JP2018142348A - 生体認証有するマルチプルアプリケーションチップカード - Google Patents

Abstract

【課題】。種々の機能性を一体化することのできる新規のスマートカードを提供する。【解決手段】チップカード１において、デバイス内に安全に含まれる少なくとも１つのアプリケーションサービスに関連して、外部信号によって励起する複数のアプリケーション回路と、励起されたアプリケーション回路及び関連サービスを同定することが可能であり、アクティブ化オーソリゼーションに応えてサービスをアクティブ化する制御ユニットと、アクティブ化オーソリゼーションを生じさせるためにユーザーを認証するバイオメトリック回路と、を含む。【選択図】図１

Description

発明の詳細な説明

本発明は、保護アクセス又は保護通信デバイスの技術分野に関するものである。以下に限定されるものではないが、例えば、ＲＦＩＤ（Radio Frequency Identification）チップカードの接触型又は非接触型チップカードの技術において、特に興味深い用途が見出される。本発明は、特に、ＮＦＣタイプの非接触型チップカード（Ｍｉｆａｒｅ，ＩＳＯ１４４４３又は１５６９３）、すなわち、適当な電磁場内にある場合に送信するＲＦアンテナである。

一般的に、ＲＦＩＤカードは、多かれ少なかれカードの保持者に関する機密情報を含有する１つ（又はそれ以上）のシリコン製電子チップを含む。ＲＦＩＤ技術における例として、通常、チップはアンテナへ接続している。ＲＦＩＤカードは、従来のチップカードの形式を有することができるが、例えば、バッジ、タグ、キーケース又はその他などの種々の形態をとることもできる。内蔵バッテリーを提供してカードの機能性を拡張することもできる。

電磁誘導原理に基づくＲＦＩＤ技術は、日常生活においてますます広まっている。この技術は、初期には在庫管理のために利用されていたが、アクセス制御フィールドにおいて主に広まってきている。前記技術は、パスポート及び支払いの分野で急速に拡大している。例えば、日本では、Ｆｅｌｉｃａプロトコルを通じた支払手段として一般的に使用されている。アメリカ合衆国では、ＩＳＯ１４４４３Ａプロトコルに基づく最初の支払端末が既に販売されている。フランスでの販売は、現在進行中である。

残念ながら、この技術における強い関心は、安全性に対して悪影響を及ぼしている。実際に、悪意のある人間は、ＲＦＩＤチップに含まれる情報に対して自由にアクセスすることができる。更に、ＲＦＩＤリーダーを備える実体にとっても、ＲＦＩＤカードの所有者がカード内に機密データを実際に保存している者であるかどうかは不明である。

バイオメトリック回路を使用して人を認証するシステムは公知である。

文献ＵＳ２００７００１６９４０では、カードの保持者を同定するバイオメトリック回路とパスワードによるアクセス制御手段とを備えたカードが公知である。文献ＷＯ０３０８４１２４は、外部と通信するためのＲＦＩＤ回路；ユーザーを認証するバイオメトリック回路と、カード内に含まれるデータを選択する選択ボタンとを備えるチップカードを開示している。

本発明の目的は、カード内に含まれるデータを保護するための現存の解決法に対する代替の解決法を提供することである。

本発明は、種々の機能性を一体化することのできる新規のスマートカードを提供することを目的としているため、幅広い範囲に及ぶ。本発明は、ワイヤレス及び／又は接触型の技術における種々の用途を見込むものである。

本発明のその他の目的は、設置された環境を考慮することのできる強化されたデバイスである。

前記目的の少なくとも１つは：
− 複数のアプリケーション回路であって、各アプリケーション回路は、デバイス内に安全に含まれる少なくとも１つのアプリケーションサービスと関連しており、そして、外部信号によって励起することができるものとする、複数の前記アプリケーション回路と；
− 前記の励起されたアプリケーション回路を同定し、前記励起されたアプリケーション回路に関連している前記アプリケーションサービスを同定し、そして、アクティブ化オーソリゼーションに応えて前記励起されたアプリケーションサービスをアクティブ化する制御ユニットと；
− 前記アクティブ化オーソリゼーションを生じさせるためにユーザーを認証するバイオメトリック回路と；
を含む、ワイヤレス通信デバイスによって達成される。

アプリケーションサービスは、このアプリケーションサービスがアクティブ化する場合に起動されるソフトウェアアプリケーションを含むことができる。

アプリケーションサービスのアクティブ化は、特に、外部からのアクセスを可能にするか、アルゴリズムを実行するか、あるいはアプリケーション又はデータのロック解除をすることにある。

