KR101924190B1 - 음성인식을 이용한 본인인증 보안 시스템 - Google Patents

음성인식을 이용한 본인인증 보안 시스템 Download PDF

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Abstract

본 발명에 따른 음성인식을 이용한 본인인증 보안 시스템은
보안장치에 구비된 음성인식단말을 통해 사용자로부터 암호메세지에 대한 음성데이터를 입력받아 음성암호정보로 설정하는 암호설정모듈;
상기 보안장치의 보안 설정 여부를 제어하는 보안설정모듈;
상기 음성인식단말을 통해 음성정보를 입력받는 성문입력부와, 입력된 상기 음성정보를 상기 음성암호정보와 비교 처리하여 일치 여부에 따라 상기 보안장치의 보안 해제 여부를 제어하는 보안해제설정부 및, 상기 음성정보와 상기 음성암호정보의 불일치 횟수가 기 설정된 기준불일치수를 초과함에 따라 경고신호를 출력하는 경고알림부를 포함하는 보안해제모듈;을 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

음성인식을 이용한 본인인증 보안 시스템{A Security System Base On Voice Recognition}
본 발명은 음성인식을 이용한 본인인증 보안 시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게 설명하면 사용자의 음성인식을 통한 보안 잠금/해제 기능을 제공함으로써 사용의 편리성을 높이며, 보안성을 보다 강화한 음성인식을 이용한 본인인증 보안 시스템에 관한 것이다.
다수의 자동화된 시스템은 정보에 액세스하거나 다양한 동작을 수행하기 위해, 전화 키(telephone key)를 이용하여 보안 암호 또는 코드를 입력하는 것을 필요로 한다.
예를 들어, 자동화된 은행 업무 시스템은 계좌 정보를 검색하기 위해 보안 암호 또는 보안 코드를 필요로 할 수 있다. 이러한 시스템은 사용자에게 생년월일이나 사회 보장 번호와 같은 비밀 정보, 또는 사용자와 연관된 기타 암호를 입력할 것을 프롬프트할 수 있다.
그러고 나서, 그 시스템은 비밀 정보나 암호의 저장된 기록과 사용자의 입력 또는 응답을 대조하여, 사용자의 진정성을 검증한다. 이러한 단순한 숫자 암호는 종종 몰래 알아내는 것이 비교적 쉽다.
다양한 애플리케이션은 작업을 수행하기 위해, 전화 또는 다이얼로그 시스템을 이용하여, 사용자에게 프롬프트에 대한 응답으로서 음성 정보를 입력할 것을 프롬프트한다.
이들 애플리케이션은 음성 인식 시스템을 이용하여 입력 음성을 인식한다. 이러한 음성 인식 시스템은 문법을 이용하여 발성 내의 단어를 인식한다. 보안 정보를 위한 전화나 다이얼로그 시스템의 환경에서는, 보안 데이터를 위한 문법을 구성하는 것이 어렵다.
이는, 문법이 단어를 인식하기 위해서는, 그 단어를 위해 작성된 규칙을 가져야 하기 때문이다. 따라서, 비밀 암호 정보로서 종종 이용되는 적절한 이름과 기타 단어는 문법으로 잘 처리되지 않는다. 또한, 문법이 비밀 암호를 포함하는 경우에도, 자동화된 음성 인식이 보안 애플리케이션이나 시스템의 외부의 전화 다이얼로그 시스템에서 일어나면, 그 비밀 암호 정보는 일반적으로 보안 상태에 있지 않기 때문에 보안이 훼손된다.
이에 대한 문제점을 해결하기 위해, 한국 공개특허 제 10-2008-0019210호에 ‘보안 정보를 위한 음성 인식 시스템’이 개시되어 있다.
상기 발명은 보안 정보를 위한 음성 인식 시스템에 관련한 것으로서, 음성 인식 시스템의 실시예는 보안 시스템과 인터페이스하는 서브워드 음성 인식 컴포넌트를 포함한다. 서브워드 음성 인식 컴포넌트는 암호 또는 보안 코드와 같은 입력 발성에 대한 서브워드 음성 단위를 제공한다. 입력 발성에 대한 서브워드 음성 단위는 인증을 위해 보안 시스템에 제공된다.
따라서 상기 발명의 음성 인식 시스템은 보안 시스템과 인터페이스하는 서브워드(sub-word) 음성 단위 인식 컴포넌트를 포함한다. 서브워드 음성 단위 인식 컴포넌트는 사용자로부터 암호나 비밀 정보를 표현한 음성 입력 발성을 수신하고, 발성 내의 서브워드 음성 단위를 인식하며, 그 서브워드 음성 단위를 보안 시스템에 제공하여 저장된 정보나 데이터와 서브워드 음성 단위를 대조한다.
이와 같은 서브워드 음성 단위 방식을 이용한 음성 보안 시스템의 경우 그 인식성 및 보안 데이터를 위한 문법 구성에 관련한 것이나, 음성 보안 시스템의 경우 그 핵심이 보안에 있기 때문에 보안성을 높일 해결책 역시 필요하다.
따라서 상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위해 사용자의 음성인식을 통한 보안 잠금/해제 기능을 제공함으로써 사용의 편리성을 높이며, 보안성을 보다 강화한 음성인식을 이용한 본인인증 보안 시스템을 개발할 필요성이 대두되는 실정이다.
본 발명은 상기 기술의 문제점을 극복하기 위해 안출된 것으로, 사용자의 음성인식을 통한 보안 잠금/해제 기능을 제공함으로써 사용의 편리성을 높이며, 보안성을 보다 강화한 음성인식을 이용한 본인인증 보안 시스템을 제공하는 것을 주요 목적으로 한다.
본 발명의 다른 목적은, 음성인식 외에도 추가적인 보안 수단을 더 제공함으로써 보안성을 보다 강화하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은, 비상상황 발생시 사용자로부터 제공받은 음성데이터를 기반으로 보안업체로 하여금 비상상황에 실시간 대처할 수 있도록 함으로써 사용자에 대한 보호 기능을 제공하는 것이다.
본 발명의 추가 목적은, 음성정보의 샘플화를 통하여 음성정보에 포함된 파형을 표준화하고, 그를 통해 사용자가 입력하는 음성에 대한 인식률을 보다 높일 수 있도록 하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 음성인식을 이용한 본인인증 보안 시스템은, 보안장치에 구비된 음성인식단말을 통해 사용자로부터 암호메세지에 대한 음성데이터를 입력받아 음성암호정보로 설정하는 암호설정모듈; 상기 보안장치의 보안 설정 여부를 제어하는 보안설정모듈; 상기 음성인식단말을 통해 음성정보를 입력받는 성문입력부와, 입력된 상기 음성정보를 상기 음성암호정보와 비교 처리하여 일치 여부에 따라 상기 보안장치의 보안 해제 여부를 제어하는 보안해제설정부 및, 상기 음성정보와 상기 음성암호정보의 불일치 횟수가 기 설정된 기준불일치수를 초과함에 따라 경고신호를 출력하는 경고알림부를 포함하는 보안해제모듈;을 포함하는 것을 특징으로 한다.
