FR2646260A1 - Improved microcircuit card reader - Google Patents
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Abstract
Description
X.4 2646260X.4 2646260
Lecteur de carte à microcircuit perfectionné. Advanced microcircuit card reader.
L'invention concerne le traitement des cartes à microcircuit, The invention relates to the processing of microcircuit cards,
encore communément appelées "cartes à puce" ou "cartes à mé- also commonly called "smart cards" or "smart cards".
moire". L'invention s'applique avantageusement mais non limitativement aux cartes à microcircuit utilisables dans les lecteurs de moire ". The invention applies advantageously but not limited to microcircuit cards which can be used in card readers.
cartes des appareils téléphoniques à paiement immédiat ou pu- cards for telephone devices with immediate or public payment
bliphones.bliphones.
Dans de telles cartes, le microcircuit est généralement une In such cards, the microcircuit is generally a
simple mémoire associée à une logique câblée. Dans le but d'ob- simple memory associated with wired logic. With the aim of ob-
tenir une communication téléphonique sans en payer le coût, la vraie carte peut être remplacée par un simulateur, à savoir une carte en matière synthétique insérée dans le lecteur de hold a telephone call without paying the cost, the real card can be replaced by a simulator, namely a plastic card inserted into the card reader.
carte et reliée par fils à un dispositif électronique appro- card and connected by wires to an appropriate electronic device.
prié. Pour lutter contre ce type de fraude, certains lecteurs de cartes actuels sont munis de dispositifs mécaniques tels que des volets, ayant pour but d'isoler de l'extérieur la carte introduite dans le lecteur. Ils interdisent donc en principe le déport de fils à l'extérieur du lecteur. Cependant, il est possible de recourir à un câblage souple ultra-fin. De plus, un volet est perçu par l'utilisateur comme une gêne car il craint de ne pouvoir récupérer sa carte en cas de blocage du volet. prayed. To combat this type of fraud, some current card readers are fitted with mechanical devices such as shutters, the purpose of which is to isolate the card inserted into the reader from the outside. In principle, therefore, they prohibit the deporting of wires outside the reader. However, it is possible to use ultra-thin flexible wiring. In addition, a shutter is perceived by the user as an inconvenience because he is afraid of not being able to recover his card if the shutter is blocked.
L'invention vise à apporter une solution à ce problème. The invention aims to provide a solution to this problem.
Un Sut de l'invention est de proposer un lecteur de carte anti-fraude ne nécessitant pas l'utilisation de dispositifs One Sut of the invention is to provide an anti-fraud card reader that does not require the use of devices
mécaniques d'isolement de la carte. mechanical isolation of the card.
Un autre but de l'invention est de proposer un tel dispositif anti-fraude utilisant largement les constituants propres du Another object of the invention is to provide such an anti-fraud device largely using the own constituents of the
lecteur de carte.card reader.
L'invention a encore pour but de réaliser un tel dispositif Another object of the invention is to produce such a device.
de façon simple et peu coûteuse.in a simple and inexpensive way.
Le lecteur de carte à microcircuit électronique proposé est du type comprenant: - un logement à fente propre à recevoir au moins partiellement ladite carte et comportant un connecteur propre à coopérer avec le microcircuit de la carte; et The proposed electronic microcircuit card reader is of the type comprising: a slot housing suitable for at least partially receiving said card and comprising a suitable connector for cooperating with the microcircuit of the card; and
- des moyens de traitement électronique reliés au connecteur. - electronic processing means connected to the connector.
