KR102460069B1 - 보안 인증 장치 및 보안 인증 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은, 사이즈가 가변되는 키 매트릭스를 생성하고, 생성된 키 매트릭스를 이용하여 생체 정보 특히 지문의 이미지를 스크램블하는 보안 인증 장치 및 방법에 관한 것으로, 본 발명의 일 실시예에 따른 보안 인증 장치는 사용자의 생체 정보의 이미지를 취득하고, 전송받은 키 매트릭스를 이용하여 생체 정보의 이미지를 스크램블하는 센서와, 랜덤 키를 이용하여 상기 키 매트릭스를 생성하고, 상기 키 매트릭스를 상기 센서에 전송하며, 상기 키 매트릭스를 이용하여 상기 센서로부터 전송받은 스크램블된 데이터를 복호화하고 사용자를 인증하는 정보 처리부를 포함할 수 있고, 본 발명의 일 실시예에 따른 보안 인증 방법은 정보 처리부가 랜덤 키를 이용하여 키 매트릭스를 생성하는 단계, 상기 키 매트릭스를 전송받은 센서가 상기 키 매트릭스에 기초한 마스크 패턴을 이용하여 사용자의 생체 정보의 이미지를 스크램블하는 단계와, 상기 정보 처리부가 상기 키 매트릭스를 이용하여 상기 센서로부터 전송받은 스크램블된 이미지를 복호화하고, 복호화된 데이터에 따라 사용자를 인증하는 단계를 포함할 수 있다.

Description

보안 인증 장치 및 보안 인증 방법{SECURITY CERTIFICATION APPARATUS USING BIOMETRIC INFORMATION AND SECURITY CERTIFICATION METHOD}
본 발명은 생체 정보를 이용한 보안 인증 장치 및 보안 인증 방법에 관한 것이다.
최근 들어, 지문, 얼굴, 홍채 등의 생체 정보를 이용하여 사용자를 인증하는 보안 인증 장치가 각광받고 있다.
더하여, 스마트폰, 태블릿 PC와 같은 모바일 장치에서 사용자를 인증하여 물건을 구매하거나 결재를 수행하는 지불 시스템이 요구되어 지고 있으며, 이러한 모바일 장치에서 사용자를 인증하기 위해 지문 등의 생체 정보를 이용하는 보안 인증 장치가 사용될 수 있다.
이러한 보안 인증 장치는 하기의 선행 기술 문헌과 같이, 센서를 통해 지문과 같은 생체 정보를 인식하고 이를 암호화하는데, 모바일 장치에서는 장치의 특성상 높은 하드웨어 리소스가 요구되어 높은 보안 수준과 고속의 처리가 어려운 문제점이 있다.
대한민국 공개특허공보 제10-2012-0047991호 대한민국 공개특허공보 제10-2003-0049643호
본 발명의 일 실시예에 따르면, 사이즈가 가변되는 키 매트릭스를 생성하고, 생성된 키 매트릭스를 이용하여 생체 정보 특히 지문의 이미지를 스크램블하는 보안 인증 장치가 제공된다.
상술한 본 발명의 과제를 해결하기 위해, 본 발명의 일 실시예에 따른 보안 인증 장치는 사용자의 생체 정보의 이미지를 취득하고, 전송받은 키 매트릭스를 이용하여 생체 정보의 이미지를 스크램블하는 센서와, 랜덤 키를 이용하여 상기 키 매트릭스를 생성하고, 상기 키 매트릭스를 상기 센서에 전송하며, 상기 키 매트릭스를 이용하여 상기 센서로부터 전송받은 스크램블된 데이터를 복호화하고 사용자를 인증하는 정보 처리부를 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 보안 인증 방법은 정보 처리부가 랜덤 키를 이용하여 키 매트릭스를 생성하는 단계, 상기 키 매트릭스를 전송받은 센서가 상기 키 매트릭스에 기초한 마스크 패턴을 이용하여 사용자의 생체 정보의 이미지를 스크램블하는 단계와, 상기 정보 처리부가 상기 키 매트릭스를 이용하여 상기 센서로부터 전송받은 스크램블된 이미지를 복호화하고, 복호화된 데이터에 따라 사용자를 인증하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 보안성이 높고, 암호화 및 복호화가 고속으로 처리 가능한 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 본 발명의 보안 인증 장치의 개략적인 구성도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 본 발명의 보안 인증 방법의 개략적인 플로우 챠트이다.
