KR20080027220A - 생체인식 보안가능한 휴대용 메모리 저장 장치 - Google Patents

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KR20080027220A
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케빈 엠. 콘리
마이클 모르간스턴
웨슬리 지. 브레웨
로버트 씨. 밀러
이사이 카간
진-크리스토프 클레인
제프 살라자르
다니엘 케네디
로버트 호와르드
매트 피터슨
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Abstract

사용자의 적절한 생체 인증이 이루어질 경우에만 장치에 대한 정보로의 엑세스가 허용되는 휴대 메모리 저장 장치가 개시된다. 상기 장치는 제어기, 플래시 메모리일 수 있는 비휘발성 메모리, 그리고 상기 비휘발성 메모리 내의 정보로의 엑세스를 제어하기 위한 생체 스캐너 시스템을 포함할 수 있다. 각 제어기, 비휘발성 메모리 및 생체 스캐너 시스템은 상기 휴대 장치의 베이스에 장착될 수 잇으며 상기 생체 시스템은 지문과 같은 생체 데이터를 받아들이기 위한 상기 베이스의 상단 부분에 노출된 표면을 가진다. 호스트 장치의 USB 포트 내에 결합가능한 USB 커넥터를 포함하는 덮개가 제공되어 상기 휴대 및 호스트 장치들 간의 통신을 설정한다. 상기 덮개는 또한 상기 휴대 메모리 저장 장치가 사용되지 않을 경우에는 상기 센서를 보호하기 위하여 상기 생체 스캐너의 노출 부분을 덮는다.

Description

생체인식 보안가능한 휴대용 메모리 저장 장치{PORTABLE MEMORY STORAGE DEVICE WITH BIOMETRIC IDENTIFICATION SECURITY}
본 발명은 본 발명과 함께 출원된 디자인 출원(출원번호 29/230,382) "휴대용 메모리 저장 장치{Portable Memory Storage Device}"(대리인 번호 SAND-01063US0)에 관련된 것이다. 이 디자인 출원의 사본 전체 내용이 본 발명에 대한 참조로서 본 명세서에 통합된다.
본 발명의 실시예들은 생체 인식 보안가능한 휴대용 메모리 저장 장치에 관한 것이다.
플래쉬 메모리 저장 드라이브들과 같은 비휘발성 반도체 메모리 장치들은 디지털 정보 저장 및 교환에 대한 늘어나는 요구를 만족시키도록 광범위하게 사용되고 있다. 작은 크기, 휴대성, 높은 안정성 및 대용량 외에도, 플래쉬 메모리 드라이브들은 적절한 엑세스 포트(예, USB 포트 또는 IEEE 1394("파이어와이어") 포트와 같은 직렬 버스 포트)를 가지는 다양한 전자 장치들에 편리하게 탈부착될 수 있다.
데이터 저장 및 교환에 대한 수요증대에 수반되는 것은 비인증 엑세스에 대한 데이터 보안 유지의 필요성이다. 플래쉬 메모리 드라이브들을 보다 안전하게 만 들기 위한 노력으로서, 드라이브 엑세스가 승인되기 이전에 PIN 및 비밀번호 인증 경로를 제공하는 방법이 알려져 있다. 또는 대안적으로, 적절한 키 또는 스마트카드가 제공될 때에만 플래쉬 메모리 드라이브로의 엑세스를 허용하는 물리적인 키(key) 및 스마트카드(smartcard) 시스템을 제공하는 것 또한 알려져 있다. 그러나, 이러한 보안 시스템들이 가지는 문제점은 상기 엑세스 매체가 분실, 도난되거나 잊어버리거나 해킹당할 수 있다는 것이다. 지문 스캐너와 같은 생체 보안 시스템들이 그 결과 플래시 드라이브들과 같은 데이터 저장 장치에 통합되어 왔다. 비밀번호, 스마트카드 등과 달리, 생체 데이터는 독특하며 도난 또는 재생산될 수 없어서 오직 인증된 사용자들만이 상기 드라이브에 대한 정보에 엑세스할 수 있다.
생체 플래시 메모리의 예는 미국 특허(번호 6,707,935) "고도의 보안 플래시 메모리 및 방법{High Security Flash Memory and Method}"에 개시되어 있다. 상기 발명에 개시된 바와 같이, 지문 스캐너는 플래시 메모리 장치 내에 내장될 수 있다. 플래시 메모리에 수록된 정보에 엑세스하기에 앞서 사용자가 스캐너 상에 손가락을 접촉시키면, 사용자의 지문은 스캐닝 되어 디지털화된 후 저장된 지문과 비교된다. 플래시 메모리로의 엑세스는 스캐닝 및 저장된 지문들이 상호 일치할 때에만 승인된다.
효과적인 보안을 제공하는 반면, 종래의 생체 플래시 메모리 장치들은 단점을 가진다. 첫째, 플래시 메모리가 사용을 위해 삽입되는 호스트 장치내의 포트는 종종 엑세스하기가 어렵다. 예를 들어, 데스크탑 또는 랩탑 컴퓨터에서 사용될 때, 포트는 컴퓨터의 측면 또는 후면에 위치하는데 이는 드라이브가 포트로 플러그인될 때 인증을 위한 지문을 제공하는 것을 어렵게 한다. 또한, 전형적인 생체 스캐너들은 부서지기 쉬운 재료들로 형성되어 있다. 보호 하우징(housing)으로 싸여진 종래 전자기기들과 달리, 생체 스캐너들은 지문, 무인 또는 기타 생체 데이터의 분명한 이미지를 얻을 수 있도록 하기 위해 상대적으로 노출되어야 한다. 따라서, 스캐너가 스크래치되거나, 손상되거나, 망쳐지기가 쉬우며, 보안 특성 및/또는 플래시 메모리 장치를 소용없게 할 수 있다.
본 발명의 일실시예는 사용자의 적절한 생체 인증시에만 장치상의 정보로의 엑세스가 승인되는 휴대용 메모리 저장 장치에 관한 것이다. 상기 장치는 다중 조각 (multiple piece) 구성을 가져 휴대용 메모리 장치가 호스트 장치에 연결되어 통신하는 동안에 생체 스캐너가 편리한 위치에 있을 수 있도록 한다. 휴대용 메모리 장치의 다중 조각들은 또한 사용하지 않을 때, 그리고 생체 스캐너가 보호를 위해 덮여져 있을 때에는 서로 결합하여 간편한 크기와 편리한 모양을 제공한다.
휴대용 메모리 저장 장치의 실시예는 제어기, 플래시 메모리일 수 있는 비휘발성 메모리 그리고 비 휘발성 메모리에 있는 정보로의 엑세스를 제어하기 위한 생체 스캐너 시스템을 포함한다. 제어기, 비휘발성 메모리 및 생체 스캐너 시스템 각각은, 지문과 같은 생체 데이터를 받아들이기 위한 베이스 위부분의 노출된 표면을 가지는 생체 시스템과 함께 휴대용 장치의 베이스에 장착될 수 있다. 일 실시예에서 휴대용 및 호스트 장치들간의 통신을 설정하기 위한 호스트 장치의 USB 포트 내에 결합가능한 USB 커넥터를 포함하는 덮개가 제공된다.
사용하지 않을 때에는, 상기 덮개는 상기 베이스로 부착되어(affixed) 생체 스캐너를 덮어 보호한다. 상기 베이스는 USB 포트와 유사한 구성을 가지는 도킹 인클로저(docking enclosure)를 더 포함한다. 상기 덮개 상의 커넥터는 사용하지 않을 때에는 상기 도킹 인클로저 내에 수용되어 보호되고 휴대 장치에 간편하고 편리한 형태요소를 제공한다. 상기 덮개는 유연한 통신 케이블에 의해 베이스로 부착되고, 베이스 및 덮개를 함께 매어두는 역할을 하며, 또한 휴대 및 호스트 장치들 사이에 정보를 전송한다. 상기 케이블은 상기 베이스 및 덮개간의 무선 통신이 선호되는 실시예에서는 생략될 수 있다.
상기 덮개는 상기 호스트 장치의 직렬 포트와 연결되는(engaged) 반면, 상기 케이블은 상기 베이스 및 생체 스캐너가 사용자에게 선택가능하며 편리한 위치에 놓여지도록 한다. 이와 같이, 지문과 같은 생체 데이터는 상기 덮개가 호스트 USB 포트에 부착되어 통신을 할 수 있도록 하는 동안 쉽게 입력될 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 휴대 메모리 저장 장치의 기능 요소들에 대한 블록 다이아그램이다.
