Brevet FR2417141A1 — publié le 19790907

La présente invention concerne un système de contrôle par reconnaissance automatique d'un objet marqué. Ce système, du genre à lecture de carte, peut être utilisé, par exemple, pour franchir un passage tarifé ou réservé, ou pour obtenir la distribution d'un objet à titre onéreux, de transport d'informations confidentielles, de papiers personnels, etc... L'invention concerne également un procédé pour opérer un tel contrôle. Dans la plupart des systèmes à lecture de carte,utilisés, paz exemple pour l'accès à un parc de stationnement, la carte porte une information qui est lue par une machine de contrôle dans laquelle on l'insère, et à laquelle elle se connecte. Le plus souvent, cette connexion ne se traduit d'ailleurs pas par un oen- tact physique, mais s'effectue par l'intermédiaire d'un champ magnétique ou électrique L'information lue sur la carte et comparée par la machine à une information-type mémorisée est, en effet, déposée en surface, ou au voisinage de la surface de la carte, soit sous la forme d'une couche magnétique de configuration par ticulière, soit sous la forme d'une charge électro-statique. Bien que la falsification d'une telle carte ne soit pas facile, elle n'est cependant pas impossible, en raison du carac tère effaçable et rechargeable d'un tel type de mémoire. On peut, par exemple, copier une carte magnétique en visualisant sa configuration au moyen de limaille de fer On a tenté de remédier à cet inconvénient par la réalisation de mémoires dites PROM qui, une fois chargées, sont intangibles, le chargement d'une information-donnée altérant définitivement la structure matérielle de la mémoire suivant une configuration spécifique de l'information rangée. Avec ce type de mémoire, la falsification ne peut plus se concevoir que par la réalisation d'une fausse carte après essai systématique de toutes les configurations de mémoire imaginables. Dans la plupart des applications, la fraude est ainsi découragée. Mais, s'il s'agit d'avoir accès à une enceinte interdite renfermant des secrets militaires, ou des secrets d'état, ou de très grandes richesses, on peut craindre que la patience des fraudeurs n'aille jusqu'au bout de la manoeuvre précitée. Si, par exemple, les données à reconnaître sont rangées dans une mémoire à dix positions binaires, on aura 1024 configurations possibles qu'il est concevable de passer en revue. La présente invention vise à réaliser un système de reconnaissance qui ne permette aucune falsification de l'objet à reconnaître dans un délai pratiquement acceptable. Elle vise également, sous un autre aspect, un procédé de reconnaissance qui permette d'obtenir le même avantage. Suivant un premier aspect de l'invention, le système de contrôle par reconnaissance automatique d'un objet marqué, tel qu'une carte, fonctionne par introduction et connexion temporaire de l'objet dans une machine de contrôle. L'objet comporte des moyens de mémorisation de données de marquage et la machine comprend des moyens de lecture et de comparaison pour, en cas de coincidence de la configuration des données marquées avec une configuration prédéterminée, émettre un signal prédéterminé.Le système suivant l'invention est caractérisé en ce que l'objet comprend des moyens de calcul programmés pour décrypter un message dtinterrogation émis par la machine dans un code de sécurité prédéterminé, pour engendrer, à partir des données de marquage mémorisées dans l'objet, un autre message codé, et pour le transmettre aux moyens de lecture de la machine, ladite machine comprenant également des moyens de calcul pour effectuer les codages et décodages précités. La présence des moyens de calcul permet un codage et un décodage des informations échangées, au sens classique du "chiffrage" et du "décryptage" des messages secrets. Une programmation convenable permet de compliquer à volonté le code de sécurité, notamment, en exprimant le message "chiffré" sur un nombre important de positions binaires rendant le code pratiquement inviolable dans un temps raisonnable. Suivant une réalisation préférée de l'invention, les moyens de mémorisation de l'objet comprennent deux zones de mémoire, dont l'une contient des données fonctionnelles et signalétiques relatives à l'objet et dont i'autre contient des données signalétiques relatives au titulaire licite