BR112021016979B1 - Dispositivo para escanear os dados de assinatura magnética de uma função física não clonável (puf) utilizando um smartphone e método para capturar uma assinatura magnética de uma função física não clonável ("puf") afixada a uma estrutura de suporte - Google Patents

Abstract

UM DISPOSITIVO DE VARA PORTÁTIL E MÉTODO PARA VERIFICAR OS DADOS DE ASSINATURA FÍSICA DE UMA FUNÇÃO FÍSICA NÃO CLONÁVEL AO LONGO DE UM PERCURSO ARBITRÁRIO. Objetos de função física não clonável única são criados pela moldagem de partículas pré magnetizadas ou pós-magnetizadas em uma resina. As partículas formam uma "impressão digital" física única com base no tamanho de partícula aleatório, posição, rotação polar, nível de magnetização, densidade de partícula, etc. Esta invenção aborda dispositivos para medir com precisão a impressão digital física de uma PUF, especificamente incluindo os componentes X, Y, & Z do campo magnético em pontos discretos suficientes na PUF para permitir um reconhecimento confiável da identificação. Uma vara portátil é descrita para medir o campo magnético ao longo de um percurso arbitrário.

Description

REFERÊNCIAS CRUZADAS A PEDIDOS RELACIONADOS

[001] Pedido de Patente U.S. NO. 16/811.438, intitulado "A Device and Method for Scanning the Physical Signature Data of a Physical Unclonable Function with a Smartphone”.

REIVINDICAÇÃO DE PRIORIDADE DE PEDIDO PROVISÓRIO

[002] O presente pedido está relacionado e reivindica prioridade sob 35 U.S.C. 119 (e) do pedido provisório U.S. número 62/821.883, depositado em 21 de março de 2019, intitulado "CryptoAnchor Scan Wand Swiped Along an Arbitrary Path", cujo conteúdo é aqui incorporado por referência em sua totalidade.

FUNDAMENTOS

[003] A presente divulgação se refere geralmente a dispositivos para capturar assinaturas características fisicamente mensuráveis ao longo de uma linha na superfície de objetos de função física não clonáveis criados pela moldagem de partículas especializadas em uma resina ou matriz.

SUMÁRIO

[004] Objetos de Função Física não Clonável Única (PUF) podem ser criados por moldagem ou extrusão de partículas especializadas, criando uma característica física mensurável sobre uma superfície. A PUF pode ser partículas pré-magnetizadas ou pós-magnetizadas em uma resina ou matriz. As partículas pré- magnetizadas formam uma "impressão digital" magnética mensurável única com base no tamanho aleatório, posição, rotação polar, nível de magnetização, densidade de partícula, etc., das partículas. Objetos de PUF também podem variar em outras características físicas por ter uma mistura de densidades ou propriedades mecânicas magnéticas, condutoras (magnéticas ou não magnéticas), opticamente reflexivas ou moldadas, resultando em reflexão aleatória, difusão ou absorção de partículas de energia acústica em uma matriz ou aglutinante. A presente invenção prevê a detecção de qualquer uma das características em qualquer singular ou combinação ao longo de uma linha arbitrária na superfície.

[005] Descritos abaixo são dispositivos para medir com precisão a impressão digital magnética de uma PUF, incluindo os componentes X, Y e Z do campo magnético em pontos discretos suficientes na PUF para permitir um reconhecimento confiável da identificação. Os dispositivos de detecção também podem medir qualquer combinação de tecnologias de detecção adicionais, incluindo capacitiva, óptica (IR, visível e hiperespectral) ou acústica (sônica e ultrassônica). Cada sensor pode ser discreto, combinado adjacente um ao outro ou integrado em um módulo de detecção. Embora a presente invenção discuta uma PUF magnética e um sensor ou leitor magnético, deve ser entendido que as referidas tecnologias de detecção podem estar disponíveis na vara ou no telefone.

