KR20030001669A - method for security with voice recognition - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 음성을 이용한 보안시스템에 대한 것으로, 특히 음성인식과 화자인식, 화자인증을 결합하여 두번의 인증을 거치게 하므로써 보안성을 높이는 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a security system using voice, and more particularly, to a method of increasing security by performing two authentications by combining voice recognition, speaker recognition, and speaker authentication.
최근들어 보급이 확대되고 있는 인터넷 상거래나 폰뱅킹 서비스 이용시에 있어서는 적법한 사용자인지를 판별할 수 있는 보안시스템의 사용이 필수적이다. 이러한 보안시스템 중에서 키보드를 이용한 비밀번호 입력에 비해 도용의 위험이 적고 편리성을 높이기 위한 방법으로 음성을 이용한 보안 시스템의 연구가 있었으나 인식률, 실시간 동작, 사용 편리성 등에 있어서 다음과 같은 몇가지 문제가 있다.When using Internet commerce or phone banking service, which has recently been expanded, it is essential to use a security system that can determine whether a user is a legitimate user. Among these security systems, there is a research of a security system using voice as a method of increasing the convenience and less the risk of theft than a password input using a keyboard, but there are some problems in recognition rate, real-time operation, ease of use, and the like.
먼저 화자인증을 위해서는 인증하고자 하는 화자가 누구인지를 입력해야 하는데 이는 키보드나 전화의 번호판을 이용하여 입력할 수 밖에 없다. 이렇게 키보드나 번호판을 이용하여 화자인증을 하는 경우는 별도의 입력장치 없이 음성만을 이용하는 방법에 비해 매우 불편하여 보급이 제한되고 있다.First of all, for the speaker authentication, it is necessary to input who is the speaker to be authenticated, which can only be input by using the keyboard or the license plate of the telephone. When the speaker is authenticated using the keyboard or the license plate, it is very inconvenient compared to the method of using only voice without a separate input device.
또한 음성을 이용하여 화자인증을 하기 위한 방법중에 하나로 고립 숫자음 인식기가 사용되는데 이 경우 가장 성능이 좋은 경우에도 99% 정도의 인식률을 보이며, 연결 숫자음 인식기의 경우에는 숫자의 길이에 따라 인식률이 더욱 저하하게 된다. 예를 들어 4자리 연결숫자가 바르게 인식될 확률은 0.99*0.99*0.99*0.99 = 0.96 정도이므로 인터넷 상거래나 폰뱅킬과 같이 정확한 인증을 요구하는 보안시스템에 연결숫자음 인식기를 적용하는데는 문제가 있었다.In addition, one of the methods for authenticating a speaker using voice is an isolated digit recognizer. In this case, even if the best performance is achieved, the recognition rate is about 99%. It is further lowered. For example, the probability that a 4-digit connection number is recognized correctly is 0.99 * 0.99 * 0.99 * 0.99 = 0.96, so there was a problem in applying the connection number recognizer to security systems that require accurate authentication, such as Internet commerce or phone bank kills. .
화자인식이란 입력된 음성에 대해 이것이 누구의 음성인지를 알아내는 것인데 이 경우 등록화자가 많아지면 인식률이 떨어지게 되고 폰뱅킹과 같이 수십만이 사용하는 시스템의 경우 화자인식 시스템을 사용하기에는 인식률 뿐만이 아니라 인식시간에 있어서도 실시간으로 동작하기 힘든 문제점이 있었다.Speaker recognition is to find out who is the voice for the input voice. In this case, when the number of registered speakers increases, the recognition rate decreases. Even in real time, there was a problem that is difficult to operate.
그러나 상기 고립 숫자음 인식기의 경우 상위 N개의 결과 (N-best) 중에 정답이 들어 있을 확률은 N의 값에 따라 100%에 가깝게 조정할 수 있으며 이때의 N값은 수십에서 수백단위의 값이다.However, in the isolated digit recognizer, the probability that a correct answer is included among the top N results (N-best) can be adjusted to be close to 100% according to the value of N, and the value of N is in the range of tens to hundreds of units.
화자인식의 경우 인식대상 화자가 많을 경우 실시간 인식이 곤란하지만 인식할 대상이 수십에서 수백명 정도일때는 실시간에서 99%이상의 인식성능을 보인다In case of speaker recognition, it is difficult to recognize in real time when there are many speakers to be recognized.
