홍채 인식의 장점, 단점 및 보안 고려 사항

 

홍채, 우리 눈동자의 깊숙한 곳에서 숨어있는 생체 특징으로서, 현대 생체 인증 기술에서 주목받고 있습니다. 이 글에서는 홍채 인식의 장점과 단점, 그리고 보안 고려 사항에 대해 알아보겠습니다. 홍채 인식이 어떻게 우리의 일상에 효과적으로 접목되고 있는지, 그리고 이를 통해 어떤 혁신적인 가능성이 열리고 있는지 살펴보도록 하겠습니다.

홍채 인식

홍채 인식의 장점

홍채는 여러 가지 이유로 생체 인증을 위한 신체의 이상적인 부분으로 설명됩니다. 매우 투명하고 민감한 각막에 의해 손상이나 마모로부터 잘 보호되고 있는 내부 기관입니다. 지문의 경우 특정 유형의 수작업을 몇 년 동안 하게 되면 인식이 어려울 수가 있습니다. 홍채는 대부분 평평하며 기하학적 형상은 동공의 크기를 제어하는 동공 괄약근과 동공 확장근에 의해서만 제어됩니다. 이것은 홍채의 모양을 얼굴보다 훨씬 더 예측 가능하게 합니다.

홍채는 지문과 같은 세밀한 텍스쳐를 가지고 있으며 임신 중의 배아 상태에서 무작위로 결정됩니다. 지문처럼 홍채가 독특하다는 것을 증명하기는 매우 어렵습니다. 그러나 홍채와 지문 텍스쳐의 형성에는 매우 많은 요인이 있기 때문에 어느 한 텍스쳐에 대해 거치 일치가 생길 가능성은 지극히 낮습니다. 유전적으로 동일한 개체조차도 완전히 독립적인 텍스쳐를 가지고 있습니다. 동일한 사람의 왼쪽 눈과 오른쪽 눈의 텍스쳐도 서로 다릅니다. 홍채 스캔은 사진을 찍는 것과 유사하며 약 10 센티미터에서 몇 미터 떨어진 곳에서도 할 수 있습니다. 식별된 사람이 최근 낯선 사람이 만진 기기를 만질 필요가 없으므로 지문 스캐너와 같이 일부 문화에서 제기되는 이의를 배제할 수 있습니다.

상업적으로 도입된 홍채 인식 알고리즘은 존 도그만의 아이리스 코드는 해밍 거리 임계값을 0.26을 사용할 경우 전례 없는 오 일치율을 가지고 있습니다. 이미징 노이즈나 반사 등으로 두 아이리스 코드의 26%가 일치하지 않는다는 뜻입니다. 아리일스의 색상이나 전체적인 형태에 영향을 줄 수 있는 몇 가지 의학적 및 외과적 처치가 있지만 미세한 질감은 수십 년에 걸쳐 현저하게 안정되어 있습니다. 홍채의 식별은 약 30년에 걸쳐 성공하고 있습니다. 초기의 기술은 먼저 얼굴을 찾아내고, 그다음 눈을 찾아내고 그로부터 홍채 화상을 촬영을  촬영하는 방식으로 동작했습니다. 이 모든 것은 적외선 조명을 사용하여 이루어 어 졌습니다. 선글라스를 착용하는 어두운 방에서도 독특하게 사람을 식별할 수 있습니다. 수학적으로 최초의 도그만 특허 또는 다른 유사하거나 관련된 특허에 기반하여 홍채 인식이 세계에서 가장 강력한 바이오메트릭으로 정의됩니다. 홍채 인식은 독특하게 식별하고 일란성쌍둥이도 쉽게 식별합니다.