de l'objet, la machine de contrôle comportant des moyens pour comparer ces données signalétiques aux caractéristiques correspondantes du porteur actuel de l'objet. Un des problèmes les plus ardus, liés à ce genre de système, à savoir celui du vol de l'objet, trouve ici une solution de haute sécurité, puisque sur l'objet lui-même figurent des caractéristiques signalétiques le liant à son seul titulaire licite. La présence des moyens de calcul permet de mettre en oeuvre un échange conversationnel entre le porteur de l'objet et la machine de contrôle, dans le but, notamment, de s'assurer de son identité, en lui posant des questions dont il est le seul à connaître la réponse Suivant une première variante de réalisation de l'invention, la machine comprend des moyens de visualisation pour afficher des questions extraites d'une mémoire et posées au porteur de l'objet sur ses caractéristiques personnelles et des moyens d'écriture pour permettre au porteur de répondre à ces questions. En fonction des questions purement personnelles qui apparaissent sur un tableau lumineux, le porteur de l'objet doit, par exemple, frapper la réponse sur un clavier dactylographique. La machine enregistre cette réponse et la compare aux données signalétiques lues sur la carte. De préférence, la machine comprend alors des moyens de calcul pour choisir, au hasard, un certain nombre de questions parmi celles mises en mémoire. Afin d'éviter qu'un fraudeur ne puisse se préparer à subir l'interrogatoire, les questions mises en mémoire sont très nombréuses, mais,pour que l'opération se déroule dans un laps de temps acceptable, seules quelques unes sont posées après avoir été choisies au hasard au moyen d'un programme de choix aléatoire. Suivant une seconde variante de réalisation de l'inven tion, la machine comprend des moyens pour effectuer, sur le porteur actuel de l'objet, des mensurations corporelles correspondant à certaines caractéristiques signalétiques mémorisées dans l'objet Dersonnris La machine compare les valeurs des informatlons/corres- pondantes comme le ferait un gardien au vu du signalement porté sur une carte d'identité. Ces informations peuvent être la taille, le poids, la grandeur de certains membres, une empreinte ioitate,laTPix. Quelle que soit la variante réalisée, l'invention prévoit, avantageusement, que les informations échangées entre la machine et l'objet sont transmises en mode série. Ce mode de transmission, qui peut être cadencé à volonté accroît la durée de l'opération de reconnaissance de façon négligeable pour une opération unique, mais de façon prohibitive si l'on veut essayer toutes les combinaisons possibles, en vue de forcer le passage par fraude. L'invention prévoit encore de munir la machine de moyens de commande pour mettre en action des dispositifs extérieurs tels que des organes de distribution d'objets ou des portillons de passage. La machine comprend également des moyens de télétransmission pour la relier à un poste central de contrôle, qui peut être, par exemple, un ordinateur. Suivant un autre aspect de l'invention, le procédé de sécurité pour reconnaftre automatiquement un objet marqué, tel qu'une carte, au moyen d'une machine de lecture et de comparaison est caractérisé en ce que l'information qui transite entre l'objet et la machine est codée suivant un code de sécurité prédéterminé au départ de chacun de ces organes et décryptée à son arrivée dans l'autre. D'autres particularités et avantages de 11 invention ressortiront encore de la description détaillée qui va suivre. Aux dessins annexés, donnés à titre d'exemple non limitatif - la Figure 1 est une représentation schématique de l'objet marqué - la Figure 2 est une représentation schématique de la machine de contrôle. En référence à la Figure 1, un objet marqué 1, destiné à être reconnu par une machine de contrôle, comprend une mémoire 2 reliée à un microprocesseur 3 par un étage intermédiaire de liaison 4. La mémoire 2 est à semi-conducteurs, du type dit PROM ou REPROM, c'est-à-dire, respectivement, pouvant seulement être lue sans effacement possible, ou pouvant être effacée dans certaines conditions, mais conservant dans tous les cas son information même en l'absence d'alimentation électrique. La mémoire 2 comporte trois zones. Une zone 2a est chargée de données signalétiques relatives à l'objet I