KR102283167B1 - 통화 연결 시 음성 기반의 발신자 인증을 수행하는 모바일 단말 장치 및 그 동작 방법 - Google Patents

통화 연결 시 음성 기반의 발신자 인증을 수행하는 모바일 단말 장치 및 그 동작 방법 Download PDF

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Abstract

통화 연결 시 음성 기반의 발신자 인증을 수행하는 모바일 단말 장치 및 그 동작 방법이 개시된다. 본 발명은 사전 설정된 복수의 단어들과, 발신자에 의해 사전 녹음된 상기 복수의 단어들 각각에 대응되는 음성 데이터를 저장해둔 상태에서, 상기 발신자에 의해, 수신측 모바일 단말로의 호(call) 발신 명령이 인가되면, 상기 발신자의 음성을 기반으로 상기 발신자에 대한 인증을 수행하여, 상기 발신자에 대한 인증이 완료되면, 상기 수신측 모바일 단말로 통화 연결을 위한 호 발신을 수행하는 모바일 단말 장치 및 그 동작 방법에 대한 것이다.

Description

통화 연결 시 음성 기반의 발신자 인증을 수행하는 모바일 단말 장치 및 그 동작 방법{MOBILE TERMINAL APPARATUS WHICH PERFORMS THE CALLER AUTHENTIFICATION BASED ON THE VOICE WHEN CONNECTING A CALL, AND THE OPERATING METHOD THEREOF}
본 발명은 통화 연결 시 음성 기반의 발신자 인증을 수행하는 모바일 단말 장치 및 그 동작 방법에 대한 것이다.
최근, 컴퓨터나 스마트폰 또는 태블릿 PC 등과 같은 모바일 단말 장치가 널리 보급됨에 따라, 모바일 단말 장치를 통해 수많은 통화가 이루어지고 있다.
하지만, 기존의 통화 기술에서는, 발신자에 대한 특별한 인증 절차 없이, 수신측 모바일 단말로의 통화 연결이 가능하기 때문에, 이러한 점을 악용하여, 통화 중에 발신자가 금융기관이나 수사기관 등을 사칭하여 수신자에게 금전을 요구하는 보이스 피싱(voice phishing)과 같은 범죄가 심각한 사회문제로 대두되고 있다.
이와 관련해서, 이러한 범죄를 근절하기 위한 다양한 노력이 이루어지고 있지만, 수신자는 실제 발신자가 누구인지에 대해 정확하게 확인하기 어렵기 때문에, 발신자에 대한 신뢰성이 떨어진다는 근본적인 문제점이 있다.
만약, 발신자에 대한 인증을 수행하여, 인증이 완료된 경우에만 수신측 모바일 단말로 통화를 연결할 수 있도록 하는 기술이 도입된다면, 발신자에 대한 신뢰성이 증대될 수 있을 것이다.
관련해서, 사람의 목소리에는 주파수나 음색 등 사람을 식별할 수 있는 고유한 특성이 포함되어 있다는 점에서, 발신자의 음성을 기반으로 발신자 인증을 수행하는 기술의 도입을 고려해 볼 수 있다.
따라서, 인증된 발신자만이 수신측 모바일 단말로 통화 연결을 할 수 있도록 지원하기 위해, 통화 연결 시 음성 기반의 발신자 인증을 수행하는 기술에 대한 연구가 필요하다.
본 발명은 사전 설정된 복수의 단어들과, 발신자에 의해 사전 녹음된 상기 복수의 단어들 각각에 대응되는 음성 데이터를 저장해둔 상태에서, 상기 발신자에 의해, 수신측 모바일 단말로의 호(call) 발신 명령이 인가되면, 상기 발신자의 음성을 기반으로 상기 발신자에 대한 인증을 수행하여, 상기 발신자에 대한 인증이 완료되면, 상기 수신측 모바일 단말로 통화 연결을 위한 호 발신을 수행하는 모바일 단말 장치 및 그 동작 방법을 제시함으로써, 인증된 발신자만이 수신측 모바일 단말로 통화 연결을 할 수 있도록 지원하고자 한다.
본 발명의 일실시예에 따른 통화 연결 시 음성 기반의 발신자 인증을 수행하는 모바일 단말 장치는 사전 설정된 복수의 단어들과, 발신자에 의해 사전 녹음된 상기 복수의 단어들 각각에 대응되는 음성 데이터가 저장되어 있는 음성 데이터 저장부, 상기 발신자에 의해, 수신측 모바일 단말로의 호(call) 발신 명령이 인가되면, 상기 발신자에 대한 인증을 수행하기 위한 인증 이벤트를 발생시키는 인증 이벤트 발생부, 상기 인증 이벤트가 발생되면, 상기 복수의 단어들 중 어느 하나인 제1 단어를 랜덤하게 선택한 후, 상기 발신자에 대해, 상기 제1 단어를 발음할 것을 안내하는 제1 안내 메시지를 출력하는 제1 안내 메시지 출력부, 상기 제1 안내 메시지에 대응하여, 상기 모바일 단말 장치에 사전 탑재되어 있는 마이크로폰을 통해 상기 제1 단어에 대한 상기 발신자의 음성이 입력됨에 따라, 입력 음성 데이터가 획득되면, 상기 음성 데이터 저장부로부터, 상기 제1 단어에 대응되는 음성 데이터를 추출한 후, 상기 입력 음성 데이터와 상기 제1 단어에 대응되는 음성 데이터 간의 제1 유사도를 연산하는 제1 유사도 연산부, 상기 제1 유사도가 사전 설정된 제1 기준치를 초과하는 것으로 확인되면, 상기 발신자에 대한 증명 정보를 생성하기 위한 증명 정보 생성 이벤트를 발생시키는 제1 이벤트 발생부, 상기 증명 정보 생성 이벤트가 발생되면, 상기 발신자에 대한 증명 정보를 생성한 후, 상기 발신자에 대한 증명 정보를 상기 수신측 모바일 단말로 전송하는 증명 정보 전송부 및 상기 발신자에 대한 증명 정보가 상기 수신측 모바일 단말로 전송된 이후, 상기 수신측 모바일 단말로부터, 상기 발신자에 대한 증명 정보가 확인되었음을 지시하는 피드백 메시지가 수신되면, 상기 발신자에 대한 인증을 완료 처리한 후, 상기 수신측 모바일 단말로, 통화 연결을 위한 호 발신을 수행하는 호 발신 수행부를 포함한다.
또한, 본 발명의 일실시예에 따른 통화 연결 시 음성 기반의 발신자 인증을 수행하는 모바일 단말 장치의 동작 방법은 사전 설정된 복수의 단어들과, 발신자에 의해 사전 녹음된 상기 복수의 단어들 각각에 대응되는 음성 데이터가 저장되어 있는 음성 데이터 저장부를 유지하는 단계, 상기 발신자에 의해, 수신측 모바일 단말로의 호 발신 명령이 인가되면, 상기 발신자에 대한 인증을 수행하기 위한 인증 이벤트를 발생시키는 단계, 상기 인증 이벤트가 발생되면, 상기 복수의 단어들 중 어느 하나인 제1 단어를 랜덤하게 선택한 후, 상기 발신자에 대해, 상기 제1 단어를 발음할 것을 안내하는 제1 안내 메시지를 출력하는 단계, 상기 제1 안내 메시지에 대응하여, 상기 모바일 단말 장치에 사전 탑재되어 있는 마이크로폰을 통해 상기 제1 단어에 대한 상기 발신자의 음성이 입력됨에 따라, 입력 음성 데이터가 획득되면, 상기 음성 데이터 저장부로부터, 상기 제1 단어에 대응되는 음성 데이터를 추출한 후, 상기 입력 음성 데이터와 상기 제1 단어에 대응되는 음성 데이터 간의 제1 유사도를 연산하는 단계, 상기 제1 유사도가 사전 설정된 제1 기준치를 초과하는 것으로 확인되면, 상기 발신자에 대한 증명 정보를 생성하기 위한 증명 정보 생성 이벤트를 발생시키는 단계, 상기 증명 정보 생성 이벤트가 발생되면, 상기 발신자에 대한 증명 정보를 생성한 후, 상기 발신자에 대한 증명 정보를 상기 수신측 모바일 단말로 전송하는 단계 및 상기 발신자에 대한 증명 정보가 상기 수신측 모바일 단말로 전송된 이후, 상기 수신측 모바일 단말로부터, 상기 발신자에 대한 증명 정보가 확인되었음을 지시하는 피드백 메시지가 수신되면, 상기 발신자에 대한 인증을 완료 처리한 후, 상기 수신측 모바일 단말로, 통화 연결을 위한 호 발신을 수행하는 단계를 포함한다.
