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KR102063678B1 - 모바일기기의 스머지 및 훔쳐보기 공격 방지를 위한 시스템 및 사용자 패턴 인증 방법 - Google Patents

모바일기기의 스머지 및 훔쳐보기 공격 방지를 위한 시스템 및 사용자 패턴 인증 방법 Download PDF

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KR102063678B1
KR102063678B1 KR1020180096660A KR20180096660A KR102063678B1 KR 102063678 B1 KR102063678 B1 KR 102063678B1 KR 1020180096660 A KR1020180096660 A KR 1020180096660A KR 20180096660 A KR20180096660 A KR 20180096660A KR 102063678 B1 KR102063678 B1 KR 102063678B1
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남대현
백정현
조성준
서강원
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주식회사 이와이엘
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Abstract

본 발명은 본 발명의 실시예에 따른 스머지(Smudge) 및 훔쳐보기(Shoulder Surfing) 공격 방지를 위한 패턴 인증 방법은, 패턴 등록 단계와 패턴 인증 단계를 포함하고, 상기 패턴 등록 단계는, 패턴인증장치의 입력부가 사용자로부터 패턴을 입력받는 단계와, 매칭부가 사용자로부터 입력된 패턴에 대응하는 코드값을 매칭하고 저장부에 저장하는 단계와, KDI(Key Derivation ID)생성부가 상기 코드값과 양자난수생성부에서 생성된 양자난수를 포함하는 양자난수테이블을 매칭하여 사용자KDI(Key Derivation ID)를 생성하는 단계를 포함한다.

Description

모바일기기의 스머지 및 훔쳐보기 공격 방지를 위한 시스템 및 사용자 패턴 인증 방법{User Pattern authentication system and method to prevent Smudge and Shoulder Surfing Attack of mobile device}
본 발명은 모바일기기의 스머지 및 훔쳐보기 방지를 위한 패턴 인증 방법에 관한 것이다. 특히, 모바일기기의 특정영역을 터치하는 이벤트와 사용자 패턴 입력을 조합한 패턴 인증을 하여 스머지 및 훔쳐보기 공격을 방지할 수 있는 사용자 패턴 인증 방법에 관한 것이다.
모바일기기의 사용이 보편화됨에 따라 개인정보가 노출을 방지하는 기술에 대한 관심이 높아지고 있다. 모바일기기에서 일반적으로 사용되는 사용자 입력 패턴을 이용한 인증 방법은 간편한 장점이 있으나 숄더서핑 해킹유형(어깨넘어 훔쳐보기, 모니터 녹화, CCTV녹화) 공격에 취약한 문제가 있다.
등록특허 제10-1700799호(숄더 서핑 방지 기능을 가진 사용자 단말의 방법)는 사용자의 응시영역과 미응시영역을 판단하여 이에 해당하는 문자열을 재조합하는 내용을 개시하고 있고, 등록특허 제10-108549호(숄더 서핑 공격에 대응하기 위한 프라이버시 보호형 사용자 비밀번호 입력 시스템 및 방법)은 중심 숫자와 주변 숫자로 구분하고 서로 상이한 색상의 키패드를 이용하여 비밀번호를 입력하는 내용을 개시하고 있을 뿐이다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 모바일기기의 스머지 및 훔쳐보기 공격 방지를 위한 패턴 인증 방법에 관한 것으로, 특히 모바일기기에서 사용자가 특정영역을 터치하는 이벤트와 사용자 패턴 입력을 조합하는데 있어 예측불가능하고 독립적이며 편향되지 않은 진정양자난수생성기(TQRNG)에서 유도한 양자난수를 사용하여 보안성을 향상시킨 패턴인증으로 모바일기기의 스머지 및 훔쳐보기 공격 방지를 위한 패턴 인증 방법를 제공하는 것에 있다.
