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KR20140076056A - 음성 기반 캡차 방법 및 장치 - Google Patents

음성 기반 캡차 방법 및 장치 Download PDF

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KR20140076056A KR1020120144161A KR20120144161A KR20140076056A KR 20140076056 A KR20140076056 A KR 20140076056A KR 1020120144161 A KR1020120144161 A KR 1020120144161A KR 20120144161 A KR20120144161 A KR 20120144161A KR 20140076056 A KR20140076056 A KR 20140076056A
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Abstract

인간의 음성을 이용하여 캡차 절차를 수행할 수 있도록 하는 음성 기반 캡차 방법 및 장치를 제시한다. 제시된 방법은 사용자의 복수의 발성음을 채집하는 단계, 채집된 복수의 발성음의 각각에 대해 음성의 시작점과 끝점을 검출하여 음성 구간을 검출하는 단계, 검출된 각각의 음성 구간의 발성음을 기준 발성음과 비교하여 바르게 발성한 것인지를 확인하는 단계, 및 바르게 발성한 것으로 확인되면 복수의 발성음이 동일 화자에 의한 것인지를 확인하는 단계를 포함한다. 인간의 음성을 이용하여 캡차 절차를 수행하므로, 온라인 상에서 음성을 이용하여 인간이 직접 반응하는 것인지를 쉽게 확인할 수 있다.