더불어, 상기 암호설정모듈은, 상기 사용자로부터 추가암호메시지에 대한 문자열을 입력받아 추가암호정보로 설정하는 추가암호설정부를 더 포함하고, 상기 보안해제모듈은, 상기 보안장치를 통해 문자정보를 입력받는 문자입력부를 더 포함하며, 상기 보안해제설정부는, 상기 음성정보를 상기 음성암호정보와 비교 처리하여 일치 여부를 판단하는 음성일치판단파트와, 상기 문자정보를 상기 추가암호정보와 비교 처리하여 일치 여부를 판단하는 문자일치판단파트 및, 상기 음성일치판단파트 및 상기 문자일치판단파트에서 판단된 일치 여부에 따라 상기 보안장치의 보안 해제 여부를 제어하는 보안해제파트를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 보안 시스템은, 상기 음성인식단말을 통해 상기 사용자로부터 위급상황메시지에 대한 음성데이터를 입력받아 위급암호정보로 설정하는 위급멘트설정부 및, 입력된 상기 음성정보를 상기 위급암호정보의 일치 여부에 따라 기 설정된 비상상황발생정보를 보안업체단말에 전송하는 위급상황알림부를 포함하는 위급상황대비모듈;을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
추가적으로, 상기 위급상황대비모듈은, 상기 사용자의 이름, 거주지 주소, 긴급연락처 등을 포함하는 비상상황발생정보를 입력받는 사용자정보입력부를 더 포함하며, 상기 위급상황알림부는, 입력된 상기 음성정보를 상기 위급암호정보의 일치 여부에 따라 상기 비상상황발생정보를 상기 보안업체단말 및 상기 긴급연락처로 전송하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 음성인식을 이용한 본인인증 보안 시스템은,
1) 사용자의 음성인식을 통한 보안 잠금/해제 기능을 제공함으로써 사용의 편리성을 높이며, 보안성을 보다 강화한 음성인식을 이용한 본인인증 보안 시스템을 제공하고,
2) 음성인식 외에도 추가적인 보안 수단을 더 제공함으로써 보안성을 보다 강화하였으며,
3) 비상상황 발생 시 사용자로부터 제공받은 음성데이터를 기반으로 보안업체로 하여금 비상상황에 실시간 대처할 수 있도록 함으로써 사용자에 대한 보호 기능을 제공하고,
4) 음성정보의 샘플화를 통하여 음성정보에 포함된 파형을 표준화하고, 그를 통해 사용자가 입력하는 음성에 대한 인식률을 보다 높일 수 있도록 한 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 시스템에 대한 개략적인 구성을 나타낸 개념도.
도 2는 본 발명의 시스템의 기본 구성을 도시한 블록도.
도 3은 본 발명의 시스템의 세부 구성을 도시한 블록도.
도 4는 본 발명의 추가암호를 포함하는 보안 해제 프로세스를 나타낸 순서도.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명하도록 한다. 첨부된 도면은 축척에 의하여 도시되지 않았으며, 각 도면의 동일한 참조 번호는 동일한 구성 요소를 지칭한다.
도 1은 본 발명의 시스템(10)에 대한 개략적인 구성을 나타낸 개념도이다.
도 1을 참조하여 설명하면, 본 발명의 음성인식을 이용한 본인인증 보안 시스템(10)은, 기본적으로 보안장치(30) 및 보안장치(30)에 구비된 음성인식단말에 음성정보를 입력하는 사용자(20)를 포함하여 구성된다.
보안장치(30)는 보안을 담당할 수 있는 장치로서, 예를 들어 대표적인 예를 들 경우 스마트폰의 보안 어플리케이션이 대표적인 보안장치(30)가 될 수 있다. 따라서 이러한 보안 어플리케이션에 있어 온라인 상거래를 위한 결제 시 필요한 온라인 보안 수단 역시 보안장치(30)가 될 수 있다.
이에 더하여 스마트폰의 보안 어플리케이션 뿐 아니라 가정의 도어락 뿐 아니라 특정 기계나 물품에 대한 접근 및 사용 제한 잠금 및 해제 등 다양한 잠금 및 보안 설정이 가능한 장치라면 그 종류를 가리지 않는다. 더불어 본 발명의 보안 시스템(10)은 음성인식을 이용하는 만큼, 보안장치(30)의 보안 설정 및 해제를 위해서는 음성인식단말이 구비되어 사용자(20)로부터 음성정보를 입력받아 보안을 설정 및 해제할 수 있다. 이러한 음성인식단말은 실제 장치로서 구비된 보안장치(30)에 포함된 마이크 등을 포함할 수도 있으며, 혹은 온라인 보안을 위한 서버로서의 역할을 보안장치(30)가 수행되는 경우, 해당 보안이 구동되는 스마트폰 등의 단말에 구비된 마이크 등이 음성인식단말로서의 기능을 수행할 수 있음은 물론이다.
사용자(20)는 보안장치(30)에 구비된 음성인식단말에 음성정보를 입력하는 주체로서, 암호메시지에 대한 음성데이터를 입력하여 음성암호를 설정할 수 있으며, 해당 음성암호에 대한 음성정보를 입력하여 보안을 설정 및 해제할 수 있다.
이와 같은 본 발명의 음성인식을 이용한 본인인증 보안 시스템(10)의 구성에 대해 도면과 함께 상세하게 설명하면 다음과 같다.
도 2는 본 발명의 시스템(10)의 기본 구성을 도시한 블록도이다.
도 2를 참조하여 설명하면, 본 발명의 음성인식을 이용한 본인인증 보안 시스템(10)은, 암호설정모듈(100), 보안설정모듈(200), 보안해제모듈(300)을 기본적으로 포함하는 것을 특징으로 한다.
암호설정모듈(100)은 보안장치(30)에 구비된 음성인식단말을 통해 사용자(20)로부터 암호메세지에 대한 음성데이터를 입력받아 음성암호정보로 설정하는 기능을 수행하는 것이다. 사용자(20)는 상술한 보안장치(30)에 구비된 음성인식단말에 기 설정된 암호메세지에 대한 음성데이터를 직접 입력하여 이를 음성암호정보로 설정한다.
이 때 암호메시지는 보안장치(30) 상에서 설정되어 별도의 디스플레이에 출력되도록 함으로써 사용자(20)가 이를 읽는 방식으로 음성데이터를 입력할 수도 있으며, 혹은 보안장치(30)가 암호메시지를 제공하지 않고 사용자(20)가 생각한 암호메시지를 바로 음성암호정보로서 음성인식단말에 입력하여 음성암호정보를 설정하는 것 역시 가능하다. 이 때 암호 설정의 정확성을 높이기 위해 음성데이터 입력은 수 차례 반복적으로 입력될 수 있음은 물론이다.
보안설정모듈(200)은 상기 보안장치(30)의 보안 설정 여부를 제어하는 기능을 수행하는 것으로서, 예를 들어 상술한 음성암호정보 입력에 따라 보안장치(30)의 보안 설정(잠금 설정) 및 보안 해제(잠금 해제) 등의 기능을 수행하는 것이다. 또한 보안 설정 및 보안 해제라 함은 온라인 결제 시 입력해야할 비밀번호 입력에 의한 보안 잠금 해제를 포함할 수도 있어, 온라인 결제에 있어서 본 발명의 보안설정모듈(200)을 활용할 수도 있음은 물론이다.
이는 사용자(20)의 제어를 통해 이루어질 수도 있으며, 혹은 보안장치(30)가 잠금 해제(보안 해제)된 뒤 일정 시간이 지나면 자동으로 보안이 설정되도록 하는 것 역시 가능하다. 온라인 결제에서의 경우 결제 시도에 따라 보안이 설정되며, 보안이 설정되고 음성암호정보의 입력에 따라 보안이 해제되어 결제가 수행될 수 있게 된다. 더불어 그 외의 예시에 있어서도 현재 이용되고 있는 다양한 보안장치(30)의 보안 설정 제어 방식이 모두 적용될 수도 있으므로 상세한 설명은 생략하도록 한다.
보안해제모듈(300)은 상기 음성인식단말을 통해 음성정보를 입력받고, 입력된 상기 음성정보를 상기 음성암호정보와 비교 처리하여 일치 여부에 따라 상기 보안장치(30)의 보안 해제 여부를 제어하며, 상기 음성정보와 상기 음성암호정보의 불일치 횟수가 기 설정된 기준불일치수를 초과함에 따라 경고신호를 출력하는 기능을 수행하는 것으로서, 이를 위해 성문입력부(310)와 보안해제설정부(320), 그리고 경고알림부(330)를 포함한다.
성문입력부(310)는 상기 음성인식단말을 통해 음성정보를 입력받는 기능을 수행하는 것으로서, 음성암호정보가 설정된 보안장치(30)의 보안 해제 처리를 위해 사용자(20)로부터 음성정보를 입력받는다. 이 때 입력된 음성정보가 불분명하여 판독이 어려운 경우, 사용자(20)에게 음성정보의 재입력을 요청할 수 있음은 물론이다.
보안해제설정부(320)는 입력된 상기 음성정보를 상기 음성암호정보와 비교 처리하여 일치 여부에 따라 상기 보안장치(30)의 보안 해제 여부를 제어하는 기능을 수행한다. 이는 바람직하게 음성정보와 음성암호정보가 일치하는 경우 보안장치(30)의 보안을 해제하는 것이며, 불일치하는 경우 음성정보를 잘못 입력한 것으로 간주하고 보안장치(30)의 보안 상태를 유지하게 된다. 더불어 불일치하는 경우 보안장치(30)를 통해 음성암호정보의 재입력을 요청할 수 있다.