lui-même, par exemple des données permettant son identification en tant que tel et rappelant avec précision sa fonction, c'est-à-dire les actions que son introduction dans une machine de contrôle appropriée doit déclencher. Une zone 2b est chargée de données signalétiques relatives au porteur licite de l'objet, c'est-à-dire au porteur à qui l'objet a été régulièrement remis pour en faire usage, à l'exclusion de tout porteur qui s'en serait emparé par fraude ou par erreur. Ces données sont aussi nombreuses que possible et portent sur des notions que, dans son entourage habituel, le porteur licite est seul à connaître parfaitement. Elles concernent, par exemple, son état-civil détaillé, certains faits et dates de son existence ou certaines de ses caractéristiques corporelles. Enfin, une zone 2c est chargée d'une suite d'instructions d'un programme de codage, ce codage étant entendu au sens du chiffrage d'un message secret. Dans l'exemple décrit, les données stockées dans les zones 2a et 2b sont codées sur dix positions binaires, ce qui permet de réaliser 210 soit 1024 configurations différentes. Et le programme de codage est établi pour transposer la configuration stockée sur 40 positions binaires, suivant une correspondance prédéterminée, définie par ce programme, de manière suffisamment compliquée pour constituer un code de sécurité. Le microprocesseur 3 comprend, de façon connue en soi, les moyens nécessaires pour l'exécution du programme, c'est-à- dire des moyens de calcul proprement dits et les étages logiques nécessaires pour remplir la fonction de superviseur. Le microprocesseur 3 comporte une sortie 5, où apparaît le résuitat de son calcul, pour coopérer avec une entrée complémentaire de la machine de contrôle. Dans l'exemple décrit, cette sortie est un organe photo-émissif fonctionnant dans l'infra-rouge et coopère avec un organe photc-détecteur approprié de la machine. Le microprocesseur comporte également une entrée 6, qui est un organe photo-détecteur, pour recevoir de la machine un message codé sur 40 positions binaires. Les échanges d'information entre l'objet et la machine s'effectuent, dans les deux sens, dans le mode série, à la cadence de cent millisecondes par message dans l'exemple décrit. Le microprocesseur comprend les organes nécessaires pour exécuter cette transmission et, à cette fin, il est alimenté en énergie électrique grâce à deux bornes 7, 8 connectables à la machine. Les instructions du programme rangé dans la zone 2c de la mémoire 2 sont prévues, de façon connue en soi, non seulement pour coder sur 40 positions les données des zones 2a et 2b, mais également pour décoder, ctest-à-dire pour décrypter, les messages codés sur 40 positions qui lui parviennent de la machine et pour exécuter les ordres contenus dans ces messages. On va maintenant décrire en détail une machine de contrôle 10 (Figure 2) prévue pour coopérer avec l'objet marqué qui vient d'être décrit. Cette machine comprend deux organes de liaison 11, 12, respectivement photo-détecteur et photo-émissif pour coopérer avec les organes complémentaires 5, 6, de l'objet 1. Les organes Il, 12, sont reliés à un étage de couplage opto-électronique 13 qui délivre le signal transmis sur une ligne bi-directionnelle 14, communément appelée "bus", reliée à divers étages de la machine Un de ces étages est constitué par un microprocesseur 15 du même genre que le microprocesseur 3 de l'objet 1, c'est-àdire comprenant des moyens de calcul et des moyens logiques pour mettre en oeuvre les instructions d'un programme rangé dans une zone d'une mémoire 16, également reliée au bus 14. On n'a pas représenté les différentes zones de la mémoire 16, qui peuvent se présenter suivant des configurations diverses en fonction de certaines variantes de la machine. Mais, outre le programme, cette mémoire comprend normalement un répertoire des objets 1 en circulation que la machine peut être appelée à nrunaXtre7 et une liste de questions de reconnaissance qui peuvent être posées au porteur de l'objet et dont la réponse se trouve dans la zone 2b de la mémoire 2 de l'objet 1. Le programme rangé dans la mémoire 16 comprend, dans l'exemple décrit, un programme de recherche aléatoire pour choisir au hasard un certain nombre de questions parmi celles rangées en mémoire. Un écran de visualisation 17 est relié au bus 14 par