FR3049090A1 - Dispositif d'authentification biometrique adaptatif par echographie, photographies en lumiere visible de contraste et infrarouge, sans divulgation, a travers un reseau informatique decentralise - Google Patents

Dispositif d'authentification biometrique adaptatif par echographie, photographies en lumiere visible de contraste et infrarouge, sans divulgation, a travers un reseau informatique decentralise Download PDF

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Abstract

L'invention se rapporte à un dispositif d'authentification biométrique, comportant : • un module de positionnement avec zone de mesures ; • un module de calcul cryptographique ; • un module échographique ; • un module de mesure du rythme cardiaque et de la pression artérielle ; • un module photographique configuré pour réaliser - une photographie du réseau veineux du doigt ; - une photographie de l'empreinte digitale du doigt ; - une spectrométrie par lumière de contraste du doigt ; - et une photographie du réseau veineux du doigt par émission intrinsèque infrarouge du doigt. Le module cryptographique est configuré de sorte à authentifier l'utilisateur en fonction de l'image vectorielle relative à ladite échographie des réseaux veineux et nerveux dudit doigt, de la mesure d'un rythme cardiaque et de la mesure d'une pression artérielle, la photographie du réseau veineux dudit doigt, la photographie de l'empreinte digitale dudit doigt, et de la spectrométrie dudit doigt.

Description

INTRODUCTION
La présente invention se rapporte au domaine de l’authentification biométrique. Plus particulièrement, l’invention a trait à des moyens d’authentification biométriques, portables, adaptés notamment pour sécuriser des transactions, sans divulgation, à travers un réseau informatique décentralisé.
Les dispositifs biométriques actuels, comme les systèmes de reconnaissance d’empreintes digitales intégrés aux téléphones portables, présentent des limitations connues. En particulier, il est possible de tromper ces derniers à partir d’empreintes reconstituées, à partir d’une photographie par exemple. D’autres dispositifs visant à pallier ces limitations sont ainsi connus. En particulier, il est possible de réaliser une empreinte du réseau veineux au moyen d’un dispositif photographique infrarouge. Si le niveau de fiabilité et de sécurité se trouve sensiblement amélioré, les moyens nécessaires ne sont pas adaptés à une utilisation mobile, à cause notamment de leur encombrement et de leur relative fragilité. En outre, ils nécessitent un enrôlement préalable de l’utilisateur, afin de recueillir les informations nécessaires à l’analyse du réseau veineux. D’autre part, ces moyens n’apportent pas de protections effectives concernant la sécurité physique de l’utilisateur, comme l’ablation d’un doigt par exemple. Ces derniers ne permettent pas de prendre en compte spécifiquement l’évolution ou les modifications de morphologie de l’utilisateur — croissance, prise de poids, œdèmes, coupures, brûlures superficielles ou profondes, etc. —, observées tout au long de sa vie. C’est pourquoi il existe un besoin pour des moyens d’authentification biométriques, portables, adaptés notamment pour sécuriser des transactions, sans divulgation ni enrôlement préalable, à travers un réseau informatique décentralisé, présentant un très haut niveau de sécurité, aptes à discriminer l’immense majorité des individus, garantissant la sécurité physique de l’individu, et offrant une adaptabilité aux évolutions morphologiques de l’individu observables tout au long de la vie de ce dernier.
Un objet de l’invention est de fournir des moyens d’authentification biométriques, portables, adaptés notamment pour sécuriser des transactions, sans divulgation ni enrôlement préalable, à travers un réseau informatique décentralisé, présentant un très haut niveau de sécurité, aptes à discriminer l’immense majorité des individus, garantissant la sécurité physique de l’individu, et offrant une adaptabilité aux évolutions morphologiques de l’individu observables tout au long de la vie de ce dernier. Un autre objet de l’invention est de fournir des moyens pour fiabiliser et s’adapter à toutes les tailles de doigts. Un autre objet de l’invention est de fournir des moyens biométriques et informatiques présentant un très haut degré de sécurité et aptes à pouvoir recenser l’immense majorité des individus. Un autre objet de l’invention est de fournir des moyens d’authentification biométriques permettant de se passer de tout stockage des clés biométriques ou clés privées d’un individu pour réaliser tout type de transaction informatique. L’invention a notamment pour objet un dispositif d’authentification biométrique adaptatif par échographie, photographie en lumière visible, photographie en lumière infrarouge et par analyse spectrométrique des doigts. L’invention intègre également un dispositif de vérification par corrélation permettant de valider d’autres prises d’empreintes biométriques. Le dispositif selon l’invention est notamment destiné à l’authentification biométrique, présentant un niveau de fiabilité et de sécurité particulièrement élevé, des individus, en vue de réaliser des transactions informatiques à travers un dispositif informatique, comme un téléphone mobile, un ordinateur ou tout autre dispositif susceptible de bénéficier de ces moyens d’authentifications, par exemple une serrure de voiture, de coffre-fort, de maison, de bâtiments, ou encore de dispositif de contrôles aux frontières.
RESUME
Ainsi, un mode de réalisation prévoit un dispositif de mesures biométriques, caractérisé en ce qu’il comporte : • un module de positionnement comportant une zone de mesures, ledit dispositif de positionnement étant configuré de manière à permettre à un utilisateur de disposer au moins un doigt dans la zone de mesures ; • un module de calcul ; • un module échographique, couplé au module de calcul, et configuré pour réaliser une échographie de réseaux veineux et nerveux d’un doigt après introduction dudit doigt dans la zone de mesures ; et transmettre, au module de calcul, les données biométriques relatives à ladite échographie des réseaux veineux et nerveux dudit doigt ; • un module photographique, comportant plusieurs sources lumineuses, couplé au module de calcul, et configuré pour réaliser, après introduction d’un doigt dans la zone de mesures : une première photographie d'un réseau veineux dudit doigt et au moyen d’au moins une source lumineuse infrarouge disposée de sorte à permettre, une fois illuminée, au module photographique de réaliser une photographie du réseau veineux dudit doigt, la source lumineuse infrarouge est disposée de façon particulière pour éviter l’os de la phalange et transmettre ladite photographie du réseau veineux au module de calcul ; une deuxième photographie d’une empreinte digitale dudit doigt et par adjonction de lumière de contraste apportée par l’intermédiaire de sources lumineuses cohérentes ayant au moins une longueur d’onde comprise entre 400nm et 800nm ; et transmettre ladite photographie de l’empreinte digitale au module de calcul.
Le module de calcul étant configuré de sorte à générer des mesures biométriques propres à un utilisateur, suite à l’introduction d’un des doigts dudit utilisateur dans la zone de mesures, en fonction de ladite échographie des réseaux veineux et nerveux dudit doigt, de la photographie du réseau veineux dudit doigt, de la photographie de l’empreinte digitale dudit doigt.
Selon un mode de réalisation, le module échographique comporte en outre un module de mesure (11), couplé au module de calcul, et configuré pour mesurer et transmettre au module de calcul, une mesure d’un rythme cardiaque et une mesure d’une pression artérielle, réalisées sur un doigt après introduction dudit doigt dans la zone de mesures.
Selon un mode de réalisation, le module photographique, couplé au module de calcul, est configuré pour réaliser une photographie en lumière infrarouge d’un réseau veineux d’un doigt, sans apport de lumière extérieure après introduction dudit doigt, dans la zone de mesures ; et transmettre ladite photographie du réseau veineux au module de calcul.
Selon un mode de réalisation, le module de calcul est configuré pour réaliser une analyse spectrométrique de la deuxième photographie d’une empreinte digitale, par adjonction de lumière de contraste et transmettre ladite analyse spectrométrique au module de calcul.
Selon un mode de réalisation, le module de positionnement comporte une butée et un module de blocage configuré pour appliquer, après introduction d’un doigt dans la zone de mesures, une pression sur ledit doigt de sorte à bloquer l’ongle dudit doigt contre la butée, et contraindre temporairement ledit doigt à rester dans une position sensiblement fixe dans la zone de mesures.
