KR101738593B1 - 복합 사용자 인증 시스템 및 방법 - Google Patents

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KR101738593B1
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Abstract

신분증의 사진 이미지 및 사용자의 동영상을 이용하여 복합 수단으로 사용자 인증을 수행함으로써, 한 번의 인증 절차를 통하여 신분증의 진본성과 사용자의 본인성을 함께 판단할 수 있는 복합 사용자 인증 시스템 및 방법이 개시된다.
일 측면에 따른 복합 사용자 인증 방법은, 신분증을 촬영한 정지영상으로부터 사용자의 신분증 사진 영역을 추출하는 단계와; 추출된 상기 신분증 사진 영역을 신분증 발급기관의 인증서버에 전송하여 신분증의 진본성 판단값을 리턴받는 단계와; 상기 신분증 사진 영역으로부터 적어도 하나의 제1 안면 특징점을 추출하는 단계와; 상기 사용자가 인증용 텍스트를 발음하는 동안 상기 사용자의 안면 이미지와 음성을 상기 사용자로부터 입력받는 단계와; 상기 사용자로부터 입력받은 상기 안면 이미지와 상기 음성으로부터 적어도 하나의 제2 안면 특징점과 적어도 하나의 음성 특징점을 추출하는 단계와; 상기 제2 안면 특징점과 상기 음성 특징점에 기초하여 상기 사용자의 본인 여부 판단값을 산출하는 단계; 및 상기 제1 안면 특징점과 상기 제2 안면 특징점에 기초하여 상기 사용자에 대한 사용자 인증을 수행하는 단계;를 포함한다.

Description

복합 사용자 인증 시스템 및 방법{SYSTEM AND METHOD FOR AUTHENTICATING USER BY MULTIPLE MEANS}
복합 사용자 인증 시스템 및 방법에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 실명확인증표(신분증 등)의 사진 이미지 및 사용자의 동영상을 이용하여 실명확인증표의 진본성(실명인증)과 사용자의 본인성(본인인증)을 함께 판단할 수 있는 비대면식 복합 사용자 인증 시스템 및 방법에 관한 것이다.
금융기관 및 관공서 업무를 인터넷으로 사용하는 경우에 신분증으로 실명을 확인하는 경우가 있다. 그런데, 신분증을 이용한 인증은 그 신분증이 위변조되었는지 여부를 그 신분증을 발급한 기관에 문의하여 판단할 수 있을 뿐, 신분증을 제출한 자가 본인인지 타인인지를 판단할 수는 없었다.
한편, 본인 인증을 하기 위해서 사용자의 안면 등을 촬영하고, 이를 이미 저장되어 있는 그 사용자의 사진과 비교하는 기법이 사용된다. 그런데, 이 경우에도 타인이 그 사용자의 사진 등을 미리 준비하여 촬영용 카메라에 제시함으로써 본인 인증을 무력화하는 경우가 있었다.
이와 같은 문제들로 인하여, 사용자가 신분증의 진본성("실명 인증")과 사용자의 본인 여부("본인 인증")를 함께 판단할 수 있는 사용자 인증 기술에 관한 요청이 있었다.
예컨대, 금융기관 및 관공서 업무를 인터넷으로 사용하는 경우에 실명확인증표(주민등록증, 면허증, 여권 등)로 실명을 확인하는 경우가 있다. 그런데, 실명확인증표를 이용한 인증은 그 실명확인증표가 위변조되었는지 여부를 그 실명확인증표를 발급한 기관에 문의하여 판단할 수 있을 뿐, 실명확인증표를 제출한 자의 본인 여부를 정확히 판단하는 데에는 어려움이 있었다.
예컨대, 기존 금융기관들 및 인터넷 전문은행등에서 비대면 계좌개설시 실명확인, 본인인증이 필요하다. 또한, 계속거래시에는 본인확인이 필요하다.
본 발명은 신분증의 사진 이미지 및 사용자의 동영상을 이용하여 복합 수단으로 사용자 인증을 수행함으로써, 한 번의 인증 절차를 통하여 신분증의 진본성과 사용자의 본인 여부를 함께 판단할 수 있는 복합 사용자 인증 시스템 및 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
즉, 본 발명은 실명확인증표의 사진 이미지 및 사용자의 카메라동영상을 이용하여 복합 수단으로 사용자 인증을 수행함으로써, 한 번의 인증 절차를 통하여 실명확인증표의 진본성(실명인증)과 사용자의 본인 여부(본인인증) 및 본인확인을 함께 판단할 수 있는 복합 사용자 인증 시스템 및 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
일 측면에 따른 복합 사용자 인증 방법은, 신분증을 촬영한 정지영상으로부터 사용자의 신분증 사진 영역을 추출하는 단계와; 추출된 상기 신분증 사진 영역을 신분증 발급기관의 인증서버에 전송하여 신분증의 진본성 판단값을 리턴받는 단계와; 상기 신분증 사진 영역으로부터 적어도 하나의 제1 안면 특징점을 추출하는 단계와; 상기 사용자가 인증용 텍스트를 발음하는 동안 상기 사용자의 안면 이미지와 음성을 상기 사용자로부터 입력받는 단계와; 상기 사용자로부터 입력받은 상기 안면 이미지와 상기 음성으로부터 적어도 하나의 제2 안면 특징점과 적어도 하나의 음성 특징점을 추출하는 단계와; 상기 제2 안면 특징점과 상기 음성 특징점에 기초하여 상기 사용자의 본인 여부 판단값을 산출하는 단계; 및 상기 제1 안면 특징점과 상기 제2 안면 특징점에 기초하여 상기 사용자에 대한 사용자 인증을 수행하는 단계;를 포함한다.
이 때, 상기 사용자로부터 입력받은 상기 안면 이미지와 상기 음성은 인증용 동영상으로서 기록될 수 있다.
