KR20010107545A

KR20010107545A - 지문인식용 단말기 및 이를 이용한 지문인식시스템

Info

Publication number: KR20010107545A
Application number: KR1020010017735A
Authority: KR
Inventors: 정영일
Original assignee: 경두수; (주)모바일웍스
Priority date: 2001-04-03
Filing date: 2001-04-03
Publication date: 2001-12-07

Abstract

본 발명은 촉지방식을 이용한 지문인식용 단말기 및 지문인식 시스템에 관한 것이다.

이러한 본 발명의 단말기는 프로그램과 데이터를 저장하기 위한 메모리; 지문을 입력하기 위한 지문인식센서; 제어항목이나 처리과정을 표시하기 위한 표시부; 본체나 통신망과 통신하기 위한 통신인터페이스부; 및 상기 메모리에 저장된 소프트웨어를 수행하여 상기 지문인식센서로부터 지문데이터를 입력받아 인증모드에서 입력된 지문데이터를 등록된 지문데이터와 비교하여 자체 인증을 수행하거나, 입력된 지문데이터를 상기 통신인터페이스를 통해 인증서버측으로 전송한 후 상기 통신인터페이스부로부터 인증결과를 수신하여 원격 인증을 처리하며 상기 표시부가 처리과정을 표시하도록 제어하는 제어부를 포함한다.

따라서, 본 발명에 따르면 휴대 가능한 단말기에 지문인식기능을 구비하여 전자 상거래나 각종 금융거래 등에 지문에 의한 사용자 인증을 가능하게 함으로써 사이버 범죄를 예방하고, 해킹 등을 방지할 수 있다.

Description

지문인식용 단말기 및 이를 이용한 지문인식시스템 { A terminal for fingerprint recognition and a finger print reconition system using thereof }

본 발명은 지문인식용 단말기 및 이를 이용한 지문인식 시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 촉지방식을 이용한 지문인식용 단말기 및 지문인식 시스템에 관한 것이다.

일반적으로, 에드워드 알 헨리에 의하여 현대의 지문법이 정립된 이후 지문은 강력한 개인 인증수단으로서, 급여, 인사, 금융, 범죄 예방수단 및 보안 등의 분야에 폭 넓게 사용되고 있다. 특히, 인터넷이 발전하면서 전자 상거래가 활발히 이루어지고, 무선통신기술이 발전하면서 이동단말기를 이용하여 원거리에서도 각종 금융거래나 전자문서 교환 등 전자 비지니스를 처리할 수 있게 되므로써, 전자 상거래에서 당사자 인증을 위한 수단으로서 지문인식 기능의 필요성이 증가하고 있다.

본 발명은 상기와 같은 필요성을 충족시켜 각종 사이버 범죄를 예방할 수 있는 지문인식용 단말기 및 이를 이용한 지문인식시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.

도 1은 본 발명에 따른 지문인식 시스템의 구성을 도시한 개략도,

도 2는 본 발명에 따른 지문인식용 단말기의 구성을 도시한 블럭도,

도 3은 본 발명이 적용되는 지문인식 센서의 구조를 도시한 개략도,

도 4는 본 발명에 따른 단말기가 처리하는 지문인식 절차를 도시한 순서도,

도 5는 본 발명에 따라 단말기와 서버에서 처리하는 지문인식 절차를 도시한 순서도이다.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

110: 지문인식용 단말기 112,122: 지문인식모듈

120: PC 124: 모뎀

130: 기지국 140: 통신망

150: 지문인증서버 시스템 152: 지문인증서버

154: DB서버 210: 메모리

220: 지문인식센서 222: 온도센서

230: 키입력부 240: 통신인터페이스부

250: 제어부 260: 표시부

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 지문인식용 단말기는, 프로그램과 데이터를 저장하기 위한 메모리; 지문을 입력하기 위한 지문인식센서; 제어항목이나 처리과정을 표시하기 위한 표시부; 본체나 통신망과 통신하기 위한 통신인터페이스부; 상기 메모리에 저장된 소프트웨어를 수행하여 상기 온도센서로부터 온도신호를 입력받고, 상기 지문인식센서로부터 지문데이터를 입력받아 인증모드에서 입력된 지문데이터를 등록된 지문데이터와 비교하여 자체 인증을 수행하거나, 입력된 지문데이터를 상기 통신인터페이스를 통해 인증서버측으로 전송한 후 상기 통신인터페이스부로부터 인증결과를 수신하여 원격 인증을 처리하며 상기 표시부가 처리과정을 표시하도록 제어하는 제어부로 구성된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 지문인식시스템은, 지문을 입력받아 통신망을 통해 전송하기 위한 지문인식용 단말기와, 미리 지문데이터베이스를 구축하고 있다가 상기 지문인식용 단말기로부터 수신된 지문데이터를 데이터베이스의 지문데이터와 비교하여 지문 인증을 수행하는 인증서버로 구성된 것을 특징으로 한다.