[006] Uma vara portátil é descrita para medir as características de PUF ao longo de um percurso arbitrário. O sensor de medição preferido é um magnetômetro devido ao seu baixo custo. Além disso, é descrito um elemento estrutural ao qual uma etiqueta PUF é afixada que pode ser usado para escanear uma etiqueta PUF com um magnetômetro de smartphone passando o elemento estrutural ao longo da lateral do telefone e controlando a posição da etiqueta PUF com guias. O elemento estrutural pode ser moldado de uma forma que incentive o dedo do usuário a ser colocado na tela sensível ao toque, enquanto segura a etiqueta PUF em posição na borda do smartphone. O contato da tela sensível ao toque do usuário ao deslizar o elemento estrutural pode gerar dados posicionais.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

[007] As características acima mencionadas e outras características e vantagens das modalidades divulgadas, e a maneira de obtê-las, se tornarão mais aparentes e serão melhor compreendidas por referência à seguinte descrição das modalidades divulgadas em conjunto com os desenhos anexos.

[008] A Figura 1 é um fluxograma lógico para capturar a assinatura característica ao longo de um percurso arbitrário de uma PUF usando uma vara de escaneamento.

[009] A Figura 2 é uma vista em perspectiva de uma vara de escaneamento.

[010] A Figura 3 é um percurso arbitrário para escanear a impressão digital característica de uma PUF.

[011] A Figura 4 é um fluxograma lógico para capturar a assinatura característica de uma etiqueta PUF usando um smartphone ou outro dispositivo.

[012] A Figura 5 é uma estrutura de suporte para uma etiqueta PUF.

[013] A Figura 5A é uma vista isométrica de uma estrutura de suporte para uma etiqueta PUF.

[014] A Figura 5B é uma vista superior de uma estrutura de suporte para uma etiqueta PUF.

[015] A Figura 5C é uma vista final de uma estrutura de suporte para uma etiqueta PUF.

[016] A Figura 6 é uma vista em perspectiva de uma estrutura de suporte para uma etiqueta PUF posicionada em um smartphone ou outro dispositivo.

[017] A Figura 7 é uma vista de medições da impressão digital característica da etiqueta PUF em um app de smartphone.

[018] A Figura 8 mostra pequenas diferenças nas posições do magnetômetro de dois modelos de smartphone.

[019] A Figura 9 mostra uma vista superior da estrutura de suporte para uma etiqueta PUF posicionada em um smartphone ou outro dispositivo, onde o contato do polegar do operador com a tela sensível ao toque do smartphone fornece uma medição de posição conforme a estrutura de suporte desliza para ler a impressão digital magnética da PUF.

[020] A Figura 10 mostra uma vista superior do estrutura de suporte para a etiqueta PUF posicionada em um smartphone ou outro dispositivo, onde o contato do polegar do operador com o smartphone fornece uma medição de posição conforme a estrutura de suporte desliza para ler a impressão digital magnética da PUF e a estrutura de suporte pode ser virada para uma segunda passagem para ler a impressão digital magnética.

DESCRIÇÃO DETALHADA

[021] Deve ser entendido que a presente divulgação não é limitada em sua aplicação aos detalhes de construção e ao arranjo de componentes estabelecidos na descrição a seguir ou ilustrados nos desenhos. A presente divulgação é capaz de outras modalidades e de ser praticada ou realizada de várias maneiras. Além disso, deve ser entendido que a fraseologia e a terminologia usadas neste documento são para fins de descrição e não devem ser consideradas como limitantes. Conforme usado neste documento, os termos "tendo", "contendo", "incluindo", "compreendendo" e semelhantes são termos em aberto que indicam a presença de elementos ou recursos declarados, mas não excluem elementos ou recursos adicionais. Os artigos "um", "uma", "o" e "a" destinam-se a incluir o plural, bem como o singular, a menos que o contexto indique claramente o contrário. O uso de “incluindo”, “compreendendo” ou “tendo” e variações dos mesmos neste documento se destina a abranger os itens listados a seguir e seus equivalentes, bem como itens adicionais.

[022] Termos como "cerca de" e semelhantes têm um significado contextual, são usados para descrever várias características de um objeto, e tais termos têm seu significado comum e habitual para pessoas versadas na técnica comum pertinente. Termos como "cerca de" e semelhantes, em um primeiro contexto significam "aproximadamente" até um ponto como entendido por pessoas de habilidade comum na técnica pertinente; e, em um segundo contexto, são usados para descrever várias características de um objeto e, em tal segundo contexto, significam "dentro de uma pequena porcentagem de" como entendido por pessoas de habilidade comum na técnica pertinente.