본 발명은 종래 기술의 이러한 문제점과 특징을 이용하여 연결숫자음 인식기를 이용하여 N-best를 계산하고 이 숫자에 해당하는 화자에 대해서만 화자 인식을 수행하도록 하므로써 사용자가 많아도 비교적 안정적으로 누구의 음성인지를 확인할 수 있도록 한 보안 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.The present invention utilizes these problems and features of the prior art to calculate N-best using the connected numeral recognizer and to perform speaker recognition only for the speaker corresponding to this number, so that the voice of the user is relatively stable even if there are many users. Its purpose is to provide a security method that allows the verification.
이러한 본 발명의 목적을 이루기 위한 특징은 음성인식을 이용하여 사용자를 인식하는 방법에 있어서, 사용자가 발음하는 제1비밀번호를 인식하여 해당 사용자를 1차로 인증하는 제1단계와, 상기 인식된 제1비밀번호의 음성 특징과 1차로 인증된 사용자의 음성 특징을 비교하여 화자를 인식하는 제2단계와, 사용자가 다시 발음하는 제2 비밀번호를 인식하여 해당 사용자를 2차로 인증하는 제3단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 음성인식을 이용한 보안 방법을 제공하는 것이다. 본 발명의 또 다른 특징은 인식된 음성특징과 상기 제1 비밀번호에 해당하는 화자의 음성특징이 일치하지 않을 경우 인증 거부를 통지하는 단계를 포함하는 것이다.In order to achieve the object of the present invention, there is provided a method of recognizing a user using voice recognition, the method comprising: a first step of recognizing a first password that a user pronounces to first authenticate the user, and the recognized first A second step of recognizing the speaker by comparing the voice feature of the password with the voice feature of the first authenticated user, and a third step of recognizing the second password that the user pronounces again and secondly authenticating the user. It is to provide a security method using a voice recognition characterized in that. Another feature of the present invention includes the step of notifying the authentication rejection when the recognized voice feature and the speaker's voice feature corresponding to the first password do not match.
본 발명의 다른 목적이나 특징은 이하 설명하는 바람직한 실시예에 의해서 명백히 들어날 것이다.Other objects and features of the present invention will be apparent from the preferred embodiments described below.
도1은 전체 시스템의 개략적인 구성도1 is a schematic configuration diagram of an entire system
도2는 본 발명의 보안 방법 동작 플로우챠트2 is a flow chart of the security method operation of the present invention.
********* 도면 주요 부분에 대한 부호의 설명 ***************** Explanation of symbols for the main parts of the drawing ********
30 : 사용자 서버 50 : 운영자 서버30: user server 50: operator server
60 : 숫자음 인식 수단 70 : 화자 인식 수단60: number sound recognition means 70: speaker recognition means
80 : 화자 인증 수단 60 : 사용자 등록 DB80: speaker authentication means 60: user registration DB
이하 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, a preferred embodiment of the present invention will be described.
도1은 본 발명의 전체 시스템의 개략적인 구성을 나타낸 도면으로 마이크(10)와 키보드(20)가 구비된 사용자 단말기(30)와, 상기 사용자 단말기와 인터넷과 같은 네트웍으로 연결되는 운영자 서버(50)와 상기 운영자 서버에는 사용자가 음성입력하는 숫자음을 인식하기 위한 숫자음 인식수단(60)과, 상기 입력된 숫자음을 인식하여 사용자 등록DB(90)에 등록된 화자를 인식하기 위한 화자인식수단(70)과, 화자인식이 끝난 후 비밀번호를 입력받아 화자인증을 수행하는 화자 인증수단(80)을 구비하는 음성인식을 이용한 보안 장치를 제시하고 있다. 여기서 사용자 등록 DB(90)는 사용자가 미리 자신의 음성으로 제1 비밀번호를 입력하여 음성 특징을 등록 시켜 놓은 DB이며 사용자에 링크되어 제2 비밀번호도 등록 시켜 놓은 데이타베이스를 의미한다.1 is a view showing a schematic configuration of an entire system of the present invention, a user terminal 30 having a microphone 10 and a keyboard 20, and an operator server 50 connected to a network such as the user terminal and the Internet. And the operator server to recognize the digits to be input by the user, the digit sound recognition means 60, and the speaker recognition to recognize the speaker registered in the user registration DB 90 by recognizing the input digits A security device using voice recognition is provided, which includes a means 70 and a speaker authentication means 80 for receiving a password after receiving a speaker recognition. In this case, the user registration DB 90 is a database in which a user inputs a first password using his / her own voice in advance to register a voice feature, and refers to a database in which a second password is also registered to the user.