Description

음성 기반 캡차 방법 및 장치{Voice based CAPTCHA method and voice based CAPTCHA apparatus}
본 발명은 음성 기반 캡차 방법 및 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 사용자의 음성을 근거로 하는 캡차 방법 및 장치에 관한 것이다.
캡차(CAPTCHA)는 Completely Automated Public Turing test to tell Computers and Humans Aparts의 약자로, 회원가입, 설문조사 참여 등을 위해 웹서버에 액세스(Access)한 사용자를 구별하기 위해 사용된다.
캡차는 웹서버에 액세스한 사용자에게 캡차 문제를 제공하고, 상기 캡차 문제에 상응하는 응답을 제공한 사용자만 상기 웹서버를 이용할 수 있도록 한다. 캡차는 자동화된 프로그램이 해결하기 어려운 문제를 제공함으로써, 자동화된 프로그램이 상기 웹서버를 이용하는 것을 차단하고, 실제 사람만 상기 웹서버를 이용할 수 있도록 한다. 자동화된 프로그램은 보트 프로그램(Bot Program) 등 일 수 있다.
즉, 캡차 방식은 사람이 쉽게 풀 수 있지만 현재의 컴퓨터 기술로는 풀 수 없는 테스트를 통하여 응답자가 실제 인간인지 혹은 컴퓨터 프로그램인지를 구별하기 위해 사용된다. 이와 같은 캡차 방식은 웹에서의 보안 문제에 대한 효과적인 해결책으로서 중대한 역할을 해 왔다. 예를 들어, 어떤 사용자가 웹사이트에 접속하여 아이디를 생성하려는 경우(회원가입) 해당 사용자에게 캡차 테스트를 제시하고, 제시된 테스트에 대해 정답을 응답한 사용자만이 아이디를 생성할 수 있도록 한다. 이를 통해, 악의적인 해킹 프로그램(Bot Program)에 의한 아이디 자동 생성을 방지하여 스팸 메일 발송 및 설문조사결과 조작 등을 방지 할 수 있다.
이러한 캡차 테스트 중 가장 일반적인 캡차 문제는 글자를 의도적으로 비틀어 놓은 다음 인식하게 하는 문자 기반 캡차 방식이다. 하지만, 이 경우 광학 문자판독 기술(OCR, optical character recognition)이 발달함에 따라 종래의 문자 기반 캡차 방식은 자동화 프로그램(즉, 컴퓨터)에 의하여 보안이 뚫리는 문제가 발생하였다. 더욱이, 컴퓨터의 글자 인식 능력이 사람과 비슷하거나 상회하는 것으로 밝혀짐(2005, Designing Human Friendly Human Interaction Proofs라는 논문에서 언급)에 따라 문자 기반 캡차 방식에 대한 개선이 요구되고 있다.
대한민국 공개특허 10-2012-0095124호(이미지 기반 캡차 방법 및 이를 위한 프로그램 명령어가 기록된 기록매체)에는 다수 사용자에 의하여 몇 명의 사람이 등장하는지가 확인된 이미지를 캡차용 문제 데이터베이스에 저장하고, 이를 다시 문제로 제시함으로써, 컴퓨터의 인식 가능성을 현저히 낮춤과 동시에 사용자에 의한 정답 오류 가능성을 동시에 낮출 수 있는 내용이 개시되었다. 이를 위해 대한민국 공개특허 10-2012-0095124호에 개시된 발명은 이미지가 캡차 이미지 데이터베이스로부터 클라이언트에 제공되는 단계; 상기 클라이언트를 통하여 상기 제공된 이미지에 등장하는 사람의 수가 몇 명인지가 질문되는 단계; 상기 질문에 대한 응답 사람수가 사용자에 의하여 상기 클라이언트에 입력되는 단계; 및 상기 입력된 응답 사람 수와 상기 캡차 이미지 데이터베이스에 저장된 정답 사람수가 비교되며, 상기 응답 사람 수와 정답 수가 동일한 경우, 상기 사용자가 사람으로 인증되는 단계를 포함한다.
상술한 대한민국 공개특허 10-2012-0095124호에 개시된 발명은 이미지를 기반으로 인증하는 것이다.
대한민국 공개특허 10-2012-0095125호(얼굴사진 기반 캡차 방법 및 이를 위한 프로그램 명령어가 기록된 기록매체)에는 얼굴사진 중 컴퓨터가 인식하기 어려운 이미지 요소를 선택, 이를 캡차 문제로 제시하는 내용이 개시되었다. 이를 위해 대한민국 공개특허 10-2012-0095125호의 발명은 사람 얼굴이 표시된 얼굴사진이 클라이언트에 제공되는 단계; 및 상기 클라이언트를 통하여 상기 제공된 얼굴사진의 특정 이미지 요소가 질문되는 단계를 포함하며, 상기 특정 이미지 요소는 컴퓨터에 의하여 소정 수준 미만의 정확도로 인식되거나 또는 인식되지 않는 요소이다.
상술한 대한민국 공개특허 10-2012-0095125호에 개시된 발명은 얼굴사진 중 컴퓨터가 인식하기 어려운 이미지 요소를 사용하는 것이다.
본 발명은 상기한 종래의 문제점을 해결하기 위해 제안된 것으로, 인간의 음성을 이용하여 캡차 절차를 수행할 수 있도록 하는 음성 기반 캡차 방법 및 장치를 제공함에 그 목적이 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 바람직한 실시양태에 따른 음성 기반 캡차 방법은, 음성 채집부가, 사용자의 복수의 발성음을 채집하는 단계; 음성 구간 검출부가, 상기 채집된 복수의 발성음의 각각에 대해 음성의 시작점과 끝점을 검출하여 음성 구간을 검출하는 단계; 발성음 비교부가, 상기 검출된 각각의 음성 구간의 발성음을 기준 발성음과 비교하여 바르게 발성한 것인지를 확인하는 단계; 및 화자 인증부가, 상기 확인하는 단계에서 바르게 발성한 것으로 확인되면 상기 복수의 발성음이 동일 화자에 의한 것인지를 확인하는 단계;를 포함한다.
상기 복수의 발성음은 두 개의 문자 또는 숫자열을 포함한다.
그리고, 본 발명의 바람직한 실시양태에 따른 음성 기반 캡차 장치는, 사용자의 복수의 발성음을 채집하는 음성 채집부; 상기 채집된 복수의 발성음의 각각에 대해 음성의 시작점과 끝점을 검출하여 음성 구간을 검출하는 음성 구간 검출부; 상기 검출된 각각의 음성 구간의 발성음을 기준 발성음과 비교하여 바르게 발성한 것인지를 확인하는 발성음 비교부; 및 상기 발성음 비교부에서 바르게 발성한 것으로 확인되면 상기 복수의 발성음이 동일 화자에 의한 것인지를 확인하는 화자 인증부;를 포함한다.
