ES2268096T3 - Procedimiento para la comprobacion de una huella digital. - Google Patents
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Abstract
Procedimiento para la comprobación de una huella digital, cuyos datos de referencia están almacenados en un soporte de datos portátil (1), conteniendo los datos de referencia como mínimo las posiciones y orientaciones de señales no significativas (19) y poros (22), así como un vector de orientación, caracterizado porque en la comprobación de la huella digital - se registran valores de medición que indican el valor nominal de la huella digital registrada (fase -30-), - se extraen de los valores de medición las señales no significativas y los poros (fases 31 y 32), - se leen los datos de referencia de las señales no significativas del soporte de datos portátil, así como el vector de orientación (fase 37), y - se comparan fuera del soporte de datos portátil las señales no significativas de las huellas digitales registradas con los datos de referencia respectivos (fase 33) caracterizado porque: - se transmite al soporte de datos portátil la posición de los poros respecto de las señales no significativas (fase 34), y - se controlan los poros en el soporte de datos portátil (fase 38).
Description
Procedimiento para la comprobación de una huella
digital.
La presente invención se refiere a un
procedimiento para la comprobación de una huella digital, según el
preámbulo de la reivindicación 1.
La comprobación de huellas digitales adquiere
cada vez mayor importancia en relación con el uso de tarjetas chip
utilizadas para la comprobación y verificación de personas
autorizadas, por ejemplo, en controles de acceso o en la
realización de transacciones financieras.
La verificación de la huella digital sustituye
así esencialmente la introducción de un PIN, con la ventaja de que
el usuario no debe recordar combinaciones de números, y aumenta la
seguridad debido a que, al contrario de lo que ocurre con el PIN,
una huella digital no puede ser espiada o encontrada mediante
ensayos.
Para la comprobación de huellas digitales es
conocido prever terminales dotados de un sensor para el registro de
la huella digital. La huella digital registrada se compara en el
terminal o bien en la tarjeta chip con una huella digital
almacenada en la misma. Disposiciones de este tipo se conocen, por
ejemplo, por el documento EP-A-0
343 580.
Debido a que la evaluación de una huella digital
excede la capacidad de cálculo que puede realizarse en una tarjeta
chip, la evaluación se hace habitualmente en el terminal. Sin
embargo, el cálculo en el terminal tiene la desventaja de que los
valores de referencia almacenados en la tarjeta se envían hacia el
exterior, con lo cual terceros no autorizados pueden determinar,
mediante intercepción u otros tipos de intrusión, los valores de
referencia tal como están almacenados en la tarjeta chip.
La publicación de solicitud de patente alemana
DE 198 11 332 da a conocer un procedimiento para la verificación de
huellas digitales, según la cual una parte de la comparación (por
ejemplo, las coordenadas de las señales no significativas) se
realiza en el terminal y otra parte (por ejemplo, el tipo de las
señales no significativas) se realiza en la tarjeta chip. La
patente USA 5.982.914 da a conocer una verificación de huellas
digitales sobre la base de información sobre señales no
significativas y poros. Las tarjetas chip no se describen. La
solicitud de patente internacional WO 94 25938 igualmente da a
conocer una verificación de huellas digitales en cuanto a las
señales no significativas y poros almacenados ambos en una tarjeta
chip. Sin embargo, la verificación propiamente dicha se realiza
completamente fuera de la tarjeta chip.
Con el fin de evitar las desventajas
mencionadas, se propuso por el documento DE-A
19811332 realizar todas las operaciones relevantes de seguridad
dentro del soporte de datos y solamente transferir las operaciones
de cálculo intensivo, mientras no se vea afectada la seguridad por
dicha transferencia. En el margen de la transferencia, la tarjeta
chip especifica qué datos y en qué forma los mismos son transferidos
desde el terminal al soporte de datos. En especial, el terminal
realiza una preevaluación de los valores medidos en cuyo transcurso
los resultados intermedios obtenidos de los valores medidos son
enviados con los datos que fueron transmitidos al terminal desde el
soporte de datos. Entonces, el terminal transmite solamente el
resultado del enlace al soporte de datos, en el que, con un
despliegue relativamente reducido, puede comprobarse basándose en
los resultados del enlace si la característica biométrica
registrada proviene de un usuario autorizado.
Partiendo del estado conocido de la técnica, el
objeto de la presente invención es dar a conocer un procedimiento
adaptado en especial a la comprobación de huellas digitales y que
permita, respecto del actual estado de la técnica, una nueva
reducción del trabajo de cálculo realizado en la tarjeta.
