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영상처리를 이용한 비밀번호 인식시스템 개발
Implementation of OTP Detection System using Imaging Processing 원문보기

한국산업정보학회논문지 = Journal of the Korea Industrial Information Systems Research, v.22 no.6, 2017년, pp.17 - 22  

최영빈 (대구대학교 정보통신공학과) ,  김지혜 (대구대학교 정보통신공학과) ,  김진욱 (대구대학교 정보통신공학과) ,  문병현 (대구대학교 정보통신공학과)

초록
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본 논문은 일회용 암호(OTP: One Time Password)와 같은 비밀번호의 입력 시 발생할 수 있는 비밀번호 훔쳐보기(Shoulder-Surfing)를 대비하고 비밀번호의 보안성을 높이기 위해 영상을 비밀번호로 대체하는 인식시스템을 개발하였다. 영의 인식율울 개선하기 위하여 영상처리 기술 중 하나인 모폴로지 기법을 사용하였다. 이미지의 인식율을 높이고 잡음을 제거하기 위하여 모폴로지 연산인 침식과 팽창 연산을 4회 실시하여 2진 영상의 잡음을 제거하였다. 도트매트릭스에 나타난 영상에서부터 비밀번호를 인식하는 앱을 개발하고 인식률을 측정하였다. 어두운 조명 환경(1 Lux이하)에서 2진 영상 비밀번호 인식율이 최소 90% 달성됨을 확인하였다.

Abstract ▼ AI-Helper 아이콘AI-Helper

In this paper, a password recognition system that can overcome a shoulder-surfing attack is developed. During the time period of password insertion, the developed system can prevent the attack and enhance the safety of the password. In order to raise the detection rate of the password image, the mop...

주제어

#훔쳐보기 공격   #일회용비밀   #영상처리   #모폴로지기법   #침식연산   #팽창연산  

AI 본문요약
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* AI 자동 식별 결과로 적합하지 않은 문장이 있을 수 있으니, 이용에 유의하시기 바랍니다.

문제 정의

  • 이러한 공격에 대비하기 위한 비밀번호 대체용 이미지에 대한 연구가 필요하다. 본 논문에서는 비밀번호 이미지가 노출될 경우를 대비하여 동일한 이미지가 매번 다른 비밀번호를 나타내는 비빌번호 영상처리 시스템을 연구하였다.
  • 본 논문에서는 비밀번호의 입력 시 필요한 보안의 강화를 위하여 숫자에 해당하는 비밀번호에  대응되는 숫자를 표시하는 8X8 LED 매트릭스에 표시하고 해당되는 숫자에 점등된 패턴을 인식하는 앱을 개발하였다. 본 연구에서는 비밀번호 훔쳐보기에 대한 위협을 강화하고 인식율을 높이기 위하여 8X8 매트릭스의 랜덤한 열의 점등된 부분은 사용하지 않도록 하여 보안을 훔쳐보기 공격으로부터 강한 비밀번호 입력시스템을 구현하였다.
  • 본 연구는 훔쳐보기와 같은 비밀번호 공격을 대비하여 영상처리 기술을 이용해 보안 인증 가능한 연구모델을 제시하였다. 비밀번호에 해당하는 영상을 생성하고 영상처리 기술의 방식 중 모폴로지 기법을 통해 이미지의 침식, 팽창연산을 통해 영상의 인식률을 높이도록 하였다.
  • 본 논문에서는 비밀번호의 입력 시 필요한 보안의 강화를 위하여 숫자에 해당하는 비밀번호에  대응되는 숫자를 표시하는 8X8 LED 매트릭스에 표시하고 해당되는 숫자에 점등된 패턴을 인식하는 앱을 개발하였다. 본 연구에서는 비밀번호 훔쳐보기에 대한 위협을 강화하고 인식율을 높이기 위하여 8X8 매트릭스의 랜덤한 열의 점등된 부분은 사용하지 않도록 하여 보안을 훔쳐보기 공격으로부터 강한 비밀번호 입력시스템을 구현하였다. 또한 개발된 앱에서는 숫자의 인식율을 높이기 위하여 모폴로지 기법을 이용하여 점등패턴의 잡음을 제거하고 비밀번호에 해당되는 비밀번호를 입력하는 앱을 개발하여 테스트하였다.

