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지문인식보다 편리하면서 매력적인 얼굴인식 인증 시스템

2014.10.15 10:03

 


보안 기술 중에서 가장 기본이 되는 기술은 무엇일까요? 무척 뜬금없게 느껴질지 모르겠지만 보안 업계에 종사하는 사람들마다 기준이 다르기 때문에 그 답이 정해져 있다고 할 수는 없습니다. 일하는 분야에 따라 어떤 사람에게는 암호화 기술이 보안의 핵심인 반면, 다른 사람은 악성 코드를 막는 안티바이러스 기술이 핵심이 될 수 있기 때문입니다. 그런데 엄격히 구분하면 암호화 기술은 보안 기술이기보다는 코어 기술에 가깝다는 생각이 듭니다. 


오늘은 인증 기술이 보안의 기본이 되는 이유와 최근 주목받는 얼굴인식을 활용한 인증기술의 현황을 살펴보겠습니다.

 

국내 대기업에 다니는 A씨는 회사에 출근하면 1층 로비에서 자신의 ID 카드로 인증을 받아야 출입구를 통과할 수 있습니다. 엘리베이터를 타고 자신이 근무하는 층으로 올라가서도 ID카드가 있어야만 사무실안으로 들어갈 수 있죠. 하지만 이게 끝이 아닙니다. 자리에 앉아 컴퓨터를 켜고 부팅이 되면 ID와 비밀번호를 입력해야 합니다. 이제 사내 클라우드나 웹 브라우저를 열어 회사에서 사용하는 그룹웨어에 접속해 로그인을 해야 하죠. 다시 사원번호와 비밀번호를 입력해 그룹웨어에 접속하면 비로소 메일들을 확인할 수 있습니다.

 

어느 정도 규모가 있는 회사의 일상적인 아침 출근 풍경을 설명해 보았는데요. 회사에 도착해 거치게 되는 출입허가와 로그인 등 보안을 위한 절차가 주를 이룹니다. ID 카드를 이용한 출입허가는 물리적인 인증에 해당하고, 로그인은 소프트웨어적인 인증을 의미합니다. 많은 사용자 인증 자체가 업무의 시작처럼 보이기도 하죠.


여기에 다른 보안 프로그램이 있습니다. 백신이라 불리는 안티바이러스 기술이나 IDS, IPS, 좀비 PC 방지 시스템, 방화벽, DDoS 방지 기술 등과 같은 것들이 이에 해당하죠. 이러한 백신 프로그램은 24시간 내내 서버 단에서 계속 사용되는 기술이긴 하지만, 비교적 사용자 인증 이후에 적용된 기술이므로 보안 기술 중에서 사용자 인증 기술이 기본이자 핵심이 되는 기술이라 할 수 있습니다.

그러면 사용자 인증기술에 대해 좀 더 알아보겠습니다. 앞서 이야기했듯 사용자 인증기술은 물리적 인증과 소프트웨어적 인증의 두 가지로 분류할 수 있는데요. 출입 통제에 활용된 물리적 인증은 자신의 정보를 입력한 칩을 카드에 삽입하여 ID 카드를 만들어 인증에 이용되는 방식이 가장 일반적입니다. 이외에도 지문이나 홍채, 안면 인식 등 생체 정보를 이용하는 생체보안 방법을 사용하고 있습니다. 


솔루션이나 서비스 이용에 활용되는 소프트웨어적 인증은 ID, 비밀번호를 사용하는 1차 인증 방식과 거기에 이메일이나 SMS를 더하는 2차 인증 방식이 있습니다. 이 두 가지를 함께 사용하는 것이 이슈가 되고 있는 공인인증서 방식과 유사합니다. 소프트웨어적인 인증이 물리적인 인증 방식보다 상대적으로 보안성이 떨어진다는 것이 일반적 평가입니다. 소프트웨어적 인증은 변조를 통해 유동적으로 변할 수 있기 때문에 고정적인 값이나 생체정보를 활용하는 물리적 인증이 더 보안성이 높다고 알려져 있죠. 그러면 생체정보를 활용하는 생체보안에 대해서 살펴보겠습니다.

 

최근 스마트폰에 지문인식 기술이 적용되면서 서비스나 솔루션의 인증 방식에 기존의 소프트웨어적인 인증 방식과 더불어 물리적인 인증 방식이 더해지고 있습니다. 앞서 언급한 이 두 가지 인증 방식은 그간 다른 영역으로 간주해 왔습니다. 그래서 두 가지 방식을 함께 적용하는 것이 어려울 것이라는 예상이 우세했죠. 대표적인 예가 지문인식기를 컴퓨터에 연결해서 금융거래를 하거나 혹은 그룹웨어 접속 시 지문인식을 이용한 것입니다. 이외에도 카드리더를 연결해서 자신의 ID 카드를 이용한 인증을 하는 방법을 시도를 했습니다. 하지만 불편하다는 이유로, 또 기술력 부족으로 실패했었는데요. 이런 실패 사례 때문에 두 가지 인증 방식을 통합하는 것은 현재로써는 어렵다는 것이 정설이었습니다. 그러나 애플의 아이폰5S, 그리고 팬택의 베가 LTE-A, 삼성의 갤럭시 S5에서 지문인식 기능이 본격적으로 탑재되면서 이런 고정관념은 점점 깨지기 시작합니다. 이에 대한 이야기는 아래 글을 참고하시면 될 것 같습니다.


