EP1586069A2 - Procede et dispositif de securisation par reconnaissance de personne - Google Patents

Procede et dispositif de securisation par reconnaissance de personne

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EP1586069A2
EP1586069A2 EP04702720A EP04702720A EP1586069A2 EP 1586069 A2 EP1586069 A2 EP 1586069A2 EP 04702720 A EP04702720 A EP 04702720A EP 04702720 A EP04702720 A EP 04702720A EP 1586069 A2 EP1586069 A2 EP 1586069A2
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EP
European Patent Office
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card
chip
card according
light
authentication
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP04702720A
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German (de)
English (en)
Inventor
désignation de l'inventeur n'a pas encore été déposée La
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Atmel Switzerland SARL
Original Assignee
Atmel Grenoble SA
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Filing date
Publication date
Application filed by Atmel Grenoble SA filed Critical Atmel Grenoble SA
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Withdrawn legal-status Critical Current

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    • G06K19/07309—Means for preventing undesired reading or writing from or onto record carriers
    • G06K19/07345—Means for preventing undesired reading or writing from or onto record carriers by activating or deactivating at least a part of the circuit on the record carrier, e.g. ON/OFF switches

Definitions

  • the invention relates to smart card security devices, intended for applications where a high level of security is required against the risks of fraud.
  • the smart card allows you to validate many operations thanks to its identification system incorporated into its microprocessor.
  • the most used technique to verify that its bearer is indeed its owner is authentication by a 4-digit code (PIN code, "personal identification number”).
  • PIN code "personal identification number”
  • This technique offers the big advantage of requiring very few computing resources, because it is a simple binary comparison, and encryption techniques to secure exchanges with the outside world have been known for a long time.
  • Biometric techniques require a sensor to capture biometric information (for example a camera to capture an image of the face), a reference which is stored in the memory of the smart card to avoid any forgery, and a processor to carry out the comparison between the reference and the information entered via the sensor.
  • a sensor to capture biometric information (for example a camera to capture an image of the face)
  • a reference which is stored in the memory of the smart card to avoid any forgery
  • a processor to carry out the comparison between the reference and the information entered via the sensor.
  • biometric techniques require significant computing power, not compatible with the acceptable waiting time by a user. Do not exceed a few seconds of waiting, while with the computing power available on the smart card, this would take several minutes. If you place the biometric sensor on the smart card, then you must be able to enter the biometric information when the card is inserted in the reader, or before inserting it or use a contactless card, but then there are problems serious power supply, because the card must be autonomous therefore have its own battery. For contactless cards with energy transmission by radiofrequency radiation, the power collected by the radiation is far too low for a biometric sensor. It is therefore desirable to use a biometric technique which allows biometric information to be captured when the card is inserted.
  • the reference stored on the card is as small as possible.
  • a PIN code occupies less than 4 bytes.
  • the sensor should also be able to detect fakes. For example, in the case of the fingerprint, it is desirable to detect whether we are dealing with a living finger, and not a cut or dummy finger.
  • LEDs light-emitting diodes
  • analyzing the light transmitted by the skin at various distances using a few photodiodes to measure its characteristics: the greater the distance between the emitter of light and the sensor is important, the more we get the characteristics of the dermis in depth.
  • certain frequency bands towards infrared
  • the number of photodiodes and LEDs will be limited by the fact that they must be assembled individually, and therefore the associated cost increases very quickly.
  • a spectral information sensor relating to the skin of the person who holds the chip card between his thumb and his index finger. , for authentication of the person holding the card.
  • LEDs light-emitting diodes
  • photodiodes which will be mounted on a flexible substrate and individually (or in small groups), in order to preserve the flexibility of the assembly.
  • This substrate will comprise the electrical tracks ensuring the interconnection between the light-emitting diodes and the photodiodes on the one hand, a processor contained in the chip of the chip card on the other hand.
  • This substrate will be compatible with the encapsulation techniques of the smart card, leaving visible the LEDs and photodiodes (or then using a transparent material).
  • Spectral recognition of the skin requires reduced computing power (an 8-bit processor is sufficient), and the size of the reference is small: all of this is compatible with the technologies used today.
  • the spectral information processing electronics for authentication or person identification will be contained in the smart card and the card will deliver recognition or identification information.
  • the card has its own energy resources, it will be possible to capture the spectral information just before insertion into the reader. It is advantageous to provide means on the card for detecting the entry of the card between the thumb and forefinger to start this acquisition. If the card does not have its own energy resources, the card reader provides them.
  • hemoglobin sensitive spectral band in the infrared, to ensure that the finger is alive.
  • the light-emitting diodes necessary for the illumination of the skin can emit at different wavelengths in visible or near infrared light, including preferably a wavelength in the absorption band of the blood.
  • the authentication can be supplemented by other devices and in particular a fingerprint recognition by a sensor also present on the chip and placed next to the means for capturing spectral information so as to also be placed under a finger when the card is hand-held.
  • FIG. 1 shows a device according to the invention
  • - Figure 3 shows a step of manufacturing the smart card
  • - Figure 4 shows the completed smart card.
  • FIG. 1 we see a smart card 10 of standard format, a few centimeters aside, a few tenths of a millimeter thick, held in practice between the thumb 30 and the index finger 40 of a person who uses the card in a reader not shown.
