KR20100039926A - 비밀분산 기법을 이용한 지문정보 저장 장치, 비밀분산 기법을 이용한 지문 인증 시스템 및 비밀분산 기법을 이용한 지문 인증 방법 - Google Patents

비밀분산 기법을 이용한 지문정보 저장 장치, 비밀분산 기법을 이용한 지문 인증 시스템 및 비밀분산 기법을 이용한 지문 인증 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 지문 인증 장치, 방법, 시스템에 관한 것으로서, 특히 인증 사용자의 보안토큰을 기반으로 비밀분산 기법을 이용한 지문 정보 저장장치와 인증 장치, 지문 인증 방법, 지문 인증 시스템에 관한 것이다.
보다 구체적으로 본 발명의 지문 인증 시스템은 지문 저장장치로서, 인증 사용자의 지문 영상에서 특징점의 정보를 추출하고 거짓 특징점의 정보를 삽입하여 지문정보를 생성하는 지문정보 생성부와, 상기 지문정보를 지문 중심 기준으로 특징점이 분산된 정도에 따라 분류하고 상기 분산도에 따라 지문정보를 분산하여 출력하는 지문정보 분산부, 및 상기 분산도에 따라 분산 출력된 지문정보를 저장하는 제1 지문정보 저장부 및 제2 지문정보 저장부를 포함한다. 또한 제1 지문정보 저장부에 등록된 인증 사용자의 지문 정보의 부분정렬과 그 정보를 기준으로 입력 지문정보를 변환하여 제2 지문정보 저장부에 등록된 지문정보와 정렬하는 것을 특징으로 한다.
지문, 인증, 보안토큰, 비밀분산, 특징점, 정렬

Description

비밀분산 기법을 이용한 지문정보 저장 장치, 비밀분산 기법을 이용한 지문 인증 시스템 및 비밀분산 기법을 이용한 지문 인증 방법{Apparatus For Storage Of Fingerprint Data Using Secret Distribution Technique, System For Authentication Of Fingerprint Data Using Secret Distribution Technique, And Method For Authentication Of Fingerprint Data Using Secret Distribution Technique}
본 발명은 지문 인증 장치, 방법, 시스템에 관한 것으로서, 특히 인증 사용자의 보안토큰을 기반으로 비밀분산 기법을 이용한 지문 정보 저장장치와 인증 장치, 지문 인증 방법, 지문 인증 시스템에 관한 것이다.
본 발명은 생체 정보 보안에 관한 것으로서, 특히 보안토큰을 이용하여 사용자의 지문 정보를 일부 보관함으로써, 퍼지 볼트(Fuzzy Vault)를 이용한 개인 지문 정보를 더욱 안전하게 보관할 수 있고, 은닉된 지문정보를 효율적으로 정렬하고, 정합함으로써 더욱 안전하고 효율적인 지문 인증을 수행할 수 있는 보안토큰 기반 지문 인증 방법에 관한 것이다.
최근, 사용자 인증 시스템에서는 사용자의 지문정보를 이용하는 방법이 대두 되고 있다. 그러나 지문정보가 타인에게 도용된다면 패스워드와 달리 변경이 불가능하거나 제한적이기 때문에 사용자의 지문정보는 더욱 안전하게 보관되어야 한다.
따라서 지문정보를 안전하게 보호하는 방법이 필요하며, 퍼지 개념을 적용한 퍼지볼트(Fuzzy Vault)라는 암호이론을 통하여 지문정보를 보호할 수 있는 방법이 등장하였다. 이러한 방법은 랜덤함수를 통하여 거짓 특징점(Chaff Minutiae)을 생성한 후, 사용자의 진정한 지문 특징점(Real Minutiae)과 함께 지문 템플릿을 구성하는 방법이다.
그러나 이러한 지문 퍼지볼트 시스템에 있어서 지문 정보의 보안성이 지문 템플릿으로부터 진정한 지문 특징점과 거짓 특징점을 구분하는 어려움에 기반하게 된다는 문제점이 대두된다.
최근 이러한 퍼지볼트 이론을 지문에 적용한 연구 결과가 다수 발표되고 있으나, 지문 센서에서 입력받은 지문영상의 크기가 제한적이기 때문에 거짓 특징점을 삽입할 수 있는 최대 개수가 제한된다는 문제가 있다. 즉, 사용자의 지문으로부터 추출할 수 있는 고정된 범위의 특징점 수에 비하여 상대적으로 과도한 수의 거짓 특징점을 지문 템플릿에 삽입하면 지문 인식률이 급격하게 떨어진다는 문제가 있다.
본 발명은 상술한 문제점들을 해결하기 위해 안출한 것으로서, 비밀분산 기법을 이용하여 지문 인식률의 성능저하 없이 보안토큰 기반 지문 퍼지볼트 시스템의 보안성을 향상시키는 방법과, 퍼지볼트 이론을 지문에 적용하였을 때 발생하는 자동정렬(Auto-Alignment) 문제를 기하학적 해싱 방법을 분산 적용하는 방법을 통하여 지문 인증을 수행하는 방법을 제공한다.