또한, 상기 본인 여부 판단값을 산출하는 단계는, 상기 인증용 동영상을 기초로 상기 사용자의 안면에서 적어도 하나의 상기 제2 안면 특징점을 추출하는 단계와; 상기 인증용 동영상을 기초로 상기 사용자의 음성에서 적어도 하나의 상기 음성 특징점을 추출하는 단계와; 상기 제2 안면 특징점과 상기 음성 특징점의 대응관계에 기초하여 상기 본인 여부 판단값을 산출하는 단계;를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 제1 안면 특징점 및 상기 제2 안면 특징점은, 두 눈의 좌표, 적어도 하나의 안면 굴곡점, 안면 굴곡점들 사이의 위치 관계에 관한 정보를 적어도 포함할 수 있다.
또한, 상기 신분증 사진 영역이 훼손된 경우, 상기 안면 이미지 및 상기 제2 안면 특징점 중 적어도 하나를 이용하여 상기 신분증 사진 영역을 복원하는 단계;를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 신분증 사진 영역을 복원하는 단계 후에, 복원된 신분증 사진 영역을 상기 신분증 발급기관의 인증서버에 전송하여 상기 진본성 판단값을 다시 리턴받는 단계;를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 음성 특징점은, 음성의 진폭 및 주파수 정보, 그 밖의 필요한 정보를 포함할 수 있다.
또한, 상기 제2 안면 특징점과 상기 음성 특징점에 기초하여 상기 사용자의 본인 여부 판단값을 산출하는 단계에서, 상기 제2 안면 특징점의 상태가 변화하는 시각과 상기 음성 특징점의 상태가 변화하는 시각과의 일치도에 따라 상기 사용자의 본인 여부 판단값을 산출할 수 있다.
또한, 상기 사용자가 상기 인증용 텍스트를 발음하기 전에, 상기 사용자가 발음할 수 있는 소정의 인증용 텍스트를 상기 사용자에게 제시하는 단계;를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 사용자의 안면 이미지와 음성을 상기 사용자로부터 입력받는 단계에서, 주변환경의 조도가 임계조도값보다 높고, 주변환경의 소음도가 임계소음도값보다 낮은 경우에는 상기 사용자의 안면 이미지 및 음성을 모두 입력받고, 주변환경의 조도가 임계조도값보다 높고, 주변환경의 소음도가 임계소음도값보다 높은 경우에는 상기 사용자의 안면 이미지만을 입력받고, 주변환경의 조도가 임계조도값보다 낮고, 주변환경의 소음도가 임계소음도값보다 높은 경우에는 상기 사용자의 음성만 입력받도록 할 수 있다.
다른 측면에 따른 복합 사용자 인증 시스템은, 신분증 이미지 및 사용자 이미지를 획득하는 카메라부; 사용자 음성을 획득하는 마이크부; 획득된 상기 신분증 이미지, 상기 사용자 이미지 및 상기 사용자 음성을 처리하는 영상처리부; 상기 신분증 이미지, 상기 사용자 이미지 및 상기 사용자 음성으로부터 각각 적어도 하나의 제1 안면 특징점, 적어도 하나의 제2 안면 특징점, 적어도 하나의 음성 특징점을 추출하는 특징점 추출부; 신분증 사진 영역을 신분증 발급기관의 인증서버에 전송하고, 신분증의 진본성 판단값을 리턴받는 데이터 통신부; 상기 제2 안면 특징점과 상기 음성 특징점에 기초하여 상기 사용자의 본인 여부 판단값을 산출하는 본인여부 판단값 산출부; 화면을 표시하는 디스플레이부; 및 메모리부;를 포함한다.
이 때, 상기 영상처리부는 상기 신분증 이미지로부터 상기 신분증 사진 영역을 추출할 수 있다.
또한, 상기 영상처리부는, 상기 사용자로부터 입력받은 상기 안면 이미지와 상기 음성을 인증용 동영상으로서 상기 메모리부에 기록할 수 있다.
또한, 상기 본인여부 판단값 산출부는, 상기 인증용 동영상을 기초로 상기 사용자의 안면에서 적어도 하나의 상기 제2 안면 특징점을 추출하고, 상기 인증용 동영상을 기초로 상기 사용자의 음성에서 적어도 하나의 상기 음성 특징점을 추출하며, 상기 제2 안면 특징점과 상기 음성 특징점의 대응관계에 기초하여 상기 본인 여부 판단값을 산출할 수 있다.
또한, 상기 제1 안면 특징점 및 상기 제2 안면 특징점은, 두 눈의 좌표, 적어도 하나의 안면 굴곡점, 안면 굴곡점들 사이의 위치 관계에 관한 정보를 적어도 포함할 수 있다.
또한, 상기 영상처리부는, 상기 신분증 사진 영역이 훼손된 경우, 상기 안면 이미지 및 상기 제2 안면 특징점 중 적어도 하나를 이용하여 상기 신분증 사진 영역을 복원할 수 있다.
또한, 상기 음성 특징점은, 음성의 진폭 및 주파수 정보를 포함할 수 있다.
또한, 상기 본인여부 판단값 산출부는, 상기 제2 안면 특징점의 상태가 변화하는 시각과 상기 음성 특징점의 상태가 변화하는 시각과의 일치도에 따라 상기 사용자의 본인 여부 판단값을 산출할 수 있다.
또한, 상기 디스플레이부에는 소정의 인증용 텍스트가 제시됨으로써, 상기 사용자가 상기 인증용 텍스트를 발음하도록 할 수 있다.
또 다른 측면에 따른 복합 사용자 인증 방법은, 신분증을 촬영한 정지영상으로부터 사용자의 신분증 사진 영역을 추출하는 단계와; 추출된 상기 신분증 사진 영역을 신분증 발급기관의 인증서버에 전송하여 신분증의 진본성 판단값을 리턴받는 단계와; 상기 사용자가 인증용 텍스트를 발음하는 동안 상기 사용자의 안면 이미지를 입력받는 단계와; 상기 신분증 사진 영역과 상기 사용자로부터 입력받은 상기 안면 이미지를 비교하여 사용자의 본인 여부를 판단하는 단계;를 포함한다.
