KR20090018440A

KR20090018440A - 화상 인식에 의한 컴퓨터 보안

Info

Publication number: KR20090018440A
Application number: KR1020070082887A
Authority: KR
Inventors: 김성진
Original assignee: 삼성디지컴(주)
Priority date: 2007-08-17
Filing date: 2007-08-17
Publication date: 2009-02-20

Abstract

본 발명은 실시간 얼굴 인식에 기반한 통합 PC 보안 솔루션으로, 얼굴 인증을 통해 허가된 사용자만 PC 및 네트워크에 접근할 수 있도록 하여 인증되지 않은 사용자의 PC 사용을 원천적으로 차단하는 보안 시스템이다.

기존의 보안 시스템은 암호 입력이나 ID 카드, 또는 지문 입력 등의 특정 동작이 행동을 통해 인증된 사용자에게만 PC 사용을 허가하는 방식으로 동작하여 사용자에게 불편함을 초래할 수밖에 없었다. 또한 사용자가 자리를 비운 경우 타인의 사용에 노출될 수 있는데, 이것을 막기 위해 화면보호기의 대기 시간을 아주 짧게 설정하는 경우 잠깐 자리를 비웠을 경우에도 암호 입력이나 지문 입력 등의 인증 절차를 밟아야 하는 불편함이 존재했다.

본 발명은 이러한 문제를 해결하기 위해 실시간 얼굴인식 기술과 인체 감지 기술을 응용하여 암호 입력이나 지문 입력 등과 같은 번거로운 절차 없이 허가된 사용자에게만 PC 사용을 가능하게 하는 솔루션이다. 특히, 실시간 얼굴 검출과 인체의 인식 기술을 응용하여 윈도우즈 로그인부터 자리를 비울경우 자동으로 시스템 의 화면잠금과 일정시간 이후에는 시스템의 프로세스를 분석하여 절전모드로 진입하여 저전력 소모가 가능한 절전모드로 전환되고, 사용자가 돌아오게 되면 인체 인식후 절전모드에서 벗어나 잠금상태에서 PC 사용을 위해 모니터를 응시하는 것만으로 얼굴 인식에 의한 인증을 수행하여 사용자의 불편을 최소화하고 보안성은 극대화하는 통합 PC 보안 솔루션이다.

얼굴, 인식, 컴퓨터, 사용자, 인증, 보안

Description

화상 인식에 의한 컴퓨터 보안{Facial Recognition Computer Security System}

현재까지 사용되고 있는 사용자 패스워드 또는 PIN(Personal Identification Number) 만을 이용한 사용자 인증 방법으로는 개인이나 기업의 중요 정보를 안전하게 보호할 수 없는 실정이며 이러한 문제를 해결하기 위해 개인의 고유한 생체 인식 정보를 이용해 신원을 확인하는 생체 인식(Biometrics) 기술이 대두되고 있다.

생체 인식이란 살아 있는 인간의 신체적 또는 행동학적 특징을 자동화된 장치로 측정하여 개인을 식별하는 학문 또는 기술을 의미한다. 최근까지 개인 인증 수단으로 사용되던 암호(password)나 PIN(Personal Identification Number) 방식은 암기를 해야 하고 도난의 우려가 있으나 생체 인식의 경우는 암기를 할 필요가 없고 본인이 반드시 있어야 한다.

이는 생체 인식 기술이 사람 개개인마다 다르게 가진 생체 정보(지문, 홍채, 얼굴, 손 모양, 손등의 정맥 등)나 행동상의 특징(걸음걸이, 목소리, 필체)을 이용하여 개인을 식별할 수 있는 기술이기 때문이다.

생체 인식 방법 중 가장 자연스러운 방법 중 하나인 얼굴 인식의 장점은 특 별한 접촉이나 행동을 요구하지 않기 때문에 사용자 편의성 면에서 우수하며 거부감이 적고 감시와 같이 타 생체 인식 기술이 응용되기 어려운 분야에도 적용 가능하다. 그러나 성형에 의한 얼굴형 변화 등의 몇 가지 인식률 저하 문제를 안고 있음에도 불구하고 다른 생체 인식 기술에 비해 사용자의 편의성이 뛰어나며, 거부감이 없는 등의 장점을 가지고 있고, 생체 인식 분야 중 적용 범위가 가장 다양한 분야이다. 또한, 인체 감지기를 사용하여 사용자 부재와 사용자 존재 여부를 판단하여 화상인식을 위한 패키지에 신호를 보내 사용자의 착석여부를 쉽게 판단할 수 있다. 또한, 인증된 사용자의 사용중에도 사용자가 정한 일정 주기로 카메라에 의하여 정확한 사용자인지 확인하는 기능을 포함한다.