본 발명의 실시예에 따른 모바일기기의 스머지(Smudge) 공격방지 및 훔쳐보기(Shoulder Surfing) 공격 방지를 위한 패턴 인증 방법은, 패턴 등록 단계와 패턴 인증 단계를 포함하고, 상기 패턴 등록 단계는, 패턴 인증장치의 입력부가 사용자로부터 패턴을 입력받는 단계와, 매칭부가 사용자로부터 입력된 패턴에 대응하는 코드값을 매칭하고 저장부에 저장하는 단계와, KDI(Key Derivation ID)생성부가 상기 코드값과 양자난수생성부에서 생성된 양자난수를 포함하는 양자난수테이블을 매칭하여 사용자KDI(Key Derivation ID)를 생성하는 단계를 포함한다.
상기 패턴 인증 단계는, 패턴 인증 장치의 입력부의 특정영역을 사용자가 일정시간동안 터치하는지 판단하는 단계와, 사용자가 특정영역을 일정시간동안 터치된 것으로 판단되는 경우에, 일반모드에서 치환변환모드로 변경되 사용자의 터치 횟수(HOK: Hidden One Click)에 따라 코드값이 변경되는 단계와, 패턴인증장치의 입력부가 사용자로부터 패턴을 입력받는 단계와, 매칭부가 사용자가 입력한 패턴과 대응하는 코드값을 매칭하여 저장하는 단계와, KDI생성부가 상기 코드값과 양자난수를 통해서 유도된 양자난수테이블을 매칭하여 사용자KDI를 생성하는 단계를 포함한다.
본 발명에 의하면, 모바일기기에서 사용자 패턴 입력과 특정 영역의 터치 이벤트만으로 보다 손쉽게 타인의 스머지 및 훔쳐보기 공격을 방어할 수 있다.
패턴 인증을 통해 사용자 접근성과 편의성을 높이고 양자 난수를 사용하여 보안성을 강화할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 패턴 인증 방법에서 패턴 등록 단계를 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 패턴 인증 방법에서 패턴 인증 단계를 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 패턴 인증 장치를 설명하기 위한 도면이다.
도 4 내지 도 6은 본 발명의 실시예에 따른 패턴 인증 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 7 내지 도 9는 본 발명의 실시예에 따른 사용자KDI 생성 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 10은 본 발명의 실시예에 따른 패턴 인증 시스템의 구성도이다.
본 명세서에 개시되어 있는 본 발명의 개념에 따른 실시 예들에 대해서 특정한 구조적 또는 기능적 설명은 단지 본 발명의 개념에 따른 실시 예들을 설명하기 위한 목적으로 예시된 것으로서, 본 발명의 개념에 따른 실시 예들은 다양한 형태들로 실시될 수 있으며 본 명세서에 설명된 실시 예들에 한정되지 않는다.
본 발명의 개념에 따른 실시 예들은 다양한 변경들을 가할 수 있고 여러 가지 형태들을 가질 수 있으므로 실시 예들을 도면에 예시하고 본 명세서에서 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명의 개념에 따른 실시 예들을 특정한 개시 형태들에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물, 또는 대체물을 포함한다.
본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로서, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 본 명세서에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
이하, 본 명세서에 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 실시 예들을 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 패턴 인증 방법에서 패턴 등록 단계를 설명하기 위한 도면이다.
도 1을 참조하면, 모바일기기에서 스머지 및 훔쳐보기 공격 방지를 위한 패턴 인증 방법의 패턴 등록 단계로서, 먼저 패턴인증장치(10)의 입력부(110)가 사용자로부터 패턴을 입력받는다(S110). 사용자로부터 입력된 패턴은 보안성을 위해 적어도 3개의 꼭지점 이상이 서로 연결된 패턴일 수 있다. 3개 이하의 꼭지점을 연결한 패턴이 입력된 경우 다시 패턴을 입력하도록 유도할 수 있다.
이후에 매칭부(140)는 사용자로부터 입력된 패턴에 매칭되는 코드값을 추출하고, 추출된 코드값을 저장부에 저장한다(S120). 이때, 코드값은 각각의 점마다 별개의 알파벳이 매칭될 수 있으나 이에 대해 한정하는 것은 아니다.
