EP2622538A1 - Procédé d'authentification de position à l'aide de photographies. - Google Patents
Procédé d'authentification de position à l'aide de photographies.Info
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- EP2622538A1 EP2622538A1 EP11754432.0A EP11754432A EP2622538A1 EP 2622538 A1 EP2622538 A1 EP 2622538A1 EP 11754432 A EP11754432 A EP 11754432A EP 2622538 A1 EP2622538 A1 EP 2622538A1
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- G—PHYSICS
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- G06V—IMAGE OR VIDEO RECOGNITION OR UNDERSTANDING
- G06V20/00—Scenes; Scene-specific elements
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- G—PHYSICS
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- G06V20/00—Scenes; Scene-specific elements
- G06V20/50—Context or environment of the image
- G06V20/56—Context or environment of the image exterior to a vehicle by using sensors mounted on the vehicle
Definitions
- the present invention relates to a method of authenticating the position of a user of a navigation system and / or services accessible according to the geographical position.
- the method according to the invention has a dual purpose.
- the method according to the invention makes it possible to authenticate the position of a user of a positioning system, for example by satellites, whereas said position can be counterfeited, or fraudulently, by a third party who issues positioning messages falsified, or by the user himself who communicates a wrong position. This can for example be implemented, particularly for fraud purposes, in the context of services accessible in certain geographic areas only.
- the method according to the invention can make it possible to detect an erroneous position established by a navigation system, because of the poor quality of satellite reception, for example.
- the general problem lies in the manner in which it would be possible to authenticate the position communicated by the device of the user. If it uses positioning signals emitted by a satellite positioning system, a known solution would be to use hardened, encrypted signals that are almost impossible to counterfeit. But, on the one hand, it is not accepted that a current or future satellite positioning system is able to provide such hardened positioning signals. Moreover, in constrained environments in which satellite reception is poor, the number of visible satellites would potentially not be sufficient to allow authentication of the user's position.
- the present invention therefore proposes to use an on-board photographing capability by the user to make one or more photographs of the user's environment near the position at authenticate.
- the method according to the invention then proposes to compare this or these photographs to at least one reference photograph, georeferenced in a certain way, and corresponding to the geographical position communicated by the user.
- the subject of the invention is a method of authenticating a user's real geographical position, a theoretical geographic position of the user being provided by a navigation system or by said user, using a database comprising a set of georeferenced photographs, said user being provided with a device capable of taking photographs, characterized in that said authentication method comprises:
- the discrete and random characters of the taking of photographs aim in particular to reinforce the security of the authentication of the position.
- said photograph is encrypted.
- said photograph is taken anonymously, so that the user is not identified.
- the comparison of said photograph taken with said reference photograph comprises an algorithm comprising a first phase of defining a set of characteristic points of said photograph taken and of said reference photograph and a second phase of comparison of said characteristic points of said photograph taken at said characteristic points of said reference photograph.
- the comparison of said photograph taken with said reference photograph comprises a learning phase.
- the database comprises a set of photographs taken randomly by a set of users.
- Figure 1 the diagram of an example of photography taken near the theoretical geographic position to authenticate
- Figure 2 the diagram of an example of a reference photograph of the actual geographic position of the user.
- the invention solves the problem of counterfeit positions, particularly in the context of a satellite positioning system whose positions provided would be falsified voluntarily, by said users or by third parties.
- the present invention makes it possible to authenticate a position in a simple manner, by avoiding the need to produce completely hardened reception boxes for the users or to transmit cured positioning signals to the navigation systems.
- the proposed solution is to take a photograph of the environment of the user whose position must be authenticated, using an embedded device embedded by the user.
- One or more photographs is taken when the user is near the geographical position to be authenticated.
- the exact moment of photography is preferably pseudo-random, so that the user can not anticipate the exact position at which the photograph is taken.
- the photograph or photographs taken is then associated with the theoretical geographical position of the user.
- the photograph (s) taken and the theoretical geographical position may be encrypted.
- the invention then comprises a step of comparing said one or more photographs taken with at least one reference photograph.
- the method according to the invention exploits a database comprising a set of georeferenced reference photographs, that is to say whose geographic coordinates are known. These reference photographs may have been obtained by specific survey campaigns and / or by the use of all photographs taken in a pseudo-random manner by all users, and whose geographical position has already been authenticated.