Selon une caractéristique générale de l'invention, le logement est équipé d'au moins un premier moyen haute fréquence agissant par influence, placé entre la fente et le connecteur, et les According to a general characteristic of the invention, the housing is equipped with at least one first high-frequency means acting by influence, placed between the slot and the connector, and the
moyens de traitement comportent des moyens anti-fraude compre- processing means include anti-fraud means comprising
nant un second moyen haute fréquence, agissant par conduction, ning a second high frequency medium, acting by conduction,
relié au connecteur, les premier et second moyens haute fré- connected to the connector, the first and second high-frequency means
quence étant l'un un générateurr l'autre un capteur, ainsi one being a generator, the other being a sensor, thus
que des moyens pour décider de la validité de la carte en fonc- as means to decide on the validity of the card based on
tion d'un critère dépendant du signal perçu par ledit capteur. tion of a criterion depending on the signal perceived by said sensor.
Le générateur étant dans les moyens de traitement, il va appli- The generator being in the processing means, it will apply
quer son signal haute fréquence entre deux au moins des bornes du connecteur, de préférence pendant l'alimentation de la carte. Le capteur perçoit, par influence inductive ou capacitive, l'effet du champ haute fréquence qui en résulte quer its high frequency signal between at least two of the connector terminals, preferably during power supply to the card. The sensor perceives, by inductive or capacitive influence, the effect of the resulting high frequency field
à l'intérieur de la carte (ou présumée telle). inside the card (or presumed to be so).
Inversement, le générateur peut appliquer le signal haute fréquence à la carte (ou présumée telle) par influence Conversely, the generator can apply the high frequency signal to the card (or presumed such) by influence
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inductive ou capacitive. -Le signal recueilli entre deux (au moins) des bornes du connecteur représente l'effet du champ inductive or capacitive. -The signal collected between two (at least) of the connector terminals represents the effect of the field
haute fréquence ainsi engendré.high frequency thus generated.
On verra plus loin qu'il est possible, de cette manière, de We will see later that it is possible, in this way, to
discriminer une vraie carte d'une carte simulée, dont les câ- discriminate a real card from a simulated card, whose cables
blages réagiront différemment au signal haute fréquence. bages will react differently to the high frequency signal.
D'autres avantages et caractéristiques de l'invention apparaS- Other advantages and characteristics of the invention appear
tront à l'examen de la description détaillée ci-après et des after examining the detailed description below and the
dessins annexés, sur lesquels:accompanying drawings, in which:
- la figure 1 est un synoptique schématique général d'un pre- - Figure 1 is a general schematic block diagram of a first
mier mode de réalisation d'un lecteur de carte selon l'inven- mier embodiment of a card reader according to the invention
tion dans lequel est enfichée une carte à mémoire, - la figure 2 est un synoptique schématique détaillant plus précisément les moyens de traitement du lecteur de carte de la figure 1, - la figure 3 illustre schématiquement la configuration d'une fausse carte insérée dans le logement du lecteur de carte de la figure 1, et - la figure 4 illustre schématiquement un deuxième mode de tion in which is inserted a memory card, - Figure 2 is a schematic block diagram detailing more precisely the processing means of the card reader of Figure 1, - Figure 3 illustrates schematically the configuration of a false card inserted in the housing of the card reader of Figure 1, and - Figure 4 schematically illustrates a second mode of
réalisation d'un lecteur de carte selon l'invention. realization of a card reader according to the invention.
Les dessins comportent pour l'essentiel des éléments de carac- The drawings mainly contain character elements.
tère certain. A ce titre, ils font partie intégrante de la is certain. As such, they are an integral part of the
description et pourront non seulement servir à mieux faire description and can not only be used to do better
comprendre la description détaillée ci-après mais aussi contri-- understand the detailed description below but also contribute
buer, le cas échéant, à la définition de l'invention. buer, where appropriate, to the definition of the invention.
Tel qu'illustré sur la figure 1, un lecteur de carte LC, dont sont par exemple équipés les publiphones, comporte un logement LG à fente FE propre à recevoir au moins partiellement une carte à microcircuit CM. De façon classique, ce logement LG comporte, dans une position prédéterminée, un connecteur CO, muni de contacts électriques (non représentés ici à des fins de simplification) propres à coopérer avec le microcircuit As illustrated in FIG. 1, an LC card reader, with which payphones are for example equipped, comprises an LG slot FE suitable for at least partially receiving a microcircuit card CM. Conventionally, this LG housing comprises, in a predetermined position, a CO connector, provided with electrical contacts (not shown here for the purposes of simplification) suitable for cooperating with the microcircuit.