본 발명은 사전 설정된 복수의 단어들과, 발신자에 의해 사전 녹음된 상기 복수의 단어들 각각에 대응되는 음성 데이터를 저장해둔 상태에서, 상기 발신자에 의해, 수신측 모바일 단말로의 호(call) 발신 명령이 인가되면, 상기 발신자의 음성을 기반으로 상기 발신자에 대한 인증을 수행하여, 상기 발신자에 대한 인증이 완료되면, 상기 수신측 모바일 단말로 통화 연결을 위한 호 발신을 수행하는 모바일 단말 장치 및 그 동작 방법을 제시함으로써, 인증된 발신자만이 수신측 모바일 단말로 통화 연결을 할 수 있도록 지원할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 통화 연결 시 음성 기반의 발신자 인증을 수행하는 모바일 단말 장치의 구조를 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 통화 연결 시 음성 기반의 발신자 인증을 수행하는 모바일 단말 장치의 동작 방법을 도시한 순서도이다.
이하에서는 본 발명에 따른 실시예들을 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명하기로 한다. 이러한 설명은 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였으며, 다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 본 명세서 상에서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 사람에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다.
본 문서에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있다는 것을 의미한다. 또한, 본 발명의 다양한 실시예들에 있어서, 각 구성요소들, 기능 블록들 또는 수단들은 하나 또는 그 이상의 하부 구성요소로 구성될 수 있고, 각 구성요소들이 수행하는 전기, 전자, 기계적 기능들은 전자회로, 집적회로, ASIC(Application Specific Integrated Circuit) 등 공지된 다양한 소자들 또는 기계적 요소들로 구현될 수 있으며, 각각 별개로 구현되거나 2 이상이 하나로 통합되어 구현될 수도 있다.
한편, 첨부된 블록도의 블록들이나 흐름도의 단계들은 범용 컴퓨터, 특수용 컴퓨터, 휴대용 노트북 컴퓨터, 네트워크 컴퓨터 등 데이터 프로세싱이 가능한 장비의 프로세서나 메모리에 탑재되어 지정된 기능들을 수행하는 컴퓨터 프로그램 명령들(instructions)을 의미하는 것으로 해석될 수 있다. 이들 컴퓨터 프로그램 명령들은 컴퓨터 장치에 구비된 메모리 또는 컴퓨터에서 판독 가능한 메모리에 저장될 수 있기 때문에, 블록도의 블록들 또는 흐름도의 단계들에서 설명된 기능들은 이를 수행하는 명령 수단을 내포하는 제조물로 생산될 수도 있다. 아울러, 각 블록 또는 각 단계는 특정된 논리적 기능(들)을 실행하기 위한 하나 이상의 실행 가능한 명령들을 포함하는 모듈, 세그먼트 또는 코드의 일부를 나타낼 수 있다. 또, 몇 가지 대체 가능한 실시예들에서는 블록들 또는 단계들에서 언급된 기능들이 정해진 순서와 달리 실행되는 것도 가능함을 주목해야 한다. 예컨대, 잇달아 도시되어 있는 두 개의 블록들 또는 단계들은 실질적으로 동시에 수행되거나, 역순으로 수행될 수 있으며, 경우에 따라 일부 블록들 또는 단계들이 생략된 채로 수행될 수도 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 통화 연결 시 음성 기반의 발신자 인증을 수행하는 모바일 단말 장치의 구조를 도시한 도면이다.
도 1을 참조하면, 통화 연결 시 음성 기반의 발신자 인증을 수행하는 모바일 단말 장치(110)는 음성 데이터 저장부(111), 인증 이벤트 발생부(112), 제1 안내 메시지 출력부(113), 제1 유사도 연산부(114), 제1 이벤트 발생부(115), 증명 정보 전송부(116) 및 호 발신 수행부(117)를 포함한다.
음성 데이터 저장부(111)에는 사전 설정된 복수의 단어들과, 발신자(140)에 의해 사전 녹음된 상기 복수의 단어들 각각에 대응되는 음성 데이터가 저장되어 있다.
예컨대, 상기 복수의 단어들을 '단어 1, 단어 2, 단어 3, 단어 4, 단어 5'라고 하는 경우, 음성 데이터 저장부(111)에는 하기의 표 1과 같은, '단어 1, 단어 2, 단어 3, 단어 4, 단어 5'와, 발신자(140)에 의해 사전 녹음된 '단어 1, 단어 2, 단어 3, 단어 4, 단어 5' 각각에 대응되는 음성 데이터가 저장되어 있을 수 있다.
복수의 단어들 음성 데이터
단어 1 음성 데이터 1
단어 2 음성 데이터 2
단어 3 음성 데이터 3
단어 4 음성 데이터 4
단어 5 음성 데이터 5
인증 이벤트 발생부(112)는 발신자(140)에 의해, 수신측 모바일 단말(150)로의 호(call) 발신 명령이 인가되면, 발신자(140)에 대한 인증을 수행하기 위한 인증 이벤트를 발생시킨다.
제1 안내 메시지 출력부(113)는 인증 이벤트 발생부(112)에 의해 상기 인증 이벤트가 발생되면, 상기 복수의 단어들 중 어느 하나인 제1 단어를 랜덤하게 선택한 후, 발신자(140)에 대해, 상기 제1 단어를 발음할 것을 안내하는 제1 안내 메시지를 출력한다.
예컨대, 발신자(140)에 의해, 수신측 모바일 단말(150)로의 호 발신 명령이 인가됨에 따라, 인증 이벤트 발생부(112)에 의해 발신자(140)에 대한 인증을 수행하기 위한 인증 이벤트가 발생되었다고 하는 경우, 제1 안내 메시지 출력부(113)는 '단어 1, 단어 2, 단어 3, 단어 4, 단어 5' 중 어느 하나인 제1 단어를 랜덤하게 선택할 수 있다.
이때, 상기 제1 단어로, '단어 5'가 선택되었다고 하는 경우, 제1 안내 메시지 출력부(113)는 발신자(140)에 대해, '단어 5'를 발음할 것을 안내하는 제1 안내 메시지를 출력할 수 있다.
그러면, 발신자(140)는 상기 제1 안내 메시지에 대응하여, 모바일 단말 장치(110)에 사전 탑재되어 있는 마이크로폰을 통해 '단어 5'에 대한 발신자(140)의 음성을 입력할 수 있다.
이렇게, 상기 제1 안내 메시지에 대응하여, 모바일 단말 장치(110)에 사전 탑재되어 있는 마이크로폰을 통해 상기 제1 단어에 대한 발신자(140)의 음성이 입력됨에 따라, 입력 음성 데이터가 획득되면, 제1 유사도 연산부(114)는 음성 데이터 저장부(111)로부터, 상기 제1 단어에 대응되는 음성 데이터를 추출한 후, 상기 입력 음성 데이터와 상기 제1 단어에 대응되는 음성 데이터 간의 제1 유사도를 연산한다.
이때, 본 발명의 일실시예에 따르면, 제1 유사도 연산부(114)는 상기 제1 유사도를 연산하기 위한 구체적인 구성으로, 제1 주파수 성분 확인부(118), 제2 주파수 성분 확인부(119), 벡터 생성부(120) 및 제1 유사도 연산 처리부(121)를 포함할 수 있다.
제1 주파수 성분 확인부(118)는 상기 제1 단어에 대한 발신자(140)의 음성이 입력됨에 따라, 상기 입력 음성 데이터가 획득되면, 상기 입력 음성 데이터의 음성 파형을 주파수 도메인으로 변환함으로써, 제1 주파수 스펙트럼을 생성한 후, 상기 제1 주파수 스펙트럼에 포함된 주파수 성분들 중 진폭이 큰 순서로 n(n은 2 이상의 자연수임)개의 제1 주파수 성분들을 확인한다.
제2 주파수 성분 확인부(119)는 음성 데이터 저장부(111)로부터, 상기 제1 단어에 대응되는 음성 데이터를 추출하고, 상기 제1 단어에 대응되는 음성 데이터의 음성 파형을 주파수 도메인으로 변환함으로써, 제2 주파수 스펙트럼을 생성한 후, 상기 제2 주파수 스펙트럼에 포함된 주파수 성분들 중 진폭이 큰 순서로 n개의 제2 주파수 성분들을 확인한다.
벡터 생성부(120)는 상기 n개의 제1 주파수 성분들을 오름차순으로 정렬하여, 상기 n개의 제1 주파수 성분들을 성분으로 갖는 n차원의 제1 주파수 벡터를 생성하고, 상기 n개의 제2 주파수 성분들을 오름차순으로 정렬하여, 상기 n개의 제2 주파수 성분들을 성분으로 갖는 n차원의 제2 주파수 벡터를 생성한다.
제1 유사도 연산 처리부(121)는 제1 주파수 벡터와 제2 주파수 벡터 간의 코사인 유사도를 상기 제1 유사도로 연산한다.