(실시예)

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 자세히 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명에 따른 지문인식 시스템의 구성을 도시한 개략도로서, 본 발명에 따른 지문인식시스템은 지문인식모듈이 탑재된 지문인식용 단말기(110)와, 통신망(140), 지문인증서버 시스템(150)으로 구성된다. 그리고 지문인증서버 시스템(150)은 지문 데이터베이스를 저장하고 있는 데이터베이스(DB) 서버(154)와 지문인증을 수행하는 지문인증 서버(152)로 구성되고, 통신망(140)에는 단말기(110)와 무선으로 통신하기 위하여 기지국(130)이 연결되어 있다.

통상, 지문을 이용한 인증과정은 크게 여러가지의 지문을 형태별로 구분하는 분류(classification)와 본인임을 확인하는 매칭(matching)의 절차로 이루어진다. 또한 이러한 지문의 개인 인증시스템은 등록되어 있는 다수의 지문 중에서 입력된 지문을 구별해내는 1 대 다수의 식별시스템(identification system)과, 등록된 지문과 입력된 지문을 1 대 1로 대조하여 판별하는 인증시스템(verification system)으로 구별된다.

이와 같은 본 발명의 지문인식 시스템은 지문입력 기능과 자체 지문인증 기능을 구비하는 지문인식용 단말기(110 혹은 120)와, 광범위한 지문 데이터베이스를 구축하고 있고, 지문인증 기능을 처리하는 지문인증서버 시스템(150)로 이루어진다. 그리고 지문인식용 단말기(110)와 지문인증서버 시스템(150)은 통신망(140: PSTN, 패킷망, PCS망, 셀룰러 통신망, TRS, 인터넷, 무선인터넷 등)을 통해 연결되어 각종 데이터를 서로 전송한다.

도 1을 참조하면, 지문인식용 단말기(110)는 PDA 혹은 휴대폰 등과 같이 휴대 가능한 정보통신기기로서, 본 발명에 따른 지문인식모듈(112)을 탑재하고 있다. 또한 지문인식모듈(112)은 카드 형태로 제작되어 개인용 컴퓨터의 I/O 슬롯에 삽입될 수도 있고, 장탈착이 가능한 별도의 독립모듈로 구성되어 PDA, 휴대폰 혹은 개인용 컴퓨터의 통신포트에 RS-232C방식이나 불루투스(BLUETOOTH) 방식 등으로 연결될 수도 있다.

지문인증서버(152)는 관리대상이 되는 각 개인들에 대한 방대한 량의 지문데이터를 데이터베이스 서버(154)에 저장하고 있고, 지문인증이 요구되면 지문인식용 단말기(110)로부터 지문 데이터를 입력받아 소정 알고리즘에 따라 특징점을 추출한 후 미리 구축된 데이터베이스의 기준 지문 데이터와 비교하여 인증을 수행한다.

통신망(140)은 지문인식용 단말기(110)로부터 입력된 지문 데이터를 지문인증 서버(152)에 전달하기 위한 통신 네트워크로서, 단말기의 종류에 따라 무선통신망이나 유선통신망, 인터넷 혹은 이들이 결합된 통합망으로 이루어진다. 즉, 단말기가 휴대폰일 경우에는 PCS통신망과 인터넷망을 통해 지문인식모듈(112)의 지문데이터가 지문인증 서버(152)로 전송되고, 유선 PDA나 개인용 컴퓨터(120)일 경우에는 모뎀(124)을 통해 공중전화망(PSTN)과 인터넷을 통해 지문인식모듈(122)의 지문데이터가 지문인증 서버(152)로 전송된다.

본 발명에 따라 사용자의 지문을 처리하기 위한 지문인식모듈(112 혹은 122)은 도 2에 도시된 바와 같이, 메모리(210), 지문인식센서(220), 온도센서(222), 키입력부(230), 통신인터페이스부(240), 제어부(250), 표시부(260)를 포함하여 구성된다.

도 2를 참조하면, 메모리(210)는 EEPROM, 플래시 메모리, DRAM 등으로 이루어져 본 발명에 따라 지문인식을 처리하기 위한 소프트웨어와 단말기의 고유기능을 위한 운영체제(O/S), 각종 응용 프로그램, 통신 소프트웨어 등이 탑재되어 있다. 또한, 지문인식센서(220)로부터 입력된 지문 데이터와 지문인증 서버(152)로부터 전달받은 각종 데이터를 저장하고 있다.