MC de la carte CM.MC from the CM card.
Au sens de la présente description, le terme "connecteur" dési- For the purposes of the present description, the term "connector" is
gnera donc l'élément de connexion faisant partie du lecteur will therefore generate the connection element forming part of the reader
de carte.Map.
Des moyens de traitement électronique MT sont reliés au connec- MV electronic processing means are connected to the connector.
teur CO afin de pouvoir notamment lire la mémoire MC de la carte, et écrire dans celle-ci, en coopération avec la logique CO tor in order to be able in particular to read the MC memory of the card, and to write therein, in cooperation with the logic
de commande interne de la carte.internal control of the card.
Un premier élément essentiel de l'invention consiste en un capteur de champ électrique et/ou magnétique CA, tel qu'une boucle ou une capacité, disposé à l'intérieur du logement LG A first essential element of the invention consists of an AC electric and / or magnetic field sensor, such as a loop or a capacitor, arranged inside the LG housing.
entre la fente FE et le connecteur CO. Ce capteur CA est égale- between the FE slot and the CO connector. This AC sensor is equal-
ment relié aux moyens de traitement MT. ment connected to the MT processing means.
Si l'on se réfère plus particulièrement à la figure 2, on voit que l'on retrouve classiquement dans les moyens de traitement If we refer more particularly to Figure 2, we see that we conventionally find in the processing means
MT une unité de traitement UT destinée spécifiquement au trai- MT a UT processing unit intended specifically for
tement de la carte à mémoire ainsi que des moyens d'alimenta- the memory card as well as the power supply means.
tion AL reliés au connecteur CO pour délivrer une tension con- tion AL connected to the CO connector to deliver a con-
tinue spécifique en vue de l'alimentation de la carte à mémoi- specific tinue for powering the memory card
re. Les moyens d'alimentation pour l'écriture ou "programma- re. Power supplies for writing or "programming"
tion" ne sont pas représentés, de même que les liaisons tion "are not shown, as are the connections
logiques et de service vers le connecteur. logic and service to the connector.
Un autre élément essentiel de l'invention consiste en des mo- Another essential element of the invention consists of methods
yens anti-fraude MAF situés au sein des moyens de traitement MT. Ceux-ci comportent un générateur de signal haute fréquence, tel qu'un oscillateur, capable d'appliquer entre deux fils ou groupes de fils du connecteur une tension supplémentaire MAF anti-fraud yen located within the MT processing facilities. These include a high frequency signal generator, such as an oscillator, capable of applying an additional voltage between two wires or groups of wires of the connector.
haute fréquence d'un niveau de l'ordre de la centaine de milli- high frequency of the order of a hundred milli-
volts et d'une fréquence de l'ordre de quelques centaines de mégahertz. Ainsi, le générateur GE agit simultanément avec les moyens d'alimentation AL du iecteur de carte et génère un signal haute fréquence au niveau des contacts électriques du connecteur CO, lequel va donc circuler dans la carte. Ce signal peut être superposé à l'une des tensions d'alimentation volts and a frequency of the order of a few hundred megahertz. Thus, the generator GE acts simultaneously with the power supply means AL of the card reader and generates a high frequency signal at the level of the electrical contacts of the connector CO, which will therefore circulate in the card. This signal can be superimposed on one of the supply voltages
de la carte, par exemple.of the card, for example.