본 발명을 이용하면, 한 번의 인증 절차를 통하여 신분증의 진본성(실명확인)과 사용자의 본인성(본인인증), 본인확인을 함께 판단할 수 있는 복합 사용자 인증 시스템 및 방법을 구현할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명을 이용하면, 신분증의 이미지가 열화된 경우에도 이미지를 복원하여 인식율을 높일 수 있는 복합 사용자 인증 시스템 및 방법을 구현할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명을 이용하면 조명이 어둡거나 소음이 많은 환경에서도 성공률이 높은 사용자 인증을 수행할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 복합 사용자 인증 시스템과 관련 서버와의 관계를 개략적으로 나타낸 도면,
도 2는 복합 사용자 인증 시스템의 일례에 따른 블록도,
도 3은 안면 특징점의 일례를 나타낸 도면,
도 4는 복합 사용자 인증 방법의 일례를 나타낸 흐름도,
도 5는 스마트폰의 은행 앱에 구현된 복합 사용자 인증 시스템의 일례를 나타낸 도면,
도 6은 복합 사용자 인증 방법이 휴대단말, 발급기관 인증서버, 금융기관 서버 간에서 수행되는 구체적인 절차를 예시한 흐름도,
도 7은 인증 환경의 상태에 따라 복합 사용자 인증 방법이 휴대단말, 발급기관 인증서버, 금융기관 서버 간에서 수행되는 다른 실시예를 나타낸 흐름도,
도 8은 안면 특징점과 음성 특징점을 이용한 본인 인증 절차의 일례를 나타낸 도면이다.
이하 도면을 참조하여 본 발명의 다양한 실시예를 상세하게 설명한다.
도 1은 복합 사용자 인증 시스템과 관련 서버와의 관계를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 1에서 나타낸 바와 같이, 복합 사용자 인증 시스템은 스마트폰과 같은 휴대단말(1) 내에서 앱(app)의 형태로 구현이 될 수 있다. 예컨대, 은행 금융거래 앱 내에 통합되어 사용되는 경우에는, 해당 금융거래 앱에 관한 금융기관 서버(3)와 통신 네트워크를 통하여 연결된다.
또한, 복합 사용자 인증 시스템은 휴대단말(1)의 카메라를 통하여 신분증(4)의 이미지 및 사용자(5)의 이미지를 획득하며, 획득된 신분증 이미지를 전송하여 위변조여부를 판단받을 수 있도록 그 신분증을 발급한 발급기관의 인증서버(2)와도 통신 네트워크를 통하여 연결된다.
한편, 도 1에서는 표시되지 않았으나, 휴대단말(1) 내에서 구현되는 기능의 일부를 휴대단말(1)과 통신 네트워크를 통하여 연결된 별도의 인증기관서버에서 분산하여 처리하도록 할 수 있다.
이하 명세서 전체에서, 복합 사용자 인증 시스템의 동작은 휴대단말(1) 내에서 구현되는 기능의 일부가 휴대단말(1)과 연결된 통신 네트워크를 통하여 연결된 별도의 인증기관서버에서 분산하여 처리되는 경우를 포함한다.
도 2는 복합 사용자 인증 시스템의 일례에 따른 블록도이다.
도 2에서 나타낸 바와 같이, 복합 사용자 인증 시스템은 카메라부(10), 마이크부(11), 영상처리부(12), 데이터통신부(13), 특징점 추출부(14), 본인여부 판단값 산출부(15), 메모리부(16) 및 디스플레이부(17)를 포함한다.
카메라부(10)는 신분증 이미지 및 사용자 이미지를 획득한다.
마이크부(11)는 사용자로부터 사용자의 음성을 획득한다.
영상처리부(12)는 획득된 신분증 이미지, 사용자 이미지 및 사용자 음성을 처리한다. 또한, 영상처리부(12)는 신분증 이미지로부터 신분증에 포함된 사용자의 사진 영역을 추출하기도 한다. 또한, 영상처리부(12)는 사용자의 (안면) 이미지와 음성을 인증용 동영상으로서 메모리부에 기록하기도 한다. 또한, 신분증 사진 영역이 훼손된 경우, 사용자로부터 획득된 안면 이미지 및 사용자로부터 획득된 안면 이미지에서 추출된 특징점을 이용하여 훼손된 신분증 사진 영역을 복원할 수도 있다.
또한, 영상처리부(12)는 기존에 촬영하여 메모리부(16)에 저장해둔 신분증 이미지를 불러오거나, 신분증 이미지의 명암과 밝기를 조정하거나, 신분증 이미지의 크기를 조절하는 등의 기능을 더 수행할 수도 있다.
데이터 통신부(13)는 신분증 사진 영역을 신분증 발급기관의 인증서버에 전송하고, 신분증의 진본성 판단값을 리턴받는다. 이를 통하여 복합 사용자 인증 시스템은 신분증의 진본성 여부를 발급기관에서 확인받을 수 있게 된다.
특징점 추출부(14)는, 신분증 이미지, 사용자 이미지 및 사용자 음성으로부터 각각 복수의 특징점을 추출한다.
예컨대 신분증 이미지와 사용자 이미지로부터는 사용자의 안면 특징점들을 추출한다. 또한, 사용자의 음성으로부터는 복수의 음성 특징점들을 추출한다.
안면 특징점들의 예로서, 두 눈의 좌표, 적어도 하나의 안면 굴곡점, 안면 굴곡점들 사이의 위치 관계에 관한 정보가 포함될 수 있다. 그 밖에도 사용자의 안면 이미지의 변화를 특정하는 데에 사용될 수 있는 다양한 기준과 정보가 더 포함될 수 있다.