[023] A menos que limitado de outra forma, os termos "conectado", "acoplado" e "montado" e suas variações neste documento são usados amplamente e abrangem conexões diretas e indiretas, acoplamentos e montagens. Além disso, os termos "conectado" e "acoplado" e suas variações não se restringem a conexões ou acoplamentos físicos ou mecânicos. Termos espacialmente relativos, como "topo", "fundo", "frontal", "traseiro", "parte de trás" e "lateral", "embaixo", "abaixo", "inferior", "sobre", "superior" e semelhantes, são usados para facilitar a descrição para explicar o posicionamento de um elemento em relação a um segundo elemento. Esses termos se destinam a abranger diferentes orientações do dispositivo, além de orientações diferentes daquelas representadas nas figuras. Além disso, termos como "primeiro", "segundo" e semelhantes também são usados para descrever vários elementos, regiões, seções, etc., e também não se destinam a ser limitantes. Termos semelhantes referem-se a elementos semelhantes em toda a descrição.

[024] Objetos magnéticos únicos são criados pela moldagem de partículas pré-magnetizadas em uma resina (náilon, etc.). As partículas pré-magnetizadas formam uma "impressão digital" magnética única com base no tamanho aleatório, posição, rotação polar, nível de magnetização, densidade de partícula, etc., das partículas. Objetos de PUF também podem variar em outras características físicas por terem uma mistura de densidades ou propriedades mecânicas magnéticas, condutoras (magnéticas ou não magnéticas), opticamente reflexivas ou moldadas, resultando em reflexão aleatória e/ou difusão ou absorção de partículas de energia acústica em um matriz ou aglutinante. A presente invenção prevê a detecção de qualquer uma dessas características em qualquer combinação ao longo de um percurso. Todas essas características de PUF resultam na impressão digital física do objeto que varia continuamente em amplitude, direção ou profundidade sobre a superfície observável. Essas variações são resolvidas em seus componentes direcionais ou escalonadores e armazenadas para verificação posterior.

[025] Um leitor de hardware capaz de medir com precisão as características físicas da impressão digital para uma etiqueta é necessário, no entanto. O leitor mede preferivelmente o campo magnético dos componentes X, Y e Z em pontos únicos suficientes em uma PUF para permitir um reconhecimento confiável da identificação única. Qualquer componente do campo magnético medido satisfaria o sistema mínimo necessário. O hardware do leitor pode incorporar qualquer combinação ou unidades de detecção individuais, incluindo magnéticas, conforme descrito aqui, bem como ópticas (IR, visual ou hiperespectral, focado ou laser), capacitivas ou acústicas (sônicas ou ultrassônicas).

[026] Descrito abaixo é um aparelho para capturar as características magnéticas e outras características de assinatura ao longo de um percurso arbitrário de uma PUF. Com referência agora aos desenhos e particularmente à Figura 1, é mostrado um fluxograma lógico de uma modalidade de amostra.

[027] Em 101, uma etiqueta PUF é fabricada e, em seguida, em 102, escaneada quanto às suas características físicas de interesse em alta resolução para registrar as informações da impressão digital da etiqueta PUF em um banco de dados. O escaneamento pode incluir informações magnéticas, ópticas (IR, visuais ou hiperespectrais, focadas ou laser), capacitivas ou acústicas (sônicas ou ultrassônicas) sobre a superfície. Para isso, em 103, as informações são enviadas para um ambiente de nuvem seguro para acesso posterior. O banco de dados não está limitado a um ambiente de nuvem para 103, no entanto, um servidor ou outro recurso local ou remoto também pode ser usado. Os dados registrados podem ser criptografados ou armazenados diretamente em um ambiente de nuvem remoto ou localmente, dependendo do nível de segurança necessário. O armazenamento visual pode incluir um código de barras, código de resposta rápida (QR) ou imagem de padrão de campo associada ao objeto. O padrão visual ou imagem pode ser impresso ou exibido no objeto ou em qualquer local que represente fácil acesso. O armazenamento local também pode incluir eletrônicos usando um RFID (UHF, HF ou LF) ou dispositivo de fio conectado direto como USB ou circuito integrado de cartão de crédito ou dispositivo Bluetooth, por exemplo.