- the photograph or photographs taken by an integrated box embedded by the user are performed without the knowledge of said user.
- the exploitation of this or these photographs can be anonymous, that is to say that it can not be associated with the identity of a user.
- the method according to the invention provides the use of known image recognition algorithms.
- the step of comparing the at least one photograph taken with at least one georeferenced reference photograph comprises a step of defining characteristic points in each photograph taken and in each reference photograph and a step of comparing said points. characteristics of the photograph (s) taken and the reference photograph (s).
- the integrated box that it embeds carries a photograph as shown schematically in Figure 1 corresponding to said actual position.
- the method according to the invention is able, by means of the implementation of recognition algorithms of image, to declare the theoretical geographic position communicated by the user as invalid.
- recognition algorithms are indeed able to detect characteristic differences, in particular by comparing characteristic points chosen at the level of the houses located on the left of the images in FIGS. 1 and 2.
- the method compares the photograph taken schematically in Figure 1 with a reference photograph similar to Figure 1; thus, the method according to the invention is able to authenticate the geographical position of the user.
- the main advantage of the invention is that it makes it possible to authenticate the position of a user of a navigation system simply and economically.
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Abstract
L'invention consiste en un procédé d'authentification d'une position géographique réelle d'un utilisateur, une position géographique théorique de l'utilisateur étant fournie par un système de navigation ou par ledit utilisateur, à l'aide d'une base de donnée comprenant un ensemble de photographies géoréférencées, ledit utilisateur étant doté d'un dispositif apte à effectuer des photographies, caractérisé en ce que ledit procédé d'authentification comprend : ° une première étape de prise d'au moins une photographie de l'environnement de l'utilisateur effectuée à un instant aléatoire et à proximité de la position géographique réelle à authentifier, · une deuxième étape de comparaison de ladite photographie prise à au moins une photographie de référence choisie dans la base de données et correspondant à la position géographique théorique, de manière à authentifier la position géographique théorique fournie comme étant la position géographique réelle de l'utilisateur si ladite photographie prise correspond à ladite photographie de référence, ou à déclarer invalide ladite position géographique théorique dans le cas contraire.
Description
Procédé d'authentification de position à l'aide de photographies.
La présente invention concerne un procédé d'authentification de la position d'un utilisateur d'un système de navigation et / ou de services accessibles en fonction de la position géographique.
Plus précisément, le procédé selon l'invention poursuit un double objectif. Premièrement, le procédé selon l'invention permet d'authentifier la position d'un utilisateur d'un système de positionnement, par satellites par exemple, alors que ladite position peut être contrefaite, soit frauduleusement, par un tiers qui émet des messages de positionnement falsifiés, ou par l'utilisateur lui-même qui communique une position erronée. Ceci peut par exemple être mis en uvre, à des fins de fraude notamment, dans le contexte de services accessibles dans certaines zones géographiques uniquement. Deuxièmement, le procédé selon l'invention peut permettre de détecter une position erronée établie par un système de navigation, en raison de la mauvaise qualité de réception satellite par exemple.
Ainsi, dans le contexte d'un utilisateur doté d'un dispositif apte à communiquer sa position, le problème général réside dans la manière dont il serait possible d'authentifier la position communiquée par le dispositif de l'utilisateur. S'il est utilisateur des signaux de positionnements émis par un système de positionnement par satellites, une solution connue serait d'utiliser des signaux durcis, cryptés, quasiment impossibles à contrefaire. Mais, d'une part, il n'est pas acquis qu'un système de positionnement par satellites actuels ou futurs soit en mesure de fournir de tels signaux de positionnement durcis. De plus, dans des environnements contraints dans lesquels la réception satellite est mauvaise, le nombre de satellites visibles ne serait potentiellement pas suffisant pour permettre une authentification de la position de i'utilisateur. Une solution consiste à pourvoir l'utilisateur d'un dispositif durci destiné à communiquer sa position, mais selon l'état de la technique, cela impliquerait une mise en œuvre excessivement contraignante et coûteuse, pour les opérateurs commerciaux comme pour les utilisateurs.
