FR2703487A1

FR2703487A1 - Memory-card reader fitted with a magnetic tamper detector

Info

Publication number: FR2703487A1
Application number: FR9309569A
Authority: FR
Inventors: Lafont Gerard
Original assignee: Monetel SA
Current assignee: Ingenico France SAS
Priority date: 1993-03-29
Filing date: 1993-07-30
Publication date: 1994-10-07
Anticipated expiration: 2013-07-30
Also published as: HUT66620A; HU9400707D0; HU215690B; FR2703487B1

Abstract

The present invention relates to a memory-card reader comprising an introduction board (10) for a memory card (12) and a detector of bogus conductors (12-2) on the card. The detector of bogus conductors comprises a coil (22) wound around a card passage area, a circuit for measuring the impedance of the coil, and means (26) for comparing the measured impedance with a threshold value.

Description

LECTEUR DE CARTES À MÉMOIRE
MUNI D'UN DÉTECTEUR DE FRAUDE MAGNETIQUE
La présente invention concerne les lecteurs de cartes à mémoire (ou puce), et en particulier un dispositif de détection de l'utilisation d'une carte frauduleuse.MEMORY CARD READER
PROVIDED WITH A MAGNETIC FRAUD DETECTOR
The present invention relates to memory card (or chip) readers, and in particular a device for detecting the use of a fraudulent card.

Des appareils fonctionnant avec des cartes à puce comprennent un système d'introduction muni d'une fente et de palpeurs venant relier un circuit de traitement aux plots de contact de la puce d'une carte insérée dans la fente. Appliances operating with smart cards include an insertion system provided with a slot and sensors coming to connect a processing circuit to the contact pads of the chip of a card inserted in the slot.

Une possibilité de fraude consiste à simuler les fonctions d Tune puce. Pour cela, un fraudeur insère dans la fente une carte factice comprenant seulement des plots de contact correspondant à ceux d'une puce ou bien comprenant une puce invalidée. Les plots de contact sont reliés par des fils ou des pistes conductrices à des circuits électroniques déportés hors du lecteur, permettant de simuler un fonctionnement de puce avantageux pour le fraudeur. One possibility of fraud is to simulate the functions of a chip. For this, a fraudster inserts into the slot a dummy card comprising only contact pads corresponding to those of a chip or else including an invalidated chip. The contact pads are connected by wires or conductive tracks to electronic circuits remote from the reader, making it possible to simulate a chip operation which is advantageous for the fraudster.

Une telle fraude était auparavant particulièrement difficile à réaliser car les appareils à carte comprenaient des systèmes motorisés de réception des cartes qui escamotaient les cartes. Ces dispositifs sont en cours d'abandon car ils sont complexes et risquent de ne pas restituer une carte en cas de panne. Les systèmes actuels de réception de cartes, avec lesquels le type de fraude susmentionné est facile, comprennent une fente d'introduction de carte derrière laquelle se trouve un système de guidage de carte conçu pour qu'une partie de la carte reste apparente après insertion dans la fente. Previously, such fraud was particularly difficult to carry out because the card devices included motorized card reception systems which retracted the cards. These devices are being abandoned because they are complex and may not return a card in the event of a breakdown. Current card receiving systems, with which the aforementioned type of fraud is easy, include a card insertion slot behind which there is a card guiding system designed so that part of the card remains visible after insertion into slot.

La demande de brevet français 2 646 261 décrit un dispositif anti-fraude magnétique. Le dispositif comprend une bobine enroulée autour d'un noyau en C muni d'un entrefer légèrement plus épais qu'une carte à mémoire. Lorsqu'une carte est insérée dans le lecteur, un dispositif entraîne le noyau en rotation de manière que la carte se trouve dans 1 'entrefer et que ce dernier balaye sur la carte une zone où sont sus susceptibles de passer des conducteurs frauduleux. Lorsqu' un conducteur frauduleux se trouve dans T l'entrefer, le champ magnétique généré par la bobine provoque dans les conducteurs des pertes par courants de Foucault qui se traduisent par une modification de 1' impé- dance de la bobine.Un circuit de mesure détecte cette modification de T l'impédance de la bobine et active un signal d'alarme. French patent application 2,646,261 describes a magnetic anti-fraud device. The device comprises a coil wound around a C-shaped core provided with an air gap slightly thicker than a memory card. When a card is inserted into the reader, a device drives the core in rotation so that the card is in the air gap and the latter scans the area on the card where there is a risk of fraudulent conductors passing. When a fraudulent conductor is in the air gap, the magnetic field generated by the coil causes in the conductors losses by eddy currents which result in a modification of the impedance of the coil. detects this change in T impedance of the coil and activates an alarm signal.