도 2는 NAND 스트링의 상면도이다.
도 3은 NAND 스트링의 등가회로 다이아그램이다.
도 4는 NAND 스트링의 단면도이다.
도 5는 본 발명에 따른 비휘발성 메모리 시스템의 일 실시예의 블록 다이아그램이다.
도 6은 생체 데이터로 사용자를 인증하기 위한 본 발명의 실시예의 동작을 도시하는 소프트웨어 플로우챠트이다.
도 7은 사용자 인증 후에 휴대 메모리 저장 장치와 호스트 장치와의 사이에서의 통신을 도시하는 플로우챠트이다.
도 8 및 도 9는 본 발명의 실시예에 따른 휴대 메모리 저장 장치의 서로 다른 조망도이다.
도 10은 본 발명의 실시예에 따른 열려있는 휴대 메모리 저장 장치의 조망도이다.
도 11은 본 발명의 대안적인 실시예에 따른 열려있는 휴대 메모리 저장 장치의 조망도이다.
도 12는 본 발명의 일 실시에 따른 휴대 메모리 저장 장치의 분해도이다.
도 13은 호스트 장치의 USB 포트로 연결하기 위한 위치에서 본 발명의 조망도이다.
도 14는 닫혀 있는 상태에서 베이스 상에 덮개를 고정하기 위한 결합 메카니즘을 보여주는 도 9에서의 선(14-14)을 통한 단면도이다.
이제 생체 인식 보안가능한 휴대 메모리 저장 장치에 관련된 본 발명의 실시예가 도 1 부터 도 14를 참조하여 설명될 것이다. 본 발명은 많은 다른 형태로 구현될 수 있으며 여기에 설명된 실시예들로 한정되어서는 안될 것이다. 오히려 이러한 실시예들은 본 발명의 개시가 면밀하고 완성되도록 그리고 당업자에게 본 발명 을 충분히 전달할 수 있도록 할 것이다. 또한, 본 발명은 첨부되는 청구항들에 의해 정의되는 바대로 본 발명의 기술적 사상과 범위내에 포함되는 이러한 실시예들의 대체, 변경 및 균등물들을 모두 포괄함을 밝혀둔다. 나아가 본 발명의 후술할 상세 설명에서, 수많은 구체적 세부사항들이 본 발명의 면밀한 이해를 제공하기 위해 제시된다. 그러나 본 발명은 그러한 구체적인 세부사항 없이도 실시될 수 있다는 것은 당업자에게 자명할 것이다.
이제 도 1을 참조하면, 호스트 장치(52)로 연결되는 휴대 메모리 저장 장치(50)의 기능 요소들에 대한 블록 다이아그램이 도시되어 있다. 휴대 메모리 저장 장치(50)는 일반적으로 집적회로(54), 메모리(56) 및 생체 스캐너 시스템(58)을 포함한다. 집적회로(54)는 주문형집적회로(ASIC)로서 구현될 수 있으나, 다른 형태의 집적회로로 구현될 수도 있다. ASIC(54)으로 수행되는 기능들 중 일부는 또한 소프트웨어일 수 있다.
메모리(56)는 예를 들면 플래시 메모리 시스템과 같은 비휘발성 메모리들, 임의의 다양한 반도체일 수 있다. 본 발명을 구현하기에 적절한 플래시 메모리 시스템의 일 예는 NAND 구조를 사용하는데, NAND 구조는 두 개의 선택 게이트 사이에 일련의 다중 트랜지스터들의 배열을 포함한다. 상기 일련의 트랜지스터들 및 상기 선택 게이트들을 NAND 스트링이라 부른다. 도 2는 하나의 NAND 스트링를 보여주는 상면도이다. 도 3은 그에 대한 등가회로이다. 도 2 및 3에 도시된 NAND 스트링은 제1 선택 게이트(120) 및 제2 선택 게이트(122) 사이에 있는 일련의 4개의 트랜지스터들(100, 102, 104 및 106)을 포함한다. 선택 게이트(120)는 NAND 스트링을 비 트라인(126)으로 연결한다. 선택 게이트(122)는 NAND 스트링을 소스라인(128)으로 연결한다. 선택 게이트(120)는 제어 게이트(120CG)에 적절한 전압을 가함으로써 제어된다. 선택 게이트(122)는 제어 게이트(122CG)에 적절한 전압을 가함으로써 제어된다. 각 트랜지스터(100, 102, 104 및 106)는 제어 게이트 및 플로팅 게이트를 가진다. 트랜지스터(100)는 제어 게이트(100CG) 및 플로팅 게이트(100FG)를 가진다. 트랜지스터(102)는 제어 게이트(102CG) 및 플로팅 게이트(102FG)를 가진다. 트랜지스터(104)는 제어 게이트(104CG) 및 플로팅 게이트(104FG)를 가진다. 트랜지스터(106)는 제어 게이트(106CG) 및 플로팅 게이트(106FG)를 가진다. 제어 게이트(100CG)는 워드라인(WL3)에 연결되며, 제어 게이트(102CG)는 워드라인(WL2)에 연결되며, 제어 게이트(104CG)는 워드라인(WL1)에 연결되며, 그리고 제어 게이트(106CG)는 워드라인(WL0)에 연결된다. 일 실시예에서, 트랜지스터(100,102,104 및 106)는 각각 메모리 셀들이다. 다른 실시예에서, 상기 메모리 셀들은 다중 트랜지스터들을 포함하거나 도 2 및 도 3에 도시된 것과는 다른 것일 수 있다.
도 4는 상술한 NAND 스트링의 단면도를 제공한다. 도 4에 도시된바대로, NAND 스트링의 트랜지스터들은 p웰(p-well) 영역(140)에서 형성된다. 각 트랜지스터는 제어 게이트(100CG, 102CG, 104CG 및 106CG) 및 플로팅 게이트(100FG, 102FG,104FG 및 106FG)로 구성되는 스택 게이트 구조를 포함한다. 상기 플로팅 게이트들은 옥사이드 필름(oxide film)의 위에 있는 p웰의 표면상에 형성된다. 상기 제어 게이트는 제어 게이트와 플로팅 게이트를 분리하는 인터폴리실리콘(inter polysilicon) 유전층과 함께 상기 플로팅 게이트 위에 있다. 도 4는 트랜지스터 들(120 및 122)에 대한 플로팅 게이트 및 제어 게이트를 도시한다. 그러나, 트랜지스터들(120 및 122)에 대해, 상기 제어 게이트 및 상기 플로팅 게이트는 서로 연결되어 있다. 다른 실시예에 있어서, 전형적으로 플로팅 게이트로서 고려되는 게이트가 연결되어 있는 반면, 그 위의 게이트는 연결되어 있지 않다. 메모리 셀들(100, 102, 104, 106)의 제어 게이트는 워드라인들을 형성한다. N+ 확산층들(130, 132, 134, 136 및 138)은 인접 셀들간에 공유되고, 그럼으로써 상기 셀들은 NAND 스트링을 형성하도록 연속하여 서로 연결된다. 이러한 N+ 확산층은 각 상기 셀들의 소스 및 드레인을 형성한다. 예를 들어, N+ 확산층(130)은 트랜지스터(122)의 드레인 및 트랜지스터(106)의 소스로서 역할하고, N+ 확산층(132)은 트랜지스터(106)에 대한 드레인 및 트랜지스터(104)에 대한 소스로서 역할하며, N+ 확산층(134)은 트랜지스터(104)에 대한 드레인 및 트랜지스터(102)에 대한 소스로서 역할하며, N+ 확산층(136)은 트랜지스터(102)에 대한 드레인 및 트랜지스터(100)에 대한 소스로서 역할하고, 그리고 N+ 확산층(138)은 트랜지스터(100)에 대한 드레인 및 트랜지스터(120)에 대한 소스로서 역할한다. N+ 확산층(136)은 NAND 스트링에 대한 비트라인에 연결되고, 한편 N+ 확산층(138)은 다중 NAND 스트링들에 대한 공통 소스 라인으로 연결된다.
