WO2018193195A1 - Procédé de fabrication d'un dispositif de sécurité formé de couches superposées, et procédé d'authentification d'un tel dispositif de sécurité - Google Patents

Procédé de fabrication d'un dispositif de sécurité formé de couches superposées, et procédé d'authentification d'un tel dispositif de sécurité Download PDF

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WO2018193195A1
WO2018193195A1 PCT/FR2018/050950 FR2018050950W WO2018193195A1 WO 2018193195 A1 WO2018193195 A1 WO 2018193195A1 FR 2018050950 W FR2018050950 W FR 2018050950W WO 2018193195 A1 WO2018193195 A1 WO 2018193195A1
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WO
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layer
pattern
data
points
coordinates
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Application number
PCT/FR2018/050950
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Alban Feraud
Benoît BERTHE
Coralie VANDROUX
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Idemia France
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Definitions

  • the present invention relates to the manufacture of a security device, that is to say an element whose authenticity is to be verified later, when granting rights to the bearer of such a device.
  • a safety device formed from superimposed polymer layers which are welded together.
  • These include identification cards, often containing but not necessarily microcircuits, such as identity cards, or bank cards, or phone cards of any format; it can also be passport booklets, including a page of data readable with the naked eye is connected to a hinge solidarity of the booklet.
  • These may be stand-alone cards (ie cards whose implementation involves nothing more than these cards, or devices that are used in combination with other products (for example a security device integrated in a product, such as a case or a package, but a part of which remains accessible from the outside, or it may be a visa intended to be added to a page of a passport booklet consisting of several elements: for example a paper substrate, and a polymer overlay.
  • an imperative with such safety devices is to be able to verify their authenticity, that is to say to be able to verify that the physical constitution of at least one zone identified as being a sensitive zone has not been altered since its manufacture; to do this, we sought to incorporate recognition marks visible to the naked eye, or not, whose verification can conclude that it is a genuine device, or not.
  • recognition marks visible to the naked eye, or not whose verification can conclude that it is a genuine device, or not.
  • Such marks of recognition must of course not disturb the function of such a sensitive zone (for example a printed motif, such as a photo of an authorized user, or an electronic microcircuit capable of interacting with the environment, typically a reader with or without contact).
  • Such a sensitive zone is, for example, (1) an area of the device which contains information identifying the carrier of the device, such as a zone comprising a photo of this carrier; (2) an area establishing a physical link between an identification area of the bearer of the device and an area containing information on the rights attributed to the bearer, for example between a zone containing a photo and an area containing a specific image within a visa, or (3) a flexible hinge between a page of synthetic data and the rest of a passport booklet.
  • the object of the invention is, in the manufacture of safety devices comprising at least locally a superposition of layers of which at least one is made of polymer, to allow in a simple manner to obtain a specific signature of each device of security, the storage of which does not imply the capture and storage of a large number of data and whose recognition at the time when one wishes to authenticate such a device does not imply rare or complex tools, so without involving significant cost.
  • it aims to obtain such a compromise without significantly modifying the usual methods of manufacturing such safety devices, and without affecting a significant fraction of the visible surface of such a device.
  • the invention is based on the awareness of what exists, in the manufacture of a security device, random phenomena that do not involve the addition of any foreign particle, but whose deviations from a configuration predetermined reference numbers are reasonably easy to quantify optically, while having a very wide variety of possible values. More specifically, it has been recognized that there are random phenomena that can be characterized by a reasonable number of pairs of coordinates respectively associated with a plurality of reference points.
  • the invention aims on the contrary the use of a PUF for reasonably easy quantification, optically.
  • the invention proposes a method of manufacturing a safety device comprising, at least locally, in an area identified as being a sensitive zone, a superposition of layers, according to which,
  • thermoplastic polymer material on which is prepared, in a zone intended to be part of the sensitive area of the device is printed with a reference pattern having a determined set of points
  • this first layer is thermally bonded together with at least a second layer, the material of at least one of these first and second layer being transparent at least at the location of the pattern, whereby the pattern is deformed and visible through this transparent layer,
  • the considered pattern is thus located at the interface between the two aforementioned layers.
  • the aforesaid heat supply leads to a softening of the thermoplastic polymer layer; it may be accompanied by the application of pressure.
  • the invention takes advantage of the fact that the polymer materials usually used for the manufacture of identification cards, in particular microcircuit cards and identity cards or passport data pages, or even visas, have the particularity that , if we print on their surface a reference pattern with a precision equal to or better than ten microns (even a few microns, for example not more than 5 microns, even 3 microns), and that we assemble then thermally this layer with another layer, of polymeric material or not, so as to then be able to observe this pattern through one or the other of these layers (at least one of them is transparent ), significant differences, amplitude and random orientation, could be detected optically between the points of the pattern initially printed and those of the pattern obtained after assembly, substantially larger than the printing accuracy of said pattern. tif.
  • Obtaining a significant deformation of a pattern printed during its assembly by thermal addition to another layer is particularly observable with polycarbonate, commonly used for the manufacture of microcircuit cards or identity cards, or even for the manufacture of certain parts of a passport made of sheets. It is also observable for example during the lamination of a layer of plastic material on a paper layer in order to constitute a visa to be stuck to a passport booklet page.
  • Such a phenomenon is observable in the case of the assembly of two continuous layers, but is even more significant when the zone intended to form said sensitive zone comprises a layer having, locally near or even opposite the printed pattern, a variation of thickness, for example a window.
  • the material of the first layer tends to deform, that is to say to flow, in random directions, so as to fill a local reduction (total or partial) the thickness of the other layer, or on the contrary to compensate for a local increase in the thickness of this other layer.
  • Such hollows or reliefs thus make it possible to increase the creep effect of the material at the time of its assembly.
  • the layer carrying such a window may thus be the second layer or another layer.
  • the thermal assembly can be achieved in particular by lamination of the two layers (especially when these two layers are both made of thermoplastic polymer materials), but also by welding. It is in principle carried out under the usual conditions of temperature and pressure used to manufacture conventional safety devices, without said reference pattern. Thus, this assembly may in particular be carried out at a temperature above 150 ° C, for example between 160 ° C and 180 ° C, for a time sufficient to allow at least a superficial softening of the layer carrying the pattern.
  • the second layer may in particular be formed of paper, for example for the manufacture of visas (such paper may include watermarks or security features that are encountered in security papers).
  • the reference pattern may be formed of isolated points, but may, alternatively, be formed of lines, rectilinear or curved, that is to say of any shape, the intersections of which define points.
  • the sensitive zone may be an area of an identity document in which are also printed characteristic data of the carrier, for example a photo, or alphanumeric data specific carrier; there may also be data characteristic of the issuer of the device (for example a bank in the case of a bank card, a security organization in the case of a badge, or a State in the case of a visa or passport) with for example a logo or coat of arms.
  • these characteristic data of the donor and / or the issuer are formed in two stages, in accordance with the teachings of the international patent application WO - 2015/071603 concerning a method of visual personalization of an identity document comprising a latent image.
  • this latent image is formed of a network of single-color portions distributed in a succession of groups of identical monocolor portions. For each pixel of an image to be reproduced such as a photo, a segment extending over one of said groups of single-color portions is defined. Each of the segments is formed of elementary zones in which one can generate a darkening level selected from several possible levels so as to locally alter the appearance of the network. Portions having a dimension representing at most one multiple of the average dimension of the elementary zones, in certain at least segments, are generated successive levels of darkening which are respectively defined by a pixel of the image to be reproduced and by at least one adjacent pixel of this image.
  • the latent image is advantageously formed on one of the layers before assembly, preferably on the same surface as that on which the reference pattern is printed.
  • the formation of the image takes place later, typically by means of a laser, after the assembly of the layers forming the sensitive zone.
  • the sensitive zone may also consist, in particular, of a hinge connecting a specific data page of the wearer to the rest of a passport, for example a hinge between a data page characteristic of the wearer and a security booklet assigned to said carrier such as a passport.
  • the stored data can be defined in relation to the points of the reference pattern as it was initially printed (the coordinates of each of the points are thus measured in a specific reference frame, centered on the original position; In other words, there is a reference mark whose center is moved in each of the points of the initial pattern, to measure the coordinates of each of the points relative to its original position, these coordinates are then the deviations at the points of the initially printed pattern).
  • this initial reference pattern no longer exists, it is easier to measure the coordinates with respect to a single detectable physical mark on the safety device both after assembly of the sensitive zone and at the moment (an indeterminate time after its commissioning by making available to its final carrier) to verify its authenticity; these coordinates are then, simply, the coordinates of the points of the pattern after assembly.
