ES2237559T3 - Procedimiento de identificacion biometrico, dispositivo electronico portatil y dispositivo electronico de adquisicion de datos biometricos para su aplicacion. - Google Patents
Procedimiento de identificacion biometrico, dispositivo electronico portatil y dispositivo electronico de adquisicion de datos biometricos para su aplicacion.Info
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Abstract
Procedimiento de identificación biométrica que comprende una etapa de adquisición (10) de datos biométricos (15), una etapa de análisis (20) de dichos datos que producen una firma corriente (25), una etapa de comparación (30) de dicha firma corriente con una firma de referencia (35), caracterizado porque el procedimiento comprende igualmente una etapa de verificación (40) del origen de la firma corriente (25), determinando si esta firma corriente (25) proviene debidamente del análisis de dichos datos biométricos (15) obtenidos durante la fase de adquisición (10) y porque las etapas de comparación (30) y de verificación (40) se efectúan por un dispositivo electrónico portátil.
Description
Procedimiento de identificación biométrico,
dispositivo electrónico portátil y dispositivo electrónico de
adquisición de datos biométricos para su aplicación.
Este invento concierne el campo de la
biometría.
En este campo técnico que consiste en adquirir,
medir y reconocer las características físicas de un usuario, ya se
conocen numerosos métodos de reconocimiento implicando
características vocales, características propias a la forma de la
cara o del iris del ojo desnudo o, en el caso más frecuente de
características de huellas digitales.
Lo esencial de los trabajos de investigación pone
la mira en mejorar la calidad del reconocimiento, es decir reducir
al máximo el número de reconocimientos o de rechazos erróneos.
Otros trabajos ponen la mira en optimizar los algoritmos,
reduciendo la potencia de cálculo necesaria para su aplicación.
Por otra parte, un método corrientemente
utilizado para la identificación de un usuario consiste en
presentar un código de identificación secreto igualmente denominado
PIN (por Personal identification Number en inglés). La
multiplicación de estos códigos hace difícil su memorización, la
biometría sería una alternativa posible, con la condición de que
garantice un nivel de seguridad equivalente.
Uno de los campos privilegiados de utilización de
los códigos secretos concierne los objetos electrónicos
portátiles, en particular las tarjetas inteligentes (tarjetas de
memorias o microprocesadores). Estos objetos se utilizan
generalmente en aplicaciones que necesitan un elevado grado de
seguridad, como las aplicaciones bancarias de débito/ crédito o
aplicaciones de control de acceso. En efecto, gracias a la
estructura de estos objetos, no es accesible ningún dato secreto
desde el exterior, lo que permite obtener una protección muy
elevada.
Es lógico asociar la sencillez de uso mediante
las técnicas de biometría a la seguridad conferida por los objetos
electrónicos portátiles de tipo tarjetas inteligentes.
Ya se han hecho numerosas propuestas en este
sentido. Cabe mencionar como ejemplo la patente francesa
FR-B-2 674 051 y
W0-A-9801820.
Todos los procedimientos y sistemas biométricos
existentes se dividen en tres fases que se representan en la
Figura 1. La primera fase (10) es una fase de adquisición de datos
biométricos (15) en el transcurso de la cual se evaluará una
característica del usuario. Los datos biométricos (15) obtenidos
durante esa fase son lo más frecuentemente imágenes para
reconocimiento de huellas digitales, de iris o de forma de la cara,
pero también puede tratarse de secuencias sonoras en el caso de
reconocimientos vocales.
La segunda fase (20) es una fase de análisis que
permite extraer una firma corriente (25), es decir, un conjunto de
datos representativos, a partir de los datos biométricos (15),
imagen o sonido, obtenidos durante la fase de adquisición (10).
Esta segunda fase (20) es extremadamente compleja y necesita una
gran potencia de cálculo. La tasa de reconocimientos o de rechazos
erróneos, que es una indicación de la calidad y fiabilidad del
procedimiento o del sistema, depende directamente de los algoritmos
que se aplicaran. El invento se aplica, a todo tipo de algoritmo,
por lo tanto no implica la mejora de esos algoritmos, la cual es
objeto por otra parte de numerosas investigaciones.
Del mismo modo, la optimización de dichos
algoritmos, de manera a reducir la potencia de cálculo para
ponerlos en aplicación y su tiempo de ejecución, tampoco es el
objeto del invento, aunque sea igualmente objeto de numerosos
trabajos de investigación.
La tercera fase (30) consiste en comparar la
firma corriente (25) que se obtiene durante la segunda fase (20)
con una firma de referencia (35) definida anteriormente durante el
registro del usuario.