[028] Em 104, um usuário anexa a etiqueta PUF a um item e faz o escaneamento da etiqueta PUF para vincular logicamente a impressão digital característica da etiqueta PUF a um produto. O método de fixação pode incluir o uso de um adesivo, moldagem sobreposta ou injeção em uma peça existente, por exemplo. Em 105, um usuário a jusante na cadeia de comércio pode usar o dispositivo leitor que é implantado na cadeia de fornecimento para identificar e autenticar um determinado produto.

[029] Em 106, o leitor 201, vide a Figura 2, contendo um ou mais sensores magnéticos, ópticos (IR, visuais ou hiperespectrais, focados ou laser), capacitivos ou acústicos (sônicos ou ultrassônicos) 211 na ponta de um dispositivo portátil do tipo vara é usado para escanear ou ler a impressão digital característica da etiqueta PUF no produto. Na ponta da vara, colocada perto do sensor característico 211, está o dispositivo de rastreamento de posição 221 que pode ser um sensor óptico semelhante ao que é encontrado em um mouse a laser de computador ou uma Unidade de Medição Inercial (IMU). O dispositivo óptico de rastreamento de posição 221 faz capturas de imagem de alta frequência da superfície e calcula uma mudança em X, Y e θ (rotação) entre cada imagem capturada a fim de determinar o movimento posicional. Outra localização de posição pode ser substituída, incluindo almofada de toque, braços de posicionamento (Máquina de Medição de Coordenadas "CMM") ou técnicas de tempo de voo sônico ou de radiofrequência, por exemplo. Este dispositivo é capaz de comunicar os caracteres do leitor e os dados de posição para um dispositivo móvel ou remoto para processamento, ou realizar os cálculos em um microprocessador interno (não mostrado) e fornecer retorno ao usuário, por exemplo, uma interface de usuário ("UI”), diodo emissor de luz (“LED”) ou retorno de vibração/tátil.

[030] Em 107, o usuário faz o escaneamento da etiqueta colocando a vara em contato, ou quase em contato com a etiqueta PUF e passando ao longo de um percurso arbitrário 304, como mostrado mais adiante na Figura 3. Na Figura 3, a etiqueta PUF 302 pode ser parte de, ou anexada a, um elemento maior 301. O percurso arbitrário 304 pode começar em um ponto inicial arbitrário 304 e terminar em um ponto de parada arbitrário 305. Um ponto fiducial de referência 303 também pode ser incluído. Devido à natureza arbitrária dos possíveis percursos de deslizamento, uma etiqueta clonada precisaria reproduzir com êxito todas as estruturas características de toda a superfície da etiqueta e não apenas de um percurso conhecido. Assim, um percurso de escaneamento arbitrário complica os esforços para clonar a etiqueta PUF. A maioria das técnicas de detecção requer grande proximidade entre os sensores e a etiqueta PUF. Um recurso adicional é ter os dispositivos de detecção em um sistema que permite a rotação e o alinhamento com a superfície PUF. Uma mola ou suporte giratório de alinhamento universal (não mostrado) ajudaria com a ergonomia do alinhamento à superfície.

[031] No entanto, o nível adicional de segurança proporcionado por um percurso de escaneamento arbitrário tem um custo, pois pode se tornar uma tarefa de processamento mais difícil ou demorada para "reconhecer" o percurso característico de dados contra a impressão digital de inscrição conhecida.

[032] A fim de minimizar a tarefa mais difícil de reconhecer um percurso arbitrário, fiduciais sensíveis 303 podem ser inseridas dentro da etiqueta. Em sua forma mais simples, podem ser espaços vazios ou buracos onde não existem partículas dentro de uma região específica da etiqueta. Um usuário seria direcionado a continuar deslizando em uma variedade de percursos até que um certo número de fiduciais fosse encontrado. Essa passagem forçada por fiduciais permite que um algoritmo de processamento de reconhecimento de etiqueta defina rapidamente os principais pontos de dados e filtre as etiquetas potenciais com fiduciais no (s) local (s) correto (s).