일 실시예로서 만약 본 발명의 음성인식을 이용한 본인인증 보안 시스템(10)을 카드 결제에 이용하는 경우, 결제 암호 입력 시 이를 음성인식을 통해 입력하며, 일치하는 경우 보안을 해제하여 결제를 수행하고, 음성인식을 통해 입력된 음성정보가 음성암호정보와 일치하지 않는 경우 보안 상태를 유지하여 결제를 수행하지 못하게 하는 것이다.
경고알림부(330)는 상기 음성정보와 상기 음성암호정보의 불일치 횟수가 기 설정된 기준불일치수를 초과함에 따라 경고신호를 출력하는 기능을 수행하는 것으로서, 사용자(20)가 음성암호정보와 일치하지 않는 음성정보를 반복적으로 입력하는 경우경고신호를 출력하는 것이다.
예를 들어 온라인 결제에 있어서의 본인인증 보안 처리에 있어서도 음성암호정보와 일치하지 않는 음성정보가 반복적으로 입력되는 경우 이는 침입자(비밀번호를 모르는 자 또는 해커)가 결제를 시도하는 것으로 간주하여 사용자의 스마트폰 등에 경고신호를 출력할 수도 있다. 더불어 보안장치(30)가 보안 어플리케이션인 경우 어플리케이션의 작동을 중단하는 것 역시 가능하며, 보안장치(30)가 도어락인 경우 보안업체와의 통신을 통해 침입자에 대해 대응할 수 있도록 하는 것 역시 가능하다.
이와 같은 음성인식을 이용한 본인인증 보안 시스템(10)은 다양한 보안장치(30)에 있어 음성암호정보를 설정하고 이를 통해 사용자(20)의 음성인식만으로 편리하게 보안 설정 및 해제가 가능하며, 불일치 횟수가 증가함에 따라 경고신호를 출력할 수 있어 침입자에 대해 대비할 수 있도록 하여 안전성을 보다 높일 수 있도록 하였다.
더불어 본 발명의 음성인식을 이용한 본인인증 보안 시스템(10)은 그 보안성을 보다 높일 수 있도록 함과 동시에 음성인식의 효율을 높이기 위해 추가적인 기능을 더 포함할 수 있는데, 그를 위해 포함될 수 있는 추가 구성 및 세부 구성에 대해 도면과 함께 설명하면 다음과 같다.
도 3은 본 발명의 시스템(10)의 세부 구성을 도시한 블록도이며, 도 4는 본 발명의 추가암호를 포함하는 보안 해제 프로세스를 나타낸 순서도이다.
도 3을 참조하여 본 발명의 음성인식을 이용한 본인인증 보안 시스템(10)에 포함될 수 있는 세부 구성 및 추가 구성에 대해 설명하도록 한다.
먼저, 도 3 및 도 4를 참조하여 설명하면, 상기 암호설정모듈(100)은, 상기 사용자(20)로부터 추가암호메시지에 대한 문자열을 입력받아 추가암호정보로 설정하는 추가암호설정부(110)를 더 포함할 수 있으며, 상기 보안해제모듈(300)은, 상기 보안장치(30)를 통해 문자정보를 입력받는 문자입력부(340)를 더 포함할 수 있고, 상기 보안해제설정부(320)는, 상기 음성정보를 상기 음성암호정보와 비교 처리하여 일치 여부를 판단하는 음성일치판단파트(321)와, 상기 문자정보를 상기 추가암호정보와 비교 처리하여 일치 여부를 판단하는 문자일치판단파트(322) 및, 상기 음성일치판단파트(321) 및 상기 문자일치판단파트(322)에서 판단된 일치 여부에 따라 상기 보안장치(30)의 보안 해제 여부를 제어하는 보안해제파트(323)를 더 포함할 수 있다.
추가암호설정부(110)는 상기 사용자(20)로부터 추가암호메시지에 대한 문자열을 입력받아 추가암호정보로 설정하는 기능을 수행하는 것으로서, 이는 음성보안 외에도 추가적인 보안 수단을 제공하기 위한 것으로서, 숫자나 기타 문자로 이루어진 추가암호메시지에 대한 문자열을 입력받아 이를 추가암호정보로 설정한다. 예를 들어 비밀번호나 pin번호 등을 입력하는 것이며, 이는 문자와 숫자 등 그 종류에 있어 제한을 두지 않는다.
보안해제모듈(300)에 추가로 포함될 수 있는 문자입력부(340)는 상기 보안장치(30)를 통해 문자정보를 입력받는 기능을 수행하는 것으로서, 이 때 문자입력부(340)를 통한 문자정보 입력은 음성정보 입력 전에 입력될 수도 있고, 혹은 음성정보가 입력된 뒤에 문자정보를 입력하는 것 역시 가능함은 물론이다.
따라서 1차 암호로서 문자암호를 이용하고 2차 암호로서 음성암호를 이용하는 것이나, 1차 암호로서 음성암호를 이용하고 2차 암호로서 문자암호를 이용하는 것 역시 가능하다.
보안해제설정부(320)에 추가로 포함될 수 있는 음성일치판단파트(321)는 상기 음성정보를 상기 음성암호정보와 비교 처리하여 일치 여부를 판단하는 기능을 수행하는 것으로서, 사용자(20)가 보안장치(30)에 입력한 음성정보가 기 설정된 음성암호인 음성암호정보와 일치하는 지의 여부를 판단하는 것이다.
보안해제설정부(320)에 추가로 포함될 수 있는 문자일치판단파트(322)는 상기 문자정보를 상기 추가암호정보와 비교 처리하여 일치 여부를 판단하는 기능을 수행하는 것으로서, 사용자(20)가 보안장치(30)에 입력한 문자열인 문자정보가 기 설정된 추가암호정보와 일치하는지의 여부를 판단한다.
보안해제설정부(320)에 추가로 포함될 수 있는 보안해제파트(323)는 상기 음성일치판단파트(321) 및 상기 문자일치판단파트(322)에서 판단된 일치 여부에 따라 상기 보안장치(30)의 보안 해제 여부를 제어하는 기능을 수행하는 것으로서, 바람직하게는 음성일치판단파트(321)와 문자일치판단파트(322) 모두에서 일치 여부가 확인됨에 따라 보안장치(30)의 보안을 해제한다. 즉, 1차 및 2차로 설정된 모든 암호가 확인됨에 따라 보안을 해제하여, 보안성을 보다 높일 수 있도록 하는 것이다.
다시 도 3으로 돌아가 또 다른 추가 구성에 대한 설명을 이어가도록 한다.
본 발명의 보안 시스템(10)은, 침입자 발생 등의 위급상황에 있어 사용자(20)를 보호할 수 있도록 하는 위급상황대비모듈(400)을 더 포함할 수 있는데, 이러한 위급상황대비모듈(400)은 위급멘트설정부(410) 및 위급상황알림부(420)를 기본적으로 포함하여 구성된다.
위급멘트설정부(410)는 상기 음성인식단말을 통해 상기 사용자(20)로부터 위급상황메시지에 대한 음성데이터를 입력받아 위급암호정보로 설정하는 기능을 수행하는 것인데, 이는 상술한 음성암호정보와는 다른 것으로서, 사용자(20)에게 위급상황이 발생하였음을 판단할 수 있도록 하는 멘트이다.
그러나 사용자(20)가 위급상황이 위급상황메시지를 입력하는 것을 침입자가 판단하는 경우 침입자가 사용자(20)에게 위해를 가할 수 있는 여지가 있기 때문에, 바람직하게는 위급상황메시지는 위급한 상황임을 알아차릴 수 없도록 위급상황 발생과는 관련이 없는 메시지, 예를 들어 일반적인 암호로 이용되는 평범한 메시지로 구성되는 것이 바람직하다.
만약 위급상황메시지가 입력되지 않는 경우 위금암호정보 설정에 있어, 음성암호정보와 일치하지 않는 음성정보가 여러 번 입력되는 경우 위급상황이 발생한 것으로 인식하도록 동작할 수도 있는데, 이는 별도의 위급상황메시지를 입력하지 않더라도 위급상황에 대처할 수 있도록 하기 위함이다.
