KR102060563B1 - 음성 및 안면 데이터를 이용한 인증 제공 방법 및 장치 - Google Patents

음성 및 안면 데이터를 이용한 인증 제공 방법 및 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 본 발명은 사용자 인증에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 사용자의 음성 및 안면을 심층학습 모델을 이용하여 인식하고 인증하므로, 보안 장치의 암호 유출에 따른 도난 방지를 예방하게 하는 음성 및 안면 데이터를 이용한 인증 제공 방법 및 장치에 관한 것이다.

Description

음성 및 안면 데이터를 이용한 인증 제공 방법 및 장치{Method and apparatus for providing authentication using voice and facial data}
본 발명은 사용자 인증에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 사용자의 음성 및 안면을 심층학습 모델을 이용하여 인식하고 인증하므로, 보안 장치의 암호 유출에 따른 도난 방지를 예방하게 하는 음성 및 안면 데이터를 이용한 인증 제공 방법 및 장치에 관한 것이다.
과거부터 현재까지 외부인의 접근을 제한하기 위하여 CCTV, 경보기, 도어락 등이 많이 이용되고 있다. CCTV의 경우, 영상처리 기술을 이용해 단순히 영상을 녹화하고 재생하는 것이 아닌 실시간으로 사람의 행동을 분석해 파악하려고 하지만 아직까지는 기술적으로 부족한 상황이다. 그리고 경보기는 실제로 많이 사용되고 있는 장치 중 하나이며 불법적으로 외부인이 접근하였을 때 유용한 장치이나 오작동이 많이 일어나며, 그 상황을 즉각적으로 확인할 수 없기 때문에 CCTV와 같이 사용되고 있다. 또한 도어락은 자물쇠를 이용한 기계식 기술이 아닌 터치식인 전자기식 기술이 대중적으로 많이 사용되고 있다. 전자기식 기술은 사용자의 편의성이 좋지만 터치성이기 때문에 지문이 남아 암호가 유출될 가능성이 매우 높으며, 음성 인식 및 얼굴 인식을 이용할 경우 편법으로 구현한 것이 많아 보안이 쉽게 무너지는 문제가 생기고 있다. 예를 들면 사진을 출력하여 얼굴을 인식하거나, 녹음 파일을 통해 음성을 인식하는 등의 경우이며, 이러한 경우 보안 장치의 비밀번호가 누출되었을 때 인식 기능이 보안 역할을 못하게 되는 문제가 있다.
KR 10-2018-0087088 A KR 10-2013-0032429 A
본 발명은 이와 같은 문제점을 해결하기 위하여 창안된 것으로서, 사용자의 음성과 안면을 심층학습 모델을 이용하여 인식하고 인증하므로, 보안 장치의 암호 유출에 따른 도난 방지를 예방하게 하여 외부인의 접근을 막도록 하는 음성 및 안면 데이터를 이용한 인증 제공 방법 및 장치에 관한 것이다.
이와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 특징은 (a) 사용자 단말기로부터 획득된 음성 및 안면 데이터의 전체 또는 일부를 수신하는 단계; (b) 상기 단계 (a)에서 수신된 데이터와, 상기 사용자 단말기로부터 회원 가입 시 인증된 음성 및 안면 데이터의 전체 또는 일부를 기초로 하여 심층 학습 모델을 통하여 사용자의 입모양과 음성 데이터를 분석해 싱크가 맞는지 여부에 대한 판단을 포함하여 비교하는 단계; 및, (c) 상기 단계 (b)에서의 비교에 따른 판단 결과, 일치하면 상기 사용자 단말기로 보안 장치의 인증 암호를 제공하는 단계를 포함하되, 상기 안면 데이터는, 사용자의 입모양 데이터이다.
상기 음성 및 안면 데이터의 일부는, 상기 음성 데이터의 전체에서 잡음을 제거한 데이터이고, 안면 데이터의 전체에서 얼굴을 제외한 나머지 정보를 제거한 데이터이다.
상기 심층학습 모델은 상기 사용자 단말기를 통하여 회원 가입 시 인증된 음성 및 안면 데이터와 비슷한, 음성 및 안면을 수집하여 학습이 이루어지되, 상기 회원 가입 시 인증된 음성 및 안면 데이터는 사용자가 제시된 단어를 소리내어 읽도록 하여 그 순간에 획득된 데이터이다.
