KR102573482B1 - 생체 보안 시스템 및 방법 - Google Patents

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데이비드 알란 애커만
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프린스톤 아이덴티티, 인크.
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Abstract

실시예는 인터페이스, 생체 획득 장치, 및 인터페이스 및 생체 획득 장치와 통신하는 처리 장치를 포함하는 생체 보안 시스템과 관련된다. 상기 처리 장치는 인터페이스를 통해 대상으로 챌린지를 디스플레이하고, 대상으로부터 챌린지에 대한 응답을 입력으로서 수신하도록 구성된다. 대상으로부터의 챌린지에 대한 응답을 수신한 것과 같은 시기에, 처리 장치는 생체 획득 장치에 의해 대상의 생체 특성을 캡처하도록 구성된다. 상기 처리 장치는 지정 유효 응답에 비교해서 챌린지에 대한 수신된 응답을 분석하고, 생체 진실성에 대해 대상의 캡처된 생체 특성을 분석하도록 구성된다. 처리 장치는 챌린지에 대한 응답과 지정 유효 응답 간 성공적인 매칭과, 생체 진실성의 성공적인 발견 모두를 기초로 대상을 검증하도록 구성된다.

Description

생체 보안 시스템 및 방법
관련 출원의 교차-참조
본 출원은 본 명세서에 그 전체가 참조로서 포함되는 2017년 07월 26일에 출원된 미국 가특허 출원 번호 62/537,253의 이익을 주장한다.
기술 분야
본 개시는 생체측정 보안 시스템 및 방법과 관련되며, 구체적으로 비-생체 챌린지 및 생체 진실성에 대한 응답의 조합을 기초로 대상을 검증하는 시스템과 관련된다.
프라이빗 정보를 포함하는 다양한 거래에서 보안이 중요하다. 전세계 정부 및 상업 시스템에서 보안 거래를 활성화하기 위해 생체 식별 시스템이 사용되어 왔다. 생체 시스템은 일반적으로 등록되고, 그런 다음 시스템으로의 액세스를 얻도록 검증되는 개인의 고유 특징부를 이용한다. 예를 들어, 기존의 생체 시스템은 개인의 신원을 검증하기 위해 지문, 안면, 홍채 또는 음성과 연관된 고유의 특징부를 이용할 수 있다.
기존의 생체 시스템에 대한 한 가지 유형의 공격에서, 스푸퍼(spoofer)는 실제 사용자의 생체 특징부의 복사본을 시스템에 제공하고, 이 복사본이 시스템 기준 측면에서 적절하게 현실감이 있다면, 시스템을 속일 수 있고, 그렇다면 시스템은 스푸퍼에게 액세스 권한을 준다. 이러한 공격의 예시로는 거미-베어 지문 스푸프 공격과 스마트 폰의 안면 인식 시스템을 속이기 위해 사진을 이용하는 것이 있다. 생체 복사본 공격에 대한 방어가 라이브니스 테스팅(liveness testing)을 포함한다. 홍채 인식 시스템의 경우, 동공측정법(pupilometry)이 동공 수축을 시뮬레이션하기 위한 조명을 포함하고 시스템이 단속적 안구 운동을 측정한다. 동공 수축과 단속적 운동은 불수의적이며 사진이나 비디오가 쉽게 흉내낼 수 없다. 그러나 이들이 불수의적이고 수동적이기 때문에, 동공 수축 및 단속적 운동으로부터 얻어지는 정보의 유형은 제한적일 수 있다.
따라서, 스푸핑 공격에 대항하기 위해 보안을 개선하면서 대상을 식별하는 개선된 방법이 필요하다. 본 발명의 생체 보안 시스템 및 방법에 의해 이들 및 그 밖의 다른 필요성이 해결된다.
본 발명의 실시예에 따라, 인터페이스, 카메라, 및 인터페이스 및 카메라와 통신하는 처리 장치를 포함하는 생체 보안 시스템이 제공된다. 처리 장치는 인터페이스를 통해 대상에게 챌린지를 디스플레이하고, 대상으로부터의 챌린지에 대한 응답을 입력으로서 수신하도록 구성될 수 있다. 대상으로부터 챌린지에 대한 응답을 수신하는 것과 같은 시기에(가령, 동시에), 처리 장치는 카메라를 이용해 대상의 하나 이상의 이미지를 캡처하도록 구성될 수 있다. 처리 장치는 지정 유효 응답에 비교하여 챌린지에 대한 수신된 응답을 분석하고, 생체 진실성에 대한 대상의 캡처된 하나 이상의 이미지를 분석하도록 구성될 수 있다. 처리 장치는 챌린저에 대한 응답과 지정 유효 응답 간 성공적인 매칭과 생체 진실성의 성공적인 발견 모두의 조합을 기초로 대상을 검증하도록 구성될 수 있다.
일부 실시예에서, 인터페이스는 디스플레이를 포함하는 그래픽 사용자 인터페이스(GUI)를 포함할 수 있다. 일부 실시예에서, 생체 보안 시스템은 대상의 홍채를 조명하도록 구성된 조명원(가령, 근적외선 조명원)을 포함할 수 있다. 일부 실시예에서, 챌린지가 숫자 또는 문숫자 패스코드의 형태로 된 지정 유효 응답의 입력 요청일 수 있다. 이러한 실시예에서, 인터페이스는 숫자 디스플레이를 포함할 수 있고, 처리 장치는 숫자 디스플레이 상의 숫자 패스코드의 각각의 숫자에 순차적으로 포커싱함으로써 인터페이스의 숫자 디스플레이를 이용해 숫자 패스코드를 시각적으로 입력하기 위한 신호를 대상으로 제공하도록 구성될 수 있다. 신호는 시각적 신호, 청각적 신호, 촉각적 신호, 이들의 조합 중 적어도 하나일 수 있다.
이러한 실시예에서, 카메라는 숫자 패스코드의 각각의 숫자에의 대상의 순차 포커스 동안 대상의 하나 이상의 이미지를 캡처하도록 구성될 수 있다. 처리 장치는 하나 이상의 캡처된 이미지를 기초로 인터페이스에 대한 대상의 거리 및 시선 각도를 결정하도록 구성될 수 있다. 처리 장치는 대상의 거리 및 시선 각도를 기초로 대상에 의해 포커싱된다고 결정된 숫자 디스플레이의 숫자를 선택하도록 구성될 수 있다. 처리 장치는 숫자 디스플레이의 선택된 숫자에 대한 시각적 지시자를 출력하도록 구성될 수 있다. 처리 장치는 대상이 숫자 패스코드의 각각의 순차 숫자에 포커싱하기 위한 제한된 시간 주기를 제공할 수 있다.
일부 실시예에서, 인터페이스는 숫자 디스플레이를 포함할 수 있고, 처리 장치는 숫자 디스플레이 상의 숫자 패스코드의 각각의 숫자에 순차적으로 포커싱하고 각각의 숫자의 선택을 순차적으로 확인하도록 깜박거림으로써 인터페이스의 숫자 디스플레이를 이용해 숫자 패스코드를 시각적으로 입력하기 위한 신호를 대상에게 제공하도록 구성될 수 있다. 일부 실시예에서, 인터페이스는 숫자 디스플레이를 포함할 수 있고, 처리 장치는 숫자 디스플레이 상의 숫자 패스코드의 각각의 숫자에 순차적으로 포커싱하고 각각의 숫자의 선택을 순차적으로 확인하기 위해 인터페이스의 입력 수단(가령, 버튼)을 작동시킴으로써 인터페이스의 숫자 디스플레이를 이용해 숫자 패스코드를 시각적으로 입력하기 위한 신호를 대상으로 제공하도록 구성될 수 있다. 일부 실시예에서, 인터페이스의 지문 스캐너가 입력 수단의 작동 동안 대상의 지문을 검출할 수 있다.
일부 실시예에서, 생체 진실성에 대해, 처리 장치는 홍채 분할 및 매칭 루틴을 이용해 대상의 캡처된 하나 이상의 이미지를 분석하도록 구성될 수 있다. 일부 실시예에서, 생체 진실성에 대해, 처리 장치는 눈의 가장자리에 대한 소켓 내 대상의 홍채의 위치, 눈의 눈꺼풀로부터 홍채의 거리, 눈꺼풀 개방 거리, 눈꺼풀 개방 움직임, 대상의 동공과 반사광 간 상대 위치, 반사광의 크기, 이들의 조합 중 적어도 하나를 측정하도록 구성될 수 있다. 이러한 측정은 대상의 라이브니스를 결정하는 데 생체 보안 시스템을 보조할 수 있다.
일부 실시예에서, 인터페이스는 하나 이상의 지문 스캐너를 포함할 수 있다. 이러한 실시예에서, 챌린지는 지문 스캐너에 대한 대상의 손가락의 초기 위치 및 지문 스캐너에 대한 대상의 손가락의 다음 위치의 형태로 된 요청일 수 있으며, 손가락의 초기 위치와 다음 위치가 상이하다(가령, 배향이 상이하다). 처리 장치는 지문 스캐너에 대해 초기 위치로 위치한 대상의 손가락을 스캔하도록 구성되고, 처리 장치는 손가락을 다음 위치로 지정된(가령, 대상에 의해 사전 선택된) 각도만큼 회전시키기 위한 신호(가령, 시각적, 청각적, 촉각적, 이들의 조합)를 대상에 제공하도록 구성될 수 있다. 이러한 실시예에서, 대상에 지정된 각도의 매칭은 챌린지에 대한 응답을 나타내며, 두 위치 모두에서의 지문의 스캐닝이 생체 진실성 부분을 나타낸다.
일부 실시예에서, 생체 진실성에 대해, 처리 장치는 표정 변화에 대해 대상의 캡처된 하나 이상의 이미지를 분석하도록 구성될 수 있다. 일부 실시예에서, 생체 진실성에 대해, 처리 장치는 깜박거림 주파수에 대해 대상의 캡처된 하나 이상의 이미지를 분석하도록 구성될 수 있다. 일부 실시예에서, 생체 진실성에 대해, 처리 장치는 홍채 질감에 대해 대상의 캡처된 하나 이상의 이미지를 분석하도록 구성될 수 있다. 상체 보안 시스템은 대상으로부터의 챌린지에 대한 응답, 대상의 캡처된 하나 이상의 이미지, 및 지정 유효 응답을 전자적으로 저장하도록 구성된 하나 이상의 데이터베이스를 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따라, 생체 보안 시스템의 검증 방법이 제공된다. 방법은 생체 보안 시스템의 인터페이스를 통해 대상에게 챌린지를 디스플레이하는 단계 및 대상으로부터의 챌린지에 대한 응답을 입력으로서 수신하는 단계를 포함한다. 상기 방법은, 대상으로부터 챌린지에 대한 응답을 수신하는 것과 같은 시기에(가령, 동시에), 카메라로 대상의 하나 이상의 이미지를 캡처하는 단계를 포함한다. 방법은 지정 유효 응답에 비교해서 챌린지에 대한 수신된 응답을 분석하는 단계, 및 생체 진실성에 대해 대상의 캡처된 하나 이상의 이미지를 분석하는 단계를 포함한다. 방법은 챌린지에 대한 응답과 지정 유효 응답 간 성공적인 매칭, 및 생체 진실성의 성공적인 발견 모두를 기초로 대상을 검증하는 단계를 포함한다.
일부 실시예에서, 상기 방법은 조명원(가령, 근적외선 조명원)에 의해 대상의 홍채를 조명하는 단계를 포함할 수 있다. 일부 실시예에서, 챌린지가 숫자 또는 문숫자 패스코드의 형태로 된 지정 유효 응답의 입력 요청일 수 있다. 이러한 실시예에서, 방법은 숫자 디스플레이 상에 숫자 패스코드의 각각의 숫자에 순차적으로 포커싱함으로써 인터페이스의 숫자 디스플레이를 이용해 숫자 패스코드를 시각적으로 입력하기 위한 신호를 대상에 제공하는 단계를 포함할 수 있다. 상기 방법은 숫자 패스코드의 각각의 숫자에의 대상의 순차 포커스 동안 대상의 하나 이상의 이미지를 캡처하는 단계, 하나 이상의 캡처된 이미지를 기초로 인터페이스에 대한 대상의 거리 및 대상의 시선 각도를 결정하는 단계, 및 대상의 거리 및 시선 각도를 기초로 대상이 포커싱하고 있다고 결정된 숫자 디스플레이의 숫자를 선택하는 단계를 포함할 수 있다. 상기 방법은 숫자 디스플레이의 선택된 숫자에 대해 시각 지시자를 출력하는 단계를 포함할 수 있다.