  • the card conventionally comprises an electronic chip 20 made of silicon, capable of performing a certain number of signal processing functions in relation to the card reader; electrical contacts are in principle provided on the card for communication with the reader; however, cards allowing contactless communication with the reader also exist, and the contacts have therefore not been shown in FIG. 1.
  • the smart card comprises, at this location, a device constituting a spectral information sensor relating to the skin of at least one of the two fingers which hold the card.
  • This sensor comprises in practice at least one light-emitting diode (LED) 12 illuminating the finger and at least one photodiode 14 capable of providing an electrical signal representing the fraction of light received on the photodiode coming from the LED 12 after crossing the skin. and diffusion in the skin.
  • LED light-emitting diode
  • the card comprises several LEDs and several photodiodes; LEDs preferably emit at several wavelengths, to allow the creation of a sort of spectral imprint characteristic of the individual who holds the card in his hand.
  • the LEDs and photodiodes necessary to capture this spectral footprint are inserted into the thickness of the card.
  • These electronic elements will be welded or glued to a support, preferably flexible, electrically interconnected using connecting wires up to chip 20 of the smart card: the chip is generally located in the card directly card contacts when there are contacts.
  • the electronic chip 20 of the card comprises a microprocessor for driving the LEDs, for reading the information sent by the photodiodes lit by the LEDs, for analyzing this information and performing the calculations necessary for verifying the agreement between the spectral information received and the pre-recorded spectral footprint data relating to the person holding the card.
  • FIG. 2 represents the configuration of the smart card in this case, with LEDs 12 and photodiodes 14 on the upper face of the card and LEDs 12 'and photodiodes 14' on the lower face of the card.
  • the photodiodes are produced separately from the silicon chip, but it will be understood that the photodiodes could also be produced in integrated form on the silicon chip to the extent that the LEDs emit at lengths d wave that silicon is capable of detecting, which is the case between the near ultraviolet and the near infrared.
  • the chip is not placed at the place of the standard contacts of the smart card but at the place where the card is gripped. It is connected to the contacts (in the case of a card with contacts) by electrical connections embedded in the plastic material of the card.
  • the light emission by LEDs is preferably in red and near infrared, for which there is good penetration of light inside the skin.
  • Capturing the spectrum of the skin consists in practice of measuring the optical response of the skin to a light excitation for different optical wavelengths. Avoid measuring the light directly reflected by the surface or the surface layers of the skin (stratum corneum). Indeed, the information specific to each individual is rather located in the structure of the dermis. It is therefore necessary that the light emitter (LED) is separated from the light sensor (photodiode) so that only the light which has passed through the skin reaches the sensor, minimizing the fraction of light which can reach directly or after simple reflection on the skin from the LED to the sensor. The choice of the distance between light emitter and detector makes it possible to limit the influence of direct reflection.
  • the LEDs will preferably be driven directly using the silicon chip 20 which can contain all the electronics necessary for fingerprint detection and the detection of spectral information.
  • This algorithm will most often consist of a comparison of spectral measurements currently carried out with a set of prerecorded spectral measurements, associated with an individual (simple comparison for verification of identity) or several individuals (multiple comparison for identification of one person among several) .
  • This technique can be used with LEDs above and below the card either to double the measurements and thus increase the recognition performance, or for example put half of the LEDs at the top and the other at the bottom, and carry out measurements simultaneously in order to reduce the reading time of the spectral imprint.
  • the reading time is already very short, we will prefer to double the measures to make the whole more resistant to counterfeiting.
  • the spectral fingerprint will then be combined with the fingerprint, and more particularly the scanning technique which will give high recognition rates, or voice recognition or any other form of biometrics.
  • the fingerprint, static or scanning fingerprint can in particular use an optical or thermal or capacitive or pressure sensor.
  • the additional authentication means is preferably on the card, but it can also use signals coming from outside the card.
  • the fingerprint will be preferred as an additional means of authentication because the finger is already in contact with the 0 smart card, the capture of the fingerprint can be performed at the same time on the card, but this will require more calculation and addition of a sensor, sensor which could possibly include photodiodes.
  • Figure 3 shows, in side view and in top view, the support 50 before it is enclosed between two sheets of protective plastic.
  • FIG. 4 represents the smart card produced, with its external contacts 80.
  • the various elements will be arranged so as to allow a final flexibility compatible with the standards of smart cards. In particular, they will not be put too close to each other.
  • the LEDs 12 and the photodiodes 14 will be arranged so as to allow natural placement in the clamp formed by the two fingers.
  • an LED is reserved as a function indicator for the user, for example to indicate that the operation has been completed positively (green) or negatively (red), it will be placed outside the gripping field of the card.
  • This LED, and possibly other signaling LEDs, is controlled by the chip in connection with the person's authentication operations.
  • Adequate screen printing will be drawn on the map to show the location of the fingers and the indicator LED.
  • the interconnections may be arranged on both sides, with vertical conductive vias to connect the top and the bottom, or else connections on the edge of the support.
  • the two sheets of plastic material 65 and 70 which will be glued to the support may have recesses at the level of the LEDs and photodiodes, in order to fill them later using a transparent material 75 (glue, transparent resin).
  • a variant of this embodiment consists in integrating the photodiodes into the electronic chip, and in placing the chip under the location provided by the fingers, near the LEDs. This makes it possible to reduce the number of electronic elements, and therefore the costs.

