2011년 1월 모토로라(Motorola)가 공개한 스마트폰 아트릭스가 본인 인증 수단으로 지문인식을 도입하면서 생체인증은 우리 일상으로 가까이 다가왔다. 애플(Apple)은 아이폰 5S, 삼성전자(Samsung Electronics)는 갤럭시 S5부터 지문인식 센서를 탑재했다. 또한 중국의 대표적인 전자제품 제조회사인 샤오미(小米)는 레드미 노트3부터, 통신장비업체인 화웨이(華爲)는 어센드메이트7, 전자제품 제조회사인 메이주(魅族)는 MX4 프로부터 지문인식 센서를 탑재했다. 이는 많은 스마트 디바이스 제조업체들이 스마트 디바이스의 잠금 해제, 본인인증에 비밀번호 입력이나 패턴과 같은 인증방식에서 더욱 고도화된 생체인증기술을 사용하고 있음을 보여준다. 또한 애플페이, 삼성페이 등 보안과 밀접한 관련이 있는 핀테크와 연계되며 생체인증기술에 대한 사람들의 관심이 높아지고 있다. 이번 Design Close Up에서는 생체인증기술의 정의와 지문인식, 정맥인식, 홍채인식 등의 기술이 적용된 제품 및 서비스에 대해 알아보도록 하자.
※ 이미지 출처 : http://journal.jp.fujitsu.com/2015/03/20/01/








생체인식(Biometrics) 기술은 사람의 신체적, 행동적 특징을 카메라 또는 센서 등이 결합된 자동화 장치로 추출하여 데이터화하여 개인을 식별하거나 인증하는 기술로, 다른 말로는 바이오인식 기술이나 바이오메트릭스라고도 한다. 생체인식은 인식 대상에 따라 지문인식, 정맥인식, 홍채인식, 얼굴인식의 신체적(생물학적) 특징과 음성, 서명, 걸음걸이 등의 행동적(행위적) 특징으로 분류할 수 있다. 최근에는 생체인식의 정확도를 향상시키기 위한 방안으로 신체적 특징과 행동적 특징을 함께 활용하여 보안성능을 높이는 인식기술이 개발되고 있다.





※ 이미지 출처 : www.egateman.co.kr/

지문인식(Finger Scan) 기술은 각 개인의 지문정보를 추출해 정보화시키는 인증방식을 말한다. 지문은 피부 표피 밑층인 진피가 손상되지 않는 한 변하지 않는 특성을 가지고 있는데 이로 인해 개인을 특정하기 위한 수단으로 오래 전부터 사용되어 왔다.
지문인식 기술은 크게 에어리어 방식(Area Type)과 스와이프 방식(Swipe Type)으로 나뉜다. 에어리어 방식은 센서에 손가락을 대면 인식되며, 스와이프 방식은 센서에 지문을 위에서 아래로 긁어내려서 인식한다. 두 가지 방식 중 지문 인식률이 높고 위조 지문에 대한 보안성이 우수한 에어리어 방식이 주로 사용되고 있다.
이하에서는 지문인식기술이 적용된 스마트폰인 애플 아이폰 5S와 창신정보통신의 출입통제 시스템에 대해서 살펴보도록 하자.





※ 이미지 출처 : http://bitmovil.com/iphone-5s-touch-id-video-hackear/12740 (우)

2012년 애플(Apple)은 네트워크 보안 솔루션 기술과 지문인식 기술제공 선두업체인 오센텍(AuthenTec)을 3억 5600만 달러에 인수했다. 이로써 지문센서, 암호화 등의 보안기술을 활용할 수 있게 된 애플은 2013년에 출시한 아이폰 5S(iPhone 5S)를 시작으로 디바이스에 지문인식을 적용하였다. 기존에 있는 홈 버튼 내부에 지문인식 센서인 터치 ID(Touch ID)를 탑재하는 방식을 스마트폰과 연이어 출시된 아이패드에 적용하였고, 그 해 이와 관련된 기술의 특허를 출원했다.





