KR20070019363A

KR20070019363A - 타인수락율을 감소시키기 위한 생체정보 인증방법

Info

Publication number: KR20070019363A
Application number: KR1020050074265A
Authority: KR
Inventors: 김형준; 정순원; 류한민; 이택기
Original assignee: (주)니트 젠
Priority date: 2005-08-12
Filing date: 2005-08-12
Publication date: 2007-02-15
Also published as: KR100701583B1

Abstract

본 발명은 지문 등의 생체정보를 인증하는 방법에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 동일한 생체정보를 복수의 생체정보 데이터로서 등록해 놓고, 생체정보 인증시 인증희망자가 입력한 생체정보를 등록되어 있는 다수의 생체정보 데이터와 반복적으로 매치된 경우에만 인증성공으로 선언하는 것을 특징으로 하는 생체정보 인증방법에 관한 것이다. 본 발명의 방식을 이용함으로써 생체정보 인증시스템의 타인수락율(FAR)이 크게 감소하게 된다.

생체정보, 지문, 인증, 타인수락율, 본인거부율, FAR, FRR

Description

타인수락율을 감소시키기 위한 생체정보 인증방법 {Method of biomass authentication for reducing FAR}

도1은 일반적인 생체정보 인증방법의 일실예의 흐름도.

도2는 도1에서 생체정보 등록시에 복수의 생체정보를 등록하는 것을 설명하기 위한 도면.

도3은 본 발명에 따른 생체정보 인증방법의 실시예의 흐름도.

도4는 본 발명에 따른 생체정보 인증방법의 다른 실시예의 흐름도.

본 발명은 지문 등의 생체정보를 인증하는 방법에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 동일한 생체정보에 대한 다수의 생체정보 데이터를 사전 등록해 놓고, 생체정보 인증시에는 인증희망자가 입력한 생체정보를 다수의 등록 생체정보 데이터에 대해 각각 반복적으로 매치된 경우에만 인증성공으로 선언하는 생체정보 인증방법에 관한 것이다.

생체정보 인증기술은 다수인의 생체정보(지문, 손금, 홍채, 안면, 정맥 등)의 특징데이터를 미리 데이터베이스화해 놓고, 이로부터 특정 목적을 위하여 접근 권한을 원하는 자의 지문을 찾아내어 매치되는 경우에 접근권한을 부여하는 기술이다. 이러한 생체정보 인증기술은 출입문이나 금고의 잠금장치, 출입관리, 근태관리, 컴퓨터 액세스 제어 등에 활용되고 있다.

본 명세서에서 사용된 용어 중 "생체정보"란 인체의 기관 중 개인식별용으로 사용가능한 모든 기관을 총칭하는 것으로서, 본 발명의 출원시의 기술수준에서는 지문, 손금, 홍채, 정맥문, 안면상 등을 들 수 있으나, 이에 한정되지는 않는다. 한편 "생체정보 데이터"란 용어는 소정 알고리즘을 이용하여 상기 생체정보로부터 특징점을 추출하고 이들을 가공하여 소정 형식으로 산출된 프로그램 데이터를 의미한다.

생체인증을 수행하는 방법들은 여러가지 범주로 분류할 수 있는데, 그 중에는 피인증자가 입력한 생체정보를 인증하기 위하여 등록되어 있는 생체정보중 피인증자의 것이라고 등록되어 있는 생체정보 데이터를 불러와 1:1로 매칭하는 "1:1 매칭"과, 피인증자가 입력한 생체정보와 매치되는 생체정보를 찾기 위하여 데이터베이스에 저장해 놓은 생체정보 데이터를 모두 검색해서 매치되는 것이 있는지 찾아내는 "1:N 매칭"이 있다.

1:1 매칭 방식에서는 피인증자가 일단 자신의 ID를 입력해서 후보 생체정보 데이터를 데이터베이스에서 불러온 다음에 이를 입력된 생체정보와 비교하는 방식이므로, 피인증자는 인증을 받을 때마다 자신의 생체정보 이외에 ID도 입력해야만 하는 불편함이 있지만, 그 처리속도에 있어서는 유리한 장점이 있다. 반면에, 1:N 매칭에서는 통상, 타인수락율(FAR, false acceptance rate)을 낮추기 위해 매칭스 코어의 임계값(trhreshold)을 1:1 매칭 방식의 것보다 높게 설정하여야 하기 때문에 본인거부율(FRR, faulse rejection rate)이 높아지게 되어 사용자에게 불편함을 주는 단점이 있다. 실제 생체정보 인증장치에서는 이들 1:1 매칭과 1:N 매칭을 인증 환경이나 인증 용도에 따라 적절하게 결합하여 사용하고 있다.