Pour résoudre ie problème technique général de manière originale, la présente invention propose par conséquent d'utiliser une capacité de prise de photographie embarquée par l'utilisateur pour effectuer une ou des photographies de l'environnement de l'utilisateur à proximité de la position à authentifier. Le procédé selon l'invention propose alors de comparer cette ou ces photographies à au moins une photographie de référence, géoréférencée de manière certaine, et correspondant à la position géographique communiquée par l'utilisateur. Ainsi, l'invention a pour objet un procédé d'authentification d'une position géographique réelle d'un utilisateur, une position géographique théorique de l'utilisateur étant fournie par un système de navigation ou par ledit utilisateur, à l'aide d'une base de donnée comprenant un ensemble de photographies géoréférencées, ledit utilisateur étant doté d'un dispositif apte à effectuer des photographies caractérisé en ce que ledit procédé d'authentification comprend :
• une première étape de prise d'au moins une photographie de l'environnement de l'utilisateur effectuée à un instant aléatoire et à proximité de la position géographique réelle à authentifier,
« une deuxième étape de comparaison de ladite photographie prise à au moins une photographie de référence choisie dans la base de données et correspondant à la position géographique théorique, de manière à authentifier la position géographique théorique fournie comme étant la position géographique réelle de l'utilisateur si ladite photographie prise correspond à ladite photographie de référence, ou à déclarer invalide ladite position géographique théorique dans le cas contraire.
Les caractères discret et aléatoire de la prise de photographies, visent notamment à renforcer la sécurité de l'authentification de la position.
Selon une variante de l'invention, lors de la première étape, ladite photographie est cryptée.
Selon une variante de l'invention, lors de la première étape, ladite photographie est prise de manière anonyme, de telle sorte que l'utilisateur ne soit pas identifié.
Selon une variante de l'invention, lors de la deuxième étape, la comparaison de ladite photographie prise à ladite photographie de référence
comprend un algorithme comportant une première phase de définition d'un ensemble de points caractéristiques de ladite photographie prise et de ladite photographie de référence et une deuxième phase de comparaison desdits points caractéristiques de ladite photographie prise auxdits points caractéristiques de ladite photographie de référence.
Selon une variante de l'invention, lors de la deuxième étape, la comparaison de ladite photographie prise à ladite photographie de référence comprend une phase d'apprentissage.
Selon une variante de l'invention, fa base de données comprend un ensemble de photographies prises de façon aléatoire par un ensemble d'utilisateurs.
D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à l'aide de la description qui suit faite en regard des dessins annexés qui représentent :
• la figure 1 : le schéma d'un exemple de photographie prise à proximité de la position géographique théorique à authentifier ;
• la figure 2 : le schéma d'un exemple de photographie de référence de la position géographique réelle de l'utilisateur.
L'invention permet de résoudre le problème de positions contrefaites, notamment dans le cadre d'un système de positionnement par satellites dont les positions fournies seraient falsifiées volontairement, par lesdits utilisateurs ou par des tiers.
En particulier, de tels agissements seront probablement de plus en plus fréquents dans le contexte de services payants depuis certaines zones géographiques ou de zones géographiques à péage.
La présente invention permet d'authentifier une position de manière simple, en s'affranchissant de la nécessité de produire des boîtiers de réception totalement durcis pour les utilisateurs ou de faire émettre aux systèmes de navigation des signaux de positionnement durcis.
La solution proposée consiste à prendre une photographie de l'environnement de l'utilisateur dont il faut authentifier la position, à l'aide d'un appareil intégré embarqué par l'utilisateur. Une ou plusieurs photographies
est prise lorsque l'utilisateur se trouve à proximité de la position géographique à authentifier. L'instant exact de la prise de photographie est de préférence pseudo-aléatoire, de sorte que l'utilisateur ne peut anticiper la position exacte à laquelle ladite photographie est prise. Dans le procédé selon l'invention, la ou les photographies prises est ensuite associée à la position géographique théorique de l'utilisateur.
Afin d'éviter toute falsification postérieure à la prise de photographie, la ou les photographies prises et la position géographique théorique pourront être cryptées.