Selon un mode de réalisation, le module calcul est en outre configuré de sorte à authentifier un utilisateur, suite à l'introduction d’un des doigts dudit utilisateur dans la zone de mesures, seulement si l’image vectorielle relative à ladite échographie des réseaux veineux et nerveux dudit doigt, la mesure d’un rythme cardiaque et de la mesure d’une pression artérielle, les photographies du réseau veineux dudit doigt, la photographie de l’empreinte digitale dudit doigt, et la spectrométrie dudit doigt sont considérées comme répondant à un ensemble de critères de conformité prédéfinis.
Selon un mode de réalisation, le module de calcul est configuré pour générer au moins une image vectorielle, écrêtée de ses extrémités, de la mesure biométrique relative à l’échographie (ECR1), des mesures biométriques relatives aux photographies en lumière infrarouge avec (ECR2) adjonction de lumière infrarouge et de la mesure biométrique relative à la photographie des empreintes digitales par adjonction de lumière de contraste (ECR3).
Selon un mode de réalisation, le module de calcul est adapté pour mettre en oeuvre un procédé cryptographique de signature numérique, de chiffrement et de déchiffrement, le module de calcul étant configuré pour : • après introduction d’un doigt dans la zone de mesures, déterminer au moins une clé de contrôle biométrique à partir de chaque mesure vectorielle écrêtée résultante respectivement de la mesure biométrique échographique (ECR1), de la première (ECR2) et de la deuxième (ECR3) photographie ; • déterminer trois clés privées d’identification (PRIVa) (PRIVb) (PRIVc) en calculant trois combinaisons deux à deux desdites clés de contrôle biométriques (CCMESa) (CCMESb) (CCMESc) ; • calculer trois clés publiques d’identification (PUBa) (PUBb) (PUBc) relatives auxdites trois clés privées d’identification ; • calculer trois clés de contrôles d’identification (CCa) (CCb) (CCc) relatives auxdites trois clés publiques d’identification ; • transmettre, au dispositif externe, lesdites trois clés publiques d’identification et lesdites trois clés de contrôles d’identification ; ou, • signer et/ou déchiffrer et/ou chiffrer une information transmise par le dispositif externe.
Selon un mode de réalisation, le module de calcul est configuré de sorte à identifier un utilisateur, suite à l’introduction d’un des doigts dudit utilisateur dans la zone de mesures et à transmettre les clés de contrôles d’identifications dudit doigt à un dispositif externe, seulement si : • la mesure de la pression artérielle est inférieure à un seuil prédéterminé ; et/ou, • la mesure du rythme cardiaque est inférieure à un seuil prédéterminé.
Selon un mode de réalisation, le module de calcul est configuré pour enregistrer au moins un deuxième doigt d’un même individu, à partir des données biométriques recueillies seulement si celles-ci sont considérées comme répondant à un ensemble de critères de conformité prédéfinis.
Selon un mode de réalisation, le module de calcul est configuré pour permettre de définir sous forme d’au moins trois clés de contrôle d’identification par doigt préalablement enregistré d’un individu donné : • un doigt habilité à activer une alerte ; • un doigt habilité à désactiver une alerte ; • un doigt habilité à un usage commun ; • au moins un doigt supplémentaire préalablement enregistré permet de recouvrer les données dudit individu suivant des conditions prédéfinies.
Selon un mode de réalisation, le module de calcul est configuré pour permettre de certifier un individu comme unique si ledit individu a enregistré au moins six doigts à travers au moins un dispositif (5).
Selon un mode de réalisation, le dispositif biométrique (5) est intégré à l’intérieur d’un téléphone, dans un format permettant de réaliser des mesures biométriques pour des doigts de différentes tailles (2a) (2b), intégré (2a) (2b) ou non (2c) dans l’écran du téléphone.
BRÈVE DESCRIPTION DES FIGURES D’autres particularités et avantages de la présente invention apparaîtront, dans la description ci-après de modes de réalisation, en référence aux dessins annexés, dans lesquels : [Figure 1a] vue schématique de profil d’un dispositif biométrique selon un mode de réalisation de l’invention, lorsqu'un doigt large de 5 mm est inséré ; [Figure 1b] vue schématique de face d’un dispositif biométrique selon un mode de réalisation de l’invention, lorsqu’un doigt large de 5 mm est inséré ; [Figure 1c] vue schématique de profil d’un dispositif biométrique selon un mode de réalisation de l’invention, lorsqu’un doigt large de 25 mm est inséré ; [Figure 1d] la figure 1d est une vue schématique de face d’un dispositif biométrique selon un mode de réalisation de l’invention, lorsqu’un doigt large de 25 mm est inséré ; [Figure 2a] vue schématique d’un dispositif biométrique selon un mode de réalisation de l’invention, intégré à un téléphone dont l’écran est disposé tout autour dudit dispositif biométrique ; [Figure 2b] vue schématique d’un dispositif biométrique selon un mode de réalisation de l’invention, intégré à un téléphone adapté aux doigts de petite taille ; [Figure 2c] vue schématique d’un dispositif biométrique selon un mode de réalisation de l’invention, intégré à un téléphone disposant d’un écran de petite taille ; [Figure 3a] vue schématique d’un capteur ultrasonique (9) selon un mode de réalisation de l’invention ; [Figure 3b] vue schématique de l’intégration du capteur ultrasonique (9) sur un support (8) du dispositif biométrique (5) selon un mode de réalisation de l’invention ; [Figure 3c] représentation, respectivement, des résultats brut (BR1), vectoriel (VECU) et écrêté (ECR1) obtenus à l’aide du capteur ultrasonique (9) ; [Figure 4a] vue schématique d’un capteur photographique infrarouge (18) par transparence du doigt à partir de la source infrarouge (20) selon un mode de réalisation de l’invention ; [Figure 4b] vue schématique de l’intégration du capteur photographique (18) sur le support (16) et de la source infrarouge (20) sur un support (17) du dispositif biométrique (5) selon un mode de réalisation de l’invention ; [Figure 4c] Représentation, respectivement, des résultats brut (BR2), vectoriel (VECT2) et écrêté (ECR2) obtenus à l'aide du capteur photographique (18) ; [Figure 5a] vue schématique d’un capteur photographique et spectrométrique (18) à partir des sources lumineuses (23) et (24) selon un mode de réalisation de l’invention ; [Figure 5b] vue schématique de l’intégration du capteur photographique (18) et des sources lumineuses (23) et (24) sur un support (16) du dispositif biométrique (5) selon un mode de réalisation de l’invention ; [Figure 5c] représentation, respectivement, des résultats brut (BR3), vectoriel (VECT3) et écrêté (ECR3) obtenus à l’aide du capteur photographique (18) ; [Figure 6a] vue schématique d’un capteur photographique infrarouge (18) par émission infrarouge intrinsèque du doigt (4) selon un mode de réalisation de l’invention ; [Figure 6b] vue schématique de l’intégration du capteur photographique (18) sur le support (16) du dispositif biométrique (5) selon un mode de réalisation de l’invention ; [Figure 6c] représentation, respectivement, des résultats brut (BR4), vectoriel (VECT4), écrêté (ECR4), soustrait de (ECR3), résultant (RES) et comparé (COMP) obtenus à l’aide du capteur photographique (18) ; [Figure 7] vue schématique des communications entre les différents composants actifs du dispositif (5) selon un mode de réalisation de l’invention ; [Figure 8a] vue schématique du mécanisme de positionnement du doigt composé d’une série de pistons (34c), d’une série de parois (34b) permettant aux pistons (34c) de coulisser, d’une poche de liquide (34a) reliée aux pistons (34c), de deux éléments coulissants (34) et (17) de positionnement selon un mode de réalisation de l’invention ; [Figure 8b] vue schématique du dispositif de positionnement effectif en position ouverte intégrant l’élastique de pression (35) selon un mode de réalisation de l’invention ; [Figure 8c] vue schématique du dispositif de positionnement effectif en position fermée intégrant l’élastique de pression (35) selon un mode de réalisation de l’invention ; [Figure 9] est une vue schématique de la première étape d’assemblage du dispositif (5), dans laquelle les supports (17) et (34) en translation verticale coulissent dans les supports (8) et (16) de translation horizontale selon un mode de réalisation de l’invention ; [Figure 10] vue schématique de la deuxième étape d’assemblage du dispositif (5), dans laquelle est ajouté l’élastique de maintien de pression (35) sur six