지문인식의 원리

지문인식

사람의 손가락 지문을 기기장치로 인식하여 데이터로 저장한 후 특정인을 구분하는 생체인증기술을 말한다. 스마트폰의 대중화를 통해 가장 널리 쓰이고 있는 보안방식 중 하나이다. 옛날 피쳐폰이라 불리던 일반 휴대폰은 비밀번호 4자리 인증, 초창기 스마트폰은 아홉개의 점을 통해 그리는 패턴 인증 방식을 주로 사용했지만 이러한 방식은 사용자가 비밀번호나 패턴을 잊어버려 간혹 풀지 못하는 단점이 존재했다.

 

지문인식

 

이러한 단점에서 자유로운 생체인식, 인증 기술이 등장했고 대중화되어 스마트폰이나 출입문 통제 등 여러 보안이 필요한 곳에서 사용되고 있다. 그 중 지문인식은 가장 널리 사용되고 있는 생체인증기술이다.

 

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지문

사람 지문은 마루라고하는 볼록한 부분과 골이라고 부르는 오목한 부분이 존재하는데 이 개인마다 다양한 모양을 가지고 있다. 서로 다른 두 사람이 지문이 같을 확률은 640억분의 1로 모든 사람의 지문형태는 다르다고 볼 수 있겠다. 사람마다 고유한 형태의 지문을 이용하여 특정인을 구분할 수 있는 것이다.

 

사실 지문은 항상 동일하지는 않다. 보통 사람의 지문은 태어날때부터 형태가 잡히고 완성되지만 인간은 손 사용을 많이 하여 지문은 너무나도 자주 쓰이기에 형태가 변하거나 상처가 생길 수도 있다.

 

현재 사용되고 있는 지문인식 방법과 원리는 다음과 같다.

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지문인식의 종류와 원리

광학식 스캐닝(Optical Scanning)

유리판 내에 초소형 카메라를 장착하여 지문을 촬영하여 지문을 인식하는 방식이다. 내부에서 지문 방향으로 촬영을 하여 지문의 마루는 검은색으로 골은 흰색으로 인식하고 내부에 저장한다. 이 방식은 지문인식이 도입되던 초창기에 많이 쓰이던 방식으로 은행이나 주민센터에서 주로 사용한다. 내구성이 좋다는 장점이 있다.

 

하지만 이 방식에는 몇가지 단점이 존재하는데 손이 습할 경우 지문인식률이 떨어진다는 것과 촬영된 지문 생체정보는 흑백으로 저장되기 때문에 손가락을 대지 않고도 사진정보를 인식시키는 것을 통해 지문인식 보안을 뚫을 수 있다는 것이다.

 

정전식 스캐닝(Capacitive Scannig)

정전식 스캐닝 방식은 커패시터라고 하는 초소형 배터리가 촘촘히 박힌 장치를 이용한 방식이다. 지문을 올려두면 마루가 닿은 부분의 커패시터는 정전용량이 증가하고 골부분은 정전용량이 변하지 않는것을 통해 고해상도 지문 이미지를 만든다.

 

광학식 스캐닝보다는 보안성이 좋지만 여전히 지문사진과 플라스틱으로 만든 가짜 지문에 뚫릴 수 있다는 것이 확인된 바 있다.

 

초음파 스캐닝(Ultrasonic Scanning)

초음파 스캐닝은 미세한 초음파를 발사해 돌아오는 시간을 측정하여 그 거리 차이에 따라서 지문을 인식하는 방법을 사용한다. 이 방법은 초음파의 높은 해상력을 통해 굴곡까지도 파악이 가능하여 기존 지문인식방법 보다 보안성이 좋다는 장점이 있다. 또한 손가락이 더럽거나 이물질이 묻어있어도 물체를 투과할 수 있어 인식이 가능하다.

 

단점으로는 두꺼운 디스플레이나 유리에서는 초음파가 뚫고 지나가기가 어렵기 때문에 특정 기기에서는 적용하기 힘들다는 것과 느린 속도가 있다.

 

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마무리

완벽한 보안시스템은 없듯, 지문인식 또한 사용자의 지문의 손상되거나 지문인식 무효화 방법이 존재하기 때문에 단점은 분명히 존재한다. 하지만 지문인식은 비밀번호를 외우거나 패턴을 그리는 수고를 하지않아도 손쉽게 보안을 인증할 수 있기 때문에 요즘은 스마트폰 잠금뿐만 아니라 은행앱, 결제앱 등 애플리케이션 단에서 주로 사용되고 있다.

 

지문인식보다 보안성과 인식률이 더욱 높다는 홍채인식이나 얼굴모양, 정맥인식 등 생체인식은 그 종류가 다양하지만 지문인식 보다 간편한 방법은 아니기 때문에 손가락만 갖다대기만 하면 되는 지문인식이 가장 많이 사용되고 있는 추세이다.