홍채 인식의 단점

많은 시판되는 홍채 스캐너는, 진짜 대신에 홍채나 얼굴의 고품질의 화상에 쉽게 속는 일이 있습니다. 홍채 스캐너는 조정이 어렵고, 높이가 다른 사람이 연속적으로 사용하는 것이 귀찮아질 수 있습니다. 홍채 스캐너의 정확도는 조면의 변화에 영향을 받을 수 있습니다. 아이리스 스캐너는 다른 바이오메트릭스나 비밀번호, 근접 카드 보안 시스템 보다 훨씬 비쌉니다. 홍채 인식은 몇 미터 이상의 거리에서 실시하는 것이 매우 곤란하며, 피식 별자가 머리를 가만히 유지하고 카메라를 들여다보며 협력하지 않는 경우 매우 곤란합니다. 그러나 몇몇 학술 기관이나 바이오메트릭 벤더는 최대 10미터의 거리에서 피험자를 식별할 수 있다고 주장하는 제품을 개발하고 있습니다. 스탠드 오프 아이리스는 물론 프린스턴 아이덴티티의 이동 중의 아이리스도 최대 1미터/ 초의 속도로 걷는 사람 전용입니다. 다른 사진 바이오메트릭스 기술과 마찬가지로 홍채 인식은 저화질의 영향을 받기 쉽고, 그에 다라 등록률이 저하됩니다. 다른 인프라와 마차가지로 시민권 활동가들은 홍채 인식 기술이 정부의 의도 이상으로 개인을 추적하는데 도움이 될지도 모른다고 우려를 표명하고 있습니다. 연구자들은 축적된 홍채 디지털 코드에서 생성된 이미지를 사요하여 홍채 스캐너를 속였습니다. 범죄자는 이 결함을 이용하여 다른 사람의 신원을 훔칠 수 있습니다. 외과 환자를 대상으로 한 첫 번째 연구는 현대 백내장 수술과 관련해 홍채 패턴 인식이 더 이상 불가능해지거나 허위로 거절당하는 피험자의 확률이 높아지는 방식으로 홍채 텍스쳐를 변화시킬 수 있음을 보여 주었습니다.

홍채 인식의 보안 고려 사항

 

다른 대부분의 바이오메트릭 식별 기술과 마찬가지로 중요한 고려 사항은 조직의 생검입니다. 생체 인증의 신뢰성은 취득 및 비교된 신호가 식별되는 사람의 생체 부분에서 실제로 기록돼 제조된 템플릿이 아님을 확인하는데 의존합니다. 눈, 목소리, 필적을 포함한 사람의 신체적 특징과 더불어 모든 것이 항상 노출되어 있음에도 불구하고 보호받지 못하고 있습니다. 시판되는 홍채 인식 시스템의 대부분은 실제 얼굴이 아닌 얼굴의 고품질 사진을 제시함으로써 쉽게 속습니다. 이러한 장치는 도어 액세스 제어 시스템과 같은 비감시 응용 프로그램에 적합하지 않습니다. 그러나 모든 홍채 인식 알고리즘이 그렇지는 않습니다. 생체조직 검증의 문제는 인간의 조작자가 촬영 프로세스를 감독하는 감독 애플리케이션(예를 들면, 입국 관리)에 있어서 그다지 염려되지 않습니다. 가짜 눈과 홍채 사용에 대한 몇 가지 방어를 제공하기 위해 제안된 방법은 식별 중에 주변 조명을 변경하는 것을 포함합니다, 동공반사를 확인하고 홍채화상을 여러 개의 다른 동공지름으로 기록할 수 있도록; 시판되는 가짜 홍채콘택트렌즈에서 발견된 프린터디자인 패턴에 의해 야기되는 피크에 대해 홍채화상의 2차원 공간주파수 스펙트럼을 분석한니다; 화상의 시간주파수 스펙트럼을 분석합니다. 그 밖의 방법으로는 단순히 단색 카메라가 아닌 스펙트럼 분석을 사용하여 홍채 조직을 다른 물질과 구별하는 방법, 안구의 특징적인 자연스러운 움직임을 관찰하는 방법 등이 있습니다. 망막 제반사(적목효과) 또는 눈의 4개의 광학표면으로부터의 반사를 테스트하고, 그 존재, 위치 및 형상을 확인한니다. 또 다른 방법은  스테레오 카메라와 같은 3D 이미징을 사용하여 다른 눈의 특징에 대한 홍채의 위치와 형상을 확인하는 것입니다.

결론

홍채 인식은 현대 생체 인증 기술에서 높은 식별 정확도와 편리성을 제공하고 있지만, 여전히 몇 가지 고려 사항이 존재합니다. 보안적 측면에서는 홍채 스캐너의 취약성과 생체 인증 시스템의 높은 비용이 주목되고 있습니다. 또한, 시민권 활동가들은 홍채 인식 기술이 개인 프라이버시를 침해할 우려를 표명하고 있습니다. 이에 미래에는 보다 안전하고 윤리적인 홍채 인식 기술의 발전이 기대되며, 우리는 이러한 기술을 적절히 활용해 나가야 할 책임이 있습니다.