또한, 음성 특징점은, 음성의 진폭 및 주파수 정보를 포함할 수 있다. 그 밖에도 사용자의 음성의 변화를 특정하는 데에 사용될 수 있는 다양한 기준과 정보가 더 포함될 수 있다.
본인여부 판단값 산출부(15)는 추출된 안면 특징점들과 음성 특짐징점들의 대응관계에 기초하여 본인 여부를 판단하는 판단값을 산출한다.
예컨대, 추출된 안면 특징점의 상태가 변화하는 시각과 음성 특징점의 상태가 변화하는 시각과의 일치도에 따라 상기 사용자의 본인 여부 판단값을 산출할 수 있다.
디스플레이부(17)는 앱의 실행 화면을 표시한다. 특히, 사용자로부터 인증용 동영상을 획득하기 위하여 필요한 인증용 텍스트를 표시하는 역할도 수행한다.
메모리부(18)에는 획득된 영상 및 음성들이 저장된다. 예컨대 사용자로부터 입력받은 안면 이미지와 음성이 인증용 동영상으로서 메모리부(18)에 저장될 수 있다.
또한, 메모리부(18)에는 최초 본인확인시 촬영된 사용자의 안면 이미지 데이터 및 음성 데이터에서 추출된 특징점 데이터를 저장한다. 이후, 계속 사용시에는 사용자 인증(본인 인증)을 수행할 때에 메모리부(18)에 저장된 안면 이미지 데이터 및 음성 데이터에서 추출된 특징점 데이터가, 인증을 위하여 촬영되는 사용자의 안면 이미지 및 음성과 비교하는 데에 사용된다.
도 3은 안면 특징점의 일례를 나타낸 도면이다.
안면 특징점은 신분증 이미지와 사용자 이미지로부터 추출되며, 사용자의 안면 이미지의 변화를 특정하는 데에 사용될 수 있는 다양한 기준과 정보가 활용될 수 있다.
도 3의 예에서는 사용자의 두 눈썹과 두 눈, 코 및 입에 관한 정보를 특징점으로 활용하였다. 즉, 사용자의 오른 눈썹의 끝점에 관한 특징점(300a,300b), 사용자의 왼 눈썹의 끝점에 관한 특징점(300c,300d), 사용자의 오른 눈의 끝점 및 동공에 관한 특징점(310a,310b,310c) 및 사용자의 왼 눈의 끝점 및 동공에 관한 특징점(310d,310e,310f), 사용자의 코끝에 관한 특징점(320), 사용자의 입술 끝점에 관한 특징점(330a,330b)을 활용하였다.
도 4는 복합 사용자 인증 방법의 일례를 나타낸 흐름도이다.
도 4에서 나타낸 바와 같이, 복합 사용자 인증 방법은 크게 신분증의 진본성을 확인하는 프로세스(AA)와 사용자 본인 인증을 수행하는 프로세스(BB)를 포함한다.
복합 사용자 인증 방법이 구현된 앱이 실행되는 등의 액션을 통하여 복합 사용자 인증 방법의 수행이 개시된다.
이 때, 휴대단말의 카메라를 통하여 신분증 이미지 획득 단계(410)가 수행된다.
획득된 신분증 이미지는 영상처리부에 의하여 신분증 사진 영역이 추출되도록 처리된다(430).
또한, 신분증 사진 영역은 위변조 상태를 판단하는 데에 활용된다(420). 즉, 추출된 신분증 사진 영역을 신분증 발급기관의 인증서버에 전송하여 신분증의 진본성 판단값을 리턴받음으로써, 해당 신분증이 위변조되었는지 여부를 외부의 발급기관 인증서버로부터 확인받게 된다.
한편, 사용자 본인 인증을 위해서 휴대단말의 화면에는 소정의 인증용 텍스트가 제시된다(440). 예컨대, 인증용 텍스트는 숫자열("5,8,0") 또는 문자열("오,팔,영")의 형태로 제시될 수 있다. 이러한 인증용 텍스트는 사용자로부터 인증용 동영상을 획득하는 데에 활용이 된다.
사용자는 인증용 텍스트를 읽을 것을 지시하는 안내에 따라 인증용 텍스트 를 읽게 되고, 휴대단말의 카메라와 마이크를 통하여 사용자가 인증용 텍스트를 읽는 동안의 영상 및 음성이 획득된다(450).
인증용 동영상이 획득되면, 영상으로부터는 사용자의 안면 특징점이 추출되고, 음성으로부터는 사용자의 음성 특징점이 추출된다(460).
이후, 안면 특징점과 음성 특징점에 기초하여 사용자의 본인 여부 인증이 수행된다(470). 예컨대, 본인 여부 인증을 위한 판단값을 산출한 후, 해당 판단값이 본인임을 의미하는 임계값 이상인 경우에는 본인 인증이 성공한 것으로 처리할 수 있다.
도 5는 스마트폰의 은행업무 앱에 구현된 복합 사용자 인증 시스템의 일례를 나타낸 도면이다.
도 4에서 예시한 복합 사용자 인증 방법은 도 5에서 예시한 바와 같이 스마트폰의 은행업무 앱의 형태로 구현될 수 있다.
즉, 사용자가 은행업무 앱을 실행하면(500), 앞서 도 4를 참조하여 설명한 신분증 위변조 감별에 관한 프로세스(AA)가 발급기관 인증서버(2)와의 사이에서 신분증의 사진 영역 이미지를 주고받음으로써 수행된다. 예컨대, 발급기관 인증서버(2)가 행정자치부의 주민등록증용 인증서버인 경우에, 발급기관 인증서버는 "신분증 진위여부"와 관련하여 "True" 또는 "False" 중 어느 하나의 값을 리턴한다.
신분증에 관한 인증이 성공하게 되면, 다음으로 사용자 본인이 앱을 사용하고 있는지 여부를 인증하기 위한 프로세스(BB)가 수행된다.