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Abstract

L'invention concerne les systèmes d'authentification de personnes. Selon l'invention, on propose d'intégrer sur une carte à puce destinée à être utilisée dans un lecteur de carte classique un capteur d'informations spectrales relatives à la peau de la personne qui tient la carte à puce entre son pouce et son index. La reconnaissance spectrale utilise des diodes électroluminescentes (12) et des photodiodes (14), montées sur un substrat souple comportant des pistes d'interconnexion entre les diodes électroluminescentes et les photodiodes d'une part, un processeur contenu dans la puce de la carte à puce d'autre part.

Description

PROCEDE ET DISPOSITIF DE SECURISATION PAR RECONNAISSANCE
DE PERSONNE
L'invention concerne les dispositifs de sécurisation par cartes à puces, destinés à des applications où un haut niveau de sécurité est requis contre les risques de fraude.
La carte à puce permet de valider de nombreuses opérations grâce à son système d'identification incorporé à son microprocesseur. La technique la plus utilisée pour vérifier que son porteur est bien son propriétaire est une authentification par un code à 4 chiffres (code PIN, "personal identification number"). Cette technique offre le gros avantage de demander très peu de ressources en calcul, car il s'agit d'une simple comparaison binaire, et les techniques de cryptage pour sécuriser les échanges avec le monde extérieur sont connues depuis longtemps.
Le gros défaut de la protection à l'aide des 4 chiffres, et par extension par n'importe quel mot de passe, est qu'elle n'identifie qu'un élément connu par la personne (et un élément détenu par la personne puisqu'elle présente une carte à puce), mais non la personne elle-même. Les techniques biométriques d'identification par empreintes digitales, par reconnaissance vocale, faciale, par l'iris, etc., pallient ce défaut et rendent ia fraude nettement plus difficile puisqu'elle se fondent sur une reconnaissance de la personne elle-même.
Les techniques biométriques requièrent un capteur pour saisir l'information biométrique (par exemple une caméra pour saisir une image de la face), une référence qui est stockée dans la mémoire de la carte à puce pour éviter toute falsification, et un processeur pour effectuer la comparaison entre la référence et l'information saisie par l'intermédiaire du capteur.
L'intégration du capteur et de l'ensemble des calculs directement sur la carte à puce a déjà été proposée, mais malheureusement, plusieurs obstacles freinent cette intégration : - le capteur est souvent trop épais pour une carte à puce standard. Par exemple, une caméra demande une optique incompatible avec la finesse de la carte - le capteur est souvent trop grand pour la carte à puce : pas question de capturer une empreinte palmaire par exemple
- presque toutes les techniques biométriques requièrent une puissance de calcul importante, non compatible avec la durée acceptable d'attente par un utilisateur. Il ne faut pas dépasser quelques secondes d'attente, alors qu'avec les puissances de calcul disponibles sur la carte à puce, cela demanderait plusieurs minutes. Si l'on place le capteur biométrique sur la carte à puce, alors il faut pouvoir saisir l'information biométrique lorsque la carte est insérée dans le lecteur, ou alors avant son insertion ou utiliser une carte sans contact, mais alors se posent des problèmes sérieux d'alimentation, car la carte doit être autonome donc avoir sa propre batterie. Pour les cartes sans contact, à transmission d'énergie par rayonnement radiofréquence, la puissance collectée par le rayonnement est bien trop faible pour un capteur biométrique. Il est donc souhaitable d'utiliser une technique biométrique qui permette la capture de l'information biométrique lorsque la carte est insérée. Afin d'économiser la place en mémoire, il est souhaitable que la référence stockée sur la carte soit la plus petite possible. Un code PIN occupe moins de 4 octets. Idéalement, il faudrait que le capteur soit aussi capable de détecter des faux. Par exemple, dans le cas de l'empreinte digitale, il est souhaitable de détecter si on a affaire à un doigt vivant, et non un doigt coupé ou factice.
Une technique de reconnaissance basée sur la forme de la pulsation cardiaque a déjà été proposée, mais n'a pas encore prouvé ses performances -qui ne seront pas aussi précises que celles des empreintes digitales- et n'a donné aucune réalisation pratique à ce jour.
La détection du sang (pouls, taux d'oxygène de l'hémoglobine) par des moyens optiques couramment utilisés en médecine (LED infrarouge de longueur d'onde adaptée + photodiode) semble offrir une solution intéressante, mais sera trompée par une pellicule de matière plastique posée sur un vrai doigt, voire par une matière plastique ayant la « couleur » adaptée dans l'infrarouge pour un système simple. De plus, il faut au moins attendre un battement cardiaque entier, ce qui peut être assez long dans le cas de certains sportifs, et donc peu commode. Dans la proposition de brevet US 2002/0009213, une technique d'analyse spectrale de la peau, et plus précisément du derme de certaines parties du corps, est proposée.