비록 도 2-4가 NAND 스트링내의 4개의 메모리 셀들을 보여주지만, 4개의 트랜지스터들을 사용하는 것은 오직 예시일 뿐임을 밝혀둔다. NAND 스트링은 4개 이하의 메모리 셀들 또는 4개 이상의 메모리 셀들을 가질 수 있다. 예를 들어, 일부 NAND 스트링들은 8개의 메모리 셀들, 16 메모리 셀들, 32 메모리 셀들 등을 포함할 것이다. 여기에서의 논의는 NAND 스트링내의 임의의 특정 수의 메모리로 한정되지 않는다.
각 메모리 셀은 아날로그 또는 디지털 형태로 표현된 데이터를 저장할 수 있다. 디지털 데이터의 하나의 비트를 저장할 때, 메모리 셀의 가능한 임계 전압들의 범위는 논리 데이터 "1" 및 "0"로 할당된 두 개의 범위로 나누어진다. NAND 유형의 플래시 메모리의 일 예에서, 임계 전압은 상기 메모리 셀이 소거되고, 논리 "1"로서 정의된 후에 네거티브이다. 프로그램 동작 후 상기 임계 전압은 포지티브이며 논리 "0"으로서 정의된다. 임계 전압이 네거티브이고 상기 워드라인에 0V를 가함으로써 읽기가 시도될 때, 상기 메모리 셀은 턴온(turn-on)하여 논리 "1"이 저장되어 있음을 나타낼 것이다. 상기 임계 전압이 포지티브이고 읽기 동작이 워드라인에 0V를 가함으로써 시도될 때, 상기 메모리 셀은 턴온하지 않을 것이며, 논리 "0"이 저장되는 것을 나타낸다. 메모리 셀은 또한 다중 레벨의 정보를 저장할 수 있고 그럼으로써 디지털 데이터의 다중 비트들을 저장한다. 데이터의 다중 레벨을 저장하는 경우에, 가능한 임계 전압들의 범위는 저장 레벨의 수로 나누어진다. 예를 들어, 만약 4개 레벨의 정보가 저장된다면, 데이터 값 "11", "10", "01" 및 "00"으로 할당된 4개의 임계 전압 범위들이 있을 것이다. NAND 유형 메모리의 일 실시예에서, 소거 동작후의 상기 임계 전압은 네거티브이고 "11"로서 정의된다. 포지티브 임계 전압들은 "10","01" 및 "00"의 상태에 대해 사용된다.
NAND 유형 플래시 메모리들의 관련 예들 및 그들의 동작은 다음의 미국 특허들에서 제공되고, 그 전체 내용은 본 발명에 참조로서 통합된다: 미국 특허 5,570,315; 미국 특허 5,774,397; 미국 특허 6,046,935; 미국 특허 5,386,422; 미국 특허 6,456,528; 미국 특허 6,522,580. 자가 부스팅 기술을 포함하여 NAND 플래시 메모리를 프로그래밍하는 것에 관한 정보는 2005년 2월 22일 발행된 미국 특허 6,859,397 "비휘발성 메모리에 대한 소스측 자가 부스팅 기술{Source Side Self Boosting Technique For Non-Volatile Memory}"; 2003년 5월 29일 출원된 미국 특허 출원 10/629,068 "과 프로그램된 메모리 검출{Detecting Over Programmed Memory}"에서 찾을 수 있으며, 상기 특허 및 특허 출원은 그 전체 내용이 본 발명에 참조로서 통합된다. 다른 유형의 플래시 메모리 장치들은 또한 본 발명에 사용될 수 있다. 예를 들어, 다음의 특허들은 NOR 유형 플래시 메모리들을 설명하며 그 전체 내용이 참조로서 본 발명에 통합된다: 미국 특허 5,095,344; 5,172,338; 5,890,192 및 6,151,248. 플래시 메모리 유형의 또 다른 예는 미국 특허 6,151,248에서 찾을 수 있으며 그 전체 내용이 참조로서 본 발명에 통합된다.
여기에서 설명된 기술은 플로팅 게이트 유형의 메모리로만 한정되는 것이 아니며 전하 저장을 위한 다른 유형의 재료들을 사용하는 메모리 셀들에도 적용가능하다. 예를 들어, 여기에 설명된 상기 기술은, 나노 크리스탈로서 더 잘알려진 작은 실리콘 아일랜드 또는 질화층과 같은, 상기 제어 게이트(또는 워드라인) 및 상기 기판 사이의 다양한 전하 저장 영역/층(들)을 사용하는 메모리 장치와 사용될 수 있다. 일 실시예에서, 메모리(56)는 512 메가바이트(MB) 또는 1 기가바이트(GB)의 저장 캐패시터를 가질 수 있다. 그러나, 이러한 저장 캐패시터들은 단지 예일 뿐이며, 저장 캐패시터는 대안적인 실시예에서 변화할 수 있다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 도 1의 메모리(56) 및 ASIC(54)의 블록 다이아그램이다. 메모리 셀 어레이(302)는 칼럼(column) 제어 회로(304), 로우(row) 제어 회로(306), c-소스 제어 회로(310) 및 p웰 제어 회로(308)에 의해 제어된다. 칼럼 제어 회로(304)는, 상기 메모리 셀들에 저장된 데이터를 읽기 위해,프로그램 동작동안 메모리 셀들의 상태를 정하기 위해 그리고 비트라인의 포텐셜 레벨들을 제어하기 위해 메모리 셀 어레이(302)의 비트라인들로 연결되어, 프로그래밍을 촉진하거나 억제한다. 로우 제어 회로(306)은 상기 워드 라인들 중 하나를 선택하도록, 읽기 전압을 가하도록, 프로그램 전압들 및 소거 전압을 가하도록 워드 라인들에 연결된다. C소스 제어 회로(310)은 메모리 셀들로 연결된 공통 소스 라인을 제어한다. P웰 제어 회로(308)는 P웰 전압을 제어한다.
상기 메모리 셀들에 저장된 데이터는 칼럼 제어 회로(304)에 의해 읽히며 데이터 I/O 버퍼(312)를 통해 외부 I/O 라인들로 출력된다. 메모리 셀들에 저장되는 프로그램 데이터는 외부 I/O 라인들을 통해 데이터 I/O 버퍼(312)로 입력되고 그리고 칼럼 제어 회로(304)로 전달된다. 외부 I/O 라인들은 제어기(54)로 연결된다.
플래시 메모리 장치 제어를 위한 명령 데이터는 제어기(54)로 입력된다. 상기 명령 데이터는 상기 플래시 메모리에 무슨 동작이 요청되는지를 알린다. 상기 입력 명령은 칼럼 제어 회로(304), 로우 제어 회로(306), c소스 제어 회로(310), p웰 제어 회로(308) 및 데이터 I/O 버퍼(312)를 제어하는 상태 머신(316)에 전달된다. 상태 머신(316)은 또한 READY/BUSY 또는 PASS/FAIL과 같은 플래시 메모리의 출력 상태 데이터를 출력할 수도 있다.
제어기(54)는 PC, 디지털 카메라, PDA, 셀룰러 폰 등과 같은 호스트 장치(52)에 연결되거나 연결가능하다. 제어기(54)는 상기 호스트로부터 명령들, 데이터들을 수신하고, 상기 호스트로 데이터, 상태 정보를 제공하기 위해 상기 호스트와 통신한다. 제어기(54)는 상기 호스트로부터의 명령들을 상태 머신(316)과 통신하는 명령 회로들(314)에 의해 해석 및 실행될 수 있는 명령 신호들로 전환한다. 제어기(54)는 전형적으로 사용자 데이터가 상기 메모리 어레이로 쓰여지거나 그로부터 읽혀지는 것을 위해 버퍼 메모리를 포함한다. 본 발명의 실시예에서 사용된 메모리 시스템에 관련된 부가적인 세부사항들은 미국 특허 출원 10/761,620 "비휘발성 메모리의 프로그래밍{Programming Non-Volatile Memory}"(대리인 번호 SAND-01 017US0)에서 찾을 수 있으며 그 전체 내용이 여기에 참조로서 통합된다.
