KR102507269B1 - 생체 정보를 이용하여 보안성을 높일 수 있는 센서, 상기 센서를 포함하는 모바일 장치, 및 상기 모바일 장치의 인증 방법 - Google Patents

생체 정보를 이용하여 보안성을 높일 수 있는 센서, 상기 센서를 포함하는 모바일 장치, 및 상기 모바일 장치의 인증 방법 Download PDF

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Abstract

생체 정보를 이용하여 보안성을 높일 수 있는 센서, 상기 센서를 포함하는 모바일 장치, 및 상기 모바일 장치의 인증 방법이 제공된다. 본 발명의 센서 장치는 지문 취득 영역에 접촉된 사용자의 지문 정보를 검출하는 지문 센서, 복수(2 이상)의 전극들, 상기 복수의 전극들에 연결되어, 적어도 하나의 생체 정보를 감지하는 바이오 센서를 포함하고, 상기 복수의 전극들 중 제1 전극은 상기 사용자의 손가락이 상기 지문 취득 영역에 접촉될 때 함께 접촉되도록 배치된다.

Description

생체 정보를 이용하여 보안성을 높일 수 있는 센서, 상기 센서를 포함하는 모바일 장치, 및 상기 모바일 장치의 인증 방법{SENSOR FOR IMPROVING SECURIT USING BIOMETRIC DATA, MOBILE DEVICE INCLUDING THE SENSOR AND AUTHENTIFICATION METHOD OF THE MOBILE DEVICE}
본 발명의 개념에 따른 실시 예는 센서 및 이를 포함하는 모바일 장치에 관한 것으로, 특히 생체 정보를 함께 이용하여 보안성을 높일 수 있는 센서, 상기 센서를 포함하는 모바일 장치, 및 상기 모바일 장치의 인증 방법에 관한 것이다.
모바일 장치나 인터넷을 이용한 전자 상거래가 활발해짐에 따라, 금융 거래나 개인 정보 허가를 위한 인증이 많이 요구되고 있다.
이러한 인증 방식의 하나로서 지문 센서가 많이 사용되고 있다. 보안 및 인증 시스템에서 널리 사용되는 지문인식 센서로는 광학식 지문인식 센서, 초음파식 지문인식 센서, 반도체식 지문인식 센서 등이 연구되고 있다.
광학식 지문 센서는 광원으로부터 프리즘에 입사된 빛의 전반사를 이용하여 지문 이미지를 획득하는 센서로서, 광원을 필요로 하여 모바일 기기에 적합하지 않다.
초음파 지문 센서는 초음파를 이용하여 지문을 감지하는 센서로서, 피부의 표면(표피)뿐 아니라 표피 하단의 진피까지 감지할 수 있으나, 에너지 소모가 높고 모바일 기기에 적합하지 않다.
반도체식 센서 중 정전용량방식 지문 센서는, 지문이 감지 전극에 접촉함으로써 생기는 커패시턴스의 차이로 지문을 감지한다.
한편, 지문센서를 이용한 보안 및 인증의 경우, 가짜 지문을 이용한 스푸핑(spoofing)을 방지하기 위한 안티 스푸핑(anti-spoofing) 기술이 요구된다. 스푸핑은 '속이기'라는 뜻으로 해킹의 일종으로 볼 수 있다. 악의적 사용자가 가짜 지문을 이용하여 인증을 통과하여 보안 정보에 접근하거나 금융 거래의 허가를 받는 것도 스푸핑의 일종이라 할 수 있다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적인 과제는 생체 정보를 함께 이용하여 지문 센서를 이용한 인증의 보안성을 높일 수 있는 센서를 제공하는 것이다.
또한 본 발명이 이루고자 하는 기술적인 과제는 상기 센서를 포함하는 모바일 장치, 및 상기 모바일 장치의 인증 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 실시 예에 따른 센서 장치는 지문 취득 영역에 접촉된 사용자의 지문 정보를 검출하는 지문 센서; 복수(2 이상)의 전극들; 및, 상기 복수의 전극들에 연결되어, 적어도 하나의 생체 정보를 감지하는 바이오 센서를 포함한다. 보안성 및 인증 시간 중 적어도 하나에 따라, 상기 지문 센서만을 이용한 제1 인증 방식 또는 상기 지문 센서 및 상기 바이오 센서를 모두 이용한 제 2 인증 방식 중 하나가 선택적으로 사용될 수 있다.
상기 복수의 전극들 중 제1 전극은, 상기 사용자의 손가락이 상기 지문 취득 영역에 접촉될 때 함께 접촉되도록 구성될 수 있다.
상기 복수의 전극들 중 제1 전극은, 상기 사용자의 오른손 손가락에 의해 접촉되도록 구성되고, 상기 복수의 전극들 중 상기 제1 전극을 제외한 나머지 전극은 상기 사용자의 왼손에 의해 접촉되도록 구성될 수 있다.
상기 복수의 전극들 중 제1 전극은, 상기 사용자의 왼손 손가락에 의해 접촉되도록 구성되고, 상기 복수의 전극들 중 상기 제1 전극을 제외한 나머지 전극은 상기 사용자의 오른손에 의해 접촉되도록 구성될 수 있다.
상기 바이오 센서 및 상기 지문 센서를 제어하는 프로세서의 제어에 따라, 상기 제1 인증 방식이 선택된 제1 어플리케이션 프로그램이 실행되는 경우, 상기 지문 센서는 인에이블되고 상기 바이오 센서는 디스에이블되며, 상기 제2 인증 방식이 선택된 제2 어플리케이션 프로그램이 실행되는 경우, 상기 지문 센서와 상기 바이오 센서 모두 또는 순차적으로 인에이블될 수 있다.
상기 생체 정보는 심전도(electrocardiogram(ECG)) 신호, 생체 임피던스 분석(bioelectrical impedance analysis(BIA)) 신호, 체지방(human body fat), 체온, 및 심박수(Heart rate) 중에서 어느 하나일 수 있다.
상기 센서 장치는 무선 통신 모듈을 통하여 상기 지문 정보, 상기 생체 정보 및 인증 신호 중 적어도 하나를 외부로 전송할 수 있다.
상기 센서 장치는 상기 사용자의 기준 지문 데이터 및 상기 사용자의 기준 생체 데이터를 저장하는 메모리를 더 포함하며, 상기 프로세서는, 상기 지문 정보와 상기 기준 지문 데이터를 비교하고, 감지된 상기 생체 정보와 상기 기준 생체 데이터를 비교하여, 상기 인증 신호를 생성할 수 있다.
본 발명의 실시 예에 따른 모바일 장치는 사용자의 지문을 취득하기 위한 지문 취득 영역에 접촉된 상기 사용자의 지문 정보를 검출하는 지문 센서; 복수(2 이상)의 전극들; 상기 복수의 전극들에 연결되어, 상기 사용자의 생체 정보를 감지하는 바이오 센서; 및 상기 바이오 센서 및 상기 지문 센서를 제어하는 프로세서를 포함한다.
상기 프로세서는 보안성 및 인증 시간 중 적어도 하나에 따라, 상기 지문 센서만을 이용한 제1 인증 방식 또는 상기 지문 센서 및 상기 바이오 센서를 모두 이용한 제 2 인증 방식 중 하나를 선택적으로 사용할 수 있다.
상기 복수의 전극들 중 적어도 하나의 전극은 상기 사용자의 손가락이 상기 지문 취득 영역에 접촉될 때 함께 접촉되도록 배치될 수 있다.
상기 프로세서는 실행되는 어플리케이션 프로그램에 따라 상기 지문 센서만을 이용한 제1 인증 방식 또는 상기 지문 센서 및 상기 바이오 센서를 모두 이용한 제 2 인증 방식 중 하나를 선택적으로 사용할 수 있다.