Une autre partie de ces moyens anti-fraude consiste en des Another part of these anti-fraud means consists of
moyens MD destinés à décider de la validité de la carte intro- MD means intended to decide on the validity of the card inserted
duite dans le logement du lecteur en fonction d'un critère dépendant du signal perçu par le capteur CA. A cet effet, ces moyens MD comprennent un amplificateur haute fréquence AM relié à la sortie du capteur CA, ainsi qu'un circuit de décision picks up in the reader housing according to a criterion depending on the signal perceived by the sensor CA. To this end, these means MD comprise a high frequency amplifier AM connected to the output of the sensor CA, as well as a decision circuit
proprement dit CD recevant le signal de sortie de l'amplifica- proper CD receiving the output signal of the amplifier
teur AM et relié à l'unité de traitement UT. AM tor and connected to the processing unit UT.
Pour décrire le fonctionnement de ce lecteur de carte, on se référera également à la figure 3 qui représente une fausse To describe the operation of this card reader, reference will also be made to FIG. 3 which represents a false
carte FC introduite dans le logement LG, munie de fils élec- FC card inserted in the LG slot, fitted with electric wires
triques aboutissant d'une part au connecteur CO et reliés d'au- triques leading on the one hand to the CO connector and connected to other
tre part à un dispositif électronique approprié non représenté be part of an appropriate electronic device not shown
sur cette figure.in this figure.
Le principe de détection selon l'invention est le suivant. The principle of detection according to the invention is as follows.
Le signal haute fréquence généré au niveau des contacts élec- The high frequency signal generated at the electrical contacts
triques du connecteur introduit des circulations de courant importantes et étendues dans les fils de liaison extérieurs FI. Ceux-ci produisent alors un champ "de carte" détecté par The connectors of the connector introduce large and extensive current flows in the external connection wires FI. These then produce a "map" field detected by
le capteur CA.the AC sensor.
Dans le cas de l'utilisation d'une vraie carte à mémoire, les contacts électriques du connecteur étant directement liés au In the case of the use of a real memory card, the electrical contacts of the connector being directly linked to the
microcircuit de la carte, le champ "de carte" est-très faible. microcircuit of the card, the "card" field is very low.
Une simple comparaison à un seuil permet donc de détecter la A simple comparison with a threshold therefore makes it possible to detect the
plupart des fraudes.most frauds.
Une variante de l'invention consiste essentiellement à modifier le r8le des premier et second moyens haute fréquence. Cette A variant of the invention consists essentially in modifying the role of the first and second high frequency means. This
variante est illustrée sur la figure 4, sur laquelle les élé- variant is illustrated in Figure 4, in which the elements
ments analogues ou ayant des fonctions analogues à ceux repré- elements similar or having functions similar to those represented
sentés sur la figure 2, ont des références affectées d'un suf- shown in Figure 2, have references assigned a sufficient
fixe v. Seules les différences entre ces deux figures seront décrites. Le premier moyen haute fréquence, situé dans le logement, est ici le générateur GE-v, piloté par l'unité de traitement UT-v, tandis que le capteur CA-v (second moyen haute fréquence) est incorporé aux moyens de traitement MT-v.et relié au connecteur CO-v pour y détecter le champ "de carte". En d'autres termes, les fils de liaison extérieurs d'une fausse carte agiront ici comme "antenne réceptrice" alors que, dans le premier mode de réalisation décrit ci-avant, ils agissent comme "antenne émettrice". Dans le deuxième mode de réalisation, lors de l'utilisation d'une vraie carte à mémoire, aucun fil externe n'est relié fixed v. Only the differences between these two figures will be described. The first high frequency medium, located in the housing, is here the GE-v generator, controlled by the UT-v processing unit, while the CA-v sensor (second high frequency medium) is incorporated into the MT processing means. -v. and connected to the CO-v connector to detect the "card" field. In other words, the outer connecting wires of a dummy card will act here as a "receiving antenna" while, in the first embodiment described above, they will act as a "transmitting antenna". In the second embodiment, when using a real smart card, no external wire is connected.
au connecteur et le champ "de carte" est alors très faible. to the connector and the "card" field is then very weak.