l'intermédiaire d'un étage de couplage 18 pour afficher les ques tions choisies au hasard. Un clavier dactylographique 19 est également relié à l'étage de couplage 18 pour transmettre au microprocesseur 15 les réponses frappées par le porteur. La machine Il comporte encore, dans l'exemple décrit, un étage de couplage 21 pour relier au bus 14 un appareil extérieur 22 constituant un périphérique de la machine et agencé de façon connue pour mesurer les dimensions de la main du porteur et délivrer sur le bus 14 un signal correspondant. Le bus 14 comporte une sortie vers un étage de commande 23 pour commander des actions extérieures pour lesquels l'objet reconnaissable est précisément prévu. Ces actions peuvent être la distribution d'un bien quelconque auquel la possession de l'objet donne droit, ou l'ouverture d'un accès autorisée par la possession de l'objet. Le bus 14 est encore relié, par l'intermédiaire d'un étage 24 et de paires torsadées 25, 26, à un ordinateur central non représenté. Enfin, un étage d'alimentation 27 produit une tension continue stabilise sur une sortie 28 pour alimenter les divers étages de la machine. La sortie de cet étage destinée à la connexion avec l'objet I se compose de deux pôles 29, 31, pour coopérer avec les pales 7, 8 de l'objet, qui n'a pas de borne de masse. Le fonctionnement du système décrit est le suivant. Pour un service donné, on commence par concevoir une machine de contrôle et un code de chiffrage donné, ainsi qu'un programme de vérification par voie de dialogue entre la machine et des objets marqués. Puis on réalise, pour chaque porteur prévu un objet marqué qui, outre les données de service concernant l'objet, porte en mémoire un certain nombre de caractéristiques signalétiques relatives au porteur auquel il est destiné. On réalise, d'autre part, sur chaque objet, un microprocesseur pour mettre en oeuvre le programme rangé en mémoire et on dote la machine d'un microprocesseur pouvant mettre en oeuvre le programme chargé dans la machine. Il importe en réalité assez peu que la mémoire 2 de l'objet 1 soit effaçable ou non, pourvu que son entretien ne nécessite pas de courant et qu'elle ne soit pas lisible par des moyens simples, ce qui exclut simplement les dispositions superficielles. Le programme de codage doit être tel que la découverte frauduleuse du code par essai systématique de toutes les combinaisons soit rendue matériellement impraticable. Par exemple, dans l'exemple décrit, les informations codées sur 40 positions binaires donnent lieu à 240 combinaisons possibles et, à raison par de 100 milliseconde t combinaison transmise en mode série, il faudrait près de 3.500 ans pour les essayer toutes. Chaque objet est ensuite distribué à son porteur. Quand un porteur introduit son objet dans la machine, le microprocesseur 3 est alimenté en courant par les bornes 7, 8, et les organes opto-électroniques 5, 6, viennent coopérer avec les organes complémentaires 11, 12, de la machine. Sous l'effet de sa programmation, le microprocesseur 3 envoie à la machine un message codé comprenant ses propres données prises dans la zone 2a de mémoire. La machine décode ce message dans son microprocesseur 15 programmé à cette fin et vérifie que l'objet en question est bien répertorié dans sa mémoire 16. Dans l'affirmative commence alors un dialogue de reconnaissance du porteur de l'objet. La machine pose des questions 15 choisies au hasard par le microprocesseu8, en les affichant sur l'écran 17. Le porteur y répond par l'intermédiaire du clavier 19, et la machine vérifie l'exactitude de cette réponse en lisant la véritable réponse dans la zone 2b de la mémoire 2 de lobjet.Par exemple,pour l'identification de sa main, le porteur introduit sa main dans l'appareil 22 qui en détermine certaines mensurations que la machine vérifie par lecture dans la zone 2b. Quand toutes les vérifications ont été faites, la machine provoque, par l'étage de commande 23, les actions extérieures que le porteur attendait. Complémentairement, l'étage de couplage 24 adresse à un ordinateur central toutes informations nécessaires pour enregistrer la demande du porteur, la suite donnée, l'heure, l'identité du porteur et de l'objet et toute autre donnée souhaitable. L'invention permet un contrôle de haute sécurité pour la raison essentielle qu'elle fait de la machine et de l'objet à