KR20110053783A - 서명정보 입력부를 구비한 스마트 카드 및 사용자 인증방법 - Google Patents

서명정보 입력부를 구비한 스마트 카드 및 사용자 인증방법 Download PDF

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Abstract

서명정보 입력부를 구비한 스마트 카드 및 사용자 인증방법을 개시한다. 본 발명의 일양상에 따른 서명정보 입력부를 구비한 스마트 카드는, 사용자의 서명정보를 입력받는 서명정보 입력부와, 다수의 서명인식 알고리즘이 저장된 메모리와, 이들 서명인식 알고리즘 중에서 사용자에 의해 설정된 서명인식 알고리즘을 이용하여 서명정보 입력부로부터 입력받은 사용자의 서명정보에 대한 인식을 수행함으로써 사용자 인증을 수행하는 제어부를 포함한다. 이에 따라 사용자로부터 획득된 서명정보가 스마트 카드 내에서만 사용되므로 서명정보의 유출을 방지하고 보안을 강화할 수 있을 뿐만 아니라, 사용자 인식 오류를 감소시킬 수 있다.
스마트 카드, 서명정보

Description

서명정보 입력부를 구비한 스마트 카드 및 사용자 인증방법{Smart card with sign pad, and method of user authentification}
본 발명은 스마트 카드에 관한 것으로, 보다 상세하게는 서명정보 입력부를 구비한 스마트 카드 및 사용자 인증방법에 관한 것이다.
전자결제와 관련된 인프라가 확충되면서 신용카드, 체크카드 및 직불카드 중 적어도 하나 이상의 전자결제수단을 기반으로 하는 후불 또는 직불 형태의 전자결제 서비스가 일반화되었다.
스마트 카드는 전자 회로를 포함하는 소형 신용 카드 크기의 디바이스를 말하며, 다양한 분야에서 응용되고 있다. 스마트 카드는 일반적으로 내부 메모리 및 프로세서와, 스마트 카드가 삽입되는 단말기에 대한 전기적 접속을 형성하기 위한 외부 접촉 패드를 포함한다. 스마트 카드와 단말기의 인터페이스인 전기적 접속을 통해, 사용자는 개인 정보 또는 시스템 정보에 대한 액세스 제어와, 단말기의 기능과 관련된 여러가지 제어를 수행할 수 있다. 일반적으로 스마트 카드에 저장되는 정보는 개인 식별 번호(Personal Identification Number, PIN)와 같은 인식 정보, 전자 신용 총액과 같은 재정 정보 및 개인 정보이다.
한편, 전자결제 가맹점에 구비된 결제 단말기를 통해 고객으로부터 전자서명정보를 입력받기 위해서는, 사용자로부터의 서명을 입력받을 수 있는 사인 패드(sign pad)와 같은 전자 서명정보 입력장치를 결제 단말기에 연결하여 사용해야 한다. 전자 서명정보 입력장치를 통해 취득한 서명정보는 자체적으로 사용자를 식별하거나 인식하는데 사용되지 않기 때문에 이 서명정보는 위조될 수 있고, 더 나아가 사용자로부터 서명을 입력받기 위해 모든 전자결제 가맹점에서 전자 서명정보 입력장치가 필요하다.
그리고, 취득한 서명정보를 인식하여 사용자별로 식별하기 위한 여러가지 서명인식 알고리즘이 존재한다. 서명의 형태는 개인에 따라 상이하기 때문에, 각 개인의 서명특성에 따른 최적화된 알고리즘이 필요하다. 한편, 서명을 인식하기 위해 서명정보 입력장치에서 특징점을 추출하여 기 저장된 사용자 정보와 매칭하기 때문에 보안에 취약하다.
또한, 서명에 대한 인식율을 높이기 위해서는 개인에 따라 상이한 서명 인식 알고리즘을 사용하여야 하는데 사인패드와 같은 서명정보 입력장치에서 이러한 인식을 수행하면 다양한 개인의 서명특성을 반영하기 어렵기 때문에, 서명인식 알고리즘은 보안성이 있는 스마트 카드 IC 칩의 메모리에 탑재되는 것이 바람직하다.
전술한 문제점을 해결하기 위해 본 발명에서는, 사용자 서명정보와 사용자에 최적화된 서명정보 인식 알고리즘을 스마트 카드 메모리에 저장하여 보안성을 높이 고 인식율을 향상시킨, 서명정보 입력부를 구비한 스마트 카드 및 이 스마트 카드에서의 사용자 인증방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
그리고, 스마트 카드에 구비된 서명정보 입력부는 서명 정보를 스마트카드의 제어부로 전송하여 스마트카드 칩의 메모리에 저장된 인식 알고리즘을 사용하여 특징점 추출 등을 실시하여 사용자 본인을 인식하도록 하여 보안성을 강화시킨, 서명정보 입력부를 구비한 스마트 카드 및 사용자 인증방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 일 양상에 따른 서명정보 입력부를 구비한 스마트 카드는, 사용자의 서명정보를 입력받는 서명정보 입력부; 적어도 하나의 서명인식 알고리즘이 저장된 메모리; 및 상기 서명인식 알고리즘 중 사용자에 의해 설정된 서명인식 알고리즘을 이용하여 상기 서명정보 입력부로부터 입력받은 사용자의 서명정보에 대한 인식을 수행함으로써 사용자 인증을 수행하는 제어부를 포함한다.