또한 본 발명은 지문정보를 보호하기 위하여 퍼지볼트 이론을 적용하여 생성된 지문 템플릿을 비밀 분산(Secret Distribution) 방식으로 보안토큰과 서버에 분산 저장하고, 보안토큰과 서버 중 어느 한 부분의 공격이라도 전체 지문정보를 알아낼 수 없도록 함으로써 더욱 안전하게 지문정보를 보호하는 지문 인증 시스템과 이를 구성하는 지문 저장 장치를 제공한다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 지문정보 저장 장치는 인증 사용자의 지문 영상에서 특징점의 정보를 추출하고 거짓 특징점의 정보를 삽입하여 지문정보를 생성하는 지문정보 생성부와, 상기 지문정보를 지문 중심 기준으로 특징점이 분산된 정도에 따라 분류하고 상기 분산도에 따라 지문정보를 분산하여 출력하는 지문정보 분산부, 및 상기 분산도에 따라 분산 출력된 지문정보를 저장하는 제1 지문정보 저장부 및 제2 지문정보 저장부를 포함한다.
본 발명에서 상기 생성된 지문정보가 분산 저장되는 저장부를 2 개로 한정하 였으나, 반드시 이에 제한되는 것은 아니며 분산 저장부를 2개 이상 복수 개로 구성할 수 있다.
본 발명에서 제1 지문정보 저장부는 지문 중심을 기준으로 한 특징점의 분산도가 낮은 지문정보가 저장되고, 상기 제2 지문정보 저장부는 지문 중심을 기준으로 한 특징점의 분산도가 큰 지문정보가 저장될 수 있다.
특히, 상기 제1 지문정보 저장부는 서버에 포함되고, 상기 제2 지문정보 저장부는 보안토큰에 포함될 수 있는데, 반드시 이에 한정되는 것은 아니며 제1 지문정보 저장부가 제2 지문정보 저장부보다 저장 용량이 큰 것으로 구성될 수 있다.
상기 보안토큰은 인증 사용자가 보유하는 보안토큰일 수 있다.
인증 사용자의 지문정보가 저장, 등록되는 저장부를 이중적 혹은 다중적으로 구성함으로써 어느 하나의 저장부가 공격되더라도 전체 지문정보를 알아낼 수 없도록 안전하게 지문정보가 보안되는 것이다.
본 발명에서 상기 보안토큰에 저장되는 지문정보의 지문 특징점의 개수는 인증 사용자의 전체 지문 특징점의 개수보다 작을 수 있다.
본 발명에서 상기 지문정보 생성부는, 센싱장치로부터 입력된 인증 사용자의 지문 영상에서 특징점을 추출하고 특징점의 위치, 각도, 형태, 지문 중심을 기준으로 하는 분산도로 구성되는 지문 정보를 등록하는 진정 지문정보 생성부와, 및 특징점의 위치, 각도, 형태, 지문 중심을 기준으로 하는 분산도로 구성되는 거짓 지문 정보를 생성하고 생성된 거짓 지문 정보를 상기 등록된 진정 지문정보에 삽입하는 부진정 지문정보 생성부로 구성될 수 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 지문 인증 시스템은, 사용자의 입력 지문 영상에서 특징점을 추출하고 특징점의 위치, 각도, 형태, 지문 중심을 기준으로 하는 분산도로 구성되는 지문 정보를 생성하는 입력 지문정보 생성부와, 상기 입력 지문정보를 기하학적 해싱 기법을 적용하여 입력 해쉬 테이블로 생성하는 입력 해쉬 테이블 생성부와, 인증 사용자의 지문 영상에서 특징점의 정보를 추출하고 거짓 특징점의 정보를 삽입하여 지문정보를 생성한 후, 상기 지문정보 중 지문 중심 기준으로 분산도가 낮은 지문정보를 저장한 제1 지문정보 저장부로부터 기등록된 지문정보를 추출하고 기하학적 해싱 기법을 적용하여 1차 등록 해쉬 테이블을 생성하는 1차 등록 해쉬 테이블 생성부와, 상기 입력 해쉬 테이블 및 상기 1차 등록 해쉬 테이블을 정렬하여 지문정보를 정합한 후 거짓 지문 정보를 삭제하는 1차 지문정보 정렬 및 정합부와, 상기 정렬 및 정합된 지문정보 및 상기 입력 지문정보를 이용하여 부분정렬 정보를 생성하고 이를 전송하는 부분정렬 지문정보 생성 및 전송부와, 상기 인증 사용자의 지문정보 중 지문 중심 기준으로 분산도가 큰 지문정보를 저장한 제2 지문정보 저장부로부터 기등록된 지문정보를 추출하고 기하학적 해싱 기법을 적용하여 2차 등록 해쉬 테이블을 생성하는 2차 등록 해쉬 테이블 생성부와, 상기 전송받은 부분정렬 지문정보를 이용한 기하학적 해싱 기법을 적용하여 입력 지문정보의 부분 입력 해쉬 테이블을 생성하는 부분 입력 해쉬 테이블 생성부와, 상기 부분 입력 해쉬 테이블 및 상기 2차 등록 해쉬 테이블을 정렬하여 지문정보를 정합한 후 거짓 지문 정보를 삭제하는 2차 지문정보 정렬 및 정합부와, 및 상기 1차 지문정보 정렬 및 정합부, 및 2차 지문정보 정렬 및 정합부로부터 입 력 지문정보의 인증 결과를 검출하는 사용자 인증부를 포함한다.
