A Study on Releasing Cryptographic Key by Using Face and Iris Information on mobile phones

Recently, as a number of media are fused into a phone, the requirement of security of service provided on a mobile phone is increasing. For this, conventional cryptographic key based on password and security card is used in the mobile phone, but it has the characteristics which is easy to be vulnerable and to be illegally stolen. To overcome such a problem, the researches to generate key based on biometrics have been done. However, it has also the problem that biometric information is susceptible to the variation of environment, whereas conventional cryptographic system should generate invariant cryptographic key at any time. So, we propose new method of producing cryptographic key based on "Biometric matching-based key release" instead of "Biometric-based key generation" by using both face and iris information in order to overcome the unstability of uni-modal biometries. Also, by using mega-pixel camera embedded on mobile phone, we can provide users with convenience that both face and iris recognition is possible at the same time. Experimental results showed that we could obtain the EER(Equal Error Rate) performance of 0.5% when producing cryptographic key. And FAR was shown as about 0.002% in case of FRR of 25%. In addition, our system can provide the functionality of controlling FAR and FRR based on threshold.

휴대폰 환경에서 얼굴 및 홍채 정보를 이용한 암호화키 생성에 관한 연구

최근 하나의 휴대폰에 여러 가지 미디어들이 복합적으로 장착됨에 따라 휴대폰에서 제공되는 서비스의 사용자 보안에 대한 요구가 증가되고 있다. 현재 이를 위하여 비밀번호와 인증과정을 통한 암호화 카드를 이용하여 본인을 인증한 후에 서비스를 제공할 수 있는 암호화키를 생성하고 있지만 이는 분실의 위험에 언제든지 노출되어 있다. 따라서 상대적으로 분실의 위험이 거의 존재하지 않는 생체정보를 이용하여 키를 생성하는 연구가 많이 진행되고 있다. 하지만 생체정보는 언제나 동일한 키를 생성해내야 하는 암호화키 생성 시스템의 요구사항과 달리 환경의 변화에 따라 본인이라도 특징 추출시마다 약간씩 다른 특징값이 추출되는 문제점을 가지고 있다. 따라서 본 연구에서는 생체 특징으로부터 직접적으로 키를 생성해내는 생체 정보 기반 키 생성 방법(Biometric-based key generation)이 아닌 생체 정보 매칭 기반 키 생성 방법(Biometric matching-based key release)을 이용하여 미리 정의해 놓은 키를 인식과정을 통하여 도출하고 또한 하나의 생체가 갖는 성능의 불안정성을 극복하기 위하여 얼굴과 홍채를 결정 레벨(Decision Level) 에서 결합함으로써 모바일 환경의 특성을 반영하며 안정된 성능 하에 암호화키가 생성될 수 있도록 하였다. 또한 휴대폰에 내장되어 있는 메가 픽셀 카메라를 이용함으로써 한 번의 영상 취득으로 얼굴과 홍채 인식이 동시에 이루어지는 편리함을 제공하였다. 본 논문에서 제안하는 키 생성 방법의 성능을 측정한 결과, 암호화키 생성에 있어 0.5%의 EER(Equal Error Rate) 성능을 얻었으며, FRR(False Rejection Rate : 본인의 생체 정보로 타인의 암호화키가 나올 에러율)을 25%로 설정하였을 때, FAR(False Acceptance Rate : 타인의 생체 정보로 본인의 암호화키가 나을 에러율)은 약 0.002%의 성능을 얻었다. 동시에 본 시스템에서는 임계 치에 따라 암호화키 생성의 FAR과 FRR값을 동적으로 제어할 수 있는 기능을 제공하였다.