  • This physical marker may simply be formed by edges of the safety device, or a marker printed after assembly of said sensitive zone. In other words, it is possible to measure the coordinates absolutely (with respect to a single coordinate system) or in a relative manner (with respect to the initial position of the point).
  • the set of data to be stored can be very small, since it can be limited to a pair of coordinates for each of the points of the reference pattern (these coordinates can be arbitrary, Cartesian, or even polar); however, if the sensitive area further comprises at least a portion of specific data of the carrier, or even the issuer of the security device, the data set may further include some of these data; thus the authentication of the security device may involve the verification of deviations from the reference pattern, or the checking of the coordinates compared to a single reference point, and the presence of these few specific data of the wearer and / or the issuer.
  • the data set may, especially when the security device contains a microcircuit, be stored inside the security device itself. Alternatively it can be stored on a server that can be queried by the authentication hardware implemented when verifying the authenticity of the device, or in a database contained in this authentication hardware; it is understood that then this verification involves checking the correspondence of the stored coordinates with the identification data readable, visually or by a device, on the security device, at the time of the authentication process.
  • the data set can be limited to the deviations (or coordinates) of the various points of the reference pattern when it is stored within this device, but must be coupled to at least one characteristic data of the device. security (this may be a feature of the carrier) if stored on a remote server.
  • the data set may also include a portion of the printed image, for example a portion of a photo of the wearer, or a logo or emblem of the transmitter of the device.
  • the set of data to be stored includes an identification of the reference pattern initially printed; but this extra data to be stored can be very small (for example it can simply be a number only a few digits).
  • the invention proposes a method for authenticating a security device obtained by the aforementioned method, according to which a predetermined pattern comprising a set is identified on the security device, at a predetermined location known as a sensitive area. of points, a plurality of coordinates of said set of points is detected with respect to a predetermined coordinate system, this plurality of detected coordinates is compared to a set of data stored as characteristic data of said security device, and this security device is authenticated. in case of identity between this plurality of coordinates and said data of said set.
  • said sensitive zone may in particular be a zone containing characteristic data of the carrier, such as a photo, or a hinge between a part containing the carrier's characteristic data and another part containing information defining rights granted to the carrier. .
  • said set of data to which the plurality of coordinates are compared is loaded from a memory forming part of said security device.
  • this set is loaded from a remote server, to which the authentication apparatus is connected, or a local database containing this set together with at least one characteristic data of this security device, or even a stored database. in this authentication device.
  • the invention proposes a safety device comprising a so-called sensitive zone formed, according to the aforementioned method, of at least a first layer of thermoplastic polymer material assembled to a second layer, a pattern comprising a determined set of points being visible in this sensitive area through one of these layers, this security device comprising an area where is stored a plurality of previously detected coordinates, relative to a predetermined reference mark, for the points of the visible pattern.
  • the layer having the pattern is made of polycarbonate, and / or
  • This sensitive area comprises a paper layer
  • the sensitive area of this safety device consists of an area containing an image, for example in an identification card, for example an identity card issued by official authorities of a State, or hinge connecting a data page within a passport in the form of a booklet.
  • the invention also relates to a plurality of a large number of security devices, such as identity cards, bank cards, visas or passports, in particular, combined with a server on which are stored the data characteristics of each sensitive area together with at least one characteristic data of the device (or the carrier itself).
  • FIG. 1 is an exploded perspective view of a security device formed of several layers, before the lamination assembly of these layers, one of the layers carrying a printed dot pattern;
  • FIG. 2 is a top view of the layer carrying the printed dot network taken in isolation, points representing their initial position and crosses showing their places after lamination,
  • FIG. 3 is a view from above of a part of the security device after lamination and subsequent printing of a photograph
  • FIG. 4 is a sectional view of a sensitive area of yet another safety device.
  • the figures show schematically phases of the manufacture of a safety device according to the invention.
  • FIG. 1 represents a stack of layers intended to constitute, after lamination between rollers (with, in practice, a thermal contribution), a safety device. These layers are shown in FIG. 1 as already having a predetermined format, but these layers may be formed of very long strips intended to be assembled by lamination before any cutting into said predetermined format of a succession of similar safety devices, such as as identity cards or microcircuit cards.
  • Such layers may be, in particular in the case where the security element is a possibly smart card (for example in accordance with one of the formats defined by ISO / IEC 7810 and 14443), of known polymeric materials. to be robust and durable, such as PVC (polyvinyl chloride), PET (polyethylene terephthalate), ABS (acrylonitrile butadiene styrene) or PC (polycarbonate).
  • PVC polyvinyl chloride
  • PET polyethylene terephthalate
  • ABS acrylonitrile butadiene styrene
  • PC polycarbonate
  • the stack of layers comprises a median lot often called inlay, sandwiched between outer layers. More specifically, the median lot here comprises a central layer 1 1, located between two intermediate layers 12 and 13, and there is only one upper outer layer 14 and one lower outer layer 15 (alternatively, these outer layers may be formed several layers).
  • These layers may typically have thicknesses of a few tens of microns to a few hundred microns; in practice the outer layers are often (but not necessarily) thinner than the middle or middle layers.
  • the outer layers are often transparent, protecting information printed on underlying layers; the other layers can be, depending on the needs, opaque (white most often) or transparent. In some of these other layers may be provided windows for visual effects.
  • central layer 1 On the central layer 1 1, here made of a thermoplastic material such as polycarbonate, is formed a reference pattern defining an array of points, the first, denoted A and B, are visible in Figure 1.
  • This layer 1 1 is here opaque while the layer 12 is transparent.
  • This pattern is printed in an area of the device selected as being a sensitive area; this zone may be adjacent to an area on which a photo or personal information of the wearer is formed, after lamination.
  • This network as represented in FIG. 2 by way of example, comprises six points marked A to F, divided into three rows and two columns. It is understood that the network can have many other forms, with any number of rows or columns, in alignments that can be rectilinear or curved. The size of the points and their spacings are greatly exaggerated in this figure 2 for reasons of visibility of this figure. In practice, these points may have a maximum dimension of the order of one micron (equal to or even less than 5 microns) and their spacings may be of the order of one millimeter (or even equal to or less than a hundred microns).
  • the points of the motive are here isolated from each other; alternatively, they may be defined by the intersection of lines of any shape; thus, for the same point network, one can choose to print pluralities of different lines but having intersections in the same places; for example, a set of horizontal lines crossing a set of vertical lines can define the same network of points as a set of oblique lines intersecting another set of oblique lines.
  • the invention takes advantage of the fact that, when the layer carrying such a network is softened, at least superficially, during a lamination step, its constituent material is deformed randomly, and therefore not reproducible. More specifically, the lamination involves a flow of the material constituting the layers, which is unpredictable, then a necking phenomenon after cooling; this flow depends on the softening temperature of the thermoplastic material in each zone thereof and the pressure applied in each of these zones. However, it has appeared that these flow fluctuations are of greater amplitude than the analysis accuracy of the real positions of the points after cooling, so that they can be measured in a reasonably easy manner. The conditions of a non-clonable physical function (PUF) are thus satisfied.
  • PAF non-clonable physical function
  • the network of points AF is, after lamination, deformed into a network formed of points A 'to F' each of which has, compared to the point initially printed, a difference which is in practice different (in amplitude and orientation ) the difference existing for the other points.
  • the deviations are in very varied directions with respect to the initial location of each of the points: thus, by adopting the geographical notation, the point A has moved towards the Southeast, point B to the east, point C to the northeast, point D to the south, point E to the northwest and point F to east-southeast.
  • This set forms a signature, or security key, impossible to reproduce.
  • This set is constituted at the time of the personalization of the security element (this notion of personalization corresponds to the notion of personalization of a microcircuit card).
  • This signature can be stored in a memory of the security element, or even on an independent server or stored in a database.
  • the data set thus constituting a signature of the security device is very small (two data per point), which can be used to store this set in such a way that it is difficult to identify for an indelicate third party, seeking to locate this signature in the device to alter it.
  • each security element is thus obtained in a much simpler way than in the state of the art where the specific signature of each element involves the capture of an image formed of a large number of lines and columns (in the case of a plurality of particles or markers randomly distributed during manufacture), or the implementation of electrical or magnetic phenomena involving sophisticated input materials and having no real guarantee of stability during of time (especially in the case of distribution of magnetic particles).
  • the coordinates can be defined, for each of the points by referring to the original position of the point, in the printed pattern; they can more simply be defined with reference to a reference specific to the device, for example with reference to its edges, or with reference to a few points formed after said lamination.