위급상황알림부(420)는 입력된 상기 음성정보와 상기 위급암호정보의 일치 여부에 따라 기 설정된 비상상황발생정보를 보안업체단말에 전송하는 기능을 수행하는 것으로서, 보안장치(30)에 구비된 음성인식단말을 통해 사용자(20)가 음성정보를 입력한 때, 만약 음성정보가 위급암호정보와 일치하는 경우 비상상황발생정보를 보안업체단말에 전송하여 보안업체가 그에 대응할 수 있도록 하는 것이다.
이 때 실시예를 들어 설명하면, 본 발명의 음성인식을 이용한 본인인증 보안 시스템(10)을 카드 결제에 이용하는 경우 위급상황이라 함은 침입자(타인)이 결제를 수행하는 경우이다. 이 때 상술한 바와 같이 음성암호정보와 일치하지 않는 음성정보가 여러 번 입력되는 경우 위급상황이 발생한 것으로 인식하도록 하며, 이 때 기 설정된 비상상황발생정보를 이때의 보안업체 단말, 즉 은행사나 카드사의 단말에 전송토록 함으로써 은행사나 카드사가 결제를 중단하고 해당 계좌 또는 카드에 대한 거래를 중지하는 등의 방식으로 대처할 수 있게 된다.
더하여, 도어락에서의 보안의 경우 기 설정된 비상상황발생정보를 제공받는 보안업체단말은 경찰 또는 보안경비업체가 소지한 단말일 수 있으며, 이에 따라 보안업체가 비상상황에 대처하여 출동할 수 있게 되는 것이다.
더불어, 상기 위급상황대비모듈(400)은, 상기 사용자(20)의 이름, 거주지 주소, 긴급연락처 등을 포함하는 비상상황발생정보를 입력받는 사용자정보입력부(430)를 더 포함할 수 있어 사용자(20)의 기본적인 인적사항 및 긴급연락처 등을 입력받아 저장할 수 있다.
이는 본 발명의 보안장치(30)와 연동된 별도의 서버 등에 저장될 수 있으며, 혹은 보안장치(30)와 사용자(20)가 소지한 스마트폰 어플리케이션 등이 연동되도록 하여 스마트폰 어플리케이션에 사용자(20)가 비상상황발생정보를 직접 입력하도록 한 뒤 필요에 따라 비상상황발생정보가 보안업체 등에 전송되도록 할 수도 있다.
따라서 상술한 바와 같이 비상상황 발생 시 보안업체에 사용자(20)의 인적사항 및 긴급연락처 등이 전송될 수 있으므로, 카드사 또는 은행사가 보안업체일 경우 해당 계좌 또는 카드에 대한 거래 중지 상황 등을 사용자(20)에게 안내할 수 있게 되는 것이며, 보안업체가 경찰 또는 보안경비업체일 경우 출동 시 그를 참조하여 대처할 수 있게 된다.
또한 이와 연동되도록 한 구성으로서, 상기 위급상황알림부(420)는, 입력된 상기 음성정보와 상기 위급암호정보의 일치 여부에 따라 상기 비상상황발생정보를 상기 보안업체단말 및 상기 긴급연락처로 전송되도록 함으로써 보안업체 뿐 아니라 긴급연락처로 지정된 특정 인물이 사용자(20)에게 비상상황이 발생되었음을 빠르게 파악할 수 있을 뿐 아니라 사용자(20)의 비상상황발생정보에 포함된 이름, 거주지 주소 등을 바로 파악할 수 있어 보다 효율적으로 대응할 수도 있음은 물론이다.
다시 도 3으로 돌아가 또 다른 추가 구성에 대한 설명을 이어가도록 한다.
본 발명의 음성인식을 이용한 본인인증 보안 시스템(10)은, 입력된 상기 음성정보의 정합성을 검증하는 신뢰성판단모듈(500)을 더 포함할 수 있다. 이는 보안장치(30)에 구비된 음성인식단말을 통해 사용자(20)로부터 입력된 음성정보의 정합성, 즉 파형이 얼마나 분명한지, 충분히 인식 가능한 수준으로 입력되었는지를 판단하는 것이다. 즉 해당 음성정보가 인식 가능한지를 판단하는 것으로서, 정합성이 기준 수치 이상이 되어야만 음성정보에 포함된 메시지, 즉 암호메시지를 판독할 수 있으므로 보안 설정 및 해제가 가능한 것이다.
이러한 신뢰성판단모듈(500)을 통해 산출된 정합성이 기준정합성수치 이하인 경우, 즉 음성정보에 포함된 메시지의 판독이 불가능하다고 판단되는 경우에 대비하기 위해, 상기 보안해제모듈(300)은, 상기 정합성이 기 설정된 기준정합성수치 이하인 상기 음성정보가 입력됨에 따라 상기 사용자(20)에게 재입력요청정보를 출력하는 재입력요청부(350)를 더 포함할 수 있다.
재입력요청부(350)는 상기 정합성이 기 설정된 기준정합성수치 이하인 상기 음성정보가 입력됨에 따라 상기 사용자(20)에게 재입력요청정보를 출력하는 기능을 수행하는 것으로서, 기준정합성수치 이하인 음성정보의 입력이 판단되는 경우 음성정보에 포함된 메시지의 판독이 불가능한 것으로 간주하고 사용자(20)에게 음성정보의 재입력을 요청하는 재입력요청정보를 출력한다. 따라서 사용자(20)는 재입력요청정보가 출력됨에 따라 음성정보를 보다 명확하게 재입력할 것을 요청받게 된다.
더불어, 암호설정 방식에 있어 보안장치(30)로부터 암호메시지를 단순 제공받거나 사용자(20)가 생각한 암호메시지에 대한 음성암호정보를 단순 입력하는 것에서 벗어나 암호화를 한 번 더 거친 암호메시지를 생성하기 위해, 상기 암호설정모듈(100)은, 상기 사용자(20)로부터 암호화 하고자 하는 메시지인 기준메시지를 입력받는 기준메시지입력부(120)와, 상기 기준메시지를 암호화한 암호메시지를 생성하여 상기 사용자(20)에게 제공하는 암호메시지제공부(130) 및, 사용자(20)로부터 제공된 상기 암호메세지에 대한 음성데이터를 입력받아 음성암호정보로 설정하는 음성암호설정부(140)를 더 포함하도록 구성될 수 있다.
기준메시지입력부(120)는 상기 사용자(20)로부터 암호화 하고자 하는 메시지인 기준메시지를 입력받는 기능을 수행하는 것으로서, 사용자(20)가 암호화 하고자 하는 메시지, 즉 사용자(20)가 생각한 메시지로서 암호화를 거쳐 실제 암호메시지가 될 기준메시지를 입력하는 것이다.
암호메시지제공부(130)는 상기 기준메시지를 암호화한 암호메시지를 생성하여 상기 사용자(20)에게 제공하는 기능을 수행하는 것으로서, 기준메시지의 암호화라 함은 기준메시지의 단순 변형, 예를 들어 어묵 -> 오뎅 등으로의 단어 변형 뿐 아니라 단어의 치환이나 단어 순서의 변조 등이 발생할 수 있다. 예를 들어 사과맛 캔디 -> 딸기맛 사탕 등으로 관련 있는 단어 내에서 변조될 수도 있으며, 사과맛 캔디 -> 캔디맛 사과 등으로 순서가 바뀌는 것 역시 가능하다. 이 외에도 다양한 암호화 방식이 적용될 수 있으며, 그 방식에는 제한을 두지 않는다.
다만 암호메시지는 음성데이터로 입력받게 되므로, 음성데이터로 입력, 즉 사용자(20)에 의해 음성의 형태로 읽기에 어렵거나 어색한 문장이 되지 않도록 암호화가 수행되는 것이 보다 자연스러운 암호 생성을 위해 바람직할 것이다.
음성암호설정부(140)는 사용자(20)로부터 제공된 상기 암호메세지에 대한 음성데이터를 입력받아 음성암호정보로 설정하는 기능을 수행하는 것으로서, 기준메시지가 한 번 더 암호화된 암호메시지를 사용자(20)가 음성으로 발음한 음성데이터를 입력받아 이를 음성암호정보로 설정한다.