본 발명의 다른 양상에 따른 서명정보를 입력받는 스마트 카드에서의 사용자 인증방법은, 스마트 카드에 구비된 서명정보 입력부를 통해 사용자의 서명정보를 입력받는 단계; 및 상기 스마트 카드의 메모리에 저장된 서명인식 알고리즘을 이용하여, 상기 서명정보 입력부로부터 입력받은 사용자의 서명정보에 대한 본인 인식을 수행하는 단계를 포함한다.
본 발명의 서명정보 입력부를 구비한 스마트 카드는 사용자로부터 획득한 서 명정보가 스마트 카드 내에서만 사용되며, 서명을 인식하는 과정에 있어 스마트 카드의 메모리에 저장된 서명 인식 알고리즘을 사용하므로, 서명정보의 유출을 방지하고 보안성을 강화할 수 있다. 다시 말하면, 사용자의 서명정보가 다른 시스템 혹은 장치에 노출되어 개인의 프라이버시가 침해되는 위험을 최소화할 수 있다.
그리고, 사용자의 서명 인식율을 향상시키기 위해 사용자의 서명인식 알고리즘을 업그레이드하는 것을 보다 용이하게 할 수 있으며, 전자결제 가맹점에 별도의 사인 패드를 설치할 필요가 없게 된다. 또한, 사용자의 서명 특성에 따라 서로 상이한, 개인별 최적화된 알고리즘을 채택함으로서 사용자의 편의성 및 인식율을 높일 수 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 기술되는 바람직한 실시예를 통하여 본 발명을 당업자가 용이하게 이해하고 해결할 수 있도록 상세히 기술하기로 한다.
본 발명을 설명함에 있어 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명 실시예들의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되어 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다.
본 발명 명세서 전반에 걸쳐 사용되는 용어들은 본 발명 실시예에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서, 사용자 또는 운용자의 의도, 관례 등에 따라 충분히 변경될 수 있는 사항이므로, 이 용어들의 정의는 본 명세서 전반에 걸쳐 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 스마트 카드의 블록도이다.
도 1을 참조하면, 스마트 카드(10)는 이이피롬(EEPROM)(12a), 롬(ROM)(12b), 및 램(RAM)(12c)을 포함하는 메모리(12)와, 제어부(11), 서명정보 입력부(15) 및 고주파 안테나(13)를 포함한다. 여기서 제어부(11) 및 메모리(12)는 IC 칩(14)의 형태로 탑재될 수 있다. 즉, IC 칩(14)은 서명을 한 사용자를 판단하기 위한 특징점 추출 및 매칭을 수행하는 서명인식 알고리즘을 저장하는 메모리(12)와, 각 구성부의 제어 및 서명 인식을 직접 수행하는 제어부(11)를 포함한다.
이이피롬(12a)은 사용자가 읽고 쓸 수 있는 서명정보 데이터에 대한 정보를 저장한다. 즉 사용자 본인 서명의 특징점이나 서명을 인식을 위한 특징 데이터를 저장한다.
롬(12b)은 서명정보를 입력받고 인식할 수 있는 애플리케이션 프로그램과 서명인식 알고리즘을 저장한다.
그리고, 램(12c)은 수행되고 있는 인식 프로그램을 임시 저장하거나 프로그램 수행시 발생되는 기본 데이터를 저장한다. 인식 프로그램 수행 과정에서, 램(12c)은 서명인식 알고리즘을 수행한 결과값으로, 이이피롬(12a)에 저장된 서명정보 데이터와 서명정보 입력부(15)를 통해 입력된 서명정보 데이터로부터 사용자 일치여부를 판단한 결과값을 저장한다.
제어부(11)는 서명정보 입력부(15)를 통해 입력된 서명정보 데이터를 가지고 서명인식 알고리즘을 수행하여, 사용자 본인 여부를 판단하고 그 결과값을 생성한다. 서명 인식 알고리즘은 메모리(12)에 저장되어 있다.
메모리(12)에 저장된 서명인식 알고리즘은 관측 불가능한 프로세스를 관측 가능한 다른 프로세스를 통해 추정하는 확률 처리방법인 HMM(Hidden Markov Model) 또는, 입력계층, 은닉계층 및 출력계층을 통해 오류를 정정해 가며 분리해 내는 신경망(Neural Network), 서포트 백터머신(Support Vector Machine:SVM), Bayes 결정규칙(Bayes Decision Rule), PCA(Principal component analysis)를 적어도 하나 이상 포함할 수 있다.
서명인식 알고리즘은 사용자 본인의 서명 정보를 입력받아 전술한 여러가지 알고리즘에 따라 테스트 한 후 사용자의 오인식률을 최소화 할 수 있는 알고리즘을 설정할 수 있다. 사용자의 오인식률을 최소화하는 방법은 인증 요청시마다, 다수의 서명인식 알고리즘을 사용하여 사용자의 서명을 인식하고, 각 서명인식 알고리즘마다 인식 성공 횟수를 누적하여 각 사용자마다 서명 인식 알고리즘 수행 순위를 결정함으로써 각 사용자별로 최적화된 서명인식 알고리즘을 선택할 수 있다.
