스마트폰의 열쇠 - 지문에 숨은 비밀
지문은 사람마다 모두 다르다. 지문은 임신 10~16주에 만들어지고 한번 생긴 지문은 평생 바뀌지 않는다. 일란성 쌍둥이도 지문은 서로 다르다. 지문은 어머니 뱃속에서 사는 동안 환경적 요인에 영향을 받아 달라진다고 한다. 유전자가 같은 일란성 쌍둥이라도 자궁 내 위치, 혈압, 호르몬 수치, 영양 공급 속도, 양수 상태 등 미세하게 다른 영향을 각각 받아 지문생성이 달라지고 똑같은 지문이 되지 않는다. 하지만 일란성 쌍둥이의 지문은 유사성이 95%나 된다고 한다. 즉 쌍둥이가 아닌 형제나 일반인과 비교하면 매우 유사한 것이다.[1]
지문은 표피층이 아니고 진피층에서부터 존재한다. 그래서 손을 많이 쓰는 작업을 하여 지문 부위가 매끈하게 닳아도 지문 인식이 가능하다. 지문 부위를 다쳐도 상처가 아물면 같은 모양의 지문이 다시 나타난다. 이것도 역시 진피층에 지문 정보가 남아 있기 때문이다. 하지만 화상등으로 진피 층이 손상되면 지문도 사라지게 된다. [2] 희귀병인 무지문증으로 지문이 없는 사람이 있다. 무지문증 환자의 가족과 일반인의 유전자 연구에서 무지문증 환자들의 경우 모두 돌연변이 SMARCAD1 유전자를 보유하고 있는 반면, 정상인들은 정상적인 SMARCAD1 유전자를 보유하고 있었다. 이에 연구진은 “SMARCAD1가 태아 발생 초기에 피부세포가 차곡차곡 접혀져 주름이 형성되는 것은 도와주는 기능을 한다”고 보고 있다고 한다.[2]
2011년 모토로라 아트릭스에 처음 지문인식 센서가 장착된 후 2013년 애플이 아이폰 5s에 지문인식 센서를 도입하였고 삼성은 2015년 갤럭시 s5 부터 지문 인식이 들어갔다. 그 후 대부분의 최신 스마트폰은 지문인식 센서를 장착하고 있다. 하지만 점토나 우레탄 케이스를 이용하여 다른 사람 지문으로 잠금을 해제되었다는 보도도 있었다. [3][4]
스마트 기기들은 지문을 어떻게 인식할까?
지문을 인식하는 방법은 두가지 단계로 나뉜다. 지문 정보를 얻어오는 단계와 지문 정보를 대조하는 인증 단계이다. 인증단계는 소프트웨어 적으로 해결하므로 차이가 별로 없다고 할 수 있지만 지문 정보를 얻는 방법은 하드웨어에 따라 몇 가지로 나뉜다. 광학식, 정전식, 초음파식이 그것이다.
광학식은 빛을 이용해 지문의 영상을 얻는 방식이다. 지문 인식 부분에서 붉은 빛이 나오는 기기는 이 방식을 사용하는 것이고 인식율이 낮다.[3]
정전식은 지문의 융선과 골의 정전용량의 차이로 지문을 인식한다. 지문을 문질러서 인식하는 스와이프 방식과 접촉만으로 인식하는 에어리어 방식이 있다. 갤럭시 폴드의 측면 지문 인식 장치는 이 정전식 지문 인식 장치이다.[3]
초음파 방식은 지문의 높낮이에 따라 초음파가 반사되어 돌아오는 시간이 다른 것을 이용하여 지문을 인식한다. 정진식은 화면을 통과하여 지문을 인식할 수 없지만 초음파 방식은 스마트폰 디스플레이 아래 초음파 장치를 두고 화면 위에 있는 지문을 인식할 수 있어서 화면에 손을 대는 것 만으로 지문 인식이 가능하다.[3]
지문 인식은 보안면에서 안전할까?
얼마 전 우레탄 케이스를 이용하면 누구의 지문으로도 스마트폰이 해제되는 일이 있었고 이는 펌웨어 업데이트로 해결이 되었다. 이러한 일은 생체 신호를 인증하는단계에서 약간의 오차를 허용하기 때문에 가능하다. 생체 신호는 매번 완전히 같은 방식으로 얻지 못하기 때문에 약간의 차이를 허용하도록 설계된다. 아마 이전의 우레탄 케이스로 잠금이 해제된 경우는 그 오차 허용 범위가 너무 넓게 세팅되어 있었기에 생긴 일 일수도 있다.
또 지문 영상을 가지고 스마트폰의 지문 인식이 해제되는 일도 가능하다고 한다. 유리잔이나 스마트폰에 남아 있는 사용자의 지문 영상을 이용하거나 심지어 점점 해상도가 좋아지는 사진을 이용하여 지문 정보를 얻어내고 해킹하는 것도 가능하다고 한다. [5][6]
생체 인식을 이요하여 편리하게 스마트폰 잠김을 해제하고 은행 업무도 가능한 시대가 되었지만 아직 보안은 완벽하지 않다. 지문과 핀번호을 같이 사용하는 등의 이중 보안 장치를 사용하는 것이 권장되는 이유이다.
1. https://nownews.seoul.co.kr/news/newsView.php?id=20160216601005 나우뉴스 [알쏭달쏭+] 왜 일란성 쌍둥이도 지문은 다를까?
2. https://scienceon.kisti.re.kr/srch/selectPORSrchTrend.do?cn=SCTM00096437사이언스온 지문이 왜 사라졌을까
3. https://deadjobs.tistory.com/137 스마트폰 지문인식 보안성
4. https://news.samsungdisplay.com/18221/ 스마트폰 꿀기능, 지문인식 기술의 종류와 원리가 궁금하다면?
5. https://www.forbes.com/sites/paulmonckton/2014/12/30/hacker-clones-fingerprint-from-photograph/?sh=4a49d8046896 Hacker Clones Fingerprint From Politician's Photograph. Paul Monckton
6. 윤원석, 김상근. 고해상도로 찍은 이미지에서의 손가락 지문 채취 방지에 관한 연구. Journal of Convergence for Information Technology Vol. 10. No. 6, pp. 19-27, 2020 e-ISSN 2586-4440 DOI : https://doi.org/10.22156/CS4SMB.2020.10.06.019
그림 1. https://news.samsungdisplay.com/18221/ 스마트폰 꿀기능, 지문인식 기술의 종류와 원리가 궁금하다면?
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