본 발명에서 상기 1차 등록 해쉬 테이블 생성부, 1차 지문정보 정렬 및 정합부, 및 부분정렬 지문정보 생성 및 전송부는 서버를 구성하고, 상기 2차 등록 해쉬 테이블 생성부, 부분 입력 해쉬 테이블 생성부, 2차 지문정보 정렬 및 정합부는 보안토큰을 구성할 수 있으나 반드시 이에 제한되지 않는다.
상기 보안 토큰은 인증 사용자가 보유한 보안 저장 장치로서, 보안 토큰 이외에 본 발명 분야에 속하는 당업자가 공지된 기술로부터 다양하게 안출해낼 수 있는 저장 장치로 대체될 수 있다.
상술한 본 발명의 목적을 달성하기 위한 비밀분산 기법을 이용한 지문 인증 방법은 인증 사용자의 지문 영상에서 추출한 특징점의 정보에 거짓 특징점의 정보를 삽입하여 생성한 지문정보 중 일부의 지문정보를 제1 지문정보 저장부에 등록하고, 등록되지 않은 나머지 지문정보를 제2 지문정보 저장부에 등록하는 지문정보의 분산 등록 단계와, 상기 제1 지문정보 저장부에 등록된 지문정보와 입력 지문정보를 정렬하는 1차 지문정보 정렬 단계와, 상기 제1 지문정보 저장부에 등록된 지문정보와 입력 지문정보의 부분정렬 지문정보를 생성하고 전송하는 단계와, 상기 전송된 부분정렬 지문정보를 이용한 입력 지문정보와 상기 제2 지문정보 저장부에 등록된 지문정보를 정렬하는 2차 지문정보 정렬 단계, 및 상기 1차 지문정보 정렬 단계와 2차 지문정보 정렬 단계의 결과를 이용하여 입력 지문정보의 인증 사용자 지문정보에 대한 부합여부를 결정하는 인증 결과의 검출 단계를 포함한다.
본 발명의 지문 인증 방법에 있어서, 상기 제1 지문정보 저장부는 제2 지문 정보 저장부보다 용량이 크고 보안성이 강화된 것이 바람직하다. 이에 따라 상기 제1 지문정보 저장부에 분산, 저장되는 인증 사용자의 지문정보 중 일부는 상기 제2 지문정보 저장부에 분산, 저장되는 지문정보보다 신뢰성이 높은 지문 특징점에 관한 정보일 수 있다. 상기 신뢰성이 높은 지문 특징점들의 판단 기준은 특별히 제한되지 않지만, 당해 발명 분야의 당업자에게 공지된 내용으로부터 도출할 수 있는 판단지표를 근거로 선정될 수 있다.
바람직하게는 지문 중심 근처에 위치하는 지문 특징점들이 다른 위치에 있는 특징점보다 신뢰성이 높다고 할 수 있으므로 지문의 가운데 중심점을 기준으로 특징점이 얼마나 떨어져 있는지 나타내는 거리 혹은 지문 중심점을 기준으로 특징점이 분산된 정도(분산도) 등을 판단지표로 할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 지문 인증 방법에 있어서 상기 제1 지문정보 저장부에 등록되는 지문정보는, 인증 사용자의 지문 영상에서 특징점의 정보를 추출하고 지문 중심 기준으로 특징점이 분산된 정도에 따라 분류할 경우 상기 특징점의 분산도가 낮은 지문정보일 수 있다.
이 때 특징점의 분산도가 낮은 지문정보란, 인증 사용자의 전체 지문 특징점의 분산도를 낮은 순위에서 높은 순위로 순차적으로 배열할 경우 낮은 순위를 기준으로 50% 이내에 속하는 분산도를 가지는 특징점의 지문정보가 해당된다. 지문 중심을 기준으로 하기 때문에 지문 중심에서 멀게 위치하는 특징점들은 분산도가 크다고 할 수 있고 지문 중심에서 가깝게 위치하는 특징점일 수록 분산도가 낮아 집중되어 있다고 본다.
본 발명의 지문 인증 방법에서 상기 제1 지문정보 저장부는 서버에 포함되고, 상기 제2 지문정보 저장부는 보안토큰에 포함될 수 있다. 상기 보안토큰에 저장되는 특징점의 개수는 인증 사용자의 특징점의 개수보다 작은 것을 특징으로 한다.