이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 또 다른 특징은 사용자 단말기로부터 음성 및 안면 데이터를 수신하는 통신부; 상기 통신부를 통해 수신된 음성 및 안면 데이터를 상기 사용자 단말기로부터 회원가입 시 인증된 음성 및 안면 데이터를 기초로 하여 심층학습 모델을 통하여 사용자의 입모양과 음성 데이터를 분석해 싱크가 맞는지 여부에 대한 판단을 포함하여 비교하는 인식부; 및 상기 인식부의 비교에 따라 판단하고 인증 정보를 제공하는 처리부를 포함하되, 상기 수신부를 통해 수신된 안면 데이터는, 사용자의 입모양 데이터이다.
본 발명에 의하면, 보안 장치 사용자는 음성 및 안면 인증이 되어야 암호를 얻을 수 있기 때문에 타인의 사용을 방지할 수 있으며, 매 시간 보안 장치의 암호가 바뀌기 때문에 보안에 뛰어난 효과가 있다.
또한 사용자의 신상정보를 도용한 타인이 임의로 인증 시도를 방지하기 위해 인증 받는 순간마다 동영상을 촬영하고 데이터를 얻도록 하여 부정을 방지하는 효과가 있다.
도 1은 본 발명에 따른 음성 및 안면 데이터를 이용한 인증 제공을 위한 전체 시스템을 개략적으로 나타낸 구성도.
도 2는 도 1에 따른 전체 시스템에서, 보안 인증 서버를 컴퓨터 장치의 구성으로 나타낸 도면.
도 3은 본 발명에 따른 음성 및 안면 데이터를 이용한 인증 제공 방법을 나타낸 순서도.
이하 첨부된 도면을 참조로 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
도 1은 본 발명에 따른 음성 및 안면 데이터를 이용한 인증 제공을 위한 전체 시스템을 개략적으로 나타낸 구성도이다.
도시된 바와 같이 본 발명에 따른 음성 및 안면 데이터를 이용한 인증 제공을 위한 전체 시스템은, 사용자 단말기(10)와, 이 사용자 단말기(10)와 네트워크를 통하여 연결되는 보안 인증 서버(100)와, 보안 인증 서버(100)로부터 보안 관리되는 보안 장치(20)로 구성된다.
사용자 단말기(10)는 핸드폰, PDA 등 스마트한 단말로서 보안 인증 서버(100)와 인터넷 네트워크가 형성된다. 사용자 단말기(10)는 사용자의 음성과 안면 데이터를 입력받는 입력부(11)와, 보안 인증 서버(100)로부터 데이터를 수신하는 수신부(12)를 포함한다. 그리고 사용자 단말기(10)는 보안 장치(20)의 사용자 인증을 위하여 회원 가입을 위한 본인 인증이 보안 인증 서버(100)로부터 이루어진다. 사용자 단말기(10)는 인터넷 네트워크를 통하여 보안 장치(20)의 보안 앱을 보안 인증 서버(100)로부터 다운로드 받으며, 이 다운로드 받은 앱을 실행시키므로 회원 가입이 가능해진다.
보안 장치(20)는 암호가 걸려 있는 기기로써, 도어락 등일 수 있으나 이로써 한정하는 것은 아니다. 보안 장치(20)는 사용자 단말기(10)와 연동되어 있으며, 보안 인증 서버(100)의 관리에 의하여 매 시간마다 무작위 추출된 보안 암호를 전송 받는다.
보안 인증 서버(100)는 사용자 단말기(10)의 입력부(11)를 통하여 수집된 사용자의 음성 및 안면 데이터를 수신하는 통신부(110)와, 사용자의 음성 및 안면 데이터로 사용자를 인식하는 인식부(120)와, 인식부(120)로부터 인식된 음성 및 안면 데이터를 통하여 인식 일치 여부를 판단하는 처리부(130)를 포함한다.
통신부(110)는 사용자 단말기(10)로부터 수집된 사용자의 음성 및 안면 데이터를 수신함과 함께, 처리부(130)로부터 받은 인식 결과를 바탕으로 보안 암호 및 보안 메시지를 송신한다.