[033] Em 108, durante o deslizamento, a vara 201 captura dados posicionais e dados característicos em posições discretas ao longo do percurso arbitrário 306.

[034] Em 109, no caso de um usuário encontrar rapidamente uma variedade de dados de característica altamente reconhecíveis e/ou fiduciais de característica, o usuário pode ser notificado de que o escaneamento está completo (por, por exemplo, UI, LED ou vibração/retorno tátil). Se um usuário não encontrar estruturas características altamente discerníveis, o usuário pode ser instruído a continuar a deslizar até que dados suficientes tenham sido encontrados ou uma correspondência de impressão digital característica confiável tenha sido detectada. A natureza aleatória da quantidade variável de dados característicos capturados depende do percurso arbitrário, o que cria segurança adicional e aumenta a dificuldade de clonagem 110.

[035] Em 111, os componentes característicos são reprocessados para remover variações de rotação da vara. Os sensores posicionais característicos e ópticos traçam percursos ligeiramente diferentes, dependendo da posição relativa dos sensores. Uma vez que o objetivo é combinar ou reconhecer a impressão digital característica, quando os dados característicos são capturados, a posição e rotação esperadas do sensor com base nos dados do sensor óptico podem ser avaliadas.

[036] A rotação do sensor de característica em qualquer ponto dado introduz uma etapa secundária de processamento de dados. Os dados de impressão digital característicos reais podem ser resolvidos em componentes vetoriais tridimensionais (BX, BY e BZ) ou dados escalonadores. Se o sensor de característica for mantido precisamente acima de uma coordenada X, Y específica da etiqueta e, em seguida, girado em torno de um eixo Z teórico, os valores do sensor de BX, BY e BZ para magnético mudarão, mas não para os dados de escalonador. Essa mudança é prevista matematicamente desde que seja conhecido o ângulo de rotação, que é medido pelo sensor óptico. Assim, para cada sequência de captura de dados magnéticos, a posição X, Y calculada do sensor magnético é registrada, e também os elementos BX, BY e BZ calculados do campo magnético com base na rotação conhecida do sensor magnético.

[037] Em 112, a impressão digital característica é comparada com os dados de inscrição originais para confirmar a autenticidade.

[038] Em uma segunda modalidade, uma etiqueta PUF magnética é escaneada usando um magnetômetro de smartphone e tela para controle posicional. Conforme descrito acima, objetos exclusivos são criados pela moldagem de partículas pré-magnetizadas em uma resina (náilon, etc.). As partículas pré- magnetizadas formam uma "impressão digital" magnética única com base no tamanho aleatório, posição, rotação polar, nível de magnetização, densidade de partícula, etc., das partículas. São descritos aqui os elementos que permitem que um dispositivo móvel comumente disponível, como um smartphone, seja usado como leitor portátil para uma etiqueta PUF. Esses elementos incluem: instruções específicas do usuário do smartphone para o percurso do escaneamento do magnetômetro; elementos da interface do usuário; controle mecânico de localização de uma etiqueta em relação ao sensor magnético do smartphone; pontos de toque capacitivos únicos ou múltiplos; amplificação ou filtragem de dados dependente do dispositivo para compensar as variações no dispositivo móvel.

[039] Com referência agora aos desenhos e particularmente à Figura 4, é mostrado um fluxograma lógico de uma modalidade de amostra. Em 401, uma etiqueta de função física não clonável 550 é fabricada e pode ser montada em um elemento estrutural 500, vide a Figura 5. Em 402, a etiqueta PUF 550 é magneticamente escaneada em alta resolução para registrar as informações de impressão digital magnética em um banco de dados. Para este propósito, em 403, as informações são carregadas em um ambiente de nuvem seguro para acesso posterior. O banco de dados não se limita a um ambiente de nuvem, no entanto, um servidor ou outro recurso também pode ser usado.

