특허 개요
본 특허는 생체 정보를 암호화한 상태에서 본인 여부를 확인하는 완전동형암호 기반 멀티 팩터 인증 시스템입니다. 등록 단말과 인증 단말은 홍채·정맥·얼굴·음성 등의 생체 데이터를 이진 코드 또는 취소가능 템플릿으로 변환한 뒤 사용자 개인키로 암호화하고, 서버는 원본을 복호화하지 않은 채 비트 단위 XOR 연산으로 대응 비트의 불일치를 산출합니다. 이어 동형 덧셈·나눗셈 및 기준값 비교를 수행해 암호화된 인증 결과를 도출하며, 인증 단말이 개인키로 결과를 복호화합니다.
- 핵심 기능
등록 단말은 생체 이진 코드 암호문을 서버에 저장하고, 인증 단말은 새로 획득한 생체 데이터의 암호문을 서버로 전송합니다. 서버는 두 암호문의 대응 비트에 XOR 연산을 적용하고 불일치 비트 수의 비율을 암호문 상태에서 기준값과 비교하여 인증 결과를 생성합니다.
- 차별 강점
일반적인 클라우드 인증은 생체 데이터 공유 또는 복호화 과정에서 프라이버시 위험이 발생할 수 있습니다. 본 기술은 암호문 상태에서 비트 단위 유사도 계산과 인증 판단을 수행해 생체 원본 노출 없이 인증할 수 있으며, 사용자-클라우드 간 복잡한 추가 프로토콜을 줄이는 구성을 제시합니다.
- 활용 범위
기술·연구 측면에서는 클라우드 기반 생체인식, 프라이버시 보존 연산, 모바일 멀티 팩터 인증, 의료 데이터 접근 제어 분야에 활용 가능하며, 암호화된 생체 템플릿 비교가 필요한 인증 구조로 확장할 수 있습니다. 사업 측면에서는 금융·보험의 고객 인증, 의료·헬스케어 시스템 접근 제어, 모바일 서비스 로그인, 클라우드 보안 및 개인정보 보호형 데이터 서비스로 확장할 수 있습니다.
연구 개발 단계
등록·인증 생체 암호문에 대한 비트 단위 XOR, 동형 덧셈·나눗셈 및 기준값 비교를 통해 인증 결과를 도출하는 절차가 홍채 코드를 예시로 설명되었습니다. 실제 서비스 환경의 인증 정확도, 처리 지연, 대규모 사용자 확장성 및 클라우드 배포 성능에 대한 정량 실증은 제시되지 않았습니다.
- 생체 데이터 예시: 홍채 코드 기반 등록·인증 생체 이진 코드
- 처리 방식: 완전동형암호문 간 대응 비트 XOR, 덧셈, 비트 수 나눗셈 및 기준값 비교
- 인증 판정: 암호화된 불일치 비트 비율이 기준값 이하인지 비교
현재 성과
서버는 등록 생체 암호문과 인증 생체 암호문의 대응 비트에 XOR 연산을 적용해 서로 다른 비트를 식별합니다. 불일치 비트 수를 합산하고 전체 비트 수를 기준으로 비교하여, 생체 원본을 복호화하지 않고 인증 판단을 수행합니다.
홍채 코드를 예시로 대응 비트가 다르면 Enc(1), 같으면 Enc(0)을 출력하는 처리 절차가 제시되었습니다. 암호화된 불일치 비트 비율을 암호화된 기준값과 비교하고, 인증 결과는 사용자 개인키로 복호화하도록 구성했습니다.
종래 클라우드 환경에서는 사용자 데이터 공유로 인해 프라이버시 문제가 발생할 수 있으며, 정수 기반 동형암호는 실수 정수화 과정의 오차와 연산 잡음 누적 문제가 제기됩니다. 본 특허는 사용자 개인키로 암호화한 생체 이진 코드에 대해 비트 단위 XOR·덧셈·나눗셈·비교를 수행하는 인증 구성을 제시한 점에 차별성이 있습니다.
상용화까지 남은 부분
실사용 생체 데이터 기반 인증 정확도와 오인증·미인증 특성 검증
인증 처리 지연, 동형암호 연산 부하 및 대규모 사용자 환경 확장성 검증
장기 개인키·생체 템플릿 관리 정책과 클라우드 배포 환경의 보안·운영 성능 검증
기술 이전 형태·도입 과정
도입은 이렇게 진행됩니다.
검토 미팅
귀사 상황·데이터 구조 기준으로 적합성을 논의합니다. 자료 검토만으로 끝나도 됩니다.
PoC 공동 검증
연구팀 동행 하에 귀사 데이터 기준 재학습·성능을 확인합니다.
라이센싱 계약
PoC 결과를 기반으로 희망 형태(실시권·공동연구 등)를 협의합니다.
기술지도·후속
도입 초기 기술지도, 필요 시 후속 공동연구·정부과제 연계까지 진행합니다.
특허 정보
비트 단위 기반 완전동형암호를 이용한 멀티 팩터 인증 장치 및 방법
10-2022-0044464 (2022.04.11)
1020230109526 (2023.07.20)
1028457740000 (2025.08.08)
윤지원, 홍미연, 정지혁
고려대학교 산학협력단
고려대학교 산학협력단