FR3018129A1

FR3018129A1 - CARD AND CARRIER AUTHENTICATION CARD AND METHOD

Info

Publication number: FR3018129A1
Application number: FR1451699A
Authority: FR
Inventors: Jean Pierre Massicot; Alain Foucou; Zbigniew Sagan
Original assignee: Advanced Track and Trace SA
Current assignee: Advanced Track and Trace SA
Priority date: 2014-03-03
Filing date: 2014-03-03
Publication date: 2015-09-04
Anticipated expiration: 2034-03-03
Also published as: WO2015132185A1; EP3114607A1; FR3018129B1

Abstract

La carte (74) porte des données d'identification et comporte une fenêtre (76) transparente dont les dimensions sont supérieures à celle d'une empreinte digitale (80).The card (74) carries identification data and has a transparent window (76) whose dimensions are larger than that of a fingerprint (80).

Description

DOMAINE TECHNIQUE DE L'INVENTION La présente invention concerne une carte et un procédé d'authentification d'un porteur de carte. Elle s'applique, notamment aux cartes d'identification, aux cartes d'accès et aux cartes de paiement.TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION The present invention relates to a card and a method for authenticating a cardholder. It applies, in particular to identification cards, access cards and payment cards.

ETAT DE LA TECHNIQUE On connaît de nombreuses manières de protéger un contenu, ou message porté sur un support. Par exemple, un codage ou un chiffrement est appliqué aux données constituant ce message. Cependant, la simple connaissance de la clé de 10 décodage ou de déchiffrement permet d'accéder au message. Or ces clés doivent être stockées sur des supports, par exemple papiers, plastiques ou électroniques ou sur des serveurs. Que ces clés soient portées par l'utilisateur ou stockés sur un système informatique, un tiers malveillant suffisamment outillé peut les atteindre. Ces protections sont donc insuffisantes. 15 OBJET DE L'INVENTION La présente invention vise à remédier à tout ou partie de ces inconvénients. A cet effet, selon un premier aspect, la présente invention vise une carte portant des données d'identification, qui comporte une fenêtre transparente dont les 20 dimensions sont supérieures à celle d'une empreinte digitale. Grâce à ces dispositions, une empreinte digitale ou une trace digitale du porteur de la carte peut être captée sur la carte et mise en correspondance avec une empreinte digitale du titulaire de la carte, pour authentifier le porteur de la carte. Selon un deuxième aspect, la présente invention vise u procédé 25 d'authentification d'un porteur d'une carte objet de la présente invention, qui comporte : - une étape de prise d'au moins une image d'une empreinte ou d'une trace digitale à travers ladite fenêtre et - une étape de détection de points singuliers de ladite empreinte ou de ladite 30 trace et - une étape de vérification que lesdits points singuliers correspondent à des points singuliers du titulaire de ladite carte. Dans des modes de réalisation, l'étape de prise d'au moins une image comporte une étape de capture d'une image d'une empreinte digitale à travers la fenêtre transparente, avec un éclairage frontal, pendant que le porteur de la carte applique un doigt sur la fenêtre transparente. Dans des modes de réalisation, l'étape de prise d'au moins une image comporte une étape de capture d'une image d'une trace digitale sur la fenêtre transparente, après que le porteur de la carte a retiré son doigt d'un appui sur ladite fenêtre. Dans des modes de réalisation, on capture une image de la trace digitale avec un éclairage rasant. Dans des modes de réalisation, on capture une image de la trace digitale avec un rétro-éclairage. Dans des modes de réalisation, le procédé objet de la présente invention comporte une étape de détection de points singuliers dans chacune des images captées, une étape de détermination des positions respectives des points singuliers et une étape de comparaison des positions respectives avec des positions respectives conservées en mémoire correspondant au titulaire de la carte. Dans des modes de réalisation, l'étape de comparaison est effectuée par un serveur sécurisé. Dans des modes de réalisation, l'étape de comparaison est effectuée par un processeur sécurisé porté par la carte, les positions respectives conservées en 20 mémoire étant conservées dans une mémoire portée par la carte. BREVE DESCRIPTION DES FIGURES D'autres avantages, buts et caractéristiques particulières de la présente invention ressortiront de la description qui va suivre faite, dans un but explicatif et 25 nullement limitatif, en regard de dessins annexés, dans lesquels : la figure 1 représente, schématiquement, une image d'une empreinte digitale d'un utilisateur, la figure 2 représente, schématiquement, une image d'une trace digitale laissée par un doigt d'un utilisateur, 30 la figure 3 représente une carte objet de la présente invention, sur laquelle est appuyé un doigt d'un utilisateur, la figure 4 représente la carte illustré en figure 3 après retrait du doigt de l'utilisateur et - la figure 5 représente, sous forme d'un logigramme, des étapes d'un mode de réalisation particulier du procédé objet de la présente invention. DESCRIPTION D'EXEMPLES DE REALISATION DE L'INVENTION On note, dès à présent, que les figures ne sont pas à l'échelle. On décrit, ci-après, une carte portant des données d'identification de son porteur, par exemple imprimées, encartés ou stockées en mémoire, sur bande magnétique ou dans un composant électronique. De manière caractéristique, cette carte comporte une fenêtre transparente. Cette fenêtre, en matière plastique ou en verre, permet une confirmation physique de l'empreinte d'une carte, par exemple une carte de paiement ou d'identification. Au moins une photo est réalisée à travers la fenêtre en verre. Préférentiellement, deux photos sont réalisées avec des éclairages différents pour confirmer que c'est bien l'empreinte digital de l'utilisateur qui est observée et non une trace laissée sur la fenêtre par un autre doigt, par exemple un doigt de l'utilisateur légitime, ou titulaire, de la carte. On observe, en figure 1, une image d'un doigt 70 appuyé sur une fenêtre transparente, en éclairage frontal. On observe, en figure 2, une trace digitale 72 laissée par un doigt sur la fenêtre, après retrait du doigt, en éclairage rasant, préférentiellement en rétro-éclairage rasant. Ces deux images sont exploitables pour reconnaître une empreinte digitale et, donc, un utilisateur. On observe, en figure 3, une carte 74 munie d'une fenêtre transparente 76 sur laquelle est appuyé un doigt 78. On observe, en figure 4, la même carte 74 munie de la fenêtre transparente 76 sur laquelle est formée une trace digitale 80, après retrait du doigt 78. Pour identifier le porteur d'une carte, comme illustré en figure 5, au cours d'une étape 82, on effectue un nettoyage de la fenêtre transparente 76. Au cours d'une étape 84, on applique un doigt sur la fenêtre transparente. Au cours d'une étape 86, on capte une image de l'empreinte digitale à travers la fenêtre transparente, avec un éclairage frontal, c'est-à-dire du côté du capteur d'image. Au cours d'une étape 88, on fait retirer le doigt de l'utilisateur de son appui sur la fenêtre transparente. Au cours d'une étape 90, on capte une image de la trace digitale laissée sur la fenêtre transparente par le doigt de l'utilisateur, avec un éclairage