本発明によるデバイスによって、アプリケーションサービスがアクティブ化される前に二重チェックが実施される。第１のチェックでは、外部環境からの信号を検出すべきであるので、このチェックは環境に関するものである。第２のチェックは、バイオメトリクスに関するものである。従って、保護された、高性能且つ省エネルギーのシステムを利用することができる。本発明によるデバイスは、自己適応型であるので高性能である。前記デバイスは環境を認識することができる。この場合、前記デバイスを使用して、相当するアプリケーションサービスであるか又はそうでないかを承認するバイオメトリック認識メカニズムを始動する。本発明によるデバイスは、マルチプルアプリケーションであり、そして、適当なアプリケーションサービスを自動的に選択することができる。

本発明によるデバイスは、刺激と直面する場合には、適応したアクション又は通信チャンネルを決定し、そして、そのバイオメトリック署名のおかげで、デバイスの保持者により認証されるアクティブ化を有する。

本発明の有利な特徴によると、アプリケーション回路は無線周波信号トランシーバーを含む。本発明は、無線周波アンテナであることができる。

アクティブ化されるアプリケーションサービスは、無線周波アンテナを使用する任意のタイプのアプリケーションであることができる。無線周波信号を使用して、例えば、ホテル等のドアを開けるか、又は、スロットマシーンを始動させることができる。制御ユニットは、ＲＦＩＤタイプのチップを含むことができる。

本発明によると、これらのアプリケーション回路は、例えば、読取器と通信するための少なくとも１つの金属コネクタを含むことができる。

有利には、アプリケーション回路は少なくとも１つの環境検出器を含む。前記環境検出器は、以下のエレメント：
− 音響検出器；
− 熱検出器；
− オルファクトル ディテクター；
− 光検出器；
− 圧力検出器；及び
− 加速度計；
のうちの１つであることができる。

これらの検出器は、特に、ＭＥＭセンサーを使用することができる。

制御ユニットは、励起が所定の閾値を達成する場合に、励起されたアプリケーション回路を同定するだけであることができる。暗号が分析された後に制御ユニットが励起を考慮するだけとなるように励起外部信号を暗号化することも見込まれる。この暗号を使用して、いくつかの見込まれるアプリケーションサービスの中から１つのアプリケーションサービスを同定することもできる。この暗号は、特に、音響検知器の場合では特定のメロディーの形態であり、光検知器の場合では特定の光信号波又は周波数の形態であり、そして、暗号化されたＲＦＩＤ信号などの形態であることができる。

好ましくは、バイオメトリック回路は、バイオメトリックデータを処理する計算ユニットへ関連しているバイオメトリックセンサーを含む。１人以上のユーザーを同定するためのデータを、記録工程の間に、計算ユニット又は関連メモリー中に保存することができる。作動中、バイオメトリック回路がリクエストを受けるたびに、ユーザーは、比較と認証のために検出したデータを計算ユニットへ送信するバイオメトリックセンサーとやりとりをする。

従って、バイオメトリック回路はアクティブ化オーソリゼーションを直接生じさせる。しかしながら、バイオメトリック回路が計算ユニットを含まない場合、比較は制御ユニット内で行われることができる。

有利には、本発明によるデバイスは操作状態を表示するヒューマン・マシン・インターフェースを含む。前記ヒューマン・マシン・インターフェースは、圧電エレメントから特定の音、声又は音楽を発する音声インジケーターであることができる。前記ヒューマン・マシン・インターフェースは、発光ダイオード用のＬＥＤを含む視覚インジケーターであることができる。前記ヒューマン・マシン・インターフェースは、例えば、制御ユニットにアクセスするための、ディスプレイスクリーン、キーボード、マイクロフォン及び拡声器を提供することもできる。

本発明のデバイスは、フレキシブルである又はフレキシブルでない、再充電可能であるか又は再充電可能でない内蔵バッテリーによって又は好ましくは電池によって、動力を供給される。例えば、デバイスに内蔵される太陽電池を再充電するためのソーラーコレクターを使用することも見込まれる。他方で、例えば、移動性の乏しいデバイスを使用する場合には、外部電源を使用することができる。