본 발명의 실시 예에 따른, 지문 센서 및 바이오 센서를 포함하는 모바일 장치의 인증 방법은, 어플리케이션 프로그램에 따라 상기 지문 센서만을 이용한 제1 인증 방식 또는 상기 지문 센서 및 상기 바이오 센서를 모두 이용한 제 2 인증 방식 중 하나를 선택하는 단계; 상기 제1 인증 방식이 선택된 제1 어플리케이션 프로그램이 실행되는 경우, 상기 지문 센서는 인에이블하고, 상기 바이오 센서는 디스에이블하며, 상기 지문 센서에서 검출된 지문 정보를 기준 지문 데이터와 비교하여 사용자를 인증하는 단계; 및 상기 제2 인증 방식이 선택된 제2 어플리케이션 프로그램이 실행되는 경우, 상기 지문 센서와 상기 바이오 센서 모두 인에이블하고, 상기 지문 센서에서 검출된 지문 정보를 기준 지문 데이터와 비교하고, 상기 바이오 센서에서 검출된 생체 정보를 기준 생체 데이터와 비교하여, 사용자를 인증하는 단계를 포함한다.
상기 모바일 장치의 인증 방법은 상기 사용자를 인증하는 단계 이전에, 상기 모바일 장치의 지문 취득 영역에 접촉된 상기 사용자의 지문 정보를 검출하고, 검출된 지문 데이터를 상기 기준 지문 데이터로서 메모리에 저장하는 단계; 및 상기 모바일 장치의 복수(2이상)의 전극들에 접촉된 상기 사용자의 생체 정보를 검출하고, 검출된 생체 데이터를 상기 기준 생체 데이터로서 메모리에 저장하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 모바일 장치의 인증 방법은 상기 제2 인증 방식이 선택된 제2 어플리케이션 프로그램이 실행되는 경우, 상기 지문 센서에서 검출된 지문 정보와 상기 기준 지문 데이터가 일치하고, 상기 바이오 센서에서 검출된 생체 정보와 상기 기준 생체 데이터가 일치하는 경우, 일치를 나타내는 인증 신호를 생성하는 단계; 및 상기 인증 신호를 무선 통신 모듈을 통해 외부 장치로 전송하는 단계를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 실시 예에 따르면, 지문 정보와 생체 정보를 함께 이용함으로써, 가짜 지문에 대한 방어력을 높일 수 있으며, 인증 장치의 보안성을 증대시키는 효과가 있다.
본 발명의 상세한 설명에서 인용되는 도면을 보다 충분히 이해하기 위하여 각 도면의 간단한 설명이 제공된다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 인증 장치의 외관을 나타내는 도면이다.
도 2a는 본 발명의 실시예에 따른 인증 장치의 정면도이다.
도 2b는 본 발명의 실시예에 따른 인증 장치의 좌측면도이다.
도 2c는 본 발명의 실시예에 따른 인증 장치의 우측면도이다.
도 2d는 본 발명의 실시예에 따른 인증 장치의 배면도이다.
도 3은 심전도 측정을 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 측정된 심전도 데이터의 일 예를 나타내는 그래프이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 인증 장치의 구성 블록도이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 인증 장치의 구성 블록도이다.
도 7a 및 도 7b는 각각 발명의 실시 예에 따른 지문 센서의 구성 블록도를 나타낸다.
도 8은 발명의 실시 예에 따른 바이오 센서의 구성 블록도를 나타낸다.
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 인증 장치의 동작 방법을 나타내는 플로우 차트이다.
도 10은 인증 방식 선택을 위해, 프로세서에 의해 제공되는 그래픽 사용자 인터페이스를 나타낸다.
도 11은 도 1에 도시된 인증 장치를 포함하는 인증 시스템의 블록도를 나타낸다.
도 12는 도 11에 도시된 인증 시스템의 동작을 설명하는 플로우 차트이다.
본 명세서에 개시되어 있는 본 발명의 개념에 따른 실시 예들에 대해서 특정한 구조적 또는 기능적 설명은 단지 본 발명의 개념에 따른 실시 예들을 설명하기 위한 목적으로 예시된 것으로서, 본 발명의 개념에 따른 실시 예들은 다양한 형태들로 실시될 수 있으며 본 명세서에 설명된 실시 예들에 한정되지 않는다.
본 발명의 개념에 따른 실시 예들은 다양한 변경들을 가할 수 있고 여러 가지 형태들을 가질 수 있으므로 실시 예들을 도면에 예시하고 본 명세서에서 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명의 개념에 따른 실시 예들을 특정한 개시 형태들에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물, 또는 대체물을 포함한다.
제1 또는 제2 등의 용어는 다양한 구성 요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성 요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소로부터 구별하는 목적으로만, 예컨대 본 발명의 개념에 따른 권리 범위로부터 벗어나지 않은 채, 제1구성 요소는 제2구성 요소로 명명될 수 있고 유사하게 제2구성 요소는 제1구성 요소로도 명명될 수 있다.
어떤 구성 요소가 다른 구성 요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성 요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성 요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성 요소가 다른 구성 요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는 중간에 다른 구성 요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다. 구성 요소들 간의 관계를 설명하는 다른 표현들, 즉 "~사이에"와 "바로 ~사이에" 또는 "~에 이웃하는"과 "~에 직접 이웃하는" 등도 마찬가지로 해석되어야 한다.
본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로서, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 본 명세서에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 나타낸다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 갖는 것으로 해석되어야 하며, 본 명세서에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
이하, 본 명세서에 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 실시 예들을 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 인증 장치(100)의 외관을 나타내는 도면이다. 도 2a는 본 발명의 실시예에 따른 인증 장치(100)의 정면도이고, 도 2b는 본 발명의 실시예에 따른 인증 장치(100)의 좌측면도이고, 도 2c는 본 발명의 실시예에 따른 인증 장치(100)의 우측면도이며, 도 2d는 본 발명의 실시예에 따른 인증 장치(100)의 배면도이다.
도 1 내지 도 2d를 참조하면, 인증 장치(100)는 모바일 장치(mobile device), 예컨대 스마트 폰(smart phone), 태블릿(tablet) PC, PDA(personal digital assistant), EDA(enterprise digital assistant), 모바일 인터넷 장치(mobile internet device(MID)), 또는 e-북(e-book) 등으로 구현될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
인증 장치(100)는 또한 사물 인터넷(internet of things(IoT)) 장치일 수 있다. 여기서 IoT 장치는 접근 가능한 인터페이스 (예컨대, 유선 인터페이스 또는 무선 인터페이스)를 포함할 수 있다. 상기 IoT 장치는 상기 접근 가능한 인터페이스를 통해 적어도 하나의 전자 장치(또는 IoT 장치)와 데이터(유선 데이터 또는 무선 데이터)를 송수신할 수 있는 장치를 의미할 수 있다.
여기서 접근 가능한 인터페이스는 유선 근거리 통신망(local area network(LAN); Wi-Fi(wireless fidelity)와 같은 무선 근거리 통신망(wireless local area network(WLAN)); 블루투스(bluetooth)와 같은 무선 개인 통신망(wireless personal area network(WPAN)); 무선 USB(wireless universal serial bus); 지그비(Zigbee); NFC(near field communication)); RFID(radio-frequency identification); 또는 이동 통신망(mobile cellular network)을 포함할 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다. 예컨대, 상기 이동 통신망은 3G(3rd generation) 이동 통신망, 4G(4th generation) 이동 통신망, LTETM(long term evolution) 이동 통신망 또는 LTE-Advanced(LTE-A) 이동 통신망을 포함할 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.
인증 장치(100)는 센서(110), 지문 취득 영역(121) 및 복수의 전극들(151, 152, 및 153)를 포함할 수 있다. 지문 취득 영역(121)은 지문 인식을 위한 지문 센서(120)와 연결되거나, 지문 센서(120)의 일부로서 구현될 수 있다. 예컨대, 지문 취득 영역(121)은 지문 센서(120) 내부에 구현될 수도 있고, 지문 센서(120)의 외부에 구현될 수도 있다. 복수의 전극들(151, 152, 및 153)은 생체 정보를 검출하기 위한 바이오 센서(130)와 연결될 수 있다.