Elle nécessite d'éclairer la peau avec plusieurs diodes électroluminescentes (LED) de diverses couleurs, et d'analyser la lumière transmise par la peau à diverses distances, en utilisant quelques photodiodes pour en mesurer les caractéristiques : plus la distance entre l'émetteur de lumière et le capteur est importante, et plus on obtient des caractéristiques du derme en profondeur. De plus certaines bandes de fréquences (vers l'infrarouge) sont très sensibles à la présence du sang. Le nombre de photodiodes et de LEDs sera limité par le fait qu'il faut les assembler individuellement, et donc le coût associé augmente très vite.
Selon l'invention, on propose d'intégrer sur une carte à puce destinée à être utilisée dans un lecteur de carte classique un capteur d'informations spectrales relatives à la peau de la personne qui tient la carte à puce entre son pouce et son index, en vue de l'authentification de la personne qui tient la carte.
La reconnaissance spectrale nécessite des diodes électroluminescentes (ci-après désignées par LEDs) et des photodiodes, qui seront montées sur un substrat souple et individuellement (ou par petits groupes), afin de préserver la flexibilité de l'ensemble. Ce substrat comportera les pistes électriques assurant l'interconnexion entre les diodes électroluminescentes et ies photodiodes d'une part, un processeur contenu dans la puce de la carte à puce d'autre part. Ce substrat sera compatible avec les techniques d'encapsulation de la carte à puce, laissant apparentes les LEDs et photodiodes (ou alors utilisant un matériau transparent).
La reconnaissance spectrale de la peau nécessite une puissance de calcul réduite (un processeur 8 bit est suffisant), et la taille de la référence est faible: tout ceci est compatible avec les technologies employées aujourd'hui. L'électronique de traitement des informations spectrales en vue d'une authentification ou d'une identification de personne sera contenue dans la carte à puce et la carte délivrera l'information de reconnaissance ou d'identification.
Avantageusement, on utilisera les deux cotés de la carte à puce pour acquérir l'information biométrique : on pourra mesurer simultanément les caractéristiques spectrales du pouce et de l'index, la carte étant tenue entre ces deux doigts au moment de son insertion dans un lecteur de carte à puce classique. Ceci rendra une contrefaçon encore plus difficile à réaliser.
De plus, en cas d'éclairage intense, en particulier au soleil, au moins une des faces (la face inférieure, vers le sol) sera à l'ombre, et donc pourra fonctionner à coup sûr.
Si la carte possède ses propres ressources d'énergie, il sera possible de faire la capture des informations spectrales juste avant l'insertion dans le lecteur. Il est avantageux de prévoir sur la carte des moyens pour détecter la saisie de la carte entre le pouce et l'index pour démarrer cette acquisition. Si la carte ne possède pas ses ressources propres en énergie, c'est le lecteur de carte qui les fournit.
Il est préférable d'utiliser la bande spectrale sensible à l'hémoglobine, dans l'infrarouge, pour s'assurer que le doigt est vivant. On pourra aussi associer une mesure du pouls cardiaque pour rendre l'ensemble plus robuste à la contrefaçon, ainsi qu'une mesure du taux d'oxyhémoglobine. Il faudra alors que l'utilisateur tienne la carte au moins le temps nécessaire à une mesure, soit 2 à 3 battements cardiaques.
Les diodes électroluminescentes nécessaires à l'éclairement de la peau pourront émettre à différentes longueurs d'onde en lumière visible ou proche infrarouge, parmi lesquelles de préférence une longueur d'onde dans la bande d'absorption du sang.
L'authentification peut être complétée par d'autres dispositifs et notamment une reconnaissance d'empreinte digitale par un capteur également présent sur la puce et disposé à côté des moyens de capture d'informations spectrales de manière à se placer également sous un doigt lorsque la carte est tenue à la main.
D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description détaillée qui suit et qui est faite en référence aux dessins annexés dans lesquels :
- la figure 1 représente un dispositif selon l'invention ;
- la figure 2 représente une variante de réalisation ;
- la figure 3 représente une étape de fabrication de la carte à puce ; - la figure 4 représente la carte à puce terminée.
Sur la figure 1, on voit une carte à puce 10 de format standard, quelques centimètres de côté, quelques dixièmes de millimètre d'épaisseur, tenue en pratique entre le pouce 30 et l'index 40 d'une personne qui utilise la carte dans un lecteur non représenté.
La carte comporte classiquement une puce électronique 20 en silicium, capable d'exécuter un certain nombre de fonctions de traitement de signal en relation avec le lecteur de cartes ; des contacts électriques sont en principe prévus sur la carte pour la communication avec le lecteur ; toutefois des cartes permettant une communication sans contact avec le lecteur existent aussi, et les contacts n'ont donc pas été représentés sur la figure 1.