Là encore une simple comparaison à un seuil permet de détecter Here again, a simple comparison with a threshold makes it possible to detect
la plupart des fraudes.most frauds.
Pour améliorer la détection de ce champ de "carte", il est To improve the detection of this "map" field, it is
avantageux de prévoir des moyens de blindage MB ou MB-v (sché- advantageous to provide MB or MB-v shielding means (schematic
matiquement représentés sur les figures 2 et 4) destinés à réduire l'interaction haute fréquence entre le premier moyen haute fréquence et une partie au moins des autres constituants du lecteur. Celle-ci peut résulter dans un cas de la liaison haute fréquence vers les contacts électriques du connecteur mais aussi de perturbations haute fréquence parasites provenant des moyens de traitement eux-mêmes, par exemple du générateur matically represented in FIGS. 2 and 4) intended to reduce the high frequency interaction between the first high frequency medium and at least part of the other constituents of the reader. This may result in a case of the high frequency link to the electrical contacts of the connector but also from parasitic high frequency disturbances originating from the processing means themselves, for example from the generator.
GE. Une solution peut consister, dans le premier mode de réali- GE. A solution may consist, in the first embodiment
sation, à placer les moyens de traitement MT et le connecteur CO dans une enceinte réalisant un blindage haute fréquence. Dans le but d'améliorer encore le capacité de décision des moyens MD ou MD-v, il est avantageux que ceux-ci possèdent sation, in placing the MV processing means and the CO connector in an enclosure providing high frequency shielding. In order to further improve the decision-making capacity of the MD or MD-v means, it is advantageous that they have
un état d'étalonnage associé à l'absence de carte dans le loge- a calibration state associated with the absence of a card in the compartment
ment et un état de travail associé à la présence d'une carte ment and a working state associated with the presence of a card
dans le logement.in the accommodation.
L'état d'étalonnage permet alors de définir un seuil de réfé- The calibration state then makes it possible to define a reference threshold.
rence pour le niveau du signal perçu par le capteur de sorte que tout signal de niveau supérieur au seuil soit représentatif rence for the signal level perceived by the sensor so that any signal above the threshold is representative
de la présence d'une fausse carte-dans le logement. Cet étalon- of the presence of a false card in the slot. This stallion-
nage permet ainsi de minimiser les effets de bruit parasite. swimming thus makes it possible to minimize the effects of parasitic noise.
La présence d'une carte (vraie ou fausse) dans le logement peut être déterminée par des moyens de détection tels qu'une The presence of a card (true or false) in the slot can be determined by detection means such as a
cellule photoélectrique, placée au voisinage de la fente d'en- photoelectric cell, placed in the vicinity of the entry slit
trée du logement ou bien par des moyens disposés au voisinage housing or by means arranged in the vicinity
du connecteur ou bien encore par tout autre moyen. connector or even by any other means.
La Demanderesse a également observé que la détermination du The Applicant has also observed that the determination of the
seuil utilisable dans le critère de décision pouvait être obte- threshold that can be used in the decision criterion could be obtained
nu en comparant le signal perçu par le capteur avec le signal naked by comparing the signal perceived by the sensor with the signal
haute fréquence engendré au niveau du connecteur lui-même. high frequency generated at the connector itself.
Ceci permet notamment de s'affranchir de problèmes de tempéra- This makes it possible in particular to overcome temperature problems.
ture et de parasites indésirables.ture and unwanted parasites.
Il peut être également possible d'effectuer des mesures statis- It may also be possible to perform statistical measurements.
tiques et/ou stochastiques sur la valeur du signal perçu par le capteur en présence d'une carte, de façon à ajuster le seuil ticks and / or stochastics on the value of the signal perceived by the sensor in the presence of a card, so as to adjust the threshold
de détection d'une fausse carte.detection of a false card.