대상의 시선에 의해 숫자 디스플레이의 숫자 중 어느 것이 선택되는지를 결정하는 것은 상이한 방법들 중 하나 또는 조합에 의해 수행될 수 있다. 일부 실시예에서, 대상의 시선이 숫자 위에 맴도는 것으로 검출된 지정 시간 주기는 희망 선택을 나타낼 수 있다. 이러한 실시예에서, 시스템은 대상의 시선이 다음 숫자로 이동할 때를 대상에게 지시할 수 있다. 일부 실시예에서, 시스템은 희망 선택을 가리키도록 대상의 시선이 숫자 위에 맴돈 후 깜박거리도록 대상에게 요청할 수 있으며, 대상의 깜박거림은 숫자를 선택하고 시스템을 다음 숫자(존재하는 경우)로 명확히 전진시킨다. 일부 실시예에서, 사용자 인터페이스는 희망 선택을 가리키도록 대상의 시선이 숫자 위를 맴도는 동안 대상이 작동시킬 수 있는 "다음" 또는 "입력" 버튼(물리적 및/또는 전자적)을 포함할 수 있으며, 버튼의 작동은 숫자를 선택하고 시스템을 다음 숫자(존재하는 경우)로 명확히 전진시킨다. 일부 실시예에서, 버튼의 작동은 버튼에 내장된 지문 스캐너를 통해 숫자 디스플레이 상의 숫자와 대상의 지문을 실질적으로 동시에 캡처하어, 엄밀한 타이밍 공차 내로 다중-생체 특성 캡처를 도출한다.
일부 실시예에서, 방법은 홍채 분할 및 매칭 루틴을 이용해 대상의 캡처된 하나 이상의 이미지를 분석하는 단계를 포함할 수 있다. 일부 실시예에서, 방법은 눈의 가장자리에 대한 소켓 내 대상의 홍채의 위치, 눈의 눈꺼풀로부터 홍채의 거리, 눈꺼풀 개방 거리, 눈꺼풀 개방 움직임, 대상의 동공과 반사광 간 상대적 위치, 또는 반사광의 크기 중 적어도 하나를 측정하는 단계를 포함할 수 있다.
일부 실시예에서, 인터페이스는 지문 스캐너를 포함할 수 있으며, 챌린지는 지문 스캐너에 대한 대상의 손가락의 초기 위치, 및 지문 스캐너에 대한 대상의 손가락의 다음 위치의 형태로 된 지정 유효 응답의 입력 요청일 수 있다. 방법은 지문 스캐너에 대한 초기 위치에 위치하는 대상의 손가락을 스캐닝하는 단계, 및 다음 위치로 지정 각도만큼 손가락을 회전시키기 위한 신호를 대상으로 제공하는 단계를 포함할 수 있다.
일부 실시예에서, 방법은 표정 변화에 대한 대상의 캡처된 하나 이상의 이미지를 분석하는 단계를 포함할 수 있다. 일부 실시예에서, 방법은 깜박거림 주파수에 대해 대상의 캡처된 하나 이상의 이미지를 분석하는 단계를 포함할 수 있다. 일부 실시예에서, 상기 방법은 홍채 질감에 대해 대상의 캡처된 하나 이상의 이미지를 분석하는 단계를 포함할 수 있다. 상기 방법은 대상으로부터의 챌린지에 대한 응답, 대상의 캡처된 하나 이상의 이미지, 및 지정 유효 응답을 데이터베이스에 전자적으로 저장하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따라, 명령을 저장하는 비일시적 컴퓨터 판독형 매체가 생체 보안 시스템 검증을 위해 제공되며, 명령은 처리 장치에 의해 실행 가능하다. 처리 장치에 의한 명령의 실행에 의해 처리 장치는 생체 보안 시스템의 인터페이스를 통해 대상에게 챌린지를 디스플레이하고, 대상으로부터 챌린지에 대한 응답을 입력으로서 수신할 수 있다. 처리 장치에 의한 명령의 실행에 의해 처리 장치가 대상으로부터 챌린지에 대한 응답을 수신하는 것과 같은 시기에(가령, 동시에), 카메라로 대상의 하나 이상의 이미지를 캡처할 수 있다.
처리 장치에 의한 명령의 실행이 처리 장치로 하여금 지정 유효 응답에 비교하여 챌린지에 대한 수신된 응답을 분석하게 할 수 있다. 처리 장치에 의해 명령의 실행이 처리 장치로 하여금 생체 진실성에 대한 대상의 캡처된 하나 이상의 이미지를 분석하게 할 수 있다. 처리 장치에 의한 명령의 실행이 처리 장치로 하여금 챌린지에 대한 응답과 지정 유효 응답 간 성공적인 매칭과 생체 진실성의 성공적인 발견 모두를 기초로 대상을 검증하게 할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따라, 예시적 생체 보안 시스템이 제공된다. 시스템은 인터페이스, 생체 획득 장치(가령, 카메라, 지문 스캐너, 이의 조합 등), 및 인터페이스 및 생체 획득 장치와 통신하는 처리 장치를 포함한다. 처리 장치는 인터페이스를 통해 대상에게 챌린지를 디스플레이하고, 대상으로부터 챌린지에 대한 응답을 입력으로서 수신하도록 구성된다. 대상으로부터 챌린저에 대한 응답을 수신하는 것과 같은 시기에, 처리 장치는 생체 획득 장치로 대상의 생체 특성을 캡처하도록 구성된다. 처리 장치는 지정 유효 응답에 비교하여 챌린지에 대한 수신된 응답을 분석하고, 생체 진실성에 대한 대상의 생체 특성을 분석하며, 챌린지에 대한 응답과 지정 유효 응답 간 성공적인 매칭과, 생체 진실성의 성공적인 발견 모두를 기초로 대상을 검증하도록 구성된다.
일부 실시예에서, 챌린지는 숫자 패스코드의 형태로 된 지정 유효 응답의 입력 요청일 수 있으며, 인터페이스는 숫자 디스플레이를 포함하고, 처리장치는 지정 시간 주기 동안 숫자 디스플레이 상의 숫자 패스코드의 각각의 숫자에 순차적으로 포커싱함으로써 인터페이스의 숫자 디스플레이스를 이용해 숫자 패스코드를 시각적으로 입력하기 위한 신호를 대상에게 제공하도록 구성된다.
일부 실시예에서, 생체 획득 장치는 카메라를 포함하며, 카메라는 숫자 패스코드의 각각의 숫자에의 대상의 순차 포커스 동안 대상의 하나 이상의 이미지를 캡처하도록 구성되며, 처리 장치는 하나 이상의 캡처된 이미지를 기초로 인터페이스에 대한 대상의 거리 및 대상의 시선 각도를 결정하도록 구성되며, 처리 장치는 대상의 거리 및 시선 각도를 기초로 대상에 의해 포커싱된다고 결정된 숫자 디스플레이의 숫자를 선택하도록 구성된다. 일부 실시예에서, 처리 장치는 숫자 디스플레이의 선택된 숫자에 대한 시각적 지시자를 출력하도록 구성될 수 있다. 일부 실시예에서, 처리 장치는 대상이 숫자 패스코드의 각각의 순차 숫자에 포커스하기 위한 제한된 시간 주기를 제공할 수 있다.
일부 실시예에서, 챌린지는 숫자 패스코드의 형태로 된 지정 유효 응답의 입력 요청일 수 있으며, 인터페이스는 숫자 디스플레이를 포함하고, 처리 장치는 숫자 디스플레이 상의 숫자 패스코드의 각각의 숫자를 순차적으로 포커싱하고 각각의 숫자의 선택을 순차적으로 확인하기 위해 깜박거림에 의해 인터페이스의 숫자 디스플레이를 이용해 숫자 패스코드를 시각적으로 입력하기 위한 신호를 대상에게 제공하도록 구성된다.
일부 실시예에서, 챌린지는 숫자 패스코드의 형태로 된 지정 유효 응답의 입력 요청일 수 있고, 인터페이스는 숫자 디스플레이를 포함하고, 처리 장치는 숫자 디스플레이 상의 숫자 패스코드의 각각의 숫자에 순차적으로 포커싱하고 각각의 숫자의 선택을 순차적으로 확인하기 위해 인터페이스의 입력 수단을 작동시킴으로써, 인터페이스의 숫자 디스플레이를 이용해 숫자 패스코드를 입력하기 위한 신호를 대상에게 제공하도록 구성되며, 생체 획득 장치는 입력 수단의 작동 동안 대상의 지문을 검출하도록 구성된 인터페이스의 지문 스캐너를 포함한다.
일부 실시예에서, 챌린지는 숫자 패스코드의 형태로 된 지정 유혀 응답의 입력 요청일 수 있고, 인터페이스는 숫자 디스플레이를 포함하며, 처리 장치는 숫자 디스플레이 상의 숫자 패스 코드의 각각의 숫자를 순차적으로 작동시킴으로써 인터페이스의 숫자 디스플레이를 이용해 숫자 패스코드를 입력하기 위한 신호를 대상으로 제공하도록 구성되고, 생체 획득 장치는 숫자 패스코드의 적어도 하나의 숫자의 작동 동안 대상의 지문을 검출하도록 구성된 인터페이스의 지문 스캐너를 포함한다.
일부 실시예에서, 처리 장치는 홍채 분할 및 매칭 루틴을 이용해 대상의 캡처된 하나 이상의 이미지를 분석하도록 구성된다. 일부 실시예에서, 처리 장치는 눈의 가장자리에 대한 소켓 내 대상의 홍채의 위치, 눈의 눈꺼풀로부터 홍채의 거리, 눈꺼풀 개방 거리, 눈꺼풀 개방 움직임, 대상의 동공과 반사광 간 상대 위치, 반사광의 크기 중 적어도 하나를 측정하도록 구성될 수 있다.
일부 실시예에서, 생체 획득 장치는 지문 스캐너를 포함하며, 챌린지는 지문 스캐너에 대한 대상의 손가락의 초기 위치 및 지문 스캐너에 대한 대상의 손가락의 다음 위치의 형태로 된 지정 유효 응답의 입력 요청이다. 이러한 실시예에서, 처리 장치는 지문 스캐너에 대한 대상의 손가락을 초기 위치에서 스캔하도록 구성될 수 있고, 처리 장치는 다음 위치로 지정 각도만큼 손가락을 회전시키기 위한 신호를 대상에게 제공하도록 구성될 수 있다.
일부 실시예에서, 처리 장치는 표정 변화, 깜박거림 주파수, 또는 홍채 질감 중 적어도 하나에 대해 대상의 캡처된 하나 이상의 이미지를 분석하도록 구성될 수 있다. 일부 실시예에서, 처리 장치는 실질적으로 동시에 대상으로부터 챌린지에 대한 응답을 수신하고 생체 획득 장치로 대상의 생체 특성을 캡처하도록 구성될 수 있다.
본 발명의 실시예에 따라, 생체 보안 시스템의 예시적 검증의 방법이 제공된다. 방법은 생체 보안 시스템의 인터페이스를 통해 대상에게 챌린지를 디스플레이하는 단계, 및 대상으로부터 챌린지에 대한 응답을 입력으로서 수신하는 단계를 포함한다. 대상으로부터 챌린지에 대한 등답을 수신하는 것과 같은 시기에, 방법은 생체 획득 장치에 의해 대상의 생체 특성을 캡처하는 단계를 포함한다. 방법은 지정 유효 응답에 비교하여 챌린지에 대한 수신된 응답을 분석하는 단계, 생체 진실성에 대한 대상의 캡처된 생체 특성을 분석하는 단계, 및 챌린지에 대한 응답과 지정 유효 응답 간 성공적인 매칭과, 생체 진실성의 성공적인 발견 모두를 기초로 대상을 검증하는 단계를 포함한다.