여기서, 상기 코사인 유사도는 하기의 수학식 1과 같이 연산될 수 있다.
Figure 112021059870455-pat00001
상기 수학식 1에서, S는 벡터 A와 벡터 B 사이의 코사인 유사도로, -1에서 1 사이의 값을 가지며, Ai는 벡터 A의 i번째 성분, Bi는 벡터 B의 i번째 성분을 의미한다. 관련해서, 두 벡터 사이의 코사인 유사도가 클수록 두 벡터가 서로 유사한 벡터라고 볼 수 있다.
이하에서는, 제1 주파수 성분 확인부(118), 제2 주파수 성분 확인부(119), 벡터 생성부(120) 및 제1 유사도 연산 처리부(121)의 동작을 예를 들어, 상세히 설명하기로 한다.
먼저, 전술한 예와 같이, 상기 제1 단어를 '단어 5'라고 하고, 상기 제1 안내 메시지에 대응하여, 상기 마이크로폰을 통해 '단어 5'에 대한 발신자(140)의 음성이 입력됨에 따라, 입력 음성 데이터가 획득되었다고 가정하자.
그러면, 제1 주파수 성분 확인부(118)는 상기 입력 음성 데이터의 음성 파형을 주파수 도메인으로 변환함으로써, 제1 주파수 스펙트럼을 생성할 수 있다.
여기서, 상기 입력 음성 데이터의 음성 파형을 주파수 도메인으로 변환하기 위한 방법으로, 푸리에 변환(Fourier Transform), 고속 푸리에 변환(Fast Fourier Transform) 등이 사용될 수 있다.
이때, n을 '4'라고 하는 경우, 제1 주파수 성분 확인부(118)는 상기 제1 주파수 스펙트럼에 포함된 주파수 성분들 중 진폭이 큰 순서로 '4'개의 제1 주파수 성분들을 'a1(Hz), a2(Hz), a3(Hz), a4(Hz)'와 같이 확인할 수 있다.
그러고 나서, 제2 주파수 성분 확인부(119)는 상기 표 1과 같은 음성 데이터 저장부(111)로부터, '단어 5'에 대응되는 음성 데이터를 추출할 수 있다.
관련해서, 상기 표 1과 같은 음성 데이터 저장부(111)에서는 '단어 5'에 대응되는 음성 데이터가 '음성 데이터 5'이므로, 제2 주파수 성분 확인부(119)는 상기 표 1과 같은 음성 데이터 저장부(111)로부터 '음성 데이터 5'를 추출할 수 있다.
그러면, 제2 주파수 성분 확인부(119)는 '음성 데이터 5'의 음성 파형을 주파수 도메인으로 변환함으로써, 제2 주파수 스펙트럼을 생성한 후, 상기 제2 주파수 스펙트럼에 포함된 주파수 성분들 중 진폭이 큰 순서로 '4'개의 제2 주파수 성분들을 'a5(Hz), a6(Hz), a7(Hz), a8(Hz)'과 같이 확인할 수 있다.
이때, 상기 '4'개의 제1 주파수 성분들인 'a1(Hz), a2(Hz), a3(Hz), a4(Hz)'를 오름차순으로 정렬하면 'a2(Hz), a1(Hz), a4(Hz), a3(Hz)'과 같다고 하고, 상기 '4'개의 제2 주파수 성분들인 'a5(Hz), a6(Hz), a7(Hz), a8(Hz)'을 오름차순으로 정렬하면 'a5(Hz), a7(Hz), a6(Hz), a8(Hz)'과 같다고 하는 경우, 벡터 생성부(120)는 상기 '4'개의 제1 주파수 성분들을 성분으로 갖는 '4'차원의 제1 주파수 벡터를 '[a2 a1 a4 a3]'와 같이 생성할 수 있고, 상기 '4'개의 제2 주파수 성분들을 성분으로 갖는 '4'차원의 제2 주파수 벡터를 '[a5 a7 a6 a8]'과 같이 생성할 수 있다.
그러면, 제1 유사도 연산 처리부(121)는 상기 수학식 1에 따라, 상기 제1 주파수 벡터인 '[a2 a1 a4 a3]'과 상기 제2 주파수 벡터인 '[a5 a7 a6 a8]' 간의 코사인 유사도를 상기 제1 유사도로 연산할 수 있다.
이렇게, 제1 유사도 연산부(114)에 의해 연산된 상기 제1 유사도가 사전 설정된 제1 기준치를 초과하는 것으로 확인되면, 제1 이벤트 발생부(115)는 발신자(140)에 대한 증명 정보를 생성하기 위한 증명 정보 생성 이벤트를 발생시킨다.
예컨대, 제1 유사도 연산부(114)에 의해 연산된 상기 제1 유사도가 '0.92'라고 하고, 사전 설정된 제1 기준치를 '0.90'이라고 하며, 이에 따라, 상기 제1 유사도가 상기 제1 기준치를 초과하는 것으로 확인되었다고 가정하자.
이때, 상기 제1 유사도가 상기 제1 기준치를 초과한다는 것은, 상기 입력 음성 데이터와 '음성 데이터 5'가 서로 유사하다는 의미이므로, 제1 이벤트 발생부(115)는 상기 호 발신 명령을 인가한 사람이 발신자(140)인 것으로 최종 확인하여, 발신자(140)에 대한 증명 정보를 생성하기 위한 증명 정보 생성 이벤트를 발생시킬 수 있다.
한편, 본 발명의 일실시예에 따르면, 상기 제1 유사도가 상기 제1 기준치를 초과하지 않는 것으로 확인되는 경우, 모바일 단말 장치(110)는 발신자(140)에 대한 추가 인증을 수행하여, 발신자(140)에 대한 추가 인증이 완료되는 경우에 상기 증명 정보 생성 이벤트를 발생시키기 위한 구성을 더 포함할 수 있다.
이와 관련해서, 본 발명의 일실시예에 따르면, 모바일 단말 장치(110)는 얼굴 이미지 저장부(122), 추가 인증 이벤트 발생부(123), 제2 안내 메시지 출력부(124), 제2 유사도 연산부(125) 및 제2 이벤트 발생부(126)를 더 포함할 수 있다.
얼굴 이미지 저장부(122)에는 사전 촬영된 발신자(140)의 얼굴 이미지가 저장되어 있다.
예컨대, 사전 촬영된 발신자(140)의 얼굴 이미지를 '이미지 1'이라고 하는 경우, 얼굴 이미지 저장부(122)에는 '이미지 1'이 저장되어 있을 수 있다.
추가 인증 이벤트 발생부(123)는 상기 제1 유사도가 상기 제1 기준치를 초과하지 않는 것으로 확인되면, 추가 인증 이벤트를 발생시킨다.
제2 안내 메시지 출력부(124)는 추가 인증 이벤트 발생부(123)에 의해 상기 추가 인증 이벤트가 발생되면, 발신자(140)에 대해, 얼굴을 촬영할 것을 안내하는 제2 안내 메시지를 출력한다.
예컨대, 제1 유사도 연산부(114)에 의해 연산된 상기 제1 유사도가 '0.92'라고 하고, 상기 제1 기준치를 '0.95'라고 하며, 이에 따라, 상기 제1 유사도가 상기 제1 기준치를 초과하지 않는 것으로 확인되었다고 가정하자.
그러면, 제2 안내 메시지 출력부(124)는 발신자(140)에 대해, 얼굴을 촬영할 것을 안내하는 제2 안내 메시지를 출력할 수 있다.
이때, 발신자(140)는 상기 제2 안내 메시지에 대응하여, 모바일 단말 장치(110)에 사전 탑재되어 있는 카메라를 통해 발신자(140)의 얼굴을 촬영할 수 있다.
이렇게, 상기 제2 안내 메시지에 대응하여, 모바일 단말 장치(110)에 사전 탑재되어 있는 카메라를 통해 발신자(140)의 얼굴이 촬영됨에 따라, 촬영 이미지가 획득되면, 제2 유사도 연산부(125)는 상기 얼굴 이미지와 상기 촬영 이미지 간의 제2 유사도를 연산한다.
이때, 본 발명의 일실시예에 따르면, 제2 유사도 연산부(125)는 상기 제2 유사도를 연산하기 위한 구체적인 구성으로, 출력 벡터 생성부(127) 및 제2 유사도 연산 처리부(128)를 포함할 수 있다.
출력 벡터 생성부(127)는 상기 얼굴 이미지를 사전 기계학습이 완료된 합성곱 신경망(Convolutional Neural Networks)에 입력으로 인가하여, 제1 출력 벡터를 생성하고, 상기 촬영 이미지를 상기 합성곱 신경망에 입력으로 인가하여 제2 출력 벡터를 생성한다.