생체 스캐너 시스템(58)은 인증 보조처리기(60) 및 생체 스캐너(62)를 포함한다. 상기 보조처리기 및 스캐너는 상세설명에서 후술되는 바와 같이 생체 데이터를 받아들이고 인증하기위해 상호동작한다. 본 발명의 실시예에서, 상기 생체 스캐너 시스템은 지문 및/또는 무인을 받아들이는 유형이다. 그러나, 생체 스캐너 시스템(58)은 다른 독특한 개인 식별 데이터를 받아들이는 유형일 수도 있으며 망막 스캐너 및 성문 식별 장치로 제한되지 않는다.
본 발명의 일실시예에서, 스캐너(62)는 94608 캘리포니아 에머리빌의 UPEK5사에 의해 상품화된 실리콘기반 캐패시턴스 지문/무인 센서 유형일 수 있다. 일반적으로, 스캐너(62)는 캐패시턴스 감지 셀들의 2차원 어레이로 구성되며, 각 셀은 활성 캐패시턴스 피드백 회로를 포함하여 그 유효 피드백 캐패시턴스가 센서 표면 에 접근하는 인체 피부의 존재에 의해 변화된다. 인체 피부가 센서 셀에 가까이 가면, 상기 피부는 상기 셀내의 전기장 라인들을 간섭하여 유효 캐패시턴스를 감소시킨다. 피부가 센서 표면에 있을 때, (지문 융선) 상기 피드백 캐패시턴스는 최소화되고, 한편 피부가 센서 표면으로부터 멀리 있을 때는 (지문 밸리(valley))상기 피드백 캐패시턴스는 최대화된다.
캐패시턴스에 있어서의 이러한 차이(인체 피부의 존재 여부에 따른)는 전체 지문 이미지를 채취하도록 2차원적인 어레이 내의 각 셀에 대해 측정될 수 있다. 상기 센서 어레이 출력은, 후술하는 바와 같이 암호화 및 저장을 위한 8비트 디지털 신호로 온칩(on-chip) PJD 변환기를 통해 상기 신호가 변환되기 전에, 센서 이득 및 오프셋을 조절하도록 능력(capability)을 제공하는 아날로그 신호 상태 블록을 패스쓰루(pass-through)할 수 있다. 생체 데이터를 얻기 위한 상기 방법은 오직 예로서 설명되는 것이고, 그리고 당업자는 다른 장치들 및 방법들이 생체 데이터의 디지털 신호를 얻기위해 사용될 수 있다는 것을 이해할 것이다.
본 발명의 실시예에서, 스캐닝된 생체 데이터의 모든 저장 및 입력 생체 데이터와의 비교는 생체 스캐너 시스템(58) 내에서 수행된다. 특히, 인증 보조처리기(60)은 생체 스캐너 시스템의 초기화와 상기 생체 스캐너 내의 생체 데이터의 비교를 실행하기 위한 소프트웨어가 수록된 연결된 ROM(66)을 구비할 수 있다. 인증 보조처리기(60)는 또한 후술하는 바와 같이 생체 데이터의 암호화된 참조 패턴(들)을 저장하기 위한 비휘발성 메모리(68)을 가질 수도 있다. 비휘발성 메모리(68)은 상술한 플래시 메모리(56)과 유사한 플래시 메모리일 수 있다. 대안적인 실시예들 로, 비휘발성 메모리(68)는 생략될 수 있으며, 암호화된 생체 데이터 참조 패턴(들)은 플래시 메모리(56) 내의 약속된 영역에 저장될 수 있다. 생체 메모리 장치내에서의 사용을 위한 비휘발성 메모리 내의 보안 암호 데이터 참조 패턴을 저장하기 위한 시스템은 미국 특허 출원 2004/0236954 "비휘발성 메모리 장치 내의 생체기반 인증{Biometric-Based Authentication In A Nonvolatile Memory Device}"에 개시되어 있으며 상기 출원의 전체 내용이 본 발명에 참조로서 통합된다. 보조 처리기(60)는 사용자 검증을 위한 대조 동안 상기 생체 데이터 참조 패턴(들) 및 스캐닝된 생체 데이터를 임시적으로 저장하기 위한 RAM(70)을 더 포함할 수 있다.
일단 휴대 메모리 저장 장치(50)가 호스트(52)에 연결되면, ROM(66)상의 초기화 또는 "패스쓰루" 펌웨어는 보조처리기(60)를 초기화하고 그리고 보조처리기(60)는 ASIC(54)의 UART(72) 및 USB 장치 인터페이스(74)를 통해 호스트(52)와 통신한다. UART(72)는 생체 스캐너 시스템(58)과 ASIC(54)간 비동기 직렬 통신을 다루는 잘 알려진 인터페이스 구성요소이다. 본 발명의 실시예들은 호스트 장치로의 USB 연결을 사용한다. 상기 호스트는 후술하는 바와 같이 휴대 메모리 저장 장치(50)의 USB 커넥터(416)를 연결하기 위한 USB 포트(160)(도 13) 및 USB 호스트 제어기(도시되지는 않음)를 포함할 수 있다. 호스트 동작 시스템에 따라서, 소프트웨어 드라이버들 및/또는 애플리케이션 프로그래밍 인터페이스(API)는 휴대 메모리 저장 장치(52)와의 통신이 이루어지기 전에 호스트(52)로 다운로드 될 필요가 있다.
본 발명은 휴대 메모리 저장 장치(50) 및 호스트 장치(52) 간의 USB 통신, 그리고 다른 통신 프로토콜들로 한정되지 않으며, 유무선 모두 고려될 수 있다. 게다가, 본 발명의 대안적인 실시예에서 ASIC(54)은 부가적인 알려진 구성요소를 포함할 수 있다. 그러한 부가적인 구성요소들의 예들은 미국 특허 출원 2003/0005336 "생체 기반 인증 능력을 가지는 휴대 장치{Portable Device Having Biometrics-Based Authentication Capabilities}"에 개시되어 있다. 또한, 입력되어 저장된 생체 데이터의 저장 및 비교가 보조 처리기(60)에 의해 수행되는 것으로서 위에서 설명된 한편, 이러한 동작들은 ASIC(54) 상에, 또는 대안적인 실시예에서는 호스트 장치(52) 내에 있는 처리기(55)에 의해 실행될 수 있음을 밝혀둔다.
실시예에서, 휴대 메모리 저장 장치(50)에 대한 전력은 USB 연결을 경유하여 호스트(52)로부터 수신된다. 그러나, 장치(50)는 대안적인 실시예에서 독립적인 온보드(onboard) 전력 공급을 포함할 수 있다.
메모리(56)으로의 오직 인증된 엑세스만을 허용하는 생체 스캐너 장치의 동작의 실시예는 도 6의 플로우챠트를 참조하여 지금부터 설명될 것이다. 단계(220)에서, ROM(66)에서의 펌웨어는 휴대 메모리 저장 장치(50)가 호스트 장치의 USB 포트로 연결되었는지 여부를 체크한다. 호스트 플랫폼에 연결되면, 휴대 장치(50)는 초기화 과정(단계 222)을 수행한다. 실시예에서, 상기 초기화 과정은 USB 장치 인터페이스(74)를 경유하여 상기 호스트 플랫폼과의 통신을 설정하고 그리고 상기 호스트 플랫폼이 휴대 메모리 저장 장치(50)가 연결되었는지를 인식하고 있음을 확실시 하는 것에 관계한다.
다음, 인증 보조처리기(60)는 사용자 등록이 필수적인지 여부를 판단한 다.(단계 224) 이것은 장치(50)가 처음으로 사용되어 비휘발성 메모리(68)에 어떤 생체 데이터 참조 패턴(들)도 없는 곳에서 일어날 수 있다. 단계(224)에서 어떤 참조 패턴들도 저장되어 있지 않다고 판단되는 경우에, 인증 프로세서 및 호스트 간의 패스쓰루 통신이 실행되어 등록 절차(단계 226)를 수행한다. 호스트(52)는 등록 절차(단계 228)을 통해 사용자를 안내하기 위한 명령들을 제시하고, 그리고 상기 사용자는 스캐너(58) 상에 손가락(또는 다른 적용가능한 생체 표시)을 갖다댈 것을 지시받는다. 이렇게 획득된 생체 데이터는 그 후에 메모리(56)로의 엑세스가 시도될 경우 스캐닝된 사용자 생체 데이터와의 비교할 때 사용하기 위해 참조 패턴으로서 저장된다. 만족스러운 참조 패턴이 획득될 때까지 호스트(52) 상에 제시되어 요청됨에 따라 단계(230)를 반복하는 것이 필요할 수 있다. 바람직하게는, 재시도 수는 사용자 설정가능(user-configurable)하다. 만족스러운 참조 패턴이 얻어졌다고 추정되면(단계 232), 상기 참조 패턴은 부가적인 보안을 위해 암호화된다.(단계 234) 알려진 암호 또는 해싱(hashing) 알고리즘이 상기 참조 패턴을 암호화하는데 사용될 수 있다. 상기 암호화된 참조 패턴은 그 다음 단계(236)에서 비휘발성 메모리(68)에 저장된다. 상기 저장된 참조 패턴의 크기는 대안적인 실시예에서 변할 수 있으며 예를 들어 512 바이트일 수 있다.