Pour être insérée dans un lecteur de carte, la carte est prise entre le pouce et l'index en un endroit qui ne comporte pas de contacts. Sur la figure 1, le côté qui porte les contacts est le côté droit de la figure, et le côté de préhension de la carte est le côté gauche. Une marque visible est de préférence tracée sur la carte pour indiquer l'endroit par lequel la carte doit être saisie entre le pouce et l'index. Selon l'invention, la carte à puce comporte, à cet endroit, un dispositif constituant un capteur d'informations spectrales relatives à la peau d'au moins un des deux doigts qui tiennent la carte. Ce capteur comprend en pratique au moins une diode électroluminescente (LED) 12 éclairant le doigt et au moins une photodiode 14 capable de fournir un signai électrique représentant la fraction de lumière reçue sur la photodiode 14 en provenance de la LED 12 après traversée de la peau et diffusion dans la peau.
De préférence, la carte comporte plusieurs LEDs et plusieurs photodiodes ; les LEDs émettent de préférence à plusieurs longueurs d'onde, pour permettre la constitution d'une sorte d'empreinte spectrale caractéristique de l'individu qui tient la carte dans sa main. Les LEDs et les photodiodes nécessaires à la capture de cette empreinte spectrale sont insérées dans l'épaisseur de la carte. Ces éléments électroniques seront soudés ou collés sur un support, de préférence flexible, interconnecté électriquement à l'aide de fils de liaison jusqu'à la puce 20 de la carte à puce : la puce est en général située dans la carte à l'aplomb des contacts de la carte lorsqu'il y a des contacts. La puce électronique 20 de la carte comporte un microprocesseur pour piloter les LEDs, pour lire l'information envoyée par les photodiodes éclairées par les LEDs, pour analyser cette information et effectuer les calculs nécessaires à la vérification de la concordance entre les informations spectrales reçues et les données d'empreinte spectrale préenregistrées et relatives à la personne qui tient la carte.
Une partie des calculs relatifs à l'identification de la personne peut être faite à l'extérieur de la carte à puce, la carte se contentant d'envoyer des données relatives à l'empreinte détectée. Cette solution est cependant moins satisfaisante du point de vue de la sécurité.
Une amélioration notable du niveau de reconnaissance et de la sécurité sera réalisée par le placement des LEDs et photodiodes de chaque coté de la carte à puce. Lorsque l'on saisira la carte, généralement entre le pouce et l'index, il sera possible de lire l'information spectrale de chaque coté, et au moins du coté ombragé (dessous) en cas d'éclairage intense.
La figure 2 représente la configuration de la carte à puce dans ce cas, avec des LEDs 12 et des photodiodes 14 sur la face supérieure de la carte et des LEDs 12' et des photodiodes 14' sur la face inférieure de la carte. Dans le cas des figures 1 et 2, les photodiodes sont réalisées séparément de la puce de silicium, mais on comprendra qu'on pourrait également réaliser les photodiodes sous forme intégrée sur la puce de silicium dans ia mesure où les LEDs émettent à des longueurs d'onde que le silicium est capable de détecter, ce qui est le cas entre le proche ultraviolet et le proche infrarouge. Dans ce cas, la puce n'est pas placée à l'endroit des contacts standard de la carte à puce mais à l'endroit de préhension de la carte. Elle est reliée aux contacts (dans le cas d'une carte avec contacts) par des connexions électriques noyées dans la matière plastique de la carte.
L'émission lumineuse par les LEDs est de préférence dans le rouge et le proche infrarouge, pour lesquels il y a une bonne pénétration de la lumière à l'intérieur de la peau.
La capture du spectre de la peau consiste en pratique à mesurer la réponse optique de la peau à une excitation lumineuse pour différentes longueurs d'onde optiques. Il faut éviter de mesurer la lumière directement réfléchie par la surface ou les couches superficielles de la peau (stratum corneum). En effet, l'information particulière à chaque individu se situe plutôt dans la structure du derme. Il faut donc que l'émetteur de lumière (LED) soit séparé du capteur de lumière (photodiode) de manière à ce que seule la lumière qui a traversé la peau parvienne au capteur, en minimisant la fraction de lumière qui peut parvenir directement ou après simple réflexion sur la peau de la LED au capteur. Le choix de la distance entre émetteur de lumière et détecteur permet de limiter l'influence de la réflexion directe.
On pilotera les LEDs de préférence directement à l'aide de la puce de silicium 20 qui peut contenir toute l'électronique nécessaire à la détection d'empreinte et à la détection d'informations spectrales.
On pourra aussi intégrer l'algorithme de reconnaissance de personne sur la puce silicium, ce qui rendra l'ensemble encore moins coûteux. Cet algorithme consistera le plus souvent en une comparaison de mesures spectrales actuellement effectuées avec un ensemble de mesures spectrales préenregistrées, associées à un individu (comparaison simple pour vérification d'identité) ou plusieurs individus (comparaison multiple pour identification d'une personne parmi plusieurs).