Este objetivo se consigue partiendo de las
características del preámbulo de la reivindicación 1 mediante las
propiedades caracterizantes de la reivindicación.
Configuraciones ventajosas de la invención están
indicadas en las reivindicaciones dependientes.
La invención prevé un procedimiento para la
comprobación de una huella digital, en el que los datos de
referencia contienen, como mínimo, las posiciones y orientaciones
de señales no significativas y poros y un factor de orientación. En
la comprobación de una huella digital se registran, en primer lugar,
los valores medidos, determinantes del valor nominal de la huella
digital actual registrada. De dichos valores medidos se extraen las
señales no significativas y los poros. Para la comprobación de las
señales no significativas se leen del soporte de datos los datos de
referencia correspondientes, de manera que las señales no
significativas de la huella digital registrada pueden compararse
con los datos de referencia correspondientes.
Para un control adicional dentro del soporte de
datos portátil, se transmite al soporte de datos la posición de los
poros o bien su posición respecto de las señales no significativas,
es decir, que la comprobación de los poros se realiza en el soporte
de datos portátil. Mediante el procedimiento de acuerdo con la
invención se realiza una división de trabajo en la comprobación de
una huella digital, mediante la cual la comprobación de las señales
no significativas, de cálculo comparativamente complicado, se
produce preferentemente en el terminal, mientras que la
comprobación de los poros se realiza en el soporte de datos
portátil, por ejemplo, en una tarjeta chip que dispone de una menor
capacidad de cálculo. Debido a que la comprobación de los poros es
una parte necesaria del procedimiento de control, no se produce un
detrimento de la seguridad cuando la comprobación de señales no
significativas de cálculo intensivo se realiza en un aparato
exterior.
Otra simplificación del cálculo dentro del
soporte de datos portátil se consigue si se ha calculado en el
aparato exterior una desviación de posición y de rotación del vector
de orientación, a partir de lo cual se determina un punto de
orientación que después es transmitido al soporte de datos portátil
para comparar allí la posición de los poros respecto de las señales
no significativas con los valores de referencia. De esta manera,
puede reducirse aún más el tiempo de cálculo dentro del soporte de
datos portátil.
Por lo demás, ha quedado demostrado como
ventajoso que el punto de inicio del vector de orientación es el
centro de las coordenadas de las señales no significativas o bien el
centro de una huella digital. Debido a dicha elección del punto de
inicio se facilita la posterior clasificación de las señales no
significativas o poros.
Para aumentar la seguridad en la evaluación
puede almacenarse adicionalmente en el soporte de datos portátil la
cantidad de transiciones de líneas ("ridge counts") como parte
del registro de referencia, de modo que en la comprobación de la
huella digital pueden tenerse en cuenta también la cantidad de
transiciones de líneas.
Por lo demás, un registro comparativo de datos
que contiene las coordenadas relativas de los poros respecto del
punto de inicio del vector de orientación puede generarse
preferentemente en el equipo externo.
Otra configuración ventajosa de la invención
prevé que las coordenadas relativas sean clasificadas de acuerdo
con la distancia y/o ángulo respecto del punto de inicio. La
clasificación simplifica la comprobación de las huellas digitales
porque la clasificación ya especifica una secuencia favorable para
la comprobación de las distintas señales no significativas o
poros.
También puede alcanzarse un aumento de la
seguridad registrando y evaluando adicionalmente la cantidad de
transiciones de líneas entre el punto inicial y los poros. Esta
característica adicional de las transiciones de líneas entre el
punto de inicio y los poros puede evaluarse en el aparato exterior o
bien en el soporte de datos portátil.
Para el incremento de la seguridad se puede
prever, además, que el registro de datos de orientación sea legible
en la tarjeta chip, pero que el registro comparativo de datos sea
almacenado de forma ilegible.
A continuación, la invención se explica en mayor
detalle basándose en las figuras 1 a 5, que muestran:
la figura 1, una tarjeta chip vista desde
arriba,
la figura 2, un esquema de bloques del circuito
integrado de la tarjeta chip de la figura 1,
la figura 3, un esquema de bloques de un
terminal,
la figura 4, huellas digitales en diferentes
ampliaciones y
la figura 5, el ejemplo de un diagrama de
secuencia, según el procedimiento, de acuerdo con la invención.