또한 본 발명의 지문 인증 방법에서 상기 특징점의 정보는 특별히 제한되지 않으나, 특징점의 위치, 각도, 형태, 및 지문 중심을 기준으로 하는 분산도 중에서 선택되는 어느 하나 이상의 정보일 수 있다.
상기 1차 지문정보 정렬 단계와 2차 지문정보 정렬 단계는, 상기 제1 지문정보 저장부에 등록된 지문정보, 입력 지문정보, 전송된 부분정렬 지문정보를 이용한 입력 지문정보, 및 제2 지문정보 저장부에 등록된 지문정보를 기하학적 해싱 기법을 적용하여 해쉬 테이블로 각각 생성하여 정렬하는 것을 특징으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 비밀분산 기법을 이용한 지문 인증 방법은, 인증 사용자의 지문 영상에서 특징점으로 구성되는 복수 개의 지문 정보에 가짜 특징점을 삽입하여 지문 정보를 은닉하는 단계와, 상기 은닉된 지문 정보의 일부를 서버에 등록하고, 상기 은닉된 지문 정보 중 서버에 등록되지 않은 나머지의 지문 정보를 상기 인증 사용자의 보안토큰에 등록하는 인증 사용자의 지문 정보 분산 등록 단계와, 서버에 등록된 인증 사용자의 지문 정보 부분정렬 단계와 전송된 부분정렬 정보를 기준으로 보안토큰에서의 입력지문 정보 정렬 단계와, 및 상기 단계의 결과를 이용하여 사용자 인증을 수행하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 인증 사용자의 지문 정보의 분산 등록 단계에서, 상기 보안토큰의 사용자 특징점만을 이용하여 다항식을 복원할 수 없도록 하기 위하여 인증 사용자의 특징점보다 적은 수의 사용자 특징점만을 보안토큰에 저장할 수 있다.
한편 상기 지문 정보를 분산 저장할 때 서버가 정확한 부분정렬 정보를 선정할 수 있도록 신뢰성이 높은 특징점들을 서버에 저장하는 것이 바람직하다.
상기 서버에 등록된 인증 사용자의 지문 정보 부분정렬 단계와 전송된 부분정렬 정보를 기준으로 보안토큰에 등록된 지문 정보 정렬 단계는, 서버의 특징점을 자동정렬하기 위하여 모든 특징점을 기준점으로 하였을 때 변환된 특징점 정보를 해쉬 테이블로 생성한 후, 해쉬 테이블로 생성된 정보 중 입력지문과 가장 높은 정합률을 보이는 일부의 기준점 정보와 사용자 인증을 위한 정합된 특징점 정보를 변형하여 부분정렬 정보로 생성하여 보안토큰에게 전송하는 방법에 의해 수행된다.
또한 보안토큰은 서버에서의 특징점 자동정렬 방법과는 다르게 전송받은 부분정렬 정보만을 이용하여 입력지문의 해쉬 테이블을 생성함으로써 보안토큰의 계산량을 줄이고 보안토큰의 특징점을 비교하기 위한 입력지문의 자동정렬을 수행한다.
본 발명에 따르면, 생체 정보를 안전하게 보호하기 위하여 일반적으로 사용되는 퍼지 볼트 이론을 이용하고, 인증 사용자의 지문 정보를 서버와 보안토큰와 같이 복수 개의 저장부을 이용하여 각각 저장함으로써 개인 정보를 안전하게 보호할 수 있다.
또한, 각 복수 개의 저장부의 지문정보를 추출하여 자동정렬하는 방법을 제공하여 유비쿼터스 임베디드 환경에서 보안토큰과 같은 보조 저장장치에 지문 정보를 저장하는 정책으로 활용될 수 있을 뿐만 아니라 기존의 지문 정보 서버 등에 사용되는 메모리나 정보의 가용성을 극대화할 수 있는 효과가 있다.
본 발명에 따르면 생체인식 기술의 문제점인 프라이버시 문제를 해결할 수 있는 기술로서, 지문 특징점의 분산 방법 및 보안토큰과 서버과 같은 다중적 저장부의 자동정렬 방법을 특징으로 하는 지문 인증 방법을 제공하기 때문에 생체인식 산업체의 매출을 증가시키는 경제적인 효과를 얻을 수 있다.
이하, 첨부되는 도면을 참조하여 본 발명의 실시형태들을 상세히 설명하도록 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 비밀분산 기법을 이용한 지문 인증 방법을 나타낸 흐름도이다.
우선 인증 사용자의 지문 영상에서 특징점으로 구성되는 복수개의 지문 정보에 가짜 특징점을 삽입하여 지문 정보를 은닉한다.(110)
그 다음, 은닉된 지문 정보의 일부를 서버에 등록하고, 상기 은닉된 지문 정보 중 서버에 등록되지 않은 나머지의 지문 정보를 상기 인증 사용자의 보안토큰에 등록함으로써 상기 인증 사용자의 지문 정보를 보안 등록한다.(120)
인증 사용자가 입력된 자신의 입력 지문 정보와 서버에 저장된 지문 정보를 이용하여 부분정렬을 수행하는 과정(130) 및 전송된 부분정렬 정보를 기준으로 보 안토큰에서의 입력지문 정보를 정렬한다.(140)
마지막으로, 사용자 인증을 수행한다.(150)
구체적으로 각 수행 단계를 살펴보면 다음과 같다.