[040] Em 404, um usuário anexa o elemento estrutural 500 com a etiqueta PUF 550 a um item e faz o escaneamento da etiqueta PUF 550 para vincular logicamente a impressão digital magnética da etiqueta PUF 550 a um produto. Em 405, um usuário a jusante na cadeia de comércio pode usar um leitor magnético para identificar e autenticar um determinado produto. Um usuário pode utilizar um dispositivo de escaneamento programado ou instalar um app de smartphone móvel ("app") para uso de um smartphone 600, vide a Figura 6, como um leitor magnético.

[041] Em 406, o sistema operacional do dispositivo de escaneamento ou um aplicativo em um smartphone fornece instruções ao usuário para o percurso de escaneamento por magnetômetro. Diferentes fabricantes de diferentes modelos de smartphones colocam os magnetômetros em posições diferentes. No entanto, devido ao uso primário de uma bússola em um dispositivo móvel smartphone, o magnetômetro é normalmente colocado em uma borda externa do dispositivo. Por exemplo, dois modelos Apple® iPhone® mostram ligeira variação na localização do magnetômetro (vide a Figura 8, por exemplo, iPhone XS® e iPhone XR®). Além disso, outra variável é a espessura do telefone e, portanto, a diferença em "profundidade" entre o elemento de medição no magnetômetro e a superfície traseira do telefone. Essa diferença de profundidade terá um efeito na amplitude da assinatura magnética capturada. Por exemplo, um smartphone com um pedaço de vidro ligeiramente mais espesso na superfície traseira do smartphone criaria um espaço maior entre a etiqueta PUF 550 e o elemento de detecção. Isso criará uma versão de amplitude inferior da assinatura magnética. O perfil geral na maioria dos casos permanecerá o mesmo, mas as amplitudes de pico são menores. Com base no conhecimento de qual modelo de smartphone está executando o escaneamento, este impacto de amplitude pode ser compensado ao usar um algoritmo de amplificação dependente de dispositivo.

[042] Quando um app de smartphone é inicializado, ele geralmente é capaz de detectar o modelo do telefone, a partir do qual o aplicativo pode fazer referência a um banco de dados para determinar onde o magnetômetro está localizado naquele determinado modelo de dispositivo. O app pode fornecer instruções sobre como um usuário deve escanear sua etiqueta 550 PUF em um dispositivo. Por exemplo, no app de smartphone, o usuário pode ser direcionado sobre onde posicionar o elemento estrutural 500 com a etiqueta PUF 550 na borda do telefone; em que direção 903, vide a Figura 9, para deslizar a etiqueta PUF 550 em relação ao smartphone 600; qual velocidade passar a etiqueta; avisa ao usuário se o deslizamento 903 da etiqueta PUF 550 foi executado muito rápido ou lentamente e avisa o usuário para deslizar novamente, se necessário, e se deve virar a etiqueta 1004 e passar uma segunda superfície 1005, vide a Figura 10. Quando uma etiqueta PUF é virada e escaneada de modo que a superfície magnética da etiqueta PUF 550 esteja em contato com a superfície lateral da tela do smartphone 600, a assinatura magnética é exclusivamente diferente, mas ainda consistente de forma repetitiva. A execução de um escaneamento secundário pode criar outro nível de segurança e autenticação para casos de uso que exigem tal.

[043] Em 408, o usuário alinha o elemento estrutural 500 com a etiqueta PUF 550 na borda do smartphone 600. Vide a Figura 5. O elemento de suporte 500 tem o elemento de base 503 que normalmente repousa contra o fundo do smartphone 600. O topo do elemento de suporte 500 tem pinos 501, 502 que podem repousar na face da tela sensível ao toque 602 do smartphone 600. Uma lacuna entre os pinos 501, 502 permite que o polegar do usuário entre em contato com a tela sensível ao toque 602. A lacuna entre os pinos pode ter curvatura para melhorar a aderência do usuário. O elemento de barreira 505 confina com a borda do smartphone 600 para posicionar a etiqueta PUF 550 em relação ao magnetômetro, 802, 811, por exemplo. Observe que os magnetômetros 802 e 811 não estão precisamente na mesma posição. Molas ou estruturas de suporte flexíveis semelhantes (não mostradas) podem ser usadas para permitir que smartphones de várias espessuras sejam mantidos confortavelmente conforme a etiqueta PUF 550 é passada ao longo da borda do smartphone. Uma ou mais superfícies de referência podem ser definidas para que a etiqueta PUF 550 seja passada com consistência posicional sobre o magnetômetro do smartphone. Em algumas implementações, os dados podem ser espaçados de modo que uma lacuna central seja deixada aberta e quaisquer botões na lateral do telefone possam ser deslizados sem impactar o percurso do elemento estrutural 500 com a etiqueta PUF 550.