des huit ergots prévus pour fixer les diaphragmes (46) selon un mode de réalisation de l’invention ; [Figure 11] vue schématique en vue de face et de profil de la poche en silicone prévue pour être ajoutée au dispositif (5) afin de le rendre parfaitement étanche et élastique selon un mode de réalisation de l’invention ; [Figure 12] vue schématique du boîtier interne du dispositif (5) dans lequel seront ajoutés les composants des figures 10 et 11, cette figure fait également apparaître le dispositif de connexion USB femelle (31) selon un mode de réalisation de l’invention ; [Figure 13a] vue schématique de l’assemblage du bandeau lumineux (2) sur le boîtier externe (44) selon un mode de réalisation de l’invention ; [Figure 13b] vue schématique du bandeau lumineux (2) assemblé au boîtier externe (44) selon un mode de réalisation de l’invention ; [Figure 14] vue schématique du dispositif interne monté avec les différents composants des figures 10, 11 et 12 selon un mode de réalisation de l’invention ; [Figure 15] vue schématique du plan de coupe du dispositif (5) monté selon le plan de coupe décrit en figure 14 ; [Figure 16] vue schématique du procédé d’assemblage des diaphragmes (46) sur les différents emplacements (32) prévus sur la membrane souple (36) selon un mode de réalisation de l'invention ; [Figure 17] vue schématique du positionnement du boîtier interne (38) dans le boîtier externe (44) sur lequel le bandeau lumineux (2) est déjà positionné, les poches d’air (40) étant prévues pour se rétracter au moment du montage selon un mode de réalisation de l’invention ; [Figure 18a] vue schématique du boîtier final tel que monté en vue de face et de gauche selon un mode de réalisation de l’invention ; [Figure 18b] vue schématique du boîtier final tel que monté en vue arrière et de droite selon un mode de réalisation de l’invention ; [Figure 19a] vue schématique du dispositif de connexion aux téléphones ou tablettes utilisant le connecteur «USB-C» respectivement en vues de face, de dessous, de dessus et de profil selon un mode de réalisation de l'invention ; [Figure 19b] vue schématique de l’intégration du connecteur (50) sur le support (38) respectivement en vues de face, de dessus et de coupe du dispositif biométrique (5) selon un mode de réalisation de l’invention ; [Figure 19c] vue schématique du boîtier (38) vide, sans le connecteur (50) ni le connecteur filaire (51) - Fig.19d- respectivement en vues de face et de dessus du dispositif biométrique (5) selon un mode de réalisation de l’invention ; [Figure 19d] vue schématique du connecteur filaire (51), respectivement en vues de coupe, de face, de dessous, de dessus et assorti des différents connecteurs USB : USB-A, Ligthning, Micro-USB et USB-C, eux-mêmes en vue de face et de dessus selon un mode de réalisation de l’invention ; [Figure 20] vue schématique du mécanisme de calcul des clés cryptographiques à partir des mesures biométriques réalisées par le dispositif (5) selon un mode de réalisation de l’invention ; [Figure 21a] vue schématique du contenu du message d’enregistrement relatif d'un doigt d’un individu ; [Figure 21b] vue schématique du contenu du message d’urgence (56) selon un mode de réalisation de l’invention ; [Figure 21c] vue schématique du contenu de la signature (58) d’un message selon un mode de réalisation de l’invention ; [Figure 22] vue schématique du contenu du message contenant les données relatives à un individu selon un mode de réalisation de l’invention ; [Figure 23] vue schématique de l’intégration du dispositif (5) sur un téléphone (26) dans un réseau pair-à-pair de dispositifs récepteurs (70) selon un mode de réalisation de l’invention ; [Figure 24] vue schématique des bases de données contenues sur les dispositifs récepteurs (70) selon un mode de réalisation de l’invention.
DESCRIPTION DÉTAILLÉE
En référence notamment aux figures 1a, 1b, 1c et 1 d, un dispositif (5) selon un mode de réalisation de l’invention va maintenant être décrit. Les figures 1a, 1b, 1c, 1 d, 18a et 18b présentent une vue montée du dispositif (5).
Le dispositif (5) est prévu pour pouvoir être intégré dans un téléphone intelligent — plus généralement désigné par le terme anglo-saxon de «smartphone». Le dispositif (5) comporte par exemple un connecteur (50) apte à permettre le couplage avec un terminal hôte - smartphone (26), ordinateur (27) ou tout autre dispositif informatique, par exemple par l’intermédiaire d’un connecteur de type USB («Universal Serial Bus» en anglais). Les dimensions du dispositif (5) sont choisies de sorte à être à la fois les plus réduites possibles, mais également capables de permettre l’identification, quelle que soit la taille du doigt (référence 4 sur les figures) — la largeur d’un doigt sous pression relative étant typiquement comprise entre 5mm et 25mm. Dans le mode de réalisation illustré sur les figures, hors connecteurs (50) et (51 ) - la largeur du dispositif est égale à sensiblement 55mm, la hauteur, sensiblement 34mm, l’épaisseur sensiblement 4,95mm. Chacun des composants du dispositif (5) a été conçu pour être monté et démonté facilement. Le dispositif (5) permet à l’immense majorité des individus de pouvoir s’authentifier et de générer des messages par l'intermédiaire de ce dispositif. Généralement, le dispositif est destiné à être utilisé avec l’index gauche pour s’authentifier. Néanmoins, le dispositif fonctionne également avec n’importe quel doigt de la main et pour certains cas avec les orteils.
Alternativement, comme représenté sur les figures 2a, 2b et 2c, le dispositif (5), par sa taille réduite, peut être intégré à l’intérieur même des téléphones portables.
Le dispositif (5) comporte : • un module de positionnement — Fig.8a —comportant une zone de mesures de manière à permettre à un utilisateur de disposer de manière reproductible au moins un doigt dans la zone de mesures ; • un module de calcul (25) ; • un premier module ultrasonique (12) adapté pour réaliser une échographie de haute précision du réseau veineux et nerveux dudit doigt dans la zone de mesures ; et transmettre, au module de calcul, les données biométriques relatives à ladite échographie des réseaux veineux et nerveux dudit doigt ; • un deuxième module ultrasonique (11 ) adapté pour réaliser une mesure du rythme cardiaque et de la pression artérielle ; • un troisième module ultrasonique (10) adapté pour émettre les ultrasons dont les échos sont mesurés par le premier et le deuxième module ultrasonique ; • un module photographique (18), comportant plusieurs sources lumineuses, couplé au module de calcul, et configuré pour réaliser, après introduction d’un doigt dans la zone de mesures : - une première photographie d’un réseau veineux dudit doigt et au moyen d’au moins une source lumineuse infrarouge (20) disposée de sorte à permettre, une fois illuminée, au module photographique de réaliser une photographie du réseau veineux dudit doigt, la source lumineuse infrarouge est disposée de façon particulière pour éviter l’os de la phalange — Fig.4a ; et transmettre ladite photographie du réseau veineux au module de calcul ; convertie en image vectorielle par le module de calcul ; - une deuxième photographie — Fig.5a — d’une empreinte digitale dudit doigt avec adjonction de lumière de contraste apportée par l’intermédiaire d’au moins une diodes lumineuses (23) et (24) ayant une longueur d’onde comprise entre 400nm et 800nm, et transmettre ladite photographie de l’empreinte digitale au module de calcul ; - une troisième photographie en lumière infrarouge et sans adjonction de source lumineuse infrarouge — Fig.6a — comprise entre 800 nm et 1 mm, d’un réseau veineux dudit doigt, après introduction d’un doigt dans la zone de mesure, en utilisant le rayonnement infrarouge propre audit doigt ; - une analyse spectrométrique de la première, deuxième et troisième photographie — Fig.5d — ; - une analyse différentielle de la première, deuxième et troisième photographie — Fig.6c — ; • le module de calcul étant configuré de sorte à générer des mesures biométriques propres à un utilisateur, suite à l’introduction d’un des doigts dudit utilisateur dans la zone de mesures, en fonction de ladite échographie des réseaux veineux et nerveux dudit doigt, de la photographie du réseau veineux dudit doigt, de la photographie de l’empreinte digitale dudit doigt ; • un dispositif mécanique décrit dans les figures 8a, 8b, 8c permettant de garantir la fiabilité et reproductibilité des prises de mesures ; • un cryptoprocesseur amovible (28) permettant d’ajouter un niveau d’authentification au dispositif (5).