일부 실시예에서, 챌린지는 숫자 패스코드의 형태로 된 지정 유효 응답의 입력 요청일 수 있고, 방법은 지정 시간 동안 숫자 디스플레이 상의 숫자 패스코드의 각각의 숫자에 순차적으로 포커싱함으로써 인터페이스의 숫자 디스플레이를 이용해 숫자 패스코드를 시각적으로 입력하기 위한 신호를 대상에게 제공하는 단계를 포함한다.
일부 실시예에서, 챌린지는 숫자 패스코드의 형태로 된 지정 유효 응답의 입력 요청일 수 있고, 방법은 숫자 디스플레이 상의 숫자 패스코드의 각각의 숫자에 순차적으로 포커싱하고 각각의 숫자의 선택을 순차적으로 확인하기 위해 깜박거림으로써 인터페이스의 숫자 디스플레이를 이용해 숫자 패스코드를 시각적으로 입력하기 위한 신호를 대상으로 제공하는 단계를 포함한다.
일부 실시예에서, 챌린지는 숫자 패스코드의 형태로 된 지정 유효 응답의 입력 요청일 수 있고, 상기 방법은 숫자 디스플레이 상의 숫자 패스코드의 각각의 숫자에 순차적으로 포커싱하고 각각의 숫자의 선택을 순차적으로 확인하기 위해 인터페이스의 입력 수단을 작동시키며, 입력 수단의 작동 동안 생체 획득 장치로 대상의 지문을 검출함으로써, 인터페이스의 숫자 디스플레이를 이용해 숫자 패스코를 시각적으로 입력하기 위한 신호를 대상에게 제공하는 단계를 포함한다.
일부 실시예에서, 챌린지는 숫자 패스코드의 형태로 된 지정 유효 응답의 입력 요청일 수 있고, 방법은 숫자 디스플레이 상의 숫자 패스코드의 각각의 숫자를 순차적으로 작동시키고, 숫자 패스코드의 적어도 하나의 숫자의 작동 동안 생체 획득 장치로 대상의 지문을 검출함으로써 인터페이스의 숫자 디스플레이를 이용해 숫자 패스 코드를 입력하기 위한 신호를 대상으로 제공하는 단계를 포함한다.
일부 실시예에서, 생체 획득 장치는 지문 스캐너를 포함하고, 챌린지는 지문 스캐너에 대한 대상의 손가락의 초기 위치 및 지문 스캐너에 대한 대상의 손가락의 다음 위치의 형태로 된 지정 유효 응답의 입력 요청일 수 있으며, 방법은 지문 스캐너에 대해 초기 위치로 위치한 대상의 손가락을 스캔하는 단계, 및 다음 위치로 지정 각도만큼 손가락을 회전시키기 위한 신호를 대상에게 제공하는 단계를 포함한다.
본 발명의 실시예에 따라, 생체 보안 시스템 검증을 위한 명령을 저장하는 예시적 비-일시적 컴퓨터 판독형 매체가 제공된다. 명령은 처리 장치에 의해 실행 가능하다. 처리 장치에 의한 명령의 실행에 의해, 처리 장치는 생체 보안 시스템의 인터페이스를 통해 대상으로 챌린지를 디스플레이할 수 있고, 대상으로부터 챌린지에 대한 응답을 입력으로서 수신할 수 있다. 대상으로부터 챌린지에 대한 응답을 수신하는 것과 같은 시기에, 처리 장치에 의한 명령의 실행에 의해, 처리 장치는 생체 획득 장치에 의해 대상의 생체 특성을 캡처할 수 있다. 처리 장치에 의한 명령의 실행에 의해 처리 장치는 지정 유효 응답에 비교하여 챌린지에 대한 수신된 응답을 분석하고, 생체 진실성에 대해 대상의 캡처된 생체 특성을 분석하며, 챌린지에 대한 응답과 지정 유효 응답 간 성공적 매칭과 생체 진실성의 성공적인 발견 모두를 기초로 대상을 검증할 수 있다.
그 밖의 다른 대상 및 특징이 첨부된 도면을 참조한 상세한 설명으로부터 명백해질 것이다. 그러나 도면은 예시에 불과하며 본 발명의 한계를 정의하려는 것이 아니다.
해당 분야의 통상의 기술자가 개시된 생체 보안 시스템 및 방법을 만들고 이용하는 것을 보조하기 위해, 도면이 참조된다.
도 1은 본 발명에 따라 예시적 생체 보안 시스템의 블록도이다.
도 2는 실질적으로 변하지 않는 시선 동안 생체 보안 시스템에 의해 수행된 시선 추적의 개략도이다.
도 3은 변하는 시선 동안 생체 보안 시스템에 의해 수행된 시선 추적의 개략도이다.
도 4는 정지 스푸프 이미지 상의 생체 보안 시스템에 의해 수행되는 시선 추적의 개략도이다.
도 5는 이동하는 스푸프 이미지 상의 생체 보안 시스템에 의해 수행되는 시선 추적의 개략도이다.
도 6-9는 시선 추적 특징부를 포함하는 생체 보안 시스템의 사용자 인터페이스의 개략도이다.
도 10은 중앙 시선, 코쪽 시선, 및 관자놀이쪽 시선에 대한 생체 보안 시스템의 시선 추적의 개략도이다.
도 11은 위쪽 시선, 중앙 시선, 및 아래쪽 시선에 대한 생체 보안 시스템의 시선 추적의 개략도이다.
도 12는 패스코드 입력에 대한 생체 보안 시스템의 사용자 인터페이스의 개략도이다.
도 13 및 14는 패스코드 입력 동안 생체 보안 시스템의 사용자 인터페이스에서 시선 추적의 개략도이다.
도 15는 본 발명에 따르는 생체 보안 시스템을 구현하는 예시적 프로세스를 나타내는 흐름도이다.
도 16은 본 발명에 따르는 생체 보안 시스템을 구현하는 예시적 컴퓨팅 장치의 블록도이다.
도 17은 본 발명에 따르는 생체 보안 시스템 환경의 블록도이다.
본 발명의 실시예에 따라, 비-생체 챌린지 및 생체 진실성의 응답의 조합을 기초로 대상을 검증하여, 기존 생체 식별 시스템의 스푸핑-방지 수단을 증가시키는 예시적 생체 보안 시스템이 제공된다. 특히, 시스템에 의해 이러한 정보(가령, 챌린지의 응답)를 제공하도록 요청(challenge)될 때에만 생체 인증과 같은 시기에(가령, 동시에) 대상이 프라이빗 정보(가령, 숫자 패스코드, 문숫자 패스코드, 고유 자격증명, 라디오-주파수 식별자(RFID) 카드 등)를 갖고 사용하는 것을 필수화함으로써, 예시적 생체 보안 시스템이 생체 보안의 추가 레이어를 제공한다. 따라서 생체 보안 시스템이 대상의 생체 식별과 조합하여, 올바른 타이밍에 대상에 의해 챌린지에 대한 올바른 응답이 제공될 것(일종의 챌린지 및 응답 척도)을 요구한다. (단순한 생체 특징부 제공과 반대되는) 챌린지에 대한 적절하게 타이밍된 응답과 생체 식별의 멀티-레이어 조합을 이용함으로써, 스푸프 공격에 대한 난이도가 높아진다.
일부 실시예에서, 생체 식별 시스템의 기존 하드웨어가 챌린지를 제시하고, 생체 인증과 조합하여 챌린지에 대한 응답을 해석하도록 프로그램될 수 있다. 큰 소프트웨어 투자 또는 심지어 작은 하드웨어 투자에 대한 필요 없이, 챌린지에 대한 올바른 그리고 올바르게 타이밍된 응답에 대한 요건이 스푸프 공격에 대한 난이도를 높인다. 다양한 환경, 가령, 스마트 폰, 문 잠금장치, ATM 머신, 가정 보안, 기업 보안, 군대 보안 등에서, 예시적 생체 보안 시스템이 사용될 수 있다. 자체-인식 시스템에 보안 레벨의 증가를 제안함으로써, 예시적 생체 보안 시스템이, 가령, 금융 거래, 민감한 지역에 접속 등을 위해, 높은 보안을 요구하는 임의의 환경에서 사용될 수 있다. 예시적 생체 보안 시스템이 생체 인증(당신 자체)을 프라이빗 개인 정보(당신이 알고 있는 것)로 겹침으로써, 더 낮은 보안 시스템, 가령, 스마트 폰 열기, 집 입구 등과 함께 사용될 수 있다. 챌린지 응답과 생체 인증의 조합이 다양한 생체측정 모덜리티, 가령, 음성, 지문, 안면 및 홍채 식별에 적용될 수 있다.
도 1을 참조하면, 예시적 생체 보안 시스템(100)(이하, "시스템(100)") 의 블록도가 제공된다. 시스템(100)은 일반적으로 대상을 조명하도록 구성된 하나 이상의 조명원(102)을 포함한다. 조명원(102)은 대상의 전체 또는 대상의 특정 부분, 가령, 안면, 안구 또는 홍채만 조명하도록 구성될 수 있다. 일부 실시예에서, 조명원(102)이 시스템(100)의 사용 동안 대상을 둘러 싸는 환경에서 주변광일 수 있다. 일부 실시예에서, 조명원(102)은 발광 다이오드(LED), 가령, 시스템(100)을 구현하는 장치와 연관된 LED, 근적외선 광 등일 수 있다.
시스템(100)은 대상의 이미지, 가령, 대상의 안면 및/또는 홍채의 이미지를 캡처하도록 구성된 하나 이상의 카메라(104)(가령, 일종의 생체 획득 장치)를 포함한다. 조명원(102) 및 카메라(104)는 대상 획득 서브시스템의 일부일 수 있다. 시스템(100)은 사용자 인터페이스(106)를 포함한다. 일부 실시예에서, 사용자 인터페이스(106)가 그래픽 사용자 인터페이스(GUI)(108)의 형태로 디스플레이를 포함할 수 있다. 일부 실시예에서, 인터페이스(106)는 대상의 하나 이상의 지문을 스캐닝하기 위한 지문 스캐너(110)를 포함할 수 있다. 일부 실시예에서, 인터페이스(106)는 숫자(또는 문숫자) 디스플레이(112)를 포함할 수 있다. 일부 실시예에서, 디스플레이(112)는 GUI(108)를 통해 전자적으로 대상으로 제공될 수 있다.
시스템(100)은 사용자 인터페이스(106)와 통신하는 프로세서(116), 카메라(104) 및 조명원(102)을 갖는 처리 장치(114)를 포함한다. 시스템(100)은 다양한 데이터, 가령, 인터페이스(106)를 통해 대상에게 제시될 수 있는 하나 이상의 챌린지(120), 카메라(104)에 의해 챕처된 하나 이상의 이미지(122), 챌린지(120)에 대한 지정 유효 응답(124), 및 하나 이상의 대상과 연관된 생체 데이터(126)를 전자적으로 저장하도록 구성된 하나 이상의 데이터베이스(118)를 포함한다. 예를 들어, 시스템(100)에 초기에 등록할 때, 대상은 하나 이상의 챌린지(120)를 제공 받을 수 있고 이러한 챌린지(120)에 응답을 제공할 수 있다. 챌린지(120)에 대한 올바른 응답이 대상의 미래 검증 스테이지에서 매칭될 지정 유효 응답(124)으로서 저장될 수 있다. 챌린지(120)에 대한 응답이 대상에 의해 커스컴화되고 원할 때 대상에 의해 변경될 수 있다. 챌린지(120)에 대한 응답의 취소 가능한 속성에 의해, 패스코드 또는 생체 특성이 오염된 경우 대상이 검증 프로세스를 변화시킬 수 있다.
또 다른 예시에서, 시스템(100)에의 초기 등록 동안, 대상의 하나 이상의 이미지(122)가 시스템(100)에 의해 캡처될 수 있고, 생체 식별 정보가 하나 이상의 이미지(122)로부터 추출될 수 있으며 생체 데이터(126)로서 저장될 수 있다. 따라서 데이터베이스(118)는 시스템(100)으로 대상의 등록으로부터의 과거 데이터, 시스템(100)에 의한 대상의 이점 검증과 연관된 과거 데이터, 및/또는 시스템(100)에 의한 대상 검증 시도와 연관된 실시간 데이터를 전자적으로 저장할 수 있다.
