미세주름과 가상 3차원 코드 형성 기술 활용해 위조방지 기술 개발 

공과대학 전기·전자·통신공학교육과/융복합시스템공학과 나준희 교수 연구팀이 사람의 지문과 같이 고유한 미세주름과 가상의 3차원 코드 형성 기술을 활용해 복제 불가능한 위조방지 기술을 개발했다. 

이번 연구 성과는 광 학분야 국제 학술지 ‘Light: Science & Applications’(IF:19.4)에 10월 3일 게재됐다. 이번 연구 논문은 융복합시스템공학과 김기태 박사과정생이 제1저자로, 나준희 교수가 교신저자로 참여했다.(논문 제목: Voxelated Opto-Physically Unclonable Functions via Irreplicable Wrinkles)

최근 고도화되고 있는 정보 유출사고 및 사이버 공격에 대응하기 위해서는 강력한 보안 시스템을 개발하는 것이 필수적인 가운데 나준희 교수팀은 복제 불가능한 미세주름을 활용해 사람의 지문과 유사한 위변조 방지 기술을 개발했다.

나 교수팀이 이번 연구에서 주목한 물리적 복제 방지 기술(Physical unclonable function, 이하 PUF)은 인간의 지문과 홍채와 같은 고유한 값을 가진 기술로 매우 강력한 위변조 방지 기술로 각광받고 있다.

하지만, 기존 광학 PUF는 복잡한 제작공정 및 소재 수명의 한계, 주변 환경에 대한 높은 민감성(주변 빛의 세기 및 온도)으로 인해 실용화 어려움이 있다.

이에 연구팀은 기존의 복잡하고, 까다로웠던 PUF 생성을 보다 단순화하고, 두 개의 서로 다른 굴절율(복굴절※)을 갖는 재료를 활용해 형성된 미세주름을 통해 입체적인 복제방지 기술을 제시했다.

※복굴절(複屈折): 방해석 같은 보석류가 빛의 입사 방향에 따라 서로 다른 굴절률을 갖는 현상

연구팀은 랜덤한 미세 주름으로 인해 형성되는 빛의 패턴이 사람의 지문과 같이 모방할 수 없음을 규명했으며, 이렇게 형성된 빛의 패턴은 물리적으로 복제가 불가능하고 매우 안전한 인증키로 활용될 수 있다고 밝혔다.

또, 연구팀은 위조방지 인증 키를 가상공간에 저장해 기존 2차원 방식의 인증 시스템과는 다른 3차원 패스워드를 형성하는 시스템을 제시했다.

이러한 연구팀의 인증 방법은 보안 통신, 위조 방지 조치, 액세스 제어 시스템은 물론, 기존에 존재하지 않았던 보안 시스템 등 다양한 곳에 포괄해 적용할 수 있다.

나준희 교수는 “이번 위조방지 기술은 바라보는 방향에 따라 전혀 다른 암호화 코드를 생성할 수 있으므로 위변조가 거의 불가능하다”며, “향후 연구를 통해 사용자가 복잡한 방법을 사용하지 않고 간단하게 랜덤한 PUF 값을 얻을 수 있는 실용화 방안을 마련할 예정”이라고 말했다.

한편, 이번 연구는 과학기술정보통신부와 한국연구재단 기초연구실지원사업의 지원을 받아 수행됐다.

□ 논문 링크: https://doi.org/10.1038/s41377-023-01285-1