Le détecteur de fraude magnétique susmentionné est efficace mais sa construction est complexe (nécessité de pièzes mécaniques en mouvement et d'un moteur d'entraînement), qui rend le détecteur sensible aux chocs et à l'usure. The aforementioned magnetic fraud detector is effective but its construction is complex (need for moving mechanical traps and a drive motor), which makes the detector sensitive to shocks and wear.

Un objet de la présente invention est de prévoir un détecteur de fraude magnétique particulièrement simple et robuste. An object of the present invention is to provide a particularly simple and robust magnetic fraud detector.

Un autre objet de la présente invention est de prévoir un tel détecteur qui soit particulièrement économique. Another object of the present invention is to provide such a detector which is particularly economical.

Pour atteindre ces objets, la présente invention prévoit, au lieu d'utiliser un élément magnétique mobile, d'utiliser une bobine enroulée autour d'une zone de passage de la carte. Avec cette disposition, l'impédance de la bobine est différente selon la présence ou l'absence de conducteurs frauduleux sur la carte insérée. A chaque introduction d'une carte, un système de mesure compare l'impédan de la bobine à une valeur seuil et active un signal d'alarme si le seuil est atteint. To achieve these objects, the present invention provides, instead of using a movable magnetic element, to use a coil wound around a zone of passage of the card. With this arrangement, the impedance of the coil is different depending on the presence or absence of fraudulent conductors on the inserted card. Each time a card is inserted, a measurement system compares the impedance of the coil to a threshold value and activates an alarm signal if the threshold is reached.

En outre, la présente invention prévoit, pour diminuer le nombre de composants discrets né necessaires à réaliser le détecteur, de réaliser un grand nombre de fonctionnalités de détection à l'aide d'un micro-contrôleur effectuant également toutes les tâches classiques à effectuer dans le lecteur. In addition, the present invention provides, in order to reduce the number of discrete components necessary to make the detector, to carry out a large number of detection functionalities using a microcontroller also performing all the conventional tasks to be performed in the reader.

La présente invention vise plus particulièrement un lecteur de cartes à mémoire comprenant une plaque d' introduction d'une carte à mémoire et un détecteur de conducteurs frauduleux sur la carte. Le détecteur de conducteurs frauduleux comprend une bobine enroulée autour d'une zone de passage de la carte, un circuit de mesure de l'impédance de la bobine, et des moyens pour comparer l'impédan mesurée à une valeur seuil. The present invention relates more particularly to a memory card reader comprising a plate for inserting a memory card and a detector of fraudulent conductors on the card. The fraudulent conductor detector comprises a coil wound around a card passage area, a circuit for measuring the impedance of the coil, and means for comparing the impedan measured with a threshold value.

Selon un mode de réalisation de la présente invention, le circuit de mesure de l'impedan comprend un générateur fournissant un signal alternatif à la bobine, une résistance de mesure disposée en série avec la bobine et le générateur, et un redresseur de la tension apparaissant aux bornes de la résistance de mesure. According to an embodiment of the present invention, the impedan measurement circuit comprises a generator supplying an alternating signal to the coil, a measurement resistor arranged in series with the coil and the generator, and a voltage rectifier appearing across the measurement resistor.

Selon un mode de réalisation de la présente invention, les moyens pour comparer comprennent un microcontrôleur recevant la sortie du redresseur par l'intermédiaire d'un convertisseur analogique/numérique, le microcontrôleur étant programmé pour comparer la sortie du convertisseur analogique/numérique à une valeur seuil stockée dans une mémoire. According to an embodiment of the present invention, the means for comparing comprise a microcontroller receiving the output of the rectifier via an analog / digital converter, the microcontroller being programmed to compare the output of the analog / digital converter to a value threshold stored in a memory.