시스템(100)은 처리 장치(114)와 통신하는 타이머(128)를 포함할 수 있다. 챌린지(120)에 대한 응답이 대상에 의해 적시에(가령, 지정 시간 주기 내에) 제공됨을 보장하기 위해, 타이머(128)가 시스템(100)에 의해 사용될 수 있다. 시스템(100)은 시스템(100)의 구성요소들 간 통신 네트워크를 제공하도록 구성된 통신 인터페이스(130)를 포함하여, 데이터가 시스템(100)의 구성요소에 의해 전송 및/또는 수신될 수 있게 한다. 시스템(100)은 카메라(104)에 의해 캡처되고 처리 장치(114)에 의해 전송된 데이터를 수신 및 처리하기 위한 중앙 컴퓨팅 시스템(132)을 포함할 수 있다. 시스템(100)은 예를 들어, 챌린지(120)에 대한 응답의 요청, 카메라(104)의 시야와 대상의 적절한 정렬, 챌린지(120)에 대한 응답 동안 대상에 의해 취해질 특정 단계들, 이들의 조합 등에 대해 대상으로 피드백을 제공하도록 구성된 피드백 모듈(134)을 포함할 수 있다. 일부 실시예에서, 피드백 모듈(134)은 시각, 청각, 및/또는 촉각 피드백을 대상으로 제공하도록 구성될 수 있다.
인증된 대상이 챌린지에 어떻게 응답하는지(가령, 올바른 패스코드) 및 인증된 대상이 챌린지에 응답할 때를 아는 것(시간 요건)을 알 필요성을 기초로 하는 챌린지/응답에 의해 생체 자기-인식 시스템의 보안이 강화된다. 챌린지 및 응답의 목적성 때문에, 시스템(100)은 어떤 사람인지(가령, 생체 특성)만 이용하는 것보다는, 사용자가 알고 있는 것(가령, 패스코드)과 어떤 사람인지(가령, 생체 특성) 모두를 이용한다. 시스템(100)은 (가령, 피드백 모듈(132)을 통해) 대상이 대상이 쉽게 변경할 수 있는 숫자, 패턴, 또는 그 밖의 다른 정보(가령, 챌린지에 대한 응답)를 입력하기 위한 적절한 캡처 위치로 안내되는 정렬 단계를 포함하는 검증 단계를 개시할 수 있다. 대상에 의한 이러한 정보의 입력과 같은 시기에(가령, 동시에), 시스템(100)은 대상의 하나 이상의 생체 특성을 캡처 및 분석한다. 챌린지 응답 및 생체 정보가 제공되거나 추출될 때 시간 주기가 입력 단계로서 식별될 수 있다. 대상이 정의한 정보 및 생체 정보의 성공적인 입력 후, 시스템(100)은 대상으로의 액세스를 허가 또는 거부하기로 결정할 수 있다. 보안은 대상이 정의한 키, 생체 자격증명, 및 시간 제한의 융합으로부터 얻어질 수 있다.
따라서 시스템(100)은 인터페이스(106)를 통해 대상으로 챌린지(120)를 초기에 디스플레이하도록 구성될 수 있다. 일부 실시예에서, 챌린지(120)는 대상의 하나 이상의 눈으로, 인터페이스(106)에 제공된 숫자 또는 문숫자 디스플레이 상의 패스코드의 숫자 및/또는 문자를 순차적으로 따름으로써, 지정 유효 응답(124)으로서 저장된 숫자 또는 문숫자 패스코드를 입력하는 것일 수 있다. 이러한 실시예에서, 타이머(128)가 대상에게 패스코드 내 다음 숫자 또는 문자를 응시할 제한된 시간을 제공하도록 사용될 수 있으며, 선택되면, 피드배 모듈(132)이 대상에게 패스코드의 다음 숫자 또는 문자로 계속하도록 피드백을 제공하도록 사용될 수 있다. 일부 실시예에서, 챌린지(120)가 특정 순서로 인터페이스(106)에서 사용자에게 제시된 지정 이미지 또는 아이콘을 응시하는 것일 수 있다. 일부 실시예에서, 챌린지(120)는 대상의 손가락을 지문 스캐너(110)(가령, 일종의 생체 획득 장치)에 대해 제1 배향으로 위치시키고, 피드백 모듈(132)로부터의 신호 후, 지문 스캐너(110)에 의해 다시 스캔되도록 손가락을 지정 각만큼 회전시키는 것일 수 있다. 따라서 시스템(100)은, 패스코드의 순차적으로 뒤 따르는 숫자 및/또는 문자의 형태인거나 다음 스캐닝을 위한 손가락의 올바른 변경 각의 형태이거나, 대상으로부터 챌린지(120)에 대한 응답을 입력으로서 수신하도록 구성된다. 챌린지(120)에 대흔 수신된 응답이 분석 및/또는 시스템(100)에 저장된 지정 유효 응답(124)에 비교될 수 있다.
챌린지(120)에 대한 응답을 수신한 것과 같은 시기에(가령, 동시에), 시스템(100)은 카메라(104)로 대상의 하나 이상의 이미지(122)를 캡처하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 카메라(122)는 대상의 홍채의 이미지(122)를 캡처할 수 있다. 이미지(122)는 생체 진실성에 대해 시스템(100)에 의해 분석될 수 있다. 일부 실시예에서, 생체 진실성은 홍채 분할 및 매칭 루틴에 의해 수행될 수 있다. 일부 실시예에서, 눈의 가장자리에 대한 소켓 내 대상의 홍채의 위치, 눈의 눈꺼풀로부터 홍채의 거리, 눈꺼풀 열림 거리, 눈꺼풀 열림 움직임, 대상의 동공과 반사광 간 상대 위치, 반사광의 크기, 이들의 조합 중 적어도 하나의 측정에 의해 생체 진실성이 수행될 수 있다.
일부 실시예에서, 생체 진실성은 이미지(122)로부터 분석 및 추출된 표정 변화, 깜박임 빈도, 홍채 질감 등에 의해 수행될 수 있다. 일부 실시예에서, 생체 진실성은 스캐너(110)를 통해 사용자의 지문을 스캔함으로써 수행될 수 있다. 따라서 대상이 챌린지(120)에 대한 응답을 제공하는 중일 때, 시스템(100)은 캡처된 이미지(122)를 이용해 대상의 생체 진실성을 동시에 결정할 수 있다. 챌린지(120)에 대한 응답과 지정 유효 응답(124) 간 성공적인 매칭과, 생체 진실성의 성공적인 발견 모두를 기초로, 대상이 시스템(100)에 의해 검증될 수 있다.
앞서 언급된 바와 같이, 일부 실시예에서, 대상에게 제시된 챌린지(120)가 숫자 또는 문숫자 패스코드의 형태로 지정 유효 응답(124)의 입력을 위한 요청일 수 있다. 일부 실시예에서, 사용자 인터페이스(106)는 대상이 카메라(104)의 캡처 공간 또는 시야 내에 있을 때까지 정렬을 위해 초기에 대상의 눈을 디스플레이할 수 있다. 대상이 캡처 공간 내에 있으면, 디스플레이는 눈 미리보기로부터 대상으로부터 입력을 수신할 수 있는 입력 디스플레이로 전환될 수 있다. 일부 실시예에서, GUI(108)는 지정 패스코드를 시작적으로 입력하기 위한 숫자 또는 문숫자 디지털 디스플레이를 대상에게 표시할 수 있다. 예를 들어, 가능한 입력 디스플레이가 12-디지트 숫자 키패드(가령, 숫자 배열)일 수 있다.
처리 장치(114)는 피드백 모듈(132)을 통해 인터페이스(106) 상에 제공되는 디스플레이를 이용해 패스코드를 시각적으로 입력하기 시작하라는 신호(가령, 시각, 청각, 촉각, 이의 조합)를 대상에게 제공할 수 있다. 시스템(100)에 의해 다음 숫자로 이동하도록 통지될 때까지 순차적으로 각각의 숫자를 보고 각각의 숫자에 시선을 유지함으로써, 대상은 자신의 개인 식별 번호 또는 패스코드를 입력하기 시작할 수 있다. 디스플레이 상의 패스코드의 숫자 또는 문자 각각을 대상이 응시하는 동안, 시스템(100)은 카메라(104)로 대상의 하나 이상의 이미지(122)를 캡처할 수 있다.
인터페이스(106)에 대한 대상의 거리와 대상의 시선 각도를 결정하기 위해 대상이 디스플레이 상의 특정 숫자의 응시를 유지하는 동안 처리 장치(114)는 각각의 이미지를 순차적으로 실시간으로 분석하도록 구성될 수 있다. 캡처된 매 프레임에서의 디스플레이까지의 계산된 거리 및 시선 각도를 기초로, 시스템(100)은 숫자 디스플레이의 어느 숫자에 대상이 포커스하는지를 결정한다. 시스템(100)은 시스템(100)에 의해 대상이 집중하고 있다고 결정된 숫자(가령, 대상이 바라보고 있는 숫자)에 대해 인터페이스(106) 상에 시각적 지시자(가령, 하이라이트, 볼드, 다른 색상, 플래싱 등)의 형태로 피드백을 출력할 수 있다. 이러한 피드백은 대상에게 숫자 또는 문자가 수용되었고, 패스코드의 다음 숫자 또는 문자를 바라볼 시간임을 가리킨다. 특히, 시스템(100)이 대상이 특정 숫자를 응시하는 중이라고 결정하면, 시스템(100)은 스크린 상에서 숫자의 누름(depression)을 시뮬레이션할 수 있고 피드백을 대상에게 제공한다. 따라서 각각의 숫자의 선택이 대상에 의한 디스플레이의 물리적 누름 없이, 시각적으로 수행될 수 있다. 일부 실시예에서, 앞서 기재된 피드백에 추가로, 피드백 모듈(132)이 대상이 패스코드의 다음 숫자를 응시해야 함을 지시하는 시각적, 청각적, 및/또는 촉각적 신호를 대상에게 제공할 수 있다.
대상이 숫자를 선택하는 데 자신의 눈을 이용할 것을 요구함으로써, 시스템(100)은 시스템(100)으로 정보를 입력하고 있는 사람을 높은 신뢰도로 결정할 수 있다. 구체적으로, 대상으로부터의 챌린지(120)에 대한 응답을 검출하는 것과 같은 시기에(가령, 동시에), 시스템(100)은 대상의 생체 식별을 결정하기 위해 캡처된 이미지(122)를 분석할 수 있다. 시스템(100)은 획득된 이미지(122)의 복수의 특징부를 측정함으로써 신뢰도를 얻을 수 있다. 일부 실시예에서, 홍채 분할 및 매칭 루틴이 사용되어 믿어지는 대상의 신원을 검증할 수 있다. 눈의 추가 특징, 가령, 눈의 가장자리에 대한 소켓 내 눈의 위치, 눈꺼풀로부터의 거리, 눈꺼풀 개방, 동공과 반사광 간 상대 위치, 반사광의 크기 또는 그 밖의 다른 특징을 측정하는 것이 눈이 진실한 3차원 눈일 신뢰도를 증가시킬 수 있다.
일부 실시예에서, 대상이 캡처 공간 또는 카메라(104)의 시야 밖으로 이동하는 경우, 시스템(100)은 이러한 움직임을 검출할 수 있고 챌린지(120)에 대해 응답하고 생체 진실성을 결정하는 시퀀스를 재설정할 수 있다. 일부 실시예에서, 대상이 캡처 공간 또는 카메라(104)의 시야에서 벗어나는 경우, 시스템(100)은 대상에게 카메라(104)의 시야 내로 다시 돌아 갈 것을 경고할 수 있으며 대상이 검증 시퀀스를 중단한 곳에서 계속할 수 있게 한다. 캡처 공간을 떠나는 것이 누군가가 시스템(100)을 스푸핑하려 시도하는 중임을 가리킬 수 있다. 따라서 대상이 캡처 공간 또는 카메라(104)의 시야의 중앙 근처에 있을 때까지 기다리는 것이 작은 움직임에 대한 추가 완충을 제공한다. 시스템(100)에 의한 분석 동안 대상은 일반적으로 자신의 눈만 이동시키기 때문에, 적절한 거리, 각도, 반사 등을 유지하기 때문에, 대상을 카메라(104)의 시야의 중심 근처로 유지하는 것은 간단해야 한다.