실시예에서, 휴대 메모리 저장 장치(50)는 하나 이상의 사용자를 지원한다. 또 다른 실시예에서, 동일한 사용자는 별도 참조 패턴들로서 다중 지문들을 등록할 수 있다. 또 다른 실시예에서, 동일한 사용자 지문은 서로 다른 참조 패턴들로서 여러번 등록될 수 있다. 이렇게, 휴대 장치(50)는 추가적인 사용자(들) 및/또는 추 가적인 참조 패턴(들)의 등록을 용이하게 할 수 있다. 상기 소프트웨어는 단계(238)에서 추가적인 사용자(들) 및/또는 추가적인 참조 패턴(들)에 대해 알려줄 수 있다. 만약 추가적인 사용자(들) 및/또는 추가적인 참조 패턴(들)이 있음이 지시된다면, 단계(230)에서 단계(236)까지의 단계들이 반복된다. 추가적인 사용자(들) 및/또는 추가적인 참조 패턴(들)을 부가하는 능력은 또한 이미 저장된 참조 패턴들이 있을 때 예를 들어 스타트업(start-up)에 제공될 수 있다.
생체 스캐너 시스템(58)을 형성하는 전자기기는 ASIC 제어기(54) 및 메모리(56)을 지원하는 PCB로부터 탈부착 될 수 있는 적분 칩셋(integral chipset)이다. 새로운 생체 스캐너 시스템의 제거 및 부가가 메모리(56)상의 정보로 인증되지 않은 엑세스가 되는것을 방지하기 위하여, 보조처리기(60)는 단계(240)에서 메모리(56)에서 생체 스캐너 시스템(58)(그리고 제어기(54)가 가능)의 시리얼 번호를 부가적으로 저장할 수 있다. 생체 스캐너 시스템(58)에 연결된 비휘발성 메모리(68)는 시스템(58)이 대체될 경우에 제거될 수 있을 것이기 때문에, 저장된 시리얼 번호는 바람직하게는 비휘발성 메모리(68)에 저장되지 않는다. 상기 저장된 시리얼 번호 정보는 후술되는 검증 절차동안 사용될 것이다. 단계(240)는 본 발명의 일 실시예에서는 생략될 수도 있다.
일단 등록 절차가 완료되면, 상기 GUI는 단계(242)에서 성공적인 완료를 지시할 수 있다.
단계(224)에서 하나 이상의 저장된 참조 패턴들이 있다는 것을 인증 보조 처리기가 나타내는 경우에, 상기 소프트웨어는 메모리(56) 상의 정보로의 엑세스에 대하여 사용자가 인증되었다는 것을 확실히 하기 위해서 사용자의 생체 데이터를 스캔한다. 보조 처리기(60)는 처음에 스캐너 시리얼 번호를 읽고(단계(243)) 그리고 메모리(56)에 저장된 스캐너 시리얼 번호와 대조하여 생체 스캐너 시스템(58)의 시리얼 번호가 등록 절차동안 저장된 것과 동일한지를 확인하게 된다.(단계(244)) 서로 다를 경우에, 상기 드라이브로의 엑세스는 거부되고 그리고 적절한 메시지가 단계(245)에서 표시된다. 본 발명의 실시예에서, 엑세스를 단순히 거부하는 것 대신에, 상기 사용자는 저장된 시리얼 번호와 읽은 시리얼 번호가 일치하지 않을 경우에 비밀번호를 입력하도록 선택할 수 있다. 만약 적절한 비밀번호가 입력되면, 상기 드라이브로의 엑세스는 여전히 승인될 수 있다. 시리얼 번호의 저장이 생략되는 실시예에서는, 단계(243-245)도 생략될 수 있다.
시리얼 번호가 일치하면, 상기 사용자는 단계(246)에서 손가락(또는 다른 생체 표시)을 스캐너에 갖다 댈 것을 지시받고, 그리고 스캐닝된 이미지는 디지털화되어 RAM(70)으로 로딩된다. 만약 만족스럽지 않은 이미지가 얻어지면, 사용자는 재시도 할 수 있다. 바람직하게는, 재시도의 수는 사용자설정가능하다. 만족스러운 이미지가 얻어졌다고 추정되면, 저장된 참조 패턴(들)이 비휘발성 메모리(68)로부터 읽혀지고 RAM(70)으로 로딩되며(단계(248)), 해독되며(단계(250)), 그리고 단계(252)에서 단계(246)에서 얻어진 상기 데이터와 비교된다. 만약 일치되는 것이 있으면, 호스트는 성공적인 스캐닝임을 표시하고(단계(254)), 그리고 메모리(56) 내의 데이터로의 엑세스가 승인된다.
본 발명의 실시예에서, 단계(246-252)에서의 사용자 인증이 대응하는 일치 패턴을 찾아내는데 실패하면, 플래시 메모리(56)로의 엑세스는 차단되고 적절한 메시지가 호스트 장치(52)에 의해 표시된다. 메모리(56)의 차단은 메모리(56)에 연결된 플래시 인터페이스 또는 ASIC 제어기(54)를 셧다운 또는 디스에이블하거나, 상기 제어기가 읽기 및 쓰기 명령을 거부하도록 구성하는 것을 포함하여 다양한 방법들에 의해 행해질 수 있다. 이것은 또한 호스트 장치에 의해 수행될 수도 있다. 실시예들에서, 상기 사용자는 검증이 실패할 경우에 단계(246-252)를 반복하는 선택이 주어질 수도 있다. 바람직하게는 재시도의 수는 사용자 설정 가능하다.
본 발명의 실시예에서, 검증 실패의 경우에, 사용자는 지문 인증을 바이패스하는 선택을 제공받을 수 있고 단계(256)에서 대신 비밀번호를 제공하여 엑세스할 수 있다. 만약 바이패스 비밀번호가 올바르게 입력되면, 사용자 인증은 성공적인 것으로 여겨지며 단계(254)가 수행되고, 그리고 메모리(56) 내의 데이터로의 엑세스가 승인된다. 만약 상기 바이패스 비밀번호가 적절하게 입력되지 않는다면, 사용자 검증은 실패한것으로 남게되고 엑세스는 거부된다. 비밀번호 입력 재시도 회수는 사용자 설정가능하다. 만약 보안이 부가될 필요가 있으면, 비밀번호 요구사항은 본 발명의 기술적 범위 내에서 정상 경로 인증시에조차 지문 인증에 부가하여 구현될 수 있음을 밝혀둔다.
인증이 호스트 장치에서 실행되는 실시예에서, 상술한 인증 프로세스로의 적절한 변경들이 필요함을 밝혀둔다. 이렇게 특정 구현 또는 적용에 따라서, 휴대 장치(50)로부터 호스트 장치(52)로 전송되는 정보는 성공적인 인증시에 단순한 성공통지이거나, 또는 인증이 진행중인 사용자 지문을 표시하는 이미지 데이터일 수 있 다.
참조 패턴들이 저장된 곳에, 서로 다른 참조 패턴들이 메모리(56)로의 서로 다른 엑세스 특권들을 가질 것이라는 것이 고려된다. 이렇게, 메모리(56)상의 파일들 및 디렉토리들로의 엑세스는 특정 사용자들에게는 차단될 수 있는 반면 다른 이들에게는 가능할 수 있다.엑세스는 보조처리기(60), ASIC(54) 또는 호스트 장치(52)에 의해서 서로 다른 수준(degrees)의 엑세스를 승인하도록 제어될 수 있다. 엑세스 특권들은 예를 들어 관리자에 의해 설정될 수 있다.