reconnaître des êtres dotés d'une certaine dose d'intelligence, suffisante pour établir un dialogue où les questions et les réponses servent à la reconnaissance en question. Une seconde raison de cette sécurité, d'ailleurs intimement liée, tient au fait que les moyens de calcul nécessités par le dialogue permettent les échanges dans un langage codé qui rend les informations inaccessibles et empêche ainsi toute falsification ou copie d'un objet. De la sorte, la machine ne délivre un signal positif que si à la fois l'objet et son porteur sont authentiques. Bien entendu, l'invention ne se limite pas aux exemples décrits, et l'on pourrait concevoir de nombreuses variantes technologiques sans sortir de son cadre. REVENDICATIONS 1. Système de contrôle arreconnaissance automatique d'un objet marqué, tel qu'une carte, par introduction et connexion temporaire dans une machine de contrôle, l'objet comportant des moyens de mémorisation de données de marquage et la machine comprenant des moyens de lecture et de comparaison pour, en cas de coincidence de la configuration des données marquées avec une configuration prédéterminée, émettre un signal prédéterminé, caractérisé en ce que l'objet comprend des moyens de calcul programmés pour décrypter un message d'interrogation émis par la machine dans un code de sécurité prédéterminé, pour engendrer, à partir des données de marquage mémorisées dans l'objet, un autre message codé, et pour le transmettre aux moyens de lecture de la machine, ladite machine comprenant également des moyens de calcul pour effectuer les codages et décodages précités. 2. Système conforme à la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens de mémorisation de l'objet comprennent deux zones de mémoire, dont l'une contient des données fonctionnelles et signalétiques relatives à l'objet et dont l'autre contient des données signalétiques relatives au titulaire licite de l'objet, la machine de contrôle comportant des moyens pour comparer ces données signalétiques aux caractéristiques correspondantes du porteur actuel de I1 objet. 3. Système conforme à la revendication 2, caractérisé en ce que la machine comprend des moyens de visualisation pour afficher des questions extraites d'une mémoire et posées au porteur de l'objet sur ses caractéristiques personnelles et des moyens d'écriture pour permettre au porteur de répondre à ces questions. 4. Système conforme à la revendication 3, caractérisé en ce que la machine comprend des moyens de calcul pour choisir, au hasard, un certain nombre de questions parmi celles mises en mémoire. 5. Système conforme à l'une des revendications 2 à 4, caractérisé en ce que la machine comprend des moyens pour effec tuer sur le porteur actuel de l'objet des mensurations corporelles correspondant à certaines caractéristiques signalétiques mémonsees dans l'objet. 6. Système conforme à l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que les informations échangées entre la machine et l'objet sont transmises en mode série. 7. Système conforme à l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que la machine comprend des moyens de commande pour mettre en action des dispositifs extérieurs. 8. Système conforme à l'une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que la machine comprend des moyens de télétransmission pour la relier à un poste central. 9. Objet distinctif portant dans une zone de mémoire des informations destinées à être lues et reconnues par une machine de contrôle, caractérisé en ce qu'une zone de l'objet comprend des moyens de calcul pour décrypter une information codée dans un code de sécurité prédéterminé transmise à l'objet par la machine, ou pour chiffrer dans ce code de sécurité une information destinée à la machine. 10. Objet conforme à la revendication 9, caractérisé en ce que les mémoires contenant les informations sont du type à semi-conducteurs. 11. Procédé de sécurité pour reconnaître automatiquement un objet marqué, tel qu'une carte, au moyen d'une machine de lecture et de comparaison, caractérisé en ce que l'information qui transite entre l'objet et la machine est codée suivant un code de sécurité prédéterminé au départ de chacun de ces organes et décryptée à son arrivée dans 11 autre. 12. Procédé conforme à la revendication 9, caractérisé en ce que l'information codée est transmise en mode série.