On peut utiliser cette technique avec des LEDs au dessus et au dessous de la carte soit pour doubler les mesures et ainsi augmenter les performances de reconnaissance, soit mettre par exemple la moitié des LEDs en haut et l'autre en bas, et effectuer des mesures simultanément dans le but de diminuer le temps de lecture de l'empreinte spectrale. Le temps de lecture étant déjà très court, on préférera doubler les mesures pour rendre l'ensemble plus résistant à la contrefaçon. Afin de s'assurer que l'objet mesuré est bien un doigt vivant (pas un faux doigt en latex, ni un doigt coupé), on préférera effectuer au moins une mesure dans le domaine d'absorption du sang (infrarouge), mesure qui aura un poids important dans l'acceptation de l'identification. Au moins une LED émettant à une longueur d'onde dans la bande d'absorption du sang sera utilisée.
On pourra aussi mesurer le pouls sanguin et le taux d'oxygène dans le sang, mais il faudra alors accepter de tenir la carte à puce plusieurs secondes, le temps de faire la mesure, ce qui sera moins commode à l'usage. La reconnaissance spectrale n'a pas des performances de reconnaissance aussi importantes que l'empreinte digitale par exemple. Dans le cas d'une carte à puce, il s'agira en pratique surtout de faire de l'authentification dans le mode de vérification, c'est-à-dire que l'on cherche 5 simplement à vérifier le porteur de la carte, et non dans le mode d'identification d'un individu parmi plusieurs individus dont les caractéristiques sont stockées dans une base de données. Les performances devraient être suffisantes pour un niveau de sécurité moyen, mais si l'on cherche un très haut niveau de sécurité, alors il faudra ajouter un o autre élément de vérification.
On combinera alors l'empreinte spectrale avec l'empreinte digitale, et plus particulièrement la technique à balayage qui donnera des taux de reconnaissance élevés, ou la reconnaissance vocale ou tout autre forme de biométrie. La capture d'empreinte digitale, statique ou à balayage peut en 5 particulier utiliser un capteur optique ou thermique ou capacitif ou à pression. Le moyen d'authentification supplémentaire est de préférence sur la carte, mais il peut aussi utiliser des signaux provenant de l'extérieur de la carte.
L'empreinte digitale sera privilégiée comme moyen d'authentification supplémentaire car le doigt étant déjà en contact avec la 0 carte à puce, la capture de l'empreinte digitale peut être réalisée en même temps sur la carte, mais cela nécessitera plus de ressource de calcul et l'ajout d'un capteur, capteur qui pourra éventuellement inclure les photodiodes.
Pour la réalisation de l'invention, on pourra assembler l'ensemble 5 des éléments relatifs à la capture d'empreinte spectrale, et les éléments relatifs aux techniques biométriques additionnelles, ainsi que la batterie dans le cas d'une carte ayant une certaine autonomie, sur un support souple (flex) 50 comportant des lignes d'interconnexions 60 entre les éléments. Ce support souple sera ensuite pris en sandwich dans la matière plastique qui constituera la carte à puce.
La figure 3 représente, en vue latérale et en vue de dessus, le support 50 avant qu'il ne soit enfermé entre deux feuilles de matière plastique de protection.
La figure 4 représente la carte à puce réalisée, avec ses contacts extérieurs 80. Les divers éléments seront disposés de manière à autoriser une flexibilité finale compatible avec les normes des cartes à puce. En particulier, ils ne seront pas mis trop proche les uns des autres. Les LEDs 12 et les photodiodes 14 seront disposées de manière à permettre un placement naturel dans la pince formée par les deux doigts.
Dans le cas où une LED est réservée comme indicateur de fonction à l'utilisateur, par exemple pour indiquer que l'opération est terminée positivement (vert) ou négativement (rouge), elle sera placée en dehors du champ de préhension de la carte. Cette LED, et éventuellement d'autres LED de signalisation, est commandée par la puce en relation avec les opérations d'authentification de la personne.
Une sérigraphie adéquate sera dessinée sur la carte pour montrer l'emplacement des doigts et la LED indicatrice.
Les interconnexions pourront être disposées des deux cotés, avec des vias conducteurs verticaux pour relier le dessus et le dessous, ou alors des connexions sur la tranche du support.
Les deux feuilles de matière plastique 65 et 70 qui seront collées sur le support pourront avoir des évidements au niveau des LEDs et photodiodes, afin de les remplir plus tard à l'aide d'une matière transparente 75 (colle, résine transparente).
Une variante de cette réalisation consiste à intégrer les photodiodes dans la puce électronique, et à placer la puce sous l'emplacement prévu par les doigts, près des LED. Ceci permet de diminuer le nombre d'éléments électroniques, et donc les coûts.