여기서, 합성곱 신경망이란 합성곱 필터로 구성된 다수의 합성곱층들과 풀링(pooling)층들로 구성되는 신경망으로서, 합성곱 신경망에서는 이미지 등과 같은 입력 데이터가 피처맵(feature map)으로 구성되어 합성곱층에 입력으로 인가되면, 합성곱층을 구성하는 하나 이상의 채널을 갖는 합성곱 필터들에 의해 합성곱이 발생하여 출력 피처맵이 생성되고, 풀링층을 통해서 상기 출력 피처맵의 크기를 줄이기 위한 다운샘플링이 수행된 후 그 출력이 다음 합성곱층과 풀링층에 다시 입력으로 인가되는 과정이 반복되며, 이러한 과정의 반복을 통해 소정의 출력이 산출되게 된다.
관련해서, 본 발명에서 사용되는 상기 합성곱 신경망은 이미지가 입력으로 인가되면, 입력으로 인가된 상기 이미지를 이미지 특징 추출을 위한 복수의 합성곱 층들과 풀링층들에 통과시켜, k(k는 2 이상의 자연수임)차원의 출력 벡터를 산출하도록 사전 학습되어 있을 수 있다.
이때, 개발자는 상기 합성곱 신경망을 학습시키기 위해서, 다수의 이미지들과 각 이미지에 대응되는 k차원의 정답 벡터를 대응시킨 트레이닝 세트를 구성한 후, 상기 트레이닝 세트를 구성하는 다수의 이미지들을 상기 합성곱 신경망에 통과시켜 산출되는 예측 벡터와 각 이미지에 대응되는 정답 벡터 간의 비교를 통해서, 각 이미지의 예측 벡터가 대응되는 정답 벡터에 최대로 근접하도록 상기 합성곱 신경망을 학습시킬 수 있다.
제2 유사도 연산 처리부(128)는 출력 벡터 생성부(127)에 의해 상기 제1 출력 벡터와 상기 제2 출력 벡터가 생성되면, 상기 제1 출력 벡터를 구성하는 k개의 성분들과 상기 제2 출력 벡터를 구성하는 k개의 성분들을, 각 벡터 내에서의 서로 동일한 위치끼리 대응시켜, 상기 제1 출력 벡터를 구성하는 k개의 성분들과 상기 제2 출력 벡터를 구성하는 k개의 성분들을 기초로, 상기 제1 출력 벡터와 상기 제2 출력 벡터 간의 평균 제곱 오차(Mean Squared Error)를 상기 제2 유사도로 연산한다.
여기서, 상기 평균 제곱 오차는 하기의 수학식 2와 같이 연산될 수 있다.
Figure 112021059870455-pat00002
여기서, MSE는 상기 평균 제곱 오차를 의미하고, xi는 상기 제1 출력 벡터를 구성하는 k개의 성분들 중 i번째 위치의 성분을 의미하며, yi는 상기 제2 출력 벡터를 구성하는 k개의 성분들 중 i번째 위치의 성분을 의미한다.
이하에서는, 출력 벡터 생성부(127) 및 제2 유사도 연산 처리부(128)의 동작을 예를 들어, 상세히 설명하기로 한다.
먼저, k를 '4'라고 하고, 전술한 예와 같이, 얼굴 이미지 저장부(122)에 '이미지 1'이 저장되어 있다고 하는 경우, 출력 벡터 생성부(127)는 '이미지 1'을 사전 기계학습이 완료된 합성곱 신경망에 입력으로 인가하여, 제1 출력 벡터를 '[b1 b2 b3 b4]'와 같이 생성할 수 있다.
또한, 전술한 예와 같이, 상기 제2 안내 메시지에 대응하여, 상기 카메라를 통해 발신자(140)의 얼굴이 촬영됨에 따라, 상기 촬영 이미지가 획득되었다고 하는 경우, 출력 벡터 생성부(127)는 상기 촬영 이미지를 상기 합성곱 신경망에 입력으로 인가하여 제2 출력 벡터를 '[b5 b6 b7 b8]'과 같이 생성할 수 있다.
그러면, 제2 유사도 연산 처리부(128)는 상기 제1 출력 벡터를 구성하는 '4'개의 성분들인 'b1, b2, b3, b4'와, 상기 제2 출력 벡터를 구성하는 '4'개의 성분들인 'b5, b6, b7, b8'을 각 벡터 내에서의 동일한 위치끼리 대응시켜, 상기 수학식 2에 따라, 상기 제1 출력 벡터와 상기 제2 출력 벡터 간의 평균 제곱 오차를 상기 제2 유사도로 연산할 수 있다.
이렇게, 제2 유사도 연산부(125)에 의해 연산된 상기 제2 유사도가 사전 설정된 제2 기준치를 초과하는 것으로 확인되면, 제2 이벤트 발생부(126)는 상기 증명 정보 생성 이벤트를 발생시킨다.
예컨대, 전술한 예에 따라 제2 유사도 연산부(125)에 의해 연산된 상기 제2 유사도가 '0.96'이라고 하고, 사전 설정된 제2 기준치를 '0.95'라고 하며, 이에 따라, 상기 제2 유사도가 상기 제2 기준치를 초과하는 것으로 확인되었다고 가정하자.
이때, 상기 제2 유사도가 상기 제2 기준치를 초과한다는 것은, 상기 촬영 이미지와 '이미지 1'이 서로 유사하다는 의미이므로, 제2 이벤트 발생부(126)는 상기 호 발신 명령을 인가한 사람이 발신자(140)인 것으로 최종 확인하여, 상기 증명 정보 생성 이벤트를 발생시킬 수 있다.
이렇게, 제1 이벤트 발생부(115) 또는 제2 이벤트 발생부(126)에 의해 상기 증명 정보 생성 이벤트가 발생되면, 증명 정보 전송부(116)는 발신자(140)에 대한 증명 정보를 생성한 후, 발신자(140)에 대한 증명 정보를 수신측 모바일 단말(150)로 전송한다.
이때, 본 발명의 일실시예에 따르면, 증명 정보 전송부(116)는 발신자(140)에 대한 증명 정보를 생성하여 수신측 모바일 단말(150)로 전송하기 위한 구체적인 구성으로, 인증키 저장부(129), 개인키 저장부(130), 인증키 추출부(131) 및 증명 정보 전송 처리부(132)를 포함할 수 있다.
인증키 저장부(129)에는 수신측 모바일 단말(150)과 사전 공유하고 있는 t(t는 2 이상의 자연수임)개의 인증키들이 저장되어 있다.
여기서, 상기 t개의 인증키들 각각에는 0 이상 t-1 이하의 서로 다른 정수가 사전 할당되어 있다.
예컨대, t를 '5'라고 하는 경우, 인증키 저장부(129)에는 하기의 표 2와 같은, 수신측 모바일 단말(150)과 사전 공유하고 있는 '5'개의 인증키들이 저장되어 있을 수 있다.
'5'개의 인증키들 정수
인증키 1 0
인증키 2 1
인증키 3 2
인증키 4 3
인증키 5 4
개인키 저장부(130)에는 사전 발급된 개인키가 저장되어 있다.
여기서, 상기 개인키와 키쌍을 구성하는 공개키는 수신측 모바일 단말(150)에 사전 배포되어 있다.
예컨대, 사전 발급된 개인키를 '개인키 1'이라고 하는 경우, 개인키 저장부(130)에는 '개인키 1'이 저장되어 있을 수 있고, '개인키 1'과 키쌍을 구성하는 공개키인 '공개키 1'은 수신측 모바일 단말(150)에 사전 배포되어 있을 수 있다.
인증키 추출부(131)는 상기 증명 정보 생성 이벤트가 발생되면, 상기 증명 정보 생성 이벤트가 발생된 현재 시점의 날짜 값을 피제수로, t를 제수로 하는 모듈로(modulo) 연산을 수행하여 연산 값을 산출한 후, 상기 인증키 저장부로부터, 상기 t개의 인증키들 중 상기 연산 값이 할당된 제1 인증키를 추출한다.
여기서, 모듈로 연산은 피제수를 제수로 나누는 나눗셈을 수행하여 그에 대한 나머지(remainder)를 산출하는 연산을 의미한다.
증명 전송 처리부(132)는 인증키 추출부(131)에 의해 상기 제1 인증키가 추출되면, 상기 제1 인증키를 상기 개인키로 전자서명함으로써, 발신자(140)에 대한 증명 정보를 생성한 후, 발신자(140)에 대한 증명 정보를 수신측 모바일 단말(150)로 전송한다.
이하에서는, 인증키 추출부(131) 및 증명 전송 처리부(132)의 동작을 예를 들어, 상세히 설명하기로 한다.