1:N 매칭방식을 채용한 생체정보 인증시스템에 있어서 생체정보 등록부에 의한 생체정보 등록시에는 통상 1인의 생체정보를 복수로 데이터화하여 등록하고 있다. 즉, 도1과 도2에서와 같이, 사용자의 특정 생체정보를 두 번 등록하여 동일한 생체정보에 대한 두 개의 생체정보 데이터(TR1, TR2)를 등록한다. 도1 및 도2에서와 같이 각 사용자의 생체정보 분류를 위한 식별자 아래에, 동일 생체정보를 각기 다른 두 개의 생체정보 데이터로서 등록해 놓고(100) 인증희망자가 인증을 받기 위해 자신의 생체정보를 입력하면(200) 이에 해당하는 등록 생체정보 데이터(예컨대 TR1)와 입력된 생체정보를 비교하는 과정이 진행된다(202). 이 때 양자가 매치되면(204) 더 이상의 인증동작은 하지 않고 인증이 성공된 것으로 인증이 종료된다. 반대로 양자가 매치되지 않으면(206), 이차로 다른 생체정보 데이터(예컨대 TR2)와 입력된 생체정보를 비교하여 인증을 한다(208). 물론, 이 때에 양자가 매치되면(210) 인증이 성공된 것으로 하여 인증동작이 종료되며, 이번에도 양자가 매치되지 않으면(212) 인증이 실패한 것으로 간주하여 인증동작이 종료된다.

생체정보 인증의 성능 지표로서 대표적인 것에 FAR(false acceptance rate, 타인수락율)과 FRR(false reject rate, 본인거부율)이 있다. FAR은 권한없는 타인에 대해서도 인증이 이루어지는 거짓인증 내지는 인증오류의 비율을 의미하고, FRR 은 본인(권한있는 자)이면서도 그 인증이 거부되는 비율을 나타낸다. FAR이 높으면 이 인증방법은 인증의 기준이 너무 낮아서 인증기능을 다한다고 볼 수 없는 것이며, 반면에 FRR이 높으면 이 인증방법은 인증의 기준이 필요 이상으로 엄격하여 사용자에게 불편을 초래하게 된다. 이들 두 가지 지표는 상보적인 성질을 갖고 있어서 FAR을 줄이면 그만큼 FRR도 증가하게 된다. 상기 두 가지 지표는 모두 중요한 것이지만, 보안성 측면에서 보자면 FAR을 조금이라도 더 줄이는 것이 유리하다.

이러한 관점에서 볼 때, 도1과 같은 지문인증 방식은 인증오류를 최소화하기 위한 것으로서 실질적으로 FAR의 감소에 관계된 것이라기 보다는 일차 매칭 실패시에 이차로 매칭을 시도하여 본인거부율(FRR)을 줄이기 위한 것을 목적으로 하는 것이다.

본 발명자는 생체정보 인증에 있어서, 특히 1:N 매칭시에 소프트웨어의 크기나 처리시간을 과도하게 증가시키지 않으면서도 용이하게 FAR을 최소화하되 사용자에게는 거의 불편을 주지 않도록 하기 위한 방안으로서, 종래에 사용자의 동일한 생체정보에 대해서 두 번의 생체정보 데이터를 등록하고 이들 등록된 생체정보 데이터중 어느 하나에 대해서만 매치되면 인증을 완료하는 것 대신에, 동일 생체정보에 대해 두 개 이상의 생체정보 데이터를 등록하고 나서 인증시에는 이들 등록된 생체정보 데이터 모두에 대해서 매치 여부를 조사하는 것을 요지로 하는 기술을 개발하였다.

따라서 본 발명의 목적은, 동일한 생체정보를 다수로 데이터화하여 생체정보 데이터로서 등록해 놓고, 생체정보 인증시 인증희망자가 입력한 생체정보를 등록되어 있는 생체정보 데이터와 비교하여 산출된 매칭스코어가 사전에 설정된 임계값 범위 내에 들 경우에만 재차 다른 생체정보 데이터와 비교하여 인증을 수행하는 생체정보 인증방법을 제공하는 것이다.

발명의 개요

본 발명에 있어서도, 생체정보 등록시에 동일한 생체정보에 대하여 두 개 이상의 생체정보 데이터를 등록하는 것은 종래의 기술과 유사하다. 그러나 본 발명에서는 생체정보 인증시 인증희망자가 입력한 생체정보를 등록되어 있는 다수의 생체정보 데이터 모두와 비교하여 모두 매치된 경우에만 인증성공으로 판정한다. 본 발명의 방식을 이용함으로써 생체정보 인증시스템의 타인수락율(FAR)이 크게 감소하게 된다.

실시예

이하, 도면과 함께 본 발명의 실시예를 설명한다. 본 실시예는 생체정보 중에서 지문을 특정하여 설명할 것이다. 그러나 본 발명의 기술적 범위는 지문인증의 경우에만 한정되지는 않는다.