Selon un mode de réalisation de la présente invention, le microcontrôleur est un microcontrôleur classiquement utilisé pour effectuer les tâches de gestion du lecteur de cartes, ce microcontrôleur intégrant également le générateur et le convertisseur analogique/numérique. According to an embodiment of the present invention, the microcontroller is a microcontroller conventionally used to perform the tasks of managing the card reader, this microcontroller also integrating the generator and the analog / digital converter.

Selon un mode de réalisation de la présente invention, une capacité est reliée en parallèle sur la bobine, et est de valeur telle que l'ensemble de la capacité et de la bobine soit excité en résonance par p le générateur. According to an embodiment of the present invention, a capacitor is connected in parallel on the coil, and is of value such that the whole of the capacitor and the coil is excited in resonance by p the generator.

Ces objets, caractéristiques et avantages ainsi que d'autres de la présente invention seront exposés en détail dans la description suivante de modes de réalisation particuliers faite en relation avec la figure jointe qui représente un mode de réalisation de système de détection selon la présente invention. These objects, characteristics and advantages as well as others of the present invention will be explained in detail in the following description of particular embodiments made in relation to the attached figure which represents an embodiment of the detection system according to the present invention.

La figure représente une plaque d'introduction métallique 10 munie d'une fente dans laquelle a été introduite une carte à puce 12. La plaque d'introduction 10 est fixée sur une paroi d'un boîtier métallique 11 de protection du lecteur. La carte 12 comprend des plots de contact 12-1 qui, dans la position représentée, sont en contact avec des palpeurs 14 reliés à un circuit de traitement 16. Un interrupteur 18 sert à indiquer au circuit de traitement 16 que la carte 12 est dans sa position finale pour laquelle les plots 12-1 sont en contact avec les palpeurs 14. The figure shows a metal introduction plate 10 provided with a slot into which a smart card 12 has been inserted. The introduction plate 10 is fixed to a wall of a metal housing 11 for protecting the reader. The card 12 comprises contact pads 12-1 which, in the position shown, are in contact with probes 14 connected to a processing circuit 16. A switch 18 serves to indicate to the processing circuit 16 that the card 12 is in its final position for which the studs 12-1 are in contact with the probes 14.

La plaque d'introduction 10 est généralement une pièce moulée relativement épaisse sur laquelle sont montés des éléments en matière plastique, non représentés, de guidage de la carte 12 et de support des palpeurs 14 et de l'interrupteur 18. The introduction plate 10 is generally a relatively thick molded part on which are mounted plastic elements, not shown, for guiding the card 12 and for supporting the probes 14 and the switch 18.

Le boîtier 11 et la plaque 10 sont reliés à la terre et servent de blindage aux circuits du lecteur qui pourraient être perturbés par des influences externes.The housing 11 and the plate 10 are connected to earth and serve as a shield for the circuits of the reader which could be disturbed by external influences.

Comme le représente la figure 1, une carte frauduleuse 12 comprend des conducteurs 12-2, dont un seul est représenté, tels que des pistes conductrices ou des fils électriques, reliant des plots de contact 12-1 à un circuit électronique externe 20. Pour simuler le fonctionnement d'une puce, il faut un nombre minimum de conducteurs, de l'ordre de 2 à 5. As shown in FIG. 1, a fraudulent card 12 includes conductors 12-2, only one of which is shown, such as conductive tracks or electrical wires, connecting contact pads 12-1 to an external electronic circuit 20. For simulate the operation of a chip, a minimum number of conductors is required, of the order of 2 to 5.