본 발명의 동작을 도2를 참조하여 설명하면 다음과 같다. 멎저 사용자는 인터넷과 같은 네트워크에 연결하여 원하는 서버에 접속한다. 서버에서 사용자의 인증이 필요할 경우 사용자에게 제1 비밀번호는 발음하게 한다. 여기서 제1 비밀번호는 주민등록증의 뒷번호와 같이 사용자가 흔히 사용하는 번호를 이용하는 것이 바람직하며, 상기 제1 비밀번호는 운영자 서버에 사용자의 발음으로 미리 등록시켜둔 번호이다. 사용자가 제1 비밀번호는 발음하면 운영자 서버측에서는 연결 숫자음 인식수단(60)을 통하여 N-best 결과를 만든다. 이렇게 연결 숫자음 인식수단(60)을 통해 얻은 N-best 결과로 부터 화자에 대한 1차 인증을 한다. 즉, 사용자 등록 DB로 부터 비밀번호1을 발음한 사용자가 누구인지를 알 수 있게 되는 것이다. 상기 1차인증으로 화자가 선택되면 상기 연결 숫자음 인식수단(60)에서 인식된 음성의 특징과 사용자 등록 DB(90)에 저장된 1차 인증화자의 음성 특징이 같은지를 화자인식수단(70)을 통해 비교한다. 상기 비교결과 등록된 화자임이 확인되면 다시 사용자에게 제2 비밀번호를 입력하도록 한다. 여기서 제2 비밀번호는 현재 일반적으로 사용하고 있는 사용자 비밀번호를 사용하면 바람직하다. 사용자가 제2 비밀번호를 발음하게 되면 상기 연결 숫자음 인식수단(60)을 통해 제2 비밀번호를 인식한 후, 화자 인증수단(80)에서 사용자 등록 DB(90)에 저장된 제2 비밀번호와 인식된 제2 비밀번호를 비교하여 2차로 화자(사용자)를 인증하게 되는 것이다.The operation of the present invention will be described with reference to FIG. First, the user connects to a network, such as the Internet, to the desired server. When the server requires the user's authentication, the user is allowed to pronounce the first password. The first password is preferably a number commonly used by the user, such as the back number of the resident registration card, and the first password is a number registered in advance by the user's pronunciation in the operator server. If the user pronounces the first password, the operator server makes an N-best result through the connected numeric tone recognition means 60. Thus, the first authentication for the speaker is performed from the N-best result obtained through the connected numeral sound recognition means 60. In other words, it is possible to know who the user who pronounced the password 1 from the user registration DB. When the speaker is selected as the primary authentication, the speaker recognition means 70 determines whether the voice feature of the voice recognized by the connected digit recognition unit 60 and the voice feature of the primary authentication speaker stored in the user registration DB 90 are the same. Compare through. If it is confirmed that the registered speaker is the comparison result, the user is asked to input the second password again. In this case, it is preferable that the second password is a user password that is generally used. When the user pronounces the second password, after recognizing the second password through the connected numeric tone recognition means 60, the second password stored in the user registration DB 90 and recognized by the speaker authentication means 80 2 Second password is authenticated to authenticate the speaker (user).
이상에서 살펴본 바와 같이 본 발명을 적용할 경우 은행의 뱅킹 서비스나 전자 상거래 등에서 사용자를 인증 할 경우 화자(사용자)의 음성을 이용하여 인증을 하므로 타인이 비밀번호를 도용하여 사용하는 것을 방지할 수 있으며, 음성인식을 이용한 1차인증과 비밀번호를 이용한 2차인증을 거치므로 보다 완벽한 보안 시스템을 갖출 수 있는 효과가 있는 것이다. 또한 본 발명은 별도의 하드웨어 구성이 필요없이 많은 화자(수천 내지 수만명)를 등록 시켜 놓더라도 많은 인식 시간을 필요로 하지 않기 때문에 실시간 사용자 인증 시스템에 보다 효과적으로 사용할 수 있는 유용한 발명인 것이다.As described above, when the present invention is applied to authenticate a user in a banking service or an electronic commerce of a bank, the user authenticates using a voice of the speaker (user), thereby preventing others from using the password. Since the first authentication using voice recognition and the second authentication using passwords have the effect of having a more complete security system. In addition, the present invention is a useful invention that can be used more effectively in a real-time user authentication system because it does not require a lot of recognition time even if you register a lot of speakers (thousands to tens of thousands) without the need for a separate hardware configuration.
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