가설 설정

  • 2절에서는 비밀번호를 발생시키는 하드웨어의 구성과 비밀번호를 나타낸는 원본영상과 2진화된 영상을 설명하고 2진화된 영상의 잡음을 제거하기 위하여 모폴로지 기법에 해당하는 침식연산과 팽창연산을 설명하였다. 이진 영상에서 비밀번호의 변환과정이 소개된다. 3절에서는 이진 영상을 핸드폰 앱으로 인식하고 성능을 평가하였다.
  • 만약 대상 위치에서 한 픽셀이라도 0 값을 가지면 결과값은 0이 되기 때문에 전체적으로 255값을 가지는 영역이 줄어드는 결과가 나타난 다. 팽창 연산은 침식 연산과 반대로 마스크 영역 내 입력 영상 픽셀의 최댓값을 구하는 것이다. 입력 영상에서 마스크가 걸친 영역 가운데가장 밝은 픽셀 값이 결과 픽셀로 저장되기 때문에 결과 영상은 밝은 영역이 확대되고 어두운 영역이 축소된다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
오프라인 형태의 보안 위협이란 무엇인가? 온라인 형태의 보안위협은 통신채널의 부당한 형태로 정보를 가로채거나, 정보를 위조나 변조하는 형태이다. 오프라인 형태의 보안 위협은 통신 채널을 이용하지 않는 상태에서 보안의 위협이 되는 행위이다. 대표적인 오프라인 형태의 보안위협이 비밀번호 훔쳐보기(Shoulder Surfing)이다.
보안위협은 무엇으로 구분되는가? 이러한 무선기기의 보편적인 사용과 더불어 다양한 종류의 보안위협으로 인한 안전한 비밀번호의 입력시스템의 필요성이 증가하고 있다. 보안의 위협은 온라인 형태의 위협과 오프라인 형태의 위협으로 구분할 수 있다. 온라인 형태의 보안위협은 통신채널의 부당한 형태로 정보를 가로채거나, 정보를 위조나 변조하는 형태이다.
온라인 형태의 보안위협이란 무엇인가? 보안의 위협은 온라인 형태의 위협과 오프라인 형태의 위협으로 구분할 수 있다. 온라인 형태의 보안위협은 통신채널의 부당한 형태로 정보를 가로채거나, 정보를 위조나 변조하는 형태이다. 오프라인 형태의 보안 위협은 통신 채널을 이용하지 않는 상태에서 보안의 위협이 되는 행위이다.
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참고문헌 (7)

  1. Alexander De Luca, Emanuel von Zezschwitz, and Heinrich Hussmann, "Vibrapass: Secure Authentication Based on Shared lies," Proc. of CHI, 2009, pp. 913-916. 

  2. Gurav, Shraddha M., Leena S. Gawade, Prathamey K. Rane, and Nilesh R. Khochare, "Grahphical Password Autherntication: Cloud Securing Scheme, " IEEE Electronic Systems, Signal Processing and Computing Technologies (ICESC), 2016, pp. 479-483. 

  3. T. S. Wu, M. L. Lee, H. Y. Lin and C. Y. Wang, "Shoulder-Surfing-Proof Graphical Password Authentication Scheme," International Journal of Information Security, Vol. 13, 2014, pp. 245-254. 

    상세보기 crossref

  4. N. H. Zakaria, D. Griffiths, S. Brostoff and J. Yan, "Shoulder Surfing Defence for Recall-Based Graphical Passwords," in Proceedings of the Seventh Symposium on Usable Privacy and Security, p. 6, 2011. 

  5. B. Kang, B. Kim and K. Kim, "Securing the Private Key in the Digital Certificates Using a Graphic Password, " The Journal of Society for E-business Studies, vol. 16, No. 4, 2011, pp. 1-16. Usable Privacy and Security, p. 6, 2011. 

  6. N. H. Zakaria, D. Griffiths, S. Brostoff and J. Yan, "Shoulder Surfing Defence for Recall-Based Graphical Passwords," in Proceedings of the Seventh Symposium on Usable Privacy and Security, p. 6, 2011. 

  7. B. Kang, B. Kim and K. Kim, "Securing the Private Key in the Digital Certificates Using a Graphic Password, " The Journal of Society for E-business Studies, vol. 16, No. 4, 2011, pp. 1-16. Usable Privacy and Security, p. 6, 2011. 

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