생체 정보 보호 기술

  • Published : 2007.04.30

Abstract

최근 생체 인식 시스템의 보급과 함께, 생체 인식 시스템의 인증 정확도 외에 생체 데이터와 생체 인식 시스템 자체의 보안성, 그리고 개인의 프라이버시 보호에 대해 요구가 증가되고 있다. 생체 데이터와 생체 인식 시스템의 보안성 증대를 위해서는 다양한 기술이 연구되고 있는데, 본 논문에서는 (과기부지정 ERC) 생체인식센터에서 중점적으로 연구하고 있는 생체 정보 보호 기술에 대하여 소개한다. 이러한 생체 정보 보호 기술에는 생체정보가 도난 되었을 경우 그 피해를 최소화하기 위해 원래의 생체정보를 그대로 저장하는 것이 아니라 이를 바꾸어 변환된 생체정보를 저장하고 사용하는 생체 정보 변환 기술이 있다. 또한, 원래의 생체정보가 유출되고 이를 이용하여 위조 생체 등을 만들어 공격할 경우를 대비할 수 있는 위조 생체 검출 기술이 있으며, 생체정보의 유출된 출처를 찾기 위해 생체정보에 소유 책임기관 등을 표시하는 데이터 은닉 기법이 연구되고 있다. 이 외에 생체정보를 이용하여 일반적인 암호화 알고리즘에 사용되는 키를 은닉하고 생체정보를 통해 인증된 사용자에 한하여 키를 사용하도록 하는 방법도 본 논문에서 소개한다. 끝으로 이러한 생체 정보 보호 기술을 이용하여 생체 인식 시스템의 보안성을 향상시키는 방법에 대하여 논의한다.