공격자가 각각의 필요한 입력을 운 좋게 얻지 못하게 각각의 정보(가령, 숫자 패스코드의 숫자들)의 입력을 제한하는 데 시간이 사용되어야 한다. 예를 들어, 공격자가 종이를 이리저리 이동시키는 것이 주기적으로 올바른 응시를 이뤄낼 수 있다. 그러나 올바른 응시을 이루고 이 위치를 유지할 수 있기 위한 시간은 진짜 눈보다 공격자에게 더 힘들 수 있다. 따라서 응시 위치들 간 허용된 시간을 감소시킴으로써 보안이 증가한다. 이러한 시간 제한이 타이머(128)에 의해 수행될 수 있다. 또한, 대상에 의해 입력될 패스코드에 대해 더 긴 숫자 시퀀스를 이용함으로써 보안이 증가될 수 있다.
일부 실시예에서, 검증 시도들 간 시간이 타이머(128)에 의해 제한될 수 있다. 예를 들어, 대상이 검증 프로세스 동안 실수를 하거나, 공격자가 전체 시퀀스를 올바르게 수행하지 못한 경우, 시스템(100)은 즉각적인 재시도를 허용할 수 있다. 적은 횟수의 재시도(가령, 두 번의 재시도) 후, 하루의 공격 시퀀스 횟수가 제한됨을 보장하기 위해 시스템(100)은 추가 시도가 허용되기 전 긴 휴지 기간을 필요로 할 수 있다. 예를 들어, 일부 실시예에서, 시스템(100)은 세 번의 잘못된 시퀀스 후 대상이 검증 프로세스를 다시 시도하기 전에 1시간을 기다릴 것을 필요로 할 수 있다. 더 적은 재시도를 허용하고 검증 시도들 간 더 긴 휴지 기간을 필요로 함으로써, 보안이 증가될 수 있다.
따라서, 일부 실시예에서, 대상의 시선이 숫자 위를 맴돌고 있음이 검출되는 지정 시간 주기가 원하는 선택을 가리킬 수 있다. 이러한 실시예에서, 시스템(100)은 대상에게 언제 대상의 시선을 다음 숫자로 이동시킬지를 지시할 수 있다. 일부 실시예에서, 시스템(100)은 원하는 선택을 가리키기 위해 대상의 시선이 숫자 위를 맴돈 후 눈을 깜박거릴 것을 대상에게 요청할 수 있는데, 이때 대상의 눈 깜박거림은 숫자를 선택하고 명시적으로 시스템(100)을 다음 숫자(존재하는 경우)로 전진하게 한다. 일부 실시예에서, 사용자 인터페이스(106)는 희망 선택을 가리키기 위해 대상의 시선이 숫자 위를 맴도는 동안 대상이 작동시킬 수 있는 "다음" 또는 "입력" 버튼(물리적 및/또는 전자적 버튼)을 포함할 수 있으며, 이때, 버튼의 작동은 숫자를 선택하고 명시적으로 시스템(100)을 다음 숫자(존재하는 경우)로 전진하게 한다. 일부 실시예에서, 버튼의 작동이 사용자 인터페이스(106)의 버튼에 내장된 지문 스캐너(110)를 통해 숫자 디스플레이 상의 숫자와 대상의 지문을 실질적으로 동시에 캡처함으로써, 엄격한 타이밍 공차 내에서 멀티-생체 특성 캡처를 이룰 수 있다. 일부 실시예에서, 하나 이상의 지문 스캐너(110)가 사용자 인터페이스(106)에 내장되어, 각각의 지문 스캐너(110)가 사용자 인터페이스(106)와 연관된 버튼 아래에 위치할 수 있다. 이러한 실시예에서, 사용자 인터페이스(106)의 물리 또는 전자 숫자 디스플레이를 이용해, 대상에게 발행된 챌린지가 보안 코드를 입력하는 것일 수 있고, 버튼(들)의 작동과 동시에 시스템(100)은 지문 스캐너(110)를 통해 대상의 지문을 캡처할 수 있다.
일부 실시예에서, 대상이 둘 이상의 손가락을 이용해 자신의 패스코드를 입력할 수 있다. 일부 실시예에서, (제1 지문과 연관된) 제1 손가락이 패스코드의 제1 숫자를 입력하고 (제1 지문과 상이한 제2 지문과 연관된) 제1 손가락과 상이한 제2 손가락이 제2 숫자에 대해 사용될 수 있다. 예를 들어, 핀이 네 개의 숫자(가령, 5-7-6-8)를 갖는 경우, 제1 손가락(가령, 왼쪽 검지)이 제1 숫자(가령, 세 번째 위치 숫자, 이 예시의 경우, "6")를 입력하는 데 사용될 수 있고, 제1 손가락과 상이한 제2 손가락(가령, 오른쪽 검지 또는 왼쪽 엄지)이 제2 숫자(가령, 첫 번째 위치 숫자, 이 예시의 경우 "5")를 입력하려 사용될 수 있다. 예를 들어, 상이한 손가락이 상이한 숫자에 대해 사용되도록(가령, 6개의 상이한 숫자에 대해 6개의 상이한 지문) 복잡도가 증가될 수 있다.
일부 실시예에서, 패스코드의 각각의 개별 숫자를 응시하도록 대상에게 요청하는 것 대신, 챌린지(120)가 대상에게 시스템(100)의 장치를 수직으로 및/또는 수평으로 움직이거나 장치를 기울여 패턴을 훑음으로써, 대상의 동공으로 패턴을 스와이핑하도록 지시하는 것을 포함할 수 있다. 손가락을 이용함으로써 입력된 스와이프 패턴과 유사하게, 이 패턴은 사용자에 의해 언제든 변경될 수 있다. 보안 핵심은 스와이프 모션의 입력을 통한 같은 시기의(가령, 동시의) 홍채 캡처와 검증이다. 더 긴 패턴이 전체 보안을 증가시킬 수 있다. 패턴을 완료할 시간가 시도들 간 허용되는 시간이 시스템(100)의 보안을 강화하는 데 사용될 수 있다.
일부 실시예에서, 시스템(100)은 대상의 응답 동안 사용되는 생체 인증의 유형의 변화를 챌린지(!20)에 적용할 수 잇다. 일부 실시예에서, 시스템(100)은 조명원(102)의 위치를 변경(또는 조명 빔의 방향을 변경)하여, 반사광의 위치를 바꿀 수 있고, 이러한 반사광 위치의 변경을 이용해, 눈이 3차원 형태를 갖는지 여부를 결정할 수 있다. 일부 실시예에서, 조명원(102)의 위치 및 카메라(104)의 회전 각을 이동시킬 모바일 장치를 회전시킴으로써 이러한 조명 변경이 수행될 수 있다. 복수의 조명원(102) 및/또는 카메라(104)를 이용하는 실시예에서, 상이한 조명 패턴이 스위칭 온 또는 오프되어, 조명 위치를 논리적으로 이동 및 변경할 수 있다.
일부 실시예에서, 대상에게 제공되는 챌린지(120)가 지문 스캐너(110)에 대한 대상의 손가락의 초기 위치의 형태로 된 지정 유효 응답(124)의 입력에 대한 요청 및 손가락의 추가 스캔을 위해 다음 번 상이한 위치로 손가락을 배향시키기 위한 신호일 수 있다. 예를 들어, 대상은 초기에 임의의 배향으로 스캐너(110)에 대해 손가락을 위치시킬 수 있으며, 이때 시스템(100)이 초기 위치를 0각 위치로 지정한다. 손가락의 위치를 변경할 것을 대상에게 지시하는 신호(가령, 챌린지(120))를 피드백 모듈(132)로부터 수신하면, 대상은 지정 크기만큼 플래튼(platen) 상에서 손가락을 회전시킬 수 있다. 이러한 실시예에서, 회전의 각 및/또는 방향이 챌린지(120)에 대한 지정 유효 응답(124)으로서 이전에 저장될 수 있다.
신호를 수신하면, 대상은 손가락을 재배치하고 새로운 배향에서 손가락의 위치를 안정화하기 위한 제한된 시간을 가질 수 있다. 예를 들어, 대상이 오른쪽 검지 지문을 제공할 수 있고, 스캐너(110)의 LED가 손가락을 재배향시키도록 프롬프트하는 녹색으로 변할 때, 대상은 반시계 방향으로 손가락을 약 45도만큼 회전시킬 수 있다. 또 다른 대상이 시계 방향으로 손가락을 약 45도만큼 회전시킬 수 있다. 따라서 회전의 각 및/또는 방향이 챌린지(120)에 대한 응답으로서 역할 하며, 두 배향 모두에서의 지문의 실제 스캔이 대상의 생체 인증으로서 역할 한다.
대상의 얼굴이 지문보다 훨씬 더 표현력이 있다. 예를 들어, 챌린지(120)에 응답하여, 대상이 얼굴을 찌푸리거나, 웃거나, 놀란 표정을 할 수 있다. 시스템(100)은 캡처된 이미지(122)를 분석하여 챌린지(120) 및 챌린지(120)에 대한 응답의 제시 동안 대상의 얼굴의 이러한 변화를 결정할 수 있다. 본 명세서에서 시스템(100)의 변형으로 언급되지만, 시스템(100)이 대상을 검증하기 위해 본 명세서에 기재된 챌린지(120)와 생체 인증의 임의의 조합을 이용할 수 있음이 이해될 것이다.
또한 홍채 인식이 시스템(100)에 의한 검증을 위하여 사용될 수 있다. 예를 들어, 눈이 왼쪽, 오른쪽, 위, 아래를 보고, 깜박거리기에 적합하다. 눈은 인터페이스(106)의 스크린 상에 제공된 그리드 상에서 스와이프 패턴을 추적할 수 있으며, 이때 시선 추적 기법을 이용해 시선이 추적된다. 눈이 천천히 한 번 빠르게 한번 깜박일 수 있거나, 모르스 부호로 패스워드의 철자를 말할 수 있다. 홍채 인식이 대상의 홍채 질감의 미세 세부사항을 인식하는 데 사용될 수 있다. 따라서 시스템(100)은 홍채 인식을 이용해, 대상이 눈을 뜬 채 적절한 방향으로 적절하게 고정되어 있는지 여부를 알아낼 수 있다. 캡처된 이미지(122)를 기초로, 시스템(100)은 챌린지(120)에 대한 응답으로서, 전방 응시, 뜬 눈 응시, 눈 깜박임, 및 탈-축 시선 각도를 검출 및 분석할 수 있다.
따라서 시스템(100)은 챌린지(120)에 응답하기 위한 생체 수단을 제공한다. 앞서 언급된 바와 같이, 챌린지(120)는 피드백 모듈(132) 및/또는 인터페이스(106)로부터 시각, 청각 및/또는 촉각적 신호를 통해 다양한 방식으로 제공될 수 있다. 예를 들어, 챌린지(120)의 지문 예시에서, 시스템(100)의 LED를 녹색으로 조명하는 것이 대상이 챌린지에 대한 응답(가령, 적절한 각도 및 올바른 방향만큼 손가락을 회전)을 시작하라는 요청을 시그널링할 수 있다. 또 다른 예를 들면, 얼굴 또는 홍채 인식 시스템이 패턴을 제시할 수 있으며, 대상이 대상-특정적 패턴을 이용해 상기 패턴을 응시하며, 이 동안 시선이 추적된다.
홍채 인식 시스템이, 대상이 홍채 카메라(104)를 바라볼 것을 요청하는 과정에서, 챌린지를 제시하며(가령, LED, 디스플레이 지시자, 사운드, 촉각 버즈 또는 진동 등), 이때 대상은 단순히 한 번 깜박이거나 대상-특정적 방향에서 짧게 이탈한 후 다시 카메라(104)로 돌아 온다. 따라서 시선 각도 또는 방향의 변화가 챌린지(120)의 응답으로서 사용될 수 있다. 챌린지(120)의 응답이 시스템(100)에 의해 모니터링되는 적절한 시간 프레임 동안 추적되어 응답이 응답의 시간 요건을 충족함을 보장할 수 있다.