La figure 3a représente le capteur ultrasonique (9), de haute précision, adapté à réaliser une échographie des réseaux veineux et nerveux, convertie en image vectorielle. La modélisation vectorielle du doigt — représentée sur la figure 3c — est l’élément le plus précis du dispositif. Grâce aux ondes ultrasoniques à fréquences hypersoniques — typiquement de l’ordre de 13Mhz, le réseau de transducteurs récepteurs ultrasoniques (12) permet à la fois de distinguer le réseau veineux superficiel (15), mais également le réseau nerveux (14) de la phalange distale. Il est à noter que les propriétés physiques des ultrasons nécessitent un contact direct avec la peau de l’individu. Le capteur ultrasonique (9) comporte un transducteur émetteur ultrasonique concave (10) configuré pour résonner à une fréquence de sensiblement 13 MHz. Le transducteur ultrasonique (10) a sensiblement pour dimension 3,5mm de hauteur sur 1,5mm de largeur. Cette taille spécifique permet aux ultrasons émis par cette sonde de rester dans la zone de Fresnel et d’éviter tout phénomène de diffraction jusqu’à l’os (7) de la phalange distale. La sonde ultrasonore concave (10) est configurée pour émettre de façon continue des ultrasons à une fréquence de sensiblement 13Mhz, lesdits ultrasons étant destinés à être analysés par une sonde réceptrice ultrasonore concave (11) et un réseau (12) comportant trente-deux transducteurs récepteurs ultrasoniques.
La sonde réceptrice ultrasonore concave (11) a sensiblement pour dimensions 3,5mm de longueur et 1,5mm de largeur. Elle est configurée pour analyser par effet Doppler la pression artérielle du flux sanguin et le rythme cardiaque de l’individu. Ces dimensions lui permettent d’analyser le flux de façon globale sur la partie latérale du doigt. La sonde réceptrice ultrasonore concave (11) permet également de donner le départ de la prise des mesures — arrêt du mouvement du doigt, mais également le signal de fin à la réception du deuxième pic du rythme cardiaque.
Le réseau de transducteurs récepteurs ultrasoniques (12) comporte typiquement trente-deux transducteurs récepteurs ultrasoniques de dimension 0,8mm sur 0,7mm aptes à permettre de réaliser une image échographique de la partie latérale de la phalange distale. L’image échographique de la partie latérale de la phalange distale, convertie en image vectorielle, peut ainsi être utilisée en tant que première partie de deux des trois clés cryptographiques — Fig.20 — (CCMES-a). Cette échographie de haute précision permet la visualisation complète du réseau veineux et nerveux du doigt.
Le capteur ultrasonique (9) est notamment avantageux en ce que : • il permet de mixer les tailles des capteurs ; • la taille des sondes permet d’éviter les parasites ; • le mécanisme permettant à la fois un positionnement précis du doigt, mais également une pression constante et reproductible entre les transducteurs et la peau de l’individu — à cette fréquence hypersonique, tout espace vide rendrait impossible la prise de mesure ; • la séparation des transducteurs émetteurs et récepteurs permet à la fois une mesure continue dans le dispositif, mais également de pouvoir séparer la mesure de pression artérielle par effet Doppler et l’échographie elle-même sans introduire de parasites dans le dispositif.
La figure 3b illustre un mode de réalisation de l’intégration du capteur ultrasonique (9) dans un support (8) du dispositif (5).
Les mesures du rythme cardiaque et de la pression artérielle de l’individu sont réalisées par la sonde réceptrice ultrasonique concave (11) excitée par la sonde ultrasonore concave (10). La sonde ultrasonore concave (10) émettant de façon continue une onde ultrasonique, le capteur ultrasonique (11) mesure le temps entre deux pics de pulsations sanguines, ce qui est également le temps nécessaire à la prise des mesures biométriques. La mesure du flux sanguin par effet Doppler est quant à elle non localisée sur une veine en particulier, mais sur l’ensemble du réseau veineux superficiel de la phalange distale. La prise de mesure biométrique ne débute qu’en cas d’immobilité du doigt : en effet, tout mouvement du doigt dans le dispositif créerait un tel pic que toute mesure serait inutilisable. Ainsi, il est possible de s’assurer, outre le mécanisme de blocage du doigt, que le doigt de l’utilisateur est bien immobile pendant la durée d’une pulsation cardiaque.
La figure 4a représente le capteur photographique (18) apte à réaliser une photographie du réseau veineux latéral par transparence infrarouge par l’intermédiaire d’une diode électroluminescente infrarouge (20) évitant l’os (7) de la phalange, convertie en image vectorielle. Le capteur photographique (18) est constitué d’un capteur photographique (21), un ménisque convergeant (19) et une diode électroluminescente infrarouge (20). Le capteur photographique (18) est positionné de façon toute spécifique, pour traduire l’image produite par une empreinte vectorielle du réseau veineux (15), mais également pour exclure l’os (7) de la prise de mesure. Le capteur photographique (18) permet d’utiliser seulement une surface extrêmement réduite du doigt. Comme représenté sur les figures 4a et 4b, la diode électroluminescente infrarouge (20) est disposée sur la partie inférieure du dispositif (5) à un angle approximatif de 45 ° par rapport au centre de l’os (7) de la phalange distale. La photographie utilisée pour générer l’image vectorielle représentée sur la figure 4c est réalisée par le capteur photographique (18) utilisé également pour les empreintes latérales du doigt, l’analyse spectrométrique des empreintes et pour l’analyse du réseau veineux par l’intermédiaire du rayonnement intrinsèque du doigt (4).
La figure 5a représente le capteur photographique (18) apte à réaliser une photographie des empreintes digitales latérales couplée à une spectrométrie par lumière de contraste. Le capteur photographique (18) comporte un capteur photographique CMOS (21) — acronyme anglo-saxon « CMOS » pour « complementary metal-oxide-semiconductor — un ménisque convergeant (19), une diode électroluminescente de contraste par exemple jaune (24) et une diode électroluminescente de contraste bleue (23). Le capteur photographique (18) est configuré pour produire une lumière de contraste permettant de détecter une double peau par analyse spectrométrique du capteur photographique (21). Ainsi, les empreintes latérales sont beaucoup plus difficiles à obtenir, car elles ne sont pas laissées sur les objets touchés et très rarement exploitables à partir d’une photographie. La résolution du capteur photographique (21) est également beaucoup plus importante du fait dans la petite taille de la zone photographiée d’autant que l’apport de lumière est effectué par les diodes électroluminescentes de contraste (23) et (24) qui éclairent par transparence de la peau le capteur photographique (21). Le capteur photographique (18) permet d’obtenir une photographie par lumière de contraste des empreintes digitales latérales du doigt — les couleurs bleue et jaune étant particulièrement bien traitées par le capteur photographique (21). Afin de permettre une analyse spectrométrique exploitable par le capteur photographique (21 ), le dispositif intègre deux diodes électroluminescentes de contraste (23) et (24) dans le domaine des longueurs d’ondes visibles. Lesdites diodes électroluminescentes de contraste qui émettent à une longueur d’onde fixe et stable aussi appelé longueur d’onde cohérente, permettent à la fois d’apporter la lumière nécessaire par transparence au capteur photographique (21), mais aussi de réaliser une analyse spectrométrique — figure 5c — qui diffère entre chaque couleur (quantité de mélatonine) et l’épaisseur de peau. Le type de caméra utilisé peut être le même que celui utilisé dans les téléphones portables (CMOS) avec pour avantage d’intégrer à la fois les capteurs, mais également les composants pour le traitement de l’image.