Selon l'invention, une bobine 22 est enroulée autour d'une zone de passage de la carte 12. Cette zone se trouve, par exemple, sensiblement au niveau du centre de la carte dans sa position finale. La bobine 22 est excitée par un signal alternatif. Lorsqu'un élément conducteur est présent à l'intérieur de la bobine 22, tel qu'un fil frauduleux 12-2, l'impédanoe de la bobine 22 diminue sous l'effet de pertes par courants de
Foucault qui sont induites par la bobine dans les fils 12-2. Un circuit de mesure adéquat, dont un mode de réalisation avantageux est décrit ci-après, compare l'impédan de la bobine à une valeur seuil, correspondant sensiblement à l'impédance de la bobine 22 en la présence d'une carte 12 "légale", et signale une fraude lorsque la valeur mesurée est au dessus de la valeur seuil.According to the invention, a coil 22 is wound around a zone for the passage of the card 12. This zone is, for example, substantially at the center of the card in its final position. The coil 22 is excited by an alternating signal. When a conductive element is present inside the coil 22, such as a fraudulent wire 12-2, the impedanoe of the coil 22 decreases under the effect of losses by currents of
Eddy which are induced by the coil in the wires 12-2. A suitable measurement circuit, an advantageous embodiment of which is described below, compares the impedance of the coil to a threshold value, corresponding substantially to the impedance of the coil 22 in the presence of a legal 12 "card. ", and signals fraud when the measured value is above the threshold value.

Dans un mode de réalisation avantageux du circuit de détection de fraude, la bobine 22 est reliée aux bornes du secondaire s d'un transformateur T. Une borne du primaire p du transformateur T est reliée à un générateur 16-1 de signal périodique par l'intermédiaire d'un condensateur Cl. L'autre borne du primaire p du transformateur T est reliée à la masse par l'intermédiaire d'une résistance R1. In an advantageous embodiment of the fraud detection circuit, the coil 22 is connected to the terminals of the secondary s of a transformer T. A terminal of the primary p of the transformer T is connected to a generator 16-1 of periodic signal by l intermediary of a capacitor Cl. The other terminal of the primary p of the transformer T is connected to ground via a resistor R1.

La tension aux bornes de la résistance R1, représentative du courant de primaire du transformateur T, est fournie à un circuit de mesure 26 comprenant une diode Dl reliée entre la résistance R1 et un filtre formé par un condensateur C2 et une résistance R2 disposés en parallèle entre la cathode de la diode D1 et la masse. La tension continue recueillie aux bornes du condensateur C2 est fournie à un convertisseur analogique/ numérique 16-2. De nombreux lecteurs de cartes existants possèdent un convertisseur analogique/numérique qui pourra avantageusement aussi être utilisé selon l'invention. The voltage across the resistor R1, representative of the primary current of the transformer T, is supplied to a measurement circuit 26 comprising a diode Dl connected between the resistor R1 and a filter formed by a capacitor C2 and a resistor R2 arranged in parallel between the cathode of diode D1 and the ground. The DC voltage collected across the capacitor C2 is supplied to an analog / digital converter 16-2. Many existing card readers have an analog / digital converter which can advantageously also be used according to the invention.

Avec cette configuration, la tension numérisée fournie par le convertisseur 16-2 est l'image de l'impédance présentée par le primaire p du transformateur T. Or, l'impédan du primaire du transformateur T correspond, à un facteur multiplicatif prés, à l'impédan de la charge reliée au secondaire du transformateur T, c'est-à-dire à l'impédan présentée par la bobine 22. De préférence, le rapport du nombre de spires entre le primaire et le secondaire du transformateur T est très supérieur à 1, de manière que l'impédan de la bobine 22 soit amplifiée lorsqu'elle est ramenée au primaire. Dans ce cas, le circuit de mesure 26 n' a pas besoin d'être particulièrement sensible et peut être de la constitution particulièrement simple décrite.En outre, grâce à cette amplification de l'impédanoe à à mesurer, la fréquence du générateur 16-1 peut être choisie basse (de l'ordre de 5 kHz), ce qui facilite sa réalisation. With this configuration, the digitized voltage supplied by the converter 16-2 is the image of the impedance presented by the primary p of the transformer T. However, the primary impedance of the transformer T corresponds, to a multiplicative factor, to the impedan of the load connected to the secondary of the transformer T, that is to say to the impedan presented by the coil 22. Preferably, the ratio of the number of turns between the primary and the secondary of the transformer T is very greater than 1, so that the impedance of the coil 22 is amplified when it is brought back to the primary. In this case, the measurement circuit 26 does not need to be particularly sensitive and can be of the particularly simple constitution described. In addition, thanks to this amplification of the impedano to be measured, the frequency of the generator 16- 1 can be chosen low (of the order of 5 kHz), which facilitates its realization.

