본 논문은 2000년 공인인증서비스를 시작한 이래 지금가지 추진하여 온 정부차원의 이용활성화를 위한 법제도, 정책, 기술개발 등에 대한 이용자들의 인식, 만족도 및 개선 요구사항 등을 통하여 대국민 전자서명 인식제고 활동의 주요성과를 조명해 보고 향후 전자서명 이용활성화 방안 수립을 위한 제반 정책적 제언을 통하여 안전하고 신뢰할 수 있는 인터넷 전자거래보호환경을 조성하는데 있다.
본 논문은 유비쿼터스 컴퓨팅 환경 기반에서의 얼굴과 서명을 이용한 다중생체인식 시스템을 제안한다. 이를 위해서 얼굴과 서명 영상은 PDA로 획득하고, 취득한 영상은 무선랜을 통해 인증 서버로 전송하여 서버로부터 인증된 결과를 받도록 하였다. 구현한 다중 생체 인식 시스템의 구성은 두 부분으로 나눌 수 있는데, 먼저 클라이언트 부문인 PDA 에서는 임베디드 비주얼 C++로 작성된 사용자 인터페이스 프로그램을 통하여 사용자 등록과 인증 과정을 수행한다. 그리고, 서버 부문에서는 얼굴인식에서 우수한 성능을 보이는 PCA와 LDA 알고리즘을 사용하였고, 서명인식에서는 구간 분할 매칭으로 구간을 분할 한 후 X축과 Y 축의 투영값을 Kernel PCA와 LDA 알고리즘에 적용하였다. 얼굴과 서명영상을 이용하여 제안된 알고리즘을 평가한 결과 기존의 단일 생체인식 기법에 비해 우수한 결과를 보임을 확인할 수 있었다.
온라인 서명 검증은 간단하면서도 효율적인 본인 확인 방법의 하나로 다른 생체 인식 기술에 비해 거부감이 적은 장점이 있다. 서명 검증 모델을 학습하기 위해서는 모조서명이 필요하지만 대부분의 실용적인 응용에서는 모조서명을 확보하기가 쉽지 않다. 이 논문에서는 이러한 모조서명 확보 문제를 해결할 수 있는 방법의 하나로 다른 사람의 서명을 활용하는 방법을 제시한다. 검증 과정에서는 서명의 형태적 특징을 추출하고 이를 SVM을 이용하여 검증하였다. SVM은 특징 벡터를 고차원으로 사상하고 사상된 공간에서 선형 분리를 시도하는 방법으로 인식기 중 범용적이면서 높은 성능을 보이는 것으로 알려져 있다. 모델 생성 과정에서 모조서명으로 검증하고자 하는 사람의 서명과 형태적인 유사점을 찾을 수 없는 서명, 즉, 일반 필기 데이터를 사용함으로써, 모조서명의 확보가 어려운 경우에도 검증률을 개선할 수 있음을 실험 결과를 통해 확인할 수 있으며, 이는 모조서명 없이도 서명 검증이 가능함을 보여준다.
본 논문에서는 키넥트(Kinect)를 통해 얻은 깊이 영상에서 찾아낸 손가락의 끝점으로 임의의 3차원 공간인 공중에 그린 서명을 인식하는 알고리즘을 제안한다. 3차원 공간상에서 서명 궤적의 시프팅(Shifting), 스케일링(Scaling) 변화에 대응하기 위해 X, Y, Z좌표에 관한 각각 10개의 통계적 특징을 사용하였다. 인공신경망(Artificial Neural Network)은 기계학습 중 하나이며, 패턴인식 분야의 복잡한 분류 문제를 해결할 수 있는 도구로 사용되고 있다. 제안한 알고리즘을 실제 온라인 서명인식 시스템을 구현하여 적용하였고, 앞서 추출한 통계적 특징을 인공신경망의 입력값으로 사용하여 학습 과정을 거친 후 4가지 서명을 분류하는 것을 확인하였다.
Dynamic Programming Matching(DPM)은 순차적으로 구성된 문제를 수학적으로 최적화 시키는 기술로서 패턴인식 분야에서 다년간 중요한 역할을 해왔다. 서명인식을 위한 대부분의 실제적 적용에서는 Sakoe and Chiba [9]의 실제구현 버전이 기반이 되어 왔는데, 일반적으로 slope constraint p = 0의 방법이 적용되어 왔다. 이 논문에서는 이 경우에는 전진탐색에 의한 휴리스틱한 방법을 적용한 MDPM이 상당한 처리 시간의 단축 뿐만 아니라 약간의 인식능력 향상을 가질 수 있음을 보여준다.
본 논문에서는 대표적인 이미지 분류 모델인 CNN(Convolutional Neural Network)과 시간에 따른 이미지의 변화를 학습할 수 있는 LSTM(Long Short-Term Memory) 기반의 온라인 서명인식 모델을 제안한다. 실제로는 위조서명을 미리 구하기 어렵다는 사실을 고려해 서명검증 대상자가 아닌 타인의 진서명과 대상자의 일반 필기 데이터를 음의 데이터로서 학습에 사용하였다. 실험 결과, 전체 이미지 중 서명 부분의 비율에 따라 좋은 성능을 보이는 검증 모델이 다르며 Accuracy 성능지표를 통해 이 비율이 높거나 낮을 경우 CNN-LSTM 이, 중간일 경우 CNN 이 적합하다는 것을 확인하였다.