※ 이미지 출처 : http://www.csinfotel.com/html/sub3/sub01.php (좌)

정보통신과 생체인식 기술을 융합한 보안 시스템 전문업체인 창신정보통신의 출입통제시스템은 본인인증수단으로 지문인식 기술을 사용하고 있다. 사용자 등록 시 손가락 지문을 촬영하고 이를 디지털 수치로 변환하여 특징을 추출해 저장한다. 출입 시 손가락 지문은 인식부에 접촉하고 인식부의 지문과 저장된 지문 데이터를 비교해 본인 여부를 확인한다. 비밀번호를 입력하는 키패드를 제공하는 7인치의 LCD 풀터치스크린이 좌측에 위치되어 있으며 우측에는 RFID/NFC 카드인식부, 지문입력인식부가 위치하고 있다. 오른손잡이가 많은 특성상 카드 인식부와 지문입력 인식부가 우측에 위치하고 있으며, 지문입력 인식부는 인식부 주변의 컬러를 다르게 사용해 눈에 잘 띄도록 했다. 사각형 형상에 모서리를 곡선으로 처리하여 부드러운 느낌을 주고 전면 조작부는 블랙, 테두리 바디에는 화이트 컬러를 적용하여 심플한 인상을 가지도록 디자인되어 있다.





※ 이미지 출처 : https://www.pcs.com/en/solutions-products/access-control/biometric-readers/intus-1600ps-palm-vein/

정맥인식(Vein Recognition) 기술은 손바닥, 손등 등의 혈관패턴으로 인증하는 기술을 말한다. 적외선을 사용해 헤모글로빈의 움직임을 촬영하고 인증 시스템이 촬영한 영상에서 정맥 부분을 추출하고 고유한 패턴을 템플릿화하여 데이터베이스에 저장한다. 정맥정보의 경우에는 손가락 정맥, 손바닥 정맥 등 부위에 따라 여러 가지 종류로 구분된다. 손가락의 정맥을 인식시키는 지정맥 인식의 경우, 널리 사용되고 있는 생체인증방법인 지문인식과 유사한데 지문인증 방식이 성장 및 근무환경에 따라 변화하는 지문에 대응하지 못한다는 점에서 지문인식 기술의 한계를 넘었다는 평가를 받는다. 그리고 손바닥 정맥 인식의 경우 손바닥이 손가락보다 넓고 정맥 정보가 많기 때문에 비접촉식 인증을 할 수 있다.
2004년 도쿄 미쓰비시은행(東京三菱銀行)이 은행 ATM의 본인 인증에 정맥인식을 사용하면서 정맥인증 시장이 확대되었으며, 생체인증이 도입된 ATM 중 80%가 지정맥 인증 기술을 사용하고 있다. 이하에서는 지정맥 인증방식을 이용한 사례를 좀 더 자세히 알아보자.





※ 이미지 출처 : http://digitalsecurity.hitachi.eu/biometrics/atm/

폴란드 BPH은행이 도입한 Cash Within Your Finger는 일본 전기전자기기 제조업체인 히타치(日立)의 지정맥 인증 기능이 탑재되어 있는 ATM 인출 서비스다. 본인인증 방식으로 손가락의 정맥 패턴을 사용하고 있으며 사용자는 지정맥 인식 센서부에 손가락을 위치시킴으로써 본인 인증을 한다.


※ 이미지 출처 : http://hitachi-field-navi.jp/hitachi-omron-ts/index.html (좌),
http://www.cbronline.com/news/enterprise-it/software/hitachis-technology-turns-your-finger-into-atm-card-and-veins-into-pin-4268264 (우)

정맥 센서는 지문인식 방식에 비해 하드웨어와 시스템 구성이 복잡하고 비싸기 때문에 개인 사용자 보다는 은행 등 기업을 중심으로 보급되고 있다. 실제로 정맥 센서가 사용된 사례를 살펴보면 은행의 ATM과 일본 경찰 PC에 도입되는 등, 기업 또는 국가를 중심으로 활성화 되고 있음을 알 수 있다.





※ 이미지 출처 : http://futurelab.assaabloy.com/en/changing-how-you-work-shop-and-play/

홍채인식(Iris Recognition) 기술은 지문인식 기술에 이어 등장한 생체인증기술로 영국의 존 더그맨(John Daugman) 교수에 의해 최초로 개발되었으며 1980년대 미국을 통해 처음 대중에 소개되었다. 홍채 패턴은 생후 18개월 이후 완성되어 평생 변하지 않고 개인마다 무늬와 색이 각기 다르다는 특성으로 인해 인식률과 정확도가 높은 것이 특징이다. 홍채 인식기와 적외선 카메라로 대상자의 홍채를 스캔하고 패턴을 분석하여 홍채 코드를 추출함으로써 이 코드를 데이터베이스에 등록하고 비교, 검색함으로써 인증한다. 지문이 지문면의 상태에 따라 인식률에 차이를 보이는 반면 비접촉식이고 안구에 질병이 있거나 안경이나 렌즈 등을 착용했을 때에도 인식할 수 있다는 장점으로 보안시장에서 주목받고 있다. 이하에서는 홍채인증 기술이 스마트폰과 USB에 적용된 사례를 살펴보도록 한다.