rasant, préférentiellement en rétro-éclairage, c'est-à-dire avec la source de lumière située, par rapport au capteur d'image, de l'autre côté de la carte. Au cours d'une étape 92, on effectue une détection de points singuliers dans chacune des images captées. Au cours d'une étape 94, on détermine les positions respectives des points singuliers obtenus au cours de l'étape 92. Au cours d'une étape 96, on compare les positions respectives avec des positions respectives conservées en mémoire et correspondant à l'empreinte digitale du titulaire de la carte 74. Par exemple, les positions respectives des points singuliers des empreintes de tous les utilisateurs de cartes similaires à la carte 74, sont conservées en mémoire d'un serveur sécurisé qui effectue la comparaison. Dans un autre exemple, les positions respectives des points singuliers de l'empreinte digitale du seul titulaire de la carte 74 sont conservées dans une mémoire portée par la carte 74, par exemple sous forme chiffrée. Dans ce dernier cas, préférentiellement, c'est un processeur sécurisé porté par la carte 74 qui effectue la comparaison.STATE OF THE ART There are many ways of protecting a content, or message carried on a medium. For example, an encoding or an encryption is applied to the data constituting this message. However, the simple knowledge of the decoding or decryption key provides access to the message. But these keys must be stored on media, for example paper, plastic or electronic or on servers. Whether these keys are worn by the user or stored on a computer system, a sufficiently equipped malicious third can reach them. These protections are therefore insufficient. OBJECT OF THE INVENTION The present invention aims to remedy all or part of these disadvantages. For this purpose, according to a first aspect, the present invention provides a card bearing identification data, which comprises a transparent window whose dimensions are greater than that of a fingerprint. Thanks to these provisions, a fingerprint or a digital trace of the cardholder can be captured on the card and mapped to a fingerprint of the cardholder to authenticate the cardholder. According to a second aspect, the present invention relates to a method of authenticating a carrier of a card which is the subject of the present invention, which comprises: a step of taking at least one image of a print or of a digital trace through said window and - a step of detecting singular points of said fingerprint or said trace and - a verification step that said singular points correspond to singular points of the holder of said card. In embodiments, the step of taking at least one image includes a step of capturing an image of a fingerprint through the transparent window, with a front illumination, while the card wearer applies a finger on the transparent window. In embodiments, the step of taking at least one image comprises a step of capturing an image of a digital trace on the transparent window, after the cardholder has removed his finger from a support on said window. In embodiments, an image of the digital trace is captured with grazing illumination. In embodiments, an image of the digital trace is captured with a backlight. In embodiments, the method that is the subject of the present invention comprises a step of detecting singular points in each of the captured images, a step of determining the respective positions of the singular points and a step of comparing the respective positions with respective positions that are conserved. in memory corresponding to the card holder. In embodiments, the comparison step is performed by a secure server. In embodiments, the comparison step is performed by a secure processor carried by the card, the respective positions stored in memory being stored in a memory carried by the card. BRIEF DESCRIPTION OF THE FIGURES Other advantages, aims and particular characteristics of the present invention will emerge from the description which follows, for the purpose of explanation and in no way limiting, with reference to the appended drawings, in which: FIG. 1 represents, schematically , an image of a fingerprint of a user, FIG. 2 schematically represents an image of a fingerprint left by a finger of a user, FIG. 3 represents a card which is the subject of the present invention, on FIG. 4 represents the card illustrated in FIG. 3 after removal of the user's finger, and FIG. 5 represents, in the form of a logic diagram, steps of one embodiment. particular of the method which is the subject of the present invention. DESCRIPTION OF EXAMPLES OF EMBODIMENT OF THE INVENTION It is already noted that the figures are not to scale. A card carrying carrier identification data, for example printed, inset or stored in memory, on magnetic tape or in an electronic component, is described below. This card typically includes a transparent window. This window, plastic or glass, allows a physical confirmation of the print of a card, for example a payment card or identification. At least one photo is made through the glass window. Preferably, two photos are made with different lighting to confirm that it is the digital fingerprint of the user is observed and not a trace left on the window by another finger, for example a finger of the legitimate user , or holder, of the card. FIG. 1 shows an image of a finger 70 leaning on a transparent window, in frontal lighting. FIG. 2 shows a digital trace 72 left by a finger on the window, after removal of the finger, in grazing lighting, preferably in grazing backlight. These two images can be used to recognize a fingerprint and, therefore, a user. FIG. 3 shows a card 74 provided with a transparent window 76 on which a finger 78 is pressed. FIG. 4 shows the same card 74 provided with the transparent window 76 on which a digital trace 80 is formed. after finger removal 78. To identify the holder of a card, as illustrated in FIG. 5, during a step 82, cleaning of the transparent window 76 is carried out. During a step 84, it is applied a finger on the transparent window. During a step 86, an image of the fingerprint is captured through the transparent window, with a front lighting, that is to say on the side of the image sensor. During a step 88, the user's finger is removed from its support on the transparent window. During a step 90, an image is captured of the digital trace left on the transparent window by the user's finger, with a grazing light, preferably in backlight, that is to say with the source of light located, relative to the image sensor, on the other side of the card. During a step 92, a detection of singular points is carried out in each of the captured images. During a step 94, the respective positions of the singular points obtained during step 92 are determined. During a step 96, the respective positions are compared with respective positions stored in memory and corresponding to the For example, the respective positions of the singular points of the fingerprints of all users of similar cards to the card 74, are stored in memory of a secure server that performs the comparison. In another example, the respective positions of the singular points of the fingerprint of the only holder of the card 74 are stored in a memory carried by the card 74, for example in encrypted form. In the latter case, preferably, it is a secure processor carried by the card 74 which performs the comparison.