일반적으로 보안토큰 기반의 인증 시스템에서는 패스워드 대신에 사용자의 지문정보를 이용하는 인증 방법이 많이 사용되어지는데, 보안토큰의 분실이나 위조로 인해 지문정보가 유출되어 악용될 수 있다. 따라서 보안토큰의 지문정보가 유출되는 것을 막고, 보안토큰의 지문정보만으로는 사용자 인증을 할 수 없도록 하는 지문정보 보호방법이 필요하다. 즉, 보안토큰 기반의 지문정보 보호에 관한 상기 과정(120)과 같이 지문정보를 보안토큰과 서버에 나누어 저장함으로써 전체 지문정보의 유출을 막고, 사용자 인증단계에서는 보안토큰의 지문정보와 사용자의 입력지문, 그리고 서버의 지문정보 모두를 이용하는 방법이 필요하다.
본 발명의 일 실시예에서는 퍼지볼트 이론의 바탕이 되는 비밀 분산 개념을 확대 적용하여 보안토큰의 지문정보를 보호한다. 즉, 비밀 정보인 지문정보를 보안토큰과 서버에 분산 저장하는 경우, 공격자가 사용자의 지문정보를 알기 위해서는 보안토큰과 서버에 저장된 각각의 지문정보를 모두 알아야한다.
지문정보를 보호하기 위해 퍼지볼트가 적용된 지문 템플릿을 나누어 저장할 경우, 나누어지는 지문 특징점의 개수에 따라 지문 인식률과 보안성이 달라진다. 따라서 지문 인식률과 보안성을 모두 고려하여 지문 템플릿을 나누어 저장하는 방법이 필요하다.
먼저, 지문 템플릿을 분산 저장하기 위해서는 보안토큰에 저장할 특징점의 개수를 결정한다. 사용자 특징점은 퍼지볼트 이론에서 사용된 다항식을 복원하기 위하여 사용되며, 다항식의 차수가 d이면 다항식을 복원하기 위해서는 d+1개의 사용자 특징점이 필요하다.
따라서 보안토큰의 경우, 보안토큰의 사용자 특징점만을 이용하여 다항식을 복원할 수 없도록 하기 위하여 d+1개보다 작은 수의 사용자 특징점을 보안토큰에 저장한다.
또한, 보안토큰에 저장될 특징점의 위치는 인식률에 영향을 준다. 서버에서의 부분정렬 정보를 결정하는 특징점의 정보가 신뢰성이 낮으면 보안토큰의 특징점 정렬을 올바르게 수행하지 못한다.
따라서 특징점을 분산 저장하는 방법에서 특징점의 위치를 고려하는 방법이 필요하다.
대부분 특징점은 지문의 중심에 집중되어 있고 추출 빈도수가 높기 때문에, 중심점 부근에 위치하는 특징점을 기준점으로 선택하면 올바른 특징점 정렬을 하게 될 가능성이 높아진다. 즉, 지문 중심 부근에 위치하는 특징점은 다른 위치에 있는 특징점보다 신뢰성이 높다고 할 수 있으며, 지문 가장자리에 위치하는 특징점의 경우에는 신뢰성이 낮다. 따라서 지문 템플릿을 분산 저장할 때 서버가 정확한 부분정렬 정보를 선정할 수 있도록 신뢰성이 높은 특징점들을 서버에 저장한다.
다음으로 보안토큰과 서버에서의 지문 자동정렬 방법에 관한 단계로서 130 내지 150이 수행된다.
서버의 특징점 자동정렬은 사용자 인증 단계에서 이루어진다. 본 발명의 일 실시예에서는 기하학적 해싱 기법을 서버와 보안토큰에 각각 적용하여 자동정렬 문제를 해결하였다. 그러나 기하학적 해싱 기법은 모든 특징점을 기준으로 하여 변환된 특징점 정보를 해쉬 테이블로 생성하기 때문에 많은 메모리를 필요로 한다. 더욱이 보안토큰은 자원 제약적이기 때문에 효율적으로 기하학적 해싱 기법을 적용할 필요가 있다.
따라서 보안토큰에서 자동정렬할 때에는 서버에서 이루어진 자동정렬 정보의 일부인 부분정렬 정보를 이용하여 정렬한다. 또한 부분정렬 정보는 지문정보를 포함하기 때문에 전송하는 단계에서 지문정보 유출을 방지해야 한다.
사용자 인증 단계로서 우선 서버의 특징점과 입력지문을 비교한다(130). 즉, 서버의 특징점을 기하학적 해싱 기법을 적용하여 해쉬 테이블을 생성하고 입력지문과 비교하는 것이다.