好ましくは、デバイスはチップカード、ＵＳＢキー又は電子タグの形式にあるポータブルエレメントである。

本発明の別の観点によると、複数のアプリケーション回路、１つの制御ユニット及び１つのバイオメトリック回路を含むワイヤレス通信カードにおいて実行される方法であって、以下の工程：
カード内に安全に含まれる少なくとも１つの前記アプリケーションサービスに各々が関連している前記アプリケーション回路の１つによって、励起外部信号を検出する工程と；
前記制御ユニット内で、前記の励起されたアプリケーション回路と、前記の励起されたアプリケーション回路に関連する前記アプリケーションサービスとを同定し、前記バイオメトリック回路内のバイオメトリック比較によって認証プロセスを開始し、そして、次に、前記の励起されたアプリケーション回路を、前記バイオメトリック回路からのアクティブ化オーソリゼーションに応えてアクティブ化する工程と；
を含む、前記方法が提供される。

もちろん、相互不適合又は相互排他的ではないという条件で、本発明の種々の特徴、実施態様及び代替品を、種々の組み合わせにおいて互いに組み合わせることができる。

更に、本発明の種々の更なる特徴は、バイオメトリック回路を内蔵する自己適応型のＲＦＩＤチップカードの非限定的な実施態様を示す添付の図面に関連する以下の記載からより明らかになる。
本発明によるデバイスを実行する一般的な原理を示す簡略図である。 本発明によるデバイスを実行する一般的な原理を示す簡略図である。 本発明によるデバイスを実行する一般的な原理を示す簡略図である。 本発明によるデバイスを実行する一般的な原理を示す簡略図である。 ＲＦＩＤ回路を利用する本発明によるデバイスの実施態様を示す簡略図である。 ＲＦＩＤ回路を利用する本発明によるデバイスの実施態様を示す簡略図である。 ＲＦＩＤ回路を利用する本発明によるデバイスの実施態様を示す簡略図である。 ＲＦＩＤ回路を利用する本発明によるデバイスの実施態様を示す簡略図である。 本発明によるチップカードの一般図である。

図１〜９において、種々の代替品又は実施態様に共通の種々のエレメントは、同一の参照番号を有する。

図１〜４は、本発明による自己適応型カードの原理を概略的に示すものであり、ここで、チップカード１は、一方で、一連のアプリケーション回路２〜４を含み、そして、他方で、バイオメトリック回路５を含む点を特徴とすることができる。

チップカード１は多数のアプリケーション回路を含むことができ、それらのうちの３つのみを図中に示す。参照番号２〜４は、アプリケーション回路ｎ−１、アプリケーション回路ｎ及びアプリケーション回路ｎ＋１をそれぞれ表す。アプリケーション回路は、アプリケーションサービスに関連しているトランシーバーからなることができる。各アプリケーション回路は、カードが位置している環境を特徴付ける任意の物理現象に対して感知することができる。これらの物理現象としては、熱、触覚（接触）、光、嗅覚、音、圧力、電磁場などを挙げることができる。カードが「ｎ」環境内にある場合、アプリケーション回路ｎは、そこへ直接関連している前記環境の存在を検出するが、相当するアプリケーションサービスｎをアクティブ化しない。このアプリケーションサービスは、特定のプログラムの実行、又は、前記環境「ｎ」を伴う交換プロトコルであることができる。

その他のアプリケーション回路ｎ−１及びアプリケーション回路ｎ＋１は、無反応のままにしておく、すなわち、環境「ｎ」はこれらのアプリケーション回路によって認識されない。

次に、図２において見られるように、オーソリゼーションリクエストをバイオメトリック回路５へ送信する。前記オーソリゼーションリクエストを受けて、バイオメトリック回路は、カードユーザーを認識及び同定するための認証プロセスを開始する。このために、バイオメトリック回路は、物理特性の分析（指紋、虹彩イメージング、網膜イメージングなど）、行動解析（声の分析、署名など）などによる種々のタイプであることができるバイオメトリックセンサーを含む。

ユーザーは、次に、バイオメトリック検出を受けることが必要であり、その結果、バイオメトリック回路は、カード内に含まれるデータと次に比較されるデータを回復する。比較が満足のいくものである場合には、図３において見られるように、生体認識はポシティブであり、そして、アグリーメント信号が送信されてアプリケーションサービスｎがアクティブ化される。アプリケーションサービスがアクティブ化されると、図４において見られるように、アプリケーション回路ｎは環境と相互作用することができる。

本発明によるデバイスの模範的な実施態様を図５〜８中に見ることができる。カードは、参照番号１によって表されている。アプリケーション回路２〜４は、それぞれ、音響回路、熱回路及びＲＦＩＤ回路である。