인증 장치(100)에 내장되며, 지문 센서(120) 및 바이오 센서(130)를 포함하는 센서(110)에 대해서는 도 5 내지 도 8을 참조하여 상세히 설명될 것이다.
도 1의 실시예에서는 복수의 전극들(151, 152, 및 153) 중 1개의 전극(151) 은 인증 장치(100)의 전면부에 배치되고 다른 1개의 전극(152)은 인증 장치(100)의 좌측면에 배치되며, 나머지 1개의 전극(153)은 인증 장치(100)의 우측면에 배치되나 전극들(151, 152, 및 153)의 위치 및 개수가 이에 한정되는 것은 아니다.
설명의 편의상, 복수의 전극들(151, 152, 및 153) 중 1개의 전극(151)을 제1 전극, 다른 1개의 전극(152)을 제2 전극, 및 나머지 1개의 전극(153)을 제3 전극이라 칭한다.
지문 센서(120)는 지문 취득 영역(121)에 접촉된 사용자의 지문을 인식한다.
지문은 개인별로 고유하다. 따라서, 지문 인식을 통해 각 개인을 식별하고 인증할 수 있다. 지문 센서(120)는 접촉식 및 비접촉식 방식일 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 지문 센서(120)는 접촉식 지문 센서일 수 있다,
접촉식 지문 센서는 비접촉식 지문 센서에 비하여 정확도가 높으며 환경의 영향이 적다.
지문 취득 영역(121)은 인증 대상자(이하, 사용자라 함)의 지문을 취득하기 영역으로서, 사용자가 미리 등록한 손가락의 특정 부위를 접촉시키는 영역이다.
지문 취득 영역(121)은 인증 장치(100)의 전면부에 위치할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
지문센서(120)는 지문 취득 영역(121)과 연결되어, 지문 취득 영역(121)에 접촉된 사용자의 지문을 검출할 수 있다. 지문센서(120)는 검출된 지문 정보를 인증 장치(100)의 프로세서(예컨대, 도 5 또는 도 6의 210)로 전송할 수 있다.
실시예에 따라, 지문센서(120)는 검출된 지문을 기 저장(혹은 등록)된 사용자의 등록 지문 정보와 비교하고, 검출된 지문 정보와 등록 지문 정보간의 동일성 여부를 판단하여, 판단 결과를 인증 장치(100)의 프로세서(예컨대, 도 5 또는 도 6의 210)로 전송할 수 있다.
프로세서(예컨대, 도 5 또는 도 6의 210)를 포함하는 인증 장치(100)의 내부 구성에 대해서는 도 5 및 도 6을 참조하여 설명될 것이다.
본 발명의 실시예에 따른 인증 장치(100)는 지문 인식과 함께 생체 정보를 검출할 수 있다. 생체 정보는 심전도(Electro Cardio Graphy; ECG 또는 Photo Plethysmo Gram; PPG), 체지방(human body fat), 체온, 심박수(Heart rate) 등일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
도 3은 심전도 측정을 설명하기 위한 도면이다. 도 4는 측정된 심전도 데이터의 일 예를 나타내는 그래프이다.
도 3 및 도 4를 참조하면, 심전도 측정을 위해서는 심장(30)을 포함한 폐루프가 형성될 필요가 있다. 따라서, 인증 장치(100)에 사용자의 왼손(10)과 오른손(20)이 동시에 접촉될 필요가 있다.
도 4에 도시된 바와 같이, 심전도 데이터는 심박동수, PR 인터벌(PR interval), QT 인터벌(QT interval), PR 세그먼트(PR segment), ST 세그먼트(ST segment) 및 피크(Peak, R) 등의 데이터를 포함한다. PR 인터벌은 P 웨이브(P Wave)의 시작부터 QRS 콤플렉스(QRS complex)의 시작까지의 구간(period)이고, QT 인터벌(QT interval)은 QRS 콤플렉스의 시작부터 T 웨이브(T Wave)의 끝까지의 구간이다. PR 세그먼트는 P 웨이브(P Wave)의 시작부터 QRS 콤플렉스(QRS complex)의 시작까지의 구간(period)이고, ST 세그먼트 QRS 콤플렉스(QRS complex)의 끝부터 T 웨이브(T Wave)의 시작까지의 구간이다.
이러한 심전도 데이터는 개인별 고유 데이터이다. 따라서, 심전도 데이터와 같은 생체 정보를 통해 각 개인을 식별하고 인증할 수 있다. 또한, 지문 정보와 달리, 생체 정보를 통해서는, 인증 대상(즉, 사용자)의 '살아있음(liveness)'을 확인할 수 있다. 따라서, 지문 정보와 생체 정보를 함께 사용함으로써, 가짜 지문에 대한 방어력을 높일 수 있으며 보안성을 높일 수 있다.
한편, 심전도와 같은 생체 정보의 인식 시간은 지문 인식 시간에 비하여 상대적으로 길 수 있다.
생체 정보는 상술한 심전도(electrocardiogram(ECG)) 신호에 한정되는 것은 아니다. 예컨대, 생체 정보는 생체 임피던스 분석(bioelectrical impedance analysis(BIA)) 신호, 또는 갈바닉 피부 반응(galvanic skin response(GSR)) 신호 등일 수 있다.
BIA 신호는 신체 구성(body composition), 특히 체지방(body fat)을 측정하는 방법으로 알려져 있다. BIA를 위해 또는 BIA 신호를 측정하기 위해서는 4개의 전극들이 필요할 수 있다. 이에 따라, 도 1에 도시된 제1 내지 제3 전극(151, 152, 및 153) 외에 제4 전극이 추가로 구비될 수도 있다.
또한. BIA 신호를 측정하기 위해서는 50kHz 내지 1MHz의 주파수를 갖는 전류원이 추가로 구비될 수 있다. 상기 BIA 신호의 대역폭은 50kHz 내지 1MHz 일 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.
바이오 센서(130)는 복수(2이상)의 전극들(151, 152, 및 153)을 이용하여 생체 정보(biological signal)를 감지 또는 측정할 수 있다.
복수의 전극들(151, 152, 및 153)은 전도성 물질 또는 전도성 패치로 구현될 수 있다.
제1 전극(151)은 지문 취득 영역(121)과 동시에 사용자에 접촉되도록 구현될 수 있다.
예컨대, 사용자가 특정 손가락를 지문취득 영역(121)에 접촉시킬 때 제1 전극(151)도 함께 접촉되도록 제1 전극(151)이 지문 취득 영역(121)과 동일 영역 혹은 인접 영역에 위치하도록 구현될 수 있다.
도 1과 도 2를 참조하면, 사용자가 인증 장치(100)를 자신의 왼손(10)으로 잡고, 자신의 오른손(20)의 검지(22)를 인증 장치(100)의 전면부에 배치된 지문취득 영역(121)에 접촉시키면, 지문취득 영역(121)에 인접하게 배치된 제1 전극(151) 역시 동시에 터치된다.
한편, 사용자는 인증 장치(100)를 잡은 자신의 왼손(10)의 엄지(11)로 제2 전극(152)을 누르고, 왼손(10)의 검지(13) 또는 중지(14)로 제3 전극(153)을 누를 수 있다.
실시예에 따라, 제1 전극(151)은 양(+)의 전극으로 사용되고, 제2 전극(152)은 음(-)의 전극으로 사용될 수 있으며, 제3 전극(153)은 기준 전극으로 사용될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 예컨대, 상기 기준 전극은 접지에 접속될 수 있다.