도 2 및 3은 검증 프로세스 동안 시스템(100)에 의해 수행되는 시선 추적의 개략적 표현을 도시한다. 시선 추적을 위해, 시선 각도의 측정이 반사광의 중앙에서 동공의 중앙으로의 벡터와 동일할 수 있다. 도 2 및 3의 대략적 표현이 대략 20cm의 벡터를 갖는 대상에 대한 것이다. 각각의 포인트(152)가 캡처된 이미지(122)로부터의 대상의 검출된 시선을 나타내고, 점선 원(150)이 챌린지(120)로부터의 요청과 매칭된 포인트(152)를 둘러 싼다. 따라서 복수의 이미지(122)가 캡처되고 분석되어 복수의 포인트(152)를 수신하여 대상이 지정 유효 응답(124)을 충족했는지 여부를 결정할 수 있다.
도 2는 고정 타깃 상의 훈련된 대상의 실제 눈을 보여준다. 구체적으로, 도 2는 대상의 실질적으로 변하지 않는 시선을 보여주며, 여기서 매칭 포인트(152)가 중앙의 ±2 픽셀 반경 내에 있다. 측정된 각의 변화가 측정 오차, 의도치 않은 눈 모션, 또는 둘 모두 때문일 수 있다. 도 3은 과장된 방식으로 시선 각도를 의도치 않게 이동시키는 대상의 실제 눈을 보여준다. 구체적으로, 도 3은 이동하는 시선을 갖고 변화 또는 이동하는 눈으로 하는 거래를 보여준다. 매칭 원(150)은 수평으로 ±20 픽셀 및 수직으로 ±10 픽셀 내로 매칭 포인트(152)를 둘러 싸고, 포인트(154)가 매칭 원(150)의 외부에 있는 것으로 나타난다. 각은 도 2에서보다 상당히 더 넓은 범위에 걸쳐 뻗어 있고, 노이즈 위에서 이동하는 시선 각도가 측정될 수 있다.
도 4 및 5는 라이브니스 메트릭으로서 시스템(100)에 의한 시선 추적을 나타낸다. 라이브니스 메트릭(liveness metric)으로서 역할 하기 위해, 시스템(100)은 인간의 눈의 시선 추적을 정지 또는 이동하는 스푸프 이미지로부터 구별할 수 있다. 예를 들어, 도 4는 정지 스푸프 이미지의 시선 추적을 도시하고, 도 5는 이동하는 스푸프 이미지의 시선 추적을 보여준다. 도 2-5는 실제 인간이 할 수 있는 것처럼 적시에 응답하기 쉬울 것이지만, 스푸프 이미지에 의해서는 적절한 응답으로서 배열되기 어려울 큐를 이용한 실제 눈의 움직임을 유도하기 위한 시스템(100)의 기능을 도시한다. 특히, 시선 각도의 움직임 및 실제 눈으로부터 예상된 모든 특성을 스푸트 눈으로 복제 또는 배열하는 것이 어려울 것이다. 따라서 시선 추적에 의해 측정된 응답과 챌린지의 조합이 사용되어 실제 눈과 스푸프 이미지의 특성들을 구별할 수 있다.
도 6-9는 시스템(100)의 사용자 인터페이스(160)의 대략적 표현이다. 사용자 인터페이스(160)는 카메라(104)에 의해 실시간으로 캡처되는 대상의 눈(164)의 시각적 표현을 제공하는 디스플레이(162)를 포함할 수 있다. 사용자 인터페이스(160)는 사용자 인터페이스(160) 상의 위치를 변경시킬 수 있는 시선 어트랙터(gaze attractor)(166)(가령, 점)를 포함할 수 있다. 사용자 인터페이스(160)는 제시된 챌린지(120)에 대한 프롬프트를 대상에게 제공하도록 구성된 프롬프팅 섹션(168)을 포함할 수 있다. 도 6-9에서, 프롬프트는 시선 어트랙터(166)의 위치가 인터페이스(160) 상에서 변할 때 시선 어트랙터(166)를 따르라는 것이다. 시스템(100)은 대상의 눈(164)이 시선 어트랙터(166)의 변하는 위치를 따를 때 홍채(170)의 위치를 추적하도록 구성된다.
일부 실시예에서, 시스템(100)은 다양한 라이브니스 측정치를 조합할 수 있다. 예를 들어, 시스템(100)은 시선 어트랙터(166)를 내려다 보라는 명령어 또는 프롬프트에 응답하는 홍채(170)의 생체 특성의 변화를 모니터링하고, 대상이 시선 어트랙터(166)의 위치를 따라갈 때 눈(164) 및/또는 홍채(170)의 하향 움직임을 추적할 수 있다. 일부 실시예에서, 시스템(100)은 시선 어트랙터(166)의 상이한 위치를 랜덤하게 선택할 수 있다. 따라서 대상은 각각의 위치의 시선 어트랙터(166)를 지정 시간 동안 응시하도록 지시 받을 수 있으며, 이때 대상은 각각의 위치 변화와 함께 시선을 이동시켜 시선 어트랙터(166)를 응시한다. 지정 시간 주기 동안 대상의 집중 응시 동안, 시스템(100)은 인터페이스(160)에 대한 시선 각도를 체크할 수 있다. 대상의 생체 특성들이, 특히, 하향 응시에서, 같은 시기에(가령, 동시에) 측정될 수 있다. 예를 들어, 하향 응시에서, 시선 각도가 변하고 실질적으로 동시에 눈꺼풀이 자연스럽게 감기기 시작하여, 홍채 인식의 형태로 생체 분석을 수행하는 것을 어렵게 만든다. 시선 및 생체 특성의 변화의 조합된 그리고 같은 시기(가령, 동시) 측정이 시선 각도가 변할 때 눈꺼풀이 닫히는 순간에서도 시스템(100)의 전체 보안을 증가시킨다.
도 10 및 11은 다양한 시선에 대한 시스템(100)의 시선 추적을 나타낸다. 각각의 시선의 경우, 시스템(100)에 의해 하나 이상의 포인트가 캡처되고 분석되어, 시선의 정확도를 보장할 수 있다. 일부 실시예에서, 대상은 대략 1초 동안 사용자 인터페이스(106) 상에 제공된 고정된 포인트를 응시할 수 있고 포인트 또는 시선 어트랙터의 위치가 랜덤 패턴으로 변경될 수 있으며, 각각의 위치가 시스템(100)에 의해 모니터링된다. 예를 들어, 패턴은 중앙에서 왼쪽으로, 왼쪽에서 오른쪽으로, 오른쪽에서 중앙으로, 중앙에서 위쪽으로, 위쪽에서 아래쪽으로 일 수 있다.
예를 들어, 도 10은 중앙 위치(C), 관자놀이쪽 위치(temporal position)(T)(가령, 왼쪽), 및 코쪽 위치(nasal position)(N)(가령, 오른쪽)에서의 대상의 시선을 도시한다. 도 11은 위쪽 위치(U), 중앙 위치(C), 및 아래쪽 위치(D)에서의 대상의 시선을 도시한다. 고정 포인트가 중앙, 위쪽 및 아래쪽 위치에 대해 대략 ±2 픽셀 내로 묶여질 수 있고, 코쪽 및 광대뼈쪽 위치에 대한 약간 더 큰 픽셀 범위 내에 묶여질 수 있다. 일부 실시예에서, 수평 시선 방향에 대한 전체 범위가 대략 ±20 픽셀이고 수직 시선 방향에서 대략 ±10 픽셀일 수 있다.
도 12는 패스코드의 입력을 시각적으로 수신하기 위한 시스템(100)의 사용자 인터페이스(180)의 개략도이다. 사용자 인터페이스(180)는 대상의 눈(184)과 홍채(186)의 실시간 표현을 보여주는 디스플레이(182)를 포함할 수 있다. 사용자 인터페이스(180)는 눈(184)의 시선 변화를 추적하고 패스코드의 입력 동안 생체 인증을 위해 사용될 수 있는 하나 이상의 이미지를 캡처하도록 구성된 카메라(188)를 포함한다. 사용자 인터페이스(180)는 고유 패스코드의 시각적 입력을 위한 숫자 패드 또는 디스플레이(190)를 포함한다. 단 6개의 숫자만 포함하는 것으로 도시되었지만, 숫자 디스플레이(190)는 더 많거나 더 적은 숫자를 포함할 수 있으며, 문숫자 캐릭터를 더 포함할 수 있음이 자명할 것이다. 일부 실시예에서, 사용자 인터페이스(180)는 숫자 패드 또는 디스플레이(190)의 숫자의 위치를 랜덤 방식으로 뒤섞을 수 있으며 각가의 유형의 검증 프로세스가 수행됨으로써, 패스코드를 입력할 때마다 시선의 상이한 패턴을 필요로 할 수 있다. 가능한 스푸퍼가 각각의 인증 시도에서 사용자의 눈과 스크램블된 디스플레이(190)를 상관시키기 위해 둘 모두를 볼 필요가 있어서, 스푸프 공격에 대한 가능성을 복잡하게 만들 것이기 때문에, 이러한 뒤섞음은 시스템(100)의 보안을 증가시키는 데 도움이 될 수 있다.
대상은 각각의 숫자에 시선을 지정 시간 주기, 가령, 1초 동안 유지하면서 고유 개인 식별 번호, 가령, 1-2-3-4를 입력하기 위해 순차적으로 숫자들을 응시하도록 프롬프트될 수 있다. 시스템(100)은 홍채 인식을 이용해 대상의 신원을 같은 시기에(가령, 동시에) 검증하면서, 입력 패스코드를 수락 또는 거절하기 위해 대상의 시선 위치를 모니터링할 수 있다. 패스코드와 홍채 인식의 형태로 된 생체 인증의 시각적 입력의 같은 시기(가령, 동시)의 조합이 스푸핑에 대한 다중 레이어 방어를 제공한다.
도 13 및 14는 인터페이스(180)를 이용한 고유의 패스코드의 시각적 입력의 예시를 보여준다. 화살표가 패스코드의 숫자들로의 홍채(186)의 순차적인 움직임에 대응하는 검출된 시선 위치를 보여준다. 비디오 레이지에서(가령, 대략 15프레임/초) 카메라(188)에 의해 이미지가 획득될 수 있고, 이때 시선 방향 및 홍채 인식이 동시에 발생한다. 일부 실시예에서, 숫자 디스플레이(190)가 각각의 검증 프로세스 간에 합리적인 방식으로 변화할 수 있다. 예를 들어, 도 14는 도 13의 숫자 디스플레이(190)로부터 반대 방향으로 배치된 숫자를 갖는 숫자 디스플레이(190)를 도시한다. 이러한 변형이 시선 위치의 궤적의 변화를 야기하며, 스푸프 난이도를 증가시킨다.
도 15는 본 명세서에 개시된 생체 보안 시스템을 구현하는 예시적 프로세스(200)를 도시하는 흐름도이다. 우선, 단계(202)에서, 생체 보안 시스템의 인터페이스를 통해 챌린지가 대상에 디스플레이된다. 단계(204)에서, 챌린지에 대한 응답이 대상으로부터의 입력으로서 수신된다. 단계(206)에서, 대상으로부터의 챌린지에 대한 응답을 수신하는 것과 같은 시기에(가령, 동시에), 대상의 하나 이상의 이미지가 카메라로 캡처된다. 단계(208)에서, 챌린지에 대한 수신된 응답이 지정 유효 응답에 대해 분석되어 응답이 올바른지를 보장할 수 있다. 일부 실시예에서, 챌린지에 대한 응답이 시간적으로 제한될 수 있다. 단계(210)에서, 대상의 캡처된 하나 이상의 이미지가 생체 진실성에 대해 분석된다. 단계(212)에서, 챌린지에 대한 응답과 지정 유효 응답 간 성공적인 매칭과, 생체 진실성의 성공적인 발견 모두에 의해, 대상이 검증된다.