제어부(250)는 마이크로프로세서로 구현되어 메모리(210)에 탑재된 소프트웨어를 수행하여 지문인식과 관련된 제반 기능을 수행한다. 특히, 후술하는 바와 같이 본 발명에 따른 지문인식을 위하여 지문인식센서(220)로부터 입력받은 지문데이터를 통신인터페이스부(240)를 통해 지문인증 서버(152)로 전달하고, 지문인증 서버(152)로부터 인증결과를 수신하여 각종 처리를 요구하거나 수행한다. 그리고, 단말기 자체에 로컬 인증기능을 구비한 경우에는 지문입력에 대한 자체 인증을 처리함과 아울러 지문데이터베이스(DB) 서버(154)로부터 인증할 지문 데이터를 전달받은 후 지문인식센서(220)를 통해 감지된 지문과 비교하여 인증을 수행할 수도 있다.

통신인터페이스부(240)는 지문인식모듈(112)을 본체(휴대폰이나 PDA, PC등)와 연결하기 위한 시리얼통신과 PCMCI 인터페이스 등을 구비하여 블루투스(Bluetooth), CDMA모듈 등을 통해 통신망(140)과 연결된다. 또한, 별도의 본체를 포함하지 않고, 지문인식을 위한 전용 단말기로 구현될 경우에는 자체적으로 통신기능을 구비하기 위하여 통신 인터페이스부(240)는 무선송수신기나 모뎀 등 통신망(140)과 접속하기 위한 물리적인 통신수단을 구비할 수 있다.

표시부(260)는 LCD등으로 구현되어 지문인식기능과 관련하여 제어부(250)가 처리하는 프로세싱 상태 및 결과를 보여주고, 각종 제어항목들을 표시한다. 통상,본체와 연결되는 모듈타입에서 표시부(260)는 본체의 표시부를 이용하는 것이 바람직하다.

지문인식센서(220)는 반도체 기술을 이용한 지문인식센서로서, 사용자의 지문을 감지하여 데이터화시켜 제어부(250)로 보내는 기능을 수행한다. 통상, 지문감지방식은 프리즘이나 홀로그램을 이용한 광학식 감지방식과, 센서 어레이, 전기장, 초음파 등을 이용한 비광학식 감지방식으로 구분되는데, 본 발명에 이용되는 지문인식센서(220)는 반도체 기술을 비용한 촉지방식의 센서이다. 특히, 본 발명의 지문인식센서(220)는 도 3에 도시된 바와 같이, 센서를 보호하기 위하여 하드코딩 처리되어 있고, 전자파를 차단하기 위한 전자파 차폐기능이 구현되어 있다. 그리고 체온을 감지하기 위한 온도감지센서(222) 기능이 내장되어 있으므로, 절단된 손가락이나 모방된 지문에 의한 불법 인증을 방지할 수 있다. 도 3을 참조하면, 지문인식센서(220)는 하드 코팅층(304)에 의해 덮혀있으므로 손가락(302)이 센서에 직접 접촉되지 않아 센서를 보호할 수 있다.

이러한 본 발명의 지문인식모듈은, 첫째로 외부 충격으로 인해서 발생되는 시스템의 파괴를 막기 위해 하드 코팅으로 반도체 지문 인식 부분의 실리콘 부위를 보호하고, 둘째로 정전기에 따른 파괴를 막기 위해 전자파 차단회로를 내장하고 있으며, 셋째로 온도 감지센서를 탑재하여 불법인증을 방지한다. 또한, 넷째로 각종 통신수단(인터넷, 이동통신, PC통신 등)을 이용할 수 있고, 다섯째로 이동성과 간편성을 가지며, 여섯째로 휴대형 단말기에서 보안이나 인증절차를 간편하게 구현할 수 있다.

도 4는 본 발명에 따른 단말기가 처리하는 지문인식 절차를 도시한 순서도이다. 본 발명의 단말기 동작모드는 도 4에 도시된 바와 같이, 단말기 자체에 지문을 등록하기 위한 지문 등록과정과, 단말기 자체에서 인증을 수행하는 로컬 인증과정, 원격지 서버에서 인증을 수행하는 서버 인증과정으로 이루어져 있다.

1. 지문 등록과정

사용자가 단말기 자체에 지문을 등록하기 위해 단말기 메뉴상에서 등록 항목을 선택하면, 패스워드입력을 요구하여 등록 권한을 확인한다(401,402).