Au cours d'une étape 98, on vérifie que les deux images correspondent à la même empreinte digitale dont des points singuliers sont conservés en mémoire et, au cours d'une étape 100, que cette empreinte digitale est celle du titulaire de la carte 74. Au cours de l'étape 100, on vérifie, notamment, que les données d'identification portées par la carte 74 correspondent aux empreinte et trace digitales dont une image a été captée. Si l'une des vérifications des étapes 98 et 100 donne un résultat négatif, on ne valide pas l'identité du porteur, ni le paiement envisagé, dans le cas d'une carte de paiement. Si les deux étapes de vérification donnent des résultats positifs, l'utilisateur est identifié et on mémorise les images captées ou les résultats de l'étape 92. Grâce à la mise en oeuvre de la présente invention, dans certains de ces modes de réalisation, l'utilisateur ne donne pas sa carte de paiement et le commerçant ne donne pas son dispositif de lecture de carte (lecture de données sur une bande électromagnétique ou en mémoire d'une puce portée par la carte).During a step 98, it is verified that the two images correspond to the same fingerprint whose singular points are stored in memory and, during a step 100, that this fingerprint is that of the card holder. In the course of step 100, it is verified, in particular, that the identification data carried by the card 74 correspond to the fingerprint and digital trace of which an image has been captured. If one of the checks of steps 98 and 100 gives a negative result, it does not validate the identity of the bearer, nor the payment envisaged, in the case of a payment card. If the two verification steps give positive results, the user is identified and the captured images or the results of step 92 are stored. Thanks to the implementation of the present invention, in some of these embodiments, the user does not give his credit card and the merchant does not give his card reading device (reading data on an electromagnetic tape or in memory of a chip carried by the card).