Pour améliorer la sensibilité du détecteur de fraude, on place en parallèle sur la bobine 22 une capacité C3 qui est ajustée en usine de manière que l'ensemble de la capacité C3 et de la bobine 22 soit excité par le générateur 16-1 à la fréquence de résonance. Ainsi, l'apparition de pertes par courants de Foucault à l'intérieur de la bobine 22 entraîne une nette diminution de l'impédance de de ltensemble de la bobine 22 et de la capacité C3. En outre, cette configuration permet de diminuer la consommation de courant. To improve the sensitivity of the fraud detector, a capacitor C3 is placed in parallel on the coil 22 which is adjusted at the factory so that all of the capacitor C3 and the coil 22 are excited by the generator 16-1 at the resonant frequency. Thus, the appearance of eddy current losses inside the coil 22 leads to a marked reduction in the impedance of the assembly of the coil 22 and in the capacitance C3. In addition, this configuration makes it possible to reduce the current consumption.

Le détecteur selon l'invention fonctionne de la manière suivante. The detector according to the invention operates in the following manner.

Lorsqu'une carte 12 est insérée dans la fente de la plaque 10, l'interrupteur 18 signale sa présence. Avant toute opération effectuée par 1 'intermédiaire de la carte, le générateur 16-2 est activé. Une tension alternative apparaît aux bornes de la résistance R1, représentative de l'impédance de la bobine 22. Cette tension est redressée et numérisée par le convertisseur 16-2. La tension numérisée est emparée à une valeur de seuil numérique stockée dans une mémoire non-volatile 16-4. Cette valeur seuil mémorisée est de préférence légèrement supérieure à la valeur que fournirait le convertisseur 16-2 en présence d'une carte légale, afin d'éviter une détection de fraude intempestive due à du bruit de fond ou au cas où les divers paramètres entrant en jeu dans la mesure varieraient au cours du temps.Si la carte insérée est une carte légale, la valeur fournie par le convertisseur 16-2 est inférieure à la valeur seuil, aucune fraude n'est signalée. Si une carte frauduleuse est insérée, la valeur fournie par le convertisseur 16-2 devient supérieure à la valeur seuil ce qui entraîne 1' acti- vation d'un signal de signalisation de fraude. Ce signal pourra interdire, de façon classique, toute transaction avec la carte insérée. When a card 12 is inserted in the slot of the plate 10, the switch 18 signals its presence. Before any operation carried out via the card, the generator 16-2 is activated. An alternating voltage appears across the resistor R1, representative of the impedance of the coil 22. This voltage is rectified and digitized by the converter 16-2. The digitized voltage is captured at a digital threshold value stored in a non-volatile memory 16-4. This memorized threshold value is preferably slightly higher than the value that the 16-2 converter would provide in the presence of a legal card, in order to avoid detection of untimely fraud due to background noise or in the event that the various parameters entering at stake in the measure would vary over time. If the card inserted is a legal card, the value provided by the converter 16-2 is less than the threshold value, no fraud is reported. If a fraudulent card is inserted, the value supplied by the converter 16-2 becomes greater than the threshold value, which leads to the activation of a fraud signaling signal. This signal may prohibit, in a conventional manner, any transaction with the card inserted.