Keywords

References

  1. N.K. Ratha, J.H. Cornell and RM, Bole, "Enhancing security and privacy in biometrics-based authentication systems", IBM Systems Journal, Vol 40, No 3, pp. 614-634,2001 https://doi.org/10.1147/sj.403.0614
  2. G, Wolberg, ''Image Morphing: A Survey," The Visual Computer 14, pp. 360-372, 1998 https://doi.org/10.1007/s003710050148
  3. US Patent 6,836,554
  4. Tee Connie, Andrew Teoh, Michael Goh, and David Ngo, "PalmHashing : A novel approach for cancelable biometrics" , Information processing letters, Vol.93, pp 1-5,2005 https://doi.org/10.1016/j.ipl.2004.09.014
  5. S, Schuckers, "Spoofmg and anti-spoofmg measures" , In Information Security Technical Report, volume 7, pages 56-62,2002
  6. T. Putte and J. Keuning, "Biometrical fingerprint recognition: don't get your fingers bumed' , In Smart Card Research and advanced Applications, pages 289-303, Kluwer Academic Publisher, 2000
  7. T. Matsumoto, H. Matsumoto, K. Yamada, and S. Hoshino, "Impact of Artificial Gummy Fingers on Fingerprint Systems" ,Proc. of SPIE, Optical Security and Counterfeit Deterrence techniques IV, VoL4677, pp. 275-289,2002
  8. M. Sandstrom, "Liveness Detection in Fingerprint Recognition Systems," Master's Thesis, Linkoping University, Linkoping, Sweden,June 2004
  9. ELFA. Faetsheet - PCB production, 2004. Available at http://www.elfa.se/en/fakta. pdf(accessed on 2007.04.10)
  10. US Patent 5,719,950
  11. R Derakhshani, S.A. C. Schuckers, L,A. Hornak, and L,O. Gorman, "Determination of vitality from a noninvasive biomedical measurement for use in fingerprint scanners" , Pattern Recognition, Vol. 36, pp. 383-396, 2003 https://doi.org/10.1016/S0031-3203(02)00038-9
  12. S.A. C. Schuckers, S.T.V. Parthasaradhi, R. Derakshani, and L. A. Hornak, "Comparison of Classification Methods for Time-Series Detection of Perspiration as a Liveness Test in Fingerprint Devices" , Lecture Notes in Computer Science, VoL 3072, pp. 256-263, 2004.
  13. S,A.C. Schuckers, and A. Abhyankar, "Detecting Liveness in Fingerprint Scanners Using Wavelets: Results of the Test Dataset", Lecture Notes in Computer Science, Vol. 3087pp. 100-110,2004
  14. L. Thalheim,J. Krissler, "Body Check: Biometric Access Protection Devices and their Programs Put to the Test", c' t magazine, November 2002
  15. T. Matsumoto, "Artificial Fingers and Irises: Importance of Vulnerability Analysis" , 7th International
  16. Athos Antonelli, Raffaele Cappelli, Dario Mario, and Davide Maltoni, "Fake Finger Detection by Skin Distortion Analysis" , IEEE Trans. Information forensics And Security, VOL. 1, NO.3, Sep 2006
  17. Y. S. Moon, J. S. Chen, K. C. Chan, K. So, K. c. Woo, "Wavelet Based Fingerprint Liveness Detection", lEE Electronics Letters, Vol. 41, No. 20, pp.1111-1112, Sept. 2005
  18. http://www.cl.cam.ac.uk/users/jgd1000/countermeasures. pdf, (accessed on 2007.04.10)
  19. http://ppw,kuleuven. be/labexppsy/purkinje. htm, (accessed on 2007.04.10)
  20. Michael Arnold, Martin Schmucker and Stephen D. Wolthusen,"Techniques and Applications of Digital Watermarking and Content Protection" , Artech House, 2003
  21. F. Hartung and M. Kutter, ..,Multimedia watermarking techniques"", Proc. IEEE, vol. 87, no. 7, July 1999, pp.1079-1107
  22. WSQGray-Scale Fingerprint Image Compression Specification, IAFIS-IC-01l0v2, Federal Bureau of Investigation, Criminal Justice Information Services Division (1993)
  23. M. Yeung and S. Pankanti, "Verification Watermarks on Fingerprint Recognition and Retrieval", Journal of Electronic Imaging 9, No.4, 468-476 (2000) https://doi.org/10.1117/1.1287795
  24. A.K. Jain and U. Uludag, "Hiding Fingerprint Minutiae in Images", Proc. of Third Workshop on Automatic Identification Advanced Technologies (AutoID), pp. 97-102, Tarrytown, New York, March 14-15, 2002
  25. A. K. Jain, U. Uludag and R.-L. Hsu, "Hiding a Face in a Fingerprint Image",Proc. of ICPR, Quebec City, Canada, Aug., 2002
  26. Jaehyuck Lim, Hyobin Lee, Sangyoun Lee, Jaihie Kim, "Invertible Watermarking Algorithmwith Detecting Locations of Malicious Manipulation for Biometric Image Authentication", LNCS on International Conference on Biometrics, Jan, 2006