  • the authentication of a card formed by lamination of the layers of FIG. 1 can be done by simple comparison between the pairs of coordinates of the points of the pattern initially printed but measured after the lamination step at the end of the manufacturing process. of this map (pairs of reference coordinates), and the measured pairs of coordinates, for these same points, at the time when the authentication must be done, with reference to the same reference;
  • the pairs of reference coordinates can, as desired, be stored in the card, for example on a magnetic strip or inside a memory embedded in the thickness of this card, or outside, for example on a server held by a bank in the case of bank cards, or within a database.
  • this signature may be stored together with an identification of this card (for example the name, or a characteristic code of the bearer); other information may be added, for example to identify the type of pattern initially printed (this may be the case if, for example, a batch of devices is manufactured with a first 6-point pattern and a second device lot with another pattern at 6 reference points distributed according to another configuration).
  • an identification of this card for example the name, or a characteristic code of the bearer
  • other information may be added, for example to identify the type of pattern initially printed (this may be the case if, for example, a batch of devices is manufactured with a first 6-point pattern and a second device lot with another pattern at 6 reference points distributed according to another configuration).
  • the assembled layers are both made of thermoplastic polymer material, it does not matter whether the pattern is printed on one or the other of the layers, as long as it is located, after assembly, at the interface of these layers.
  • the sensitive area of the security device may include a photo of the carrier, in which case the printed pattern may be located very close thereto, so as to make it impossible in practice to alter the photo without altering the signature pattern.
  • FIG. 3 represents a portion of a security device comprising a sensitive zone, delimited by a dashed frame 20, inside which the photo 21 is formed, as well as said pattern 22.
  • the points used to establish the signature can be defined by intersections of lines; it is therefore possible to choose, for the printed pattern, an aesthetic configuration of which an uninformed third party will not imagine that it can have an authentication function (more precisely of the sensitive zone).
  • a latent image (within the meaning of the document WO - 2015/071603 mentioned above) can be formed on the same surface as the printed pattern, next to it; the photo or image can then be formed, by darkening, for example by laser, of elementary zones of the latent image, after the assembly of the two layers, or even after the assembly of the components forming the safety device.
  • the photo and / or image being thus formed substantially at the same level as the points of the original pattern, it is almost impossible to separate the pattern of the photo or image.
  • the photo or image (or any other set of data characteristic of the carrier or the issuer of the security device) is formed at a significantly different level from that of the pattern printed and then deformed, for example at another interface between d other layers of this safety device.
  • the photo or image may be visible from a front face of the device while the pattern printed and deformed during assembly may be visible from the rear face.
  • the points of the printed pattern may be points visible to the eye, drawn with an opaque ink. Alternatively, it may be an ink appearing only outside the visible range, such as UV ink.
  • the pattern printed and deformed during assembly is visible does not imply that it is visible in the visible range; it may be a pattern printed with an ink reacting to UV or infrared, or specific radiation, including through a non-transparent layer, but only translucent. It may be visible through layers surrounding the printed layer that are opaque but thin enough to be translucent, in the backlighting condition of all the layers.
  • the lamination causing a deformation of the material supporting a previously formed pattern can itself be followed by one or more other laminations to complete the assembly of the various layers forming the final security element, for example to form a complete card (with all the layers of Figure 1) from the inlay formed by lamination of the only layers 1 1 to 13.
  • the outer layers are transparent which retains the possibility of observing optically the pattern distorted to the interface of layers 1 1 and 12.
  • the pattern to be deformed during assembly is printed on a synthetic material which is then laminated to a paper layer, which may have been previously printed.
  • This mode embodiment makes it possible, among other things, to make visas, or pages of passport data.
  • the pattern intended to be deformed during assembly is printed opposite a window (or aperture) formed in an adjacent layer, for example in the layer 13 situated opposite the layer 12 with respect to the layer 1 1.
  • a window or aperture formed in an adjacent layer, for example in the layer 13 situated opposite the layer 12 with respect to the layer 1 1.
  • thermoplastic material the random phenomena of flow of the thermoplastic material are all the more favored that, during the assembly of the layers, the overall thickness of these layers is greatly reduced.
  • the presence of a window in the sensitive zone can be combined in various ways with the pattern printed and then deformed, or with a photo or data characteristic of the wearer; more precisely, instead of the entire picture, or data, or pattern, being contained within the outline of the window, it can be expected that the pattern printed and then deformed is part of a larger pattern , incorporating points on another level, outside the window; likewise, the photo can be formed by etching after assembling the layers partly on such a window and partly on a adjacent portion forming part of the laminated layer with that having the printed pattern.
  • the windows can be formed in materials different from those bearing the patterns; for example, the patterns are carried by a layer of polycarbonate laminated with a polyvinyl chloride layer.
  • the sensitive area may be a rigid portion of the security device; alternatively it is a flexible area, for example a hinge connecting a data page, such as a page containing information about the wearer and his photo, and the rest of a passport.
  • the production of a safety device comprises, according to the invention, at least one step generating a non-predictable anisotropic deformation of a zone having been previously printed with a lower uncertainty than the magnitude of deformation fluctuations; this can be achieved by adjusting the pressure and / or the lamination temperature uniformly applied, or not, on the rolled layers, which layers may be of constant thickness, or not.
  • the production of such safety devices may involve only one lamination step, for example applied to all the layers of FIG. 1. However, it is advantageous to proceed in two steps, so as to obtain the deformed pattern during the lamination of the inlay formed layers 1 1 and 12 (or 1 1 to 13), to form additional security reasons, by printing, laser engraving, or any other technology and then laminating again, between outer layers of protection protecting these additional security reasons.

Abstract

Cette demande concerne un procédé de fabrication d'un dispositif de sécurité, selon lequel on : prépare une couche (11) sur laquelle, dans une zone sensible (20), on imprime un motif de référence comportant des points (A-F), assemble, par apport thermique, cette couche (11) avec une seconde couche (12), le matériau de l'une au moins de ces couches étant transparent à l'emplacement du motif, grâce à quoi le motif est déformé et visible au travers de cette couche transparente, détecte les coordonnées, par rapport à un repère prédéterminé, des points (A'-F') du motif déformé tel qu'il peut être observé au travers de ladite couche transparente après assemblage, stocke cette pluralité de coordonnées en tant qu'ensemble de données caractéristiques de la zone sensible (20) de ce dispositif de sécurité. Elle concerne aussi un procédé d'authentification du dispositif de sécurité obtenu ainsi que le dispositif obtenu.

Description

Procédé de fabrication d'un dispositif de sécurité formé de couches superposées, et procédé d'authentification d'un tel dispositif de sécurité
La présente invention concerne la fabrication d'un dispositif de sécurité, c'est-à-dire d'un élément dont on veut pouvoir vérifier, ultérieurement, l'authenticité au moment d'accorder des droits au porteur d'un tel dispositif.
Elle concerne plus particulièrement un dispositif de sécurité formé à partir de couches polymères superposées qui sont soudées ensemble. Il s'agit notamment de cartes d'identification, contenant souvent mais pas nécessairement des microcircuits, telles que des cartes d'identité, ou des cartes bancaires, ou des cartes téléphoniques d'un format quelconque ; il peut aussi s'agir de livrets de passeport, dont une page de données lisibles à l'œil nu est reliée à une charnière solidaire du livret. Il peut s'agir de cartes autonomes (c'est- à-dire des cartes dont la mise en œuvre n'implique rien d'autre que ces cartes, ou au contraire de dispositifs qui sont utilisés en combinaison avec d'autres produits (par exemple un dispositif de sécurité intégré à un produit, tel qu'un étui ou un emballage, mais dont une partie reste accessible de l'extérieur. Enfin, il peut s'agir d'un visa destiné à être ajouté à une page d'un livret passeport et constitué de plusieurs éléments : par exemple un substrat en papier, et une surcouche en polymère.
Comme on le sait, un impératif avec de tels dispositifs de sécurité est de pouvoir en vérifier l'authenticité, c'est-à-dire de pouvoir vérifier que la constitution physique d'au moins une zone identifiée comme étant une zone sensible n'a pas été altérée depuis sa fabrication ; pour ce faire, on a cherché à y intégrer des marques de reconnaissance visibles à l'œil nu, ou non, dont la vérification permet de conclure qu'il s'agit d'un dispositif authentique, ou non. De telles marques de reconnaissance ne doivent bien entendu pas perturber la fonction d'une telle zone sensible (par exemple un motif imprimé, tel qu'une photo d'un utilisateur habilité, ou un microcircuit électronique capable d'interagir avec l'environnement, typiquement un lecteur avec ou sans contact). Une telle zone sensible est par exemple, (1 ) une zone du dispositif qui contient des informations identifiant le porteur du dispositif, telle qu'une zone comportant une photo de ce porteur ; (2) une zone établissant un lien physique entre une zone d'identification du porteur du dispositif et une zone contenant des informations sur les droits attribués à ce porteur, par exemple entre une zone contenant une photo et une zone contenant une image spécifique au sein d'un visa, ou encore, (3) une charnière souple entre une page de données en matière synthétique et le reste d'un livret passeport.