La longueur d’onde du rayonnement infrarouge du corps humain étant de l’ordre de 10μηη, celle-ci est généralement éliminée par un filtre passe-bas appelé également filtre bloquant sur les capteurs photographiques directement au niveau de la lentille. Concernant le capteur photographique (18), ce filtre est supprimé afin de pouvoir récupérer ces données et ainsi permettre le procédé de fiabilisation et de validation de concordance des mesures effectuées sur les empreintes digitales et sur la mesure du réseau veineux — Fig.6c.
Un des avantages de l’invention est de fiabiliser l’ensemble des mesures, quelle que soit la taille des doigts, mais également, quelle que soit l’évolution de cette taille notamment pendant les périodes de croissance.
Le dispositif précédemment décrit en figure 8a fait apparaître en situation réelle les contraintes appliquées sur les pistons (34c) de silicone permettant ainsi de bloquer l’ongle du doigt en utilisant les irrégularités de ce dernier. Ce système de piston en plus de contraindre le doigt à rester en position fixe durant la prise de mesure, permet également et naturellement de recentrer ledit doigt grâce aux mouvements de ces pistons. Ces pistons (34c) qui baignent dans de l’huile de Téflon n’entrent jamais en contact de la peau de l’individu, l’ensemble du dispositif étant enfermé dans une membrane de silicone (36) particulièrement fine et élastique.
Les schémas représentés sur les figures 8b et 8c décrivent respectivement l’état du dispositif en position d’ouverture maximale et minimale. Le mouvement des quatre composants est entièrement contraint par la présence des ergots (32) qui imposent pour chaque largeur de doigt une hauteur définie. La pression du dispositif et le retour à l’état de repos sur la figure 8c sont générés par la tension de l’élastique (35), lui-même solidarisé avec le dispositif par l’intermédiaire de goupilles (33) également utilisées pour fixer les diaphragmes supérieurs avant et arrière.
Le cryptoprocesseur (25) est le maître d’orchestre des différents composants du dispositif. En effet, par l’intermédiaire du protocole l2C — Inter-Integrated Circuit, en anglais — il va commander, ordonnancer les actions des composants : Capteurs, LEDs, cryptoprocesseur amovible, mémoire, module réseau 433 MHz, en vue de récupérer les clés cryptographiques, et ensuite communiquer avec le terminal hôte et le réseau décentralisé dans lequel les données sont stockées — smartphone (26), ordinateur (27), dispositif informatique — pour lui communiquer les transactions chiffrées, déchiffrer les messages reçus, signer et chiffrer les transactions à transmettre qui lui auront été demandées.
Comme dans le schéma représenté à la figure 7, l’ensemble des procédés cryptographiques peut se résumer à la seule communication entre le terminal hôte et le cryptoprocesseur (25). Le cryptoprocesseur communique directement avec les autres composants biométriques du système par le bus de données l2C dont il est le maître. Enfin et toujours par ce bus de donnée le cryptoprocesseur utilise le cryptoprocesseur amovible (28) pour ajouter un troisième niveau d’authentification au système, de sorte que toutes ou partie des transactions d’un individu puissent être limitées au dispositif (5) disposant du cryptoprocesseur amovible spécifié.
Pour la communication USB, le cryptoprocesseur utilise un microcontrôleur de type UART — Universal Asynchronous Receiver Transmitter en anglais — duquel il récupère les instructions du système hôte et transmettra les transmissions chiffrées et signées. Une mémoire EEPROM (30) — Electrically-Erasable Programmable Read-Only Memory en anglais — est utilisée comme cache de données et peut être vue comme la seule réelle interface d’échange entre le système hôte et le dispositif. Pour chaque message déposé par le smartphone ou l’ordinateur sur cette zone de mémoire
- répertoire spécifique, le cryptoprocesseur central génère et signe la transaction et la stocke à son tour sur un autre répertoire de cette zone mémoire, le téléphone ou l’ordinateur se chargent alors d’envoyer le message chiffré et signé aux dispositifs récepteurs (70). Dans le cadre des transactions «sans réseau», cette zone mémoire sert de stockage pour les différentes opérations. Le dispositif (5) intègre en outre une deuxième connexion USB femelle amovible (31) permettant ainsi de connecter d’autres dispositifs USB ou un câble d’alimentation pouvant également servir à alimenter en électricité le système hôte par l’intermédiaire du dispositif (5). La figure 12 illustre un mode de réalisation de l’intégration du connecteur USB femelle (31) dans un support (38) du dispositif (5).
Pour garantir un impact minimum sur l’environnement le dispositif est conçu de façon à améliorer la robustesse - chocs, torsions, immersion IP67, chaleur, froid —, mais également de pouvoir être jeté aux ordures sans pour autant ajouter de plastiques et de matières nuisibles à l’environnement. L’ensemble du dispositif est réalisé en silicone avec plusieurs niveaux d’élasticité. Le boîtier est réalisé en fibre de bambou et résines naturelles laquées sur la partie extérieure. Le boîtier est conçu également pour être remplacé facilement en cas de détérioration. Aucune des matières, champs électromagnétiques et ultrasoniques, tels qu’utilisés dans le dispositif, n’a jamais été incriminée dans des problèmes de santé. Enfin le dispositif, dispose d’un connecteur spécifique qui permet à la fois d’empêcher l’eau et l’humidité d’entrer dans le dispositif ainsi que de protéger le téléphone de tout dommage au niveau de son connecteur USB.