이와 같이, 사용자는 어느 한 손으로 지문취득 영역(121)과 제1 전극(151)을 동시에 접촉하고, 나머지 한 손으로 인증 장치(100)를 잡는 동시에 적어도 하나의 전극(예컨대, 152 및 153)을 접촉함으로써, 도 3에 도시된 바와 같이, 심장(30)을 포함하는 폐루프가 형성된다.
전극들(151, 152, 153)은 각 심장박동 동안 심근 탈분극(heart muscle depolarizing)으로부터 유발된 피부의 미소한 전기적 차이를 검출하는데 사용될 수 있다.
실시예에 따라, 전극들(151, 152, 153)의 개수나 위치는 다양하게 변경될 수 있다. 예컨대, 제1 전극(151)은 인증 장치(100)의 전면부의 하단의 임의의 위치(도 2a의 151-1)에 배치될 수도 있고, 인증 장치(100)의 전면부의 상단의 임의의 위치(도 2a의 151-2)에 배치될 수도 있다.
제2 전극(152)은 인증 장치(100)의 좌측면(102)의 임의의 위치(도 2b의 152-1, 152-2)에 배치될 수 있으며, 제3 전극(153)은 인증 장치(100)의 우측면(103)의 임의의 위치(도 2c의 153-1, 153-2)에 배치될 수 있다.
실시예에 따라, 전극들(151, 152, 153) 중 적어도 하나는 인증 장치(100)의 배면부(104)의 임의의 위치(도 2d의 151-3)에 배치될 수 있다.
실시예에 따라, 지문 취득 영역(121) 역시, 인증 장치(100)의 전면부의 임의의 위치에 배치될 수도 있고, 배면부(104)의 임의의 위치(도 2d의 121-3)에 배치될 수 있다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 인증 장치의 구성 블록도이다. 도 1부터 도 5를 참조하면, 인증 장치(100A)는 지문 취득 영역(121), 및 생체 정보 검출을 위한 복수의 전극(151, 152, 153)을 포함한다. 또한, 인증 장치(100A)는 센서(110), 프로세서(CPU, 210), 메모리(220), 무선 통신 모듈(230) 및 배터리(240)를 더 포함한다.
센서(110)는 지문센서(Fingerprint IC, 120) 및 바이오 센서(Bio-Sensor, 130)을 포함한다.
배터리(240)는 지문센서(120), 바이오 센서(130), 프로세서(210), 메모리(220), 및 무선 통신 모듈(230) 각각으로 동작 전압을 공급할 수 있다.
프로세서(210)는 각 구성 요소(110, 220, 및 230)의 동작을 제어할 수 있다.
지문센서(120)는 지문 취득 영역(121)에 연결되어 사용자의 지문을 검출하고, 검출한 지문 데이터(FDAT)를 메모리(220)에 저장하거나 프로세서(210)로 출력할 수 있다.
바이오 센서(130)는 복수의 전극(151, 152, 153)에 연결되어 사용자의 생체 신호를 검출하고 검출한 생체 데이터(BDAT)를 메모리(220)에 저장하거나 프로세서(210)로 출력하거나, 또는 무선 통신 모듈(230)을 통해 외부로 전송할 수 있다. 메모리(220)는 휘발성 메모리 또는 불휘발성 메모리로 구현될 수 있다. 무선 통신 모듈(230)은 Wi-Fi와 같은 WLAN, 블루투스와 같은 WPAN, 무선 USB, 지그비, NFC, RFID, 또는 이동 통신망을 통해 결제 단말기(도 11의 850)와 같은 외부 장치와 통신할 수 있다. 실시예에 따라, 센서(110) 내부에 지문 데이터(FDAT) 및/또는 생체 데이터(BDAT)를 저장하기 위한 메모리(미도시)가 더 포함될 수도 있다.
도 6은 본 발명의 실시 예들에 따른 인증 장치의 구성 블록도이다. 도 1부터 도 6을 참조하면, 인증 장치(100B)는 지문 취득 영역(121)에 연결된 지문 센서(120), 복수의 전극(151, 152, 153)에 연결된 바이오 센서(130), 프로세서(210), 메모리(220), 무선 통신 모듈(230), 배터리(240), 디스플레이 드라이버 IC(265), 및 디스플레이(270)를 포함할 수 있다.
배터리(240)는 각 구성 요소(110, 210, 220, 230, 265 및 270)로 각 동작 전압을 공급할 수 있다. 프로세서(210)는 각 구성 요소(110, 220, 230, 265, 및 270)의 동작을 제어할 수 있다.
지문센서(120)는 지문 취득 영역(121)에 연결되어 사용자의 지문을 검출하고, 검출한 지문 데이터(FDAT)를 메모리(220)에 저장하거나 프로세서(210)로 출력할 수 있다.
바이오 센서(130)는 생체 데이터(BDAT)를 프로세서(210)로 전송할 수 있다. 프로세서(210)는 생체 데이터(BDAT)를 디스플레이 드라이버 IC(265)로 전송할 수 있다. 디스플레이 드라이버 IC(265)는 생체 데이터(BDAT)를 디스플레이(270)에서 디스플레이할 수 있다.
실시 예들에 따라, 생체 데이터(BDAT)는 프로세서(210)의 제어에 따라 외부 장치로 전송될 수 있다. 도 1의 인증 장치(100)는 도 5 또는 도 6의 인증 장치(100A, 또는 100B)를 의미할 수 있다.
도 7a 및 도 7b는 각각 발명의 실시 예에 따른 지문 센서(120)의 구성 블록도를 나타낸다.
도 5, 도 6, 및 도 7a를 참조하면, 지문 센서(120)는 지문 취득 영역(121), 컨트롤러(123), 아날로그 프런트 엔드(AFE: Analog-Front End) 회로(125), 오프셋/게인 컨트롤러(127) 및 아날로그-디지털 변환기(ADC; Analog-to-Digital Converter)(129)를 포함한다.
지문 취득 영역(121)은 매트릭스(matrix) 형태로 배열된 복수의 단위 픽셀(미도시)을 포함하는 픽셀 어레이(pixel array)를 포함할 수 있다.
단위 픽셀은 피사체(예컨대, 사용자의 손가락)와의 커패시턴스를 형성하는 센싱 전극(미도시)을 포함할 수 있다. 사용자의 지문의 융과 골에 따라 피사체와 센싱 전극 사이에 충전되는 커패시턴스 값에 차이가 발생할 수 있다. 이에 따라, 픽셀 어레이(pixel array)는 단위 픽셀 마다, 상기 커패시턴스 값에 기초한 픽셀 신호를 발생할 수 있다.
지문 신호는 픽셀 어레이(pixel array)로부터 출력되는 복수의 픽셀 신호를 포함한다.
AFE 회로(125)는 지문 취득 영역(121)을 통해 입력되는 지문 신호를 증폭한다. 예컨대, AFE 회로(125)는 상기 커패시턴스 값에 기초한 지문 신호를 수신하여 증폭하는 증폭기(미도시)를 포함할 수 있다. AFE 회로(125)는 지문 신호에 포함된 잡음을 감소시키거나 제거함으로써, 지문 신호의 잡음 지수를 낮출 수 있다.
AFE 회로(125)는 또한, 오프셋/게인 컨트롤러(127)의 제어에 따라, 입력 생체 신호의 오프셋(offset)을 제거할 수 있다. 예컨대, AFE 회로(125)는 입력 지문 신호에서 DC 오프셋을 가산 혹은 감산함으로써, 지문 신호의 DC 오프셋을 제거할 수 있다.
AFE 회로(125)는 또한, 오프셋/게인 컨트롤러(127)에 의해 조절된 이득에 따라, 지문 신호를 증폭할 수 있다.
오프셋/게인 컨트롤러(127)는 컨트롤러(123)의 제어에 따라, AFE 회로(125)의 이득 및 DC 오프셋을 조절할 수 있다.