Aunque sea mucho menos complejo que la segunda
fase (20), en particular, en lo que se refiere a la potencia de
cálculo necesario, esta tercera fase (30) es igualmente un ámbito
del estudio de pleno derecho.
Los objetos electrónicos portátiles de tipo
tarjeta inteligente están equipados de microprocesadores cuya
potencia de cálculo aún sigue siendo limitada, como lo representa
la Figura 2, es posible equipar el objeto portátil con un captador
y una memoria de manera a que la fase de adquisición (10) y la fase
de comparación (30) sean puestas en aplicación por dicho objeto; en
cambio, el procesador del objeto portátil aún es incapaz de poner
en aplicación la fase de análisis (20) de los datos biométricos
(15) y la extracción de la firma corriente (25).
Para poder aplicar dicha fase (20) es necesario
tener recurso al procesador de un ordenador. Los problemas de
seguridad aparecen durante los intercambios informáticos (15, 25)
entre el objeto portátil y dicho ordenador. En efecto, el ordenador
no es un sistema asegurado, y a un pirata le resulta fácil
interceptar los datos que circulan, por ejemplo mediante el
programa de tipo "Caballo de Troya". De este modo, un pirata
podría interceptar los datos biométricos (15) durante el primer
intercambio, e incluso la firma corriente (25) al final de la fase
de extracción (20) para utilizarlos fraudulentamente más tarde
haciéndose pasar por el usuario.
Los sistemas actuales que utilizan una
identificación biométrica tienen por consiguiente un importante
problema de seguridad.
Este es el problema que propone resolver el
invento, el cual se comprenderá mejor cuando se lea la descripción
y los dibujos que se encuentran más adelante, los cuales se dan a
título no limitativo. En los dibujos,
- La Figura 1 representa las tres fases de un
procedimiento de identificación biométrica según el arte
anterior.
- La Figura 2 representa la distribución de las
tareas entre un objeto electrónico portátil y un ordenador.
- La Figura 3 representa un procedimiento de
identificación biométrico según el invento.
Un procedimiento según el invento, tal como se
define en las características de la reivindicación 1 permite
resolver los problemas de seguridad anteriormente descritos al
añadir a las fases de adquisición (10), de análisis (20) y de
comparación (30) una fase de verificación (40) del origen de la
firma corriente permitiendo asegurarse de que la firma corriente es
bien el resultado del análisis de los datos biométricos obtenidos
durante la fase de adquisición. Esta fase de verificación puede
dividirse en dos etapas:
- -
- Una etapa de autentificación que permite cerciorarse de que los datos biométricos imagen o sonido empleados durante la fase de extracción (20) de la firma corriente (25) son bien los datos biométricos (15) que han sido producidos por el captador durante la fase de adquisición (10), y no de falsos datos facilitados por un pirata para engañar al sistema.
- -
- seguidamente, debe verificarse que la firma corriente (25) proceda debidamente del análisis de los datos biométricos (15) y ya no de una falsa firma corriente facilitada por un pirata para engañar al sistema.
De manera ventajosa, la etapa de comparación (30)
de un procedimiento según el invento se efectúa en el seno de un
dispositivo electrónico portátil en el que se memoriza una firma de
referencia (35). La fase de verificación (40) puede efectuarse
igualmente en el seno de dicho dispositivo electrodo portátil.
Un dispositivo electrónico portátil de tipo
tarjeta inteligente según el invento, tal como se define mediante
las características de la reivindicación 3 comprende medios de
adquisición de datos biométricos. En un primer ejemplo de
aplicación del invento estos medios de adquisición comprenden un
captador, de tal manera que el dispositivo portátil esté seguro de
la procedencia de los datos biométricos (15) generados por el
captador, con el fin de proceder a una identificación, puesto que
esos datos no proceden del exterior, sino que al contrario se han
generado directamente en el seno del dispositivo electrónico
portátil. Por otra parte, el dispositivo portátil comprende
igualmente medios de memorización que almacenan por lo menos una
firma de referencia (35), así como medios de comparación en
condiciones de comparar una firma corriente (25) con la o las
firmas de referencia (35) conservadas en los medios de
memorización. Así pues, la etapa de comparación (30) entre la firma
de referencia (35) y una firma corriente (25) se efectúa en el
seno de este dispositivo portátil.
El dispositivo electrónico comprende igualmente
medios de verificación que están en condiciones de verificar que
la firma corriente (25) procede del análisis de los datos
biométricos adquiridos (15) mediante los medios de adquisición.
Según el invento, el dispositivo debe asegurar que la firma
corriente (25) procede debidamente del análisis de los datos
biométricos (15) generados por el captador. Con este fin, los datos
biométricos (15) se conservan en la memoria del objeto portátil.