A l'inverse, de nombreuses modalités d'attaque ont été mises au point par des tiers peu scrupuleux pour pouvoir dénaturer un tel dispositif de sécurité, notamment en en remplaçant une partie physique de la zone sensible par une partie similaire pour former ainsi un dispositif frauduleux accordant au porteur un autre type de droits, ou accordant les droits précités à un utilisateur non habilité.
C'est pourquoi la tendance est de pouvoir vérifier l'authenticité physique d'un dispositif de sécurité en vérifiant l'intégrité physique de ladite zone sensible par reconnaissance des marques qui y ont été intégrées à l'origine.
Il a été proposé, par le document US - 4 395 628 remontant à 1983, une carte d'accès comportant un motif de micropoints invisibles à l'œil nu mais pouvant être comparés à un motif de référence (la reconnaissance du motif porté par une carte donnée devait se faire dans des conditions particulières au risque de détériorer ce motif, ce qui rendait ce motif inaccessible à un tiers non habilité) ; il pouvait y avoir un large catalogue de motifs de référence possibles et l'identité du motif de référence choisi pour une carte d'accès donnée était stockée en sorte de permettre de vérifier, lors d'une phase ultérieure d'authentification, que cette carte portait bien le bon motif.
On comprend toutefois que, avec un tel principe, la sécurité et la non- reproductibilité d'un dispositif de sécurité est d'autant plus importante qu'il y a un grand nombre de motifs de référence possible. Cela implique que, pour pouvoir différencier un grand nombre de cartes d'accès, il faut disposer d'un grand nombre de motifs de référence, dont la complexité implique des modalités complexes et longues de reconnaissance. Il y a eu aussi une tendance à vouloir distribuer de telles marques de reconnaissance sur une fraction très importante de la surface du dispositif de sécurité, ou selon une géométrie de plus en plus complexe, et même de choisir une distribution aléatoire de telles marques, ce qui a l'avantage de ne pas être reproductible.
C'est ainsi qu'il a été proposé par le document US - 4 218 674, au début des années '80, de tirer profit d'imperfections aléatoires existant à la surface (ou dans) des matériaux formant le dispositif de sécurité (en fait de telles imperfections pouvaient résulter de l'addition, en cours de fabrication, de fibres ou de particules).
Ce principe a été notamment mis en œuvre au moyen de particules de ferrite (EP - 0 583 709) dont la distribution est détectable magnétiquement (voir aussi le document EP - 0 696 779). Plus généralement il a été proposé que ces particules ou fibres distribuées dans une matrice en matière synthétique plastique soient des particules textiles ou de cellulose, ou métalliques, voire des reliefs en surface (voir WO - 98/57299).
En pratique, même lorsqu'une grande variété de particules ou de marques est envisagée, c'est surtout le cas de particules détectables magnétiquement qui est décrit (voir notamment FR - 2 765 014 qui considère plus particulièrement le cas de documents en papier).
Dans le domaine de la vérification de l'authenticité de feuilles, il a été proposé de tenir compte de caractéristiques visibles (numéro d'identification de la carte ou du microcircuit, ou des particules étrangères, ou des défauts, etc.) dont on stocke une signature obtenue par cryptage (voir US - 6 659 353). Le document US - 2002/0145050 a de même proposé de tenir compte de la microstructure de la piste magnétique d'une carte, tandis que WO - 01/80236 a proposé de s'intéresser à la distribution de particules dans une couche formée sur une surface présentant des reliefs connus. DE 103 28 792 ou US - 7 687 271 ont proposé le même principe de particules étrangères distribuées de manière aléatoire, en les qualifiant de marqueurs.
Le principe général a de nouveau été proposé, dans US - 8 943 325 ou encore dans DE - 10 2006 049 284, en se référant à des caractéristiques structurelles d'un matériau qui ont une structure complexe, chaotique, unique et stable, mais permettant une lecture directe de ces caractéristiques uniques. Dans un contexte similaire, le document US - 7 891 567 a proposé de détecter la distribution de caractéristiques structurelles en scrutant la tranche du produit de sécurité.
Il apparaît ainsi que, pour affecter une caractéristique spécifique à un dispositif de sécurité, il a été enseigné depuis des décennies de déduire une signature a priori unique d'une distribution de caractéristiques locales a priori unique résultant de phénomènes aléatoires lors de la fabrication du dispositif. Toutefois, l'obtention d'une signature a priori unique d'une telle distribution implique généralement la présence de particules étrangères magnétiques (cela permet de mesurer un champ magnétique global, supposé spécifique de chaque dispositif) ou la saisie d'images avec un haut degré de précision. Or la présence de particules magnétiques est susceptible d'interagir avec l'extérieur en perturbant le fonctionnement du dispositif de sécurité, tout en présentant un manque évident de stabilité au cours du temps ; quant à la saisie d'images, elle implique la saisie et la manipulation d'un volume important de données.
L'invention a pour objet, lors de la fabrication de dispositifs de sécurité comportant au moins localement une superposition de couches dont l'une au moins est en polymère, de permettre de manière simple l'obtention d'une signature spécifique de chaque dispositif de sécurité, dont la mémorisation n'implique pas la saisie et le stockage d'un grand nombre de données et dont la reconnaissance au moment où l'on souhaite authentifier un tel dispositif n'implique pas des outils rares ou complexes, donc sans impliquer de coût important. A titre subsidiaire, elle vise à obtenir un tel compromis sans modifier de manière significative les modalités habituelles de fabrication de tels dispositifs de sécurité, et sans affecter une fraction importante de la surface visible d'un tel dispositif.
Ainsi, elle vise notamment à permettre de lier de manière irréversible cette signature spécifique à au moins une partie des données du porteur du dispositif de sécurité. Elle vise aussi à garantir l'intégrité de la liaison physique entre le dispositif de sécurité et un autre élément (par exemple un page de données passeport en matériau synthétique au reste d'un livret passeport).
L'invention est fondée sur la prise de conscience de ce qu'il existe, dans la fabrication d'un dispositif de sécurité, des phénomènes aléatoires qui n'impliquent l'ajout d'aucune particule étrangère, mais dont les écarts à une configuration de référence prédéterminée sont raisonnablement aisés à quantifier optiquement, tout en présentant une très grande variété de valeurs possibles. Plus précisément, il a été reconnu qu'il y a des phénomènes aléatoires qui peuvent être caractérisés par un nombre raisonnable de couples de coordonnées respectivement associés à une pluralité de points de référence.
En fait, l'existence de tels phénomènes aléatoires dans un processus de fabrication a déjà été reconnue ; on a défini à ce propos la notion de « particularité physique non-clonable », notée en abrégé PUF (pour « Physical unclonable function »). En pratique on range dans cette notion les phénomènes faciles à mettre en œuvre et à caractériser, mais impossibles à reproduire, même en reproduisant les mêmes conditions opératoires.
Une telle notion de PUF a déjà été envisagée, sans la mentionner expressément, à propos de la fabrication de cartes à microcircuit, principalement à propos des fluctuations dans le comportement électronique (voir le document EP - 2 626 816).
L'invention vise au contraire la mise à profit d'un PUF permettant une quantification raisonnablement facile, de manière optique.
L'invention propose à cet effet un procédé de fabrication d'un dispositif de sécurité comportant au moins localement, dans une zone identifiée comme étant une zone sensible, une superposition de couches, selon lequel,
* on prépare une première couche en un matériau polymère thermoplastique sur laquelle, au sein d'une zone destinée à faire partie de la zone sensible du dispositif, on imprime un motif de référence comportant un ensemble déterminé de points,
* on assemble par apport thermique cette première couche avec au moins une seconde couche, le matériau de l'une au moins de ces première et seconde couches étant transparent au moins à l'emplacement du motif, grâce à quoi le motif est déformé et visible au travers de cette couche transparente,
* on détecte les coordonnées, par rapport à un repère prédéterminé, des points du motif de référence déformé tel qu'il peut être observé au travers de la couche transparente après cet assemblage,
* on stocke cette pluralité de coordonnées en tant qu'ensemble de données caractéristiques de la zone sensible de ce dispositif de sécurité.
Le motif considéré est ainsi situé à l'interface entre les deux couches précitées.
L'apport thermique précité conduit à un ramollissement de la couche polymère thermoplastique ; il peut être accompagné de l'application d'une pression.