La présente invention est ainsi compatible avec les paiements par prise d'empreinte d'une carte de paiement, sans lecture de support de données qu'elle porte. Un commerçant muni d'un simple appareil photographique peut vérifier l'identité du porteur de la carte 74. Par exemple, en partant d'une image, que l'on normalise en dimension et en angles, un logiciel de reconnaissance d'empreintes digitales conservé sur un serveur extrait des points singuliers (dont les minuties), eux-mêmes normalisés puis effectue les étapes 94 à 100. Préférentiellement, aux images captées ou aux résultats de l'étape 92 qui sont mémorisés, on ajoute un horodatage et une stéganographie de l'appareil photo utilisé par le commerçant. On note que tous les éléments caractéristiques, ou « points singuliers » des empreintes digitales peuvent ainsi servir à reconnaître le porteur de la carte 74. On rappelle ici, qu'une empreinte digitale ou dactylogramme est le résultat de l'apposition d'un doigt sur un support après encrage de celui-ci. Le dessin formé sur le support est constitué de dermatoglyphes. Les empreintes digitales sont uniques et caractéristiques de chaque individu. Une « trace digitale », terme plus général, est le résultat d'un contact entre un doigt et un support, l'empreinte digitale étant un exemple de trace digitale. Les traces papillaires (ou leurs empreintes) regroupent les traces digitales (ou leurs empreintes dont les logiciels d'identification automatique repèrent de 150 à 200 points caractéristiques) et les traces palmaires (traces des paumes de la main repérées par 1 500 à 2 000 points caractéristiques). Par analogie, on parle d'empreinte vocale authentifiée par des techniques de reconnaissance du locuteur.The present invention is thus compatible with payments by taking an impression of a payment card, without reading the data medium it carries. A trader with a simple camera can verify the identity of the card holder 74. For example, starting from an image, which is standardized in size and angles, a fingerprint recognition software stored on a server extracted singular points (including minutiae), themselves normalized then performs steps 94 to 100. Preferentially, the captured images or the results of step 92 which are stored, a time stamp and a steganography are added of the camera used by the merchant. It is noted that all the characteristic elements, or "singular points" of the fingerprints can thus be used to recognize the cardholder 74. It is recalled here that a fingerprint or fingerprint is the result of the affixing of a finger on a support after inking thereof. The pattern formed on the support consists of dermatoglyphs. Fingerprints are unique and characteristic of each individual. A "digital trace", a more general term, is the result of contact between a finger and a support, the fingerprint being an example of a digital trace. The papillary traces (or their fingerprints) include fingerprints (or their fingerprints with automatic identification software spotting 150 to 200 characteristic points) and palm traces (traces of the palms of the hand spotted by 1500 to 2000 points characteristics). By analogy, we speak of voiceprint authenticated by speaker recognition techniques.