La figura 1 presenta una tarjeta chip (1) como
un ejemplo de un soporte de datos, vista desde arriba. La tarjeta
chip (1) comprende un cuerpo de tarjeta (2) y un módulo chip (3)
alojado en una escotadura del cuerpo de tarjeta (2). El módulo chip
(3) comprende un campo de contacto (4) y un circuito integrado (5)
dispuesto debajo del campo de contacto (4). Las dimensiones de la
tarjeta chip (1) son definidas, por ejemplo, por la norma
ISO-7810 y el modo de funcionamiento del circuito
integrado (5) es, por ejemplo, compatible con la norma
ISO-7816. La tarjeta chip (1) puede estar prevista
como pase para un control de acceso a un edificio o como una tarjeta
de autorización para el acceso a un equipo eléctrico, por ejemplo,
un ordenador. Además, la tarjeta chip (1) puede tratarse de una
tarjeta bancaria, tarjeta de crédito, tarjeta de cheques o similar,
con cuya ayuda pueden realizarse transacciones
financieras.
financieras.
La invención también puede aplicarse además a la
tarjeta chip (1) presentada en la figura 1, junto con otras
tarjetas chip o cualquier otro soporte de datos que esté en
condiciones de almacenar datos.
La figura 2 muestra un esquema de bloques
simplificado del circuito integrado (5) de la tarjeta chip (1)
presentada en la figura 1. El circuito integrado (5) se trata de un
microprocesador que está en condiciones de realizar cálculos de
forma independiente. El circuito integrado (5) comprende una unidad
central (6), una memoria (7) y una unidad de entrada/salida (8).
Con el objetivo de un intercambio de datos, la unidad central (6)
está comunicada tanto con la memoria (7) como también con la unidad
de entrada/salida (8). La unidad central (6) controla el
funcionamiento del circuito integrado (5) y, en general, recurre a
instrucciones almacenadas en la memoria (7). La memoria (7) puede
estar realizada como memoria no volátil, generalmente ROM o EEPROM,
o como memoria volátil (RAM). La mayoría de las veces se encuentran
presentes simultáneamente una memoria volátil y una memoria no
volátil. Las instrucciones ejecutadas por la unidad central (6)
habitualmente están almacenadas en la ROM, en parte también en la
EEPROM. En la EEPROM están almacenados adicionalmente los valores
referenciales para el PIN o bien para las características
biométricas y demás datos necesarios para la aplicación. La RAM
sirve como memoria de trabajo en la que se almacenan
provisionalmente los datos necesarios en ese preciso
momento.
momento.
El intercambio de datos entre el circuito
integrado (5) y el mundo exterior se realiza mediante una unidad de
entrada/salida de datos (8) configurada, por ejemplo, como interfaz
serie y conectada eléctricamente con el contacto del campo de
contacto (4) previsto para la unidad de entrada/salida de datos.
Para el procedimiento, según la invención, no se requiere
necesariamente que el intercambio de datos entre el circuito
integrado (5) y el mundo exterior se desarrolle a través del campo
de contacto (4). En su lugar también puede utilizarse una tarjeta
chip sin contacto, en la que el intercambio de datos no se realice a
través del campo de contactos (4) sino, por ejemplo, mediante una
bobina de antena o mediante superficies de acoplamiento
eléctricas.
Si bien no está representada explícitamente en
la figura 1, la tarjeta chip (1) puede estar dotada de un sensor de
huellas digitales para el registro de la huella digital por medio de
tecnología de medición. Este sensor estaría entonces fijado en un
punto apropiado del cuerpo de tarjeta (2). En general, el sensor de
huellas digitales está colocado, sin embargo, en el terminal, tal
como se representa en la figura 3, porque para la integración en
tarjetas chip (1) los sensores de huellas digitales apropiados
actualmente se pueden conseguir de forma muy condiciona-
da.
da.
La figura 3 muestra un esquema de bloques de un
terminal (9) con el que la tarjeta chip (1) entra en intercambio de
datos. El terminal (9) presenta un circuito integrado (10) así como
un sensor de huellas digitales (11), un teclado (12) y un indicador
(13). En la variante de la invención, en la que la tarjeta chip
dispone de su propio sensor de huellas digitales, puede
prescindirse del sensor de huellas digitales (11). El circuito
integrado (10) del terminal (9), en analogía al circuito integrado
(5) de la tarjeta chip (1), presenta una unidad central (14)
conectada con una memoria (15) y una unidad de entrada/salida (16).
Además, la unidad central (14) también está conectada con el sensor
de huellas digitales (11), el teclado (12) y el indicador (13).