● 보안성과 편의성을 동시에! 스마트폰 속 지문인식 기능 : http://blog.lgcns.com/287


지문인식은 분명히 편리한 인증방식입니다. 하지만 문제가 있습니다. 예전과 비교하면 인식률, 분별력이 높아진 것은 사실이지만 여전히 지문을 패턴화하는 과정에서 동일 패턴, 유사 패턴으로 인해 잘못 인지되는 경우가 종종 발생합니다. 그리고 스마트폰에 적용된 지문인식 기능의 수준은 레벨을 상, 중, 하로 봤을 때 중 정도에 불과합니다. 상으로 맞춰놓으면 인지 에러는 줄어들겠지만 정확한 인식을 요구하기 때문에 사용자의 불편이 높아집니다. 하로 맞춰놓으면 에러가 더 심해지기 때문에 인증의 의미가 없지요. 그래서 나름대로 합리적인 수준이라고 생각되는 중(중보다는 상과 중의 사이 정도의 레벨로 맞춰둡니다) 정도로 레벨을 맞춰놓습니다. 그래서 아이폰5S나 갤럭시 S5에서 지문인식으로 잠금화면을 풀 때 가끔 오작동을 경험하게 되죠. 이처럼 편의성과 보안성 사이의 딜레마는 여전히 보안업계에서는 큰 이슈입니다.

 

편의성과 보안성이라는 딜레마 사이에서 최근 관심을 끄는 것이 홍채인식이나 안면인식과 같은 생체보안 방식입니다. 지문 인식보다 보안성은 강하고, 생체보안의 기본적인 편리성을 유지할 수 있기 때문입니다. 홍채인식 기술은 현존하는 생체보안 기술 중에서 가장 보안성이 높다고 평가되고 있습니다. 


지문의 경우 동일한 지문이 나올 수 있는 열손가락의 지문이 모두 같을 확률은 640억 분의 1이라고 하지만 하나의 손가락 지문이 같을 확률은 1천만 분의 1이라는 얘기가 있습니다. 손바닥 전체가 같은 확률은 거의 없지만 손가락 하나만의 지문이 같을 확률은 있다는 얘기입니다. 그런데 같은 홍채가 나올 수 있는 확률은 20억 분의 1이라고 합니다. 일반적으로 지문을 통한 생체인식은 손가락 하나만으로 확인하기 때문에 홍채인식을 활용하면 훨씬 정확한 인증이 될 수 있는 것입니다. 물론 지문정보를 추출하여 패턴화시키는 과정과 홍채정보를 추출하여 패턴화시키는 과정의 알고리즘의 차이가 있을 것입니다. 하지만 현재로써는 홍채인식이 지문인식보다 더 보안성이 높다는 것이 일반적인 평가입니다.


안면인식 기술은 보안성보다는 편의성 측면에서 우세한 인증 서비스입니다. 홍채인식이나 안면인식은 사실 수십 년 전에 개발된 기술입니다. 홍채인식은 뛰어난 보안성 때문에 중요한 장소의 출입 통제를 위해 종종 사용된 데 반해 안면인식은 지문인식보다 보안성이 떨어지고 안면인식률 자체도 매우 낮아 그간 잘 사용되지 않은 기술이죠. 그런데 최근 인식 방식이 많이 바뀌면서 인식률과 보안성이 함께 높아져 기존의 강점이었던 편의성이 다시 주목받고 있습니다.

 

그러면 안면인식 기술에 어떤 변화가 있었던 걸까요? 과거 안면인식 기능은 얼굴의 모습을 사진을 찍어서 그것을 패턴화하여 비교하는 방식이었습니다. 초창기에는 2차원 사진을 그저 패턴화하기만 했죠. 그래서 인증을 위해서는 반드시 정면을 바라봐야 했습니다. 각도가 조금이라도 달라지면 다른 사람으로 인식되는 경우가 다반사라 탐지율이 굉장히 낮았습니다. 심지어 인식기에 기록된 사진을 갖다 대는 것만으로도 인증되는 경우도 있었습니다. 이런 문제점을 해결하기 위해 업계에서는 많은 기술을 도입하였습니다.


일단 다각도에서 찍도록 하여 3차원적인 처리를 통한 패턴화를 시도했습니다. 3차원 카메라를 이용하는 방법도 선보였지요. 그리고 단순히 2차원 사진을 찍어서 패턴화하는 것이 아니라 사람의 얼굴에 있는 굴곡과 빛과 각도로 인해 생기는 얼굴 안의 그늘을 인식하는 방법이 도입되었습니다. 또한, 인식될 때 당연히 사람이 완전히 멈춘 상태에서 인식될 수는 없습니다. 약간의 움직임이 존재하지요. 그런 움직임까지도 함께 인지하여 패턴화하는 방법을 도입하면서 보안성을 높였습니다.