먼저, 전술한 예와 같이, t를 '5'라고 하고, '2021년 5월 20일'에 상기 증명 정보 생성 이벤트가 발생되었다고 하는 경우, 인증키 추출부(131)는 상기 증명 정보 생성 이벤트가 발생된 현재 시점의 날짜 값인 '20210520'을 피제수로, '5'를 제수로 하는 모듈로 연산을 수행하여 연산 값을 '0'과 같이 산출할 수 있다.
그러고 나서, 인증키 추출부(131)는 상기 표 2와 같은 인증키 저장부(129)로부터 상기 '5'개의 인증키들 중 '0'이 할당된 제1 인증키를 추출할 수 있다.
관련해서, 상기 표 2와 같은 인증키 저장부(129)에서는 상기 '5'개의 인증키들 중 '0'이 할당된 인증키가 '인증키 1'이므로, 인증키 추출부(131)는 상기 표 2와 같은 인증키 저장부(129)로부터 '인증키 1'을 추출할 수 있다.
그러면, 증명 전송 처리부(132)는 '인증키 1'을 '개인키 1'로 전자서명함으로써, 발신자(140)에 대한 증명 정보를 생성한 후, 발신자(140)에 대한 증명 정보를 수신측 모바일 단말(150)로 전송할 수 있다.
이때, 본 발명의 일실시예에 따르면, 수신측 모바일 단말(150)은 메모리 상에 상기 t개의 인증키들과 상기 공개키를 사전 저장하고 있고, 모바일 단말 장치(110)로부터 상기 발신자에 대한 증명 정보가 수신되면, 상기 공개키로 발신자(140)에 대한 증명 정보를 복호화함으로써, 복호화 값을 생성하고, 발신자(140)에 대한 증명 정보가 수신된 현재 시점의 날짜 값을 피제수로, t를 제수로 하는 모듈로 연산을 수행하여 상기 연산 값을 산출한 후, 상기 t개의 인증키들 중 상기 연산 값이 할당된 상기 제1 인증키를 추출하고, 상기 복호화 값과 상기 제1 인증키가 서로 일치하는지 확인하여, 상기 복호화 값과 상기 제1 인증키가 서로 일치하는 것으로 확인되면, 발신자(140)에 대한 증명 정보가 확인되었음을 지시하는 피드백 메시지를 생성하여 모바일 단말 장치(110)로 전송할 수 있다.
이하에서는, 수신측 모바일 단말(150)의 동작을 예를 들어, 상세히 설명하기로 한다.
먼저, 전술한 예와 같이, t를 '5'라고 하고, 상기 '5'개의 인증키들이 상기 표 2와 같다고 하며, 상기 공개키를 '공개키 1'이라고 하는 경우, 수신측 모바일 단말(150)의 메모리 상에는 상기 표 2와 같은 '5'개의 인증키들과 '공개키 1'이 사전 저장되어 있을 수 있다.
또한, 전술한 예와 같이, '2021년 5월 20일'에 증명 전송 처리부(132)가 발신자(140)에 대한 증명 정보를 수신측 모바일 단말(150)로 전송함에 따라, 수신측 모바일 단말(150)에, 발신자(140)에 대한 증명 정보가 수신되었다고 하는 경우, 수신측 모바일 단말(150)은 '공개키 1'로 발신자(140)에 대한 증명 정보를 복호화함으로써, 복호화 값을 생성할 수 있다.
그러고 나서, 수신측 모바일 단말(150)은 발신자(140)에 대한 증명 정보가 수신된 현재 시점의 날짜 값인 '20210520'을 피제수로, '5'를 제수로 하는 모듈로 연산을 수행하여 상기 연산 값을 '0'과 같이 산출할 수 있다.
그러면, 수신측 모바일 단말(150)은 상기 표 2와 같은 '5'개의 인증키들 중 '0'이 할당된 '인증키 1'을 추출할 수 있다.
그 이후, 수신측 모바일 단말(150)은 상기 복호화 값과 '인증키 1'이 서로 일치하는지 확인할 수 있다. 관련해서, 발신자(140)에 대한 증명 정보는 증명 전송 처리부(132)에 의해 '인증키 1'이 '개인키 1'로 전자서명되어 생성된 정보이고, '공개키 1'은 '개인키 1'과 키쌍을 이루는 공개키이므로, 상기 복호화 값과 '인증키 1'은 서로 일치하는 값이 될 수 있고, 이로 인해, 수신측 모바일 단말(150)은 상기 복호화 값과 '인증키 1'이 서로 일치하는 것으로 확인할 수 있다.
그러면, 수신측 모바일 단말(150)은 발신자(140)에 대한 증명 정보가 확인되었음을 지시하는 피드백 메시지를 생성하여 모바일 단말 장치(110)로 전송할 수 있다.
이렇게, 증명 정보 전송부(116)에 의해 발신자(140)에 대한 증명 정보가 수신측 모바일 단말(150)로 전송된 이후, 수신측 모바일 단말(150)로부터, 발신자(140)에 대한 증명 정보가 확인되었음을 지시하는 상기 피드백 메시지가 수신되면, 호 발신 수행부(117)는 발신자(140)에 대한 인증을 완료 처리한 후, 수신측 모바일 단말(150)로, 통화 연결을 위한 호 발신을 수행한다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 통화 연결 시 음성 기반의 발신자 인증을 수행하는 모바일 단말 장치의 동작 방법을 도시한 순서도이다.
단계(S210)에서는 사전 설정된 복수의 단어들과, 발신자에 의해 사전 녹음된 상기 복수의 단어들 각각에 대응되는 음성 데이터가 저장되어 있는 음성 데이터 저장부를 유지한다.
단계(S220)에서는 상기 발신자에 의해, 수신측 모바일 단말로의 호 발신 명령이 인가되면, 상기 발신자에 대한 인증을 수행하기 위한 인증 이벤트를 발생시킨다.
단계(S230)에서는 상기 인증 이벤트가 발생되면, 상기 복수의 단어들 중 어느 하나인 제1 단어를 랜덤하게 선택한 후, 상기 발신자에 대해, 상기 제1 단어를 발음할 것을 안내하는 제1 안내 메시지를 출력한다.
단계(S240)에서는 상기 제1 안내 메시지에 대응하여, 상기 모바일 단말 장치에 사전 탑재되어 있는 마이크로폰을 통해 상기 제1 단어에 대한 상기 발신자의 음성이 입력됨에 따라, 입력 음성 데이터가 획득되면, 상기 음성 데이터 저장부로부터, 상기 제1 단어에 대응되는 음성 데이터를 추출한 후, 상기 입력 음성 데이터와 상기 제1 단어에 대응되는 음성 데이터 간의 제1 유사도를 연산한다.
단계(S250)에서는 상기 제1 유사도가 사전 설정된 제1 기준치를 초과하는 것으로 확인되면, 상기 발신자에 대한 증명 정보를 생성하기 위한 증명 정보 생성 이벤트를 발생시킨다.
단계(S260)에서는 상기 증명 정보 생성 이벤트가 발생되면, 상기 발신자에 대한 증명 정보를 생성한 후, 상기 발신자에 대한 증명 정보를 상기 수신측 모바일 단말로 전송한다.
단계(S270)에서는 상기 발신자에 대한 증명 정보가 상기 수신측 모바일 단말로 전송된 이후, 상기 수신측 모바일 단말로부터, 상기 발신자에 대한 증명 정보가 확인되었음을 지시하는 피드백 메시지가 수신되면, 상기 발신자에 대한 인증을 완료 처리한 후, 상기 수신측 모바일 단말로, 통화 연결을 위한 호 발신을 수행한다.
이때, 본 발명의 일실시예에 따르면, 단계(S240)에서는 상기 제1 단어에 대한 상기 발신자의 음성이 입력됨에 따라, 상기 입력 음성 데이터가 획득되면, 상기 입력 음성 데이터의 음성 파형을 주파수 도메인으로 변환함으로써, 제1 주파수 스펙트럼을 생성한 후, 상기 제1 주파수 스펙트럼에 포함된 주파수 성분들 중 진폭이 큰 순서로 n(n은 2 이상의 자연수임)개의 제1 주파수 성분들을 확인하는 단계, 상기 음성 데이터 저장부로부터, 상기 제1 단어에 대응되는 음성 데이터를 추출하고, 상기 제1 단어에 대응되는 음성 데이터의 음성 파형을 주파수 도메인으로 변환함으로써, 제2 주파수 스펙트럼을 생성한 후, 상기 제2 주파수 스펙트럼에 포함된 주파수 성분들 중 진폭이 큰 순서로 n개의 제2 주파수 성분들을 확인하는 단계, 상기 n개의 제1 주파수 성분들을 오름차순으로 정렬하여, 상기 n개의 제1 주파수 성분들을 성분으로 갖는 n차원의 제1 주파수 벡터를 생성하고, 상기 n개의 제2 주파수 성분들을 오름차순으로 정렬하여, 상기 n개의 제2 주파수 성분들을 성분으로 갖는 n차원의 제2 주파수 벡터를 생성하는 단계 및 상기 제1 주파수 벡터와 상기 제2 주파수 벡터 간의 코사인 유사도를 상기 제1 유사도로 연산하는 단계를 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 일실시예에 따르면, 상기 모바일 단말 장치의 동작 방법은 사전 촬영된 상기 발신자의 얼굴 이미지가 저장되어 있는 얼굴 이미지 저장부를 유지하는 단계, 상기 제1 유사도가 상기 제1 기준치를 초과하지 않는 것으로 확인되면, 추가 인증 이벤트를 발생시키는 단계, 상기 추가 인증 이벤트가 발생되면, 상기 발신자에 대해, 얼굴을 촬영할 것을 안내하는 제2 안내 메시지를 출력하는 단계, 상기 제2 안내 메시지에 대응하여, 상기 모바일 단말 장치에 사전 탑재되어 있는 카메라를 통해 상기 발신자의 얼굴이 촬영됨에 따라, 촬영 이미지가 획득되면, 상기 얼굴 이미지와 상기 촬영 이미지 간의 제2 유사도를 연산하는 단계 및 상기 제2 유사도가 사전 설정된 제2 기준치를 초과하는 것으로 확인되면, 상기 증명 정보 생성 이벤트를 발생시키는 단계를 더 포함할 수 있다.