KDI(Key derivation ID) 생성부(130)는 매칭된 코드값과 양자난수테이블을 매칭하여 사용자KDI를 생성한다(S130). 이때 상기 양자난수테이블은 패턴 인증 장치(10)의 양자난수생성부(120)에서 생성된 다수개의 양자난수로 구성된 테이블로서, 상기 양자난수는 예측불가능하고 독립적이며 편향되지 않은 진정양자난수생성기(True Quantum Random Number Generator)에서 유도한 양자난수이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 패턴 인증 방법에서 패턴 인증 단계를 설명하기 위한 도면이다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 모바일기기의 스머지 및 훔쳐보기 방지를 위한 패턴 인증 방법에서 패턴 인증 단계로서, 패턴 등록 단계 이후에 먼저 입력부가 사용자로부터 특정영역의 터치 이벤트를 감지한다(S220). 상기 특정영역은 기본적으로 모바일기기의 하단 일측에 배치될 수 있으며 이벤트를 감지할 수 있는 버튼이나 사용자 및 공격자에게 보이지 않을 수 있다. 즉 앱 내 하단 일측의 HOK(hidden One Click) 버튼일 수 있으나 모바일 기기에 사용자의 클릭이벤트를 감지할 수 있는 입력부과 같은 것으로 이에 대해 한정하는 것은 아니다. 실시예에 따라 특정영역은 물리적버튼에 의해 클릭 이벤트가 입력될 수 있다. 또한, 상기 터치 이벤트는 터치 횟수와 터치템포에 따라 발생할 수 있고, 상기 터치템포는 터치들간의 서로 다른 시간간격을 의미한다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 패턴 인증 장치를 설명하기 위한 도면이다.
도 3을 참조하면, 패턴 인증 장치(10)는 입력부(110), 양자난수생성부(120), KDI생성부(130), 매칭부(140), 제어부(150), 인증부(160), 저장부(170), 출력부(180)로 구성된다. 패턴 인증 장치(10)는 유,무선 네트워크상에서의 사용자 단말기로 스마트폰, 태블릿PC처럼 운영체제 소프트웨어와 다양한 애플리케이션 소프트웨어에 의해 정해진 프로세서를 실행할 수 있고, 휴대가 용이하여 이동 중에도 쉽게 활용하 수 있는 모바일 컴퓨팅 디바이스나 이에 대해 한정하는 것은 아니다.
입력부(110)가 특정영역의 터치 이벤트가 감지되면, 일반 모드에서 치환변환모드로 전환될 수 있다. 일반모드는 모바일기기 및 모바일 앱의 기본상태이며 KDI의 터치이벤트가 기본값인 0 로 설정된 상태를 말하며, 사용자의 터치 이벤트가 있는 경우 피드백으로서 진동 및 사운드가 발생하도록 제어할 수 있다.
입력부(110)가 사용자로부터 패턴을 입력받는다(S240). 이후에, 매칭부(140)가 사용자가 입력한 패턴과 대응하는 코드값을 매칭하여 저장부에 저장한다(S250). KDI생성부(130)가 코드값과 양자난수테이블을 매칭하여 사용자KDI를 생성한다(S260). 상기 사용자KDI는 로그인시마다 각각의 등록과 로그인 용도의 새로운 양자난수테이블을 생성하여 인증을 수행함으로써 보안성이 보다 강화될 수 있다.
입력부(110)는 입력수단에 의해 실행되는 입력 이벤트를 수신한다. 입력부(110)는 터치스크린일 수 있고, 터치 이벤트를 제어부(150)에 전달한다.
양자난수생성부(120)는 이때 상기 양자난수테이블은 양자난수생성부에서 생성된 다수개의 양자난수를 포함하는 테이블로서 상기 양자난수는 예측불가능하고 독립적이며 편향되지 않은 진정양자난수생성기(TQRNG)에서 유도한 양자난수일 수 이다.