Con la ayuda del sensor de huellas digitales
(11) puede registrarse una huella digital del usuario mediante
técnicas de medición. Los datos así obtenidos pueden entonces
procesarse en la unidad central (14) y el resultado de dicho
procesamiento puede transmitirse a través de la unidad de
entrada/salida (16) a la unidad de entrada/salida (8) respectiva
del circuito integrado (5) de la tarjeta chip (1). Asimismo, la
unidad central (14) puede recibir datos del circuito integrado (5)
de la tarjeta chip (1), a través de ambas unidades de entrada/salida
(8) y (16). Mediante el teclado (12) el usuario puede introducir
manualmente los datos necesarios para la aplicación respectiva. La
entrada de datos necesaria en cada caso puede mostrarse
simultáneamente en el indicador (13).
Para evitar el uso abusivo de la tarjeta chip
(1) por un tercero no autorizado, por ejemplo, después de una
pérdida o hurto de la tarjeta chip (1), la utilización de la tarjeta
chip (1) es posible solamente después de una identificación o
verificación positiva de la huella digital. La identificación a
través de dicho material biométrico reemplaza o complementa la
autoidentificación del usuario por medio de la entrada del número de
identificación personal (PIN) secreto, usual en las tarjetas chip
(1). Un valor de referencia para dicho número de identificación
está almacenado, de forma inaccesible desde el exterior, en la
memoria (7) del circuito integrado (5) y es comparado con el número
de identificación ingresado. Análogamente, en la invención se
encuentran almacenados en la memoria (7) del circuito integrado (5)
valores referenciales para la huella digital, a los que se recurre
en un control de los valores medidos. Cuando la comparación de PIN o
bien la comprobación de la huella digital resulta positiva, la
tarjeta inteligente (1) es liberada para la utilización. En caso
contrario se permiten, generalmente, una cantidad de pruebas
adicionales, y en el caso de que también estas pruebas no resulten
positivas se bloquea la tarjeta
chip.
chip.
La figura 4a muestra una huella digital (17) con
un centro (18) y señales no significativas (19). Durante la
evaluación de las huellas digitales se registra, en primer lugar,
metrológicamente la huella digital para, a continuación, extraer de
los valores medidos particularidades características de la huella
digital. Por ejemplo, las señales no significativas son
particularidades características de una huella digital. Las señales
no significativas son puntos característicos o formas de las líneas
de huellas digitales, por ejemplo, bifurcaciones de líneas (20) o
puntos de final de línea
(21).
(21).
Otras particularidades características de una
huella digital son los poros, representados en la figura 4b que
muestra un detalle ampliado de una huella digital. En este caso, los
poros de la huella digital (1') están indicados con
(22).
(22).
Por ejemplo, para la evaluación, las coordenadas
y el tipo de señales no significativas pueden ser cotejados con
datos de referencia. Los datos de referencia correspondientes son
almacenados en forma de tabla en el soporte de datos portátil, tal
como se muestra en las tablas 1 y 2.
| x_{1} | y_{1} | t_{1}|\alpha_{1} | r_{11} | r_{12} | r_{13} | r_{14} | ... | r_{1.20} |
| x_{2} | x_{2} | t_{2}|\alpha_{2} | r_{21} | r_{22} | r_{23} | r_{24} | ... | r_{2.20} |
| x_{3} | x_{3} | t_{3}|\alpha_{3} | r_{31} | r_{32} | r_{33} | r_{34} | ... | r_{3.20} |
| X_{n} | Y_{n} | t_{n}|\alpha_{n} | r_{n1} | r_{n2} | r_{n3} | r_{n4} | ... | r_{n,20} |
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip1.000000\baselineskip
| x_{1} | y_{1} |
| x_{2} | x_{2} |
| x_{3} | x_{3} |
| X_{m} | Y_{m} |
\vskip1.000000\baselineskip
En las tablas 1 y 2, x_{i} e y_{i} designan
las posiciones de la i-ésima señal no significativa o poro. En la
tabla 1 se indica además con t|\alpha el tipo y dirección de la
señal no significativa, estando dichos datos comprimidos
preferentemente a un byte en la memoria de la tarjeta chip. La
"ridge counts" (contaje de rebordes) de la i-ésima señal no
significativa con respecto de la y-ésima contigua está indicada con
r_{ij}. La tabla contiene una cantidad total n de señales no
significativas (tabla 1), la cantidad total de los poros
considerados es m. Además, en las tablas se almacenan también las
coordenadas del punto de referencia (x_{com}, y_{com}), así
como la dirección del vector de referencia
(\alpha_{com}).
(\alpha_{com}).
Finalmente, la figura 5 presenta un gráfico de
flujo que indica el desarrollo principal para el proceso de
verificación de una huella digital.