예를 들어, HMM(Hidden Markov Model), 신경망(Neural Network), 서포트 백터머신(Support Vector Machine:SVM), Bayes 결정규칙(Bayes Decision Rule), 또는 PCA(Principal component analysis)를 이용한 서명 인식 알고리즘을 적용하여 수행된 인식 성공 횟수가, HMM, 신경망, 서포트 벡터머신, Bayes 결정규칙, PCA 각각에서 초기값으로 모두 '0'으로 설정한다. 이후 스마트 카드가 처음 서명 인식시 HMM, 서포트 벡터머신, Bayes 결정규칙, PCA 순으로 서명 인식을 수행한다. 만일, 처음 HMM를 이용한 서명인식을 통한 인증 수행은 실패하고, 그 다음 서포트 벡터머신을 이용한 서명인식을 통한 인증 수행은 성공했다면, 제어부는 서포트 벡터머신의 인식성공 횟수를 '1'로 설정하고, 서명인식을 종료한 다음 이 결과를 스마트 카 드 메모리에 저장한다.
이후에는 서명인식 시 인식 성공 횟수가 높은 즉, 수행 순위가 높은 서포트 벡터머신을 먼저 이용하여 서명인식을 수행한다. 서포트 벡터머신을 이용한 서명인식이 실패하면, 그 다음 Bayes 결정규칙을 이용하여 인식을 수행한다. 만약, 인식순위가 동일한 서명정보 인식 알고리즘이 존재할 경우에는 임의로 하나를 선택하여 먼저 수행할 수 있다.
이러한 과정을 반복하면 각 사용자별로 인식 성공 횟수가 높은 서명 인식 알고리즘이 각각 상이해지고, 카드 인증 요청시 각 사용자별로 상이한 즉, 수행 순위가 높은 최적화된 서명인식 알고리즘이 선택되므로 인식 성공률을 보다 높일 수 있게 된다.
이러한 하드웨어 위에 소프트웨어 운영체제가 탑재하여 작동되고, 하드웨어 제어 모듈 및 기능상 구현되는 소프트웨어 모듈은 스마트 카드 어플리케이션이 호출하여 이용할 수 있도록 외부 API로 제공되거나 보안의 이유로 내부에서만 사용되도록 제공할 수 있다.
서명정보 입력부(15)는 사용자가 수기로 자신의 서명정보를 입력할 수 있도록 입력 패널로 구성된 것으로 통상적인 사인패드가 될 수 있다. 즉, 스마트 카드(10)에 사용자의 서명정보를 획득할 수 있는 서명정보 입력부(15)를 부착하여 사용자의 인식을 스마트 카드(10)에서 인식하는 것이다. 따라서, 본 발명의 스마트 카드는 사용자의 정보를 입력하는 서명정보 입력부(15)와 사용자의 서명정보 인식 알고리즘을 저장하는 메모리(12)를 포함한다.
또한, 고주파 안테나(13)는 외부 장치와 데이터 송수신이 가능하게 하며, 사용자 인식을 통한 결제 단말기와 스마트 카드(10)와의 데이터 송수신을 가능하게 한다. 즉, 스마트 카드(10)로 사용자 인식을 요청하는 결제 단말기와 데이터를 송수신한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 서명정보 입력부를 구비한 스마트 카드를 이용한 사용자 인증방법의 순서도이다.
먼저 단말기로부터의 사용자 서명정보를 요청을 수신한다(S10). 스마트 카드(10)가 단말기로부터 사용자 인식을 위한 서명정보 요청을 수신하면, 스마트 카드(10)에 서명정보 입력부(15)가 구비되어 있는지의 여부를 판단한다(S20).
만일 스마트 카드(10)에 서명정보 입력부(15)가 구비되어 있지 않으면 서명정보를 스마트 카드(10)로부터 수신할 수 없기 때문에 종료된다. 만일 스마트 카드(10)에 서명정보 입력부(15)가 구비되어 있으면, 서명정보 입력부(15)를 통해 사용자가 서명한 서명정보를 취득한다(S30).
그리고 나서, 제어부(11)는 서명정보 입력부(15)를 통해 입력된 서명정보 데이터를 가지고 서명인식 알고리즘을 수행하고 사용자 본인 여부를 판단하여(S40), 그 결과를 단말기로 전송한다(S50). 그 결과에 따라 단말기는 결제 승인 또는 불승인 처리를 수행할 수 있다.
이제까지 본 발명의 바람직한 실시 예들을 중심으로 살펴보았다. 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 구현될 수 있음으로 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 개시된 실시예들은 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관점에서 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 전술한 설명이 아니라 특허청구 범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 할 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 스마트 카드의 블록도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 서명정보 입력부를 구비한 스마트 카드를 이용한 사용자 인증방법의 순서도이다.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
10 : 스마트 카드 11 : 제어부
12 : 메모리 12a : 이이피롬(EEPROM)
12b : 롬(ROM) 12c: 램(RAM)
13 : 고주파 안테나 14 : IC 칩
15 : 서명정보 입력부