스마트폰에도 안면인식 기술을 도입하고자 하는 시도가 있었습니다. 갤럭시 넥서스가 그 예이죠. 하지만 당시에는 얼굴 인식이 가진 기존의 문제점을 고스란히 가지고 있었던 때가 크게 인기를 끌지 못했습니다. 하지만 안면인식 기술의 문제점을 보완하고 있는 만큼 다시 스마트폰에 안면인식 기술을 적용하는 것도 멀지 않은 것 같은데요. 이유는 스마트폰의 카메라 성능이 점점 발전하고 있고, 위의 다양한 기술을 처리할 수 있는 모바일 AP(access points)의 성능이 점점 높아지고 있기 때문입니다. 그래서 지금의 기술 수준은 스마트폰에서 안면인식 기술을 충분히 처리할 수 있는 수준이라 판단할 수 있습니다. 특히 전면 카메라의 화소수가 100만 화소가 넘어가면서 충분히 고성능의 얼굴인식 센서가 탑재되는 스마트폰이 출시될 가능성이 더욱 높아졌습니다.

 

최근에는 스마트폰이 아닌 일반 산업분야에서 얼굴인식을 이용하는 출입통제 시스템이 조금씩 늘어가고 있다는 뉴스도 눈에 띕니다. 조금 다른 분야이지만 안면인식 기술 대중화에 대한 기대감을 높이는 요소가 있는데요. 바로 CCTV 관련 기술입니다. 최근에는 CCTV로 얼굴인식 기능을 활용해 용의자 추적에 활용하고 있는데요. 이러한 기술은 이미 상당히 높은 수준에 도달했으며, 사용자 인증에 안면인식이 적용될 때도 사용될 것으로 보입니다.

 

특히 국내에서 개최되는 보안 박람회에서는 이러한 시스템이 종종 선보이고 있는데요. 시장에서 안면인식 기술이 확산되고 있다는 것을 알 수 있습니다. CCTV로 용의자를 추적하는 시스템에는 다양한 기술들이 적용되지만 그 중에는 안면인식의 보안성을 높이기 위한 기술도 적용된 것이죠. 


얼굴인식 기술의 장점은 지문이나 눈동자를 인식기나 카메라에 인지시키는 불편함이 없다는 것입니다. 그냥 카메라 앞에 서 있기만 해도 알아서 인식되죠. 그만큼 안면인식은 편리함이라는 강력한 장점을 가지고 개발된 초기에는 보편화에 대한 기대감이 컸지만 인식률과 같은 변수 때문에 한동안 시장에서 외면받은 기술입니다. 최근 이런 문제점들을 보완하는 기술과 알고리즘을 통해 다시 시장에서 주목받고 있는데요. 복잡한 알고리즘과 기술을 처리할 수 있는 시스템 성능도 갖춰졌습니다.

 

이제 모바일 분야에서 사용하는 인증 시스템에 국한하여 얘기하자면, 지문인식의 경우는 이미 시장에서 검증을 받았습니다. 스마트폰에서 나름 좋은 평가를 받고 있고, 그 기술을 이용하여 결제시스템 연동까지 이끌어내고 있기 때문이죠. 이에 반해 홍채인식과 얼굴인식은 이제 본격적으로 모바일 분야에 뛰어들고 있습니다. 홍채인식의 경우는 지문인식보다 더 우수한 보안성을 바탕으로 차세대 생체보안 시장의 리더로 자리매김하고 있죠. 이와 함께 얼굴인식은 편리성이라는 강력한 무기를 바탕으로 확장 가능성이 훨씬 높다고 생각됩니다. 카메라 성능과 모바일 AP 성능 향상과 함께 안면인식이 가지고 있던 기존의 문제점에 잘 대응하고 있기 때문에 홍채인식만큼 높은 수준의 보안성을 갖출 수는 없겠지만, 지문 인식과 맞먹는 수준의 보안성은 확보한 셈입니다. 특히, 얼굴인식은 지문인식보다 훨씬 편리한 기술이라는 점에는 이견이 없죠. 


따라서 얼굴인식 기술이 제대로 정착한다면 지문인식보다 보편화될 가능성이 충분하다고 생각합니다. 물론 시장에서의 검증이 필요할 것입니다. 그 기간이 얼마가 될지 모르겠지만, 얼굴인식을 이용한 생체보안 시장은 여타의 생체보안보다 훨씬 매력적인 서비스가 아닐까 합니다.


글 l 이학준 (http://poem23.com/ 필명: ‘학주니’)


Posted by IT로 만드는 새로운 미래를 열어갑니다 LG CNS

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  1. BlogIcon 임영광 2015.02.06 19:19  댓글주소  수정/삭제  댓글쓰기

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  2. BlogIcon 임영광 2015.02.06 19:24  댓글주소  수정/삭제  댓글쓰기

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