ADC(129)은 AFE 회로(125)에 의해 처리된 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환하고, 상기 디지털 신호를 컨트롤러(123)로 전송할 수 있다. 상기 디지털 신호는 지문 데이터(FDAT)일 수 있다.
컨트롤러(123)는 ADC(129)로부터 출력된 디지털 신호를 수신하여 처리하고, 처리된 디지털 신호(예컨대, 지문 데이터(FDAT))를 도 5 또는 도 6에 도시된 프로세서(210)로 전송할 수 있다.
컨트롤러(123)는 프로세서(도 5 및 도 6의 210)의 지문 센서 제어 신호(FCON)에 따라, 지문 센서(120)의 전반적인 동작을 제어할 수 있다.
예컨대, 컨트롤러(123)는 지문 센서 제어 신호(FCON)에 따라 지문 센서(120)를 인에이블 또는 디스에이블할 수 있다. 또한, 컨트롤러(123)는 지문 센서 제어 신호(FCON)에 따라, 오프셋/게인 컨트롤러(127)에서 조절하는 AFE 회로(125)의 이득 및 DC 오프셋을 제어할 수 있다.
지문 센서(120)는 집적 회로(IC), 또는 시스템-인 패키지(system-in package(SiP))로 구현될 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.
도 7a의 실시예에서는 지문 취득 영역(121)은 지문 센서(120)에 포함된다. 예컨대, 지문 취득 영역(121)은 실리콘 내에 구현될 수 있다. 즉, 지문 취득 영역(121)을 포함하는 지문 센서(120)가 실리콘 내에 구현될 수 있다. 도 7a의 실시예와 같이, 지문 취득 영역(121)이 지문 센서(120')에 포함되도록 구현하는 방식을 실리콘 방식이라 칭한다.
그러나, 본 발명의 실시예가 이에 한정되는 것은 아니다. 실시예에 따라, 지문 취득 영역(121)은 지문 센서(120)에 포함되지 않고, 지문 센서(120)의 외부에 구현될 수 있다. 이에 대해서는 도 7b를 참조하여 상세히 설명한다.
도 7b의 실시예에 따른 지문 센서(120')는 도 7b의 실시예에 따른 지문 센서(120')와 그 구성 및 동작이 유사하므로, 설명의 중복을 피하기 위하여 차이점 위주로 기술한다.
도 7b의 실시예에 따르면, 지문 취득 영역(121)은 지문 센서(120')의 외부에 구현된다. 예컨대, 지문 센서(120')는 칩(chip)으로 구현되고, 지문 취득 영역(121)은 지문 센서(120') 칩 외부의 기판(substrate)에 구현될 수 있다. 기판은 인쇄 회로 기판(printed circuit board), 또는 FPCB(flexible printed circuit board)일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
도 7b의 실시예와 같이, 지문 취득 영역(121)이 지문 센서(120')에 포함되지 않도록 구현하는 방식을 기판(substrate) 방식이라 칭한다.
그러나, 본 발명의 실시예에 따른 지문 센서(120)는 상술한 실리콘 방식이나 기판 방식 외의 다른 방식으로도 구현될 수 있다.
도 8은 발명의 실시 예에 따른 바이오 센서(130)의 구성 블록도를 나타낸다.
도 5, 도 6, 및 도 8을 참조하면, 바이오 센서(130)는 컨트롤러(131), 저잡음 증폭기(LNA: Low Noise Amplifier)(133), PGA(Programmable 　Gain Amplifier, 135), ADC(136), 오프셋 컨트롤러(offset controller, 137) 및 게인 컨트롤러(gain controller, 139)를 포함할 수 있다.
LNA(133)는 제1 및 제2 전극(151, 152)을 통해 입력되는 생체 신호를 증폭한다. LNA(133)는 생체 신호에 포함된 잡음을 감소시키거나 제거함으로써, 생체 신호의 잡음 지수를 낮출 수 있다.
예컨대, LNA(133)는 제1 및 제2 전극(151, 152)로부터 입력된 전압들의 차이를 증폭한 아날로그 신호를 PGA(135)로 전송할 수 있다.
LNA(133)는 또한, 오프셋 컨트롤러(137)의 제어에 따라, 입력 생체 신호의 오프셋(offset)을 제거할 수 있다. 예컨대, LNA(133)는 입력 생체 신호에 특정 오프셋 값을 가산 혹은 감산함으로써, 생체 신호의 DC 오프셋을 제거할 수 있다.
PGA(135)는 LNA(133)의 출력 신호를 증폭할 수 있다. PGA(135)의 이득은 게인 컨트롤러(139)에 의해 조절될 수 있다. 따라서, PGA(135)는 게인 컨트롤러(139)에 의해 조절된 이득에 따라, LNA(133)의 출력 신호를 증폭할 수 있다.
복수의 전극들(151, 152, 153) 각각은 바이오 센서(130)에 형성된 복수의 패드들(또는 복수의 핀들) 각각에 연결될 수 있다.
제1 및 제2 전극(151, 152)을 통해 입력되는 생체 신호는 미약하기 때문에, LNA(133) 및 PGA(135)를 통해, 적절한 레벨을 가지는 아날로그 신호로 변환될 수 있다.
ADC(136)은 LNA(133) 및 PGA(135)에 의해 처리된 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환하고, 상기 디지털 신호를 컨트롤러(131)로 전송할 수 있다. 상기 디지털 신호는 생체 정보에 관련된 데이터, 예컨대, ECG에 관련된 데이터, BIA에 관련된 데이터일 수 있다.
컨트롤러(131)는 상기 디지털 신호를 처리하고, 처리 결과에 해당하는 생체 데이터(BDAT)를 도 5, 또는 도 6에 도시된 프로세서(210) 및/또는 무선 통신 모듈(230)로 전송할 수 있다.
컨트롤러(131)는 프로세서(도 5 및 도 6의 210)의 바이오 센서 제어 신호(BCON)에 따라, 바이오 센서(130)의 전반적인 동작을 제어할 수 있다.
예컨대, 컨트롤러(131)는 바이오 센서 제어 신호(BCON)에 따라 바이오 센서(130)를 인에이블 또는 디스에이블할 수 있다. 또한, 컨트롤러(131)는 바이오 센서 제어 신호(BCON)에 따라, 오프셋 컨트롤러(137)에서 조절하는 오프셋 및 게인 컨트롤러(139)에서 조절하는 PGA(135)의 이득을 제어할 수 있다.
바이오 센서(130)는 집적 회로(IC), 또는 시스템-인 패키지(system-in package(SiP))로 구현될 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.
실시예에 따라, 지문 센서(120) 및 바이오 센서(130)는 하나의 집적회로(IC) 또는 시스템-인 패키지(system-in package(SiP))로 구현될 수 있다.
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 인증 장치의 동작 방법을 나타내는 플로우 차트이다. 도 9의 동작 방법은 도 5 또는 도 6에 도시된 인증 장치(100A, 100B)에 의해 수행될 수 있다.
인증 장치(100A, 100B)는 보안성(즉, 보안의 중요도) 또는 인증 시간에 따라 어플리케이션 프로그램(또는 소프트웨어)(이하, '어플리케이션'으로 축약함)별로 혹은 어플리케이션 프로그램 그룹 별로 인증 방식을 미리 설정할 수 있다(S110). 여기서, 인증 시간이란, 인증에 소요되는 시간을 의미한다. 생체 정보 인증은 지문 인증에 비하여 소요되는 시간이 더 길 수 있다.
예를 들어, 제1 어플리케이션(예컨대, 잠금 해제)에 대해서는 지문 인증 방식(제1 인증 방식)만 사용될 수 있고, 제2 어플리케이션(예컨대, 금융 및 결재 어플리케이션)에 대해서는 지문 및 생체 정보 인증 방식(제2 인증 방식)이 함께 사용될 수 있다.