Ainsi, l'invention tire profit de ce que les matériaux polymères habituellement utilisés pour la fabrication de cartes d'identification, notamment les cartes à microcircuit et les cartes d'identité ou les pages de données passeport, voire les visas, ont la particularité que, si l'on imprime sur leur surface un motif de référence avec une précision égale ou meilleure qu'une dizaine de microns (voire quelques microns à peine, par exemple pas plus de 5 microns, voire 3 microns), et qu'on assemble ensuite thermiquement cette couche avec une autre couche, en matériau polymère ou non, en sorte de pouvoir, ensuite, observer ce motif au travers de l'une ou l'autre de ces couches (l'une au moins d'entre elles est transparente), on pouvait détecter optiquement des écarts importants, d'amplitude et d'orientation aléatoire, entre les points du motif initialement imprimé et ceux du motif obtenu après assemblage, sensiblement plus importants que la précision d'impression dudit motif.
Ceci implique bien entendu que les coordonnées des points du motif initialement imprimé sont connus, afin de pouvoir attester de la déformation du motif à l'issue d'au moins l'étape d'assemblage par apport thermique de la première couche avec au moins une seconde couche.
L'obtention d'une déformation significative d'un motif imprimé lors de son assemblage par apport thermique à une autre couche est notamment observable avec du polycarbonate, couramment utilisé pour la fabrication de cartes à microcircuit ou de pièces d'identité, voire pour la fabrication de certaines parties d'un passeport formé de feuilles. Elle est aussi observable par exemple lors de la lamination d'une couche de matière plastique sur une couche de papier afin de constituer un visa destiné à être collé à une page de livret passeport.
Un tel phénomène est observable dans le cas de l'assemblage de deux couches continues, mais est encore plus significatif lorsque la zone destinée à former ladite zone sensible comporte une couche présentant, localement à proximité voire en regard du motif imprimé, une variation d'épaisseur, par exemple une fenêtre. En effet, lors de l'assemblage, le matériau de la première couche a tendance à se déformer, c'est-à-dire à fluer, dans des directions quelconques, aléatoires, de manière à combler une réduction locale (totale ou partielle) de l'épaisseur de l'autre couche, ou au contraire à compenser une augmentation locale de l'épaisseur de cette autre couche. De tels creux ou reliefs permettent donc d'augmenter l'effet de fluage du matériau au moment de son assemblage. La couche portant une telle fenêtre peut ainsi être la seconde couche ou une autre couche.
L'assemblage thermique peut être notamment réalisé par lamination des deux couches (notamment lorsque ces deux couches sont toutes deux en des matériaux polymères thermoplastiques), mais aussi par soudure. Il est en principe effectué dans les conditions habituelles de température et de pression mises en œuvre pour fabriquer des dispositifs de sécurité classiques, sans ledit motif de référence. Ainsi, cet assemblage peut être notamment réalisé à une température supérieure à 150°C, par exemple entre 160°C et 180°C, pendant une durée suffisante pour permettre un ramollissement au moins superficiel de la couche portant le motif.
La seconde couche peut notamment être formée de papier, par exemple pour la fabrication de visas (un tel papier peut comporter des filigranes ou des caractéristiques de sécurité que l'on rencontre dans les papiers de sécurité).
Le motif de référence peut être formé de points isolés, mais peut, en variante, être formé de lignes, rectilignes ou courbes, c'est-à-dire de formes quelconques, dont les intersections définissent des points. La zone sensible peut être une zone d'une pièce d'identité dans laquelle sont en outre imprimées des données caractéristiques du porteur, par exemple une photo, ou des données alphanumériques spécifiques du porteur ; il peut aussi y avoir des données caractéristiques de l'émetteur du dispositif (par exemple une banque dans le cas d'une carte bancaire, un organisme de sécurité dans le cas d'un badge, ou d'un Etat dans le cas d'un visa ou d'un passeport) avec par exemple un logo ou un blason.
On comprend que, plus le motif et ces données sont proches, plus il est difficile à un fraudeur de dissocier ces données et ce motif.
De manière avantageuse, ces données caractéristiques du donneur et/ou de l'émetteur sont formées en deux temps, conformément aux enseignements de la demande de brevet international WO - 2015/071603 concernant un procédé de personnalisation visuelle d'un document d'identité comportant une image latente.
Ainsi, cette image latente est formée d'un réseau de portions monocolores réparties en une succession de groupes de portions monocolores identiques. Pour chaque pixel d'une image à reproduire telle qu'une photo, on définit un segment s'étendant sur l'un desdits groupes de portions monocolores. Chacun des segments est formé de zones élémentaires dans lesquelles on peut générer un niveau d'assombrissement choisi parmi plusieurs niveaux possibles en sorte d'altérer localement l'apparence du réseau. Les portions ayant une dimension représentant au maximum un multiple de la dimension moyenne des zones élémentaires, on génère dans certains au moins des segments des niveaux successifs d'assombrissement qui sont respectivement définis par un pixel de l'image à reproduire et par au moins un pixel adjacent de cette image.
Selon la présente invention, l'image latente est avantageusement formée sur l'une des couches avant leur assemblage, de préférence sur la même surface que celle sur laquelle on imprime le motif de référence. La formation de l'image a lieu ultérieurement, typiquement au moyen d'un laser, après l'assemblage des couches formant la zone sensible.
La zone sensible peut aussi être constituée, notamment, d'une charnière reliant une page de données spécifiques du porteur au reste d'un passeport, par exemple une charnière entre une page de données caractéristiques du porteur et un livret de sécurité affecté audit porteur tel qu'un passeport.
On comprend alors que, le motif faisant partie de la zone de jonction, toute tentative de désolidarisation puis de réassemblage par un fraudeur sera rendu détectable.
Les données mémorisées peuvent être définies en relation avec les points du motif de référence tel qu'il a été initialement imprimé (les coordonnées de chacun des points sont ainsi mesurées dans un repère de référence spécifique, centré sur la position d'origine ; en d'autres termes, il y a un repère de référence dont le centre est déplacé en chacun des points du motif initial, pour mesurer les coordonnées de chacun des points par rapport à sa position d'origine ; ces coordonnées sont alors les écarts aux points du motif initialement imprimé). Toutefois, puisque ce motif de référence initial n'existe plus, il est plus simple de mesurer les coordonnées par rapport à un unique repère physique détectable sur le dispositif de sécurité aussi bien après assemblage de la zone sensible qu'au moment (un temps indéterminé après sa mise en service par mise à disposition de son porteur final) de vérifier son authenticité ; ces coordonnées sont alors, tout simplement, les coordonnées des points du motif après assemblage. Ce repère physique peut être tout simplement formé par des bords du dispositif de sécurité, ou un repère imprimé après assemblage de ladite zone sensible. En d'autres termes, on peut mesurer les coordonnées de manière absolue (par rapport à un repère unique) ou de manière relative (par rapport à la position initiale du point).
On comprend que l'ensemble de données à stocker peut être très réduit, puisqu'il peut se limiter à un couple de coordonnées pour chacun des points du motif de référence (ces coordonnées peuvent être quelconques, cartésiennes, voire polaires) ; toutefois, si la zone sensible comporte en outre une partie au moins de données spécifiques du porteur, voire de l'émetteur du dispositif de sécurité, l'ensemble de données peut comporter en outre une partie de ces données ; ainsi l'authentification du dispositif de sécurité peut impliquer la vérification des écarts au motif de référence, ou la vérification des coordonnées par rapport à un repère de référence unique, et la présence de ces quelques données spécifiques du porteur et/ou de l'émetteur.
L'ensemble de données peut, notamment lorsque le dispositif de sécurité contient un microcircuit, être stocké à l'intérieur même du dispositif de sécurité. En variante il peut être stocké sur un serveur pouvant être interrogé par le matériel d'authentification mis en œuvre au moment de vérifier l'authenticité du dispositif, ou dans une base de données contenue dans ce matériel d'authentification ; on comprend qu'alors cette vérification implique de vérifier la concordance des coordonnées stockées avec les données d'identification lisibles, visuellement ou par un appareil, sur le dispositif de sécurité, au moment de la démarche d'authentification. En d'autres termes, l'ensemble de données peut se limiter aux écarts (ou coordonnées) des divers points du motif de référence lorsqu'il est stocké au sein de ce dispositif, mais doit être couplé à au moins une donnée caractéristique du dispositif de sécurité (ce peut être une caractéristique du porteur) s'il est stocké sur un serveur distant.
En variante, l'ensemble de données peut aussi comporter une partie de l'image imprimée, par exemple une partie d'une photo du porteur, ou d'un logo ou blason de l'émetteur du dispositif.
Pour un même type de dispositif de sécurité, il peut y avoir plusieurs motifs de référence, auquel cas l'ensemble de données à stocker comporte une identification du motif de référence initialement imprimé ; mais ce supplément de données à stocker peut être très réduit (par exemple il peut simplement s'agir d'un numéro à quelques chiffres seulement).