L'invention comprend ensuite une étape de comparaison de ladite ou desdites photographies prises à au moins une photographie de référence. Le procédé selon l'invention exploite une base de données comprenant un ensemble de photographies de référence géoréférencées, c'est-à-dire dont les coordonnées géographiques sont connues. Ces photographies de référence peuvent avoir été obtenues par des campagnes de relevés spécifiques et / ou par l'utilisation de l'ensemble des photographies prises de façon pseudo-aléatoire par l'ensemble des utilisateurs, et dont la position géographique a déjà été authentifiée.
Selon un mode de mise en oeuvre préféré du procédé selon l'invention, la ou les photographies prises par un boîtier intégré embarqué par l'utilisateur sont effectuées à l'insu dudit utilisateur. L'exploitation de cette ou de ces photographies peut être anonyme, c'est-à-dire qu'elle peut ne pas être associée à l'identité d'un utilisateur.
Afin de comparer la ou les photographies prises à au moins une photographie de référence géoréférencée, le procédé selon l'invention prévoit l'utilisation d'algorithmes connus de reconnaissance d'images. Ainsi, de manière préférée, l'étape de comparaison de la ou des photographies prises à au moins une photographie de référence géoréférencée comprend une étape de définition de points caractéristiques dans chaque photographie prise et dans chaque photographie de référence et une étape de comparaison desdits points caractéristiques, respectivement de la ou des photographies prises et de la ou des photographies de référence.
Ainsi, pour un utilisateur se trouvant à une position géographique réelle, le boîtier intégré qu'il embarque réalise une photographie telle que schématisée à la figure 1 correspondant à ladite position réelle. S'il
communique une position géographique théorique pour laquelle la base de données contient une photographie de référence telle que schématisée à la figure 2, le procédé selon l'invention est en mesure, par l'intermédiaire de la mise en œuvre d'algorithmes de reconnaissance d'image, de déclarer la position géographique théorique communiquée par l'utilisateur comme invalide. Ces algorithmes de reconnaissance d'image sont en effet en mesure de détecter des différences caractéristiques, notamment par la comparaison de points caractéristiques choisis au niveau des maisons situées sur la gauche des images sur les figures 1 et 2. A contrario, si l'utilisateur communique sa position géographique réelle, le procédé compare la photographie prise schématisée à la figure 1 à une photographie de référence similaire à la figure 1 ; ainsi, le procédé selon l'invention est en mesure d'authentifier la position géographique de l'utilisateur. En résumé, l'invention a pour principal avantage de permettre l'authentification de la position d'un utilisateur d'un système de navigation, de manière simple et économique.
Claims
1. Procédé d'authentification d'une position géographique réelle d'un utilisateur, une position géographique théorique de l'utilisateur étant fournie par un système de navigation ou par ledit utilisateur, à i'aide d'une base de donnée comprenant un ensemble de photographies géoréférencées, ledit utilisateur étant doté d'un dispositif apte à effectuer des photographies, caractérisé en ce que ledit procédé d'authentification comprend :
• une première étape de prise d'au moins une photographie de l'environnement de l'utilisateur effectuée à un instant aléatoire et à proximité de la position géographique réelle à authentifier,
• une deuxième étape de comparaison de ladite photographie prise à au moins une photographie de référence choisie dans la base de données et correspondant à la position géographique théorique, de manière à authentifier la position géographique théorique fournie comme étant la position géographique réelle de l'utilisateur si ladite photographie prise correspond à ladite photographie de référence, ou à déclarer invalide ladite position géographique théorique dans le cas contraire.
2. Procédé selon la revendication 1 , caractérisé en ce que, lors de la première étape, ladite photographie est cryptée.
3. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 2, caractérisé en ce que, lors de la première étape, ladite photographie est prise de manière anonyme, de telle sorte que l'utilisateur ne soit pas identifié.
4. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que, lors de la deuxième étape, la comparaison de ladite photographie prise à ladite photographie de référence comprend un algorithme comportant une première phase de définition d'un ensemble de points caractéristiques de ladite photographie prise et de ladite photographie de référence et une deuxième phase de comparaison desdits points caractéristiques de ladite photographie prise auxdits points caractéristiques de ladite photographie de référence.
5. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que, lors de la deuxième étape, la comparaison de ladite photographie prise à ladite photographie de référence comprend une phase d'apprentissage.
6. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que la base de données comprend un ensemble de photographies prises de façon aléatoire par un ensemble d'utilisateurs.
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