다음으로, 서버에서 부분정렬 정보를 선정한 후, 보안토큰에게 전송하는 단계이다. 부분정렬 정보는 보안토큰의 특징점을 자동정렬하기 위해 필요한 정렬 정보로써 전체 지문 특징점을 자동정렬할 때 기준으로 선정될 가능성이 높은 특징점의 정보를 포함하고 있다. 그러나 부분정렬 정보는 지문정보의 일부를 포함하기 때문에 전송하는 단계에서 특징점의 정보가 유출될 문제가 발생한다.
따라서 서버의 기준점인 특징점의 정보를 전송하지 않고, 정합된 특징점의 정보(정렬단계가 이루어진 등록지문, 입력지문)와 입력지문의 변환 전 특징점의 거리를 이용하여 부분정렬 정보를 생성한다. 또한, 서버는 정합된 특징점을 이용하여 d차 보다 낮은 d＇차의 다항식을 복원한 후, 복원된 다항식의 계수를 부분정렬 정보를 생성한다.
사용자 인증의 마지막은 보안토큰과 입력지문을 비교하는 단계이다. 보안토큰은 자원이 제약적인 특성을 갖기 때문에 서버에서 특징점 자동정렬 방법으로 사용된 기하학적 해싱 기법과는 다른 서버로부터 전송받은 부분정렬 정보만을 이용한 기하학적 해싱 기법을 적용한다. 보안토큰은 전송받은 부분정렬 정보만을 이용하여 입력지문의 해쉬 테이블을 생성한 후, 보안토큰에 저장된 특징점과 비교하게 된다(140). 또한, 정합 결과와 부분정렬 정보의 d＇차 다항식 계수를 이용하여 d차 다항식의 복원을 시도함으로써 사용자 인증 여부를 확인한다(150).
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 비밀분산 기법을 이용한 지문정보 저장 장치의 구성과 저장 방법을 나타낸 도면이다.
즉, 도 2를 참조하면 인증 사용자가 자신의 지문정보를 복수 개의 저장부에 저장,등록하는 과정을 보여준다.
먼저 인증 사용자의 지문 영상이 캡쳐되면, 상기 지문 영상정보를 입력받아 진정 지문정보 생성부(210)에서 인증 사용자의 진정한 지문 특징점을 추출하고 이에 대한 위치, 각도, 형태, 지문 중점을 기준으로 한 분산도 등의 특징점 정보를 생성한다.
다음으로 부진정 지문정보 생성부(220)에서는 특징점의 위치, 각도, 형태, 지문 중심을 기준으로 하는 분산도로 구성되는 거짓 지문 정보를 생성하고 생성된 거짓 지문 정보를 상기 등록된 진정 지문정보에 삽입한다.
상기 진정 지문정보 생성부(210)와 부진정 지문정보 생성부(220)는 지문정보 생성부를 구성한다.
지문정보 생성부에서는 센서를 통해 입력된 인증 사용자의 등록지문의 특징점 추출과 거짓 특징점의 삽입단계를 통하여 지문 템플릿을 생성한다.
도 2에 도시되지는 않았지만, 본 발명의 일 실시예에 따른 지문 저장 장치와 지문 인증 시스템은 상기 지문 템플릿을 특징점의 신뢰도를 기준하여 분류하고 상기 특징점의 신뢰도에 따라 지문정보를 분산하여 출력하는 지문정보 분산부를 포함할 수 있다. 상기 생성된 지문 템플릿은 특징점의 신뢰성과 보안성을 고려하여 복수 개의 저장부에 분산 저장되어진다.
본 발명의 일 실시예에서는 상기 저장부 중 지문 특징점의 신뢰도가 높은 지문 정보를 제1 지문정보 저장부에 저장하고, 이에 저장되지 않은 나머지 지문 특징점에 관한 지문정보를 제2 지문정보 저장부에 저장한다.
상기 제1 지문정보 저장부는 서버에 포함되고, 제2 지문정보 저장부는 보안토큰에 포함될 수 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 비밀분산 기법을 이용한 지문 인증 시스템의 인증 처리 중 일부를 나타낸 도면이다.
도 3을 참조하면 제1 지문정보 저장부를 포함하는 서버(310)와 제2 지문정보 저장부를 포함하는 보안토큰(320)에 있어서 지문 정보를 자동정렬하는 방법을 설명 하고 있다.
서버(310)에서는 서버에 저장된 지문정보의 특징점을 자동정렬하기 위하여 모든 특징점을 기준점으로 하였을 때 변환된 특징점 정보를 해쉬 테이블로 생성한다.
해쉬 테이블로 생성된 정보 중 입력지문과 가장 높은 정합률을 보이는 일부의 기준점 정보를 변형한 정보와 사용자 인증에 필요한 다항식 계수를 생성하여 보안토큰(320)에게 전송한다. 보안토큰(320)은 서버에서의 특징점 지문 정보 자동정렬 방법과는 다르게 전송받은 부분정렬 정보만을 이용하여 입력지문의 부분 해쉬 테이블을 생성함으로써 보안토큰의 계산량을 줄이고 보안토큰에 저장된 특징점의 지문정보의 자동정렬을 수행한다.