도 3a는 본 발명의 일 실시예에 따른 본 발명의 보안 인증 장치의 센서에서 생체 정보의 이미지를 스크램블하는 개략적인 동작 흐름도이다.
도 3b는 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 본 발명의 보안 인증 장치의 센서에서 생체 정보의 이미지를 스크램블하는 개략적인 동작 흐름도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있도록 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 본 발명의 보안 인증 장치의 개략적인 구성도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 본 발명의 보안 인증 장치(100)는 센서(110)와 정보 처리부(120)를 포함할 수 있다.
센서(110)는 센싱부(111)와 스크램블부(112)를 포함할 수 있다.
센싱부(111)는 사용자의 생체 정보의 이미지를 취득할 수 있으며, 사용자의 생체 정보는 얼굴, 홍채, 지문 등 다양할 수 있다.
스크램블부(112)는 센싱부(111)에서 취득한 이미지 데이터를 마스크 패턴(mask pattern)에 따라 스크램블(scramble)할 수 있다.
상기 마스크 패턴은 정보 처리부로부터 전송받은 키 매트릭스(key matrix)에 기초하여 생성될 수 있다.
정보 처리부(120)는 암호화부(121), 통신부(122), 신호 처리부(123) 및 인증부(124)를 포함할 수 있다.
암호화부(121)는 랜덤 키(random key)에 따라 상기 키 매트릭스를 생성할 수 있으며, 상기 랜덤 키는 사이즈가 가변될 수 있다. 이에 따라 키 매트릭스의 사이즈 또한 가변될 수 있다.
통신부(122)는 상기 키 매트릭스를 센서(110)의 스크램블부(112)에 전송할 수 있다.
신호 처리부(123)는 센서(110)로부터의 스크램블된 이미지 데이터를 아날로그-디지털 변환하고, 인증부(124)는 암호화부(121)로부터의 키 매트릭스를 이용하여 신호 처리된 이미지 데이터를 복호화하고, 복호화된 사용자의 생체 정보를 통해 사용자를 인증할 수 있다.
신호 처리부(123)는 아날로그-디지털 변환된 이미지를 저장하는 저장 공간을 포함할 수 있다.
암호화부(121)는 공개키(public key) 또는 공개키 및 개인키(private key)를 더 사용하여 상기 키 매트릭스를 생성할 수 있다.
정보 처리부(120)는 하나의 집적 회로로 구성될 수 있으며, 공개키는 상기 집적 회로 제조시 마스크된 키로 공급 벤더(vender)마다 다르게 부여되어 생성될 수 있다. 랜덤 키는 센서 또는 정보 처리부의 초기화시마다 생성되고, 초기화시 랜덤 키가 변조되어재부팅후 또는 페이 징증 직전 업데이트 한다면 사용이 불가능할 수 있다.
개인키는 상기 집적 회로가 시스템에 장착된 후 각 시스템마다 각각 서로 다른 키가 부여되어 생성될 수 있다. 개인키는 보안 인증 장치가 채용된 모바일 기기의 초기화 및 초기 키 입력시에 업데이트 되되거나, 센서에서 가지고 있는 고유한 번호로 모바일 기기의 초기화 과정 중에 전송될 수 있다. 이러한 개인 키는 센서의 비 적절한 교체에 대해서 방지가 가능할 수 있다.
키 매트릭스는 키를 생성하여 저정하는 공간으로 보안성이 유지되는 보안 메모리(secure memory)일 수 있다.
즉, 센서(110)와 정보 처리부(120)는 키 매트릭스를 공유하여 취득한 생체 정보의 이미지를 암호화 및 인증시 복호화하여 보안성으로 높이고, 랜덤 키의 사이즈가 가변되어 키 매트릭스의 사이즈가 가변되므로, 고정된 사이즈를 갖지 않아 암호화 및 복호화 처리 속도가 높을 수 있다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 본 발명의 보안 인증 방법의 개략적인 플로우 챠트이다.