입력된 패스워드가 미리 정의된 패스워드와 일치하면, 표시부(260)를 통해 지문입력을 요구하고, 이에 따라 사용자가 지문인식센서(220)에 우측 엄지손가락을 올려놓으면, 지문인식센서(220)는 사용자의 지문패턴을 감지하여 지문데이터를 제어부(250)로 전달한다(403,404). 이어 제어부(250)는 입력된 지문을 비휘발성 메모리에 저장한다(405). 이 때 등록자가 다수일 경우에는 등록자를 구분하기 위하여 아이디(ID)를 부여하는 것이 바람직하고, 이를 위해 단말기는 아이디(ID) 입력을 요구할 수 있다.

이와 같은 자체 등록 과정은 단말기의 사용 권한을 인증하기 위한 것으로, 누구라도 단말기를 사용할 수 있는 것이 바람직할 경우에는 자체 등록과정을 생략할 수도 있다.

2. 로컬 인증과정

로컬 인증과정은 입력된 지문데이터를 기준 지문데이터와 비교하여 일치 여부에 따라 인증하는 과정으로서, 입력된 지문데이터를 등록된 자체 지문데이터와 비교하는 내부 로컬인증과정과, 서버로부터 다운받은 기준 지문데이터와 비교하는 외부 로컬인증과정으로 구분된다. 내부 로컬인증은 인증서버의 도움없이도 자체적으로 수행될 수 있으므로, 도어록킹, 소규모 출입관리시스템 등과 같이 독립된 보안시스템에 사용될 수 있다. 외부 로컬인증 과정은 통신망(140)을 통해 지문데이터베이스로부터 전달받은 기준 지문데이터로 인증을 하는 것이므로, 범법자를 검색하기 위한 검문시스템이나 금융시스템 등 보다 광범위한 영역에서 사용될 수 있다.

내부 로컬인증과정에서는 입력된 지문을 등록된 지문과 비교하여 일치여부에 따라 인증한다(411~418). 통상적으로 지문에는 정확한 방향성을 띈 지문 유선(ridge)으로 이루어진 정상 영역이 외에 다수의 특징 영역이 존재한다. 이러한 특징영역에 있어서 융선이 진행하다가 끊어지는 점을 단점(ending point), 융선이 갈라지는 점을 분기점(bifurcation)이라고 지칭하며, 이들을 통칭하여 지문의 특징점(minutiae)이라고 한다. 그리고 한 손가락에는 약 100~150 개 정도의 특징점이 분포하며, 사람마다 종류와 위치 및 방향이 다르다. 따라서 이러한 특징점의 위치와 방향은 각 지문의 판별수단으로 사용될 수 있고, 일반적으로 50~60% 이상 특징점이 일치하면 동일 지문으로 판단할 수 있으나 실제에 있어서는 이보다 낮은 경우라도 중요한 특징점이 일치하면 동일지문으로 처리할 수도 있다.

외부 로컬인증과정에서는 통신망을 통해 지문데이터베이스로부터 기준 지문데이터를 수신받아 입력된 지문데이터와 다운받은 기준 지문데이터를 비교하여 인증한다(419-1~419-3). 이와 같은 외부 로컬인증을 서버에서의 인증과 함께 구현하면 보다 엄격한 인증을 수행할 수 있다.

3. 서버인증과정

서버인증과정은 지문인식용 단말기(110)가 지문데이터를 통신망(140)을 통해 서버(152)로 전송하면, 지문인증 서버(152)에서 입력된 지문데이터와 데이터베이스에 저장된 지문 데이터를 비교하여 인증하는 것이다. 이와 같이 지문인증 서버(152)에서 인증을 수행할 경우에는 지문인식용 단말기(110)는 단지 지문입력기능만 처리하면 되므로, 지문인식용 단말기(110)의 소프트웨어가 간단해지고 제어부(250)의 성능이 낮아도 되는 잇점이 있으나 지문인증 서버(152)는 부하가 많이 걸리게 되는 단점이 있다. 지문인식용 단말기(110)를 이용하여 다양한 시스템을 구축할 경우에 서버 인증과정이 가장 널리 사용될 수 있으며, 서버인증의 보다 자세한 절차는 도 5를 참조하여 설명한다.

도 5는 본 발명에 따라 서버에서 지문인증을 처리하는 절차를 도시한 순서도로서, 지문인식용 단말기(110)와 지문인증 서버(152), 처리모듈간의 관계가 도시되어 있다. 여기서, 처리모듈은 지문인증 후 인증이 성공한 경우에 서비스를 제공하는 모듈로서 예컨대, 도어 로킹 시스템의 제어계통, 금융결제시스템의 금융결제서버 등에 구현된다.