인식부(120)는 통신부(110)를 통해 수신된 음성 및 안면 데이터를 사용자 단말기(10)로부터 회원가입 시 인증된 음성 및 안면 데이터를 기초로 하여 심층학습 모델을 통하여 비교한다. 여기서 심층학습 모델은 사용자 단말기(10)를 통하여 회원 가입 시 인증된 음성 및 안면 데이터와 비슷한 음성 및 안면을 수집하여 학습이 이루어짐으로 가능하다. 예를 들면, 사용자 단말기(10)를 이용하여 사용자가 보안 앱을 실행시키고, 회원가입 및 사용자 단말기(10)의 보안 인증을 거치는데, 이는 보안 앱을 통한 안내에 따라 사용자는 숫자 1부터 10까지 소리 내어 읽도록 하고 그 순간마다 사진을 촬영해 음성 데이터와 안면 데이터를 수집하여 통신부(110)를 통해 인식부(120)에 수신된다. 이후 인식부(120)는 수신된 음성 및 안면 데이터와 비슷한 음성 및 안면 데이터를 수집하여 심층학습 훈련을 진행한다. 그리고 인식부(120)는 훈련이 완료된 이후, 사용자가 사용자 단말기(10)를 이용하여 보안 인증을 거칠 때 마다 보안 앱에서 제공하는 동영상에 나타난 숫자를 읽으면, 이를 수신 받아 여러 전처리를 수행한다. 전처리는 부정을 방지하기 위하여 사용자의 입모양과 음성 데이터를 분석해 싱크가 맞는지를 파악한다. 그리고 보다 빠른 결과를 처리하기 위하여 음성 데이터의 잡음을 제거하고 안면 데이터에서 얼굴을 제외한 나머지 배경들을 제거하여 데이터를 정교하게 만드는데 이때 전처리를 수행하여 일부 데이터를 이용할 수도 있고 전처리를 수행하지 않고 전체 데이터를 이용할 수도 있다. 그리고 회원가입 시 인증된 음성 및 안면 데이터의 전체 또는 일부를 기초로 하여 심층학습 모델을 통하여 비교한다.
처리부(130)는 인식부(120)와 연결되어 인식부(120)의 비교에 따른 판단 결과에 따라 사용자 단말기(10)로 보안 장치(20)의 인증 암호를 제공하거나, 인식 실패 메시지를 전송한다. 이때 인식부(120)의 비교에 따른 판단 결과가 95% 이상으로 인식되어야만 인식 일치로 판단한다. 반면 판단 결과가 95% 이하이면 인식 불일치로 판단한다. 이때 처리부(130)는 인식 불일치로 판단하면, 보안 장치(20)로 무작위로 선정한 암호를 전송해 보안 장치(20)의 암호를 즉각 변경되도록 한다. 그리고 처리부(130)는 인식부(120)의 인식과 무관하게 보안 장치(20)로 매시간 마다 새로운 인증 암호를 전송하여 인증 암호를 변경토록 한다.
여기서, 도 1의 보안 인증 서버(100)는 하드웨어적으로 구성하였으며 인공신경망을 통한 보안 인증 어플리케이션의 동작에 의해 수행된다. 도 2는 보안 인증 서버를 컴퓨터 장치의 구성으로 나타낸 도면이다.
보안 인증 서버(200)는 프로세서(210), 프로그램과 데이터를 저장하는 비휘발성 저장부(220), 실행 중인 프로그램을 저장하는 휘발성 메모리(230), 다른 기기와 통신을 수행하기 위한 통신부(240), 이들 장치 사이의 내부 통신 통로인 버스 등으로 이루어져 있다. 실행 중인 프로그램으로는 장치 드라이버, 운영체계(Operating System), 및 다양한 어플리케이션이 있을 수 있다. 도시되지는 않았지만, 전자장치는 배터리와 같은 전력제공부를 포함한다.
통신부(240)는 수신된 사용자의 음성 및 안면 데이터를 보안 인증 어플리케이션(320)으로 전달해준다. 이와 같이 보안 인증 어플리케이션(320)은 사용자 단말기로부터 전송된 사용자의 음성 및 안면 데이터를 수신하게 된다. 물론 보안 인증 서버(200)에는 데이터 인터페이스 장치(미도시) 등에서 이를 받아 보안 인증 어플리케이션(320)으로 적절히 전달해 줄 수 있다. 즉, 데이터 인터페이스 장치는 이러한 음성 및 안면 데이터를 보안 인증 어플리케이션(320)으로 전달하는 과정에서 일종의 버퍼 역할을 수행할 수 있다.
보안 인증 어플리케이션(320)은 전술한 바와 같은 사용자 단말기로부터 회원 가입 시 인증된 음성 및 안면 데이터의 전체 또는 일부를 기초로 하여 비교해 내는 역할을 수행한다. 이러한 보안 인증 어플리케이션(320)은 보안 인증 서버(200)에 설치되어 동작하는 프로그램이며, 보안 인증 어플리케이션(320) 수행에 의한 인증 제공 방법에 관하여는 도 3을 참조하여 상세히 후술하기로 하지만, 도 3은 도 1에 따른 전체 시스템에서 이루어지는 과정으로 명시하였다.
도 3은 본 발명에 따른 음성 및 안면 데이터를 이용한 인증 제공 방법을 나타낸 순서도이다.