Selon un autre aspect, l'invention propose un procédé d'authentification d'un dispositif de sécurité obtenu par le procédé précité, selon lequel on identifie sur le dispositif de sécurité, en un emplacement prédéterminé dit zone sensible, un motif prédéterminé comportant un ensemble de points, on détecte une pluralité de coordonnées dudit ensemble de points par rapport à un repère prédéterminé, on compare cette pluralité de coordonnées détectées à un ensemble de données stockées en tant que données caractéristiques dudit dispositif de sécurité, et on authentifie ce dispositif de sécurité en cas d'identité entre cette pluralité de coordonnées et lesdites données dudit ensemble. Comme précédemment, ladite zone sensible peut notamment être une zone contenant des données caractéristiques du porteur, telle qu'une photo, ou une charnière entre une partie contenant des données caractéristiques du porteur et une autre partie contenant des informations définissant des droits accordés à ce porteur.
De manière avantageuse, ledit ensemble de données auquel est comparée la pluralité de coordonnées est chargé depuis une mémoire faisant partie dudit dispositif de sécurité. En variante, cet ensemble est chargé depuis un serveur distant, auquel l'appareil d'authentification est connecté, ou une base locale de données comportant cet ensemble conjointement avec au moins une donnée caractéristique de ce dispositif de sécurité, voire une base de données stockée dans cet appareil d'authentification.
Selon encore un autre aspect, l'invention propose un dispositif de sécurité comportant une zone dite sensible formée, selon le procédé précité, d'au moins une première couche en matériau polymère thermoplastique assemblée à une seconde couche, un motif comportant un ensemble déterminé de points étant visible dans cette zone sensible au travers d'une de ces couches, ce dispositif de sécurité comportant une zone où est mémorisée une pluralité de coordonnées antérieurement détectées, par rapport à un repère de référence prédéterminé, pour les points du motif visible.
De manière avantageuse :
* la couche portant le motif est en polycarbonate, et/ou
* cette zone sensible comporte une couche en papier,
* la zone sensible de ce dispositif de sécurité est constituée d'une zone contenant une photo, par exemple au sein d'une carte d'identité, par exemple une carte d'identité émise par une autorité officielle d'un Etat, ou une charnière reliant une page de données au sein d'un passeport en forme de livret.
L'invention concerne en outre une pluralité d'un grand nombre de dispositifs de sécurité, tels que des cartes d'identité, des cartes bancaires, des visas ou des passeports, notamment, combinée à un serveur sur lequel sont stockées les données caractéristiques de chaque zone sensible conjointement avec au moins une donnée caractéristique du dispositif (ou du porteur lui-même). Des particularités et avantages de l'invention ressortent de la description ci-après donnée à titre d'exemple illustratif non limitatif, en regard des dessins annexés sur lesquels :
- la figure 1 est une vue en perspective éclatée d'un dispositif de sécurité formé de plusieurs couches, avant l'assemblage par lamination de ces couches, l'une des couches portant un réseau de point imprimés,
- la figure 2 est une vue de dessus de la couche portant le réseau de points imprimés prise isolément, des points figurant leur position initiale et des croix figurant leurs places après lamination,
- la figure 3 est une vue de dessus d'une partie du dispositif de sécurité après lamination et impression ultérieure d'une photo, et
- la figure 4 est une vue en coupe d'une zone sensible d'encore un autre dispositif de sécurité.
Les figures représentent de manière schématique des phases de la fabrication d'un dispositif de sécurité selon l'invention.
La figure 1 représente un empilement de couches destinées à constituer, après lamination entre des rouleaux (avec donc, en pratique, un apport thermique), un dispositif de sécurité. Ces couches sont représentées à la figure 1 comme ayant déjà un format déterminé, mais ces couches peuvent être formées de bandes de très grande longueur destinées à être assemblées par lamination avant toute découpe audit format prédéterminé d'une succession de dispositifs de sécurité analogues, tels que des cartes d'identité ou des cartes à microcircuit.
De telles couches peuvent être, notamment dans le cas où l'élément de sécurité est une carte éventuellement à puce (par exemple conforme à l'un des formats définis par les normes ISO/IEC - 7810 et 14443), en des matières polymériques connues pour être robustes et durables, telles que le PVC (polychlorure de vinyle), le PET (polyéthylène téréphtalate), l'ABS (acrylonitrile butadiène styrène) ou le PC (polycarbonate).
Dans l'exemple représenté, l'empilement de couches, noté 10 dans son ensemble, comporte un lot médian souvent appelé inlay, en sandwich entre des couches extérieures. Plus précisément, le lot médian comporte ici une couche centrale 1 1 , située entre deux couches intermédiaires 12 et 13, et il y a une seule couche extérieure supérieure 14 et une seule couche extérieure inférieure 15 (en variante, ces couches extérieures peuvent être formées de plusieurs couches).
Ces couches peuvent avoir typiquement des épaisseurs de quelques dizaines de microns à quelques centaines de microns ; en pratique les couches extérieures sont souvent (mais pas nécessairement) plus fines que les couches intermédiaires ou centrale.
Les couches extérieures sont souvent transparentes, permettant de protéger des informations imprimées sur des couches sous-jacentes ; les autres couches peuvent être, selon les besoins, opaques (blanches le plus souvent) ou transparentes. Dans certaines de ces autres couches peuvent être ménagées des fenêtres permettant des effets visuels.
Sur la couche centrale 1 1 , ici constituée d'un matériau thermoplastique tel que du polycarbonate, est formé un motif de référence définissant un réseau de points dont les premiers, notés A et B, sont visibles sur la figure 1 .
Cette couche 1 1 est ici opaque tandis que la couche 12 est transparente.
Ce motif est imprimé dans une zone du dispositif choisie comme étant une zone sensible ; cette zone peut être adjacente à une zone sur laquelle une photo ou des informations personnelles du porteur sont formées, après lamination.
Ce réseau, tel que représenté à la figure 2 à titre d'exemple, comporte six points notés A à F, répartis en trois lignes et deux colonnes. On comprend que le réseau peut avoir bien d'autres formes, avec un nombre quelconque de lignes ou de colonnes, selon des alignements pouvant être rectilignes ou courbes. La taille des points et leurs écartements sont fortement exagérés sur cette figure 2 pour des raisons de visibilité de cette figure. En pratique, ces points peuvent avoir une dimension maximale de l'ordre du micron (égale voire inférieure à 5 microns) et leurs écartements peuvent être de l'ordre du millimètre (voire égaux ou inférieurs à une centaine de microns). Les points du motif sont ici isolés les uns des autres ; en variante, ils peuvent être définis par l'intersection de lignes de formes quelconques ; ainsi, pour un même réseau de point, on peut choisir d'imprimer des pluralités de lignes différentes mais présentant des intersections aux mêmes endroits ; à titre d'exemple, un ensemble de lignes horizontales croisant un ensemble de lignes verticales peut définir un même réseau de points qu'un ensemble de lignes obliques croisant un autre ensemble de lignes obliques.
L'invention tire profit de ce que, lorsque la couche portant un tel réseau est ramollie, au moins superficiellement, lors d'une étape de lamination, son matériau constitutif se déforme de manière aléatoire, donc non reproductible. Plus précisément, la lamination implique un écoulement du matériau constitutif des couches, lequel est imprévisible, puis un phénomène de rétreint après refroidissement ; cet écoulement dépend de la température de ramollissement du matériau thermoplastique en chaque zone de celui-ci et de la pression appliquée en chacune de ces zones. Or il est apparu que ces fluctuations d'écoulement sont d'amplitude supérieure à la précision d'analyse des positions réelles des points après refroidissement, de sorte qu'elles peuvent être mesurées de manière raisonnablement aisée. Les conditions d'une fonction physique non- clonable (PUF) sont donc satisfaites.
II en découle que le réseau des points A-F est, après lamination, déformé en un réseau formé de points A' à F' dont chacun présente, par rapport au point initialement imprimé, un écart qui est en pratique différent (en amplitude et en orientation) de l'écart existant pour les autres points.
Ainsi, on peut noter que, sur la figure 2, les écarts se situent dans des directions très variées par rapport à l'emplacement initial de chacun des points : ainsi, en adoptant la notation géographique, le point A s'est déplacé vers le Sud- Est, le point B vers l'Est, le point C vers le Nord-Est, le point D vers le Sud, le point E vers le Nord-Ouest et le point F vers l'Est-Sud-Est.
