바이오메트릭스(Biometrics).

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1 바이오메트릭스(Biometrics)

2 목차 바이오메트릭스 - 소개 - 산업동향 기술 소개 - 지문인식 - 홍채인식 - 안면인식

3 바이오메트릭스(Biometrics) 생체 인증, 생체 인식, 생물 측정학, 생체 측량, 바이오 인증, 바이오 인식 등의 용어로도 쓰인다. 하나 이상의 고유한 신체적, 행동적 형질에 기반하여 사람을 인식하는 방식을 말한다.

4 신체적 특성 지문 손모양 홍채 얼굴 혈관 음성 귀 심장박동
○ (음성 인식) 친숙한 정보 전달 수단이라 거부감이 낮고 손발이 자유롭지 않은 상황에서도 정보 입력이 가능한 장점이 있음   - 주변 잡음, 사용자에 따른 인식률 차이가 있고, 음성 녹음 등 악용 우려 등 단점이 있음  ○ (정맥 인식) 적외선을 통한 혈관 투사 잔영을 통해 신원을 확인하는 방식   - 지문, 손가락이 없는 사람도 이용이 가능하며, 변형가능성이 적고 복제가 거의 불가능하나, 정맥분포 추출이 쉽지 않아 시스템    소형화가 어렵고 구축비용이 높음 

5 행동적 특성 눈 깜빡임 필적 보행 키스트로크 음성 립 무브먼트 사람의 습관을 분석하여 처리하는 방법들도 있습니다.
○ (행동 인식) 움직임의 특성을 통해 인증하는 방식으로 사용자 거부감이 아주 낮으나, 위조 등 악용 우려가 높고 안정성이 낮은     편

6 산업동향 갤럭시 S8의 홍채기술은 한쪽 눈만 최대 200개의 식별 정보를 담는다.
FBI의 지문 인식기술로 10개의 손을 모두 인식해도 130개에 불과하다. 서로 다른 기술의 비교는 적절하지 않을 수 있지만 기술이 발전하고 있음은 확실하다.

7 산업동향 좌측의 그래프 결과를 보면 생체인증 보안 시장은 계속해서 증가 추세에 있습니다.
우측의 표를 보면 매년 시장 규모가 증가하고 있음을 알 수 있습니다.

8 산업동향 ○ 향후 10년간 금융·헬스 케어·정부 부문이 생체인식 시장의 주요 산업으로 자리매김하고 지문·홍채·음성 인식이 생체인식 방식 중     가장 큰 매출을 올릴 것으로 추정  ○ 핀테크, 헬스 케어, 위치기반서비스, 개인화 서비스가 확대되면서 금융, 모바일, 의료 복지, 출입관리, 공공서비스, 자동차,     검역, 범죄수사 등 광범위한 분야에 적용이 예상  ○ 생체 인식 기술은 스마트폰 적용을 계기로 폭발적 성장이 예상되며, 스마트홈 등을 중심으로 생활 저변으로 확산될 전망

9 산업동향

10 산업동향 FIDO UAF U2F □ 국내외 기술 개발 표준 연구 활동은 FIDO 연합 중심으로 가속화
○ 다양한 단말과 사용 환경에서 인증 기술 표준을 제정하기 위해 글로벌 ICT기업뿐 아니라 보안‧금융회사 등이 협력단체 ‘FIDO’     구축    ※ FIDO 연합은 온라인 환경에서 생체인식 기술을 활용한 인증방식에 대한 기술표준을 정하기 위해 ‘12.7월 설립된 글로벌       컨소시엄으로 ‘15.2월 페이팔, 알리바바, 구글 등 160여 개 이상의 기업이 가입, 생체인증 관련 사실 상의 국제표준 단체로       활동   - FIDO 플랫폼은 크게 UAF(Universal Authentication Framework)와 U2F (Universal Second Factor)로 구분   - UAF는 지문, 음성 등 고유 생체 인식 정보를 사업자 서버에 저장하지 않고 사용자 단말기에서 처리한 후 결과 값을 전송하여    인증하는 방식   - U2F는 아이디 비밀 번호 방식으로 1차 인증한 뒤 1회용 보안키를 저장한 동글(USB 등)을 꽂아 2차 인증하는 방식   - 일반적으로 스마트기기의 잠금해제 등은 UAF 방식을 사용하고, 업무 시스템 접속 등 보안성을 요구하는 경우 U2F를 권장하고    있음 □ ICT·금융업계에서는 홍채·얼굴·음성·정맥을 활용한 서비스 출시  ○ 삼성‧애플‧구글‧MS 등 글로벌 ICT 기업은 홍채‧정맥‧얼굴 등 생체정보를 활용한 기기를 발표하거나 특허를 출원하는 등 관련     기술 확보 노력   - (애플) 아이폰5S(‘13.9월 출시)부터 터치ID라는 지문인식센서를 탑재하면서 생체인식이 모바일 기기에 본격적으로 탑재되며    잠금 해제 및 간편 결제 서비스에 활용   - (삼성전자) 2015년 지문인식 기반 모바일결제서비스인 삼성페이를 공개한데 이어, 갤럭시 노트7에서는 홍채 인식 기술 탑재되었고 현재 갤럭시 S8에도 홍채 인식 기술이 포함되어 있다.  - (구글) 2015년 안드로이드 페이 출시와 함께 지문인식을 도입했으며, 2016년 3월 얼굴인식을 통한 음성 결제서비스인 ‘구글    핸즈프리’ 공개   - (알리바바) 국내 업체인 크루셜텍의 지문인식 솔루션을 탑재하였고, 얼굴인식 기술이 적용된 스마일 투 페이 서비스를 알리    페이에 적용할 계획   - (마이크로소프트) 차기 OS인 윈도우10에 얼굴, 홍채, 지문 등 복합 생체 인식 기능 솔루션인 윈도우 헬로를 탑재할 계획 UAF U2F