프로세스(AA)와 프로세스(BB)에서 모두 인증이 성공하는 경우에는, 실행중인 은행업무 앱을 통하여 사용자는 희망하는 은행업무를 계속적으로 수행할 수 있게 된다(510).
도 5의 예시에서는 스마트폰에 구현된 은행업무 앱 내에 복합 사용자 인증 시스템이 통합된 경우를 설명하였으나, 앱의 유형은 은행업무 관련 앱으로만 한정되는 것이 아니며 다양한 유형의 사용자 인증을 요하는 앱에 활용될 수 있다.
또한, 하나의 앱에 복합 사용자 인증 시스템이 통합되지 않더라도, 제1 앱의 실행 중에 복합 사용자 인증 시스템을 구현하는 제2 앱을 구동하여 사용자 인증 절차를 수행하고, 인증 결과가 성공적인 경우에 제1 앱에 연계하도록 함으로써 사용자가 제1 앱을 계속적으로 사용할 수 있게끔 복합 사용자 인증 기능을 별도의 앱에 분리하는 것도 가능하다.
도 6은 복합 사용자 인증 방법이 휴대단말, 발급기관 인증서버, 금융기관 서버 간에서 수행되는 구체적인 절차를 예시한 흐름도이다.
앞서 도 1에서도 언급하였듯이, 도 6에서 예시한 복합 사용자 인증 방법은 스마트폰과 같은 휴대단말 내에서 앱(app)의 형태로 구현이 될 수 있다. 예컨대, 은행 금융거래 앱 내에 통합되어 사용되는 경우에는, 해당 금융거래 앱에 관한 금융기관 서버(3)와 통신 네트워크를 통하여 연결된다.
휴대단말(1)에서 앱이 실행됨으로써 복합 사용자 인증 방법의 절차가 개시된다(610).
앱에서는 신분증을 촬영할 것을 안내하는 메시지가 디스플레이되며, 신분증 이미지는 카메라부를 통하여 획득된다 (612).
획득된 신분증 이미지로부터 신분증에 포함된 사진 이미지가 추출되고(614), 이는 발급기관의 인증서버(2)로 전송된다(615). 전송될 타겟 서버에 관한 정보(ip주소 등)는 앱에서 관리를 할 수도 있으며, 도6에서 표시되지 않은 인증기관 서버에 문의하여 정보를 얻을 수도 있다.
발급기관의 인증서버(2)는 수신한 신분증 사진 이미지를 이미 저장하고 있는 신분증 사진 이미지와 비교함으로써 위변조 여부를 판단한 후(616), 그 결과값을 휴대단말로 회신한다(617). 앞서 언급하였듯이, 행정자치부의 주민등록증 진위여부 판단에 대해서는 "True", "False" 중 어느 하나의 값을 얻게 된다.
한편, 휴대단말의 앱에서 별도로 신분증 위변조 확인에 관한 추가적인 감별기능모듈을 더 구비할 수도 있다. 예컨대, 주민등록증의 경우 바탕무늬의 왼쪽모서리에 태극모양이 걸쳐있고, 가운데 하단에 지구(환태평양) 모양이 표시되는 패턴을 가지고 있다.
또한, 신분증의 중앙 좌측부에 물결모양의 선으로 둘러싼 무지개색의 태극 및 태극을 중심으로 왼쪽에서 위로 점점 커지는 대한민국 글자, 왼쪽 아래에서 오른쪽 가운데로 점점 커지는 문양, 여러 개의 작은 태극문양이 홀로그램으로서 표시되는 패턴을 가지고 있다.
따라서, 이러한 패턴의 특징을 복합 사용자 인증 시스템의 영상처리부에서 더 판단함으로써, 발급기관 인증서버로부터의 진본성 판단결과보다 더욱 정확한 판단을 할 수도 있다.
이와 같은 진본성 판단을 위한 절차를 수행한 결과를 바탕으로, 진본성 판단을 수행한다(618).
만약 진본성이 담보된다면, 사용자로부터 카메라를 통하여 음성 및 동영상을 획득하는 절차가 수행된다(620).
또한, 획득된 음성 및 동영상을 바탕으로 안면 특징점을 추출하는 절차(622)와 음성 특징점을 추출하는 절차(624)가 수행됨으로써 사용자 본인 여부 인증이 수행된다.
또한 신분증 사진이미지와 동영상 안면 이미지를 비교함으로써 진본의 신분증을 소지한 본인이 은행거래 앱을 이용하고 있음에 관한 인증을 최종적으로 수행하게 된다(626). 그 결과 인증이 성공하면(627), 인증결과가 금융기관 서버(3)로 전달되며(629), 금융기관 서버(3)에서는 인증결과를 수신한 후 거래를 계속 진행할 수 있게 된다(630).
한편, 도 1에서 언급한 바와 같이, 도 6의 예에서도 휴대단말(1) 내에서 구현되는 기능의 일부를 휴대단말(1)과 통신 네트워크를 통하여 연결된 별도의 인증기관서버(도면에 나타내지 않음)에서 분산하여 처리하도록 할 수 있다.
도 7은 인증 환경의 상태에 따라 복합 사용자 인증 방법이 휴대단말, 발급기관 인증서버, 금융기관 서버 간에서 수행되는 다른 실시예를 나타낸 흐름도이다.
휴대단말(1)에서 앱이 실행됨으로써 복합 사용자 인증 방법의 절차가 개시된다(710).
앱에서는 신분증을 촬영할 것을 안내하는 메시지가 디스플레이되며, 신분증 이미지는 카메라부를 통하여 획득된다 (712).
획득된 신분증 이미지로부터 신분증에 포함된 사진 이미지가 추출되고(714), 이는 발급기관의 인증서버(2)로 전송된다(715). 전송될 타겟 서버에 관한 정보(ip주소 등)는 앱에서 관리를 할 수도 있으며, 도6에서 표시되지 않은 인증기관 서버에 문의하여 정보를 얻을 수도 있다.