Au moins dans le cas du polycarbonate, des écarts pouvant atteindre des valeurs de l'ordre de 50 microns ont été constatés dans des conditions de lamination habituelles pour la fabrication de cartes à microcircuit. Compte tenu de ce que la précision d'observation de bon nombre de dispositifs optiques actuels peut descendre à de l'ordre de 20 microns, on comprend qu'il est possible, avec un nombre modéré de données saisies (un couple de coordonnées par point imprimé), de définir une signature de la déformation subie par le motif qui peut servir à identifier et authentifier le dispositif de sécurité au sein d'une large multitude de dispositifs de sécurité analogues.
En effet, si un point se déplace de manière aléatoire jusqu'à un maximum de 50 microns dans n'importe quelle direction (chaque valeur étant aussi probable que n'importe quelle autre valeur) et qu'on peut déterminer la position de chaque point avec une précision de 10 microns, on peut identifier 1 1 x1 1 = 121 positions possibles par un couple de coordonnées (x, y).
Avec le motif de la figure 2 avec six points, on peut ainsi supposer que sur une population de 1216 éléments de sécurité (soit de l'ordre 3.1012) fabriqués avec les mêmes conditions opératoires, on pourra négliger la probabilité que deux d'entre eux aient le même ensemble de six couples de coordonnées (x, y), soit 12 données.
Avec un motif de 9 points, on pourrait identifier de manière spécifique chacun des éléments de sécurité d'une population de 1219, soit de l'ordre de 5.1018) éléments par des ensembles de neuf couples de coordonnées (x,y), soit à peine 18 données.
On comprend que sur des séries de quelques milliers d'éléments de sécurité fabriqués avec un jeu de conditions opératoires données, la probabilité est ainsi infime que deux éléments présentent le même ensemble d'écarts. Cet ensemble forme une signature, ou clé de sécurité, impossible à reproduire. Cet ensemble est constitué au moment de la personnalisation de l'élément de sécurité (cette notion de personnalisation correspond à la notion de personnalisation d'une carte à microcircuit). Cette signature peut être stockée dans une mémoire de l'élément de sécurité, voire sur un serveur indépendant ou stocké dans une base de données.
II est à noter que l'ensemble de données constituant ainsi une signature du dispositif de sécurité est très petit (deux données par point), ce qui peut être mis à profit pour stocker cet ensemble d'une manière telle qu'il soit difficile à identifier pour un tiers indélicat, cherchant à localiser cette signature dans le dispositif pour l'altérer.
Ainsi, grâce à la simple saisie de quelques couples de coordonnées par simple observation optique, on peut caractériser un très grand nombre d'éléments de sécurité. L'individualisation de chaque élément de sécurité est ainsi obtenue de manière bien plus simple que dans l'état de la technique où, soit la signature spécifique de chaque élément implique la saisie d'une image formée d'un grand nombre de lignes et de colonnes (dans le cas d'une pluralité de particules ou marqueurs distribuées de manière aléatoire lors de la fabrication), soit la mise en œuvre de phénomènes électriques ou magnétiques impliquant des matériels de saisie sophistiqués et ne présentant pas de réelle garantie de stabilité au cours du temps (notamment en cas de distribution de particules magnétiques).
Les coordonnées peuvent être définies, pour chacun des points en se référant à la position d'origine du point, dans le motif imprimé ; elles peuvent plus simplement être définies en référence à un repère propre au dispositif, par exemple en référence à ses bords, ou en référence à quelques points formés après ladite lamination.
On comprend que l'authentification d'une carte formée par lamination des couches de la figure 1 peut se faire par simple comparaison entre les couples de coordonnées des points du motif initialement imprimé mais mesurées après l'étape de lamination à la fin de la fabrication de cette carte (couples de coordonnées de référence), et les couples de coordonnées mesurées, pour ces mêmes points, au moment où l'authentification doit se faire, en référence au même repère ; les couples de coordonnées de référence peuvent au choix être stockés dans la carte, par exemple sur une bande magnétique ou à l'intérieur d'une mémoire noyée dans l'épaisseur de cette carte, soit à l'extérieur, par exemple sur un serveur tenu par une banque dans le cas de cartes bancaires, ou au sein d'une base de données.
On comprend que, si l'ensemble de données constituant la signature d'un dispositif est stocké à l'extérieur de celui-ci, il peut être nécessaire que cette signature soit stockée conjointement avec une identification de cette carte (par exemple le nom, ou un code caractéristique du porteur) ; d'autres informations peuvent être ajoutées, par exemple pour identifier le type de motif initialement imprimé (ce peut être le cas si, par exemple, on fabrique un lot de dispositifs avec un premier motif à 6 points de référence et un second lot de dispositif avec un autre motif à 6 points de référence répartis selon une autre configuration).
On comprend que, si les couches assemblées sont toutes deux en matériau polymère thermoplastique, il importe peu que le motif soit imprimé sur l'une ou l'autre des couches, du moment qu'il est situé, après assemblage, à l'interface de ces couches.
La zone sensible du dispositif de sécurité peut comporter une photo du porteur, auquel cas le motif imprimé peut être situé très près de celle-ci, de manière à rendre impossible en pratique d'altérer la photo sans altérer le motif servant de signature.
Ainsi, à titre d'exemple, la figure 3 représente une portion d'un dispositif de sécurité comportant une zone sensible, délimitée par un cadre en tirets 20, à l'intérieur de laquelle est formée la photo 21 , ainsi que ledit motif 22 ; ainsi que cela a été mentionné ci-dessus, les points servant à établir la signature peuvent être définis par des intersections de lignes ; il est donc possible de choisir, pour le motif imprimé, une configuration esthétique dont un tiers non informé n'imaginera pas qu'il puisse avoir une fonction d'authentification (plus précisément de la zone sensible). En variante, ou en complément, il peut aussi y avoir une image caractéristique de l'émetteur du dispositif, telle qu'un logo, ou un blason (voire un drapeau).
La formation d'une telle photo, ou image, peut se faire en deux étapes. Ainsi, notamment, une image latente (au sens du document WO - 2015/071603 précité) peut être formée sur la même surface que le motif imprimé, à côté de celui-ci ; la photo ou image peut ensuite être formée, par assombrissement, par exemple par laser, de zones élémentaires de l'image latente, après l'assemblage des deux couches, voire après l'assemblage des composants formant le dispositif de sécurité. On comprend que, la photo et/ou l'image étant ainsi formée sensiblement au même niveau que les points du motif original, il est quasiment impossible de dissocier le motif de la photo ou de l'image. En variante, la photo ou image (ou tout autre ensemble de données caractéristiques du porteur ou de l'émetteur du dispositif de sécurité) est formée à un niveau significativement différent de celui du motif imprimé puis déformé, par exemple à une autre interface entre d'autres couches de ce dispositif de sécurité.
La photo ou image peut être visible depuis une face avant du dispositif tandis que le motif imprimé puis déformé lors de l'assemblage peut être visible depuis la face arrière.
Il a été mentionné que le nombre de points du motif de référence peut être choisi à volonté, aussi important qu'on peut le vouloir en fonction du nombre d'éléments de sécurité pouvant être mis en circulation.
Les points du motif imprimé peuvent être des points visibles à l'œil, tracés avec une encre opaque. En variante, il peut s'agir d'une encre n'apparaissant qu'en dehors du domaine du visible, telle qu'une encre UV.
En effet, le fait que le motif imprimé puis déformé lors de l'assemblage soit visible n'implique pas qu'il soit visible dans le domaine visible ; il peut s'agir d'un motif imprimé avec une encre réagissant aux UV ou aux infra-rouges, ou à un rayonnement spécifique, y compris au travers d'une couche non transparente, mais seulement translucide. Il peut être visible au travers de couches entourant la couche imprimée qui sont opaques mais suffisamment fines pour être translucides, en condition d'éclairage par l'arrière de l'ensemble des couches.
La lamination provoquant une déformation du matériau supportant un motif préalablement formé peut être elle-même suivie par une ou plusieurs autres laminations visant à compléter l'assemblage des diverses couches formant l'élément de sécurité final, par exemple pour former une carte complète (avec l'ensemble des couches de la figure 1 ) à partir de l'inlay formé par lamination des seules couches 1 1 à 13. En pratique, les couches extérieures sont transparentes ce qui conserve la possibilité d'observer de manière optique le motif déformé à l'interface des couches 1 1 et 12.
En variante, le motif destiné à être déformé lors de l'assemblage est imprimé sur un matériau synthétique qui est ensuite laminé sur une couche de papier, laquelle peut éventuellement avoir été préalablement imprimée. Ce mode de réalisation permet entre autre de réaliser des visas, ou des pages de données passeport.