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12 신체적 특성 지문 손모양 홍채 얼굴 혈관 음성 귀 심장박동
지문인식, 손 길이 모양 인식, 홍채, 얼굴, 혈관, 음성, 귀를 대면, 심작박동 그 중 활용도가 높은 지문인식, 홍채인식, 얼굴인식에 대해 말씀드리겠습니다.

13 지문인식 지문인식 원리 지문인식 센서 지문인식 사례
사람이 똑같은 지문을 가질 수 있는 확률은 ‘640억분의 1’ 정도이며 금융결제원의 발표에 따르면 0.5%의 오류 확률을 가진다고 합니다. 지문이 겹칠 확률은 매우 적기 때문에 생체 인식 기술 적용이 용이하지만, 외상으로 지문이 변형될 수 있으며 도용의 위험성이 높습니다. ○ (지문 인식) 지문인식 전용센서(광학, 정전, 초음파 등)를 활용하여 지문의 디지털 영상을 획득·인식하는 기술로 오작동 비율이     낮고, 빠른 응답속도 보유   - 다한증, 지문 훼손, 메마른 피부 등은 활용이 제한되며, 위조, 복사 등 악용 가능성이 존재  그렇다면 이 지문을 어떻게 인식하는지 지문인식 원리와 센서의 방식에 대해 알아보도록 하겠습니다.

14 지문인식 원리 1단계 2단계 3단계 4단계 1단계 ㅡ 지문인식 2단계 ㅡ 이미지개선, 이진화, 세선화
3단계 ㅡ 융선, 골, 단점, 분기점, 코어, 삼각점 등 4단계 ㅡ 비교

15 지문인식 센서 광학식 정전용량식 초음파 방식

16 지문인식 광학식 센서 특징 : 정밀한 영상 수집 가능 내구성 좋음 부피가 큼 융선, 공기, 피부, 골과
출처 : androidauthority 특징 : 정밀한 영상 수집 가능 내구성 좋음 부피가 큼 융선, 공기, 피부, 골과 광원, 프리즘, 렌즈, 이미지 센서가 나타나 있습니다. 프리즘에 맺힌 상을 카메라와 같은 구조로 촬영하듯이 영상을 입력받습니다. 생체 여부를 판단해야 합니다.(적외선 센서, 인체저항 센서 등)

17 지문인식 정전용량식 센서 특징 : 작은 크기(반도체) 높은 인식률 물리보안(대량매칭, 내구성) 영역 취약
물리보안(대량매칭, 내구성) 영역 취약 지문의 융선과 골의 전압 차이를 이용해 지문을 인식하는 방법입니다.

18 지문인식 초음파 방식 센서 특징 : 보안성 우세 가격 경쟁력 우세
음파의 왕복 시간을 측정하여 높낮이로 지문 인식하는 방식입니다.