이와 같은 기준메시지의 암호화를 거친 암호메시지 생성 및 이를 발음한 음성암호정보 생성을 통해 사용자(20)의 의중을 벗어난 암호 생성이 가능하므로, 침입자나 주변인이 쉽게 추측할 수 있는 암호가 아닌 암호화를 거친 음성암호정보 생성이 가능하므로, 보안성을 보다 확보할 수 있게 되는 것이다.
더불어, 상기 신뢰성판단모듈(500)은, 상기 기준메시지와 상기 암호메시지 사이의 암호화 정합성을 판단하는 암호화판단부(510)를 더 포함할 수 있는데, 이는 기준메시지가 암호메시지로 적절하게 암호화 되었는지를 판단하는 것으로, 암호메시지로부터 기준메시지가 쉽게 연상되는 경우 암호화 정합성이 낮다고 판단될 수 있으며, 또한 암호메시지가 사용자(20)의 음성으로 읽혀져야 하는 만큼 기준메시지가 암호화된 암호메시지가 발음하기에 너무 힘들거나 단어의 배치나 문맥이 어색한 경우 그 역시 암호화 정합성이 떨어진다고 할 수 있다.
따라서 이러한 암호화 정합성을 암호화판단부(510)가 판단하게 되는 것이며, 이는 암호메시지의 발음의 자연스러움, 단어의 자연스러운 배치 뿐 아니라 암호메시지를 통해 기준메시지를 쉽게 연상할 수 있는가에 대한 판단 역시 포함한다.
이렇게 신뢰성판단모듈(500)에 포함된 암호화판단부(510)를 통하여 암호화 정합성이 판단되는 경우, 상기 암호설정모듈(100)은, 상기 암호화 정합성이 기 설정된 기준정합성 이하인 상기 기준메시지에 대한 상기 암호메시지를 재생성하여 상기 사용자(20)에게 제공하는 암호재설정부(150)를 더 포함할 수 있다.
따라서 암호화 정합성이 기준정합성 이하인 경우 적절하지 않은 암호메시지가 생성되어 제공된 것으로 간주하여 암호메시지를 재생성하여 사용자(20)에게 제공하는 것이다. 그러므로 암호화 정합성이 기준정합성 이상인 암호메시지가 제공될 때 까지 재생성은 반복될 수 있어, 보안성이 확보됨과 동시에 자연스럽고 쉽게 발음할 수 있는 암호메시지가 사용자(20)에게 제공될 수 있음은 물론이다.
상술한 설명에서 신뢰성판단모듈(500)은 보안장치(30)에 구비된 음성인식단말을 통해 사용자(20)로부터 입력된 음성정보의 정합성, 즉 파형이 얼마나 분명한지, 충분히 인식 가능한 수준으로 입력되었는지를 판단하는 기능을 수행하는 것이라고 하였다.
이러한 신뢰성판단모듈(500)의 세부 구성에 대해 설명하면, 상기 신뢰성판단모듈(500)은, 음성데이터베이스(520)와, 샘플데이터추출부(530) 및, 파형분석부(540)와, 표준데이터산출부(550) 및, 정합성산출부(560)를 기본적으로 포함할 수 있다.
음성데이터베이스(520)는 입력된 상기 음성정보 중 상기 음성암호정보와 일치하는 상기 음성정보를 기준음성정보로 저장하는 기능을 수행하는 것으로서, 사용자(20)에 의해 입력된 음성정보 중 음성암호정보와 일치하는 정보, 즉 보안 해제가 수행된 음성정보를 기준음성정보로 저장한다. 이러한 음성데이터베이스(520)에 저장되는 기준음성정보는 본 발명의 보안 시스템(10) 이용 기간이 길어짐에 따라 점차 그 데이터수가 증가하게 된다.
샘플데이터추출부(530)는 저장된 복수개의 상기 기준음성정보를 비확률 표준추출방법을 통해 추출하여 샘플데이터를 추출하는 기능을 수행한다. 이 때 이용되는 비확률 표준추출방법이라 함은 모집단 내의 각 구성요소가 선택될 확률을 알 수 없는 추출 방법으로서, 무작위 추출의 한 종류이다. 따라서 모집단을 대표하는지에 대한 대표성을 추측하기는 어려우나, 본 발명의 음성데이터베이스(520)에 저장되는 기준음성정보가 빅데이터성을 나타내므로(자료의 수가 방대하므로) 그 규모가 커 표본프레임을 입수하기 힘든 만큼, 모집단 수의 추정에 편의성을 갖는 비확률 표준추출방법이 보다 적합하다고 할 수 있다. 더불어 이러한 비확률 표준추출방법은 신속하게 이루어질 수 있어 비용과 시간이 적게 든다는 장점이 있으므로, 빠른 샘플데이터 추출에 있어 보다 효과적이다.
파형분석부(540)는 상기 추출된 복수개의 샘플데이터 각각의 주파수, dB, 데이터길이를 포함하는 파형정보를 분석하는 기능을 수행하는 것으로서, 샘플데이터의 음성의 주파수, dB, 데이터길이 등을 포함하는 파형정보를 분석하여 음성의 특징을 추출해낸다. 따라서 해당 파형정보가 어떠한 목소리와 크기인지, 파형정보의 길이는 얼마인지, 음색이 어떠한지 등을 판단할 수 있어 사용자(20)의 특성을 파악할 수 있는 것이다.
표준데이터산출부(550)는 분석된 복수개의 상기 파형정보를 표준화하여 표준데이터를 생성하는 기능을 수행하는 것으로서, 분석된 파형정보의 표준화를 통해 음성암호정보에 대한 표준, 즉 표준데이터를 산출하게 된다. 따라서 일반적으로 하나의 보안장치(30)에 대해 음성암호정보를 입력하는 사용자(20)는 다양하지 않다. 다시 말해 하나의 보안장치(30)를 통해 음성 보안을 해제하는 사용자(20)가 한정적인 만큼, 한정적인 사용자(20)로부터 입력된 음성암호정보를 표준화하여 표준데이터를 산출함으로써 비교를 위한 기반을 마련하는 것이다. 더불어 이러한 표준데이터는 음성데이터베이스(520)가 거대화됨에 따라, 즉 기준음성정보의 수가 많아짐에 따라 보다 정교화될 수 있으므로, 보다 효과적인 비교 수단을 제공할 수 있다.
정합성산출부(560)는 입력된 상기 음성정보를 상기 표준데이터와 비교 처리하여 정합성수치를 산출하는 기능을 수행하는 것으로서, 정합성산출에 있어 음성인식단말을 통해 입력된 음성정보를 표준데이터와 비교하여 표준데이터로부터의 주파수, dB, 데이터 길이 차이가 기준치 이상인 경우 정합성수치가 낮다고 판단할 수 있어, 사용자(20)에게 음성정보의 재입력을 요구할 수 있게 된다.
이에 더하여, 상기 신뢰성파악모듈은, 상기 기준음성정보가 입력된 입력시간을 파악하는 입력시간파악부(570) 및, 상기 입력시간에 따라 상기 기준음성정보를 시간대별음성정보로 분류하는 시간별분류부(580)를 더 포함할 수 있다.
따라서 기준음성정보를 입력한 입력시간을 파악하고, 입력시간에 따라 기준음성정보를 시간대별음성정보로 분류함으로써 시간대에 따른 기준음성정보의 차이를 판별할 수 있다. 예를 들어 아침 시간이나 밤 늦은 시간에는 목소리가 잠기게 되어 파형이 변화할 수 있으며, 특정 사용자(20)가 특정한 시간대에만 보안장치(30)를 이용하는 경우 특정한 시간대에서 특정 사용자(20)의 등장으로 인해 기준음성정보에 변화가 생길 수 있는 것이다.
이와 같은 입력시간 파악 및 입력시간 분류 구성에 더하여, 상기 샘플데이터추출부(530)는, 분류된 상기 시간대별음성정보로부터 비확률 표준추출방법을 통한 추출을 수행하여 샘플데이터를 추출할 수 있다. 이는 상술한 샘플데이터추출부(530)를 통한 샘플데이터 추출에 있어 기준음성정보가 아닌 시간별분류부(580)에 따라 분류된 시간대별음성정보로부터 샘플데이터를 추출하는 것이다.