도3에서, 왼쪽의 지문등록 단계(110)는 도1에서 도시한 단계와 실질적으로 동일하다. 다만, 도3에서는 지문등록 단계(110)에서 동일한 지문을 두 개 이상 데이터화하여 두 개 이상의 지문데이터(TR1, TR2, ..., TRn)를 등록하는 것을 도시하 고 있다.

도3의 오른쪽을 보면, 지문인증 단계에서 인증희망자가 자신의 지문을 입력하면 지문비교 모드로 들어간다(300). 지문인증부에서는 입력된 지문과 등록되어 있는 다수의 지문데이터 중 제1지문데이터(TR1)를 소정 알고리즘을 이용하여 비교한다(302). 이때 매칭이 이루어지면(304), 기존에는 여기서 비교절차를 끝내고 인증성공을 선언하였지만, 본 발명에서는 다음의 제2지문데이터(TR2)와 재차 비교를 한다(308). 이때에도 매칭이 이루어지면(310), 다시 또 다음의 지문데이터에 대해서 비교를 하여 마지막 지문데이터인 제n지문데이터(TRn)와 비교한다(314). 여기서도 매칭이 이루어지면(316) 비로소 지문인증이 성공한 것으로 완료된다. 만일, 앞의 302, 308, 314 단계에서 매칭이 이루어지지 않으면(306, 312, 318) 바로 인증실패가 된다.

도4는 본 발명의 다른 실시예를 나타낸다. 도3의 실시예에서는 n개의 지문데이터 모두에 대해서 비교를 수행하였지만, 본 실시예에서는 모든 지문데이터가 아닌 일부 지문데이터에 대해서만 선별적으로 비교를 수행한다. 본 발명의 기본 목적은 주로 1:N 매칭시에 FAR(타인인데도 인증이 허락되는 비율, 즉, 타인수락율)을 낮추기 위한 것이므로, 복수로 등록되어 있는 지문데이터 중에서 하나를 비교한 결과, 매칭스코어가 미리 정해진 기준스코어보다 높을 경우에는 정당사용자의 지문이 입력된 것일 확률이 크므로, 별도로 다른 지문데이터에 대해서 비교를 수행하지 않고 인증성공으로 간주해도 될 것이다. 반대로, 어느 한 지문데이터에 대한 비교 결 과, 매칭스코어가 기준스코어보다 낮게 나오면 이는 정당사용자의 지문이 입력되지 않은 것이라고 판단하여 인증실패로 간주하는 것이 안전하다 할 수 있다. 그러나 계산된 매칭스코어가 기준스코어의 일정 범위 내의 값으로 나올 때에는 인증성공인지 인증실패인지를 판단하기가 곤란해지므로, 이 경우에는 판정을 보류하고 다른 지문데이터에 대해서 재차 비교과정을 수행하는 것이 바람직하다.

따라서 본 실시예에서는 임의의 상한 범위를 갖는 기준스코어를 설정해 놓고, 한 지문데이터에 대하여 산출한 매칭스코어가 이 기준스코어의 상한 범위 내에 포함될 경우에만 다른 지문데이터에 대해서 재차 비교를 수행하는 방안을 제시한다.

"매칭스코어"는 입력된 실제 지문과 등록되어 있는 지문 특징데이터를 비교한 결과값을 수치화한 데이터로서 본 발명이 속하는 기술분야에서 널리 알려져 있는 기술적 사항이다. 또한 본 실시예에서 사용된 "기준스코어"의 범위는 하한 범위는 설정할 필요가 없으므로(인증실패를 판정하기 위한 것으로서 매칭스코어가 기준스코어보다 낮으면 바로 인증실패로 판정하면 되기 때문임), 상한 범위만 설정한 것이다. 예를 들어, 매칭스코어가 100점 만점인 경우에, 기준스코어를 70점으로, 상한값을 75로 설정함으로써 기준스코어 범위를 70~75로 설정할 수 있다.

도4를 통해 본 실시예에 대해서 구체적으로 설명한다. 도4에서도 도3의 실시예와 마찬가지로, 지문등록 단계(110)에서는 동일한 지문을 2 개 이상 데이터화하여 두 개 이상의 지문데이터(TR1, TR2, ..., TRn)를 등록하는 것을 도시하고 있다. 다음에, 도4의 오른쪽을 보면, 지문인증 단계에서 인증희망자가 자신의 지문을 입 력하면, 지문인증부에서는 입력된 지문과 등록되어 있는 다수의 지문데이터 중 제1지문데이터(TR1)를 소정 알고리즘을 이용하여 비교하여 매칭스코어를 산출한다(400). 다음에, 산출된 매칭스코어(A1)를 사전에 설정해 놓은 기준스코어 및 그 상한 범위(B+k)와 비교한다(402). 비교결과, 출력된 매칭스코어(A1)가 기준스코어의 상한치(B+k)를 초과할 경우에는 더 이상의 절차를 진행할 필요없이 인증성공으로 판정하고, 출력된 매칭스코어(A1)가 기준스코어(B)보다 작은 경우에는 더 이상의 절차를 진행하지 않고 인증실패로 판정한다. 만일 출력된 매칭스코어(A1)가 설정된 기준스코어(B)보다는 크지만 상한값(B+k)보다는 작은, 즉, 기준스코어의 상한 범위 내에 들어가게 되면, 이 때에는 인증성공이나 인증실패로 보지 않고 판정을 보류하여, 다른 제2지문데이터(TR2)와 재차 비교과정을 수행하여 앞에서와 같은 비교 과정을 반복한다(404).