  27. A. Juels and M. Sudan,"A Fuzzy Vault Scheme", Proc. IEEE int'l. Symp. Information Theory, A. Lapidoth and E. Teletar, Eds., pp. 408,2002
  28. Umut Uludag, Shrath Pankanti, and Anil K. Jain, "Fuzzy Vault for Fingerprints" , AVBPA 2005, LNCS 3546. pp. 310-319, 2005
  29. U. Uludag, S. Pankanti, S. Prabhakar and A. K. Jain, "Biometric Cryptosystems: Issues and Challenges" , Proc. IEEE, vol. 92, no. 6, pp. 948-960, 2004 https://doi.org/10.1109/JPROC.2004.827372
  30. Soutar, C., Roberge, D., Stoianov, A., Gilroy, R, Vijaya, B., "Biometric Encryption: enrollment and verication procedures" , Proc. SPIE Int. Soc. Opt. Eng., 3386 24-35 (1998)
  31. G. Davida, B. Matt, Y. Frankel, R. Peralta," On the relation of error correction and cryptography to an offline biometric based identification scheme", Workshop on Coding and Cryptography, January, 1999, Paris, France
  32. G. Davida, B. Matt and Y. Frankel, "On enabling secure application through off-line biometric identification" , IEEE 1998 Symposium on Research in Security and Privacy, April 1998, Oakland, Ca
  33. http://berc.yonsei.ac.kr (accessed on 2007.04.10)
  34. Sungjoo Lee, Kang Ryoung Park, Jaihie Kim, "A Study on Fake Iris Detection based on the Reflectance of the Iris to the Sclera for Iris Recognition", ITC-CSCC 2005, pp. 1555-1556, Jeju, Korea,July 4-7,2005
  35. Eui Chul Lee, Kang Ryoung Park, Jaihie Kim, "Fake Iris Detection By Using the Purkinje Image" , Lecture Notes in Computer Science (ICBA' 06), January 5-7,2006
  36. 이연주, 이형구, 박강령, 김재희, "홍채 코드 기반 생체 고유키 추출에 관한 연구", 2005년 대한전자공학회 추계 학술대회, 서울대학교, 2005. 11. 26
  37. Hyung Gu Lee, Seungin Noh, Kwanghyuk Bae, Kang Ryoung Park, Jaihie Kim" Invariant Biometric Code Extraction", 2004 International Symposium on Intelligent Signal Processing and Communication Systems (ISPACS' 04), November 18-19, 2004, Seoul, Korea
  38. L. Thalheim, J. Krissler, "Body Check: Biometric Access Protection Devices and their Programs Put to the Test", c't magazine, November 2002
  39. T. Matsumoto, "Artificial Fingers and Irises: Importance of Vulnerability Analysis", 7th International
  40. 최경택, 박강령, 김재희, "Biometric system에서의 Privacy보호기술", 정보보호학회지, 2005년 12월호
  41. J. Daugman, "Recognizing Persons by their Iris Patterns: Countermeasures against Subterfuge", Biometrics: Personal Identification in Networked Society, pp. 103-121
  42. J. Daugman, "Iris Recognition and Anti-Spoofing Countermeasures", 7th International Biometrics Conference, 2004, London
  43. S. Lee et aI., "Robust Fake Iris Detection Based on Variation of the Reflectance Ratio between the Iris and the Sclera," Proc. of Biometrics Symposium 2006, Sept. 19 - 21, 2006
  44. 임재혁, 이효빈, 이상윤, "생체정보 저작권 보호 및 유출 방지 알고리즘", 제 5 회 BERC 생체인식워크삽 2007년 2 월 1 일-2일
  45. A. Juels and M. Sudan, "A fuzzy vault scheme," ACM Conference on Computer and Communications Security, CCS 2002
  46. K. H. Bae, S. I. Noh and J. H. Kim, "Iris Feature Extraction Using Independent Component Analysis," LNCS on Audio-and Video-Based Biometric Person Authentication, Vol. 2688, pp. 838-844, 2003 https://doi.org/10.1007/3-540-44887-X_97
  47. 이연주, 이형구, 박강령, 김재희, "홍채 코드 기반 생체 고유키 추출에 관한 연구", 2005년 대한전자공학회 추계 학술대회, 서울대학교, 2005. 11. 26
  48. 이연주, 박강령, 김재희, "퍼지볼트 기반의 암호 키 생성을 위한 불변 홍채코드 추출, " 2006년 대한전자공학회 하계학술대회, 29권 1호, 2006
  49. R.Reiand LukeMcAven, "Cancelable Key-Based Fingerprint Templates," Information Security and Privacy: 10th Australasian Conference, ACISP, pp. 242-252,2005
  50. M. Jung, C. Lee,J. Kim,J. Choi,J. Kim, "A Changeable Biometric System for Appearance-based Face Recognition," Biometric Consortium Conference (BCC 2006), Baltimore,USA, Sept. 19-21,2006
  51. Chulhan Lee, Jeung-Yoon Choi, Kar-Ann Toh, Sangyoun Lee, and Jaihie Kim, "Alignment-Free Cancelable Fingerprint Templates Based on Local Minutiae Information," IEEE Transactions on Systems, Man and Cybernetics -Part B, Special Issue on Recent Advances in Biometrics Systems, October, 2007
  52. Youn Joo Lee, Kwanghyuk Bae, Sung Joo Lee, Kang Ryoung Park, Jaihie Kim, "A New Method for Generating Invariant Iris Cryptographic Key Based on Fuzzy Vault Scheme", IEEE Transactions on Systems, Man and Cybernetics -Part B, submitted