この模範的な実施態様では、チップカード１に対して電磁場又はＲＦ場を生じさせるＲＦＩＤリーダー６によって環境が表されている。ＲＦＩＤ回路は、このＲＦ場を検出し、そして、図６では、バイオメトリック回路５へオーソリゼーションリクエストを送信する。このオーソリゼーションリクエストの目的は、ＲＦＩＤ回路４とＲＦＩＤリーダー６との間のＲＦＩＤ通信サービスをアクティブ化するためである。バイオメトリック回路５はユーザーを認証し、次に、アグリーメント信号又はディスアグリーメント信号をＲＦＩＤ回路へ送信する。例えば、図７に表されるようなアグリーメントの場合は、図８に示されるように、ＲＦＩＤ回路が通信サービスをアクティブ化し、前記サービスは、特に、データ又は指示をＲＦＩＤリーダー６へ伝達することができる。ＲＦＩＤリーダー６は、ゲート、スロットマシーン又は任意のその他のシステムと関連することができ、その結果、チップカードからの指示の受領によって、ゲートを開くこと、スロットマシーンのアクティブ化、システムのスタンドバイ又はスイッチをいれることなどを生じさせることができる。

指示は、暗号化されている又はされていないＲＦＩＤリーダー６を対象とした指示及びユーザーの個人データを含むことができる。

或るアプリケーション回路によって検出される環境信号は、例えば、いくつかのアプリケーションサービスがこのアプリケーション回路を介してアクティブ化される可能性が高い場合に、特に、どのアプリケーションサービスをアクティブ化する必要があるかを見分けるための、暗号化されている又はされていない信号であることができる。

例えば、特にリアルタイムで、ユーザーにより獲得された収益を回収するために、又は、スロットマシーンにおけるユーザーのアカウントに入金するために、アクティブ化されたアプリケーションサービスが、ＲＦ場を介してスロットマシーンと通信を開始することを見込むことができる。

図９は、本発明による模範的なチップカードの単純化されたブロック図である。１つのアプリケーションサービスＡ１と関連している音響トランシーバー７を見分けることができる。熱トランシーバー８は、１つのアプリケーションサービスＡ２と関連している。ＲＦＩＤトランシーバー９は、１つのアプリケーションサービスＡ３と関連している。トランシーバーがいくつかのアプリケーションサービスと関連している、より複雑なシステムを見込むこともできる。いくつかのトランシーバーにより同時に検出されたいくつかの励起信号を使用して、進行中の環境のための適当なアプリケーションを決定することも更に可能である。

図９に示されるように、トランシーバーとそれに関連するアプリケーションサービスとの間の各リンクにおいて、制御スイッチ１１，１２，１３をそれぞれ導入して、関連した制御スイッチをオンにする場合にだけアプリケーションサービスがアクティブ化されるようにする。

図９において、各トランシーバー７，８，９は、チップカード１の全てのコンポーネント及びソフトウェアプログラムを管理する制御ユニット１０と接続している。制御ユニット１０は：
− それ自身の作動のためであって、バイオメトリック回路５を制御するためのソフトウェアアプリケーションを含むフラッシュメモリー；
− ＲＡＭメモリー；
− クロック；及び
− いくつかの入力装置／出力装置；
を備えている、マイクロコントローラーである。

制御ユニット１０は、カード中に内蔵されているチップの形態であり、そして、低い消費量を有する。制御ユニット１０は、バイオメトリック回路５により放出されたアクティブ化アグリーメントに応えてスイッチ１１，１２，１３のうちの１つをオンにするように構成される。

ヒューマン・マシン・インターフェースＨＭＩ１７は、表示手段、入力手段、音声的及び視覚的送信手段を含む。視覚的送信は発光ダイオードＬＥＤを介して実施することができる。内蔵バッテリー１６は、カード１の全てのコンポートメントに動力を供給する。

バイオメトリック回路５は、未加工のバイオメトリックデータの入力に対応するバイオメトリックセンサー１４を含む。指紋センサーを使用する。バイオメトリック回路５は、バイオメトリックデータを処理して指紋の比較及び記録を実行することのできる計算ユニット１５も含む。

記録は、以下の方法：
− ユーザーが制御回路を介してカードをアクティブ化する；
− 制御回路が、バイオメトリック回路を「記録」モードにすることによって、前記バイオメトリック回路をアクティブ化する；
− ユーザーが彼／彼女の指を指紋センサーに置いて、前記指紋センサーが相当する情報を計算ユニットへ送信する；及び
− 前記情報が送信され、次に計算ユニット内に保存される場合、ＨＭＩインターフェースを介して、記録が無事に実行されたことを制御ユニットがユーザーに知らせる；
によって行われる。