상기 음성 채집부는 마이크를 포함한다.
이러한 구성의 본 발명에 따르면, 인간의 음성을 이용하여 캡차 절차를 수행하므로, 온라인 상에서 음성을 이용하여 인간이 직접 반응하는 것인지를 쉽게 확인할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 음성 기반 캡차 장치의 구성도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 음성 기반 캡차 방법을 설명하는 플로우차트이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 음성 기반 캡차 방법 및 장치에 대하여 설명하면 다음과 같다. 본 발명의 상세한 설명에 앞서, 이하에서 설명되는 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니된다. 따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 음성 기반 캡차 장치의 구성도이다.
본 발명의 실시예에 따른 음성 기반 캡차 장치는, 마이크(10), 음성 구간 검출부(20), 기준 발성음 저장부(30), 발성음 비교부(40), 화자 모델부(50), 및 화자 인증부(60)를 포함한다.
마이크(10)는 사용자의 복수의 발성음을 채집한다. 여기서, 복수의 발성음은 적어도 두 개의 문자 또는 숫자열을 포함한다. 마이크(10)는 본 발명의 특허청구범위에 기재된 음성 채집부의 일 예이다.
음성 구간 검출부(20)는 마이크(10)에 채집된 복수의 발성음의 각각에 대해 음성의 끝점 검출기술을 이용하여 음성의 시작점과 끝점을 검출하여 음성 구간을 검출한다. 여기서, 음성의 끝점 검출기술은 동종업계에 종사하는 자라면 주지의 기술로 충분히 이해할 수 있다.
기준 발성음 저장부(30)는 다수의 기준 발성음을 저장한다. 여기서, 다수의 기준 발성음은 각각 적어도 두 개의 문자 또는 숫자열을 포함한다. 바람직하게, 기준 발성음 저장부(30)에 저장된 정보는 음성인식시스템(Voice recognition system)과 음성확인시스템(speech verification system)에서 사용되는 통계적 모델을 인간 음성 코퍼스(human voice corpus)로부터 얻은 것으로 한다. 따라서, TTS(text-to-speech) 시스템으로부터 재생된 인공적인 음성신호와는 그 특징이 상이한다. TTS를 이용하여 재생된 음성신호는 상대적으로 낮은 신뢰도를 가지게 되므로, 결과적으로 발성음 비교부(40)는 TTS 시스템에 비해 보다 자연스럽게 거를 수 있다. 또한 현재의 TTS 기술로 합성이 용이하지 않은 발성이 있어 이를 십분 활용하면 시스템의 성능을 확보할 수 있다. 여기서, 음성인식시스템 및 음성확인시스템은 동종업계에 종사하는 자라면 주지의 기술로 충분히 이해할 수 있다.
발성음 비교부(40)는 음성 구간 검출부(20)에서 검출된 각각의 음성 구간의 발성음을 기준 발성음 저장부(30)의 기준 발성음과 비교하여 바르게 발성한 것인지를 확인한다. 이 경우, 발성음 비교부(40)는 음성인식기술과 음성검증기술을 이용한다. 여기서, 음성인식기술과 음성검증기술은 동종업계에 종사하는 자라면 주지의 기술로 충분히 이해할 수 있다.
화자 모델 저장부(50)는 다수의 화자(사용자)의 음성의 특징을 근거로 하는 화자 모델(또는 레퍼런스 모델이라고 함)을 저장한다.
화자 인증부(60)는 발성음 비교부(40)에서 바르게 발성한 것으로 확인되면 입력된 복수의 발성음이 동일 화자에 의한 것인지를 확인한다. 이 경우, 화자 인증부(60)는 화자 인증 및 화자 검증 기술을 이용한다. 여기서, 화자 인증 및 화자 검증 기술은 동종업계에 종사하는 자라면 주지의 기술로 충분히 이해할 수 있다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 음성 기반 캡차 방법을 설명하는 플로우차트이다.
먼저, 사용자로 하여금 두 개의 문자 또는 숫자열을 발성하도록 요구한다(S10).
그에 따라, 사용자는 push-to-talk 방식을 이용하여 두 개의 문자 또는 숫자열을 발성한다(S12).
그 사용자의 발성음은 마이크(10)에 의해 채집되어 음성 구간 검출부(20)에게로 전달된다. 음성 구간 검출부(20)는 마이크(10)에 채집된 복수의 발성음의 각각에 대해 음성의 끝점 검출기술을 이용하여 음성의 시작점과 끝점을 검출하여 음성 구간을 검출한다(S14).
그 검출된 복수의 발성음에 대한 음성 구간은 발성음 비교부(40)에게로 전달된다. 발성음 비교부(40)는 음성인식기술과 음성검증기술을 이용하여 그 각각의 음성 구간의 발성음을 기준 발성음 저장부(30)의 기준 발성음(즉, 레퍼런스 문자 또는 숫자열)과 비교한다. 그에 따라, 발성음 비교부(40)는 바르게 발성한 것인지를 확인한다(S16).
만약, 바르게 발성(즉, 정상적인 발성)한 것으로 확인되면(S16에서 "Yes") 발성음 비교부(40)는 바르게 발성된 복수의 발성음을 화자 인증부(60)에게로 전달한다. 그에 따라, 화자 인증부(60)는 입력된 복수의 발성음이 동일 화자에 의한 것인지를 확인한다(S18).
그 확인 결과, 동일한 화자의 것이 아니라면(S18에서 "No") 화자 인증부(60)는 사용자가 입력한 발성음을 거절한다(S20).
반대로, 동일한 화자의 것이라면(S18에서 "Yes") 화자 인증부(60)는 사용자가 입력한 발성음을 수락한다(S22).
한편, 본 발명은 상술한 실시예로만 한정되는 것이 아니라 본 발명의 요지를 벗어나지 않는 범위내에서 수정 및 변형하여 실시할 수 있고, 그러한 수정 및 변형이 가해진 기술사상 역시 이하의 특허청구범위에 속하는 것으로 보아야 한다.
10 : 마이크 20 : 음성 구간 검출부
30 : 기준 발성음 저장부 40 : 발성음 비교부
50 : 화자 모델부 60 : 화자 인증부