도 16은 본 발명의 예시적 실시예에 따르는 컴퓨팅 장치(300)의 블록도이다. 컴퓨팅 장치(300)는 실시예를 구현하기 위한 하나 이상의 컴퓨터-실행 명령 또는 소프트웨어를 저장하기 위한 하나 이상의 비-일시적 컴퓨터-판독형 매체를 포함한다. 비-일시적 컴퓨터 판독형 매체의 비제한적 예를 들면, 하나 이상의 유형의 하드웨어 메모리, 비일시적 유형의 매체(non-transitory tangible media)(가령, 하나 이상의 자기 저장 디스크, 하나 이상의 광학 디스크, 하나 이상의 플래시 드라이브) 등이 있을 수 있다. 예를 들어, 컴퓨팅 장치(300)에 포함된 메모리(306)는 본 발명의 실시예를 구현하기 위한 컴퓨터 판독형 및 컴퓨터 실행형 명령 또는 소프트웨어(가령, 조명원을 동작시키기 위한 명령, 처리 장치를 동작시키기 위한 명령, 카메라를 동작시키기 위한 명령, 통신 인터페이스를 동작시키기 위한 명령, 사용자 인터페이스를 동작시키기 위한 명령, 중앙 컴퓨팅 시스템을 동작시키기 위한 명령, 이들의 조합 등)를 저장할 수 있다. 컴퓨팅 장치(300)는 구성 가능 및/또는 프로그램 가능 프로세서(302) 및 연관된 코어(304)를 더 포함하며, 선택사항으로서, (가령, 다중 프로세서/코어를 갖는 컴퓨티 시스템의 경우) 메모리(306)에 저장된 컴퓨터 판독형 및 컴퓨터 실행형 명령 또는 소프트웨어 및 시스템 하드웨어를 제어하기 위한 그 밖의 다른 프로그램을 실행하기 위한 하나 이상의 추가 구성 가능 및/또는 프로그램 가능 프로세서(들)(302') 및 연관된 코어(들)(304')를 포함한다. 프로세서(302) 및 프로세서(들)(302')는 각각 단일 코어 프로세서 또는 다중 코어(304 및 304') 프로세서일 수 있다.
컴퓨팅 장치(300) 내 인프라구조 및 자원이 동적으로 공유될 수 있도록 컴퓨팅 장치(300)에서 가상화가 채용될 수 있다. 프로세스가 복수의 컴퓨팅 자원이 아닌 단 하나의 컴퓨팅 자원을 사용하는 것으로 보이도록 다중 프로세서 상에서 실행되는 프로세스를 핸들링하기 위해 가상 머신(314)이 제공될 수 있다. 복수의 가상 머신이 하나의 프로세서와 함께 사용될 수 있다. 메모리(306)는 컴퓨터 시스템 메모리 또는 랜덤 액세스 메모리, 가령, DRAM, SRAM, EDO RAM 등을 포함할 수 있다. 메모리(306)는 그 밖의 다른 유형의 메모리 또는 이들의 조합까지 포함할 수 있다.
사용자는 시각 디스플레이 장치(318), 가령, 실시예에 따라 제공될 수 있는하나 이상의 사용자 인터페이스(320)(가령, 그래픽 사용자 인터페이스)를 디스플레이할 수 있는 컴퓨터 모니터를 통해 컴퓨팅 장치(300)(가령, 개인 컴퓨터, 모바일 스마트 장치 등)와 대화할 수 있다. 컴퓨팅 장치(300)는 사용자로부터 입력을 수신하기 위한 그 밖의 다른 I/O 장치, 가령, 카메라, 센서, 키보드, 지문 스캐너, 또는 임의의 적합한 멀티-포인트 터치 인터페이스(308), 포인팅 장치(310)(가령, 마우스)를 포함할 수 있다. 키보드(308) 및 포인팅 장치(310)가 시각 디스플레이 장치(318)로 연결될 수 있다. 컴퓨팅 장치(300)는 그 밖의 다른 적절한 종래의 I/O 주변기기를 포함할 수 있다.
컴퓨팅 장치(300)는 하나 이상의 저장 장치(324), 가령, 본 명세서에 기재된 생체 보안 시스템의 실시예를 구현하는 데이터 및 컴퓨터 판독형 명령 및/또는 소프트웨어를 저장하기 위한 하드-드라이브, CD-ROM, eMMC (MultiMediaCard), SD(secure digital) 카드, 플래시 드라이브, 비휘발성 저장 매체, 또는 그 밖의 다른 컴퓨터 판독형 매체를 더 포함할 수 있다. 예시적 저장 장치(324)가 실시예를 구현하는 데 필요한 임의의 적합한 정보를 저장하기 위한 하나 이상의 데이터베이스(326)를 더 저장할 수 있다. 예를 들어, 예시적 저장 장치(324)가 정보, 가령, 챌린지와 관련된 데이터, 캡처 이미지, 지정 유효 응답, 생체 데이터, 이들의 조합 등 및 본 명세서에 기재된 실시예를 구현하는 컴퓨터 판독형 명령 및/또는 소프트웨어를 저장하기 위한 하나 이상의 데이터베이스(326)를 저장할 수 있다. 데이터베이스에 하나 이상의 아이템을 추가, 삭제 및/또는 업데이트하기 위해 데이터베이스(326)는 임의의 적절한 때에 수동으로 또는 자동으로 업데이트될 수 있다.
컴퓨팅 장치(300)는 다양한 연결, 비제한적 예를 들면, 표준 전화선, LAN 또는 WAN 링크(가령, 802.11, T1, T3, 56kb, X.25), 광대역 연결(가령, ISDN, Frame Relay, ATM), 무선 연결, CAN(controller area network), 또는 이들의 조합을 통해 하나 이상의 네트워크 장치(322)를 통해 하나 이상의 네트워크, 가령, LAN(Local Area Network), WAN(Wide Area Network) 또는 인터넷과 인터페이싱하도록 구성된 네트워크 인터페이스(312)를 포함할 수 있다. 네트워크 인터페이스(312)는 빌트-인 네트워크 어댑터, 네트워크 인터페이스 카드, PCMCIA 네트워크 카드, PCI/PCIe 네트워크 어댑터, SD 어댑터, Bluetooth 어댑터, 카드 버스 네트워크 어댑터, 무선 네트워크 어댑터, USB 네트워크 어댑터, 컴퓨팅 장치(300)를 임의의 유형의 통신 가능 네트워크로 인터페이싱하고 본 명세서에 기재된 동작을 수행하기에 적합한 모뎀 또는 그 밖의 다른 임의의 장치를 포함할 수 있다. 또한, 컴퓨팅 장치(300)는 본 명세서에 기재된 동작을 수행하기 위해 통신할 수 있고 충분한 프로세서 파워 및 메모리 용량을 갖는 임의의 컴퓨터 시스템, 가령, 워크스테이션, 데스크톱 컴퓨터, 서버, 랩톱, 핸드헬드 컴퓨터, 태블릿 컴퓨터(가령, 태블릿 컴퓨터), 모바일 컴퓨팅 또는 통신 장치(가령, 스마트 폰 통신 장치), 임베디드 컴퓨팅 플랫폼, 또는 그 밖의 다른 형태의 컴퓨팅 또는 전화통신 장치일 수 있다.
컴퓨팅 장치(300)는 임의의 운영 체제(316), 가령, Microsoft® Windows® 운영 체제, 여러 다른 버전의 Unix 및 Linux 운영 체제, Macintosh 컴퓨터용 임의의 버전의 MacOS®, 임의의 임베디드 운영 체제, 임의의 실시간 운영체제, 임의의 오픈 소스 운영 체제, 임의의 사설 운영 체제, 또는 컴퓨팅 장치 상에서 실행될 수 있고 본 명세서에 기재된 동작을 수행할 수 있는 그 밖의 다른 임의의 운영 체제를 실행시킬 수 있다. 예시적 실시예에서, 운영 체제(316)는 네이티브 모드 또는 에뮬레이션 모드로 실행될 수 있다. 하나의 실시예에서, 운영 체제(316)는 하나 이상의 클라우드 머신 인스턴스 상에서 실행될 수 있다.
도 17은 본 발명의 실시예에 따르는 생체 보안 시스템 환경(400)의 블록도이다. 환경(400)은 네트워크에 통신 가능하게 연결된 장치들 간에 정보가 전송될 수 있도록 하는 임의의 네트워크일 수 있는 통신 플랫폼(422)을 통해 하나 이상의 조명원(406), 하나 이상의 카메라(408), 하나 이상의 처리 장치(410), 피드백 모듈(412), 사용자 인터페이스(414), 및 중앙 컴퓨팅 시스템(416)과 통신하도록 구성된 서버(402, 404)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 통신 플랫폼(422)이 인터넷, 인트라넷, 가상 사설망(VPN), 광역 네트워크(WAN), 로컬 영역 네트워크(LAN) 등일 수 있다. 일부 실시예에서, 통신 플랫폼(422)은 클라우드 환경의 일부일 수 있다.
환경(400)은 통신 플랫폼(422)을 통해 하나 이상의 조명원(406), 하나 이상의 카메라(408), 하나 이상의 서버(402, 404), 처리 장치(410), 피드백 모듈(412), 사용자 인터페이스(414), 및 중앙 컴퓨팅 시스템(416)와 통신할 수 있는 레포지토리 또는 데이터베이스(418, 420)를 포함할 수 있다.
실시예에서, 서버(402, 404), 하나 이상의 조명원(406), 하나 이상의 카메라(408), 하나 이상의 처리 장치(410), 피드백 모듈(412), 사용자 인터페이스(414), 및 중앙 컴퓨팅 시스템(416)이 컴퓨팅 장치(가령, 컴퓨팅 장치(300))로서 구현될 수 있다. 해당 분야의 통상의 기술자라면, 데이터베이스(418, 420)가 서버(402, 404) 중 하나 이상에 포함될 수 있음을 알 것이다. 일부 실시예에서, 데이터베이스(418 420)가 챌린지에 관한 데이터, 캡처된 이미지, 지정 유효 응답, 생체 데이터, 이들의 조합 등을 저장할 수 있고, 이러한 데이터는 복수의 데이터베이스(418, 420)를 통해 분산될 수 있다.
본 명세서에서 실시예가 기재되었지만, 이들 실시예는 한정으로 해석되지 않으며, 오히려 본 명세서에 명시적으로 기재된 바에 대한 추가 및 수정이 본 발명의 범위 내에 포함된다. 덧붙여, 본 명세서에 기재된 다양한 실시예의 특징이 본 발명의 사상 및 범위 내에서, 상호 배차적이지 않으며 본 명세서에 명시적으로 언급되지 않아도 다양한 조합 및 순열로 존재할 수 있다.

Claims (20)

  1. 생체 보안 시스템으로서,
    인터페이스,
    생체 획득 장치,
    카메라 및
    인터페이스 및 생체 획득 장치와 통신하는 처리 장치를 포함하며,
    상기 처리 장치는
    (i) 인터페이스를 통해 대상에게 제1 챌린지를 디스플레이하고, 제1 챌린지가 다음을 포함하며;
    (a) 시선 어트랙터를 뒤따르기 위해 대상 눈의 이동을 일으키기 위해 인터페이스 내 시선 어트랙터의 이동, 또는
    (b) 인터페이스의 숫자 디스플레이를 사용하여 숫자 패스코드 가상 입력에 대한 요청,
    (ii) 대상으로부터 제1 챌린지에 대한 응답을 입력으로서 수신하며,
    (iii) 대상으로부터 제1 챌린지에 대한 응답을 입력하는 동안 상기 카메라를 이용하여 대상의 하나 이상의 이미지를 캡쳐하고;
    (iv) 대상으로부터 제1 챌린지에 대한 응답을 수신하는 것과 같은 시기에, 생체 획득 장치를 이용해 대상의 생체 특성을 캡처하고,
    (v) 하나 이상의 캡쳐된 이미지에 기초하여 인터페이스에 대한 대상의 거리 및 대상의 시선 각도를 결정하고, 인터페이스 상의 시선 어트랙터 위치 또는 상기대상의 거리 및 시선 각도에 기초하여 대상에 의해, 포커싱되고 있다고 결정된 다수의 숫자 디스플레이를 선택함에 의해 지정 유효 응답에 비교하여 제1 챌린지에 대한 수신된 응답을 분석하며,
    (vi) 생체 진실성(biometric authenticity)에 대해 대상의 생체 특성을 분석하고,
    (vii) 제1 챌린지에 대한 응답과 지정 유효 응답 간 성공적인 매칭과, 생체 진실성의 성공적인 발견 모두를 기초로 대상을 검증하며, 상기 제1 챌린지에 대한 응답과 지정 유효 응답 사이의 성공적인 매칭이 대상의 라이브니스(liveness)를 나타냄을 포함하는, 생체 보안 시스템.