Les clés d’authentifications ne sont pas calculées puis stockées comme on peut le constater dans les systèmes traditionnels. Dans le dispositif selon l’invention, les clés privées cryptographiques ne sont jamais stockées — ni sur le dispositif ni dans les bases de données sur le réseau décentralisé. À chaque fois qu’un doigt est inséré, le dispositif génère les trois clés privées (PRIVa, PRIVb et PRIVc) ou plus exactement les trois couples de clés de contrôle relatives aux mesures biométriques (CCMES1, CCMES2 et CCMES3) — Fig.20 —. Des clés privées ainsi générées sont ensuite calculées les clés publiques (PUBa, PUBb et PUBc) et les clés de contrôle (CCa, CCb et CCc) permettant ainsi de récupérer les données de l’individu dans les bases de données à partir desdites clés de contrôle. Les données récupérées étant chiffrées avec les trois clés publiques, elles peuvent donc être automatiquement déchiffrées par le dispositif qui dispose des clés privées. Ainsi le dispositif n’a jamais besoin de stocker ni les mesures ni les clés privées en dehors de la mesure biométrique elle-même. L’utilisation des données biométriques comme clé cryptographique est une innovation. L’algorithme cryptographique utilisé par le dispositif est l’ECDSA -Elliptic Curve Digital Signature Algorithm en anglais, bien que cette invention n’exclue pas l’utilisation d’autres algorithmes cryptographiques. En effet celui-ci étant particulièrement résistant, il est l’algorithme privilégié. Les clés publiques et les clés de contrôle sont générées automatiquement depuis les clés privées. Il est à noter que le calcul est considéré comme impossible depuis la clé publique et encore moins possible pour la clé de contrôle qui n’est qu’une empreinte irréversible de la clé publique. Pour rendre le système inviolable, le système est basé sur des clés temporaires remplacées dès que la clé publique est dévoilée — la clé de contrôle, la clé publique et un message signé par la clé privée sont suffisants pour prouver la possession de la clé privée et donc la capacité de réaliser des transactions et de générer des messages sur la clé de contrôle associée. Pour rendre le système inviolable, les clés biométriques privées et publiques ne sortent jamais du dispositif, aucun dispositif matériel ou logiciel, n’est dès lors considéré comme fiable — smartphone, ordinateurs, etc. — contrairement au dispositif lui-même. Également, la confidentialité faisant partie intégrante de la sécurité, tous les éléments de corrélation de transaction sont exclus du dispositif, à l’exception de certains contrats intelligents ou «smart-contract» en anglais nécessaire à l’exécution des messages d’Alerte ou aux validations de transaction «à crédit». L’algorithme de calcul de clés de contrôle utilisé est le SHA-256 encodé sur 256 bits contrairement à l’algorithme RIPEMD-160 utilisé pour générer les adresses bitcoins - de l’anglais «bit» unité d’information binaire et «coin» pièce de monnaie. Le premier avantage est une meilleure sécurité apportée par l’algorithme SHA-256, mais aussi, et surtout, cet algorithme de clé de contrôle est directement intégré à la quasi-totalité des cryptoprocesseurs. Les clés de contrôle sont quasiment les seules informations non chiffrées du dispositif et de ces procédés, d’où l’importance d’éviter les collisions d’adresses, avec un nombre de clés de contrôle possible plus important que pour le réseau bitcoin.
Les figures 21a et 22 décrivent les deux transactions de base au sein de la chaîne de messages sur laquelle elle est stockée. Les messages (52) et (67) sont les points centraux des données stockées sur les chaînes des messages pour un individu donné, elles permettent l’historisation des clés publiques biométriques, le suivi des signes vitaux de l’individu et l’historisation des clés privées qui serviront à générer des messages et autres. Ces données sont stockées à travers des messages stockés dans des chaînes de messages eux-mêmes stockés dans plusieurs bases NoSQL de type « orientée colonnes » elle-même stockées à travers un réseau de pair-à-pair décentralisé.
Comme représenté sur les figures 21a et 22, à chaque nouveau doigt présenté au dispositif (5), celui-ci est enregistré dans une base relative aux données d’identité (ID) - Fig.24- et donne lieu à un nouvel enregistrement (52), voici le détail du contenu du message (52) émis dans le cas commun : • (53) : cette séquence intègre les clés de contrôle (CCa, CCb et CCc) des clés issues des mesures biométriques comme décrit en figure 20 et permettent au dispositif (5) de retrouver l’ensemble des transactions d’un individu issues des précédentes connexions d’un individu donné, il est à noter également, qu’après qu’un individu ait enregistré un nouveau doigt dans le dispositif (5), il lui est alors possible à partir d’un autre message (52) de retrouver l’accès aux données et ceci même après ablation du doigt commun ; • la référence (54), permet de typer les transactions, dans le cas présent « 0 » signifie que la transaction est de type relatif à l’enregistrement ou à la mise à jour des données biométriques d’un doigt ; • la cellule (55) indique la date de la génération du message ; • la cellule (56) contient les informations désignées par l’acronyme anglo-saxon et international «ICE» pour «In case of Emergency» chiffré avec une clé commune aux dispositifs récepteurs — Fig.23 — (70) ce qui permet à l’individu par l’intermédiaire du dispositif (5) et du mécanisme de protection des dispositifs récepteurs (70) d’en restreindre l’accès.
Ces données pour être utilisées notamment par les services de premiers secours si toutefois l’individu en donne l’accord. • La cellule (57) contient la liste complète des clés publiques (PUBa, PUBb, et PUBc) issues des précédentes connexions d’un individu donné et pour l’intégralité des doigts précédemment enregistrés. Ces clés publiques sont chiffrées à l’aide des clés publiques correspondantes aux adresses (53) mentionnées, ce qui permet au dispositif (5) de retrouver l’ensemble des précédentes transactions (67) et ainsi d’en retrouver le contenu, quel que soit le doigt utilisé ; • la cellule (58) intègre la signature (65) du dispositif (5) afin de rendre cette transaction irrévocable et inaliénable par le dispositif (5) d’une part, mais également par les dispositifs récepteurs (70). Cette cellule intègre optionnellement la signature (66) du cryptoprocesseur amovible (28).
Comme représenté sur la figure 9c, voici le détail du contenu de la transaction (67) émise dans le cas commun : • la référence (68) matérialise techniquement le doigt commun utilisé par un individu donné sur le dispositif (5). En effet, les clés de contrôle (CC) mentionnées sont celles du doigt commun, et permettent de ne pas avoir à parcourir les messages (52) pour retrouver la transaction (67). Il est à noter également que le nombre clés de contrôle (CC) n’est pas limité en vue de garantir l’adaptabilité du dispositif tout au long de la vie d’un individu donné ; • la référence (54) permettant de typer la transaction : «1 » signifie que la transaction contient d’une part les données de l’individu chiffrées (69a) d’autre part la clé (AES) permettant de déchiffrer les données ; • la cellule (55) indique la date de la génération du message ; • la référence (69a) contient les données chiffrées avec la clé (AES) relative à l’individu, la clé (AES) est une clé symétrique ou asymétrique générée de façon aléatoire par le dispositif (5) et est renouvelée à chaque transaction, voici le contenu des données chiffrées : - Données Communes biométriques : - Historique des clés publiques biométriques (PUB) — historisation indépendante sur chacun des dix doigts ; - Les deux dernières clés publiques biométriques différentes de celles déjà enregistrées et qui serviront au mécanisme d’apprentissage et d’adaptabilité dispositif (5) ; - Rythme cardiaque et pression artérielle (moyennes globales + trois dernières mesures) qui serviront à vérifier que l’individu n’est pas en situation d’alerte ; - Configuration individuelle du contrat d’alerte permettant d’exécuter si nécessaire ce contrat sans avoir à réaliser une autre transaction ainsi que les séquences d’échappement du message d’alerte ; - Clés publiques du doigt commun (permettant les transactions normales sur le dispositif (5)) sur lequel est adressé (68) ; - Clés publiques du doigt d’alerte ; - Clés publiques du doigt de désactivation d’alerte. - Données relatives aux identités digitales actives de l’individu : - Identité Unique, identité(s) digitale(s) relative(s) à un pays donné, à un site internet, un service, une application, un identifiant de joignabilité (numéro de téléphone, courriel, etc.), un groupe ou une entreprise matérialisées par une ou une série de clés privées cryptographiques et associées à une clé publique. Cet enregistrement de la clé publique de l’identité digitale à laquelle une clé est associée permet une authentification mutuelle entre l’individu et cette dernière, ce qui permet également de pouvoir sécuriser les communications et de s’authentifier de façon irrévocable et mutuelle ; - Cette section intègre également des informations complémentaires comme la criticité, le pseudonyme ou le typage associé de chacune des identités digitales listées précédemment. - Données relatives aux contrats intelligents actifs de l’individu : - contrat(s) d’assurance, contrats de type bons d’achat, contrats de prêt ou encore contrats de livraison matérialisés par une ou une série de clés privées cryptographiques ; - Cette section intègre également des informations complémentaires comme la criticité, le pseudonyme ou le typage associé de chacun des comptes ou contrats listés précédemment. - Données Santé actives - Clés privées cryptographiques relatives aux Dossiers Personnels Santé, la criticité, le pseudonyme associé ; - Données relatives à Internet des Objets des objets actifs - Clés privées cryptographiques relatives aux objets connectés associés à l’individu, la criticité, le pseudonyme associé (Voiture, Serrure de Maison...) ; • La cellule (69b) contient la clé de chiffrement (AES) ayant servi à chiffrer les données (69a), cette clé (AES) est associée à un nombre aléatoire puis est chiffrée avec chacune des clés publiques (PUB) correspondantes aux doigts de l’individu, par exemple cette clé (AES) sera chiffrée au minimum trente fois si l’individu a préalablement enregistré l’ensemble de ses dix doigts ; • Comme cela est le cas de l’ensemble des transactions du dispositif (5), la cellule (58), intègre la signature du dispositif (5) afin de rendre cette transaction irrévocable et inaliénable. Cette cellule intègre optionnellement la signature (66) du cryptoprocesseur amovible (28).