Claims (5)

  1. 음성 채집부가, 사용자의 복수의 발성음을 채집하는 단계;
    음성 구간 검출부가, 상기 채집된 복수의 발성음의 각각에 대해 음성의 시작점과 끝점을 검출하여 음성 구간을 검출하는 단계;
    발성음 비교부가, 상기 검출된 각각의 음성 구간의 발성음을 기준 발성음과 비교하여 바르게 발성한 것인지를 확인하는 단계; 및
    화자 인증부가, 상기 확인하는 단계에서 바르게 발성한 것으로 확인되면 상기 복수의 발성음이 동일 화자에 의한 것인지를 확인하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 음성 기반 캡차 방법.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 복수의 발성음은 두 개의 문자 또는 숫자열을 포함하는 것을 특징으로 하는 음성 기반 캡차 방법.
  3. 사용자의 복수의 발성음을 채집하는 음성 채집부;
    상기 채집된 복수의 발성음의 각각에 대해 음성의 시작점과 끝점을 검출하여 음성 구간을 검출하는 음성 구간 검출부;
    상기 검출된 각각의 음성 구간의 발성음을 기준 발성음과 비교하여 바르게 발성한 것인지를 확인하는 발성음 비교부; 및
    상기 발성음 비교부에서 바르게 발성한 것으로 확인되면 상기 복수의 발성음이 동일 화자에 의한 것인지를 확인하는 화자 인증부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 음성 기반 캡차 장치.
  4. 청구항 3에 있어서,
    상기 음성 채집부는 마이크를 포함하는 것을 특징으로 하는 음성 기반 캡차 장치.
  5. 청구항 3에 있어서,
    상기 복수의 발성음은 두 개의 문자 또는 숫자열을 포함하는 것을 특징으로 하는 음성 기반 캡차 장치.
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