Le circuit de traitement 16 est classiquement un micro-contrôleur comprenant une unité de traitement (CPU) 16-5, une mémoire morte (ROM) 16-4 contenant les données utilisées par l'unité de traitement, et notamment la valeur seuil précédemment mentionnée, une mémoire vive (ROM) 16-6 et des circuits d'interface avec l'extérieur, notamment un circuit d 'interfaoe 16-7 relié aux palpeurs 14 et à l'interrupteur 18. La mémoire ROM 16-4 contient également un programme correspondant aux diverses tâches à effectuer dans un lecteur de carte, notamment aux communications à établir entre le lecteur et la puce d'une carte. Ce programme est modifié selon l'invention, pour effectuer aussi les opérations précédemment décrites de détection de fraude. Avantageusement, le microprooesseur est aussi programmé pour effectuer un filtrage numérique, afin d'atténuer, par exemple, le bruit de fond de la valeur de mesure. The processing circuit 16 is conventionally a microcontroller comprising a processing unit (CPU) 16-5, a read only memory (ROM) 16-4 containing the data used by the processing unit, and in particular the threshold value mentioned above. , a random access memory (ROM) 16-6 and interface circuits with the outside, in particular an interface circuit 16-7 connected to the probes 14 and to the switch 18. The ROM memory 16-4 also contains a program corresponding to the various tasks to be performed in a card reader, in particular to the communications to be established between the reader and the chip of a card. This program is modified according to the invention, to also perform the operations described above for fraud detection. Advantageously, the microprooessor is also programmed to perform digital filtering, in order to attenuate, for example, the background noise of the measurement value.

Avantageusement, on choisit un micro-contrôleur 16, par exemple le micro-contrôleur fabriqué sous la dénomination 80C552 par la société Philips, qui comprend en outre le convertisseur analogique/numérique 16-2 et le générateur 16-1 nécessaires au circuit de détection selon l'invention. On réduit ainsi à un nombre minimal le nombre de composants discrets à utiliser et donc leur coût intrinsèque et leur coût de montage. Advantageously, a microcontroller 16 is chosen, for example the microcontroller manufactured under the name 80C552 by the company Philips, which also comprises the analog / digital converter 16-2 and the generator 16-1 necessary for the detection circuit according to the invention. This reduces the number of discrete components to be used and therefore their intrinsic cost and their mounting cost to a minimum number.

Le générateur 16-1 peut aussi, étant donnée la fréquence basse à générer, être réalisé par une broche de sortie du microcontrôleur, alternativement programmée à "1" et à "0". The generator 16-1 can also, given the low frequency to be generated, be produced by an output pin of the microcontroller, alternately programmed at "1" and at "0".

La réalisation d'un programme permettant de mettre en oeuvre les fonctions décrites ci-dessus est à la portée de tout programmeur. The realization of a program making it possible to implement the functions described above is within the reach of any programmer.

De nombreuses variantes et modifications de la présente invention apparaîtront à l'homme du métier. Par exemple, on peut remplacer le redressement monoalternance (diode D1) par un redressement double alternance (pont de diodes). Many variants and modifications of the present invention will appear to those skilled in the art. For example, one can replace the monoalternation rectification (diode D1) by a full alternation rectification (diode bridge).

Claims

1. Memory card reader comprising an introduction plate (10) of a memory card (12) and a fraudulent conductor detector (12-2) on the card, characterized in that the fraudulent conductor detector comprises a coil (22) wound around a zone of passage of the card, a circuit for measuring the impedance of the coil, and means (26) for comparing the measured impedance with a threshold value.

2. Reader according to claim 1, characterized in that the measurement circuit of the impedano comprises a generator (16-1) supplying an alternating signal to the coil (22), a measurement resistor (R1) arranged in series with the coil and the generator, and a rectifier (26) of the voltage appearing across the measurement resistor.

3. Reader according to claim 2, characterized in that the means for comparing include a micro-controller (16) receiving the output of the rectifier (26) via an analog / digital converter (16-2), the microcontroller being programmed to compare the output of the analog / digital converter with a threshold value stored in a memory (16-4).

4. Reader according to claim 3, characterized in that the microcontroller is a microcontroller conventionally used to perform the tasks of managing the card reader, this microcontroller also integrating the generator (16-1) and the analog / digital converter (16- 2).

5. Reader according to claim 2, characterized in that a capacitor (C3) is connected in parallel on the coil (22), and is of value such that the set of the capacitor and the coil is excited in resonance by the generator (16-1).