따라서 상기 파형분석부(540)는, 분류된 상기 시간대별음성정보로부터 각각 추출된 복수개의 샘플데이터 각각의 주파수, dB, 데이터길이를 포함하는 파형정보를 분석하게 되며, 상기 표준데이터산출부(550)는, 상기 파형정보의 표준화를 통해 상기 사용자(20)에 대한 시간대별 표준데이터를 생성하게 된다. 이는 상술한 시간대별음성정보를 기반으로 시간대별 표준데이터를 생성하여, 시간 변화에 따른 표준데이터의 파형정보 변화 역시 파악할 수 있도록 한 것이다.
또한 이러한 시간대별 표준데이터에 산출 구성에 있어, 상기 정합성산출부(560)는, 입력된 상기 음성정보를 현재시간에 해당하는 상기 시간대별 표준데이터와 비교 처리하여 정합성수치를 산출하게 된다.
이 때 시간대별 표준데이터와의 비교 처리를 통해 시간대별로 나타나는 표준데이터의 변화와 대비하여 음성정보를 비교함으로써, 아침 시간, 저녁 시간, 낮 시간 등 시간대별의 표준데이터 특징과 현재시간의 음성정보를 비교하여 정합성을 산출할 수 있음은 물론이며, 더불어 특정 시간대에 특정 사용자(20)가 반복적으로 등장하는 경우 표준데이터에 반영되어 정합성 판별에 있어 보다 효율적으로 작용할 수도 있는 것이다.
더불어 상술한 표준데이터산출부(550)는 상기 파형정보의 표준화를 통해 상기 사용자(20)에 대한 표준데이터를 산출한다고 하였는데, 이 때 바람직하게는 다음의 수학식 1을 통해 파형정보를 표준화한다.
수학식 1,
Figure 112017067886906-pat00001
여기서,
Figure 112017067886906-pat00002
는 보안장치(30)
Figure 112017067886906-pat00003
에 대해 표준화된 파형정보,
Figure 112017067886906-pat00004
는 입력된 파형정보,
Figure 112017067886906-pat00005
는 보안장치(30)
Figure 112017067886906-pat00006
를 통해 측정된 기준음성정보의 크기(dB)의 평균,
Figure 112017067886906-pat00007
는 보안장치(30)
Figure 112017067886906-pat00008
의 측정기간 동안의 기준음성정보 크기(dB)의 분산,
Figure 112017067886906-pat00009
는 보안장치(30)
Figure 112017067886906-pat00010
에 대해 과거에 표준화된 파형정보의 평균값,
Figure 112017067886906-pat00011
은 전체 보안장치(30)에 대해 과거에 표준화된 파형정보의 평균값을 나타낸다.
더하여, 상술한 표준데이터산출부(550)가 상기 파형정보의 표준화를 통해 상기 사용자(20)에 대한 시간대별 표준데이터를 산출하는 경우, 다음의 수학식 2를 통해 파형정보를 표준화한다.
수학식 2,
Figure 112017067886906-pat00012
여기서,
Figure 112017067886906-pat00013
는 보안장치(30)
Figure 112017067886906-pat00014
에 대해 표준화된 시간대별 파형정보,
Figure 112017067886906-pat00015
는 입력된 파형정보,
Figure 112017067886906-pat00016
는 보안장치(30)
Figure 112017067886906-pat00017
를 통해 측정된 시간대별음성정보의 크기(dB)의 평균, 보안장치(30)
Figure 112017067886906-pat00018
의 측정기간 동안의 시간대별음성정보 크기(dB)의 분산,
Figure 112017067886906-pat00019
는 보안장치(30)
Figure 112017067886906-pat00020
에 대해 과거에 표준화된 파형정보의 평균값,
Figure 112017067886906-pat00021
은 전체 보안장치(30)에 대해 과거에 표준화된 파형정보의 평균값을 나타낸다.
수학식 1과 수학식 2는 동일한 수학식이라고 할 수도 있으나, 표준화에 있어 시간정보가 반영되었는지의 여부가 차이가 있어 수학식에 차등을 둔 것으로, 산출 방법은 동일하다고 할 수 있으나 결과값에 차이가 있을 수 있다.
이와 같은 수학식 1과 2를 통해 보안장치(30) 별로 표준화된 파형정보를 저장하여 이를 통해 표준데이터를 산출할 수 있는 것인데, 이 때 표준화된 파형정보 및 음성정보의 저장을 위해 보안장치(30)는 별도의 데이터저장장치 또는 컨트롤러 등을 구비하여 데이터 저장 및 분석을 수행할 수 있어야 함은 당연할 것이다.
더불어 음성정보의 크기가 일정하지 않은 경우 그에 따라 표준화에 어려움이 있을 수 있으므로, 입력된 음성정보의 크기(dB)의 평균과 분산을 통해 음성정보를 표준화하며, 그 외의 주파수, 음색, 데이터 길이와 같은 파형정보는 과거에 표준화된 평균값을 기반으로 재조정됨으로써 표준화될 수 있다.
이에 더하여, 상기 음성데이터베이스(520)는, 상기 기준음성정보 중 특정한 상기 사용자(20)로부터 입력된 상기 기준음성정보를 추출하여 사용자정보로 저장할 수 있으며, 상기 신뢰성판단모듈(500)은, 상기 사용자정보로부터 분석된 상기 파형정보로부터 사용자패턴정보를 생성하는 사용자패턴분석부(590) 및, 상기 표준데이터에 상기 사용자패턴정보가 반영된 특성데이터를 산출하는 특성데이터산출부(600)를 더 포함할 수 있고, 상기 정합성산출부(560)는, 입력된 상기 음성정보를 상기 특성데이터와 비교 처리하여 정합성수치를 산출할 수 있다.
이에 더하여 상술한 시간대별 표준데이터 산출 구성에 있어, 상기 특성데이터산출부(600)는 기본 표준데이터 뿐 아니라 상기 시간대별 표준데이터에 상기 사용자패턴정보가 반영된 특성데이터를 산출할 수도 있으며, 이 경우 상기 정합성산출부(560)는, 입력된 상기 음성정보를 현재시간에 해당하는 특성데이터와 비교 처리하여 정합성수치를 산출할 수도 있다.
이 때 음성데이터베이스(520)를 통한 사용자정보 저장의 경우, 파형정보의 차이를 통해 사용자(20)를 구분하는 것을 기반으로 하며, 입력된 기준음성정보를 분석하고 파형정보의 차이를 찾아내어 특정한 사용자(20)로부터 입력된 기준음성정보를 추출함으로써 사용자정보로 저장한다.
더불어, 신뢰성판단모듈(500)에 포함될 수 있는 사용자패턴분석부(590)는 상기 사용자정보로부터 분석된 상기 파형정보로부터 사용자패턴정보를 생성하는 기능을 수행하는 것으로서, 예를 들어 특정한 사용자(20)가 음주를 하는지, 음주를 한다면 그 주기는 얼마인지, 혹은 인후염이나 감기, 성대결절 등으로 손상을 입어 특정한 파형 변화가 나타나는지, 혹은 시간대별로 특정 사용자(20)의 목소리가 어떻게 변화하는 지 등을 파형정보 분석을 통해 판단하여 사용자패턴정보를 생성한다.
이는 음색, 주파수, 데이터 길이, 음성정보의 크기 등을 통해 판단할 수 있으며, 혹은 특정 사용자(20)로 판단된 복수개의 음성정보에 있어 나타나는 음색의 변화, 시간대별 음성정보 크기의 변화, 데이터 길이의 변화를 통해 나타는 음성 속도의 변화, 주파수의 변화로 나타나는 목소리의 변화 등을 통해 음주 여부나 성대 손상 여부 등을 파악할 수 있다.
신뢰성판단모듈(500)에 더 포함될 수 있는 특성데이터산출부(600)는 상기 표준데이터에 상기 사용자패턴정보가 반영된 특성데이터를 산출하는 기능을 수행하는 것으로서, 보안장치(30)별로 판단된 표준데이터에 보안장치(30)를 이용하는 특정 사용자(20)의 사용자패턴정보를 반영하여 특성데이터를 산출함으로써 해당 보안장치(30)를 이용하는 사용자(20)에게 최적화된 데이터를 산출하여 음성인식의 효율성을 높임과 동시에 보안을 해당 사용자(20)에 최적화하는 것이다.