도 7은 일단 생체 스캐너 시스템이 사용자를 인증한 후의 휴대 메모리 저장 장치(50) 및 호스트 장치(52) 간의 통신을 도시하는 플로우챠트이다. 사용자가 단계(380)에서 인증된 후에, 휴대 메모리 저장 장치는 단계(382)에서 호스트 장치로 매핑될 수 있다. 사용자는 호스트 상의 GUI를 통한 선택사항이 주어져 단계(384)에서 저장된 생체 참조 패튼들을 변경, 부가 또는 삭제할 수 있다. 사용자에게 또한 장치(50)로부터 읽고, 장치(50)로 쓰고, 장치(50)로부터 애플리케이션들을 실행하고 단계(386)에서 장치(50)에 의해 특정된 동작들을 수행하는 능력이 주어질 수 있다. 모든 필요한 동작들의 완료 후에, 사용자는 단계(388)에서 호스트 장치의 GUI를 통해 휴대 메모리 저장 장치를 디스에이블 할 수 있다.
휴대 메모리 저장 장치(50)의 조망도들이 도 8-11에서 보여진다. 도 8 및 9는 닫혀있는 위치에서 저장 장치를 도시하고, 그리고 도 10 및 11은 후술하는 바와 같이 열린 위치에서 저장 장치를 도시한다. 도 10에서 보여진 바와 같이, 장치(50)는 베이스(400), 덮개(402), 그리고 베이스(400)에서 덮개(402)로 연결되어 있는 유연한 통신 케이블(404)을 포함한다. 베이스(400)는 상측 표면(408)상에 홈(well) 또는 오목한(recessed) 부분(406)을 포함하며, 오목한 부분은 생체 스캐너(62)에 위치한다. 오목한 부분(406)은 스캐닝 동안 스캐너(62)상에 손가락 또는 엄지의 위치를 간섭하지 않도록 손가락 또는 엄지를 받아들이기에 충분히 크다.
베이스(400)는 상측 표면(408)상에 장착되거나 또는 완전히(integrally) 형성된 도킹 인클로저(410)를 더 포함한다. 도킹 인클로저(410)는 덮개(402)의 밖으로 뻗어있는 커넥터(414)를 받아들이는 크기의 형태를 가진 개구(opening)(412)을 정의한다. 위에서 지적한 바와 같이, 휴대 메모리 저장 장치(50)는 본 발명의 실시예에서 USB 직렬 포트와 함께 사용되고, 그리고 그러한 실시예들에 대해 커넥터(414)는 호스트 디바이스상의 USB 직렬 포트 내에 맞는 크기의 형태를 가진다. 개구(412)의 크기는 커넥터(414)가 개구 안에서 꼭 맞을 수 있도록 제공된다. 다른 직렬 엑세스들에 대해서는, 도킹 인클로저(410)에 의해 정의되는 커넥터(414) 및 개구(412) 모두는 커넥터가 맞춰지는 호스트 포트와 일치하도록 보여진것과는 다르게 구성될 것이다.
본 발명의 일 실시예에서, 케이블(404)은 70mm 및 110mm 사이, 보다 구체적으로는 80mm 및 100mm 사이, 더 구체적으로는 약 90mm의 길이를 가질 수 있다. 대안적인 실시예에서는 케이블(404)의 길이가 70mm 보다 작고 110mm 보다 클 수도 있다. 실시예에서, 케이블(404)은 베이스(400) 및 덮개(402)에 고정되게 부착된다. 대안적인 실시예에서는 상기 케이블이 베이스 및/또는 덮개로 제거될 수 있도록 연결될 수 있다.
도 11에서 보여지는 본 발명의 다른 실시 예에서는, 케이블(404)은 베이스(400) 및 덮개(402) 간의 통신이 무선으로 이루어질 수 있도록 생략될 수 있다. 블루투스와 같은 무선 프로토콜들은 그러한 실시예들을 위해 사용될 수 있다. 블루투스 시스템은 2001년 2월 22일 버젼 1.1 "블루투스 시스템 규격{Specification of the Bluetooth System}" 에서 상세히 설명되어 있으며, www.Bluetooth.com 및/또는 www.Bluetooth.org에서 이용가능하며 상기 규격의 사본은 그 전체 내용이 본 발명에 참조로서 통합된다. 대안적인 실시예에서 다른 WLAN 프로토콜들이 베이스(400) 및 덮개(402) 간의 무선 통신을 설정하는데 사용될 수 있다. 무선 통신을 사용하는 실시예들에서, 베이스(400) 및 덮개(402) 각각은 무선 전송기/수신기를 포함한다. 예를 들어, UART(72) 대신에 또는 부가하여, ASIC(54)이 무선 전송기/수신기 및 (선택적으로) 지원 로직으로 연결될 것이다. 유사하게, 시스템(58)은 인증 보조처리기(60)과 통신하는 무선 전송기/수신기 및 (선택적으로) 지원 로직을 포함할 것이다.
도 12는 베이스(400) 및 덮개(402)의 분해도이다. 베이스(400)는 하단 부분(420) 및 상단 위 부분(422)을 포함하고 이들은 상술한 전자 요소들(즉, ASIC(54), 플래시 메모리(56) 및 생체 스캐너 시스템(58))을 구비하는 PCB 를 충분히 둘러싸고 있다. PCB(424)는 LED(426 및 428)을 더 포함할 수 있다. 이들 LED는 상술한 GUI 대신 또는 그에 부가하여, 휴대 메모리 장치의 상태(예, 엑세스 승인 또는 엑세스 거부)를 나타내는데 사용될 수 있다. 윈도우(430)는 스캐너(62)가 엑세스되도록 하는 상단 부분(422)을 통해 제공될 수 있다. 상단 및 하단 부분 들(420,422)은 폴리카보네이트(polycarbonate) 또는 다른 플라스틱 또는 금속으로 형성될 수 있고, 그리고 함께 맞물려 질 수 있거나 용접 또는 점착에 의해 붙여질 수 있다. 일단 상단 및 하단 부분들이 함께 봉해지면, PCB(424)는 스캐너(62)의 부분을 제외하고는 주변 환경으로부터 격리된다.
도킹 인클로저(410)는 폴리카보네이트 또는 다른 플라스틱 또는 금속으로 형성될 수 있으며, 그리고 용접 또는 점착에 의해 또는 맞물려짐으로써 베이스(400)의 상단 부분(422)에 장착될 수 있다. 핀(432)은 도킹 인클로저(410) 및 하단 부분(420) 사이에 제공되어, 베이스(400)의 코너에 있는 공간에 장착된다. 상기 공간 및 핀은 휴대 메모리 장치(50)가 용이한 전송을 위한 코드에 편리하게 연결되도록 한다. 코너 공간 및 핀(432)은 대안적인 실시 예들에서 생략될 수 있다. 고무 패드(434)는 하단 부분(420)의 밑부분에 부착되어 베이스(400) 및 상기 베이스가 지원되는 표면의 마찰성 접촉(frictional engagement)을 개선한다. 고무 패드(434)는 대안적인 실시 예들에서 생략될 수 있다.
실시예에서 덮개(402)는 케이블(404) 및 커넥터(414)의 부분을 둘러싸고 있는 상단부분(442) 및 하단 부분(440)을 포함한다. 커넥터(414)의 적어도 한 부분은 호스트 장치의 포트내에서의 수신을 위해 하단 및 상단 부분들(440,442)에 의해 형성된 인클로저의 밖으로 연장된다. 케이블(404)은 하단 및 상단 부분들(440,442) 사이에서 형성된 인클로저 내의 단단하거나 유연한 부분을 가질 수 있으나, 상기 인클로저 밖으로 연장되는 케이블(404)의 부분은 바람직하게는 유연하다. 도 12에서 도시된 분해도에서, 케이블은 베이스(400)로부터 분리되나, 조립된 장치에서는 케이블 내의 하나 이상의 리드(lead)들이 베이스(400) 내에서 PCB(424)로 연결될 것이다. 덮개(402)의 상단 및 하단 부분들(440,442)은 폴리카보네이트 또는 다른 플라스틱 또는 금속들로 형성될 수 있으며, 용접 또는 점착에 의해 고정되거나 함께 맞물려질 수 있다.