[044] A etiqueta PUF 550 é posicionada no elemento estrutural 500 etiqueta ao assentar a etiqueta PUF 550 contra a superfície 504 do elemento estrutural 500. Apenas uma parte da etiqueta PUF 550 é lida pelo magnetômetro do smartphone por causa do elemento de barreira 505 encostando na borda do smartphone 600. Uma porção larga o suficiente da etiqueta PUF 550 é colocada dentro da estrutura da etiqueta para permitir a tolerância de deslizamento e também para compensar as variações de distância potenciais na colocação do magnetômetro ao longo da borda do smartphone. Isso normalmente é da ordem de 5 a 10 mm, mas pode variar para 0 a 20 mm. O posicionamento preciso da etiqueta PUF 550 no elemento estrutural 500 não é necessário, desde que a etiqueta PUF 550 seja permanentemente afixada antes do registro, 402.

[045] Em 409, a estrutura da etiqueta, com uma lacuna entre os pinos 501, 502 direciona o dedo ou polegar do usuário em contato com a tela do smartphone 602. Alternativamente, um elemento capacitivo, como uma caneta pode ser usado ou pode ser incorporado o elemento estrutural 500. A fim de obter capturas de dados magnéticos com precisão de posição em alta frequência conforme a etiqueta é passada, a localização "posicional" da etiqueta PUF 550 em cada ponto de captura magnética deve ser registrada. Aqui, a superfície da tela sensível ao toque 602 é usada como um sensor de entrada. O elemento estrutural 500 é moldado de uma forma que incentiva o dedo do usuário a ser colocado na tela sensível ao toque 602 enquanto segura a etiqueta PUF 550 em posição na borda do smartphone 600. A interface do usuário pode solicitar que o usuário segure a etiqueta PUF 550 adequadamente.

[046] Se alguma forma de material de borracha capacitiva (tal como o que é comumente usado em uma caneta de dispositivo) pudesse ser permanentemente fixada ao interior do elemento estrutural 500 em um local semelhante ao que teria sido a região de toque do dedo, como nas extremidades internas dos pinos 501, 502. Neste caso, o elemento estrutural 500 passaria ao longo da superfície da tela sensível ao toque 602 e forneceria a entrada de posição que poderia ser associada às leituras magnéticas durante a passagem da etiqueta 550 de PUF. Em ainda outra modalidade, o elemento de toque capacitivo pode ter recursos separados. Com a adição de modernas tecnologias de impressão digital ultrassônica sob a tela sensível ao toque nas novas gerações de smartphones, a capacidade de usar o sensor ultrassônico para reconhecer a estrutura dos elementos capacitivos em contato com a superfície se tornou possível.

[047] No caso de os dois elementos capacitivos de borracha (não mostrados) foram colocados na superfície interna do elemento estrutural 500 e, em seguida, posicionados na tela sensível ao toque para escaneamento, o app de smartphone poderia calcular um fator de inclinação no caso de um usuário não deslizar o elemento estrutural 500 ao longo a borda do smartphone 600 enquanto mantém a barreira 504 do elemento estrutural 500 contra a borda do smartphone 600. Este fator de inclinação seria usado durante o algoritmo de correspondência de assinatura magnética.

[048] Em 410, conforme o usuário passa a etiqueta PUF 550, os dados de campo do magnetômetro BX, BY, & BZ e os dados de posição da tela sensível ao toque (p) são capturados simultaneamente, vide a Figura 7. O app de smartphone pode gerar um gráfico X-Y com a posição mostrada no eixo X, e os dados de campo do magnetômero correspondentes mostrados no eixo Y.