지문 및 생체 정보 인증 방식은 지문과 생체정보를 함께 이용하여 인증하는 방식이다.
인증 장치(100A, 100B)의 프로세서(210)는 인증이 필요한 어플레케이션에 대하여, 보안성 또는 인증 시간에 따라, 제1 인증 방식과 제2 인증 방식 중 하나로 설정할 수 있다.
각 어플리케이션별 혹은 어플리케이션 그룹별 인증 방식은 사용자에 의해 설정 또는 변경이 가능하다.
실시예에 따라, 인증 장치(100A, 100B)는 사용자가 인증방식을 선택할 수 있도록 사용자 인터페이스를 제공할 수 있다.
도 10은 인증 방식 선택을 위해, 프로세서에 의해 제공되는 그래픽 사용자 인터페이스를 나타낸다. 도 5, 도 6, 도 9 및 도 10을 참조하면, 인증 장치(100A, 100B)의 프로세서(210)는 그래픽 사용자 인터페이스(GUI; 310)를 사용자에게 제공할 수 있다. 사용자는 GUI(310)를 통해 어플리케이션별 인증 방식을 선택할 수 있다.
예컨대, 프로세서(210)는 제1 인증방식을 선택하기 위한 제1GUI(311), 또는 제2 인증 방식을 선택하기 위한 제2GUI(312)를 사용자에게 제공할 수 있다. 사용자는 제1GUI(311), 또는 제2GUI(312)를 이용하여 해당 애플리케이션의 인증 방식을 선택할 수 있다.
실시예에 따라, 인증 장치(100A, 100B)는 인증 시간에 따라 인증 방식을 설정할 수도 있다.
예를 들어, 짧은 인증 시간을 필요로 하는 어플리케이션에 대해서는 지문 인증 방식만 사용될 수 있고, 상대적으로 긴 인증 시간이 소요되더라도 무방한 어플리케이션에 대해서는 지문 및 생체 정보 인증 방식이 사용될 수 있다.
도 10의 실시예에서는, 제1 어플리케이션에 대해서는 제1 인증 방식이 선택되고, 제2 어플리케이션에 대해서는 제2 인증 방식이 선택된 것으로 가정한다.
프로세서(210)는 실행되는 어플리케이션에 해당하는 인증 방식에 따라, 지문 센서 및 바이오 센서를 제어할 수 있다.
예컨대, 프로세서(210)는 실행 어플리케이션이 제1 어플리케이션 또는 제2 어플리케이션인지를 확인하고(S120), 실행 어플리케이션이 제1 어플리케이션인 경우, 프로세서(210)는 지문 센서(120)는 인에이블되고, 바이오 센서(130)는 디스에이블되도록 제어할 수 있다(S130).
그리고, 프로세서(210)는 지문 센서(120)에서 검출된 지문 데이터(FDAT)를 이용하여 사용자를 인증할 수 있다(S140). 예컨대, 프로세서(210)는 지문 센서(120)에서 검출된 지문 데이터(FDAT)를 기준 지문 데이터와 비교하여, 등록된 사용자인지를 인증할 수 있다(S140).
기준 지문 데이터는 기 등록된 사용자의 지문 데이터일 수 있다.
S120 단계에서의 확인 결과, 실행 어플리케이션이 제2 어플리케이션인 경우, 프로세서(210)는 지문 센서(120)와 바이오 센서(130)가 모두 인에이블되도록 제어할 수 있다(S150). S150 단계에서, 프로세서(210)는 지문 센서(120)와 바이오 센서(130)를 동시에 인에이블되도록 제어할 수도 있고, 순차적으로 인에이블되도록 제어할 수도 있다.
그리고, 프로세서(210)는 지문 센서(120)에서 검출된 지문 데이터(FDAT)와 바이오 센서(130)에서 검출된 생체 데이터(BDAT)를 모두 이용하여 사용자를 인증할 수 있다(S160). 예컨대, 프로세서(210)는 지문 센서(120)에서 검출된 지문 데이터(FDAT)를 기준 지문 데이터와 비교하고, 또한, 검출된 생체 데이터(BDAT)를 기준 생체 데이터와 비교하여, 사용자를 인증할 수 있다(S160).
기준 지문 데이터는 기 등록된 사용자의 지문 데이터일 수 있고, 기준 생체 데이터는 기 등록된 사용자의 생체 데이터일 수 있다.
도 11은 도 1에 도시된 인증 장치를 포함하는 인증 시스템(800)의 블록도를 나타내고, 도 12는 도 11에 도시된 인증 시스템(800)의 동작을 설명하는 플로우 차트이다.
도 5, 도 6, 도 11 및 도 12를 참조하면, 인증 장치(100)는 모바일 결제를 위한 장치, 보안 솔루션을 위한 장치, 또는 인증 솔루션을 위한 장치로서 사용될 수 있다.
인증 장치(100)는 무선 통신 모듈(230)을 이용하여 자동차(810), 디지털 도어락(835), 결제 단말기(850), 또는 IoT 장치(870)와 무선 신호를 주고받을 수 있다.
실시 예들에 따라, 인증 장치(100)의 프로세서(210)는 모바일 결제 애플리케이션 프로그램(또는 소프트웨어)을 실행할 수 있다.
본 발명의 실시예에서는, 모바일 결제 애플리케이션 프로그램에 대하여, 제2 인증 방식이 선택된 것으로 가정한다.
모바일 결제를 위한 사용자 결제 정보는, 프로세서(210)의 제어에 따라, 메모리(220)의 보안 영역에 안전하게 저장될 수 있다. 이때, 상기 사용자 결제 정보는 암호화되어 메모리(220)의 상기 보안 영역에 저장될 수 있다.
상기 모바일 결제 애플리케이션 프로그램은 메모리(220)의 상기 보안 영역에 저장된 상기 사용자 결제 정보를 이용하여 결제 단말기(850)와 모바일 결제 (mobile payment)를 수행할 수 있다. 예컨대, 사용자 결제 정보는 인증 장치(100)의 진정한 사용자를 식별할 수 있는 식별 정보(예컨대, 신용카드정보, 비밀 번호, 지문 데이터 및 생체 데이터)를 포함할 수 있다. 예컨대, 상기 식별 정보는 인증 장치(100)의 진정한 사용자가 모바일 결제 애플리케이션 프로그램을 통해 메모리(220)의 상기 보안 영역에 등록할 수 있다.
지문 센서(120)는 지문 취득 영역(121)에 접촉된 사용자의 지문 정보를 검출하고, 검출된 지문 데이터(FDAT)를 프로세서(210)로 제공할 수 있다. 프로세서(210)는 지문 센서(120)로부터 수신한 지문 데이터(FDAT)를 메모리(220)의 보안 영역에 저장할 수 있다(S210). 즉, 인증 장치(100)는 검출된 지문 데이터(FDAT)를 메모리(220)의 보안 영역에 저장함으로, 사용자의 지문 데이터를 등록할 수 있다(S210). 등록된 사용자의 지문 데이터는 상술한 기준 지문 데이터로 사용될 수 있다.
바이오 센서(130)는 복수의 전극들(151, 152와 153)을 이용하여 상기 사용자의 생체 신호(예컨대, ECG 신호)를 측정하고, 측정된 생체 신호에 해당하는 생체 데이터(BDAT)를 프로세서(210)로 제공할 수 있다. 프로세서(210)는 바이오 센서(130)로부터 수신한 생체 데이터(BDAT)를 메모리(220)의 보안 영역에 저장할 수 있다(S310). 즉, 인증 장치(100)는 측정된 생체 데이터(BDAT)를 메모리(220)의 보안 영역에 저장함으로, 사용자의 생체 데이터(BDAT)를 등록할 수 있다(S220). 등록된 사용자의 생체 데이터는 상술한 기준 생체 데이터로 사용될 수 있다.