발급기관의 인증서버(2)는 수신한 신분증 사진 이미지를 이미 저장하고 있는 신분증 사진 이미지와 비교함으로써 위변조 여부를 판단한 후(716), 그 결과값을 휴대단말로 회신한다(717). 앞서 언급하였듯이, 행정자치부의 주민등록증 진위여부 판단에 대해서는 "True", "False" 중 어느 하나의 값을 얻게 된다.
진본성 판단을 위한 절차를 수행한 결과를 바탕으로, 진본성 판단을 수행한다(718).
이후, 인증 환경의 상태를 판단하기 위하여 소음도 및 조도가 측정된다(720). 소음도는 휴대단말의 마이크부를 통하여, 조도는 휴대단말의 조도센서를 통하여 각각 측정될 수 있다.
만약 소음도가 임계소음값보다 크고(즉, 주변 소음이 지나치게 심하고), 조도가 임계조도보다 높은(즉, 촬영하기에 충분히 밝은) 경우에는, 휴대단말의 카메라부를 통하여 사용자의 안면 이미지가 획득된다(722,724,726). 이 경우, 사용자의 음성 데이터는 획득되지 않는다.
만약 소음도가 임계소음값보다 작고(즉, 주변 소음이 비교적 심하지 않고), 조도가 임계조도보다 높은(즉, 촬영하기에 충분히 밝은) 경우에는, 휴대단말의 카메라부를 통하여 사용자의 안면 이미지 데이터 및 음성 데이터가 각각 카메라부 및 마이크부를 통하여 획득된다(722,728,730).
만약 소음도가 임계소음값보다 작고(즉, 주변 소음이 비교적 심하지 않고), 조도가 임계조도보다 낮은(즉, 촬영하기에 곤란하도록 어두운) 경우에는, 휴대단말의 마이크부를 통하여 사용자의 음성 데이터만이 획득된다(722,728,732). 이 경우, 사용자의 안면 이미지 데이터는 획득되지 않는다.
위와 같은 세 가지 경우에 대하여 각각 조도 및 소음도를 고려하여 본인인증이 수행되면(734), 본인인증의 결과가 금융기관 서버로 전달된다(735). 만약 본인 인증이 성공한 경우라면, 금융기관 서버(3)에서는 인증결과를 수신한 후 거래를 계속 진행할 수 있게 된다(736).
한편, 도면에 나타내지는 않았으나, 소음도가 임계소음값보다 높은 상태에서 조도 또한 임계조도보다 낮은 경우에는, 음성 데이터 및 안면 이미지 데이터 중 어느 것도 신뢰성 있게 획득할 수 없게 된다(722,724). 이 경우에는 사용자로 하여금 재촬영을 하도록 하거나, 장소를 이동하여 재촬영을 하도록 하는 등의 안내 메시지를 출력하는 절차가 더 수행될 수 있다.
도 8은 안면 특징점과 음성 특징점을 이용한 본인 인증 절차의 일례를 나타낸 도면이다.
앞서 휴대단말에서 본인 여부 인증을 수행하기 위하여 인증용 텍스트를 표시하고, 안내에 따라 사용자가 인증용 텍스트를 읽으면 인증용 동영상을 획득하도록 함을 설명하였다.
도 7의 실시예에서는 인증용 텍스트로서 "5,8,0"이 제시된 경우를 상정하였다.
도 7의 실시예에서, 사용자는 시각 t=0일 때에 "5"를 발음하며, 시각 t=t1일 때에 "8"을, 시각 t=t2일 때에 "0"을 발음한다. 발음에 따른 안면 영상의 변화가 도 7에 나타나 있다.
안면 특징점을 추출하는 기법은 다양하다. 예컨대, 눈의 좌표를 설정하거나, 안면의 굴곡점 설정하거나, 안면 굴곡점의 위치관계를 설정하거나, 대칭관련 이미지를 추출하거나, 안면 윤곽선을 추출하는 등으로 특징점을 설정할 수 있다.
또한, 설정한 특징점을 추출한 후 얼굴의 이미지를 벡터화하여 비교 검토할 수 있다.
그 밖에, 동영상에서 좋은 이미지만을 검출하여 특징점을 추출할 수도 있고, 소실된 부분을 복원한 후에 추출할 수도 있다.
또한, 유사도 설정 방법으로는 이미지를 3개정도의 칼라별로 색을 분리하여 밝기의 점층 정도를 수치화하여 색을 세밀 구별정도를 판별하는 기법이 사용될 수도 있다.
한편, 발음에 따른 안면 영상의 변화로 인하여 안면의 특징점들도 절대위치 및 상대위치가 변화한다. 도 7의 실시예에서는 윗입술의 중점을 특징점으로 하여, 특징점의 수직 위치를 기록한 그래프를 예시하였다.
도 7에서 나타내었듯이, "5", "8", "0"을 발음함에 따라 특징점의 높이가 h1 ~ h3 사이를 변화하며, 그 변화의 타이밍은 각각 t1 및 t2가 됨을 알 수 있다.
또한, 발음에 따라서 음성 특징점도 변화함을 도 7에 나타내었다.
도 7에서 나타낸 바와 같이, t1 및 t2에서 음성 특징점(파형이 급격히 변화하는 부분)이 관찰되었음을 알 수 있다.
따라서, 인증용 텍스트에 따라 진행되는 입술 특징점의 변화 시각과 음성 특징점의 변화 시각이 t1 및 t2로 일치한다는 결과를 얻음으로써, 사용자 본인이 현재 휴대단말의 앱을 사용하고 있음을 추정할 수 있게 된다.
이상에서는 다양한 실시예를 바탕으로 본 발명에 따른 복합 사용자 인증 시스템 및 방법을 설명하였으나, 본 발명의 권리범위는 이상에서 언급한 실시예들만으로 한정되는 것이 아니며 특허청구범위를 벗어나지 않는 한도 내에서라면 다양한 변형 실시예 또한 발명의 권리범위에 속함은 물론이다.
