성을 검증하는 단계;를 더 구비하며,
   상기 PHD는 송신할 데이터와 최근 송신한 생체신호를 포함하여 해쉬값을 생성하고, 그 해쉬값과 상기 송신할 데이터를 결합하여 송신 메시지를 생성하여 상기 건강관리서버로 전송함을 특징으로 하는 건강관리서버의 생체신호를 이용한 인증방법.
3. 제1항에 있어서,
   상기 건강관리서버가, 상기 로그인 정보가 수신되면, 그 로그인 정보로 인증된 사용자에 대응되게 데이터베이스에 저장된 생체정보들 중 최근 생체정보를 독출하고, 그 독출된 생체정보와 상기 로그인 정보를 토대로 해쉬값을 생성하고,
   그 해쉬값과 상기 로그인 정보에 포함된 해쉬값을 비교하여 무결성을 검증하는 단계;를 더 구비하며,
   상기 PHD는 상기 로그인 정보의 송신시에, 상기 로그인 정보와 최근 전송한 생체정보를 이용하여 해쉬값을 생성하고,
   그 해쉬값을 상기 로그인 정보에 부가하여 상기 건강관리서버로 전송함을 특징으로 하는 건강관리서버의 생체신호를 이용한 인증방법.
4. 제1항에 있어서,
   상기 건강관리서버가, 사용자 인증을 위한 생체정보가 수신되면, 그 생체정보의 사용자에 대응되게 데이터베이스에 저장된 생체정보들 중 최근 생체정보를 독출하고, 그 독출된 생체정보와 상기 수신된 생체정보를 토대로 해쉬값을 생성하고,
   그 해쉬값과 상기 수신된 생체정보에 포함된 해쉬값을 비교하여 무결성을 검증하는 단계;를 더 구비하며,
   상기 PHD는 상기 사용자 인증을 위한 생체정보의 송신시에, 상기 생체정보와 최근 전송한 생체정보를 이용하여 해쉬값을 생성하고, 그 해쉬값을 상기 사용자 인증을 위한 생체정보에 부가하여 상기 건강관리서버로 전송함을 특징으로 하는 건강관리서버의 생체신호를 이용한 인증방법.
5. 건강관리시스템에 있어서,
   사용자의 생체신호를 측정하여 측정시각과 함께 저장하는 PHD와,
   상기 PHD(Personal Healthcare Device)로부터 로그인 정보가 제공되면 로그인 정보를 인증하고, 로그인 정보로 인증된 사용자에 대응되게 데이터베이스에 저장된 생체정보들의 측정시각들 중 임의의 한 측정시각을 선택하고, 그 선택된 측정시각에 대한 시각정보를 상기 PHD로 전송하고,
   상기 PHD로부터 생체정보가 수신되면 그 생체신호와 상기 데이터베이스에 저장된 상기 선택된 측정시각의 생체정보를 비교하여 사용자 인증을 이행하는 건강관리서버;로 구성되며,
   상기 PHD는 사용자의 요청에 따라 로그인 정보를 상기 건강관리서버로 전송하며, 상기 건강관리서버로부터 시각정보가 수신되면, 그 시각정보에 대응되는 시각에 측정된 생체정보를 상기 건강관리서버로 전송함을 특징으로 하는 건강관리시스템.
6. 제5항에 있어서,
   상기 건강관리서버가,
   상기 사용자 인증된 PHD로부터 송신 메시지가 수신되면,
   상기 사용자 인증된 사용자에 대응되게 데이터베이스에 저장된 생체정보들 중 최근 생체정보를 독출하고, 그 독출된 생체정보와 상기 송신 메시지에 포함된 데이터를 포함하여 해쉬값을 생성하고,
   그 생성한 해쉬값과 상기 송신 메시지에 포함된 해쉬값을 비교하여 무결성을 검증하며,
   상기 PHD는 송신할 데이터와 최근 송신한 생체신호를 포함하여 해쉬값을 생성하고, 그 해쉬값과 상기 송신할 데이터를 결합하여 송신 메시지를 생성하여 상기 건강관리서버로 전송함을 특징으로 하는 건강관리시스템.
7. 제5항에 있어서,
   상기 건강관리서버가, 상기 로그인 정보가 수신되면, 그 로그인 정보로 인증된 사용자에 대응되게 데이터베이스에 저장된 생체정보들 중 최근 생체정보를 독출하고, 그 독출된 생체정보와 상기 로그인 정보를 토대로 해쉬값을 생성하고,
   그 해쉬값과 상기 로그인 정보에 포함된 해쉬값을 비교하여 무결성을 검증하며,
   상기 PHD는 상기 로그인 정보의 송신시에, 상기 로그인 정보와 최근 전송한 생체정보를 이용하여 해쉬값을 생성하고,
   그 해쉬값을 상기 로그인 정보에 부가하여 상기 건강관리서버로 전송함을 특징으로 하는 건강관리시스템.
8. 제5항에 있어서,
   상기 건강관리서버가, 사용자 인증을 위한 생체정보가 수신되면, 그 생체정보의 사용자에 대응되게 데이터베이스에 저장된 생체정보들 중 최근 생체정보를 독출하고, 그 독출된 생체정보와 상기 수신된 생체정보를 토대로 해쉬값을 생성하고,
   그 해쉬값과 상기 수신된 생체정보에 포함된 해쉬값을 비교하여 무결성을 검증하고,
   상기 PHD는 상기 사용자 인증을 위한 생체정보의 송신시에, 상기 생체정보와 최근 전송한 생체정보를 이용하여 해쉬값을 생성하고, 그 해쉬값을 상기 사용자 인증을 위한 생체정보에 부가하여 상기 건강관리서버로 전송함을 특징으로 하는 건강관리시스템.

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