이상 본 발명의 구체적 실시형태와 관련하여 본 발명을 설명하였으나 이는 예시에 불과하며 본 발명은 이에 제한되지 않는다. 당업자는 본 발명의 범위를 벗어나지 않고 설명된 실시형태를 변경 또는 변형할 수 있으며, 이러한 변경 또는 변형도 본 발명의 범위에 속한다. 또한, 본 명세서에서 설명한 각 구성요소는 당업자가 공지된 다양한 요소로부터 용이하게 선택하여 대체할 수 있다. 또한 당업자는 본 명세서에서 설명된 구성요소 중 일부를 성능의 열화 없이 생략하거나 성능을 개선하기 위해 구성요소를 추가할 수 있다. 뿐만 아니라, 당업자는 실시 환경이나 장비에 따라 본 명세서에서 설명한 방법 단계의 순서를 변경할 수도 있다. 따라서 본 발명의 범위는 설명된 실시형태가 아니라 특허청구범위 및 그 균등물에 의해 결정 되어야 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 비밀분산 기법을 이용한 지문 인증 방법을 나타내는 흐름도.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 비밀분산 기법을 이용한 지문정보 저장 장치의 구성과 저장 방법을 나타내는 간략도.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 비밀분산 기법을 이용한 지문 인증 시스템의 인증 처리 중 일부를 나타내는 간략도.
{도면의 주요부호에 대한 설명}
210 : 진정 지문정보 생성부 220 : 부진정 지문정보 생성부
230 : 제1 지문정보 저장부 240 : 제2 지문정보 저장부
310 : 서버 320 : 보안토큰

Claims (14)

  1. 인증 사용자의 지문 영상에서 특징점의 정보를 추출하고 거짓 특징점의 정보를 삽입하여 지문정보를 생성하는 지문정보 생성부;
    상기 지문정보를 지문 중심 기준으로 특징점이 분산된 정도에 따라 분류하고 상기 분산도에 따라 지문정보를 분산하여 출력하는 지문정보 분산부; 및
    상기 분산도에 따라 분산 출력된 지문정보를 저장하는 제1 지문정보 저장부 및 제2 지문정보 저장부를 포함하는 비밀분산 기법을 이용한 지문정보 저장 장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 제1 지문정보 저장부는 지문 중심을 기준으로 한 특징점의 분산도가 낮은 지문정보가 저장되고, 상기 제2 지문정보 저장부는 지문 중심을 기준으로 한 특징점의 분산도가 큰 지문정보가 저장되는 것을 특징으로 하는 지문정보 저장 장치.
  3. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,
    상기 제1 지문정보 저장부는 서버에 포함되고, 상기 제2 지문정보 저장부는 보안토큰에 포함되는 것을 특징으로 하는 지문정보 저장 장치.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 보안토큰에 저장되는 특징점의 개수는 인증 사용자의 특징점의 개수보 다 작은 것을 특징으로 하는 지문정보 저장 장치.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 지문정보 생성부는,
    센싱장치로부터 입력된 인증 사용자의 지문 영상에서 특징점을 추출하고 특징점의 위치, 각도, 형태, 지문 중심을 기준으로 하는 분산도로 구성되는 지문 정보를 등록하는 진정 지문정보 생성부; 및
    특징점의 위치, 각도, 형태, 지문 중심을 기준으로 하는 분산도로 구성되는 거짓 지문 정보를 생성하고 생성된 거짓 지문 정보를 상기 등록된 진정 지문정보에 삽입하는 부진정 지문정보 생성부로 구성되는 것을 특징으로 하는 지문정보 저장 장치.
  6. 사용자의 입력 지문 영상에서 특징점을 추출하고 특징점의 위치, 각도, 형태, 지문 중심을 기준으로 하는 분산도로 구성되는 지문 정보를 생성하는 입력 지문정보 생성부;
    상기 입력 지문정보를 기하학적 해싱 기법을 적용하여 입력 해쉬 테이블로 생성하는 입력 해쉬 테이블 생성부;
    인증 사용자의 지문 영상에서 특징점의 정보를 추출하고 거짓 특징점의 정보를 삽입하여 지문정보를 생성한 후, 상기 지문정보 중 지문 중심 기준으로 분산도가 낮은 지문정보를 저장한 제1 지문정보 저장부로부터 기등록된 지문정보를 추출 하고 기하학적 해싱 기법을 적용하여 1차 등록 해쉬 테이블을 생성하는 1차 등록 해쉬 테이블 생성부;
    상기 입력 해쉬 테이블 및 상기 1차 등록 해쉬 테이블을 정렬하여 지문정보를 정합한 후 거짓 지문 정보를 삭제하는 1차 지문정보 정렬 및 정합부;
    상기 정렬 및 정합된 지문정보 및 상기 입력 지문정보를 이용하여 부분정렬 정보를 생성하고 이를 전송하는 부분정렬 지문정보 생성 및 전송부;
    상기 인증 사용자의 지문정보 중 지문 중심 기준으로 분산도가 큰 지문정보를 저장한 제2 지문정보 저장부로부터 기등록된 지문정보를 추출하고 기하학적 해싱 기법을 적용하여 2차 등록 해쉬 테이블을 생성하는 2차 등록 해쉬 테이블 생성부;
    상기 전송받은 부분정렬 지문정보를 이용한 기하학적 해싱 기법을 적용하여 입력 지문정보의 부분 입력 해쉬 테이블을 생성하는 부분 입력 해쉬 테이블 생성부;
    상기 부분 입력 해쉬 테이블 및 상기 2차 등록 해쉬 테이블을 정렬하여 지문정보를 정합한 후 거짓 지문 정보를 삭제하는 2차 지문정보 정렬 및 정합부; 및
    상기 1차 지문정보 정렬 및 정합부, 및 2차 지문정보 정렬 및 정합부로부터 입력 지문정보의 인증 결과를 검출하는 사용자 인증부를 포함하는 비밀분산 기법을 이용한 지문 인증 시스템.