이때, 본 발명의 일실시예에 따르면, 상기 제2 유사도를 연산하는 단계는 상기 얼굴 이미지를 사전 기계학습이 완료된 합성곱 신경망(상기 합성곱 신경망은 이미지가 입력으로 인가되면, 입력으로 인가된 상기 이미지를 이미지 특징 추출을 위한 복수의 합성곱 층들과 풀링층들에 통과시켜, k(k는 2 이상의 자연수임)차원의 출력 벡터를 산출하도록 사전 학습되어 있음)에 입력으로 인가하여, 제1 출력 벡터를 생성하고, 상기 촬영 이미지를 상기 합성곱 신경망에 입력으로 인가하여 제2 출력 벡터를 생성하는 단계 및 상기 제1 출력 벡터와 상기 제2 출력 벡터가 생성되면, 상기 제1 출력 벡터를 구성하는 k개의 성분들과 상기 제2 출력 벡터를 구성하는 k개의 성분들을, 각 벡터 내에서의 서로 동일한 위치끼리 대응시켜, 상기 제1 출력 벡터를 구성하는 k개의 성분들과 상기 제2 출력 벡터를 구성하는 k개의 성분들을 기초로, 상기 제1 출력 벡터와 상기 제2 출력 벡터 간의 평균 제곱 오차를 상기 제2 유사도로 연산하는 단계를 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 일실시예에 따르면, 단계(S260)에서는 상기 수신측 모바일 단말과 사전 공유하고 있는 t(t는 2 이상의 자연수임)개의 인증키들(상기 t개의 인증키들 각각에는 0 이상 t-1 이하의 서로 다른 정수가 사전 할당되어 있음)이 저장되어 있는 인증키 저장부를 유지하는 단계, 사전 발급된 개인키(상기 개인키와 키쌍을 구성하는 공개키는 상기 수신측 모바일 단말에 사전 배포되어 있음)가 저장되어 있는 개인키 저장부를 유지하는 단계, 상기 증명 정보 생성 이벤트가 발생되면, 상기 증명 정보 생성 이벤트가 발생된 현재 시점의 날짜 값을 피제수로, t를 제수로 하는 모듈로 연산을 수행하여 연산 값을 산출한 후, 상기 인증키 저장부로부터, 상기 t개의 인증키들 중 상기 연산 값이 할당된 제1 인증키를 추출하는 단계 및 상기 제1 인증키가 추출되면, 상기 제1 인증키를 상기 개인키로 전자서명함으로써, 상기 발신자에 대한 증명 정보를 생성한 후, 상기 발신자에 대한 증명 정보를 상기 수신측 모바일 단말로 전송하는 단계를 포함할 수 있다.
이때, 상기 수신측 모바일 단말은 메모리 상에 상기 t개의 인증키들과 상기 공개키를 사전 저장하고 있으며, 상기 모바일 단말 장치로부터 상기 발신자에 대한 증명 정보가 수신되면, 상기 공개키로 상기 발신자에 대한 증명 정보를 복호화함으로써, 복호화 값을 생성하고, 상기 발신자에 대한 증명 정보가 수신된 현재 시점의 날짜 값을 피제수로, t를 제수로 하는 모듈로 연산을 수행하여 상기 연산 값을 산출한 후, 상기 t개의 인증키들 중 상기 연산 값이 할당된 상기 제1 인증키를 추출하고, 상기 복호화 값과 상기 제1 인증키가 서로 일치하는지 확인하여, 상기 복호화 값과 상기 제1 인증키가 서로 일치하는 것으로 확인되면, 상기 발신자에 대한 증명 정보가 확인되었음을 지시하는 상기 피드백 메시지를 생성하여 상기 모바일 단말 장치로 전송할 수 있다.
이상, 도 2를 참조하여 본 발명의 일실시예에 따른 통화 연결 시 음성 기반의 발신자 인증을 수행하는 모바일 단말 장치의 동작 방법에 대해 설명하였다. 여기서, 본 발명의 일실시예에 따른 통화 연결 시 음성 기반의 발신자 인증을 수행하는 모바일 단말 장치의 동작 방법은 도 1을 이용하여 설명한 모바일 단말 장치(110)의 동작에 대한 구성과 대응될 수 있으므로, 이에 대한 보다 상세한 설명은 생략하기로 한다.
본 발명의 일실시예에 따른 통화 연결 시 음성 기반의 발신자 인증을 수행하는 모바일 단말 장치의 동작 방법은 컴퓨터와의 결합을 통해 실행시키기 위한 저장매체에 저장된 컴퓨터 프로그램으로 구현될 수 있다.
또한, 본 발명의 일실시예에 따른 통화 연결 시 음성 기반의 발신자 인증을 수행하는 모바일 단말 장치의 동작 방법은 다양한 컴퓨터 수단을 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록될 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 상기 매체에 기록되는 프로그램 명령은 본 발명을 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. 컴퓨터 판독 가능 기록 매체의 예에는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체(magnetic media), CD-ROM, DVD와 같은 광기록 매체(optical media), 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical media), 및 롬(ROM), 램(RAM), 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. 프로그램 명령의 예에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함한다.
이상과 같이 본 발명에서는 구체적인 구성 요소 등과 같은 특정 사항들과 한정된 실시예 및 도면에 의해 설명되었으나 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것일 뿐, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상적인 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다.
따라서, 본 발명의 사상은 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니되며, 후술하는 특허청구범위뿐 아니라 이 특허청구범위와 균등하거나 등가적 변형이 있는 모든 것들은 본 발명 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.