Claims

REVENDICATIONS
1. Carte à puce (10) caractérisé en ce qu'elle comporte, en vue de l'authentification de la personne qui tient la carte, un capteur d'informations spectrales relatives à la peau de la personne qui tient la carte à puce entre son pouce et son index.
2. Carte à puce selon la revendication 1 , caractérisée en ce que le capteur comporte au moins une diode électroluminescente (12) et une photodiode (14).
3. Carte à puce selon la revendication 2, caractérisée en ce que les diodes électroluminescentes et les photodiodes sont montées sur un substrat souple (50) comportant des pistes d'interconnexion électrique (60) entre les diodes électroluminescentes et photodiodes d'une part, la puce de la carte d'autre part.
4. Carte à puce selon la revendication 3, caractérisée en ce que le substrat souple est inséré entre deux feuilles de matière plastique, une fenêtre transparente (75) étant ménagée au dessus des diodes électroluminescentes d'une part, des photodiodes d'autre part.
5. Carte à puce selon l'une des revendications 2 à 4 caractérisée en ce qu'elle comporte des diodes électroluminescentes et des photodiodes de chaque côté de la carte pour effectuer une reconnaissance spectrale sur les deux doigts qui tiennent la carte.
6. Carte à puce selon l'une des revendications 2 à 5, caractérisée en ce qu'au moins une diode électroluminescente émet dans une bande spectrale d'absorption du sang.
7. Carte à puce selon l'une des revendications 2 à 6, caractérisée en ce qu'elle comporte en outre des moyens de mesure du pouls cardiaque et/ou des moyens d'évaluation du taux d'oxyhémoglobine, en vue d'améliorer l'authentification de la personne.
8. Carte à puce selon l'une des revendications 2 à 7, caractérisée en ce qu'elle comporte des diodes électroluminescentes émettant à différentes longueurs d'onde.
9. Carte à puce selon l'une des revendications 1 à 8, caractérisée en ce qu'elle comporte au moins une photodiode incorporée à la puce.
10. Carte à puce selon l'une des revendications 1 à 9, caractérisée en ce que la puce comporte des moyens de traitement électronique d'informations spectrales issues du capteur, pour permettre une authentification de la personne qui tient la carte.
11. Carte à puce selon l'une des revendications 1 à 10, caractérisée en ce que la puce comporte une mémoire contenant des données biométriques enregistrées, relative à la personne titulaire de la carte.
12. Carte à puce selon l'une des revendications 1 à 11, caractérisée en ce qu'elle comporte en outre des moyens pour détecter la saisie de la carte entre le pouce et l'index pour démarrer l'acquisition d'informations spectrales par le capteur.
13. Carte à puce selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce qu'elle comporte d'autres moyens d'authentification de la personne, pour améliorer la sécurité de l'authentification, ces moyens étant sur la carte ou utilisant des informations provenant de l'extérieur de la carte.
14. Carte à puce selon la revendication 13, caractérisé en ce que le moyen d'authentification supplémentaire est un capteur d'empreinte digitale, notamment optique, statique ou à balayage.
15. Carte à puce selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce qu'elle comporte au moins une diode électroluminescente commandée par la puce, pour fournir une information visuelle relative à l'opération d'authentification.
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Families Citing this family (30)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7890158B2 (en) 2001-06-05 2011-02-15 Lumidigm, Inc. Apparatus and method of biometric determination using specialized optical spectroscopy systems
WO2004090786A2 (fr) 2003-04-04 2004-10-21 Lumidigm, Inc. Capteur biometrique multispectral
US7751594B2 (en) 2003-04-04 2010-07-06 Lumidigm, Inc. White-light spectral biometric sensors
US7460696B2 (en) 2004-06-01 2008-12-02 Lumidigm, Inc. Multispectral imaging biometrics
US7668350B2 (en) 2003-04-04 2010-02-23 Lumidigm, Inc. Comparative texture analysis of tissue for biometric spoof detection
US8229185B2 (en) 2004-06-01 2012-07-24 Lumidigm, Inc. Hygienic biometric sensors
US8787630B2 (en) 2004-08-11 2014-07-22 Lumidigm, Inc. Multispectral barcode imaging
US7801338B2 (en) 2005-04-27 2010-09-21 Lumidigm, Inc. Multispectral biometric sensors
US8175346B2 (en) 2006-07-19 2012-05-08 Lumidigm, Inc. Whole-hand multispectral biometric imaging
CN103336941A (zh) 2006-07-19 2013-10-02 光谱辨识公司 多重生物测定多谱成像器
US7995808B2 (en) 2006-07-19 2011-08-09 Lumidigm, Inc. Contactless multispectral biometric capture
US8355545B2 (en) 2007-04-10 2013-01-15 Lumidigm, Inc. Biometric detection using spatial, temporal, and/or spectral techniques
US7804984B2 (en) 2006-07-31 2010-09-28 Lumidigm, Inc. Spatial-spectral fingerprint spoof detection
US7801339B2 (en) 2006-07-31 2010-09-21 Lumidigm, Inc. Biometrics with spatiospectral spoof detection
US20080061149A1 (en) * 2006-09-11 2008-03-13 Colin Tanner Proximity payment card with security interlock
CN101641049A (zh) 2007-03-21 2010-02-03 光谱辨识公司 基于局部一致特征的生物测定
CN102576408A (zh) 2009-08-26 2012-07-11 光谱辨识公司 多路复用的生物计量成像和双成像器生物计量传感器
US8570149B2 (en) 2010-03-16 2013-10-29 Lumidigm, Inc. Biometric imaging using an optical adaptive interface
US8844125B2 (en) * 2011-01-14 2014-09-30 Harris Corporation Method of making an electronic device having a liquid crystal polymer solder mask and related devices
WO2016028864A1 (fr) 2014-08-22 2016-02-25 Intelligent Technologies International, Inc. Dispositif, système et procédé de test sûr
US10540907B2 (en) 2014-07-31 2020-01-21 Intelligent Technologies International, Inc. Biometric identification headpiece system for test taking
WO2016024476A1 (fr) 2014-08-15 2016-02-18 株式会社村田製作所 Capteur d'informations biologiques
US10410535B2 (en) 2014-08-22 2019-09-10 Intelligent Technologies International, Inc. Secure testing device
US10438106B2 (en) * 2014-11-04 2019-10-08 Intellignet Technologies International, Inc. Smartcard
US10678958B2 (en) 2015-12-28 2020-06-09 Intelligent Technologies International, Inc. Intrusion-protected memory component
JP6738042B2 (ja) * 2016-04-27 2020-08-12 大日本印刷株式会社 センサー装置、及びｉｃカード
US10984304B2 (en) 2017-02-02 2021-04-20 Jonny B. Vu Methods for placing an EMV chip onto a metal card
KR102550415B1 (ko) * 2018-05-09 2023-07-05 삼성전자주식회사 Led 장치 및 이를 이용한 led 램프
USD956760S1 (en) * 2018-07-30 2022-07-05 Lion Credit Card Inc. Multi EMV chip card
EP3754540B1 (fr) * 2019-04-25 2022-07-27 Shenzhen Goodix Technology Co., Ltd. Appareil de reconnaissance optique d'empreintes digitales,dispositif électronique, et procédé de reconnaissance d'empreintes digitales