이 경우 상기 정합성산출부(560)는, 입력된 상기 음성정보를 상기 특성데이터와 비교 처리하여 정합성수치를 산출하게 되므로, 해당 보안장치(30)를 주로 사용하여 사용자패턴정보가 산출된 사용자(20)의 경우 정합성이 보다 높게 나타나게 되어 여러 번 음성정보를 입력하지 않아도 쉽게 음성암호에 대한 인식이 가능하게 된다.
더불어 이 때 사용자패턴분석부(590)는 상기 사용자정보로부터 분석된 상기 파형정보로부터 사용자패턴정보를 생성하는 기능을 수행하는 것이라 하였는데, 이에 포함될 수 있는 세부 구성으로서, 상기 사용자패턴분석부(590)는, 상기 사용자정보로부터 분석된 상기 파형정보의 음역변화로부터 상기 사용자(20)의 음주여부 및 음주횟수 및 음주주기를 판단하는 음주여부판단파트(591) 및, 상기 사용자정보로부터 분석된 상기 파형정보의 주파수 및 거칠기 변화로부터 상기 사용자(20)의 손상여부를 파악하는 손상여부판단파트(592)와, 상기 음주여부와 상기 음주횟수 및 상기 음주주기 및 상기 손상여부를 기반으로 사용자패턴정보를 산출하는 패턴산출파트(593)를 더 포함할 수 있다.
음주여부판단파트(591)는 상기 사용자정보로부터 분석된 상기 파형정보의 음역변화로부터 상기 사용자(20)의 음주여부 및 음주횟수 및 음주주기를 판단하는 기능을 수행하는 것으로서, 특정 사용자(20)의 파형정보의 음역변화로부터 음주여부 및 음주횟수, 주기를 판단한다. 이는 음주에 따라 같은 사람이라 할지라도 음역의 변화가 나타난다는 점에서 착안한 것으로서, 과량의 음주를 한 경우 음역의 변동이 생겨 파형정보가 변할 수 있다는 점을 반영하여 사용자패턴정보에 반영하도록 한 것이다.
더불어 이 때 음주횟수 및 음주주기라 함은 특정 기간을 지정하고 기간 내의 음주횟수 및 특정 기간 동안 음주를 한 주기를 파악하여 사용자(20)의 음주 패턴을 파악할 수도 있어, 이를 통해 시스템(10) 상에서 특정 사용자(20)의 음주 여부를 미리 예측하고 예측된 음주 여부를 기반으로 정합성을 보정할 수도 있다.
손상여부판단파트(592)는 상기 사용자정보로부터 분석된 상기 파형정보의 주파수 및 거칠기 변화로부터 상기 사용자(20)의 손상여부를 파악하는 기능을 수행하는 것으로서, 이 때 손상여부라 함은 사용자(20)의 성대 손상, 즉 목소리에 변화가 생길 수 있도록 하는 신체의 손상을 의미하는 것이다. 성대에 손상을 입는 경우 주파수나 거칠기가 변화하여 파형정보에 변화가 생길 수 있으나 기본적인 목소리 자체가 변화하진 않으므로, 동일한 사용자(20)로 인식될 수는 있되 그 변화가 측정될 수 있으므로, 사용자(20)가 목이나 성대에 손상을 입은 경우에 나타나는 변화 역시 사용자패턴정보로서 반영될 수 있도록 한 것이다.
패턴산출파트(593)는 상기 음주여부와 상기 음주횟수 및 상기 음주주기 및 상기 손상여부를 기반으로 사용자패턴정보를 산출하는 기능을 수행하는데, 이 때 바람직하게는 다음의 수학식 3을 기반으로 사용자패턴정보를 산출하는 것을 특징으로 한다.
수학식 3,
Figure 112017067886906-pat00022
여기서,
Figure 112017067886906-pat00023
는 사용자(20)
Figure 112017067886906-pat00024
에 대해 산출된 사용자패턴정보,
Figure 112017067886906-pat00025
는 음주가중치,
Figure 112017067886906-pat00026
는 사용자(20)
Figure 112017067886906-pat00027
에 대해 음주여부가 확인된 횟수,
Figure 112017067886906-pat00028
는 입력된 전체 음성정보의 횟수,
Figure 112017067886906-pat00029
는 음주주기가중치,
Figure 112017067886906-pat00030
는 사용자(20)
Figure 112017067886906-pat00031
에 대해 기 설정된 주기판단기간 동안의 음주여부가 확인된 횟수,
Figure 112017067886906-pat00032
는 기 설정된 주기판단기간 동안 입력된 전체 사용자정보의 횟수,
Figure 112017067886906-pat00033
는 손상여부가중치를 나타낸다.
따라서 이와 같은 수학식 3을 통해 사용자(20)
Figure 112017067886906-pat00034
에 있어 판단된 음주 여부, 음주의 주기, 특정 주기 동안의 음주 여부 (특정 기간동안 얼마나 자주 음주를 하였는지), 특정 주기 동안 입력된 특정 사용자(20)의 음성정보인 사용자정보의 횟수, 그리고 특정 사용자(20)의 성대 손상 여부를 반영할 수 있어 음주 여부 및 성대 손상 여부, 그리고 특정 기간 동안의 보안 해제 시도 횟수에 따라 사용자패턴정보를 산출할 수 있게 된다.
지금까지 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 음성인식을 이용한 본인인증 보안 시스템(10)의 구성 및 작용을 상기 설명 및 도면에 표현하였지만 이는 예를 들어 설명한 것에 불과하여 본 발명의 사상이 상기 설명 및 도면에 한정되지 않으며, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변화 및 변경이 가능함은 물론이다.
10 : 시스템 20 : 사용자
30 : 보안장치 100 : 암호설정모듈
110 : 추가암호설정부 120 : 기준메시지입력부
130 : 암호메시지제공부 140 : 음성암호설정부
150 : 암호재설정부 200 : 보안설정모듈
300 : 보안해제모듈 310 : 성문입력부
320 : 보안해제설정부 321 : 음성일치판단파트
322 : 문자일치판단파트 323 : 보안해제파트
330 : 경고알림부 340 : 문자입력부
350 : 재입력요청부 400 : 위급상황대비모듈
410 : 위급멘트설정부 420 : 위급상황알림부
430 : 사용자정보입력부 500 : 신뢰성판단모듈
510 : 암호화판단부 520 : 음성데이터베이스
530 : 샘플데이터추출부 540 : 파형분석부
550 : 표준데이터산출부 560 : 정합성산출부
570 : 입력시간파악부 580 : 시간별분류부
590 : 사용자패턴분석부 591 : 음주여부판단파트
592 : 손상여부판단파트 593 : 패턴산출파트
600 : 특성데이터산출부

Claims (12)

  1. 음성인식을 이용한 본인인증 보안 시스템으로서,
    보안장치에 구비된 음성인식단말을 통해 사용자로부터 암호메세지에 대한 음성데이터를 입력받아 음성암호정보로 설정하는 암호설정모듈;
    상기 보안장치의 보안 설정 여부를 제어하는 보안설정모듈;
    상기 음성인식단말을 통해 음성정보를 입력받는 성문입력부와, 입력된 상기 음성정보를 상기 음성암호정보와 비교 처리하여 일치 여부에 따라 상기 보안장치의 보안 해제 여부를 제어하는 보안해제설정부 및, 상기 음성정보와 상기 음성암호정보의 불일치 횟수가 기 설정된 기준불일치수를 초과함에 따라 경고신호를 출력하는 경고알림부를 포함하는 보안해제모듈;
    입력된 상기 음성정보의 정합성을 검증하는 신뢰성판단모듈;을 포함하되,
    상기 보안해제모듈은,
    상기 정합성이 기 설정된 기준정합성수치 이하인 상기 음성정보가 입력됨에 따라 상기 사용자에게 재입력요청정보를 출력하는 재입력요청부를 포함하고,
    상기 신뢰성판단모듈은,
    입력된 상기 음성정보 중 상기 음성암호정보와 일치하는 상기 음성정보를 기준음성정보로 저장하는 음성데이터베이스와, 저장된 복수개의 상기 기준음성정보를 비확률 표준추출방법을 통해 추출하여 샘플데이터를 추출하는 샘플데이터추출부 및, 상기 추출된 복수개의 샘플데이터 각각의 주파수, dB, 데이터길이를 포함하는 파형정보를 분석하는 파형분석부와, 분석된 복수개의 상기 파형정보를 표준화하여 표준데이터를 생성하는 표준데이터산출부 및, 입력된 상기 음성정보를 상기 표준데이터와 비교 처리하여 정합성수치를 산출하는 정합성산출부를 포함하며,
    상기 표준데이터산출부는,
    다음의 수학식 1을 통해 파형정보를 표준화하는 것을 특징으로 하는, 음성인식을 이용한 본인인증 보안 시스템.