En variante, le motif destiné à être déformé lors de l'assemblage est imprimé en regard d'une fenêtre (ou ouverture) formée dans une couche adjacente, par exemple dans la couche 13 située à l'opposé de la couche 12 par rapport à la couche 1 1 . Ainsi, le motif imprimé puis déformé lors de l'assemblage des couches peut être visible depuis la face avant et depuis la face arrière (voir la figure 4).
Il peut aussi y avoir, dans une ou plusieurs des couches superposées, des variations locales d'épaisseur, réductions d'épaisseur ou surépaisseurs.
Cela a pour avantage de favoriser les phénomènes de déformation de la matière thermoplastique longeant la surface sur laquelle le motif a été imprimé (la déformation est d'autant plus importante et aléatoire, parallèlement ou transversalement aux couches) que la variation locale d'épaisseur de la couche portant le motif est importante et que cette réduction varie selon les zones de cette couche du fait de creux ou de reliefs dans l'une ou l'autre des couches 12 et 13). En effet, ces variations d'épaisseur favorisent des phénomènes aléatoires d'écoulement par fluage du matériau thermoplastique ramolli visant à compenser ces variations. De même on peut obtenir une déformation importante en appliquant des conditions de température et/ou de pression différentes à divers emplacements de chaque carte.
En fait, on favorise d'autant plus les phénomènes aléatoires d'écoulement du matériau thermoplastique que, lors de l'assemblage des couches, on réduit fortement l'épaisseur globale de ces couches.
La présence d'une fenêtre dans la zone sensible peut se combiner de diverses manières avec le motif imprimé puis déformé, ou avec une photo ou des données caractéristiques du porteur ; plus précisément, au lieu que l'ensemble de la photo, ou des données, ou du motif, soit contenu à l'intérieur du contour de la fenêtre, on peut prévoir que le motif imprimé puis déformé fasse partie d'un motif plus important, intégrant des points situés à un autre niveau, à l'extérieur de la fenêtre ; de même, la photo peut être formée, par gravure après l'assemblage des couches en partie sur une telle fenêtre et en partie sur une partie adjacente faisant partie de la couche laminée avec celle portant le motif imprimé.
Les fenêtres peuvent être formées dans des matériaux différents de ceux portant les motifs ; ainsi par exemple, les motifs sont portés par une couche de polycarbonate laminée avec une couche en polychlorure de vinyle.
La zone sensible peut être une portion rigide du dispositif de sécurité ; en variante il s'agit d'une zone souple, par exemple une charnière reliant une page de données, telle qu'une page contenant des informations sur le porteur et sa photo, et le reste d'un passeport.
On comprend que, de manière générale, la production d'un dispositif de sécurité comporte, selon l'invention, au moins une étape générant une déformation anisotrope non-prédictible d'une zone ayant été préalablement imprimée avec une incertitude plus faible que l'ampleur des fluctuations de déformation ; cela peut s'obtenir en jouant sur la pression et/ou la température de lamination appliquée de manière uniforme, ou non, sur les couches laminées, lesquelles couches peuvent être d'épaisseur constante, ou non.
La production de tels dispositifs de sécurité peut n'impliquer qu'une seule étape de lamination, par exemple appliquée à l'ensemble des couches de la figure 1 . Toutefois, il est intéressant de procéder en deux étapes, de manière à pouvoir obtenir le motif déformé lors de la lamination de l'inlay formé des couches 1 1 et 12 (voire 1 1 à 13), pouvoir former des motifs complémentaires de sécurité, par impression, gravure laser, ou toute autre technologie puis laminer à nouveau, entre des couches extérieures de protection protégeant ces motifs complémentaires de sécurité.
II va de soi qu'il peut y avoir non pas un, mais plusieurs motifs imprimés puis déformés sur un même élément de sécurité.

Claims

REVENDICATIONS
1 . Procédé de fabrication d'un dispositif de sécurité comportant au moins localement, dans une zone identifiée comme étant une zone sensible (20), une superposition de couches, selon lequel,
* on prépare une première couche (1 1 ) en un matériau polymère thermoplastique sur laquelle, au sein d'une zone destinée à faire partie de la zone sensible (20) du dispositif, on imprime un motif de référence (22) comportant un ensemble déterminé de points (A-F),
* on assemble par apport thermique cette première couche (1 1 ) avec au moins une seconde couche (12), le matériau de l'une au moins de ces première et seconde couches étant transparent au moins à l'emplacement du motif (22), grâce à quoi le motif (22) est déformé et visible au travers de cette couche transparente,
* on détecte les coordonnées, dans un repère prédéterminé, des points (A'-F') du motif de référence (22) déformé tel qu'il peut être observé au travers de la couche transparente après cet assemblage,
* on stocke cette pluralité de coordonnées en tant qu'ensemble de données caractéristiques de la zone sensible (20) de ce dispositif de sécurité.
2. Procédé selon la revendication 1 , dans lequel ladite zone destinée à faire partie de la zone sensible (20) comporte une couche (12, 13) présentant, localement à proximité du motif imprimé, une variation d'épaisseur, telle qu'une fenêtre.
3. Procédé selon la revendication 1 ou la revendication 2, dans lequel la première couche (1 1 ) est en polycarbonate.
4. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, dans lequel ladite seconde couche est également en un matériau polymère thermoplastique.
5. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, dans lequel ladite seconde couche est en papier.
6. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, dans lequel l'ensemble déterminé de points (A-F) est défini par les intersections d'une pluralité de lignes, rectilignes ou courbes.
7. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, dans lequel on forme en outre, à proximité du motif imprimé puis déformé (22), au moins une donnée caractéristique du porteur et/ou de l'émetteur du dispositif de sécurité.
8. Procédé selon la revendication 7, selon lequel la donnée caractéristique du porteur et/ou de l'émetteur est une photo (21 ) obtenue en formant sur la première couche (1 1 ), avant assemblage, près du motif imprimé (22), une image latente formée d'un réseau de portions monocolores, un segment s'étendant sur un groupe de portions monocolores du réseau, ledit segment étant formé de zones élémentaires dans lesquelles on peut générer un niveau d'assombrissement, puis, après assemblage, en assombrissant des zones élémentaires en sorte de constituer ladite photo (21 ).
9. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, dans lequel la zone sensible (20) est une charnière entre une page de données caractéristiques du porteur et un livret de sécurité affecté audit porteur tel qu'un passeport.
10. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, dans lequel on stocke l'ensemble de données dans une mémoire faisant partie dudit élément de sécurité.
1 1 . Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, dans lequel on stocke l'ensemble de données dans une base de données conjointement avec au moins une donnée caractéristique du dispositif.
12. Procédé d'authentification d'un dispositif de sécurité obtenu par le procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 1 1 , selon lequel :
- on identifie sur le dispositif de sécurité, en un emplacement prédéterminé dit zone sensible (20), un motif prédéterminé (22) comportant un ensemble de points (A'-F'),
- on détecte une pluralité de coordonnées dudit ensemble de points (A'-F') par rapport à un repère de référence prédéterminé,
- on compare cette pluralité de coordonnées détectées à un ensemble de données stockées en tant que données caractéristiques dudit dispositif de sécurité, et
- on authentifie ce dispositif de sécurité en cas d'identité entre cette pluralité de coordonnées et lesdites données dudit ensemble.
13. Procédé selon la revendication 12 selon lequel ledit ensemble de données auquel est comparée la pluralité de coordonnées est chargé depuis une mémoire faisant partie dudit élément de sécurité.
14. Procédé selon la revendication 12 selon lequel ledit ensemble de données auquel est comparée la pluralité de coordonnées est chargé depuis un serveur distant ou une base locale de données comportant cet ensemble conjointement avec au moins une donnée caractéristique de ce dispositif de sécurité.
15. Dispositif de sécurité comportant une zone dite sensible (20) formée, selon le procédé de l'une quelconque des revendications 1 à 1 1 , d'au moins une première couche (1 1 ) en matériau polymère thermoplastique assemblée à une seconde couche (12), un motif (22) comportant un ensemble déterminé de points (A'-F') étant visible dans cette zone sensible (20) au travers d'une de ces couches, ce dispositif de sécurité comportant une zone où est mémorisée une pluralité de coordonnées antérieurement détectées, par rapport à un repère de référence prédéterminé, pour les points (A'-F') du motif (22) visible dans ledit emplacement.
16. Dispositif de sécurité selon la revendication 15, dont la couche (1 1 ) portant le motif (22) est en polycarbonate.
17. Dispositif de sécurité selon la revendication 15 ou la revendication 16, dont la seconde couche (12) est en papier.
18. Dispositif de sécurité selon la revendication 15 ou la revendication
16, constituant une carte d'identité.
19. Dispositif de sécurité selon la revendication 15 ou la revendication 16, dont la zone sensible (20) est une charnière au sein d'un passeport.
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