도 5를 참조하면, 지문인증 서버(152)는 지문인증을 위하여 인증할 대상에 대한 지문 데이터베이스를 구축하고 있다(501). 이와 같은 지문 데이터베이스 구축과정은 국가적인 차원에서 이루어질 수도 있고, 지문인식을 이용하고자 하는 기관에서 자체적으로 구축할 수도 있다. 통상, 기관에 고객으로 등록시에 지문정보도 함께 등록하는 것이 바람직하고, 이와 같은 지문등록에 본 발명에 따른 지문인식용 단말기(110)를 이용할 수도 있다. 즉, 본 발명에 따른 지문인식용 단말기(110)는 사용자의 지문을 감지하여 전송하는 기능이 있으므로, 이를 이용하여 서버에서 사용자의 지문 데이터를 등록할 수 있다.

이와 같이 지문 데이터베이스가 구축된 상태에서 사용자는 지문인식용 단말기(110)를 이용하여 지문을 입력한 후 지문데이터를 통신망(140)을 통해 지문인증 서버(152)로 전송한다(502,503). 즉, 사용자가 엄지손가락을 지문인식센서(220) 위에 접촉시키면, 지문인식센서(220)가 지문패턴을 감지하여 지문데이터를 생성한 후 제어부(250)로 전송하고, 제어부(250)는 이를 통신인터페이스부(240)를 통해 지문인증 서버(152)로 전송한다.

지문인증 서버(152)는 통신망(140)을 통해 수신된 지문 데이터에서 특징점을 추출하고, 미리 구축된 데이터베이스의 특징점과 비교하여 일정 범위에서 일치하면 '인증성공'을, 일치하지 않으면 '인증실패'를 단말기(110)로 전송한다(504~509).

지문인식용 단말기(110)는 인증결과에 따라 처리모듈에 처리를 요구한다. 이때, 응용에 따라서는 지문인증 서버(152)가 인증결과를 처리모듈로 직접 전달하고, 이에 따라 처리모듈이 특정 서비스를 제공하는 것이 바람직하다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면 휴대 가능한 단말기에 지문인식기능을 구비하여 전자 상거래나 각종 금융거래 등에 지문에 의한 사용자 인증을 가능하게 함으로써 사이버 범죄를 예방하고, 해킹 등을 방지할 수 있다. 특히, 응용 목적에 따라 단말기에서도 로컬인증이 가능하므로 각종 보안시스템에 적용할 수 있고, 단말기를 휴대하고 다니면서 중요한 상거래를 처리할 수 있으므로 인터넷 발전과 개인통신 발전에 따른 각종 신규 서비스를 안심하고 제공할 수 있다.

Claims

지문을 입력받아 통신망을 통해 전송하기 위한 지문인식용 단말기;와,

미리 지문데이터베이스를 구축하고 있다가 상기 통신망을 통해 상기 지문인식용 단말기로부터 수신된 지문데이터를 데이터베이스의 지문데이터와 비교하여 지문 인증을 수행하는 인증서버를 포함하는 것을 특징으로 하는 지문인식시스템.
프로그램과 데이터를 저장하기 위한 메모리;

지문을 입력하기 위한 지문인식센서;

제어항목이나 처리과정을 표시하기 위한 표시부;

본체나 통신망과 통신하기 위한 통신인터페이스부; 및

상기 메모리에 저장된 소프트웨어를 수행하여 상기 지문인식센서로부터 지문데이터를 입력받아 인증모드에서 입력된 지문데이터를 등록된 지문데이터와 비교하여 자체 인증을 수행하거나, 입력된 지문데이터를 상기 통신인터페이스를 통해 인증서버측으로 전송한 후 상기 통신인터페이스부로부터 인증결과를 수신하여 원격 인증을 처리하며 상기 표시부가 처리과정을 표시하도록 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 지문인식용 단말기.
제2항에 있어서, 상기 지문인식센서는 체온을 감지하기 위한 온도감지기능을 더 구비한 것을 특징으로 하는 지문인식용 단말기.
제2항에 있어서, 상기 지문인식센서는 하드코팅층에 의해 보호되는 것을 특징으로 하는 지문인식용 단말기.
제2항에 있어서, 상기 제어부는 등록모드에서 상기 지문인식센서로부터 지문데이터를 입력받아 지문데이터를 등록하고, 입력된 지문을 등록된 지문 혹은 상기 인증서버로부터 수신된 지문데이터와 비교하여 자체인증을 처리하는 것을 특징으로 하는 지문인식용 단말기.