예컨대, 소음이 과다하게 발생하는 환경에서는 음성을 제외한 얼굴만으로 인증 처리를 수행하는 실시예도 가능하다. 이 경우에는 신분증의 사진 이미지 영역에서 추출한 복수의 특징점("제1 특징점")과 사용자로부터 카메라부를 통하여 획득한 안면 이미지에서 추출한 복수의 특징점("제2 특징점")을 비교하는 것만으로, 음성 특징점의 활용 없이 사용자 인증을 수행하는 실시예도 가능하다.
또한, 어두운 환경에서는 안면 이미지를 제외한 음성만으로 인증 처리를 수행하는 실시예도 가능하다. 이 경우에는 인증용 동영상에서 추출한 복수의 음성 특징점을 인증용 텍스트에 기초한 발음 패턴과 비교하는 것만으로, 안면 특징점의 활용 없이 사용자 인증을 수행하는 실시예도 가능하다.
1 . . . . . . . 휴대단말
2 . . . . . . . 발급기관 인증서버
3 . . . . . . . 금융기관 서버
4 . . . . . . . 신분증
5 . . . . . . . 사용자
10 . . . . . . . 카메라부
11 . . . . . . .마이크부
12 . . . . . . . 영상처리부
13 . . . . . . . 데이터통신부
14 . . . . . . . 특징점 추출부
15 . . . . . . . 본인여부 판단값 산출부
16 . . . . . . . 메모리부
17 . . . . . . . 디스플레이부

Claims (21)

  1. 신분증을 촬영한 정지영상으로부터 사용자의 신분증 사진 영역을 추출하는 단계와;
    추출된 상기 신분증 사진 영역을 신분증 발급기관의 인증서버에 전송하여 신분증의 진본성 판단값을 리턴받는 단계와;
    상기 신분증 사진 영역으로부터 적어도 하나의 제1 안면 특징점을 추출하는 단계와;
    상기 사용자가 인증용 텍스트를 발음하는 동안 상기 사용자의 안면 이미지와 음성을 상기 사용자로부터 입력받는 단계와;
    상기 사용자로부터 입력받은 상기 안면 이미지와 상기 음성으로부터 적어도 하나의 제2 안면 특징점과 적어도 하나의 음성 특징점을 추출하는 단계와;
    상기 제2 안면 특징점과 상기 음성 특징점에 기초하여 상기 사용자의 본인 여부 판단값을 산출하는 단계; 및
    상기 제1 안면 특징점과 상기 제2 안면 특징점에 기초하여 상기 사용자에 대한 사용자 인증을 수행하는 단계; 및
    상기 신분증 사진 영역이 훼손된 경우, 상기 안면 이미지 및 상기 제2 안면 특징점 중 적어도 하나를 이용하여 상기 신분증 사진 영역을 복원하는 단계;를 포함하는, 복합 사용자 인증 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 사용자로부터 입력받은 상기 안면 이미지와 상기 음성은 인증용 동영상으로서 기록되는, 복합 사용자 인증 방법.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 본인 여부 판단값을 산출하는 단계는,
    상기 인증용 동영상을 기초로 상기 사용자의 안면에서 적어도 하나의 상기 제2 안면 특징점을 추출하는 단계와;
    상기 인증용 동영상을 기초로 상기 사용자의 음성에서 적어도 하나의 상기 음성 특징점을 추출하는 단계와;
    상기 제2 안면 특징점과 상기 음성 특징점의 대응관계에 기초하여 상기 본인 여부 판단값을 산출하는 단계;를 더 포함하는, 복합 사용자 인증 방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제1 안면 특징점 및 상기 제2 안면 특징점은, 두 눈의 좌표, 적어도 하나의 안면 굴곡점, 안면 굴곡점들 사이의 위치 관계에 관한 정보를 적어도 포함하는, 복합 사용자 인증 방법.
  5. 삭제
  6. 제1항에 있어서,
    상기 신분증 사진 영역을 복원하는 단계 후에, 복원된 신분증 사진 영역을 상기 신분증 발급기관의 인증서버에 전송하여 상기 진본성 판단값을 다시 리턴받는 단계;를 더 포함하는, 복합 사용자 인증 방법.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 음성 특징점은, 음성의 진폭 및 주파수 정보를 포함하는, 복합 사용자 인증 방법.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 제2 안면 특징점과 상기 음성 특징점에 기초하여 상기 사용자의 본인 여부 판단값을 산출하는 단계에서,
    상기 제2 안면 특징점의 상태가 변화하는 시각과 상기 음성 특징점의 상태가 변화하는 시각과의 일치도에 따라 상기 사용자의 본인 여부 판단값을 산출하는, 복합 사용자 인증 방법.
  9. 신분증을 촬영한 정지영상으로부터 사용자의 신분증 사진 영역을 추출하는 단계와;
    추출된 상기 신분증 사진 영역을 신분증 발급기관의 인증서버에 전송하여 신분증의 진본성 판단값을 리턴받는 단계와;
    상기 신분증 사진 영역으로부터 적어도 하나의 제1 안면 특징점을 추출하는 단계와;
    상기 사용자가 인증용 텍스트를 발음하는 동안 상기 사용자의 안면 이미지와 음성을 상기 사용자로부터 입력받는 단계와;
    상기 사용자로부터 입력받은 상기 안면 이미지와 상기 음성으로부터 적어도 하나의 제2 안면 특징점과 적어도 하나의 음성 특징점을 추출하는 단계와;
    상기 제2 안면 특징점과 상기 음성 특징점에 기초하여 상기 사용자의 본인 여부 판단값을 산출하는 단계; 및
    상기 제1 안면 특징점과 상기 제2 안면 특징점에 기초하여 상기 사용자에 대한 사용자 인증을 수행하는 단계; 및
    상기 사용자가 상기 인증용 텍스트를 발음하기 전에, 상기 사용자가 발음할 수 있는 소정의 인증용 텍스트를 상기 사용자에게 제시하는 단계;를 더 포함하는, 복합 사용자 인증 방법.