도 1과 함께, 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 본 발명의 보안 인증 방법은 먼저 키 매트릭스를 생성하는 단계(S10)을 포함할 수 있다.
정보 처리부(120)의 암호화부(121)는 랜덤 키와 공개키 도는 랜덤 키와 공개키 및 개인키를 이용하여 키 매트릭스를 생성하고, 이를 통신부(122)를 통해 센서(110)에 전송할 수 있다.
센서(110)의 센싱부(111)는 사용자의 생체 정보의 이미지를 취득하고, 스크램블부(112)는 전송받은 상기 키 매트릭스에 기초항 마스크 패턴으로 취득한 이미지를 스크램블할 수 있다(S20).
도 3a는 본 발명의 일 실시예에 따른 본 발명의 보안 인증 장치의 센서에서 생체 정보의 이미지를 스크램블하는 개략적인 동작 흐름도이고, 도 3b는 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 본 발명의 보안 인증 장치의 센서에서 생체 정보의 이미지를 스크램블하는 개략적인 동작 흐름도이다.
도 1 및 도 2와 함께, 도 3a를 참조하면, 센싱부(111)가 취득한 사용자의 생체 정보의 이미지는 그레이 스케일 이미지 데이터일 수 있다(Sa). 센싱부(111)는 스크램블부(112)에 데이터를 직렬 전송할 수 있고(Sb), 스크램블부(112)는 수학적 리플레이스먼트 알고리즘에 따라 취득한 사용자의 생체 정보의 이미지를 (상기 키 매트릭스에 기초한)상기 마스크 패턴으로 스크램블할 수 있다(Sc). 스크램블된 이미지 데이터는 직렬 통신으로 정보 처리부(120)에 전송될 수 있다(Sd).
한편, 도 1 및 도 2와 함께, 도 3b를 참조하면, 마찬가지로, 센싱부(111)가 취득한 사용자의 생체 정보의 이미지는 그레이 스케일 이미지 데이터일 수 있으며(Sa'), 취득한 사용자의 생체 정보의 이미지를 (상기 키 매트릭스에 기초한)상기 마스크 패턴으로 스크램블할 수 있고(Sb'), 스크램블된 이미지 데이터는 데이터 패킷으로 형성되어(Sc'), 직렬 통신으로 정보 처리부(120)에 전송될 수 있다(Sd').
다시 도 1과 함께 도 2를 참조하면, 정보 처리부(120)의 인증부(124)는 공유하고 있는 키 매트릭스를 이용하여 전송받은 생체 정보의 이미지 데이터를 복호화하고(S30), 이를 바탕으로 사용자를 인증할 수 있다(S40).
상술한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 센서(110)와 정보 처리부(120)는 키 매트릭스를 공유하여 취득한 생체 정보의 이미지를 암호화 및 인증시 복호화하여 보안성으로 높이고, 랜덤 키의 사이즈가 가변되어 키 매트릭스의 사이즈가 가변되므로, 고정된 사이즈를 갖지 않아 암호화 및 복호화 처리가 고속으로 처리 가능한 효과가 있다.
이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고 후술하는 특허청구범위에 의해 한정되며, 본 발명의 구성은 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 그 구성을 다양하게 변경 및 개조할 수 있다는 것을 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 쉽게 알 수 있다.