생체 인식분야에서 비교적 최근에 등장한 방식이 얼굴인식에 기반한 보안 솔루션으로 저가의 PC카메라를 제외하고는 별도의 하드웨어가 필요치 않고, 인증과정도 특별한 접촉이나 행동을 요구하지 않기 때문에 사용자의 거부감이나 불편을 최소화할 수 있어 보안 인증을 위한 최적의 방법으로 평가되고 있다.

하지만, 이러한 얼굴인식이 가지는 장점에도 불구하고 인식률과 처리시간 등의 문제로 아직까지 크게 대중화되지 못하고 있는 것이 현실이다. 특히 얼굴영상 데이터는 자세나 조명에 따라서 변화 정도가 크기 때문에 비등록자의 얼굴을 등록자의 얼굴로 인식하거나 등록된 사람의 얼굴을 등록되지 않은 얼굴로 인식하는 오류가 발생하는 문제가 있었다. 또한 현재 출시되어 있는 제품들도 그 적용 범위가 출입관리 등의 몇몇 분야에만 한정이 되어 있어 다양하게 발생하고 있는 생체 보안에 대한 수요를 따라가지 못하고 있는 실정이다. 이러한 문제로 연구소나 사무실, 증권회사와 같은 금융회사 등 다수의 사람이 PC에 접근할 수 있는 환경에서는 특히 이러한 PC 보안이 더욱 절실히 요구되어 PC의 얼굴 보안 솔루션 개발이 절실히 요구되고 있다. 뿐만 아니라 네트워크의 발달로 특허청과 같은 곳에서는 재택근무를 시행중이며, 기업의 경우 회사 내에 있는 것처럼 회사 내부망을 이용할 수 있는 가상사설망(VPN)을 운영하고 있는 추세이다. 이러한 환경에서 무엇보다 염려되는 것이 보안 문제인데, 이 경우 실시간 얼굴 인식 기반의 PC 보안솔루션은 기본 보안 방식보다 더욱 안전하고 편리한 인증 기능을 제공할 수 있다. 또한, 사용자의 부재를 쉽게 판단하기 힘들고, 인증이 완료된 사용자 컴퓨터에서 사용자가 자리를 비웠을때에도 정보의 노출위험성이 존재하였다.

본 발명에 의한 얼굴인식의 경우 Haar-like feature 알고리즘과 Adaboost학습 알고리즘에 기반한 얼굴 검출시스템을 채용하여 빠른 속도와 인식 성공율을 높였으며, 마이크로 소프트사의 윈도우즈 운영체제에서 제공하는 Win-log-on과 GINA(Graphical Identification and Authentication, 그래픽 기반 인증)기술을 통합한 인터페이스를 사용하여, 실시간으로 얼굴을 검출하고 검출된 얼굴데이터를 서버에 전송한 후 인증을 받아 PC사용을 허가한다. 프로그램 패키지에서 기본값으로 정해진 일정시간 또는 사용자가 정한 일정시간 이상 사용되지 않으면 화면보호 상태가 되고 화면 보호상태 이후 디폴트 또는 사용자에 의해 설정된 일정시간 동안 사용되지 않을 경우 시스템을 절전모드로 전환하게 된다. 사용자가 되돌아와서 인체 감지기에 의해 감지가 되면 대기상태가 깨어나고, 그 후에 얼굴 인식과 로그온 절차를 진행하게 된다. 또한, 인증된 사용자의 사용중에도 기본적으로 정해진 일정주기 또는 사용자가 정한 일정 주기에 의하여 카메라가 사용자의 얼굴정보를 비교하여 사용자가 자리를 비운 상태에서의 비인증 사용자 사용을 차단하였다.

본 발명에 의한 얼굴인식 시스템은 대기업, 중소기업, 보안이 필요한 공공기관등에서 허용된 특정사용자에게만 컴퓨터를 사용하도록 할 수 있다. 사용자가 잠시 자리를 비웠을 경우에도 카메라에서 얼굴정보를 입력받아 인증된 사용자를 ㅎ특 확인하므로 사용자가 자리를 비워도 컴퓨터의 타인 사용이 불가능하여 정보보호에 효율적이다. 특히, 사용자가 장시간 자리를 비울경우에는 프로그램 패키지에 의하여 단계적으로 화면보호상태에서 절전모드까지 전환되어 전력 소모를 최대 95%까지 줄일 수 있어 에너지 낭비를 예방할 수 있다.

본 발명에 의한 얼굴보안 시스템의 구성을 첨부한 도면과 함께 상세하게 설명하도록 한다.

도 1은 본 발명에 의한 얼굴보안 시스템을 구성하는 장비를 보여주는 개략도로써, 인트라넷 또는 인터넷사용자와 연결된 서버 PC(21)의 얼굴검색 데이터가 기록된 데이터베이스(22), 각각의 PC에 연결된 동작감지기(23)와 초당 30프레임의 화상정보를 개인용 PC에 전송하는 카메라(24), 사용중에도 사용자의 얼굴정보(25)를 서버로 보내 사용중 확인과 확인 불가시 컴퓨터 작동 중단기능도 가능하다.