  7. 제 6항에 있어서,
    상기 1차 등록 해쉬 테이블 생성부, 1차 지문정보 정렬 및 정합부, 및 부분정렬 지문정보 생성 및 전송부는 서버를 구성하고, 상기 2차 등록 해쉬 테이블 생성부, 부분 입력 해쉬 테이블 생성부, 2차 지문정보 정렬 및 정합부는 보안토큰을 구성하는 것을 특징으로 하는 비밀분산 기법을 이용한 지문 인증 시스템.
  8. 인증 사용자의 지문 영상에서 추출한 특징점의 정보에 거짓 특징점의 정보를 삽입하여 생성한 지문정보 중 일부의 지문정보를 제1 지문정보 저장부에 등록하고, 등록되지 않은 나머지 지문정보를 제2 지문정보 저장부에 등록하는 지문정보의 분산 등록 단계;
    상기 제1 지문정보 저장부에 등록된 지문정보와 입력 지문정보를 정렬하는 1차 지문정보 정렬 단계;
    상기 제1 지문정보 저장부에 등록된 지문정보와 입력 지문정보의 부분정렬 지문정보를 생성하고 전송하는 단계;
    상기 전송된 부분정렬 지문정보를 이용한 입력 지문정보와 상기 제2 지문정보 저장부에 등록된 지문정보를 정렬하는 2차 지문정보 정렬 단계; 및
    상기 1차 지문정보 정렬 단계와 2차 지문정보 정렬 단계의 결과를 이용하여 입력 지문정보의 인증 사용자 지문정보에 대한 부합여부를 결정하는 인증 결과의 검출 단계를 포함하는 비밀분산 기법을 이용한 지문 인증 방법.
  9. 제 8항에 있어서,
    상기 제1 지문정보 저장부에 등록되는 지문정보는, 인증 사용자의 지문 영상에서 특징점의 정보를 추출하고 지문 중심 기준으로 특징점이 분산된 정도에 따라 분류할 경우 상기 특징점의 분산도가 낮은 지문정보인 것을 특징으로 하는 비밀분산 기법을 이용한 지문 인증 방법.
  10. 제 9항에 있어서,
    상기 특징점의 분산도가 낮은 지문정보는, 인증 사용자의 전체 지문 특징점의 분산도에 있어서 낮은 순위로 50% 이내에 속하는 분산도를 가지는 특징점의 지문정보인 것을 특징으로 하는 비밀분산 기법을 이용한 지문 인증 방법.
  11. 제 8항에 있어서,
    상기 제1 지문정보 저장부는 서버에 포함되고, 상기 제2 지문정보 저장부는 보안토큰에 포함되는 것을 특징으로 하는 비밀분산 기법을 이용한 지문 인증 방법.
  12. 제 11항에 있어서,
    상기 보안토큰에 저장되는 특징점의 개수는 인증 사용자의 특징점의 개수보다 작은 것을 특징으로 하는 비밀분산 기법을 이용한 지문 인증 방법.
  13. 제 8항에 있어서,
    상기 특징점의 정보는 특징점의 위치, 각도, 형태, 및 지문 중심을 기준으로 하는 분산도 중에서 선택되는 어느 하나 이상의 정보인 것을 특징으로 하는 비밀분산 기법을 이용한 지문 인증 방법.
  14. 제 8항에 있어서,
    상기 1차 지문정보 정렬 단계와 2차 지문정보 정렬 단계는, 상기 제1 지문정보 저장부에 등록된 지문정보, 입력 지문정보, 전송된 부분정렬 지문정보를 이용한 입력 지문정보, 및 제2 지문정보 저장부에 등록된 지문정보를 기하학적 해싱 기법을 적용하여 해쉬 테이블로 각각 생성하여 정렬하는 것을 특징으로 하는 비밀분산 기법을 이용한 지문 인증 방법.
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