※ 이미지 출처 : http://www.fmworld.net/product/phone/f-04g/iris.html?fmwfrom=f-04g_index

후지츠(富士通)와 NTT도코모의 협업으로 2015년 출시된 스마트폰 애로우스 NX F-04G는 세계 최초로 홍채인식 기능이 탑재된 스마트폰이었다. 전면부의 홍채 인식 장치인 아이리스 패스포트로 홍채를 스캔하여 잠금 해제하며, 내부에는 홍채인식 전용 적외선 카메라와 적외선 LED 조명 등이 탑재되어 어두운 곳에서도 홍채인식이 가능하다. 홍채정보를 인식하는 사용 횟수에 따라 홍채 스캔 정보를 추가함으로써 정확도가 향상되는 러닝 기능도 있었다. 현재는 생산 종료되었으나 최근 삼성전자가 인도에서 출시한 갤럭시탭 아이리스에 홍채인증기술이 탑재되면서 다시 주목을 모았다.





※ 이미지 출처 :
https://news.samsung.com/global/samsung-introduces-galaxy-tab-iris-equipped-with-iris-recognition-technology-for-government-and-enterprises-in-india 

지난 5월 25일 삼성전자가 인도에서 공개한 갤럭시탭 아이리스는 홍채인식 기술을 적용한 태블릿으로, 삼성전자의 스마트 기기 가운데 최초로 홍채인식 기술이 적용되었다. 홍채 인식용 카메라로 양쪽 눈을 한 번에 인식하며 인증속도가 빠르다는 점이 특징이다. 삼성전자가 인도에서 갤럭시탭 아이리스를 공개한 배경에는 인도가 추진하고 있는 프로젝트 아다르(Aadhaar)가 연계되어 있다. 아다르는 12억명의 인도 국민의 홍채와 지문정보를 등록하고 생체인증 카드를 발급하는 프로젝트로, 업계에서는 갤럭시탭 아이리스를 출시함으로써 홍채인식 기술에 대한 시장 반응을 모니터링하기 위한 것으로 보고 있다.
또한 삼성전자가 7월 중순 출시예정인 갤럭시 노트6에 홍채 인식 기능이 탑재될 것으로 예상되면서 삼성전자의 결제 서비스인 삼성페이와 연계해 보다 빠르고 보안을 강화한 서비스를 제공할 수 있을 것이라고 전망되고 있다.  





※ 이미지 출처 : http://www.irisys.co.kr/menu/product (좌)

2012년 설립된 홍채인식 보안업체인 아이리시스(Irisys)의 홍채인식 보안 USB는 홍채를 디지털 보안키로 사용한 USB이다. 동일한 홍채를 2번 등록하거나 각기 다른 2개의 홍채를 1번씩 등록하는 과정을 통해서 사용한다. 인식거리는 5~25cm이며 본인인증에 걸리는 시간은 0.2~0.8초로 매우 짧다. 32x83x12mm의 작은 크기로 자체 개발한 초소형 홍채인식 카메라를 탑재했기 때문에 보안성을 강화하면서도 크기는 기존의 USB와 큰 차이를 보이지 않는다. 작은 크기로 인해 사용자가 휴대중 USB를 분실하더라도 홍채인증으로 본인인증과정을 거쳐야 사용할 수 있으므로 안전성을 높였다.
2015년 1월 미국 라스베이거스(Las Vegas)에서 개최된 CES 2015(The International Consumer Electronics Show 2015)에서 대중에게 공개되어 많은 사람들의 관심을 모았다.