Les figures 21a et 22 représentent les différents types de données qui seront intégrés dans la base de données. Celles-ci comportent les données personnelles et clés d’un individu donné, la liste de ses différentes empreintes pour permettre d’accéder au dispositif même après l’ablation d’un doigt, les données de type annuaire, groupes, entreprises ou institutionnelles ainsi que les dispositifs de certification et de réputation permettant de certifier et de renseigner les utilisateurs sur la réputation d’une identité donnée.
La signature illustrée dans les lignes de transactions (52) et (67) repose sur un procédé permettant à la fois de s’assurer que le dispositif est bien un dispositif reconnu et autorisé, et également qu’il n’est pas possible à partir de cette signature de faire la corrélation avec un dispositif en particulier et donc un utilisateur. Pour se faire, dès l’assemblage, le dispositif est initialisé avec une centaine de clés privées communes à l’ensemble des dispositifs et inconnues des dispositifs récepteurs qui ne disposeront que de la liste des clés publiques. Une proposition de mise à jour des clés est régulièrement envoyée par les dispositifs (5) eux-mêmes. Chaque clé aura une durée de validité d’un mois — période maximale d’utilisation du dispositif sans connexion au réseau. La recherche de la clé publique associée à une signature du dispositif (5) est une des preuves de travail des dispositifs récepteurs (70) qui prouvent ainsi que celle-ci est bien valide. Les clés privées des dispositifs sont déposées dans la base de donnée relative aux données techniques - Fig.24- (TECH) et chiffrées avec une des anciennes clés publiques des dispositifs (5), ce qui permet uniquement aux dispositifs (5) de déchiffrer et de remonter la chaîne des clés pour accéder aux dernières clés valides.
Pour permettre au dispositif (5) de communiquer directement les informations vers l’utilisateur, le dispositif utilise un bandeau lumineux (2) situé sur la face avant et au niveau du cil de l’œil (1). Pour propager la lumière du LED RGB (43) jusqu’au bandeau lumineux (2), le dispositif utilise un réseau de fibres de verre (42) comme indiqué sur les figures 13a et 13b.
On se réfère à la figure 7. Chaque capteur est accolé à un cryptoprocesseur du même type que le cryptoprocesseur central (25). Chaque capteur est donc authentifié de façon certaine par le cryptoprocesseur central (25) par un mécanisme de «hash-based challenge-response» à partir d’une clé secrète initialisée au moment de l’assemblage des composants. Le protocole majoritairement utilisé est le l2C (Inter-lntegrated Circuit) qui est un bus de données qui permet de relier un microprocesseur et différents circuits. Le cryptoprocesseur central, enverra et recevra les ordres et les informations à travers le bus l2C du : • (25 a) : Contrôleur du capteur ultrasonique ; • (25 b) : Contrôleur du capteur photographique ; • (30) : Mémoire Cache ; • (28) : Cryptoprocesseur amovible ; • (29) : Contrôleur réseaux 433Mhz. L’allumage des LED associées aux capteurs, est piloté par les ports GPIO du contrôleur (25), permettant ainsi au système hôte de pouvoir personnaliser les signaux lumineux.
Afin d’effectuer des transactions sans contact et de diffuser les transactions aux dispositifs aux alentours, le dispositif intègre un module de communication (29) fonctionnant dans la bande des 433Mhz. Cette bande étant largement libre sur l’ensemble de la Planète. Le dispositif intègre un émetteur et un récepteur ainsi que deux antennes actives. La première antenne, limitée en termes d’émission/réception ne fonctionne qu’à quelques dizaines de centimètres (connu également sous l’appellation NFC : communication en champ proche) et est utilisée pour détecter et initialiser les transactions sans contacts aux alentours, cette antenne est également directionnelle. La deuxième antenne, non bridée, émettra les transactions à une centaine de mètres sur terrain dégagé aux alentours. Cette radio émission/réception est désactivée lors des prises de mesure biométrique ainsi que lorsque le dispositif est débranché du téléphone. L’innovation dans ce dispositif est de permettre à un ensemble de dispositifs de pouvoir fonctionner de façon quasi autonome à travers un réseau maillé — par exemple dans un village reculé du monde — en permettant aux dispositifs aux alentours de connaître l’état des transactions sans pour autant en limiter la confidentialité. Chaque dispositif (5) est limité à un mois de transaction sans être connecté au réseau. Le dispositif (5) par l’intermédiaire de la connexion USB (31) supplémentaire permet, en outre, de relier le système hôte a un émetteur-récepteur satellite lui permettant ainsi de recevoir et de transmettre les messages par l’intermédiaire d’une connexion satellite.
La figure 9 représente le dispositif non assemblé. La figure 10 représente les quatre parties du dispositif auxquelles a été ajouté un élastique (35) fixé de part et d’autre du dispositif par deux goupilles (33). La figure 11 représente en vue de face et de coté, la membrane de silicone (36) qui va recouvrir l’ensemble du dispositif, cette figure fait également apparaître la partie mobile (37), en pointillés les points de colle et en traits pleins la partie «clipsée» sur le boîtier silicone (38) du dispositif (5). La figure 14 représente le dispositif monté en vue de face (hors boîtier et fibres de verre). La figure 15 représente la vue de coupe mentionnée dans la figure 14, permettant d’identifier le positionnement de la membrane en silicone souple (36), les pistons de positionnement du doigt (35), la poche de pression (35a) ou encore une différente de la forme de la membrane (36) sur sa partie mobile (37).
La figure 16 représente le positionnement des diaphragmes sur la face avant du dispositif — le processus est le même sur la face arrière à la différence que ceux-ci couvrent plus de surface pour empêcher l’utilisateur d’utiliser le dispositif dans le sens inverse. Les diaphragmes du haut sont clipsés sur les goupilles de l’élastique (33), elles-mêmes clipsées sur les ergots de positionnement (32). Les goupilles (33) intègrent également un léger jeu transversal permettant de remonter ou de descendre en fonction de la taille de l’ongle. Les diaphragmes du bas sont clipsés sur les ergots de positionnements (32) de la partie mobile basse du dispositif. Les diaphragmes gauche et droite sont clipsés sur les panneaux accolés aux capteurs (ultrasonique et capteur photographique). Le bandeau lumineux (2) décrit en figure 13a est utilisé pour informer l’utilisateur de l’état du dispositif par un jeu de couleurs qui apparaîtront sur le cil. Le bandeau est composé de quatre parties : • L’embout de la fibre de verre (41) qui vient capter la lumière émise par la LED RGB (43) et vient s’emboîter dans une zone accolée au LED (43) prévue à cet effet ; • La fibre de verre (42), qui permet de diffuser la lumière émise jusqu’au «cil». La fibre de verre (42) est assemblée en accordéon de façon à permettre un montage séparé du boîtier silicone (38) et du bandeau lumineux (2) ; • Le cil ou bandeau lumineux (2) lui-même composé de silicone transparent dans le lequel sont fixées les terminaisons de fibre de verre (42); • Le tour de l’œil en silicone noir (3) qui permet à l’ensemble d’être solidaire du boîtier.