110: 통화 연결 시 음성 기반의 발신자 인증을 수행하는 모바일 단말 장치
111: 음성 데이터 저장부 112: 인증 이벤트 발생부
113: 제1 안내 메시지 출력부 114: 제1 유사도 연산부
115: 제1 이벤트 발생부 116: 증명 정보 전송부
117: 호 발신 수행부 118: 제1 주파수 성분 확인부
119: 제2 주파수 성분 확인부 120: 벡터 생성부
121: 제1 유사도 연산 처리부 122: 얼굴 이미지 저장부
123: 추가 인증 이벤트 발생부 124: 제2 안내 메시지 출력부
125: 제2 유사도 연산부 126: 제2 이벤트 발생부
127: 출력 벡터 생성부 128: 제2 유사도 연산 처리부
129: 인증키 저장부 130: 개인키 저장부
131: 인증키 추출부 132: 증명 정보 전송 처리부
140: 발신자
150: 수신측 모바일 단말

Claims (12)

  1. 통화 연결 시 음성 기반의 발신자 인증을 수행하는 모바일 단말 장치에 있어서,
    사전 설정된 복수의 단어들과, 발신자에 의해 사전 녹음된 상기 복수의 단어들 각각에 대응되는 음성 데이터가 저장되어 있는 음성 데이터 저장부;
    상기 발신자에 의해, 수신측 모바일 단말로의 호(call) 발신 명령이 인가되면, 상기 발신자에 대한 인증을 수행하기 위한 인증 이벤트를 발생시키는 인증 이벤트 발생부;
    상기 인증 이벤트가 발생되면, 상기 복수의 단어들 중 어느 하나인 제1 단어를 랜덤하게 선택한 후, 상기 발신자에 대해, 상기 제1 단어를 발음할 것을 안내하는 제1 안내 메시지를 출력하는 제1 안내 메시지 출력부;
    상기 제1 안내 메시지에 대응하여, 상기 모바일 단말 장치에 사전 탑재되어 있는 마이크로폰을 통해 상기 제1 단어에 대한 상기 발신자의 음성이 입력됨에 따라, 입력 음성 데이터가 획득되면, 상기 음성 데이터 저장부로부터, 상기 제1 단어에 대응되는 음성 데이터를 추출한 후, 상기 입력 음성 데이터와 상기 제1 단어에 대응되는 음성 데이터 간의 제1 유사도를 연산하는 제1 유사도 연산부;
    상기 제1 유사도가 사전 설정된 제1 기준치를 초과하는 것으로 확인되면, 상기 발신자에 대한 증명 정보를 생성하기 위한 증명 정보 생성 이벤트를 발생시키는 제1 이벤트 발생부;
    상기 증명 정보 생성 이벤트가 발생되면, 상기 발신자에 대한 증명 정보를 생성한 후, 상기 발신자에 대한 증명 정보를 상기 수신측 모바일 단말로 전송하는 증명 정보 전송부; 및
    상기 발신자에 대한 증명 정보가 상기 수신측 모바일 단말로 전송된 이후, 상기 수신측 모바일 단말로부터, 상기 발신자에 대한 증명 정보가 확인되었음을 지시하는 피드백 메시지가 수신되면, 상기 발신자에 대한 인증을 완료 처리한 후, 상기 수신측 모바일 단말로, 통화 연결을 위한 호 발신을 수행하는 호 발신 수행부
    를 포함하고,
    상기 제1 유사도 연산부는
    상기 제1 단어에 대한 상기 발신자의 음성이 입력됨에 따라, 상기 입력 음성 데이터가 획득되면, 상기 입력 음성 데이터의 음성 파형을 주파수 도메인으로 변환함으로써, 제1 주파수 스펙트럼을 생성한 후, 상기 제1 주파수 스펙트럼에 포함된 주파수 성분들 중 진폭이 큰 순서로 n(n은 2 이상의 자연수임)개의 제1 주파수 성분들을 확인하는 제1 주파수 성분 확인부;
    상기 음성 데이터 저장부로부터, 상기 제1 단어에 대응되는 음성 데이터를 추출하고, 상기 제1 단어에 대응되는 음성 데이터의 음성 파형을 주파수 도메인으로 변환함으로써, 제2 주파수 스펙트럼을 생성한 후, 상기 제2 주파수 스펙트럼에 포함된 주파수 성분들 중 진폭이 큰 순서로 n개의 제2 주파수 성분들을 확인하는 제2 주파수 성분 확인부;
    상기 n개의 제1 주파수 성분들을 오름차순으로 정렬하여, 상기 n개의 제1 주파수 성분들을 성분으로 갖는 n차원의 제1 주파수 벡터를 생성하고, 상기 n개의 제2 주파수 성분들을 오름차순으로 정렬하여, 상기 n개의 제2 주파수 성분들을 성분으로 갖는 n차원의 제2 주파수 벡터를 생성하는 벡터 생성부; 및
    상기 제1 주파수 벡터와 상기 제2 주파수 벡터 간의 코사인 유사도를 상기 제1 유사도로 연산하는 제1 유사도 연산 처리부
    를 포함하는 모바일 단말 장치.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    사전 촬영된 상기 발신자의 얼굴 이미지가 저장되어 있는 얼굴 이미지 저장부;
    상기 제1 유사도가 상기 제1 기준치를 초과하지 않는 것으로 확인되면, 추가 인증 이벤트를 발생시키는 추가 인증 이벤트 발생부;
    상기 추가 인증 이벤트가 발생되면, 상기 발신자에 대해, 얼굴을 촬영할 것을 안내하는 제2 안내 메시지를 출력하는 제2 안내 메시지 출력부;
    상기 제2 안내 메시지에 대응하여, 상기 모바일 단말 장치에 사전 탑재되어 있는 카메라를 통해 상기 발신자의 얼굴이 촬영됨에 따라, 촬영 이미지가 획득되면, 상기 얼굴 이미지와 상기 촬영 이미지 간의 제2 유사도를 연산하는 제2 유사도 연산부; 및
    상기 제2 유사도가 사전 설정된 제2 기준치를 초과하는 것으로 확인되면, 상기 증명 정보 생성 이벤트를 발생시키는 제2 이벤트 발생부
    를 더 포함하는 모바일 단말 장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 제2 유사도 연산부는
    상기 얼굴 이미지를 사전 기계학습이 완료된 합성곱 신경망(Convolutional Neural Networks) - 상기 합성곱 신경망은 이미지가 입력으로 인가되면, 입력으로 인가된 상기 이미지를 이미지 특징 추출을 위한 복수의 합성곱 층들과 풀링(pooling)층들에 통과시켜, k(k는 2 이상의 자연수임) 차원의 출력 벡터를 산출하도록 사전 학습되어 있음 - 에 입력으로 인가하여, 제1 출력 벡터를 생성하고, 상기 촬영 이미지를 상기 합성곱 신경망에 입력으로 인가하여 제2 출력 벡터를 생성하는 출력 벡터 생성부; 및
    상기 제1 출력 벡터와 상기 제2 출력 벡터가 생성되면, 상기 제1 출력 벡터를 구성하는 k개의 성분들과 상기 제2 출력 벡터를 구성하는 k개의 성분들을, 각 벡터 내에서의 서로 동일한 위치끼리 대응시켜, 상기 제1 출력 벡터를 구성하는 k개의 성분들과 상기 제2 출력 벡터를 구성하는 k개의 성분들을 기초로, 상기 제1 출력 벡터와 상기 제2 출력 벡터 간의 평균 제곱 오차(Mean Squared Error)를 상기 제2 유사도로 연산하는 제2 유사도 연산 처리부
    를 포함하는 모바일 단말 장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 증명 정보 전송부는
    상기 수신측 모바일 단말과 사전 공유하고 있는 t(t는 2 이상의 자연수임)개의 인증키들 - 상기 t개의 인증키들 각각에는 0 이상 t-1 이하의 서로 다른 정수가 사전 할당되어 있음 - 이 저장되어 있는 인증키 저장부;
    사전 발급된 개인키 - 상기 개인키와 키쌍을 구성하는 공개키는 상기 수신측 모바일 단말에 사전 배포되어 있음 - 가 저장되어 있는 개인키 저장부;
    상기 증명 정보 생성 이벤트가 발생되면, 상기 증명 정보 생성 이벤트가 발생된 현재 시점의 날짜 값을 피제수로, t를 제수로 하는 모듈로(modulo) 연산을 수행하여 연산 값을 산출한 후, 상기 인증키 저장부로부터, 상기 t개의 인증키들 중 상기 연산 값이 할당된 제1 인증키를 추출하는 인증키 추출부; 및
    상기 제1 인증키가 추출되면, 상기 제1 인증키를 상기 개인키로 전자서명함으로써, 상기 발신자에 대한 증명 정보를 생성한 후, 상기 발신자에 대한 증명 정보를 상기 수신측 모바일 단말로 전송하는 증명 정보 전송 처리부
    를 포함하고,
    상기 수신측 모바일 단말은
    메모리 상에 상기 t개의 인증키들과 상기 공개키를 사전 저장하고 있고, 상기 모바일 단말 장치로부터 상기 발신자에 대한 증명 정보가 수신되면, 상기 공개키로 상기 발신자에 대한 증명 정보를 복호화함으로써, 복호화 값을 생성하고, 상기 발신자에 대한 증명 정보가 수신된 현재 시점의 날짜 값을 피제수로, t를 제수로 하는 모듈로 연산을 수행하여 상기 연산 값을 산출한 후, 상기 t개의 인증키들 중 상기 연산 값이 할당된 상기 제1 인증키를 추출하고, 상기 복호화 값과 상기 제1 인증키가 서로 일치하는지 확인하여, 상기 복호화 값과 상기 제1 인증키가 서로 일치하는 것으로 확인되면, 상기 발신자에 대한 증명 정보가 확인되었음을 지시하는 상기 피드백 메시지를 생성하여 상기 모바일 단말 장치로 전송하는 것을 특징으로 하는 모바일 단말 장치.