휴대용 메모리 디바이스는 ASIC(54), 메모리(56), LED(426 및 428) 그리고 생체 스캐너 시스템(58)을 구비한 PCB(424)를 하단 부분(420) 내에서 조립함으로써 제조될 수 있다. 그러면, 케이블(404)의 제 1 단은 PCB(424)로 부착될 수 있으며, 그리고 베이스(400)의 상단 부분(422)은 하단 부분(420)으로 부착될 수 있다. 도킹 인클로저(410), 핀(432) 및 고무 패드(434)는 베이스(400)로 부착될 수 있다. 이러한 조립 단계들의 순서는 대안적인 실시예에서 변할 수 있다. 상기 제 1 단 반대쪽의 제 2 단에 부착된 커넥터(414)를 구비한 케이블(404)은 덮개로부터 튀어나온 커넥터(414)의 적어도 한부분과 함께 하단 부분(440) 및 상단 부분(442) 사이에서 둘러싸인 부분을 가질 수 있고, 그리고는 덮개의 하단 및 상단 부분들은 함께 부착된다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 휴대 메모리 장치(50)는 닫힌 위치(도 8 및 9에서 도시됨) 및 열린 위치(도 10, 11 및 13에서 도시됨) 사이에서 움직일 수 있다. 열린 위치에서, 덮개(402)의 커넥터(414)는 호스트 장치(52)의 USB 포트(460)와 맞물릴 수 있어 휴대 메모리 장치(50)와 호스트 장치(52) 간의 통신이 가능하도록 한다.(제공된 생체 인증이 성공적으로 완료된다면) 덮개(402)가 호스트 장치의 USB 포트와 맞물리는 반면, 케이블(404)은 베이스(400)가 생체 스캐 닝이 수행될 때 용이한 엑세스를 위해 사용자에게 선택가능하고 편리한 위치에 놓여지도록 한다. 즉, 덮개(402)가 USB 포트와 맞물려 지는 동안, 스캐너(62) 및 베이스(400)의 방향(orientation) 및 위치가 사용자가 생체 스캐닝을 수행하기 쉽도록 변화될 수 있다.
호스트 장치와의 통신이 완료되면, 덮개(402)는 직렬 포트로부터 제거되어, 베이스(400)와 단단하게 맞물린다. 도킹 인클로저(410)는 호스트 장치의 직렬 포트의 모양과 유사한 내부 구성을 가져, 베이스 위에 덮개가 고정되도록 커넥터(414)가 도킹 인클로저의 내벽과 프레스피트(press-fit) 결합으로 맞물린다. 또한, 또는 대안적으로, 베이스 및 덮개는 닫힌 위치에서 베이스 및 덮개를 함께 단단히 위치하도록 하기 위해 인터락 맞물림을 형성하는 메카니즘을 가질 수 있다. 그러한 메카니즘의 예는 도 9에서의 선(14-14)을 따라 자른 단면도인 도 14와 관련하여 설명된다. 실시예들에서, 상기 베이스는 생체 스캐너(62)의 일 측면에서 베이스(400)의 상단 부분(422)의 측면들로부터 약간 안쪽으로 튀어나온 라운드 프로젝션(450)(도 13 및 14에서 도시된 바와 같이)을 포함할 수 있다. 상기 덮개는 한 쌍의 더브테일(dovetail)(452)을 포함한다.(도 14에서 예로서 보여짐) 상기 덮개가 베이스로 맞물려질 때, 더브테일(452)은 베이스 및 덮개 사이에서 인터락 조인트를 이루도록 프로젝션(450) 아래로 들어가는 부분을 가진다. 이와 같이, 상기 덮개는 베이스로부터 의도적으로 밀어내지 않는 한 상기 베이스로부터 움직이지 않을 것이다.
닫힌 위치에서, 덮개는 사용하지 않는 동안 스캐너가 손상되는 것을 방지하고 스캐너를 보호하기 위해서 부분적으로 또는 완전히 스캐너(62)를 덮는다. 닫히 면, 상기 덮개는 상기 베이스와 충분히 접촉하여 놓이거나 덮개의 주변의 특정 지점에서만 접촉하고 약간의 간격을 가질 수 있다. 덮개 주변의 부분들이 상기 베이스로부터 간격을 가지는 실시예들에서, 상기 간격은 바람직하게는 충분히 작아서 스캐너(62)의 노출을 방지한다.
닫힌 위치에서, 커넥터(414)는 사용하지 않을 때에는 도킹 인클로저(410) 내에 위치하여 역시 손상되지 않도록 한다. 또한 닫힌 위치에서 휴대 메모리 장치(50)는 비교적 간편한 형태 요소 및 편리한 모양을 취한다. 본 발명의 실시예에서, 휴대 메모리 장치는 길이 60mm, 너비 24mm 그리고 높이 14mm 일 수 있다. 이러한 치수는 단지 예일 뿐이며 대안적인 실시예에서는 그보다 크거나 작은 다양한 치수가 가능하다.
상술한 바와 같이 본 발명의 실시예에서 ASIC(54), 메모리(56) 및 생체 스캐너 시스템(58)은 모두 베이스(400) 내에 위치한다. 대안적인 실시 예에서, ASIC 및/또는 메모리는 덮개(402)의 내부에 위치하고, 케이블(404)을 통해 생체 스캐너 시스템과 연결될 수 있다.
본 발명의 상술한 설명은 도시 및 설명 목적으로 이루어진 것이며, 본 발명은 개시된 특정 형태로 제한되는 것이 아니다. 많은 변경 및 변형이 상기 발명의 기술적 범위 내에서 가능하다. 설명된 실시예들은, 본 발명의 원리 및 실제 응용을 가장 잘 설명함으로써 당업자가 고려하는 특정 실시예들 및 변경들에 본 발명을 가장 잘 이용할 수 있도록 선택되었다. 본 발명의 기술적 범위는 첨부된 청구항들에 의해 한정된다.

Claims (33)

  1. 호스트 장치와 동작가능한 휴대 메모리 저장 장치로서,
    생체 데이터를 수신하기 위한 생체 장치를 포함하는 제1부;그리고
    상기 휴대 메모리 저장 장치 및 상기 호스트 장치 간의 통신을 설정하기 위한 커넥터를 포함하는 제2부를 포함하며, 상기 제2부는 상기 제1부와 결합 가능하며 적어도 부분적으로는 상기 제1부를 덮는 것을 특징으로 하는 휴대 메모리 저장 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제1부 및 제2부 중 하나에 반도체 메모리 저장 장치를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 휴대 메모리 저장 장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 제1부 및 제2부 중 하나에 플래시 메모리를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 휴대 메모리 저장 장치.
  4. 제 3 항에 있어서,
    수신된 생체 데이터가 저장된 생체 데이터의 참조 패턴과 일치하면 상기 플래시 메모리에 저장된 정보로의 엑세스가 허락되는 것을 특징으로 하는 휴대 메모 리 저장 장치.
  5. 제 3 항에 있어서,
    수신된 생체 데이터가 저장된 생체 데이터의 참조 패턴과 일치하지 않으면 상기 플래시 메모리에 저장된 정보로의 엑세스가 차단되는 것을 특징으로 하는 휴대 메모리 저장 장치.
  6. 제 3 항에 있어서,
    상기 제1부 및 제2부 중 하나에 마이크로제어기를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 휴대 메모리 저장 장치.
  7. 제 3 항에 있어서,
    상기 생체 장치는 상기 플래시 메모리와 통신할 수 있는 것을 특징으로 하는 휴대 메모리 저장 장치.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 제1부 및 제2부 간의 통신을 전송하기 위한 유연한 케이블을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 휴대 메모리 저장 장치.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 제1부 및 상기 제2부 간의 통신이 무선 통신에 의해 이루어지는 것을 특징으로 하는 휴대 메모리 저장 장치.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 생체 데이터는 지문, 무인, 음성 데이터 신호 및 망막 데이터 이미지 중 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 휴대 메모리 저장 장치.
  11. 제 1 항에 있어서,
    상기 생체 스캐너는 상기 제1부의 상측 표면에 인접한 부분을 포함하며, 상기 제2부는 상기 제1부와 결합시 상기 생체 스캐너를 덮는 것을 특징으로 하는 휴대 메모리 저장 장치.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 제1부는 도킹 인클로저를 포함하고, 상기 제1부가 상기 제2부와 결합될 때, 상기 커넥터는 상기 도킹 인클로저의 개구 내에 피팅(fitting)되는 것을 특징으로 하는 휴대 메모리 저장 장치.