※ 이미지 출처 : http://www.cognitec.com/products.html

얼굴인식(Face Recognition) 기술은 영상 전체에서 얼굴 부분을 추출하고 얼굴 윤곽, 눈, 코, 입의 위치, 특징 등으로 얼굴을 판별하는 생체인증 기술의 하나를 말한다.
현재 우리나라 정부청사의 진입 스피드 게이트에는 얼굴인식 시스템이 설치되어 있다. 기존에는 각 정부청사에 출입하는 인력들을 공무원증을 보유한 직원에 한해 방호관이 육안으로 식별했었다. 그러나 공무원을 포함한 상시 출입자 32,000명, 일일 방문객 약 6,000여 명을 일일히 대조하기 위해서는 인적, 물적 한계가 있었고 이를 대체 보완하기 위해 얼굴인식 기술을 도입하게 되었다.
여러 가지 생체인증 기술 중, 얼굴인식은 위조가 어렵고 인식 속도가 빠르기 때문에 정부청사와 같이 유동인구가 많은 시설에 적합한 것으로 평가받고 있다. 다만 얼굴의 각도, 표정, 조명 등에 따라 인식률의 편차가 크고 본인이 아닌 사진이나 동영상을 통해 인증할 수 있다는 단점이 있다.




   ※ 이미지 출처 : http://recognition-systems.com/1-1-face-recognition-time-attendance-system.html 

FIRS 테크놀로지(FIRS Technologies)의 얼굴인식 시스템은 지능형 비디오 분석, 얼굴인식 기기, 클라우드 컴퓨팅 서비스 등 자사의 기술력을 집약하여 개발된 지능형 자기학습기능을 탑재하고 있어 안경 착용여부, 헤어스타일 등의 변화에 영향을 받지 않는다. 또한 데이터 저장이 85%를 초과할 경우 LCD 창에 경고 메시지가 나오며 각 작업단계에 대한 음성 피드백을 통해 사용자가 어떤 단계에 있는지 알기 쉽도록 사용편의성 기능을 강화한 것이 특징이다. 





※ 이미지 출처 : http://www.unioncomm.co.kr/virdi_product/ac-7000/ (좌)

출입통제 시스템 업체인 유니온 커뮤니티(Union 　Community)가 출시한 AC-7000은 세계 최초로 단말기에 틸트 카메라를 장착하여 얼굴위치를 자동으로 파악하는 얼굴·지문인식 단말기다. 틸트 카메라가 자동으로 각도를 조절하여 사용자의 얼굴을 감지하기 때문에 인증 대상자가 자세를 달리할 필요가 없다. 또한 적외선 LED가 탑재되어 있어 불빛이 적은 환경에서도 얼굴을 인식할 수 있다. 우측에 탑재된 지문입력창을 포함하는 센서에서 지문을 인지하며 듀얼 CPU를 사용함으로써 인증 속도를 높였다.
전면 컬러에 블랙 유광, 후면 컬러에 화이트 또는 메탈릭 실버를 사용하여 깔끔한 인상을 준다. 또한 우측의 지문 인식부와 카드 인식부에 어두운 회색컬러를 사용함으로써 입력부의 시인성을 높였다.





※ 이미지 출처 : http://esslsecurity-bangalore.blogspot.kr/2015/05/facebook-hit-with-second-facial.html#more

지금까지 출입통제, 컴퓨터 보안, 전자상거래, 금융 자동화기기를 중심으로 신체적 생체인증기술이 적용된 사례를 살펴보았다. 시장조사업체 AMI(Acuity Market Intelligence)는 전 세계 모바일 생체인식 시장이 2020년까지 연 333억 달러(약 36조원) 규모로 성장할 것이라고 전망했다.
오늘날 생체인증 기술은 기존의 하드웨어의 인식률과 소프트웨어의 알고리즘을 보완하여 기술적 한계를 극복하고 스마트폰과 같은 스마트 디바이스에 직접 적용함으로써 관련 업계 및 일반 사용자들의 생체인증에 대한 인식도 개선하며 발전하고 있다. 또한 금융 및 보안 분야 외에도 공항의 출입국 관리 및 검역, 대리시험 방지 목적의 수험생 본인확인, 전자 투표 시스템 등 공공분야로의 도입 등 다양한 영역에 확장 적용될 것으로 전망된다.
이러한 성장 가능성이 높은 생체인증 기술의 혁신을 위해서는 개인정보유출 및 관련 문제에 대한 사전에 대비 할 수 있는 높은 보안성이 요구되며, 이를 위해서 다양한 생체인증방식을 함께 적용하는 다중생체인증방식 및 PIN 번호 입력 등과 같은 타 인증방식과의 결합 방안도 연구되고 있다. 패스워드가 필요 없는 생체인증기술이 가져올 편리한 미래 생활의 이모저모를 기대해본다.
  

글 / 디자인맵 편집부

 

 

원문 주소:http://www.designmap.or.kr/ipf/IpTrFrD.jsp?p=550&x=1

 

 

 

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