예를 들어서, 앞에서 예를 든 것과 같이 기준스코어의 범위를 70~75로 설정한 경우에, TR1에 대한 매칭스코어가 77점이 나왔다면 이는 기준스코어의 상한값보다 크므로 더 이상의 매칭을 수행하지 않고 인증성공으로 절차를 종료하고, 만일 TR1에 대한 매칭스코어가 69점이 나왔다면 인증실패로 절차를 종료한다. TR1에 대한 매칭스코어가 71점이 나왔다면 이는 기준스코어의 상한 범위 이내에 포함되므로 인증성공인지 인증실패인지를 판정할 수 없어서 다시 다른 지문데이터(가령 TR2)에 대해서 재차 비교과정을 진행한다.

이후의 절차는 앞의 절차와 동일하다. 단, 마지막 n번째 지문데이터(TRn)의 경우에는 기준스코어(B)의 상한 범위(k)를 고려하지 않고 기준스코어(B) 이상이면 인증성공인 것으로 판정한다(405). 더 이상 매치할 지문데이터가 등록되어 있지 않기 때문이다.

한편, 이상과 같이 실시예를 통해 설명한 본 발명에 따른 생체정보 인증방법은 프로그램 내지는 소프트웨어에 의해 구현될 수 있다. 따라서 이러한 소프트웨어는 디스켓, CD, ODD 등의 컴퓨터 기록매체에 의해 유통될 수 있으므로,상기 방법을 구현하는 프로그램이 수록되어 있는 기록매체도 본 발명의 기술적 범위에 포함되는 것은 물론이다.

이상에서와 같이, 본 발명에 따르면 등록된 복수의 생체정보 데이터에 대해서 반복적으로 매칭이 된 경우에만 인증성공이 판정되므로, 권한없는 자의 인증이 수락되는 파라미터인 FAR이 현저히 감소되어, 인증오류 내지는 거짓인증이 줄어들어 보안성이 강화된다.

Claims

생체정보 등록단계와 생체정보 인증단계를 포함하는 생체정보 인증방법에 있어서,

상기 생체정보 등록단계는 사용자의 동일한 생체정보를 각기 다른 제1~제n개의 생체정보 데이터로서 등록하는 것을 포함하고,

상기 생체정보 인증단계는

1) 인증희망자가 자신의 생체정보를 입력하면, 이 입력된 생체정보와 등록되어 있는 제1생체정보 데이터를 비교하여 매칭스코어를 산출하는 단계,

2) 산출된 매칭스코어를 기준스코어와 비교하는 단계 - 여기서, "기준스코어"는 상기 생체정보 등록단계에서 등록되어 있는 생체정보 데이터와 인증희망자가 입력한 생체정보를 비교하여 산출되는 매칭스코어를 판정하기 위한 기준이 되는 매칭스코어로서 특정 스코어값 및 소정의 상한 범위를 포함하는 것으로 정의됨,

3) 비교결과, 산출된 매칭스코어가 상기 기준스코어의 상한값을 초과할 경우에는 인증성공인 것으로 판정하고, 산출된 매칭스코어가 상기 기준스코어 미만인 경우에는 인증실패인 것으로 판정하며, 산출된 매칭스코어가 상기 기준스코어의 상한 범위 내에 들어가는 경우에는 다른 제2의 생체정보 데이터에 대해서 상기 단계 2 이하를 반복하는 단계,

4) 상기 단계 3을 반복한 후, 마지막 등록 지문데이터인 제n지문데이터에 대한 매칭스코어를 상기 기준스코어와 비교하게 되는 때에는, 산출된 매칭스코어가 상기 기준스코어 이상인 경우에는 인증성공인 것으로 판정하고, 산출된 매칭스코어가 상기 기준스코어 미만인 경우에는 인증실패로 판정하는 단계를 포함하는, 타인수락율을 감소시키기 위한 생체정보 인증방법.
제1항에 기재된, 타인수락율을 감소시키기 위한 생체정보 인증방법을 구현하는 프로그램을 수록한 컴퓨터 기록매체.