Le dispositif (5) selon l’invention est dépourvu de capteurs supplémentaires de positionnement du doigt, le positionnement se base uniquement sur trois éléments déjà décrits. Le premier étant le dispositif mécanique capable d’imposer au doigt un positionnement parfait et reproductible décrit en figure 8a. Le second utilise l’effet Doppler — Fig.3a — (11) pour attendre l’immobilité du doigt pour lancer le processus de mesure biométrique, il sert également à vérifier la bonne santé de l’individu et enfin à stopper la mesure suite à la deuxième pulsation cardiaque. Le dernier utilise les résultats générés par les mesures des dispositifs pour vérifier tout résultat anormal, comme le sens de phalange distale ou encore des résultats trop peu lisibles pour être exploités, dans le cas par exemple ou le dispositif serait trop sale ou détérioré.

Claims (13)

  1. REVENDICATIONS 1) Dispositif de mesures biométriques, caractérisé en ce qu’il comporte : • un module de positionnement comportant une zone de mesures, ledit dispositif de positionnement étant configuré de manière à permettre à un utilisateur de disposer au moins un doigt dans la zone de mesures ; • un module de calcul ; • un module échographique, couplé au module de calcul, et configuré pour réaliser une échographie de réseaux veineux et nerveux d’un doigt après introduction dudit doigt dans la zone de mesures ; et transmettre, au module de calcul, les données biométriques relatives à ladite échographie des réseaux veineux et nerveux dudit doigt ; • un module photographique, comportant plusieurs sources lumineuses, couplé au module de calcul, et configuré pour réaliser, après introduction d’un doigt dans la zone de mesures : - une première photographie d’un réseau veineux dudit doigt et au moyen d’au moins une source lumineuse infrarouge disposée de sorte à permettre, une fois illuminée, au module photographique de réaliser une photographie du réseau veineux dudit doigt, la source lumineuse infrarouge est disposée de façon particulière pour éviter l’os de la phalange et transmettre ladite photographie du réseau veineux au module de calcul ; - une deuxième photographie d’une empreinte digitale dudit doigt et par adjonction de lumière de contraste apportée par l’intermédiaire de sources lumineuses cohérentes ayant au moins une longueur d’onde comprise entre 400nm et 800nm ; et transmettre ladite photographie de l’empreinte digitale au module de calcul. Le module de calcul étant configuré de sorte à générer des mesures biométriques propres à un utilisateur, suite à l’introduction d’un des doigts dudit utilisateur dans la zone de mesures, en fonction de ladite échographie des réseaux veineux et nerveux dudit doigt, de la photographie du réseau veineux dudit doigt, de la photographie de l’empreinte digitale dudit doigt.
  2. 2) Dispositif selon la revendication 1, dans lequel le module échographique comporte en outre un module de mesure (11), couplé au module de calcul, et configuré pour mesurer et transmettre au module de calcul, une mesure d’un rythme cardiaque et une mesure d’une pression artérielle, réalisées sur un doigt après introduction dudit doigt dans la zone de mesures.
  3. 3) Dispositif selon la revendication 1, dans lequel le module photographique, couplé au module de calcul, est configuré pour réaliser une photographie en lumière infrarouge d’un réseau veineux d’un doigt, sans apport de lumière extérieure après introduction dudit doigt, dans la zone de mesures ; et transmettre ladite photographie du réseau veineux au module de calcul.
  4. 4) Dispositif selon la revendication 1, dans lequel le module de calcul est configuré pour réaliser une analyse spectrométrique de la deuxième photographie d’une empreinte digitale, par adjonction de lumière de contraste et transmettre ladite analyse spectrométrique au module de calcul.
  5. 5) Dispositif selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le module de positionnement comporte une butée et un module de blocage configuré pour appliquer, après introduction d’un doigt dans la zone de mesures, une pression sur ledit doigt de sorte à bloquer l’ongle dudit doigt contre la butée, et contraindre temporairement ledit doigt à rester dans une position sensiblement fixe dans la zone de mesures.
  6. 6) Dispositif selon les revendications 1, 2, 3 et 4, dans lequel le module calcul est en outre configuré de sorte à authentifier un utilisateur, suite à l’introduction d’un des doigts dudit utilisateur dans la zone de mesures, seulement si l’image vectorielle relative à ladite échographie des réseaux veineux et nerveux dudit doigt, la mesure d’un rythme cardiaque et de la mesure d’une pression artérielle, les photographies du réseau veineux dudit doigt, la photographie de l’empreinte digitale dudit doigt, et la spectrométrie dudit doigt sont considérées comme répondant à un ensemble de critères de conformité prédéfinis.
  7. 7) Dispositif selon la revendication 1, dans lequel le module de calcul est configuré pour générer au moins une image vectorielle, écrêtée de ses extrémités, de la mesure biométrique relative à l’échographie (ECR1), des mesures biométriques relatives aux photographies en lumière infrarouge avec (ECR2) adjonction de lumière infrarouge et de la mesure biométrique relative à la photographie des empreintes digitales par adjonction de lumière de contraste (ECR3).
  8. 8) Dispositif selon les revendications 1 et 7, dans lequel le module de calcul est adapté pour mettre en œuvre un procédé cryptographique de signature numérique, de chiffrement et de déchiffrement, le module de calcul étant configuré pour : • après introduction d’un doigt dans la zone de mesures, déterminer au moins une clé de contrôle biométrique à partir de chaque mesure vectorielle écrêtée résultante respectivement de la mesure biométrique échographique (ECR1), de la première (ECR2) et de la deuxième (ECR3) photographie ; • déterminer trois clés privées d’identification (PRIVa) (PRIVb) (PRIVc) en calculant trois combinaisons deux à deux desdites clés de contrôle biométriques (CCMESa) (CCMESb) (CCMESc) ; • calculer trois clés publiques d’identification (PUBa) (PUBb) (PUBc) relatives auxdites trois clés privées d’identification ; • calculer trois clés de contrôles d’identification (CCa) (CCb) (CCc) relatives auxdites trois clés publiques d’identification ; • transmettre, au dispositif externe, lesdites trois clés publiques d’identification et lesdites trois clés de contrôles d’identification ; ou, • signer et/ou déchiffrer et/ou chiffrer une information transmise par le dispositif externe.
  9. 9) Dispositif selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le module de calcul est configuré de sorte à identifier un utilisateur, suite à l’introduction d’un des doigts dudit utilisateur dans la zone de mesures et à transmettre les clés de contrôles d’identifications dudit doigt à un dispositif externe, seulement si : • la mesure de la pression artérielle est inférieure à un seuil prédéterminé ; et/ou, • la mesure du rythme cardiaque est inférieure à un seuil prédéterminé.
  10. 10) Dispositif selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le module de calcul est configuré pour enregistrer au moins un deuxième doigt d’un même individu, à partir des données biométriques recueillies seulement si celles-ci sont considérées comme répondant à un ensemble de critères de conformité prédéfinis.
  11. 11) Dispositif selon les revendications 1,2, 6, 8 et 10, dans lequel le module de calcul est configuré pour permettre de définir sous forme d’au moins trois clés de contrôle d’identification par doigt préalablement enregistré d’un individu donné : • un doigt habilité à activer une alerte ; • un doigt habilité à désactiver une alerte ; • un doigt habilité à un usage commun ; • au moins un doigt supplémentaire préalablement enregistré permet de recouvrer les données dudit individu suivant des conditions prédéfinies.
  12. 12) Dispositif selon les revendications 1,2, 6, 8, 10 et il, dans lequel le module de calcul est configuré pour permettre de certifier un individu comme unique si ledit individu a enregistré au moins six doigts à travers au moins un dispositif (5).
  13. 13) Dispositif selon la revendication 1, caractérisé par l’intégration du dispositif biométrique (5) à l’intérieur d’un téléphone, dans un format permettant de réaliser des mesures biométriques pour des doigts de différentes tailles (2a) (2b), intégré (2a) (2b) ou non (2c) dans l’écran du téléphone.
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