    수학식 1,
    Figure 112018094720241-pat00072

    (여기서,
    Figure 112018094720241-pat00073
    는 보안장치
    Figure 112018094720241-pat00074
    에 대해 표준화된 파형정보,
    Figure 112018094720241-pat00075
    는 입력된 파형정보,
    Figure 112018094720241-pat00076
    는 보안장치
    Figure 112018094720241-pat00077
    를 통해 측정된 기준음성정보의 크기(dB)의 평균,
    Figure 112018094720241-pat00078
    는 보안장치
    Figure 112018094720241-pat00079
    의 측정기간 동안의 기준음성정보 크기(dB)의 분산,
    Figure 112018094720241-pat00080
    는 보안장치
    Figure 112018094720241-pat00081
    에 대해 과거에 표준화된 파형정보의 평균값,
    Figure 112018094720241-pat00082
    은 전체 보안장치에 대해 과거에 표준화된 파형정보의 평균값을 나타낸다.)
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 암호설정모듈은,
    상기 사용자로부터 추가암호메시지에 대한 문자열을 입력받아 추가암호정보로 설정하는 추가암호설정부를 더 포함하고,
    상기 보안해제모듈은,
    상기 보안장치를 통해 문자정보를 입력받는 문자입력부를 더 포함하며,
    상기 보안해제설정부는,
    상기 음성정보를 상기 음성암호정보와 비교 처리하여 일치 여부를 판단하는 음성일치판단파트와,
    상기 문자정보를 상기 추가암호정보와 비교 처리하여 일치 여부를 판단하는 문자일치판단파트 및,
    상기 음성일치판단파트 및 상기 문자일치판단파트에서 판단된 일치 여부에 따라 상기 보안장치의 보안 해제 여부를 제어하는 보안해제파트를 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 음성인식을 이용한 본인인증 보안 시스템.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 보안 시스템은,
    상기 음성인식단말을 통해 상기 사용자로부터 위급상황메시지에 대한 음성데이터를 입력받아 위급암호정보로 설정하는 위급멘트설정부 및,
    입력된 상기 음성정보와 상기 위급암호정보의 일치 여부에 따라 기 설정된 비상상황발생정보를 보안업체단말에 전송하는 위급상황알림부를 포함하는 위급상황대비모듈;을 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 음성인식을 이용한 본인인증 보안 시스템.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 위급상황대비모듈은,
    상기 사용자의 이름, 거주지 주소, 긴급연락처 등을 포함하는 비상상황발생정보를 입력받는 사용자정보입력부를 더 포함하며,
    상기 위급상황알림부는,
    입력된 상기 음성정보와 상기 위급암호정보의 일치 여부에 따라 상기 비상상황발생정보를 상기 보안업체단말 및 상기 긴급연락처로 전송하는 것을 특징으로 하는, 음성인식을 이용한 본인인증 보안 시스템.
  5. 삭제
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 암호설정모듈은,
    상기 사용자로부터 암호화 하고자 하는 메시지인 기준메시지를 입력받는 기준메시지입력부와,
    상기 기준메시지를 암호화한 암호메시지를 생성하여 상기 사용자에게 제공하는 암호메시지제공부 및,
    사용자로부터 제공된 상기 암호메세지에 대한 음성데이터를 입력받아 음성암호정보로 설정하는 음성암호설정부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 음성인식을 이용한 본인인증 보안 시스템.
  7. 제 6항에 있어서,
    상기 신뢰성판단모듈은,
    상기 기준메시지와 상기 암호메시지 사이의 암호화 정합성을 판단하는 암호화판단부를 더 포함하며,
    상기 암호설정모듈은,
    상기 암호화 정합성이 기 설정된 기준정합성 이하인 상기 기준메시지에 대한 상기 암호메시지를 재생성하여 상기 사용자에게 제공하는 암호재설정부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 음성인식을 이용한 본인인증 보안 시스템.
  8. 삭제
  9. 삭제
  10. 제 1항에 있어서,
    상기 음성데이터베이스는,
    상기 기준음성정보 중 특정한 상기 사용자로부터 입력된 상기 기준음성정보를 추출하여 사용자정보로 저장하고,
    상기 신뢰성판단모듈은,
    상기 사용자정보로부터 분석된 상기 파형정보로부터 사용자패턴정보를 생성하는 사용자패턴분석부 및,
    상기 표준데이터에 상기 사용자패턴정보가 반영된 특성데이터를 산출하는 특성데이터산출부를 더 포함하며,
    상기 정합성산출부는,
    입력된 상기 음성정보를 상기 특성데이터와 비교 처리하여 정합성수치를 산출하는 것을 특징으로 하는, 음성인식을 이용한 본인인증 보안 시스템.
  11. 제 10항에 있어서,
    상기 사용자패턴분석부는,
    상기 사용자정보로부터 분석된 상기 파형정보의 음역변화로부터 상기 사용자의 음주여부 및 음주횟수 및 음주주기를 판단하는 음주여부판단파트 및,
    상기 사용자정보로부터 분석된 상기 파형정보의 주파수 및 거칠기 변화로부터 상기 사용자의 손상여부를 파악하는 손상여부판단파트와,
    상기 음주여부와 상기 음주횟수 및 상기 음주주기 및 상기 손상여부를 기반으로 사용자패턴정보를 산출하는 패턴산출파트를 더 포함하되,
    상기 패턴산출파트는,
    다음의 수학식 3을 기반으로 사용자패턴정보를 산출하는 것을 특징으로 하는, 음성인식을 이용한 본인인증 보안 시스템.
    수학식 3,
    Figure 112017067886906-pat00056

    (여기서,
    Figure 112017067886906-pat00057
    는 사용자
    Figure 112017067886906-pat00058
    에 대해 산출된 사용자패턴정보,
    Figure 112017067886906-pat00059
    는 음주가중치,
    Figure 112017067886906-pat00060
    는 사용자
    Figure 112017067886906-pat00061
    에 대해 음주여부가 확인된 횟수,
    Figure 112017067886906-pat00062
    는 입력된 전체 음성정보의 횟수,
    Figure 112017067886906-pat00063
    는 음주주기가중치,
    Figure 112017067886906-pat00064
    는 사용자
    Figure 112017067886906-pat00065
    에 대해 기 설정된 주기판단기간 동안의 음주여부가 확인된 횟수,
    Figure 112017067886906-pat00066
    는 기 설정된 주기판단기간 동안 입력된 전체 사용자정보의 횟수,
    Figure 112017067886906-pat00067
    는 손상여부가중치를 나타낸다.)
  12. 제 10항에 있어서,
    상기 신뢰성판단모듈은,
    상기 기준음성정보가 입력된 입력시간을 파악하는 입력시간파악부와,
    상기 입력시간에 따라 상기 기준음성정보를 시간대별음성정보로 분류하는 시간별분류부를 더 포함하며,
    상기 샘플데이터추출부는,
    분류된 상기 시간대별음성정보로부터 비확률 표준추출방법을 통한 추출을 수행하여 샘플데이터를 추출하며,
    상기 파형분석부는,
    분류된 상기 시간대별음성정보로부터 각각 추출된 복수개의 샘플데이터 각각의 주파수, dB, 데이터길이를 포함하는 파형정보를 분석하고,
    상기 표준데이터산출부는,
    상기 파형정보의 표준화를 통해 상기 사용자에 대한 시간대별 표준데이터를 생성하며,
    상기 특성데이터산출부는,
    상기 시간대별 표준데이터에 상기 사용자패턴정보가 반영된 특성데이터를 산출하고,
    상기 정합성산출부는,
    입력된 상기 음성정보를 현재시간에 해당하는 특성데이터와 비교 처리하여 정합성수치를 산출하는 것을 특징으로 하는, 음성인식을 이용한 본인인증 보안 시스템.
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CN115171699A (zh) * 2022-05-31 2022-10-11 青岛海尔科技有限公司 唤醒参数的调整方法和装置、存储介质及电子装置

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