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테스팅 기술 선행 연구

테스팅 기술 선행 연구2018-04-09T17:41:51+00:00

ICT시험인증연구소는 소프트웨어 테스트 프로세스 구축과 품질을 위한 가장 효과적인 개선방안을 연구하고, 제시합니다. 신기술에 대한 테스팅 접근 방법과 소프트웨어 품질 활동에 관한 어떤 문제에도 적절한 해법을 찾을 수 있도록 함께 고민합니다.

주요 연구 기술 목록


얼굴 인식 기술을 위한 테스트 엔지니어링

SLAM(Simultaneous Localization and Mapping) 기반 위치 인식 기술 테스팅

Global scale development &
테스팅 전략 및 운영

선행 기술 테스팅 연구 사례 – 얼굴 인식 기술을 위한 테스트 엔지니어링

얼굴 인식(face recognition)이란?
사람 얼굴이 갖는 기하학적 구조를 디지털로 매핑하는 기술

상용 제품의 얼굴 인식 동작 과정:

  • 카메라를 통한 이미지 입력 얼굴 인지(face detection)
  • 얼굴 인식(face recognition)
  • 등록된 사용자 정보와 비교
  • 사용자 인증(authentication)

신기술 이해 수준 및 대응 방안

논문 수준의 기술 연구 학술 자료는 있으나 테스트 실무 차원의 레퍼런스는 없음
해당 기술에 적용 가능한 테스트 모델이나 세부 지표조차 없는 실정

얼굴 인식 기술을 위한 테스트 기준 선정

  1. 인물 다양성의 기준 확보 인물 조건 세분화 (성별, 나이, 피부 상태, 자세, 피사체와의 거리) 주변 환경 설정 (실내, 실외, 광원 종류, 광량, 피사체 움직임 정도)
  2. 얼굴 인식 성패 판정 기준 (pass/fail criteria)
  3. 얼굴 인식 실패 케이스(failure case) 발굴 실패 케이스 재현성 확보 실패 유형 분석, 실패율 통계
  4. Face spoofing case 발굴, 분석
  5. 머신 러닝(이미지 학습)을 위한 Raw 데이터로써 최적의 DB 구조 설계 및 유지 방안

아래 그림과 같이, 시험 중 수집되는 실패 케이스를 보다 집중적으로 테스트하고 분석하기 위해, 실제 테스트 단계를 이중 (real image test & spoofing test)으로 설계·진행함

▲ 상용 제품 내 얼굴 인식 기능 테스트 흐름

실제 제품(스마트폰) 상용화 단계에서 진행한 연구·시험 내역에서 도출한 주요 문제점

  • 입력 데이터(얼굴 이미지)의 변화와 주변 환경 변화에 의한 인식 성공·실패 의존도가 매우 높음 (예: 피사체 거리, 이미지 사이즈, 화각, 이미지 노출 시간, 전체 밝기, 부분 밝기, 텍스터, 모션, 인물 특성(수염, 주름, 액세서리 착용 등), 화면 내 얼굴 노출 빈도, 3D 심도 차이 등)
  • 각 입력 데이터 변화에 의한 얼굴 인식 결과 또한 고르지 않은 분포를 보임
  • 반복 시험을 통해, 각각의 조건에서 드러나는 취약점을 동시에 선택하여 공격을 시도할 경우, 얼굴 인식 기능이 동작하지 않거나, face spoofing1) 성공률이 비약적으로 증가하는 결과가 발생
  • 주목할 부분은 일반적으로 널리 알려진 spoofing 기법2) 외의 다른 루트를 다수 발견한 점인데, 이런 경우와 같이 고객의 요구사항을 훨씬 넘어서는 문제점 발견 시, 이를 해결하기 위한 연구를 진행한다.

취약점 분석 및 문제 해결 과정

  • 반복·비교 시험을 통해 해당 루트의 attack point를 특정
  • 해당 attack 조건을 수치화
  • attack 성공률이 매우 높은 샘플들(특정 인물 사진, 2D 이미지, 동영상, 사물 등)을 별도 수집
  • 수집된 샘플을 통한 비교 시험/분석 결과 도출

의의

  • 수치화된 결과를 통해 최종 제품에서는 얼굴 인식 실패 문제를 통제 가능한 수준으로 다룰 수 있게 되었음
  • 위 연구 내용과 테스트 결과를 통해 상용 제품 내 얼굴 인식 기능이 더욱 개선된 것으로 확인됨
1) Spoofing은 대부분 네트워크 통신에서 속임을 통한 공격을 총칭. 얼굴 인식 분야에서도 원본이 아닌 가공된 인물이나 이미지를 통한 공격 기법을 spoofing 이라 함
2) 알려진 spoofing 기법으로는 2D 이미지, 동영상, 3D 마스크를 이용하여 얼굴 인식(face detection, face recognition)과 얼굴 인증(face authentication)을 기만하는 것을 의미하며, 여전히 가장 중요한 해결 과제로 남아 있음

테스팅 기술 문의 및 상담
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