사용자가 모바일 결제를 위해 사용자 인증을 원할 때, 프로세서(210)는 지문 센서(120)와 바이오 센서(130)를 모두 인에이블할 수 있다. 예컨대, 프로세서(210)는 지문 센서(120)와 바이오 센서(130)를 동시에 또는 순차적으로 인에이블할 수 있다.
이에 따라, 지문 센서(120)는 지문 취득 영역(121)에 접촉된 사용자의 지문 정보를 검출하고 검출된 지문 데이터(FDAT)를 프로세서(210)로 제공할 수 있다(S230).
바이오 센서(130)는 복수의 전극들(151, 152와 153)을 이용하여 생체 신호(예컨대 ECG 신호)를 측정하고, 상기 ECG 신호에 해당하는 생체 데이터(BDAT)를 생성하여 프로세서(210)로 제공할 수 있다(S240).
프로세서(210)에서 실행되는 모바일 결제 애플리케이션 프로그램은 메모리(220)의 보안 영역에 저장(또는 등록)된 기준 지문 데이터와 지문 센서(120)에서 생성된 지문 데이터(FDAT)를 서로 비교할 수 있다(S250). 또한, 모바일 결제 애플리케이션 프로그램은 메모리(220)의 보안 영역에 저장(또는 등록)된 기준 생체 데이터와 바이오 센서(130)에서 생성된 생체 데이터(BDAT)를 서로 비교할 수 있다(S250). 생성된 지문 데이터(FDAT)와 기준 지문 데이터가 일치하고, 생성된 생체 데이터(BDAT)와 기준 생체 데이터가 일치하는 경우(S250의 YES), 모바일 결제 애플리케이션 프로그램은 일치를 나타내는 인증 신호를 생성할 수 있다.
프로세서(210)는 상기 인증 신호를 무선 통신 모듈(230)을 통해 장치, 예컨대, 결제 단말기(850)로 전송할 수 있다(S260). 결제 단말기(850)는 모바일 결제 서비스를 인증 장치(100)의 사용자에게 제공할 수 있다(S270).
실시 예들에 따라, 인증 장치(100)는 사용자를 인증하는 장치로서 사용될 수 있다.
이 경우, 프로세서(210)로부터 출력된 상기 인증 신호는 무선 통신 모듈(230)을 통해 해당 장치(예컨대, 810, 835, 또는 870)로 전송될 수 있다(S260).
자동차(810)의 도어 키 제어 장치는 상기 인증 신호에 응답하여 자동차 (810)의 도어의 락(lock)을 해제할 수 있다. 도어(830)에 설치된 디지털 도어락 (835)은 상기 인증 신호에 응답하여 락을 해제할 수 있다.
인증 또는 보안을 요구하는 IoT 장치(870)는 상기 인증 신호에 응답하여 서비스를 제공할 수 있다(S270). 예컨대, IoT 장치(870)가 무선 액세스 포인트일 때, 상기 무선 액세스 포인트는 상기 인증 신호에 응답하여 인증 장치(100)를 인터넷에 연결할 수 있다.
실시예에 따라, 도 12에 도시된 각 단계의 실행 순서는 달라질 수 있으며, 또한, 둘 이상의 단계가 병렬적으로 수행될 수도 있다.
본 발명은 도면에 도시된 실시 예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시 예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 등록청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.
100, 100A, 100B: 인증 장치
121: 지문취득 영역
151, 152, 및 153: 복수의 전극들
120, 120': 지문 센서
130: 바이오 센서
210: 프로세서
220: 메모리
230: 무선 통신 모듈
240: 배터리

Claims (20)

  1. 지문 취득 영역에 접촉된 사용자의 지문 정보를 검출하는 지문 센서;
    복수의 전극들; 및
    상기 복수의 전극들에 연결되어, 지문 정보 외의 적어도 한 타입의 생체 정보를 검출하는 바이오 센서를 포함하되,
    상기 복수의 전극들 중 제1 전극은 상기 사용자의 손가락이 상기 지문 취득 영역에 접촉할 때 상기 사용자의 상기 손가락이 상기 제1 전극 및 상기 지문 취득 영역에 함께 접촉되도록 배치되고,
    센서 장치는:
    제1 애플리케이션 또는 제1 애플리케이션 그룹에 대한 제1 인증 방식 및 상기 제1 애플리케이션 또는 제1 애플리케이션 그룹보다 높은 보안 레벨을 갖는 제2 애플리케이션 또는 제2 애플리케이션 그룹에 대한 제2 인증 방식을 포함하고,
    상기 제1 인증 방식 및 상기 제2 인증 방식 중 하나를 선택하기 위한 그래픽 사용자 인터페이스를 상기 센서 장치의 사용자에게 제공하고,
    상기 그래픽 사용자 인터페이스를 통해 상기 사용자로부터 상기 제1 인증 방식 및 상기 제2 인증 방식 중 하나를 가리키는 사용자 신호를 수신하고, 그리고
    애플리케이션들 각각 또는 애플리케이션 그룹에 대한 보안 레벨 또는 인증 시간 중 적어도 하나 및 상기 사용자 신호에 기초하여 선택된 인증 방식에 기초하여 동작하도록 구성되고,
    현재 애플리케이션에 대해 상기 선택된 인증 방식이 상기 제1 인증 방식인 것에 응답하여, 상기 지문 센서는 인에이블되고 상기 바이오 센서는 프로세서에 의해 디스에이블되어 상기 센서는 상기 지문 정보에만 기초하여 상기 사용자를 인증하기 위해 상기 바이오 센서가 아닌 상기 지문 센서만 선택적으로 사용하도록 구성되고, 그리고
    상기 현재 애플리케이션에 대해 상기 선택된 인증 방식이 상기 제2 인증 방식인 것에 응답하여, 상기 지문 센서 및 상기 바이오 센서가 상기 프로세서에 의해 인에이블되어 상기 센서가 상기 지문 정보 및 상기 생체 정보 모두에 기초하여 상기 사용자를 인증하기 위해 상기 지문 센서 및 상기 바이오 센서 모두 사용하도록 구성되는 센서 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 제1 전극은,
    상기 사용자의 상기 손가락이 상기 사용자의 제1 손에 있고, 상기 제1 전극이 상기 사용자의 상기 제1 손의 상기 손가락과 접촉하도록 구성되고,
    상기 복수의 전극들 중 적어도 제2 전극 및 제3 전극은 상기 사용자의 제2 손의 각 부분과 접촉하도록 구성되고, 상기 제1 손과 상기 제2 손은 다른 센서 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 생체 정보는 심전도(electrocardiogram(ECG)) 신호, 생체 임피던스 분석(bioelectrical impedance analysis(BIA)) 신호, 체지방(human body fat), 체온, 및 심박수(Heart rate) 중 적어도 하나인　센서 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 지문 정보, 상기 생체 정보 및 인증 신호 중 적어도 하나를 외부 장치로 전송하도록 구성되는 센서 장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 사용자의 기준 지문 데이터 및 상기 사용자의 기준 생체 데이터를 저장하도록 구성된 메모리를 더 포함하고,
    상기 제1 인증 방식에서 상기 인증 신호를 생성하기 위해 상기 지문 정보와 상기 기준 지문 데이터를 비교하고, 상기 제2 인증 방식에서 상기 인증 신호를 생성하기 위해 상기 지문 정보와 상기 기준 지문 데이터를 비교하고 상기 생체 정보와 상기 기준 생체 데이터를 비교하도록 구성되는 센서 장치.