  6. 통화 연결 시 음성 기반의 발신자 인증을 수행하는 모바일 단말 장치의 동작 방법에 있어서,
    사전 설정된 복수의 단어들과, 발신자에 의해 사전 녹음된 상기 복수의 단어들 각각에 대응되는 음성 데이터가 저장되어 있는 음성 데이터 저장부를 유지하는 단계;
    상기 발신자에 의해, 수신측 모바일 단말로의 호(call) 발신 명령이 인가되면, 상기 발신자에 대한 인증을 수행하기 위한 인증 이벤트를 발생시키는 단계;
    상기 인증 이벤트가 발생되면, 상기 복수의 단어들 중 어느 하나인 제1 단어를 랜덤하게 선택한 후, 상기 발신자에 대해, 상기 제1 단어를 발음할 것을 안내하는 제1 안내 메시지를 출력하는 단계;
    상기 제1 안내 메시지에 대응하여, 상기 모바일 단말 장치에 사전 탑재되어 있는 마이크로폰을 통해 상기 제1 단어에 대한 상기 발신자의 음성이 입력됨에 따라, 입력 음성 데이터가 획득되면, 상기 음성 데이터 저장부로부터, 상기 제1 단어에 대응되는 음성 데이터를 추출한 후, 상기 입력 음성 데이터와 상기 제1 단어에 대응되는 음성 데이터 간의 제1 유사도를 연산하는 단계;
    상기 제1 유사도가 사전 설정된 제1 기준치를 초과하는 것으로 확인되면, 상기 발신자에 대한 증명 정보를 생성하기 위한 증명 정보 생성 이벤트를 발생시키는 단계;
    상기 증명 정보 생성 이벤트가 발생되면, 상기 발신자에 대한 증명 정보를 생성한 후, 상기 발신자에 대한 증명 정보를 상기 수신측 모바일 단말로 전송하는 단계; 및
    상기 발신자에 대한 증명 정보가 상기 수신측 모바일 단말로 전송된 이후, 상기 수신측 모바일 단말로부터, 상기 발신자에 대한 증명 정보가 확인되었음을 지시하는 피드백 메시지가 수신되면, 상기 발신자에 대한 인증을 완료 처리한 후, 상기 수신측 모바일 단말로, 통화 연결을 위한 호 발신을 수행하는 단계
    를 포함하고,
    상기 제1 유사도를 연산하는 단계는
    상기 제1 단어에 대한 상기 발신자의 음성이 입력됨에 따라, 상기 입력 음성 데이터가 획득되면, 상기 입력 음성 데이터의 음성 파형을 주파수 도메인으로 변환함으로써, 제1 주파수 스펙트럼을 생성한 후, 상기 제1 주파수 스펙트럼에 포함된 주파수 성분들 중 진폭이 큰 순서로 n(n은 2 이상의 자연수임)개의 제1 주파수 성분들을 확인하는 단계;
    상기 음성 데이터 저장부로부터, 상기 제1 단어에 대응되는 음성 데이터를 추출하고, 상기 제1 단어에 대응되는 음성 데이터의 음성 파형을 주파수 도메인으로 변환함으로써, 제2 주파수 스펙트럼을 생성한 후, 상기 제2 주파수 스펙트럼에 포함된 주파수 성분들 중 진폭이 큰 순서로 n개의 제2 주파수 성분들을 확인하는 단계;
    상기 n개의 제1 주파수 성분들을 오름차순으로 정렬하여, 상기 n개의 제1 주파수 성분들을 성분으로 갖는 n차원의 제1 주파수 벡터를 생성하고, 상기 n개의 제2 주파수 성분들을 오름차순으로 정렬하여, 상기 n개의 제2 주파수 성분들을 성분으로 갖는 n차원의 제2 주파수 벡터를 생성하는 단계; 및
    상기 제1 주파수 벡터와 상기 제2 주파수 벡터 간의 코사인 유사도를 상기 제1 유사도로 연산하는 단계
    를 포함하는 모바일 단말 장치의 동작 방법.
  7. 삭제
  8. 제6항에 있어서,
    사전 촬영된 상기 발신자의 얼굴 이미지가 저장되어 있는 얼굴 이미지 저장부를 유지하는 단계;
    상기 제1 유사도가 상기 제1 기준치를 초과하지 않는 것으로 확인되면, 추가 인증 이벤트를 발생시키는 단계;
    상기 추가 인증 이벤트가 발생되면, 상기 발신자에 대해, 얼굴을 촬영할 것을 안내하는 제2 안내 메시지를 출력하는 단계;
    상기 제2 안내 메시지에 대응하여, 상기 모바일 단말 장치에 사전 탑재되어 있는 카메라를 통해 상기 발신자의 얼굴이 촬영됨에 따라, 촬영 이미지가 획득되면, 상기 얼굴 이미지와 상기 촬영 이미지 간의 제2 유사도를 연산하는 단계; 및
    상기 제2 유사도가 사전 설정된 제2 기준치를 초과하는 것으로 확인되면, 상기 증명 정보 생성 이벤트를 발생시키는 단계
    를 더 포함하는 모바일 단말 장치의 동작 방법.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 제2 유사도를 연산하는 단계는
    상기 얼굴 이미지를 사전 기계학습이 완료된 합성곱 신경망(Convolutional Neural Networks) - 상기 합성곱 신경망은 이미지가 입력으로 인가되면, 입력으로 인가된 상기 이미지를 이미지 특징 추출을 위한 복수의 합성곱 층들과 풀링(pooling)층들에 통과시켜, k(k는 2 이상의 자연수임)차원의 출력 벡터를 산출하도록 사전 학습되어 있음 - 에 입력으로 인가하여, 제1 출력 벡터를 생성하고, 상기 촬영 이미지를 상기 합성곱 신경망에 입력으로 인가하여 제2 출력 벡터를 생성하는 단계; 및
    상기 제1 출력 벡터와 상기 제2 출력 벡터가 생성되면, 상기 제1 출력 벡터를 구성하는 k개의 성분들과 상기 제2 출력 벡터를 구성하는 k개의 성분들을, 각 벡터 내에서의 서로 동일한 위치끼리 대응시켜, 상기 제1 출력 벡터를 구성하는 k개의 성분들과 상기 제2 출력 벡터를 구성하는 k개의 성분들을 기초로, 상기 제1 출력 벡터와 상기 제2 출력 벡터 간의 평균 제곱 오차(Mean Squared Error)를 상기 제2 유사도로 연산하는 단계
    를 포함하는 모바일 단말 장치의 동작 방법.
  10. 제6항에 있어서,
    상기 발신자에 대한 증명 정보를 상기 수신측 모바일 단말로 전송하는 단계는
    상기 수신측 모바일 단말과 사전 공유하고 있는 t(t는 2 이상의 자연수임)개의 인증키들 - 상기 t개의 인증키들 각각에는 0 이상 t-1 이하의 서로 다른 정수가 사전 할당되어 있음 - 이 저장되어 있는 인증키 저장부를 유지하는 단계;
    사전 발급된 개인키 - 상기 개인키와 키쌍을 구성하는 공개키는 상기 수신측 모바일 단말에 사전 배포되어 있음 - 가 저장되어 있는 개인키 저장부를 유지하는 단계;
    상기 증명 정보 생성 이벤트가 발생되면, 상기 증명 정보 생성 이벤트가 발생된 현재 시점의 날짜 값을 피제수로, t를 제수로 하는 모듈로(modulo) 연산을 수행하여 연산 값을 산출한 후, 상기 인증키 저장부로부터, 상기 t개의 인증키들 중 상기 연산 값이 할당된 제1 인증키를 추출하는 단계; 및
    상기 제1 인증키가 추출되면, 상기 제1 인증키를 상기 개인키로 전자서명함으로써, 상기 발신자에 대한 증명 정보를 생성한 후, 상기 발신자에 대한 증명 정보를 상기 수신측 모바일 단말로 전송하는 단계
    를 포함하고,
    상기 수신측 모바일 단말은
    메모리 상에 상기 t개의 인증키들과 상기 공개키를 사전 저장하고 있고, 상기 모바일 단말 장치로부터 상기 발신자에 대한 증명 정보가 수신되면, 상기 공개키로 상기 발신자에 대한 증명 정보를 복호화함으로써, 복호화 값을 생성하고, 상기 발신자에 대한 증명 정보가 수신된 현재 시점의 날짜 값을 피제수로, t를 제수로 하는 모듈로 연산을 수행하여 상기 연산 값을 산출한 후, 상기 t개의 인증키들 중 상기 연산 값이 할당된 상기 제1 인증키를 추출하고, 상기 복호화 값과 상기 제1 인증키가 서로 일치하는지 확인하여, 상기 복호화 값과 상기 제1 인증키가 서로 일치하는 것으로 확인되면, 상기 발신자에 대한 증명 정보가 확인되었음을 지시하는 상기 피드백 메시지를 생성하여 상기 모바일 단말 장치로 전송하는 것을 특징으로 하는 모바일 단말 장치의 동작 방법.
  11. 제6항, 제8항, 제9항 또는 제10항 중 어느 한 항의 방법을 컴퓨터와의 결합을 통해 실행시키기 위한 컴퓨터 프로그램을 기록한 컴퓨터 판독 가능 기록 매체.
  12. 제6항, 제8항, 제9항 또는 제10항 중 어느 한 항의 방법을 컴퓨터와의 결합을 통해 실행시키기 위한 저장매체에 저장된 컴퓨터 프로그램.
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