カードの操作を以下のようにすることができる。励起信号がトランシーバー７，８，９のうちの１つ、例えば、トランシーバー７により検出される場合、制御ユニット１０は認証プロセスをアクティブ化及び開始する：
− 制御回路が、バイオメトリック回路を「認証」モードにすることによって、前記バイオメトリック回路をアクティブ化する；
− ユーザーが彼／彼女の指を指紋センサーに置いて、前記指紋センサーが相当する情報を計算ユニットへ送信する；
− 計算ユニットは、前記情報を記録段階の間に既に保存されている情報と比較する；及び
− 認証後、制御ユニットはユーザーに結果を知らせて、バイオメトリック回路を非アクティブ化する。

ポジティブな応答（認証の成功）の場合には、制御ユニットは、次に、スイッチ１１をオンにして、アプリケーションサービスＡ１がトランシーバー７を介して外部環境と通信することを可能にする。もちろん、制御スイッチ１１，１２，１３をソフトウェアの形態にして、認証アグリーメントの受領後にアプリケーションサービスへのアクセスを達成することもできる。

もちろん、本発明は、前述の実施例に限定されるものではなく、そして、これらの実施例に対して本発明の範囲から逸脱することなく種々の変更を行うことができる。本発明のデバイスは、例えば：
− 銀行分野；
− 個人識別；
− ゲーム分野；
− ドアを開けるためのデジタルキー；
− メッセージの記録／読み上げ分野；
− データ回復；及び
− 例えば、血液又はＤＮＡ試験用の医療分野；
の種々の分野に適用することができる。

Claims (11)

1. 複数のアプリケーション回路であって、各アプリケーション回路は、デバイス内に安全に含まれる少なくとも１つのアプリケーションサービスと関連しており、そして、外部信号によって励起することができるものとする、複数の前記アプリケーション回路と；
   前記の励起されたアプリケーション回路、前記関連サービスを同定することが可能であり、そして、アクティブ化オーソリゼーションに応えて前記サービスをアクティブ化することが可能である、制御ユニットと；
   前記アクティブ化オーソリゼーションを生じさせるためにユーザーを認証するバイオメトリック回路と；
   を含む保護通信デバイス。
2. アプリケーション回路が、無線周波信号トランシーバーを含むことを特徴とする、請求項１に記載のデバイス。
3. アプリケーション回路が、少なくとも１つの金属コネクタを含むことを特徴とする、請求項１又は２に記載のデバイス。
4. アプリケーション回路が、少なくとも１つの環境検出器を含むことを特徴とする、請求項１〜３のいずれか一項に記載のデバイス。
5. アプリケーション回路が、以下のエレメント：
   − 音響検出器；
   − 熱検出器；
   − オルファクトルディテクター；
   − 光検出器；
   − 圧力検出器；及び
   − 加速度計；
   のうちの少なくとも１つを含むことを特徴とする、請求項１〜４のいずれか一項に記載のデバイス。
6. バイオメトリック回路が、バイオメトリックデータを処理する計算ユニットと関連しているバイトメトリックセンサーを含むことを特徴とする、請求項１〜５のいずれか一項に記載のデバイス。
7. デバイスの作動状態を示すヒューマン・マシン・インターフェースを含むことを特徴とする、請求項１〜６のいずれか一項に記載のデバイス。
8. フレキシブルであるか又はフレキシブルでない、そして、再充電可能であるか又は再充電可能でない電池によって動力を供給されることを特徴とする、請求項１〜７のいずれか一項に記載のデバイス。
9. 外部電源によって動力を供給されることを特徴とする、請求項１〜７のいずれか一項に記載のデバイス。
10. チップカード、ＵＳＢキー又は電子タグの形式にあることを特徴とする、請求項１〜９のいずれか一項に記載のデバイス。
11. 複数のアプリケーション回路、１つの制御ユニット及び１つのバイオメトリック回路を含む保護通信カードにおいて実行される方法であって、以下の工程：
    カード内に安全に含まれる少なくとも１つの前記アプリケーションサービスに各々が関連している前記アプリケーション回路の１つによって、励起外部信号を検出する工程と；
    前記制御ユニット内で、前記の励起されたアプリケーション回路と、この励起されたアプリケーション回路に関連する前記アプリケーションサービスとを同定し、前記バイオメトリック回路内のバイオメトリック比較によって認証プロセスを開始し、そして、次に、前記の励起されたアプリケーション回路を、前記バイオメトリック回路からのアクティブ化オーソリゼーションに応えてアクティブ化する工程と；
    を含む、前記方法。

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