100: 보안 인증 장치
110: 센서
111: 센싱부
112: 스크램블부
120: 정보 처리부
121: 암호화부
122: 통신부
123: 신호 처리부
124: 인증부

Claims (15)

  1. 사용자의 생체 정보의 이미지를 취득하고, 전송받은 키 매트릭스를 이용하여 생체 정보의 이미지를 스크램블하는 센서; 및
    랜덤 키를 이용하여 상기 키 매트릭스를 생성하고, 상기 키 매트릭스를 상기 센서에 전송하며, 상기 키 매트릭스를 이용하여 상기 센서로부터 전송받은 스크램블된 데이터를 복호화하고 사용자를 인증하는 정보 처리부
    를 포함하고,
    상기 랜덤 키는 상기 센서 혹은 상기 정보 처리부의 초기화시마다 생성되고,
    상기 랜덤 키의 사이즈를 가변함으로써 상기 키 매트릭스의 사이즈는 가변되는 것을 특징으로 하는 보안 인증 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 정보 처리부는
    랜덤 키를 이용하여 상기 키 매트릭스를 생성하는 암호화부;
    상기 암호화부에 의해 생성된 키 매트릭스를 상기 센서에 전송하는 통신부;
    상기 센서로부터 전송받은 스크램블된 데이터를 아날로그-디지털 변환하는 신호 처리부; 및
    상기 키 매트릭스를 이용하여 상기 신호 처리부에 의해 신호 처리된 데이터를 복호화하고, 복화화된 데이터에 따라 사용자를 인증하는 인증부
    를 포함하는 보안 인증 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 센서는
    사용자의 생체 정보의 이미지를 취득하는 센싱부; 및
    상기 키 매트릭스에 기초한 마스크 패턴으로 상기 센싱부에 의해 취득된 이미지를 스크램블하는 스크램블부
    를 포함하는 보안 인증 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 정보 처리부는 공개키 또는 개인키 중 적어도 어느 하나를 더 이용하여 상기 키 매트릭스를 생성하는 보안 인증 장치.
  5. 정보 처리부가 랜덤 키를 이용하여 키 매트릭스를 생성하는 단계;
    상기 키 매트릭스를 전송받은 센서가 상기 키 매트릭스에 기초한 마스크 패턴을 이용하여 사용자의 생체 정보의 이미지를 스크램블하는 단계; 및
    상기 정보 처리부가 상기 키 매트릭스를 이용하여 상기 센서로부터 전송받은 스크램블된 이미지를 복호화하고, 복호화된 데이터에 따라 사용자를 인증하는 단계
    를 포함하고,
    상기 랜덤 키는 상기 센서 혹은 상기 정보 처리부의 초기화시마다 생성되고,
    상기 랜덤 키의 사이즈를 가변함으로써 상기 키 매트릭스의 사이즈는 가변되는 것을 특징으로 하는 보안 인증 방법.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 스크램블하는 단계는
    상기 센서가 수학적 리플레이스먼트(replacement arithmetic) 알고리즘에 따라 상기 키 매트릭스에 기초한 마스크 패턴을 이용하여 사용자의 생체 정보의 이미지를 스크램블하는 보안 인증 방법.
  7. 제5항에 있어서,
    상기 스크램블하는 단계는
    상기 센서가 스크램블된 데이터를 패킷 단위로 상기 정보 처리부에 직렬 통신으로 전송하는 보안 인증 방법.
  8. 제5항에 있어서,
    상기 키 매트릭스를 생성하는 단계는 공개키 또는 개인키 중 적어도 어느 하나를 더 이용하여 상기 키 매트릭스를 생성하는 보안 인증 방법.
  9. 정보 처리부가 랜덤 키를 이용하여 키 매트릭스를 생성하는 단계;
    이미지 획득부와 상기 키 매트릭스를 공유하는 단계;
    공유한 상기 키 매트릭스를 이용하여 상기 이미지 획득부가 이미지를 암호화하는 단계;
    암호화된 상기 이미지를 이미지 처리부로 전송하는 단계; 및
    공유한 상기 키 매트릭스를 이용하여 상기 이미지 처리부가 암호화된 상기 이미지를 복호화하는 단계
    를 포함하고,
    상기 랜덤 키는 상기 이미지 획득부 혹은 상기 정보 처리부의 초기화시마다 생성되고,
    상기 랜덤 키의 사이즈를 가변함으로써 상기 키 매트릭스의 사이즈는 가변되는 것을 특징으로 하는 보안 인증 방법.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 키 매트릭스를 생성하는 단계는 공개키 또는 개인키 중 적어도 어느 하나를 더 이용하여 상기 키 매트릭스를 생성하는 보안 인증 방법.

  11. 삭제
  12. 삭제
  13. 삭제
  14. 삭제
  15. 삭제
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