  13. 제 1 항에 있어서,
    상기 커넥터는 상기 호스트 장치의 USB 포트 내에 피팅될 수 있는 것을 특징으로 하는 휴대 메모리 저장 장치.
  14. 제 1 항에 있어서,
    상기 제1부 및 제2부는 함께 결합될 때 상기 제1부 및 제2부를 고정하기 위한 구조를 포함하는 것을 특징으로 하는 휴대 메모리 저장 장치.
  15. 제 1 항에 있어서,
    상기 제2부는 함께 결합될 때 상기 제1부와 완전히 맞물리는 것을 특징으로 하는 휴대 메모리 저장 장치.
  16. 제 1 항에 있어서,
    상기 제2부는 함께 결합될 때 상기 제1부로부터 떨어진 부분들을 가지는 것을 특징으로 하는 휴대 메모리 저장 장치.
  17. 제 1 항에 있어서,
    상기 호스트 장치는 PC, 디지털 카메라, PDA 및 셀룰러 폰 중 하나인 것을 특징으로 하는 휴대 메모리 저장 장치.
  18. 상기 휴대 메모리 저장 장치로 연결가능한 제1단 및 상기 호스트 장치로 연결가능한 제2단을 구비한 케이블을 통해 호스트 장치와 통신가능한 휴대 메모리 저장 장치로서,
    상기 휴대 메모리 저장 장치는 베이스를 포함하여 구성되며, 상기 베이스는 생체 데이터를 수신하기 위한 생체 장치와, 상기 케이블의 상기 제2단이 상기 호스트 장치로 연결되지 않을 때에는 상기 케이블의 제2단을 수용하기 위한 도킹 인클로저를 포함하는 것을 특징으로 하는 휴대 메모리 저장 장치.
  19. 제 19 항에 있어서,
    상기 생체 장치는 상기 도킹 인클로저가 상기 케이블의 상기 제2단을 수용할 때, 상기 케이블의 제2단에 인접한 케이블 부분이 상기 생체 장치의 적어도 일 부분을 덮는 상기 베이스 상의 위치에 놓여지는 것을 특징으로 하는 휴대 메모리 저장 장치.
  20. 호스트 장치와 동작가능한 휴대 메모리 저장 장치로서,
    상기 휴대 메모리 저장 장치는 베이스, 덮개 및 케이블을 포함하여 구성되며,
    상기 베이스는
    생체 데이터를 수신하기 위한 생체 장치;
    상기 베이스 내의 비휘발성 메모리; 그리고
    상기 베이스의 상측 표면에 도킹 인클로저를 포함하여 구성되고,
    상기 덮개는 상기 비휘발성 메모리 및 상기 호스트 장치 간의 통신을 허락하도록 상기 호스트 장치의 포트와 결합 가능한 커넥터를 포함하여 구성되고, 상기 덮개는 상기 포트 내에서 결합되지 않을 때에는 상기 베이스와 결합가능하며, 상기 제2부는 상기 생체 스캐너를 덮고, 그리고 상기 제2부가 상기 제1부와 결합될 때에 상기 도킹 인클로저는 상기 커넥터를 적어도 부분적으로 둘러싸며,
    상기 케이블은 상기 베이스 및 덮개를 연결하고, 상기 커넥터에서 종결되며, 상기 비휘발성 메모리와 상기 호스트 장치 간의 통신을 가능하도록 하는 것을 특징으로 하는 휴대 메모리 저장 장치.
  21. 제 20 항에 있어서,
    수신된 생체 데이터가 저장된 생체 데이터의 참조 패턴과 일치하면, 상기 비휘발성 메모리에 저장된 정보로의 엑세스가 허용되는 것을 특징으로 하는 휴대 메모리 저장 장치.
  22. 제 20 항에 있어서,
    수신된 생체 데이터가 저장된 생체 데이터의 참조 패턴과 일치하지 않으면, 상기 비휘발성 메모리에 저장된 정보로의 엑세스가 차단되는 것을 특징으로 하는 휴대 메모리 저장 장치.
  23. 제 20 항에 있어서,
    상기 커넥터는 상기 호스트 장치의 USB 포트 내에 피팅 가능한 것을 특징으로 하는 휴대 메모리 저장 장치.
  24. 제 20 항에 있어서,
    상기 제2부가 닫힌 위치에 있을 때, 상기 제1부 및 제2부가 상기 제1부 및 제2부를 고정하기 위한 구조를 포함하는 것을 특징으로 하는 휴대 메모리 저장 장치.
  25. 제 20 항에 있어서,
    상기 호스트 장치는 PC, 디지털 카메라, PDA 및 셀룰러 폰 중 하나인 것을 특징으로 하는 휴대 메모리 저장 장치.
  26. 호스트 장치와 동작 가능한 휴대 메모리 저장 장치를 형성하는 방법으로서,
    (가) 베이스의 상측 표면에 인접한 부분을 가지는 생체 스캐닝 장치와 비휘발성 메모리를 포함하는 베이스를 조립하는 단계;그리고
    (나) 상기 호스트 장치의 포트 내에서 결합가능한 커넥터를 포함하는 덮개를 조립하는 단계를 포함하며, 상기 (나) 단계는 상기 덮개가 상기 베이스와 결합하여 상기 상측 표면에 인접한 상기 생체 스캐닝 장치의 상기 부분을 덮도록 구성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 휴대 메모리 저장 장치.
  27. 제 26 항에 있어서,
    (다) 상기 덮개가 상기 베이스와 결합 위치에 있을 때 상기 커넥터를 수용하 기 위한 도킹 인클로저를 포함하도록 상기 베이스를 조립하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 휴대 메모리 저장 장치를 형성하는 방법.
  28. 휴대 메모리 저장 장치를 호스트 장치와 함께 사용하는 방법으로서,
    상기 휴대 메모리 저장 장치는 생체 스캐너를 구비하는 베이스를 포함하고 상기 휴대 메모리 저장 장치는 커넥터를 구비하는 덮개를 포함하여 구성되며,
    (가) 상기 휴대 메모리 저장 장치와 상기 호스트 장치 간의 통신이 가능하도록 상기 호스트 장치에 상기 커넥터를 연결하는 단계; 그리고
    (나) 상기 커넥터가 상기 호스트 장치로 연결되지 않을 때는 상기 덮개로 상기 생체 스캐너를 보호하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 휴대 메모리 저장 장치를 호스트 장치와 함께 사용하는 방법.
  29. 제 28 항에 있어서,
    상기 (나) 단계는 상기 덮개로 상기 생체 스캐너를 덮는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 휴대 메모리 저장 장치를 호스트 장치와 함께 사용하는 방법.
  30. 제 28 항에 있어서,
    상기 (나) 단계는 상기 덮개를 상기 베이스에 결합하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 휴대 메모리 저장 장치를 호스트 장치와 함께 사용하는 방법.
  31. 제 28 항에 있어서,
    상기 커넥터가 상기 호스트 장치로 연결되지 않을 때에는 상기 (나) 단계에서 상기 베이스상의 도킹 인클로저 내에 상기 커넥터를 파킹(parking)하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 휴대 메모리 저장 장치를 호스트 장치와 함께 사용하는 방법.
  32. 휴대 메모리 저장 장치를 호스트 장치와 함께 사용하는 방법으로서,
    (가) 상기 휴대 메모리 저장 장치의 제1부에 있는 생체 스캐너로 생체 데이터를 스캐닝하는 단계;
    (나) 상기 휴대 메모리 저장 장치의 제2부에 있는 커넥터로 상기 휴대 메모리 저장 장치를 상기 호스트로 연결하는 단계; 그리고
    (다) 상기 휴대 메모리 저장 장치가 상기 호스트 장치로 연결되지 않을 때는 상기 제2부로 상기 생체 스캐너를 덮는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 휴대 메모리 저장 장치를 호스트 장치와 함께 사용하는 방법.
  33. 제 32 항에 있어서,
    상기 (다) 단계에서 상기 베이스에 있는 도킹 인클로저 내에 상기 커넥터를 파킹하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 휴대 메모리 저장 장치를 호스트 장치와 함께 사용하는 방법.
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