본 논문에서는 서명패턴에 내재되어 있는 동적인 특성을 패턴변환을 이용하여 시각화 함으로써 위조서명에 대한 안정성을 향상시킨 새로운 온라인 서명인증 알고리즘을 제안한다. 제안하는 첫 번째 패턴변환방식인 속도 평활화(Speed Equalization)는 서명과정의 시간적인 특성을 효율적으로 모델링하기 위하여, 주어진 서명의 시계열 패턴을 선 속도가 일정하도록 재구성함으로써 변환된 패턴을 생성한다 한편 두 번째 패턴변환방식인 속도변환(Velocity Transform)은 주어진 서명패턴을 수평/수직 속도 평면으로 매핑 함으로써 변환된 패턴을 생성한다. 이러한 변환을 통하여 원래의 서명과정에서의 동적인 특성이 변환된 도메인에서는 변환된 패턴의 모양에 반영되게 되므로, 변환된 패턴에 대한 형체분석(Shape Analysis) 을 통하여 효율적으로 동적인 특성에 대한 분석이 이루어진다. 본 논문에서 제안하는 모델의 장점은 변환된 패턴들이 본래의 서명패턴과 동일한 형태로 표현된다는 점이다. 따라서 기존의 많은 연구를 통하여 제안되어 은 대부분의 서명인식 알고리즘을 변환된 패턴에도 그대로 적용할 수 있다는 장점을 가진다. 271명의 6770개의 서명패턴으로 이루어 진 데이타베이스를 대상으로 한 실험을 통하여 본 논문에서 제안된 방식을 사용한 경우, 1.17$\%$의 EER(Equal Error Rate)를 보여 제안된 변환을 사용하지 않은 경우의 1.93$\%$와 비교하여 성능이 현격하게 향상되었음을 보였다. 특히 위조서명에 대한 실험에서는 이 차이가 더욱 현저하여 본 논문에서 제안된 방식이 위조서명을 거부하는데 유용함을 보였다.
본 논문에서는 영상간의 거리에 반비례하고 상관성에 비례하는 조합형 유사성 척도에 의한 효율적인 서명인식 방법을 제안하였다. 여기서 거리는 영상의 공간적 속성을 반영하기 위함이고, 상관성은 통계적 속성을 반영하기 위함이다. 이렇게 하면 서명의 위치, 크기, 회전과 같은 기하학적 변화와 모양변화에 강건한 인식이 가능하다. 상관성의 척도로 이진영상의 히스토그램에 기반을 둔 4 방향의 위치를 고려한 정규상호상관계수를 이용함으로써 서명사이의 유사성을 좀 더 빠르고 정확하게 반영하였다. 제안된 방법을 20개의 288$\times$288 픽셀 트럭영상과 105개의 256$\times$256 픽셀의 서명영상을 대상으로 각각 실험한 결과, 영상의 속성을 잘 반영한 우수한 인식성능이 있음을 확인하였다. 특히 정규상호상관계수와 순서값의 거리를 조합한 척도가 city-block이나 Euclidean 거리를 각각 조합한 척도보다 우수한 인식성능이 있음도 알 수 있었다.
무선 인터넷의 발전과 우선 단말기의 성능이 발달함에 따라 무선 인터넷 환경에서의 전자상거래(M-Commerce)가 활성화되고 있다. 이러한 전자상거래에서는 사용자 인증 기술과 데이터 보안이 중요한 기술로 인식되고 있으며, 무선 인터넷에서의 WPKI나 유선 인터넷 환경에서의 XML 전자서명 같은 인증기술이 연구되고 있다. XML 전자서명은 XML 문서를 이용하는 전자상거래분야에 사용되어 전자서명 시스템간의 상호 연동성을 높일 수 있다. 따라서 본 논문에서는 무선 인터넷 환경에서도 기존의 유선 인터넷환경에서 사용되고 있는 XML 전자서명 기법을 적용하여 XML 문서 및 전자서명 시스템들간에 상호 연동 가능할 수 있는 시스템을 설계하였고, 실제로 자바 카드를 이용하여 XML 전자서명이 가능한 시스템을 구현하였다. 본 논문을 통해 무선 인터넷 환경에서도 XML 전자서명을 제공할 수 있다.
무선 인터넷의 급속한 발전으로 인해 무선 단말기를 이용한 전자상거래(M-Commerce)가 활성화되고 있다. 이러한 전자상거래에서는 데이터 보안이나 사용자 신원 확인 같은 인증이 유ㆍ무선 인터넷 환경 모두 중요한 기술로 인식되고 있기 때문에 무선 인터넷에서의 WPKI나 유선 인터넷 환경에서의 XML 전자서명 같은 연구가 활발히 진행되고 있다. XML 전자서명은 XML문서를 이용하는 전자상거래분야에 사용되어 전자서명 시스템간의 상호 연동성을 높일 수 있다. 따라서 본 논문에서는 무선 인터넷 환경에서도 기존의 유선 인터넷 환경에서 사용되고 있는 XML 전자서명 기법을 적용하여 XML 문서 및 전자서명 시스템들간에 상호 연동 가능할 수 있는 시스템을 제안하였다. 본 논문을 통해 무선 인터넷 환경에서도 확장 가능한 XML 전자서명 포맷을 제공할 수 있다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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