Claims (6)

  1. 사용자의 서명정보를 입력받는 서명정보 입력부;
    적어도 하나의 서명인식 알고리즘이 저장된 메모리; 및
    상기 서명인식 알고리즘 중 사용자에 의해 설정된 서명인식 알고리즘을 이용하여 상기 서명정보 입력부로부터 입력받은 사용자의 서명정보에 대한 인식을 수행함으로써 사용자 인증을 수행하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 서명정보 입력부를 구비한 스마트 카드.
  2. 제1항에 있어서, 상기 서명정보 입력부는
    사용자가 수기로 자신의 서명정보를 입력하는 입력 패널이고, 상기 서명정보 입력부는 수기서명 이미지를 추출하여 추출된 이미지 데이터를 상기 제어부로 전송하는 것을 특징으로 하는 서명정보 입력부를 구비한 스마트 카드.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 서명인식 알고리즘은 HMM(Hidden Markov Model), 신경망(Neural Network) 모델, 서포트 백터머신(SVM), Bayes 결정규칙(Bayes Decision Rule), PCA(Principal component analysis) 중 어느 하나를 적용하는 것을 특징으로 하는 서명정보 입력부를 구비한 스마트 카드.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 서명인식 알고리즘은 사용자의 서명인식시 수행된 인식성공율을 반영하여 상기 다수의 서명인식 알고리즘의 실행우선순위를 결정함으로써 서명특성에 따른 서명인식 알고리즘이 선택되는 것을 특징으로 하는 서명정보 입력부를 구비한 스마트카드.
  5. 스마트 카드에 구비된 서명정보 입력부를 통해 사용자의 서명정보를 입력받는 단계; 및
    상기 스마트 카드의 메모리에 저장된 서명인식 알고리즘을 이용하여, 상기 서명정보 입력부로부터 입력받은 사용자의 서명정보에 대한 본인 인식을 수행하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 서명정보를 입력받는 스마트 카드에서의 사용자 인증방법.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 사용자 본인 인식 결과를 상기 스마트 카드와 통신하여 전자결제를 수행하는 단말기로 송신하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 서명정보를 입력받는 스마트 카드에서의 사용자 인증방법.
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