19 지문인식 사례 슈프리마. 지문인식 알고리즘 크루셜텍. IoT 지문인식 솔루션 베프스. 초음파 지문인식 센서
슈프리마 ㅡ MWC 2017 최소면적의 지문 센서, 압도적인 인증속도, 성능으로 경쟁력을 갖춘다. 2016년 출시 버전에서 인공지능 기술을 보강하여 BioSign 2.0 버전 출시. 크루셜텍 ㅡ MWC 2017 화면을 터치해 인증하는 일체형 지문인식 모듈을 선보였고 IoT 지문인식과 같이 일상으로 적용 범위를 확장할 계획이다. 베프스 ㅡ 손가락 내 혈관, 뼈 모양 등 다양한 인식 정보로 보안성을 극대화 한다. 베프스. 초음파 지문인식 센서

20 홍채인식 홍채인식 원리 홍채인식 사례 홍채는 지문과 같은 세세한 무늬가 있고 패턴은 임신 중에 무작위로 결정됩니다. 홍채가 같을 확률은 20억분의 1이고 좌우 홍채 무늬가 다릅니다. 이 홍채의 복잡한 모양을 그대로 얻기 위하여 각막의 반사를 최대한 발생하지 않도록 희미한 적외선 조명을 이용하여 홍채를 촬영합니다. 촬영한 이미지를 디지털로 변환하여 고유한 특징을 추출하는데 이것을 디지털템플릿이라고 합니다. 홍채는 생후 약 18개월이면 완성이 되며 쌍둥이끼리도 서로 다른 홍채의 패턴을 갖고 있습니다. 어느 영화의 한 장면에서 죽은 사람의 홍채를 이용하여 보안을 해제한 적이 있는데 실제로는 거의 불가능하다고 합니다. 홍채는 빛의 양에 따라 근육이 움직이는데 죽은 사람의 홍채는 근육이 풀어져 특유의 무늬가 없어진다고 합니다. 수정체와 각막 사이에 존재하기 때문에 충혈 등의 이상으로 문제가 되지 않습니다. 그리고 렌즈나 안경을 착용해도 인식능력은 거의 떨어지지 않습니다. 또한, 지문인식과 달리 거리를 두고 인식을 한다는 차이점이 있습니다. 결국, 외상 등으로 인하여 손상되지 않는 한 평생 이용이 가능합니다. 적외선을 사용하기 때문에 홍채의 고화질 사진은 홍채 정보가 왜곡되어 인지가 불가능합니다. 하지만 단점으로 가시광선이 강한 밝은 환경에서는 인지성능이 떨어질 수 있습니다. ○ (홍채 인식) 홍채의 고해상도 이미지 패턴을 적외선을 이용해 촬영하고, 디지털 변환 및 수학적 처리를 통해 개인의 고유한     특징을 추출   - 외상 등 손상되지 않은 한 평생 이용가능하고, 오인율, 복제 가능성이 현저히 낮으나, 사용자 거부감, 인식거리, 야외 주변    조도의 영향을 받는 점 등은 한계점으로 지적  그렇다면 이 홍채를 어떻게 인식하는지 홍채인식 원리와 센서의 방식에 대해 알아보도록 하겠습니다.

21 홍채인식 원리 1단계 2단계 3단계 1단계 ㅡ 적외선 LED가 눈을 향해 빛을 쏘고 반사된 빛을 인식합니다.
2단계 ㅡ 홍채가 눈꺼풀에 가려져 있을 수도 있습니다. 이를 위해서 눈꺼풀과 동공, 홍채를 탐지 구별하여 홍채 이미지를 추출하고 데이터로 변환합니다. 3단계 ㅡ 비교 과정을 수행합니다. 3단계

22 홍채인식 사례 아이리시스. 홍채인식 보안 USB 아이록. 독자적인 홍채인식 기술 홍채인식 기술 보유 대표 기업
아이리시스에서 홍채인식 보안 USB를 선보였습니다. 자체 배터리를 내장하고 있으며 USB에 홍채인식 카메라가 장착되어 있습니다. 아이록의 독자적인 홍채인식 기술은 각 눈이 보유한 240가지 이상의 고유한 홍채 특성들을 검사하고 약 60cm의 자연감지 거리에서 빠르고 사용자 친화적인 경험을 제공한다고 합니다. 아이록의 CTO인 제프 카터는 “아이록은 업계 가장 최첨단의 보안 기술을 제공할 수 있게 됐다”라고 전했습니다. 이 외 홍채인식 기술을 보유하고 있는 국내 대표 기업은 크루셜텍, 파워로직스, 씨엠아이텍, 등이 있습니다. 홍채인식 기술 보유 대표 기업