Los datos biométricos (15) se transfieren igualmente a un
dispositivo externo más potente, tal como un ordenador para
proceder a la fase de análisis (20) que permite extraer la firma
corriente (25) y seguidamente devolverla al objeto portátil. Pero
éste no se contenta con comparar la firma corriente (25) con la
firma de referencia (35) del usuario que fue registrado previamente,
sino que efectúa igualmente una etapa de verificación para saber
si la firma corriente (25) que ha recibido corresponde debidamente
con los datos biométricos (15) conservados en memoria tras la fase
de adquisición (10).
Esta fase de verificación (40) necesita una
potencia de cálculo limitada y puede aplicarla perfectamente el
procesador de un objeto electrónico de tipo tarjeta inteligente.
Un procedimiento o un sistema según el invento permiten por lo
tanto asegurarse totalmente de la identificación del usuario.
En efecto, el proceso de identificación comienza
necesariamente por la adquisición de datos biométricos (10) imagen
o sonido, y su salvaguarda en una memoria inaccesible. Esta etapa
de adquisición (10) y de conservación de una imagen o de un sonido
está totalmente asegurada gracias a las técnicas corrientemente
utilizadas en los objetos electrónicos portátiles de tipo tarjeta
inteligente. Durante los intercambios entre el objeto portátil y el
dispositivo de análisis, un pirata siempre podrá interceptar los
datos biométricos (15) y/o la firma corriente (25) asociada a
dichos datos. En cambio, no podrá cargar ulteriormente en la
memoria del objeto electrónico portátil los datos biométricos (15)
que hubiera pirateado. Por consiguiente, un pirata tampoco podrá
utilizar una firma corriente (25) que hubiese pirateado puesto que
ésta no corresponderá con los datos biométricos memorizados (15) en
el objeto electrónico portátil al principio del proceso de
identificación.
En una variante de aplicación, el captador no
forma parte del dispositivo electrónico portátil. El captador no
es solidario del dispositivo electrónico portátil, los datos
biométricos (15) adquiridos deben transmitirse a dicho dispositivo
electrónico portátil para que los memorice, con objeto de poder
verificar que la firma corriente (25) es debidamente el resultado
del análisis de dichos datos (15).
Para este fin, los medios de adquisición del
dispositivo electrónico portátil comprenden medios de comunicación
en condiciones de recibir datos biométricos (15) procedentes del
captador no solidario del dispositivo electrónico portátil.
El origen de los datos recibidos por los medios
de comunicación debe estar garantizado para evitar cualquier
fraude. En caso de un captador fijo, formando parte por ejemplo de
una ventanilla de banco o de una cámara de seguridad, una seguridad
física puede bastar para asegurarse que los datos recibidos por el
dispositivo electrónico portátil corresponden debidamente con las
que acaba de adquirir el captador. En los otros casos, por ejemplo,
en caso de un captador móvil, o si los intercambios se efectúan vía
un PC, los medios de adquisición del objeto electrónico portátil
comprenden medios de verificación. Estos medios de verificación
permiten garantizar la procedencia de los datos recibidos por el
dispositivo portátil poniendo en aplicación técnicas clásicas, por
ejemplo, un protocolo de intercambio asegurado que utilice
certificados o técnicas de criptografía corrientes en el ámbito de
los objetos electrónicos portátiles de tipo tarjetas
inteligentes.
En otra variante de puesta en aplicación del
invento, bien el captador sea o no solidario del objeto electrónico
portátil, los datos biométricos (15) procedentes de la fase de
adquisición (10) no se almacenan en una memoria para efectuar la
verificación del origen de la firma corriente obtenida durante la
fase de análisis (20). Con el fin de asegurar las dos funciones que
permiten resolver los problemas de seguridad planteados
(verificación que los datos biométricos recibidos hayan sido
debidamente producidos por el captador durante la fases de
adquisición (10), y verificación de que la firma corriente (25)
proceda debidamente del análisis (20) de estos datos biométricos)
se utiliza una técnica de filigrana o de "tag" denominada
igualmente watermarking en inglés.
Esta técnica que sirve frecuentemente para
proteger los derechos de autor, permite insertar informaciones de
identificación en el seno de los datos que se desean poder
identificar. De preferencia, los datos se insertan de manera a que
no puedan descubrirse. En este caso, los datos de identificación
deben insertarse de tal manera que no desaparezcan durante la fase
de análisis (20). El procedimiento de inserción dependerá por lo
tanto del tipo de datos que deben analizarse (audio o vídeo) y del
tratamiento a los que estarán sometidos estos datos durante su
análisis.