  10. 신분증을 촬영한 정지영상으로부터 사용자의 신분증 사진 영역을 추출하는 단계와;
    추출된 상기 신분증 사진 영역을 신분증 발급기관의 인증서버에 전송하여 신분증의 진본성 판단값을 리턴받는 단계와;
    상기 신분증 사진 영역으로부터 적어도 하나의 제1 안면 특징점을 추출하는 단계와;
    상기 사용자가 인증용 텍스트를 발음하는 동안 상기 사용자의 안면 이미지와 음성을 상기 사용자로부터 입력받는 단계와;
    상기 사용자로부터 입력받은 상기 안면 이미지와 상기 음성으로부터 적어도 하나의 제2 안면 특징점과 적어도 하나의 음성 특징점을 추출하는 단계와;
    상기 제2 안면 특징점과 상기 음성 특징점에 기초하여 상기 사용자의 본인 여부 판단값을 산출하는 단계; 및
    상기 제1 안면 특징점과 상기 제2 안면 특징점에 기초하여 상기 사용자에 대한 사용자 인증을 수행하는 단계; 를 포함하며,
    이 때, 상기 사용자의 안면 이미지와 음성을 상기 사용자로부터 입력받는 단계에서,
    주변환경의 조도가 임계조도값보다 높고, 주변환경의 소음도가 임계소음도값보다 낮은 경우에는 상기 사용자의 안면 이미지 및 음성을 모두 입력받고,
    주변환경의 조도가 임계조도값보다 높고, 주변환경의 소음도가 임계소음도값보다 높은 경우에는 상기 사용자의 안면 이미지만을 입력받고,
    주변환경의 조도가 임계조도값보다 낮고, 주변환경의 소음도가 임계소음도값보다 높은 경우에는 상기 사용자의 음성만 입력받는, 복합 사용자 인증 방법.
  11. 신분증 이미지 및 사용자의 안면 이미지를 획득하는 카메라부;
    사용자 음성을 획득하는 마이크부;
    획득된 상기 신분증 이미지, 상기 안면 이미지 및 상기 사용자 음성을 처리하는 영상처리부;
    상기 신분증 이미지, 상기 안면 이미지 및 상기 사용자 음성으로부터 각각 적어도 하나의 제1 안면 특징점, 적어도 하나의 제2 안면 특징점, 적어도 하나의 음성 특징점을 추출하는 특징점 추출부;
    신분증 사진 영역을 신분증 발급기관의 인증서버에 전송하고, 신분증의 진본성 판단값을 리턴받는 데이터 통신부;
    상기 제2 안면 특징점과 상기 음성 특징점에 기초하여 상기 사용자의 본인 여부 판단값을 산출하는 본인여부 판단값 산출부;
    화면을 표시하는 디스플레이부; 및
    메모리부;를 포함하며,
    상기 디스플레이부에는 소정의 인증용 텍스트가 제시됨으로써, 상기 사용자가 상기 인증용 텍스트를 발음하도록 하는, 복합 사용자 인증 시스템.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 영상처리부는 상기 신분증 이미지로부터 상기 신분증 사진 영역을 추출하는, 복합 사용자 인증 시스템.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 영상처리부는, 상기 안면 이미지와 상기 음성을 인증용 동영상으로서 상기 메모리부에 기록하는, 복합 사용자 인증 시스템.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 본인여부 판단값 산출부는,
    상기 인증용 동영상을 기초로 상기 안면 이미지에서 적어도 하나의 상기 제2 안면 특징점을 추출하고, 상기 인증용 동영상을 기초로 상기 사용자의 음성에서 적어도 하나의 상기 음성 특징점을 추출하며, 상기 제2 안면 특징점과 상기 음성 특징점의 대응관계에 기초하여 상기 본인 여부 판단값을 산출하는, 복합 사용자 인증 시스템.
  15. 제11항에 있어서,
    상기 영상처리부 및 상기 마이크부는,
    주변환경의 조도가 임계조도값보다 높고, 주변환경의 소음도가 임계소음도값보다 낮은 경우에는 상기 사용자의 안면 이미지 및 음성을 모두 입력받고,
    주변환경의 조도가 임계조도값보다 높고, 주변환경의 소음도가 임계소음도값보다 높은 경우에는 상기 사용자의 안면 이미지만을 입력받고,
    주변환경의 조도가 임계조도값보다 낮고, 주변환경의 소음도가 임계소음도값보다 높은 경우에는 상기 사용자의 음성만 입력받는, 복합 사용자 인증 시스템.
  16. 제11항에 있어서,
    상기 제1 안면 특징점 및 상기 제2 안면 특징점은, 두 눈의 좌표, 적어도 하나의 안면 굴곡점, 안면 굴곡점들 사이의 위치 관계에 관한 정보를 적어도 포함하는, 복합 사용자 인증 시스템.
  17. 제11항에 있어서,
    상기 영상처리부는, 상기 신분증 사진 영역이 훼손된 경우, 상기 안면 이미지 및 상기 제2 안면 특징점 중 적어도 하나를 이용하여 상기 신분증 사진 영역을 복원하는, 복합 사용자 인증 시스템.
  18. 제11항에 있어서,
    상기 음성 특징점은, 음성의 진폭 및 주파수 정보를 포함하는, 복합 사용자 인증 시스템.
  19. 제11항에 있어서,
    상기 본인여부 판단값 산출부는, 상기 제2 안면 특징점의 상태가 변화하는 시각과 상기 음성 특징점의 상태가 변화하는 시각과의 일치도에 따라 상기 사용자의 본인 여부 판단값을 산출하는, 복합 사용자 인증 시스템.
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