A cet égard, le signal haute fréquence émis n'est pas nécessai- In this regard, the emitted high frequency signal is not necessary.
rement continu. Il peut consister en une impulsion raide émise à cadence régulière, par exemple fixée par le processeur de l'unité de traitement UT ou UT-v. La détection consiste alors, pour ce processeur, à réaliser une corrélation sur la répéti- tion de cette impulsion telle que détectée, au niveau du capteur. En d'autres termes, il effectue une intégration restreinte aux instants d'émission de cette impulsion raide, quite continuous. It can consist of a stiff pulse emitted at a regular rate, for example set by the processor of the processing unit UT or UT-v. The detection then consists, for this processor, in carrying out a correlation on the repetition of this pulse as detected, at the level of the sensor. In other words, it performs an integration restricted to the instants of emission of this stiff pulse,
qui n'a pas besoin d'être modulée. which does not need to be modulated.
L'invention réalise donc de façon simple et peu coûteuse un The invention therefore achieves in a simple and inexpensive manner a
dispositif anti-fraude ne nécessitant pas de dispositif mécani- anti-fraud device not requiring a mechanical device
que d'isolement de la carte et utilisant en grande partie les isolation of the card and largely using the
constituants existant d'un lecteur de carte. existing components of a card reader.
L'invention n'est pas limitée aux modes de réalisation ci- The invention is not limited to the embodiments below.
dessus décrits mais en embrasse toutes les variantes, notamment les suivantes: described above but embraces all variants, including the following:
- on pourrait concevoir de superposer la tension haute fréquen- - one could conceive of superimposing the high frequency voltage
ce à la tension d'alimentation d'écriture de la carte; -la carte à microcircuit peut être totalement introduite dans le logement; l'invention s'applique à tout microcircuit de carte ainsi qu'à tout autre terminal que des publiphones; - il n'est pas nécessairement impératif que la carte soit alimentée pendant l'émission du signal haute fréquence, notamment dans le cas o le générateur est couplé par influence this to the write supply voltage of the card; the microcircuit card can be completely inserted into the housing; the invention applies to any card microcircuit as well as to any terminal other than payphones; - it is not necessarily imperative that the card be powered during the emission of the high frequency signal, in particular in the case where the generator is coupled by influence
à la carte.à la carte.
I1 convient encore de remarquer que le dispositif selon l'in- It should also be noted that the device according to the
vention n'est pas incompatible avec l'objet de la Demande de Brevet français déposée ce jour au nom de la Demanderesse pour vention is not incompatible with the subject of the French Patent Application filed today in the name of the Applicant for
un "dispositif électronique de codage, notamment pour publipho- an "electronic coding device, in particular for publicity
ne". A toutes fins utiles, le contenu de cette autre Demande ne ". For all intents and purposes, the content of this other Request
de Brevet est incorporé à la présente description. Patent Specification is incorporated into this specification.
Bien entendu, certains des moyens décrits ci-dessus peuvent Of course, some of the means described above can
être omis dans les variantes o ils ne servent pas. be omitted in the variants where they are not used.
Claims (14)
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR8905227A FR2646260B1 (en) | 1989-04-19 | 1989-04-19 | IMPROVED MICROCIRCUIT CARD READER |
| CH626/90A CH682520A5 (en) | 1989-04-19 | 1990-02-28 | Memory, or smart, card reader for public telephones |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR8905227A FR2646260B1 (en) | 1989-04-19 | 1989-04-19 | IMPROVED MICROCIRCUIT CARD READER |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| FR2646260A1 true FR2646260A1 (en) | 1990-10-26 |
| FR2646260B1 FR2646260B1 (en) | 1992-07-24 |
Family
ID=9380926
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| FR8905227A Expired - Lifetime FR2646260B1 (en) | 1989-04-19 | 1989-04-19 | IMPROVED MICROCIRCUIT CARD READER |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| CH (1) | CH682520A5 (en) |
| FR (1) | FR2646260B1 (en) |
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