Esta adaptación del procedimiento de inserción al
procedimiento de análisis no plantea ningún problema particular
cuando el captador y el dispositivo de análisis están aparejados,
es decir se han concebido específicamente para que funcionen
juntos. Esto será en particular el caso cuando el captador y el
dispositivo de análisis forman parte los dos de un puesto fijo de
control de acceso. La generación de la filigrana pondrá en
aplicación técnicas clásicas que permiten generar una filigrana
diferente para cada utilización. De este modo, durante esas dos
utilizaciones sucesivas de un mismo sistema con el mismo objeto
portátil, se superpondrán dos filigranas diferentes a un mismo
juego de datos biométricos (15), imagen o sonido, facilitado por
el captador. De este modo, si un pirata logra interceptar los datos
con su filigrana en el transcurso de su transmisión por el captador
hacia el objeto portátil, estos datos no volverán a poder
utilizarse de nuevo fraudulentamente, ya que la filigrana que le
está asociada no será más válida.
El objeto electrónico portátil debe estar en
condiciones naturalmente de detectar la filigrana y de verificar su
validez.
Si los datos biométricos (15) que se utilizan
representan una huella digital, cuyo análisis comprende una
extracción de contornos y la detección de las singularidades, como
los puntos, intersecciones o los puntos de los extremos, el marcado
de la imagen puede hacerse insertando singularidades facticias en
emplazamientos que cambiarán en cada intento de identificación.
Los procedimientos descritos en los diferentes
modos de puesta en aplicación del invento anteriormente expuestos
pueden combinarse. Así pues, puede utilizarse una técnica de
filigrana para asegurar la transferencia de los datos biométricos
(15) entre el captador y un objeto electrónico portátil, dicho
objeto electrónico almacena entonces los dichos datos en una
memoria para poder verificar que corresponden con la firma
corriente (25) obtenida después de la fase de análisis (20). En
este caso, el análisis puede destruir la filigrana sin disminuir la
seguridad, y la técnica de filigrana puede incluso reemplazarse por
una técnica de certificación criptográfica. Generalmente, podrá
utilizarse todo tipo de protección, ya sea física o lógica; basta
con que asegure la función de verificación demostrando que la
imagen recibida por el objeto electrónico portátil corresponde
debidamente con la imagen que fue generada por el captador.
De este modo, en caso de que el captador no fuese
solidario del objeto electrónico portátil, se utilizará un
dispositivo electrónico de adquisición de datos biométricos (15)
que comprende un captador, el cual comprende igualmente medios de
comunicación para intercambiar datos con un dispositivo electrónico
portátil de tipo tarjeta inteligente y que comprende medios de
autentificación en condiciones de autentificar los datos
transmitidos.
Como se ha expuesto anteriormente, los medios de
autentificación pueden estar en condiciones de insertar datos de
identificación de tipo filigrana en los datos transmitidos o bien
pueden comprender medios de certificación y/o de cifrado y de
descifrado de los datos transmitidos.
Claims (5)
1. Procedimiento de identificación biométrica que
comprende una etapa de adquisición (10) de datos biométricos (15),
una etapa de análisis (20) de dichos datos que producen una firma
corriente (25), una etapa de comparación (30) de dicha firma
corriente con una firma de referencia (35), caracterizado
porque el procedimiento comprende igualmente una etapa de
verificación (40) del origen de la firma corriente (25),
determinando si esta firma corriente (25) proviene debidamente del
análisis de dichos datos biométricos (15) obtenidos durante la fase
de adquisición (10) y porque las etapas de comparación (30) y de
verificación (40) se efectúan por un dispositivo electrónico
portátil.
2. Procedimiento de identificación biométrico
según la reivindicación 1, caracterizado porque comprende
una etapa de memorización, en una memoria del dispositivo
electrónico portátil, datos biométricos obtenidos (15) durante la
fase de adquisición (10).
3. Dispositivo electrónico portátil de tipo
tarjeta inteligente caracterizado porque comprende:
- -
- medios de adquisición de datos biométricos (15)
- -
- medios de memorización en los que está memorizada una firma de referencia (35),
- -
- medios de comparación que comparan una firma corriente (25) con la firma de referencia (35),
- -
- medios de verificación en condiciones de verificar que la firma corriente (25) proviene del análisis de dichos datos biométricos (15) adquiridos por los medios de adquisición.
4. Dispositivo electrónico portátil de tipo
tarjeta inteligente según la reivindicación 3 caracterizado
porque comprende medios de memorización para almacenar los datos
biométricos (15) adquiridos por los medios de adquisición.
5. Dispositivo electrónico portátil de tipo
tarjeta inteligente según la reivindicación 3 o 4
caracterizado porque comprende medios de inserción de un
marcado de tipo filigrana en los datos biométricos (15) adquiridos
por los medios de adquisición y porque los medios de verificación
comprenden medios de detención del marcado en la firma
corriente
(25).
(25).
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