  6. 사용자의 손가락의 지문을 취득하도록 구성된 회로를 갖는 지문 취득 영역에 접촉된 상기 사용자의 지문 정보를 검출하도록 구성된 지문 센서;
    복수의 전극들;
    상기 복수의 전극들에 연결되어, 지문 정보 외의 적어도 한 타입의 생체 정보를 검출하는 바이오 센서; 및
    상기 바이오 센서 및 상기 지문 센서를 제어하기 위해 컴퓨터 판독가능(computer-readable) 명령들을 실행하고, 선택된 인증 방식에 기초하여 상기 지문 센서 및 상기 바이오 센서 중 하나를 사용하도록 구성된 프로세서를 포함하고,
    상기 프로세서는:
    상기 지문 센서를 인에이블시키고 상기 바이오 센서를 디스에이블시키도록 구성되어 있어 상기 바이오 센서가 아닌 상기 지문 센서만 선택적으로 사용하여 제1 애플리케이션 또는 제1 애플리케이션 그룹에 대한 제1 인증 방식에서 상기 지문 정보에만 기초하여 상기 사용자를 인증하고,
    상기 지문 센서 및 상기 바이오 센서를 모두 인에이블시키도록 구성되어 있어 상기 지문 센서 및 상기 바이오 센서 모두를 사용하여 상기 제1 애플리케이션 또는 제1 애플리케이션 그룹보다 높은 보안 레벨을 갖는 제2 애플리케이션 또는 제2 애플리케이션 그룹에 대한 제2 인증 방식에서 상기 지문 정보 및 상기 생체 정보 모두에 기초하여 상기 사용자를 인증하고,
    상기 제1 인증 방식 및 상기 제2 인증 방식 중 하나를 선택하기 위한 그래픽 사용자 인터페이스를 상기 사용자에게 제공하고,
    상기 그래픽 사용자 인터페이스를 통해 상기 사용자로부터 상기 제1 인증 방식 및 상기 제2 인증 방식 중 하나를 가리키는 사용자 신호를 수신하고, 그리고
    모바일 장치의 애플리케이션들 각각 또는 애플리케이션 그룹에 대한 보안 레벨 또는 인증 시간 중 적어도 하나 및 상기 사용자 신호에 기초하여 선택된 상기 선택된 인증 방식에 기초하여 동작하는 모바일 장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 사용자의 상기 손가락이 상기 지문 취득 영역에 접촉될 때 상기 복수의 전극들 중 제1 전극은 상기 사용자의 상기 손가락과 접촉하는 모바일 장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 복수의 전극들 중 하나 이상의 전극들은 상기 모바일 장치의 제1 면 또는 제2 면에 위치되는 모바일 장치.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 제1 전극은 상기 사용자의 제1 손과 접촉하도록 배치되고, 상기 하나 이상의 전극들은 상기 사용자의 상기 제1 손이 아닌 상기 사용자의 일부와 접촉하도록 배치되고, 상기 사용자의 상기 손가락은 상기 제1 손에 있는 모바일 장치.
  10. 제8항에 있어서,
    상기 제1 전극은 상기 모바일 장치의 전면 또는 후면에 위치되고, 그리고 상기 하나 이상의 전극들은 적어도 상기 모바일 장치의 상기 제1 면에 위치한 제2 전극, 및 상기 모바일 장치의 상기 제2 면에 위치한 제3 전극을 포함하는 모바일 장치.
  11. 삭제
  12. 제6항에 있어서,
    상기 지문 정보, 상기 생체 정보, 및 인증 신호 중 적어도 하나를 외부 장치로 전송하도록 구성된 무선 통신 송수신기; 및
    상기 사용자의 기준 지문 데이터 및 상기 사용자의 기준 생체 데이터를 저장하도록 구성된 메모리를 더 포함하고,
    상기 프로세서는 상기 제1 인증 방식에서 상기 인증 신호를 생성하기 위해 상기 지문 정보와 상기 기준 지문 데이터를 비교하고, 상기 제2 인증 방식에서 상기 인증 신호를 생성하기 위해 상기 지문 정보와 상기 기준 지문 데이터를 비교하고 상기 생체 정보와 상기 기준 생체 데이터를 비교하기 위해 상기 컴퓨터 판독가능 명령들을 실행하도록 구성되는 모바일 장치.
  13. 지문 취득 영역에 접촉된 사용자의 지문 정보를 검출하는 지문 센서;
    복수의 전극들;
    사용자에 의해 접촉될 때 상기 사용자와 폐루프를 형성하도록 배열되는 상기 복수의 전극들에 연결되어 지문 정보 외의 적어도 한 타입의 생체 정보를 검출하는 바이오 센서; 및
    상기 바이오 센서 및 상기 지문 센서를 제어하기 위해 컴퓨터 판독가능(computer-readable) 명령들을 실행하고, 선택된 인증 방식에 기초하여 상기 지문 센서 및 상기 바이오 센서 중 하나를 사용하도록 구성된 프로세서를 포함하고,
    상기 프로세서는:
    상기 지문 센서를 인에이블시키고 상기 바이오 센서를 디스에이블시키도록 구성되어 있어 상기 바이오 센서가 아닌 상기 지문 센서만 선택적으로 사용하여 제1 애플리케이션 또는 제1 애플리케이션 그룹에 대한 제1 인증 방식에서 상기 지문 정보에만 기초하여 상기 사용자를 인증하고,
    상기 지문 센서 및 상기 바이오 센서를 모두 인에이블시키도록 구성되어 있어 상기 지문 센서 및 상기 바이오 센서 모두를 사용하여 상기 제1 애플리케이션 또는 제1 애플리케이션 그룹보다 높은 보안 레벨을 갖는 제2 애플리케이션 또는 제2 애플리케이션 그룹에 대한 제2 인증 방식에서 상기 지문 정보 및 상기 생체 정보 모두에 기초하여 상기 사용자를 인증하고,
    상기 제1 인증 방식 및 상기 제2 인증 방식 중 하나를 선택하기 위한 그래픽 사용자 인터페이스를 상기 사용자에게 제공하고,
    상기 그래픽 사용자 인터페이스를 통해 상기 사용자로부터 상기 제1 인증 방식 및 상기 제2 인증 방식 중 하나를 가리키는 사용자 신호를 수신하고, 그리고
    인증 장치의 애플리케이션들 각각 또는 애플리케이션 그룹에 대한 보안 레벨 또는 인증 시간 중 적어도 하나 및 상기 사용자 신호에 기초하여 선택된 상기 선택된 인증 방식에 기초하여 동작하는 인증 장치.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 복수의 전극들은 상기 사용자에 대한 상기 인증 장치의 전면에 있는 제1 전극, 상기 인증 장치의 제1 면에 있는 제2 전극, 상기 인증 장치의 제2 면에 있는 제3 전극을 포함하되, 상기 전면, 상기 제1 면 및 상기 제2 면은 상이한 인증 장치.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 제1 전극은 상기 제2 전극 및 상기 제3 전극보다 상기 지문 센서에 더 가까운 인증 장치.
  16. 제13항에 있어서,
    상기 복수의 전극들은 상기 사용자에 대한 상기 인증 장치의 후면에 있는 제1 전극, 상기 인증 장치의 제1 면에 있는 제2 전극, 상기 인증 장치의 제2 면에 있는 제3 전극을 포함하되, 상기 후면, 상기 제1 면 및 상기 제2 면은 상이한 인증 장치.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 제1 전극은 상기 제2 전극 및 상기 제3 전극보다 상기 지문 센서에 더 가까운 인증 장치.
  18. 삭제
  19. 제13항에 있어서,
    상기 사용자의 기준 지문 데이터 및 상기 사용자의 기준 생체 데이터를 저장하도록 구성된 메모리를 더 포함하고,
    상기 프로세서는 상기 제1 인증 방식에서 인증 신호를 생성하기 위해 상기 지문 정보와 상기 기준 지문 데이터를 비교하고, 상기 제2 인증 방식에서 상기 인증 신호를 생성하기 위해 상기 지문 정보와 상기 기준 지문 데이터를 비교하고 상기 생체 정보와 상기 기준 생체 데이터를 비교하기 위해 상기 컴퓨터 판독가능 명령들을 실행하도록 구성되는 인증 장치.
  20. 삭제
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