  2. 제1항에 있어서, 상기 처리 장치는 지정 시간 주기 동안 숫자 디스플레이 상의 숫자 패스코드의 각각의 숫자를 순차적으로 포커싱함으로써, 인터페이스의 숫자 디스플레이를 이용해 숫자 패스코드를 시각적으로 입력하기 위한 신호를 대상에게 제공하도록 구성되는, 생체 보안 시스템.
  3. 제1항에 있어서, 상기 카메라는 숫자 패스코드의 각각의 번호에 대한 대상의 순차 포커스 동안 대상의 하나 이상의 이미지를 캡처하도록 구성되는, 생체 보안 시스템.
  4. 제1항에 있어서, 상기 처리 장치는 숫자 디스플레이의 선택된 숫자에 대해 시각적 지시자를 출력하도록 구성되는, 생체 보안 시스템.
  5. 제3항에 있어서, 상기 처리 장치는 대상이 숫자 패스코드의 각각의 순차적 숫자를 포커싱 하기 위한 제한된 시간을 제공하는, 생체 보안 시스템.
  6. 제1항에 있어서, 상기 처리 장치는 숫자 디스플레이 상의 숫자 패스코드의 각각의 숫자를 순차적으로 포커싱하고 각각의 숫자의 선택을 순차적으로 확인하기 위해 깜박거림으로써 인터페이스의 숫자 디스플레이를 이용해 숫자 패스코드를 시각적으로 입력하기 위한 신호를 대상에게 제공하도록 구성되는, 생체 보안 시스템.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 처리 장치는 숫자 디스플레이 상의 숫자 패스코드의 각각의 숫자에 순차적으로 포커싱하고 각각의 숫자의 선택을 순차적으로 확인하기 위해 인터페이스의 입력 수단을 작동시킴으로써 인터페이스의 숫자 디스플레이를 이용해 숫자 패스코드를 입력하기 위한 신호를 대상에게 제공하도록 구성되며,
    생체 획득 장치는 입력 수단의 작동 동안 대상의 지문을 검출하도록 구성된 인터페이스의 지문 스캐너를 포함하는, 생체 보안 시스템.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 처리 장치는 인터페이스를 통하여 대상에게 제2 챌린지를 디스플레이 하도록 구성되며;
    상기 제2 챌린지는 숫자 패스코드의 형태로 지정 유효 응답의 입력을 위한 요청이고;
    상기 인터페이스는 숫자 디스플레이를 포함하며;
    상기 처리 장치는 숫자 디스플레이 상의 숫자 패스코드의 각각의 숫자를 순차적으로 작동시킴으로써 인터페이스의 숫자 디스플레이를 이용해 숫자 패스코드를 입력하기 위한 신호를 대상에게 제공하도록 구성되고, 그리고
    상기 생체 획득 장치는 숫자 패스코드의 적어도 하나의 숫자의 작동 동안 대상의 지문을 검출하도록 구성된 인터페이스의 지문 스캐너를 포함하는, 생체 보안 시스템.
  9. 제1항에 있어서, 상기 처리 장치는 홍채 분할 및 매칭 루틴을 이용해 대상의 캡처된 하나 이상의 이미지를 분석하도록 구성되는, 생체 보안 시스템.
  10. 제1항에 있어서, 상기 처리 장치는 눈의 가장자리에 대한 소켓 내 대상의 홍채의 위치, 눈의 눈꺼풀로부터 홍채의 거리, 눈꺼풀 개방 거리, 눈꺼풀 개방 움직임, 대상의 동공과 반사광 간 상대적 위치, 또는 반사광의 크기 중 적어도 하나를 측정하도록 구성되는, 생체 보안 시스템.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 처리 장치는 상기 인터페이스를 통하여 대상에게 제2 챌린지를 디스플레이 하도록 구성되며;
    상기 생체 획득 장치는 지문 스캐너를 포함하고, 상기 제2 챌린지는 지문 스캐너에 대한 대상의 손가락의 초기 위치 및 지문 스캐너에 대한 대상의 손가락의 다음 위치의 형태로 된 지정 유효 응답의 입력 요청이며, 그리고
    상기 처리 장치는 지문 스캐너에 대해 초기 위치로 위치하는 대상의 손가락을 스캔하도록 구성되며, 처리 장치는 손가락을 다음 위치로 지정 각도만큼 회전시키기 위한 신호를 대상에게 제공하도록 구성되는, 생체 보안 시스템.
  12. 제1항에 있어서, 상기 처리 장치는 표정 변화, 깜박거림 주파수, 또는 홍채 질감 중 적어도 하나에 대해 대상의 캡처된 하나 이상의 이미지를 분석하도록 구성되는, 생체 보안 시스템.
  13. 제1항에 있어서, 상기 처리 장치는 실질적으로 동시에 대상으로부터 제1 챌린지에 대한 응답을 수신하고 생체 획득 장치에 의해 대상의 생체 특성을 캡처하도록 구성되는, 생체 보안 시스템.
  14. 생체 보안 시스템의 검증 방법으로서, 상기 검증 방법은
    생체 보안 시스템의 인터페이스를 통해 대상에게 제1 챌린지를 디스플레이하는 단계 - 상기 제1 챌린지가 다음을 포함함:
    (i) 시선 어트랙터를 뒤따르기 위해 대상 눈의 이동을 일으키기 위해 인터페이스 내 시선 어트랙터의 이동, 또는
    (ii) 인터페이스의 숫자 디스플레이를 사용하여 숫자 패스코드 가상 입력에 대한 요청,
    대상으로부터 제1 챌린지에 대한 응답을 입력으로서 수신하는 단계,
    대상으로부터 제1 챌린지에 대한 응답을 입력하는 동안 카메라를 이용하여 대상의 하나 이상의 이미지를 캡쳐하는 단계,
    대상으로부터 제1 챌린지에 대한 응답을 수신하는 것과 같은 시기에, 생체 획득 장치에 의해 대상의 생체 특성을 캡처하는 단계,
    하나 이상의 캡쳐된 이미지에 기초하여 인터페이스에 대한 대상의 거리 및 대상의 시선 각도를 결정하고, 인터페이스 상의 시선 어트랙터 위치 또는 상기 대상의 거리 및 시선 각도에 기초하여 대상에 의해 포커싱되고 있다고 결정된 다수의 숫자 디스플레이를 선택함에 의해, 지정 유효 응답에 비교해서 제1 챌린지에 대한 수신된 응답을 분석하는 단계,
    생체 진실성에 대해 대상의 캡처된 생체 특성을 분석하는 단계, 및
    제1 챌린지에 대한 응답과 지정 유효 응답 간 성공적인 매칭과, 생체 진실성의 성공적인 발견 모두를 기초로 대상을 검증하는 단계 -상기 제1 챌린지에 대한 응답과 지정 유효 응답 사이의 성공적인 매칭이 대상의 라이브니스(liveness)를 나타냄-를 포함하는, 생체 보안 시스템의 검증 방법.
  15. 제14항에 있어서, 상기 검증 방법이 숫자 디스플레이 상의 숫자 패스코드의 각각의 숫자에 지정 시간 주기 동안 숫자 디스플레이 상의 숫자 패스코드의 각각의 숫자를 순차적으로 포커싱함으로써, 인터페이스의 숫자 디스플레이를 이용해 숫자 패스코드를 시각적으로 입력하기 위한 신호를 대상에게 제공하는 단계를 포함하는, 생체 보안 시스템의 검증 방법.
  16. 제14항에 있어서, 상기 검증 방법이 숫자 디스플레이 상의 숫자 패스코드의 각각의 숫자에 순차적으로 포커싱하고 각각의 숫자의 선택을 순차적으로 확인하기 위해 깜박거림으로써 인터페이스의 숫자 디스플레이를 이용해 숫자 패스코드를 시각적으로 입력하기 위한 신호를 대상에게 제공하는 단계를 포함하는, 생체 보안 시스템의 검증 방법.
  17. 제14항에 있어서, 상기 인터페이스를 통하여 대상에게 제2 챌린지를 디스플레이함을 포함하며, 상기 검증 방법이
    숫자 디스플레이 상의 숫자 패스코드의 각각의 숫자를 순차적으로 포커싱하고 각각의 숫자의 선택을 순차적으로 확인하기 위해 인터페이스의 입력 수단을 작동시킴으로써 인터페이스의 숫자 디스플레이를 이용해 숫자 패스코드를 시각적으로 입력하기 위한 신호를 대상에게 제공하는 단계, 그리고
    입력 수단의 작동 동안 생체 획득 장치를 이용해 대상의 지문을 검출하는 단계를 포함하는, 생체 보안 시스템의 검증 방법.
  18. 제14항에 있어서, 상기 인터페이스를 통하여 대상에게 제2 챌린지를 디스플레이함을 포함하며, 상기 제2 챌린지는 숫자 디스플레이의 형태로 된 지정 유효 응답의 입력 요청이며, 상기 검증 방법이
    숫자 디스플레이 상의 숫자 패스코드의 각각의 숫자를 순차적으로 작동시킴으로써 인터페이스의 숫자 디스플레이를 이용하여 숫자 패스코드를 입력하기 위한 신호를 대상에게 제공하는 단계, 그리고
    숫자 패스코드의 적어도 하나의 숫자의 작동 동안 생체 획득 장치를 이용해 대상의 지문을 검출하는 단계를 포함하는, 생체 보안 시스템의 검증 방법.
  19. 제14항에 있어서, 상기 생체 획득 장치는 지문 스캐너를 포함하며, 상기 검증 방법이 상기 인터페이스를 통하여 대상에게 제2 챌린지를 디스플레이함을 포함하고, 상기 제2 챌린지는 지문 스캐너에 대한 대상의 손가락의 초기 위치 및 지문 스캐너에 대한 대상의 손가락의 다음 위치의 형태로 된 지정 유효 응답의 입력 요청이며, 상기 검증 방법은 지문 스캐너에 대해 초기 위치로 위치하는 대상의 손가락을 스캔하는 단계, 및 다음 위치까지 지정 각도만큼 손가락을 회전시키기 위한 신호를 대상에게 제공하는 단계를 포함하는, 생체 보안 시스템의 검증 방법.
  20. 처리 장치에 의해 실행 가능한 생체 보안 시스템 검증을 위한 명령을 저장한 비일시적 컴퓨터 판독형 저장매체로서, 처리 장치에 의한 명령의 실행이 처리 장치로 하여금:
    생체 보안 시스템의 인터페이스를 통해 대상으로 제1 챌린지를 디스플레이하게 하고, 상기 제1 챌린지가 다음을 포함함:
    (i) 시선 어트랙터를 뒤따르기 위해 대상 눈의 이동을 일으키기 위해 인터페이스 내 시선 어트랙터의 이동, 또는
    (ii) 인터페이스의 숫자 디스플레이를 사용하여 숫자 패스코드 가상 입력에 대한 요청,
    대상으로부터 제1 챌린지에 대한 응답을 입력으로서 수신하게 하며,
    대상으로부터 제1 챌린지에 대한 응답을 입력하는 동안 카메라를 이용하여 대상의 하나 이상의 이미지를 캡쳐하게 하고,
    대상으로부터 제1 챌린지에 대한 응답을 수신하는 것과 같은 시기에, 생체 획득 장치를 이용해 대상의 생체 특성을 캡처하게 하고,
    하나 이상의 캡쳐된 이미지에 기초하여 인터페이스에 대한 대상의 거리 및 대상의 시선 각도를 결정하고, 인터페이스 상의 시선 어트랙터 위치 또는 상기 대상의 거리 및 시선 각도에 기초하여 대상에 의해 포커싱되고 있다고 결정된 다수의 숫자 디스플레이를 선택함에 의해, 지정 유효 응답에 비교하여 제1 챌린지에 대한 수신된 응답을 분석하게 하며,
    생체 진실성에 대한 대상의 캡처된 생체 특성을 분석하게 하고,
    제1 챌린지에 대한 응답과 지정 유효 응답 간 성공적인 매칭과, 생체 진실성의 성공적인 발견 모두를 기초로 대상을 검증하게 하는 - 상기 제1 챌린지에 대한 응답과 지정 유효 응답 사이의 성공적인 매칭이 대상의 라이브니스(liveness)를 나타냄-, 비일시적 컴퓨터 판독형 저장매체.

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