23 안면인식 안면인식 원리 안면인식 사례 안면인식시스템의 장점 및 특징 - 사용자의 편의성 측면에서 가장 탁월한 시스템
  - 사용자의 편의성 측면에서 가장 탁월한 시스템   - 값비싼 생체정보 입력장치를 필요치 않음(비디오 및 PC 카메라 이용)   - 지문이나 홍채와 같은 다른 인식 방법들이 더 정밀할 수 있음에도 불구하고  이용자들에게 거부감없이, 자연스럽고 직관적으로 보이기 때문에 주요한 연구 개발 대상 * 안면인식 시스템의 단점 및 어려운점    - 조명이나 카메라와의 거리등에 따라 인식률이 변한다   - 얼굴의 각도, 표정, 나이에 따라 안면의 모양은 계속 변하기 때문에 실용화하기 어려움   - 수염, 눈썹, 안경 및 화장 등과 같은 외관의 변형에 따른 문제점 발생  ○ (얼굴 인식) 얼굴전체보다는 코, 입, 턱, 눈썹, 골격 등 50여 곳을 분석하여 인식하는 기술로 가장 자연스럽고 생체 정보 제공     거부감이 낮음   - 조명, 환경, 촬영 각도 등에 따라 오작동 확률이 높고, 사진, 변장을 통한 악용 가능성이 타 기술에 비해 높은 단점이 있음  그렇다면 이 안면를 어떻게 인식하는지 안면인식 원리와 센서의 방식에 대해 알아보도록 하겠습니다.

24 안면인식 원리 1단계 2단계 3단계 4단계 1단계 ㅡ 영상을 획득하여 저장합니다.
2단계 ㅡ 잡음 제거 및 처리 후 얼굴 영역 검출 3단계 ㅡ 얼굴의 주요 부분에 점을 찍어 델로네 삼각 분할법으로 얼굴의 윤곽을 나눔. 골격 등 인식 및 수치화, 특징 추출 델로네(들로네) 삼각분할은 최대한 각각의 삼각형이 정삼각형에 가깝도록 분할하는 방법입니다. 4단계 ㅡ 비교  * 얼굴 인식 시스템의 구성단계      영상 획득 : CCD 카메라로부터 영상을 획득하여 저장      전처리 : 잡음제거 영상처리 및 분할      얼굴 검출 : 입력영상으로부터 얼굴영역을 검출      얼굴 표준화 : 특징 추출, 밝기 및 기하학적 표준화      얼굴 인식 : 검출된 영상과 데이터 베이스 영상간의 비교 및 인식

25 안면인식 사례 페이스북. 딥페이스 알고리즘 구글. 페이스넷, 핸즈프리 아마존. 셀카 찍어 결제하는 기술
콘서트 티켓 구매자의 신분 확인이 오래걸리는 단점의 대안으로 얼굴인식 시스템을 도입하였습니다. 아마존은 물건 구매시 얼굴을 셀프카메라로 찍으면 지불이 승인되는 기술의 특허를 출원했습니다. 얼굴인식 대상은 살아있는 사람으로 국한되기 때문에 얼굴의 표정이나 움직임이 있어야 인식이 진행됩니다. 알리바바 마윈 회장은 안면인식 결제시스템을 선보이던 전시회 기조연설 무대에서 앙겔라 메르켈 독일 총리 등 청중들이 지켜보는 가운데 스마트폰 카메라에 자신의 얼굴을 인식시켜 하노버 시장에게 보내는 선물을 즉석에서 구입해 발송하는 장면을 시연한 적이 있습니다. 그 밖에도 페이스북과 구글이 각자 안면인식 기술을 보유하고 있습니다. 페이스북의 딥페이스 알고리즘은 딥러닝 기법을 적용하여 정확도 97%의 인체 신경망과 비슷한 수준이라고 합니다. 구글 또한 정확도가 100%에 가까운 페이스넷 기술을 보유하고 있고, 〈MIT〉가 최근 발표한 '2017년 10대 혁신기술'에 따르면, 구글은 현재 안면 인식 기술을 활용한 쇼핑 결제 서비스 '핸즈 프리'를 준비하고 있다. 아마존. 셀카 찍어 결제하는 기술 알리바바. 안면인식 결제시스템 스마일 투 페이 개발

26 생체인식 사례

27 결론 생체인식은 기존의 신분인증 방법을 완전히 대신할 가능성이 높습니다.
휴대전화/기기, 은행/ATM, 자동차, 병원/의료시설, 빨래방, 광고, 범인 체포 등 여러 분야에 접목될 가능성도 높습니다. 물론, 정보 노출 및 남용, 시스템 구축 비용 등의 문제점도 있습니다. 하지만 기술의 발전으로 삶은 점점 편리해지고 있고, 또 다른 기술들과 융합되어 발생할 시너지 효과를 생각하면 미래는 긍정적으로 바라볼 수 있을 것 같습니다.

28 Q/A