Ante todo, en un primera fase (30) la huella
digital (1) se registra mediante un sensor y se extraen las
propiedades características. En dicho proceso se realiza una
división de señales no significativas (fase -31-) y poros (fase
-32-). La comprobación de las señales no significativas se realiza
en el terminal en la fase (33). Para la comprobación, los datos de
referencia relacionados a las señales no significativas, puestos a
disposición separados de acuerdo con la información de señales no
significativas y poros en la fase (36), se transmiten al terminal
procedente de la tarjeta chip a través de un interfaz en la fase
(37).
En función del resultado de la comprobación, en
la fase (33) se interrumpe la verificación (fase -35-) cuando las
señales no significativas detectadas o bien extraídas de la huella
digital no coinciden con los datos de referencia almacenados en la
tarjeta chip.
Con la comprobación de señales no significativas
se busca primeramente una pareja de señales no significativas
coincidentes y por la posición se determina un offset y,
eventualmente, un ángulo de giro de la huella digital. El offset y
el ángulo de giro son tomados como base de la comprobación
adicional, pudiendo realizarse una corrección del offset y del
ángulo de giro después de la comprobación de otras señales no
significativas.
En el caso de coincidencia, la fase (33)
proporciona un offset y un ángulo de giro disponibles para la
próxima fase (34). En dicha fase, utilizando el offset y el ángulo
de giro determinados en la comprobación de señales no
significativas, se generan posiciones relativas con relación a la
posición de las señales no significativas y se transmiten a la
tarjeta chip.
\newpage
En la tarjeta chip se realiza después, en la
fase (38), una comparación de los poros registrados actuales con
los datos de referencia de los poros. También en este caso, en
función del resultado de la comparación el procedimiento de la
verificación se termina (fase -35-) o la comprobación termina
eficazmente con la fase (39), es decir, se permite el acceso a los
datos de la tarjeta y, de esta forma, a los servicios deseados.
Con el procedimiento, según la invención, se
consigue que la comprobación de señales no significativas,
comparativamente complicada, pueda tener lugar en un terminal,
mientras que la comprobación menos complicada de los poros se
realiza en la tarjeta chip.
Claims (8)
1. Procedimiento para la comprobación de una
huella digital, cuyos datos de referencia están almacenados en un
soporte de datos portátil (1), conteniendo los datos de referencia
como mínimo las posiciones y orientaciones de señales no
significativas (19) y poros (22), así como un vector de orientación,
caracterizado porque en la comprobación de la huella
digital
- -
- se registran valores de medición que indican el valor nominal de la huella digital registrada (fase -30-),
- -
- se extraen de los valores de medición las señales no significativas y los poros (fases 31 y 32),
- -
- se leen los datos de referencia de las señales no significativas del soporte de datos portátil, así como el vector de orientación (fase 37), y
- -
- se comparan fuera del soporte de datos portátil las señales no significativas de las huellas digitales registradas con los datos de referencia respectivos (fase 33)
caracterizado
porque:
- -
- se transmite al soporte de datos portátil la posición de los poros respecto de las señales no significativas (fase 34), y
- -
- se controlan los poros en el soporte de datos portátil (fase 38).
2. Procedimiento, según la reivindicación 1,
caracterizado porque se calcula una desviación de posición y
giro del vector de orientación y con ello se determina un punto de
orientación, a evaluar en el soporte de datos, que sirve para la
generación del registro de datos de poros.
3. Procedimiento, según la reivindicación 1 ó 2,
caracterizado porque como punto de inicio del vector de
orientación se utiliza el centro de las señales no significativas o
el centro de la huella digital.
4. Procedimiento, según una de las
reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque en la generación
del registro de datos de referencia y/o en la comprobación de la
huella digital se utiliza adicionalmente la cantidad de
transiciones de línea entre las señales no significativas.
5. Procedimiento, según una de las
reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque se genera un
registro de datos que contiene las coordenadas relativas de los
poros respecto del punto de inicio del vector de orientación.
6. Procedimiento, según una de las
reivindicaciones 1 a 5, caracterizado porque las coordenadas
relativas se clasifican de acuerdo con la distancia al punto de
inicio y/o el ángulo respecto del mismo.
7. Procedimiento, según una de las
reivindicaciones 1 a 6, caracterizado porque se registran o
evalúan la cantidad de transiciones de líneas entre el punto de
inicio y los poros.
8. Procedimiento, según una de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque en la
tarjeta chip se almacena de forma legible el registro de datos de
orientación y de forma no legible el registro comparativo de
datos.
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