La trace digitale peut être : - visible (ou directe) : elle est dite positive lors de l'apposition de matière et elle est dite négative lors de l'enlèvement de matière, - latente (invisible à l'oeil nu) : la trace vient du dépôt de sueur (sécrétion des glandes sudoripares : 99 % d'eau qui en s'évaporant laisse en place sels et acides 25 aminés) et/ou du dépôt de sécrétions sébacées (glandes sébacées) et/ou - moulée : la trace vient du contact d'un doigt avec une surface malléable (cire, mastic...). Les empreintes digitales peuvent se diviser en trois grands types de motifs : arcs (appelés aussi arches ou tentes), boucles à droite ou à gauche et spires, 30 verticilles ou tourbillons. Ces trois types d'empreintes regroupent 95 % des doigts humains : 60 % pour les boucles, 30 % pour les spirales et 5 % pour les tentes. Chaque empreinte appartenant à un type classé : adelte, bidelte, tridelte (rare). Les monodeltes se divisent en sous-groupes : les normales, externes, composites, de même pour les bideltes : à verticilles concentriques, à verticilles en Z.The digital trace can be: - visible (or direct): it is called positive when apposition of material and it is called negative during the removal of matter, - latent (invisible to the naked eye): the trace comes from the deposition of sweat (secretion of the sweat glands: 99% of water which while evaporating leaves in place salts and amino acids) and / or the deposit of sebaceous secretions (sebaceous glands) and / or - molded: the trace comes from the contact of a finger with a malleable surface (wax, putty ...). Fingerprints can be divided into three main types of patterns: arches (also called arches or tents), loops on the right or left and turns, 30 whorls or swirls. These three types of footprints group together 95% of the human fingers: 60% for the loops, 30% for the spirals and 5% for the tents. Each imprint belonging to a type classified: adelte, bidelte, tridelte (rare). The monodelts are divided into subgroups: the normal, external, composite, likewise for the bidets: with concentric whorls, with whorls in Z.

On différencie les motifs entre eux à l'aide de « points singuliers » sur les boucles, arcs ou spires : - points singuliers globaux : noyau ou centre: lieu de convergences des stries, - delta: lieu de divergences des stries, - points singuliers locaux (appelés aussi minuties) : points d'irrégularité se trouvant sur les lignes capillaires (terminaisons, bifurcations, îlots-assimilés à deux terminaisons, lacs). On estime qu'il y a plus de cent points de convergences entre deux empreintes identiques. La probabilité que deux personnes aient la même empreinte digitale est de 1 sur 1014, ce qui est très faible à l'échelle de la population humaine. De plus, son caractère aléatoire s'affranchit des risques de ressemblances entre individus partageant un même patrimoine génétique : des individus monozygotes comme des jumeaux ou des quadruplés par exemple auront chacun un jeu d'empreintes digitales qui leur sera propre et différent de celui des autres individus de la même fratrie, de même pour les empreintes légèrement différentes entre la main gauche et la main droite. L'explication est que les gènes sont responsables de l'architecture générale des empreintes (les trois grands motifs) alors que le développement embryonnaire et l'environnement de la vie intra-utérine influent sur les points singuliers.The motifs are distinguished from one another by means of "singular points" on the loops, arcs or turns: - global singular points: nucleus or center: place of convergences of the striations, - delta: place of divergences of the striations, - singular points local (also called minutiae): points of irregularity found on the capillary lines (terminations, bifurcations, islets-assimilated with two terminations, lakes). It is estimated that there are more than one hundred points of convergence between two identical fingerprints. The probability that two people have the same fingerprint is 1 in 1014, which is very low in the human population. In addition, its randomness frees itself from the risks of similarities between individuals sharing the same genetic heritage: monozygotic individuals such as twins or quadruplets, for example, will each have a set of fingerprints that will be their own and different from that of others individuals of the same siblings, likewise for the slightly different imprints between the left hand and the right hand. The explanation is that genes are responsible for the general architecture of fingerprints (the three large motifs) while embryonic development and the environment of intrauterine life affect the singular points.

Claims

REVENDICATIONS1. Card (74) carrying identification data, characterized in that it comprises a window (76) transparent whose dimensions are greater than that of a fingerprint (80).

2. A method of authenticating a cardholder according to claim 1, which comprises: - a step (86, 90) of taking at least one image of a fingerprint or a digital trace through said window and - a step (92) for detecting singular points of said fingerprint or said trace and - a step (94, 96, 98, 100) of verification that said singular points correspond to singular points of the holder of said card .

The method of claim 2, wherein the step of taking at least one image comprises a step (86) of capturing an image of a fingerprint through the transparent window, with a front illumination, for that the cardholder applies a finger on the transparent window.

4. Method according to one of claims 2 or 3, wherein the step of taking at least one image comprises a step (90) of capturing an image of a digital trace on the transparent window, after that the cardholder has removed his finger from a support on said window.

The method of claim 4, wherein an image of the digital trace is captured with grazing illumination.

6. Method according to one of claims 4 or 5, wherein one captures an image of the digital trace with a backlight.

7. Method according to claim 3 and one of claims 4 to 6, which comprises a step of detecting singular points in each of the captured images, a step of determining the respective positions of the singular points and a step of comparing the respective positions. with respective positions stored in memory corresponding to the card holder.

The method of claim 7, wherein the comparing step is performed by a secure server.

9. The method of claim 7, wherein the comparison step is performed by a secure processor carried by the card, the respective positions stored in memory being stored in a memory carried by the card.