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SE425704B (sv) * 1981-03-18 1982-10-25 Loefberg Bo Databerare
JPS6437934A (en) * 1987-08-04 1989-02-08 Meteoola Syst Kk Fingerprint detector
AT405218B (de) * 1995-12-21 1999-06-25 Siemens Ag Oesterreich Identifikationssystem mit elektronischer chipkarte
DE19618144C1 (de) * 1996-01-05 1997-04-10 Ziegler Hans Berndt Dr Karte mit Fingerabdruck
US7890158B2 (en) * 2001-06-05 2011-02-15 Lumidigm, Inc. Apparatus and method of biometric determination using specialized optical spectroscopy systems
US6560352B2 (en) * 1999-10-08 2003-05-06 Lumidigm, Inc. Apparatus and method of biometric identification or verification of individuals using optical spectroscopy
GB9725571D0 (en) * 1997-12-04 1998-02-04 Philips Electronics Nv Electronic apparatus comprising fingerprint sensing devices
JPH11184992A (ja) * 1997-12-24 1999-07-09 Casio Comput Co Ltd Ｉｃカードおよびｉｃカードが挿入される装置
US6360953B1 (en) * 1998-07-15 2002-03-26 Magnex Corporation Secure print sensing smart card with on-the-fly-operation
WO2001031577A1 (fr) * 1999-10-28 2001-05-03 A-Tronic Mgm Ag Support de donnees et procede de lecture d'informations
US7796013B2 (en) * 2000-01-10 2010-09-14 Ensign Holdings Device using histological and physiological biometric marker for authentication and activation

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
See references of WO2004068388A2 *

Also Published As

Publication number Publication date
KR20060015459A (ko) 2006-02-17
FR2850191A1 (fr) 2004-07-23
WO2004068388A2 (fr) 2004-08-12
FR2850191B1 (fr) 2006-04-28
WO2004068388A3 (fr) 2004-09-10
WO2004068388A8 (fr) 2005-11-17
CA2513619A1 (fr) 2004-08-12
US20090008459A1 (en) 2009-01-08
JP2006518235A (ja) 2006-08-10
CN1739114A (zh) 2006-02-22

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