도 2는 본 발명에 의한 시스템 내부의 작동을 나타낸 블록도로써 컴퓨터의 전원스위치를 올린후, 컴퓨터가 부팅되면서 시스템이 동작되고(11), 카메라가 작동 되면서(12), 윈도우즈 운영체제에서 기본으로 제공하는 윈도우즈 로그온 화면(13)과 데이터베이스 또는 카메라에 의하여 인식된 얼굴을 표시하는 그래픽기반 인증(GINA)(13)와의 융합에 의한 로그온 화면에서부터 인증을 위한 로컬 보안 확인부(LSA, Local Security Authority)(14)는 MSV1_0 authentication package, Kerberos authentication package와 My authentication package의 세가지 패키지를 이용하여 인증된 사용자인지를 판단하게 된다(15). 인증이 완료되면 사용자에게 컴 퓨터를 사용할 수 있는 권리를 준다.

도 3은 본 발명에 의한 작동 순서를 나타낸 흐름도로써, 컴퓨터가 부팅된 상태에서 프로그램 패키지가 실행(ㄴ1)되고, 동작감지기에 의하여 인체가 감지(ㄴ2)되고 카메라가 활성화(ㄴ3)되어 사용자 이미지를 컴퓨터에 전송하게 된다. 서버와 데이터베이스에서 사용자 얼굴이 전송되고(ㄴ4) 사용자 인증 완료가 되지 않으면 에러메시지를 출력(ㄴ6)하고 다시 인증을 시도한다. 등록사용자로 인증이 되면(ㄴ5) 로그인이 되고 사용자가 컴퓨터를 사용할 수 있게 한다(ㄴ7). 상용프로그램에 의하여 키 입력이 없거나, 프로세스에 의한 CPU점유율, 메모리 점유율에 변화가 없다고 판단되면(사용자가 자리를 비웠다고 판단되면), 또는 동작감지기에 의하여 사용자가 자리를 비운 것을 인지하게 되면 컴퓨터는 절전모드에 들어가게 된다(ㄴ9). 다시 사용자가 돌아오게 되면, 동작감지기에 의하여 시스템이 절전모드에서 깨어나게 되고, 화상카메라에 의하여 얼굴정보를 전송받아 진행하는 시퀀스가 반복되게 된다.

도 4는 본 발명에 의한 실제 사용자 인증 화면을 보여주는 화면 캡처 사진으로, 그래픽 기반 인증시스템과 윈도우 로그온 화면이 융합된 화면(31)으로 카메라에서 입력된 영상이 화면 우측에 나타나게 된다. 얼굴이 인증이 되어 로그인 상태가 되면 컴퓨터에서 작업을 하고(32), 사용자 부재 상황이 되면 사용자가 정한 일정시간 이후에는 화면보호기를 화면보호기 기능을 응용하여 화면을 보호(33)하고, 절전모드로 돌입하도록 정한 시간 이후에는 컴퓨터가 절전모드로 전환된다.

도 1은 본 발명에 의한 얼굴인식에 필요한 장비를 개략적으로 나타낸 도

도 2는 본 발명에 의한 동작을 개략적으로 나타낸 블록도

도 3은 본 발명에 의한 얼굴보안 시스템의 작동 순서를 나타내는 순서도

도 4는 본 발명에 의한 실제 보안상태와 로그인 상태를 나타낸 도

Claims

화상인식에 의하여 보안이 되는 카메라가 부착된 기업, 기관등의 컴퓨터 보안에 있어서,

적외선 인체 감지기를 이용한 사용자 감지와; 사용자 감지에 의한 화상인식을 통한 컴퓨터의 보안을 특징으로 하는 화상 인식에 의한 컴퓨터 보안.
제 1항에 있어서 적외선 인체 감지기 대신 동적감지기를 구비한 것을 특징으로 하는 화상 인식에 의한 컴퓨터 보안.
제 1항 내지 2항에 있어서 감지기가 감지하는 거리의 범위는 10~ 50 cm, 지속시간은 0.5 ~ 3초 이내인 것을 특징으로 하는 인체 감지에 의하여 동작되는 화상 인식에 의한 보안
제 1항 내지 3항에 있어서, 컴퓨터는 절전모드에 진입하고 절전모드에서 사용자가 있을 경우 동작감지기에서 발생한 신호에 의해 화상카메라가 작동하는 것을 특징으로 하는 화상 인식에 의한 보안
제 1항 내지 4항에 있어서, 시스템은 인증된 사용자가 사용중에도 정해진 일정시간 후에 재인증을 받도록 동작하는 것을 특징으로 하는 화상 인식에 의한 컴퓨 터 보안.