먼저 사용자 단말기(10)는 보안 앱을 실행하고(S110), 보안 장치(20)의 회원 가입 및 사용자 단말기의 본인 인증 음성 및 안면 데이터를 보안 인증 서버(100)로 전송(S11)하면, 보안 인증 서버(100)는 이를 수신한다(S120). 그리고 보안 인증 서버(100)는 단계 S120에서 수신된 음성 및 안면 데이터를 전처리하여 심층학습 훈련을 진행한다(S130). 이때 보안 인증 서버(100)는 앞에서 언급한 것과 같이 전처리를 수행할 수도 있고 수행하지 않을 수도 있다.
이후, 보안 인증 서버(100)는 사용자 단말기로부터 획득된 음성 및 안면 데이터를 수신(S140)하고, 이 수신된 음성 및 안면 데이터를 단계 S120 에서 수신된 음성 및 안면 데이터를 기초로 하여 심층 학습 모델을 통하여 비교한다(S150).
비교에 따른 판단 결과(S160)가 일치하면, 사용자 단말기(10)로 보안 장치(20)의 보안 암호를 전송하며(S170), 이 전송된 암호를 사용자 단말기(10)가 수신하여 보안 장치를 해제할 수 있도록 한다.
반면, 비교에 따른 판단 결과(S170)가 일치하지 않으면, 사용자 단말기로 인증 실패 메시지를 전송(S180)함과 함께, 보안 인증 서버(100)는 보안 장치(20)로 무작위로 선정한 암호를 전송한다(S190). 따라서 보안 장치의 암호를 즉각 변경하도록 한다.
이로써 타인이 보안 장치에 접근할 시 그 순간 상황에 대해 사용자의 사용자 단말기로 메시지가 전송되며 설치되어 있는 카메라로 장치 주변 환경을 확인할 수 있어 즉각 대응이 가능하다.
이상과 같이, 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능함은 물론이다.
10: 사용자 단말기
11: 수신부
12: 입력부
20: 보안 장치
100: 보안 인증 서버
110: 통신부
120: 인식부
130: 처리부

Claims (5)

  1. (a) 사용자 단말기로부터 획득된 음성 및 안면 데이터의 전체 또는 일부를 수신하는 단계;
    (b) 상기 단계 (a)에서 수신된 데이터와, 상기 사용자 단말기로부터 회원 가입 시 인증된 음성 및 안면 데이터의 전체 또는 일부를 기초로 하여 심층 학습 모델을 통하여 사용자의 입모양과 음성 데이터를 분석해 싱크가 맞는지 여부에 대한 판단을 포함하여 비교하는 단계; 및,
    (c) 상기 단계 (b)에서의 비교에 따른 판단 결과, 일치하면 상기 사용자 단말기로 보안 장치의 인증 암호를 제공하는 단계
    를 포함하되,
    상기 안면 데이터는,
    사용자의 입모양 데이터인 음성 및 안면 데이터를 이용한 인증 제공 방법.
  2. 삭제
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 음성 및 안면 데이터의 일부는,
    상기 음성 데이터의 전체에서 잡음을 제거한 데이터이고, 안면 데이터의 전체에서 얼굴을 제외한 나머지 정보를 제거한 데이터인 것
    을 특징으로 하는 음성 및 안면 데이터를 이용한 인증 제공 방법.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 심층학습 모델은 상기 사용자 단말기를 통하여 회원 가입 시 인증된 음성 및 안면 데이터와 비슷한, 음성 및 안면을 수집하여 학습이 이루어지되,
    상기 회원 가입 시 인증된 음성 및 안면 데이터는 사용자가 제시된 단어를 소리내어 읽도록 하여 그 순간에 획득된 데이터인 것
    을 특징으로 하는 음성 및 안면 데이터를 이용한 인증 제공 방법.
  5. 사용자 단말기로부터 음성 및 안면 데이터를 수신하는 통신부;
    상기 통신부를 통해 수신된 음성 및 안면 데이터를 상기 사용자 단말기로부터 회원가입 시 인증된 음성 및 안면 데이터를 기초로 하여 심층학습 모델을 통하여 사용자의 입모양과 음성 데이터를 분석해 싱크가 맞는지 여부에 대한 판단을 포함하여 비교하는 인식부; 및
    상기 인식부의 비교에 따라 판단하고 인증 정보를 제공하는 처리부
    를 포함하되,
    상기 통신부를 통해 수신된 안면 데이터는,
    사용자의 입모양 데이터인 음성 및 안면 데이터를 이용한 인증 제공 장치.
KR1020190056093A 2018-12-31 2019-05-14 음성 및 안면 데이터를 이용한 인증 제공 방법 및 장치 KR102060563B1 (ko)

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