KDI(Key derivation ID) 생성부(130)는 코드값과 양자난수테이블을 매칭하여 사용자 KDI 를 생성한다(S130). 이때 상기 양자난수테이블은 양자난수생성부에서 생성된 다수개의 양자난수를 포함하는 테이블로서 예측불가능하고 독립적이며 편향되지 않은 진정양자난수생성기(TQRNG)에서 유도 및 생성한 양자난수이다. 사용자KDI는 로그인시마다 각각의 양자난수를 생성하여 이를 이용하여 인증을 수행함으로써 보안성이 보다 강화될 수 있다.
매칭부(140)는 사용자가 입력한 패턴(예컨대, 점과 점들의 연결선)과 패턴에 대응하는 코드값(예컨대, 각각의 점에 대응하는 알파벳)을 매칭할 수 있다.
제어부(150)는 애플리케이션 소프트웨어의 실행에 관련한 프로세스의 처리를 제어하며, 패턴 인증 장치(10)의 각 구성의 동작을 제어한다.
인증부(160)는 생성된 사용자KDI를 이용하여 인증을 수행할 수 있다. 저장부에 기저장된 정보와 일치여부를 판단할 수 있다
저장부(170)는 치환변환모드시 변경되는 코드값을 매칭하여 저장할 수 있다.
출력부(180)는 사용자가 터치입력시 진동 또는 사운드를 출력할 수 있다.
도 4 내지 도 6은 본 발명의 실시예에 따른 패턴 인증 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 4(a) 내지 도 4(c)를 참조하면, 패턴 인증 장치(10)의 하단에 제1영역(410)과 제2영역(420)이 배치될 수 있다. 제1영역(410)과 제2영역(420)은 일정한 이격거리를 가지고 나란히 배치될 수 있다. 사용자가 제1영역(410) 또는 제2영역(420) 중 적어도 하나를 터치하면 치환변환모드에 진입할 수 있다. 제1영역(410)은 왼손엄지와 제2영역(420)은 오른손엄지에 맞도록 배치되어 사용편의성의 증대하였다. 사용자가 패턴을 입력할 수 있도록 패턴 인증 장치(10)의 입력부 상에 다수개의 꼭지점(430)이 디스플레이될 수 있다. 각각의 점마다 매칭되는 코드값(알파벳)과 패턴 선은 기본 설정에 의하여 사용자에게 도시 되지 않을 수 있다.
도 5를 참조하면, 사용자가 4개의 꼭지점을 연결하여 패턴을 입력하여 설정을 완료한다. 이후에 제1영역(410) 또는 제2영역(420)을 1회 터치하면, 각각의 꼭지점에 매칭되는 코드값이 'CEIH' 값을 생성할 수 있고, 2회 터치하면, 코드값이 'IEGD'로 생성할 수 있다. 도 5의 실시예는 치환변환모드에서 사용자가 터치시 코드값이 회전하며 변경되도록 구현할 수 있다.
도 6을 참조하면, 치환변환모드에서 사용자가 터치시 알파벳 순서에 따라 코드값으로 변경될 수 있다. 예컨대, 제1영역(410) 또는 제2영역(420)을 1회 터치하면, 각각의 꼭지점에 매칭되는 코드값이 'JNLO' 값을 생성할 수 있고, 2회 터치하면, 코드값이 'SWUX'로 생성할 수 있다.
도 7 내지 도 8은 본 발명의 실시예에 따른 사용자KDI 생성 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 7을 참조하면, 생성된 코드값과 양자난수생성부에서 생성한 양자난수를 매칭하여 사용자KDI를 생성할 수 있다. 양자난수생성부에서 생성된 양자난수테이블에 매칭하여 사용자KDI를 생성한다. 즉, AECF 패턴을 입력하면 사용자 KDI.value 는 '8b93491f'의 난수열이 생성될 수 있다.