[049] A descrição anterior das modalidades foi apresentada para fins de ilustração. Não se destina a ser exaustiva ou a limitar a presente divulgação às etapas e/ou formas precisas divulgadas e, obviamente, muitas modificações e variações são possíveis à luz dos ensinamentos acima. Pretende-se que o âmbito da invenção seja definido pelas reivindicações em anexo.

Claims (11)

1. Dispositivo para escanear os dados de assinatura magnética de uma função física não clonável (PUF) utilizando um smartphone (600), CARACTERIZADO pelo fato de que compreende: uma estrutura de suporte (500) à qual uma etiqueta PUF (550) é afixada firmemente que se encaixa em uma borda do smartphone (600); uma estrutura de posicionamento que permite que o usuário segure a estrutura de suporte (500) com a etiqueta PUF (550) em posição, enquanto fornece contato direto entre a digital de dedo ou polegar de um usuário e uma tela sensível ao toque de smartphone (602) para permitir dados de entrada posicionais.

2. Dispositivo, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que a estrutura de suporte (500) possui molas ou elementos de suporte flexíveis similares que permitem que smartphones (600) de espessuras variáveis sejam segurados conforme a estrutura de suporte (500) com a etiqueta PUF (550) é deslizada ao longo da borda do smartphone (600).

3. Dispositivo, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que elementos de borracha capacitivos são colocados na superfície interna da estrutura de suporte (500) de modo que os elementos de borracha capacitivos estejam em contato com a tela sensível ao toque de smartphone (602) quando a estrutura de suporte (500) está em posição na borda do smartphone (600).

4. Dispositivo, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que a estrutura de suporte (500) possui molas ou elementos de suporte flexíveis similares que permitem que smartphones (600) de espessuras variáveis sejam segurados conforme a estrutura de suporte (500) com a etiqueta PUF (550) é deslizada ao longo da borda do smartphone (600), e elementos de borracha capacitivos são colocados na superfície interna da estrutura de suporte (500) de modo que os elementos de borracha capacitivos estejam em contato com a tela sensível ao toque de smartphone (602) quando a estrutura de suporte (500) está em posição na borda do smartphone (600).

5. Dispositivo, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que a estrutura de suporte (500) possui curvatura para acomodar o polegar ou dedo do usuário.

6. Método para capturar uma assinatura magnética de uma função física não clonável ("PUF") afixada a uma estrutura de suporte (500), CARACTERIZADO pelo fato de que compreende: fabricar uma etiqueta PUF (550) com partículas magnéticas incorporadas na etiqueta PUF (550); afixar a etiqueta PUF (550) à estrutura de suporte (500); escanear magneticamente a etiqueta PUF (550) para registrar dados de assinatura magnética; vincular a etiqueta PUF (550) a um produto; escanear a etiqueta PUF (550) alinhando a estrutura de suporte (500) em uma borda de um smartphone (600), e deslizando a etiqueta PUF (550) sobre um magnetômetro do smartphone (600) para medir os dados de assinatura magnética da etiqueta PUF (550); e comparar os dados de assinatura magnética coletados com os armazenados em um ambiente de nuvem seguro para autenticação.

7. Método, de acordo com a reivindicação 6, CARACTERIZADO pelo fato de que o dedo de um usuário está em contato com uma tela sensível ao toque (602) do smartphone (600) durante o processo de escaneamento para gerar dados posicionais.

8. Método, de acordo com a reivindicação 6, CARACTERIZADO pelo fato de que os dados de assinatura magnética são carregados para o ambiente de nuvem seguro.

9. Método, de acordo com a reivindicação 6, CARACTERIZADO pelo fato de que os dados de assinatura magnética são carregados para um servidor seguro.

10. Método, de acordo com a reivindicação 6, CARACTERIZADO pelo fato de que a estrutura de suporte (500) é virada e uma segunda superfície (1005) é escaneada.

11. Método, de acordo com a reivindicação 6, CARACTERIZADO pelo fato de que um aplicativo no smartphone (600) fornece instruções de usuário em relação à direção de deslizamento, à velocidade para deslizar a etiqueta PUF (550), avisa o usuário se o deslizamento foi realizado incorretamente, solicita ao usuário que deslize novamente, se necessário, e se é necessário virar a etiqueta PUF (550) e deslizar uma segunda superfície (1005).