도 8을 참조하면, 사용자의 터치 이벤트 횟수에 따라 양자난수를 포함하는 양자난수테이블에 매칭하여 보다 보안성이 강화된 난수열이 생성될 수 있다.
사용자 터치 이벤트(HOK)가 3회이고, ACEF 패턴을 입력하면 사용자 KDI.value 는 '05f67208'의 난수가 생성될 수 있다. 로그인시마다 새로운 양자난수를 포함하는 양자난수테이블에 매칭되는 사용자KDI를 생성 및 등록하여 보안성이 강화되는 효과가 있다. 도 9는 본 발명 실시예에 따른 인증서버가 저장하는 KDI 코드정보를 예시한다.
도 10은 본 발명 실시예에 따른 스머지 및 훔쳐보기 방지 패턴인증 시스템(1)의 대략적 구성도이다. 패턴인증시스템(1)은 사용자 모바일기기(10)와 인증서버(20)로 구성되며, 사용자 모바일기기(10)는 본 발명의 패턴인증장치(10)로 동작할 수 있다.
본 발명은 도면에 도시된 실시 예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시 예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 등록청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.
10; 패턴 인증 장치 110; 입력부
120; 양자난수생성부 130; KDI생성부
140; 매칭부 150; 제어부
160; 인증부 170; 저장부
180; 출력부

Claims (5)

  1. 유무선 네트워크상에서, 스머지(Smudge) 및 훔쳐보기(Shoulder Surfing) 공격 방지를 위한 패턴 인증 방법에 있어서,
    패턴 등록 단계와 패턴 인증 단계를 포함하고,
    상기 패턴 등록 단계는,
    패턴인증장치의 입력부가 사용자로부터 패턴을 입력받는 단계;
    매칭부가 사용자로부터 입력된 패턴에 대응하는 코드값을 매칭하고 저장부에 저장하는 단계; 및
    KDI(Key Derivation ID)생성부가 상기 코드값과 양자난수생성부에서 생성된 양자난수를 포함하는 양자난수테이블을 매칭하여 사용자KDI(Key Derivation ID)를 생성하는 단계를 포함하는 패턴 인증 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 패턴 인증 단계는,
    패턴 인증 장치의 입력부의 특정영역을 사용자가 일정시간동안 터치하는지 판단하는 단계;
    사용자가 특정영역을 일정시간동안 터치된 것으로 판단되는 경우에, 일반모드에서 치환변환모드로 변경되되 사용자의 터치횟수 또는 터치템포에 따라 코드값이 변경되는 단계;
    패턴인증장치의 입력부가 사용자로부터 패턴을 입력받는 단계;
    매칭부가 사용자가 입력한 패턴과 대응하는 코드값을 매칭하여 저장하는 단계; 및
    KDI생성부가 상기 코드값과 양자난수테이블을 매칭하여 사용자KDI를 생성하는 단계를 포함하는 패턴 인증 방법.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 특정영역은 제1영역과 제2영역으로 구분되고, 상기 제1영역은 왼손 엄지 손가락과 상기 제2영역은 오른손 엄지손가락의 사용편의성을 위해 모바일기기 하단 일측에 배치되며 터치스크린상에 사용자 및 훔쳐보기 공격자에게는 보이지않는 HOK(Hidden One Click) 버튼으로 사용자로부터 터치 이벤트가 입력되는 패턴 인증 방법.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 특정영역은 모바일 기기의 터치 스크린에 사용자의 클릭이벤트를 감지할 수 있는 영역인 패턴 인증 방법.
  5. 제3항에 있어서,
    상기 특정영역은 물리적 버튼에 의해 클릭 이벤트가 입력되는 패턴 인증 방법.
KR1020180096660A 2018-08-20 2018-08-20 모바일기기의 스머지 및 훔쳐보기 공격 방지를 위한 시스템 및 사용자 패턴 인증 방법 Active KR102063678B1 (ko)

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