Brevet FR2583543A1 — publié le 19861219

La présente invention concerne un appareil à signer informatique et l'utilisation de cet appareil dans le but de s'assurer avec certitude de l'identité d'une personne physique afin de l'autoriser à accomplir certaines actions pour lesquelles elle a reçu autorisation. cette authentification est basée sur le contrôle visuel, par un responsable habilité, du résultat de l'exécution par appareil, d'un algorithme spécialise qui met en oeuvre - un code alphanumérique, interne au module de mémoire de appareil, - un code alphabétique, particulier à l'organiste concerné, - un code secret personnel alphabétique, détermine par chaque utilisateur. Le domaine d'application auquel se rapporte l'invention est celui du contrôle de lidentite d'une personne physique dans le but de l'autoriser à utiliser un objet ou un service, par exemple : une carte de crédit, une carte å mémoire, un chèque bancaire, un laissez-passer professionnel, etc. Le contrôle de l'identité d'une personne physique est généralement basé sur l'examen visuel d'une pièce d'identité, d'une signature manuscrite, des informations figurant sur un laissez-passer, etc ... Malheureusement ces contrôles peuvent se révéler inefficaces en raison de l'ingéniosité de certain falsificateur, fraudeur ou voleur. C'est le cas par exemple pour les cartes de crédit ou les carnets de chèques, pour lesquels il est pratiquement impossible de s'assurer que ceux ci sont bien la propriété de la personne qui tente d'en faire usage. La présente invention qui a pour objectif d'apporter une solution aux problèmes évoqués sera mieux comprise a la lecture de la description de l'appareil à signer informatique, complétée par son utilisation correspondante. - la figure 1 est une vue en perspective de l'appareil a signer informa tique, - la figure 2 est un ordinogramme représentant la logique du principe adopté pour l'enchaînement des actions du responsable habilité et de l'utilisateur, qui sont effectuées å l'aide de l'appareil à signer informatique, au cours d'une opération d'authentification d'identité. - la figure 3 est un ordinogramme representant la logique du raisonnement adopté pour l'algorithme de signature informatique, enregistré dans le microprocesseur de l'appareil. - la figure 4 est un tableau représentant un exemple de la configuration des trente sept postes de quatre nombres de trois chiffres utilisés par l'algorithme enregistré dans le microprocesseur le l'appareil a signer informatique. - la figure 5 est un schéma fonctionnel représentant les échanges d'infor mations et le sens de ces échanges au niveau des principaux composants électroniques de l'appareil à signer informatique. C'est également un schéma-bloc illustrant les caractéristiques fondamentales du montage électrique. L'appareil a signer informatique représenté sur la figure 1 comporte un carter constitué par un couvercle (1) et un fond (9) reliés ensemble de manière appropriée, par exemple par des vis. Le couvercle (1) comporte une ouverture (10) derrière laquelle est placée un écran d'affichage (2) permettant de visualiser sur une même ligne, douze caractères numériques groupés par trois et séparés par des points. Le couvercle (1) comporte également l'ouverture (11) à travers laquelle fait saillie l'interrupteur manuelle (8) de mise en fonction et hors fonction de l'appareil. Le couvercle (1) comporte également l'ouverture (12) à travers laquelle fait saillie la touche de fonction : SERVICE (6). Cependant l'ouverture (12) et la touche de fonction (6) peuvent etre absente de l'appareil en fonction de l'application retenue.Le couvercle (1) comporte également les ouvertures : (13), (14), (15), (16), (17), (18), (19), (20), (21), (22), (23), (24), (25), (26), (27), (28), (29), (30), (31), (32), (33), (34), (35), (36), (37), (38) a travers lesquelles font saillies respectivement les touches alphabétiques : A, B, C, D, E, F, G, H, I, J, K, L, N, O, P, Q, R, S, T, U, V, W, X, Y, Z referencees par la suite clavier alphabétique (5). Le couvercle (1) comporte également l'ouverture (39) à travers laquelle fait saillie la touche de fonction : SIGNER (7). Le couvercle (1) comporte enfin une large encoche rectangulaire (40) dans laquelle vient s' insérer : - soit une pièce fictive (41) en matière plastique, - soit un module de mémoire externe (4), lequel se substitue au module de mémoire interne (4) en inhibant ses fonctionnalités habituelles. Dans le carter de l'appareil a signer informatique représenté sur la figure 1 sont incorporés des composants mécaniques et électroniques standards d'un point de vue industriel et notamment - un écran d'affichage (2) permettant de représenter une ligne de douze caractères numériques en chiffre arabe, - un microprocesseur (3) dans lequel est enregistré un programme specifi que, chargé de gérer les fonctions de base de l'appareil a signer informatique, - un module de mémoire (4) dans lequel sont enregistrés le code interne du module de mémoire. Ce code composé de douze carac stères alpbanumeriques, enregistré lors de la fabrication du module au i olre e6t accessible pour lecture par le Microprocesseur (3) de l'appareil et ne peut pas être modifié par l'utilisateur. les trente sept zones de douze caractères numériques dans lesquelles sont enregistrées les constantes numériques de l'algorithme permettant de générer les signatures informatiques. Ces informations initiées lors de la fabrication du module de mémoire sont accessibles pour lecture par le microprocesseur (3) de l'appareil et ne peuvent pas etre modifiées par l'utilisateur. Pour des besoins spécialisés, le module de mémoire (4) peut etre inhiber et remplacer par un module de mémoire externe (4), présentant des caractéristiques fonctionnelles identiques. L'appareil à signer informatique et l'utilisation de cet appareil est caractérisé par le principe de base décomposé sur la figure 2, dont la description est donnée ci après - mise sous tension manuellement (42) de l'appareil à signer informatique en basculant l'interrupteur (8) sur la position : EN FONCTION, - un message constitué de douze tirets est affiché (43) sur l'écran (2), - le responsable habilité compose (44) le code alphabétique caractérisant l'organisme concerné (limité à douze caractères). Chaque tiret affiché sur l'écran (2), en partant de la gauche vers la droite, est efface par l'introduction au clavier (5) d'un nouveau caractère. Cependant les caractères introduits ne sont pas affichés sur l'écran (2). - le responsable habilité appuie (45) sur la touche de fonction : SERViCE (6), - un message constitué de douze tirets est affiché (46) sur l'écran (2), l'utilisateur concerné compose (47) son code secret personnel, par exemple : PENELOPE . Ce code alphabétique déterminé par l'utilisateur est limité à douze caractères. Chaque tiret affiché sur l'écran (2), en partant de la gauche vers la droite, est effacé par l'introduction au clavier (5) d'un nouveau caractère. Cependant les caractères composés par l'utilisateur ne sont pas affichés. l'utilisateur appuie (48) sur la touche de fonction : SIGNER (7), l'appareil à signer informatique exploite (49) par l'exécution de l'algorithme, les informations . code interne du module de mémoire, par exemple : ASI1287543BZ . code de l'organisme concerné, par exemple : CABRETIG code secret personnel de l'utilisateur, par exemple : PENELOPE . postes de la table de l'algorithme spécialisé. - le résultat du traitement de l'algorithme par l'appareil à signer informatique est affiché (50) sur l'écran (2) sous la forme d'une valeur numérique de douze positions, par groupe de trois chiffres, séparés par des points, par exemple : 284.819.526.452 - le responsable habilité compare (51) le résultat affiché sur l'écran (2) avec la valeur numérique inscrite sur l'objet (carte de crédit, carte à mémoire, chaque, etc...) en cas d'égalité, la demande exprimée est acceptée, dans le cas contraire, la demande exprimée est refusée. - pour terminer, on procède (52) manuellement & la mise hors tension de l'appareil a signer informatique, a l'aide de l'interrupteur (8). En cas d'oMission, cette mise hors tension sera réalisée autolatiquement après mi délai de trois minutes, par le programme enregistré dans le micropro cesseur (3 > de l'appareil a signer informatique. L'algorithme permettant d'élaborer la signature informatique est caractérisé par le principe de base représenté sur la figure 3, sous la forme d'un ordinogramme dont le raisonnement logique est le suivant - le microprocesseur (3) effectue (bloc 53) la lecture du code interne du module de mémoire, qu'il soit interne ou externe (4), de l'appareil a signer informatique, - le code interne du module de mémoire (4) est déplacé (bloc 54È pour etre enregistré dans la mémoire référencée 74, - le responsable habilité compose le code de l'organisme (bloc 55} dont la longueur peut varier entre un et douze caractères alphabétiques - le code de l'organisme est déplacé (bloc 56) pour être enregistré dans la mémoire référencée 75, l'utilisateur compose son code secret personnel (bloc 57) dont la longueur peut varier entre un et douze caractères alphabétiques, - le code secret personnel est déplacé (bloc 58) pour être enregistré dans la mémoire référencée 76, - la mémoire référencée 77 est initiée (bloc 59) a la valeur numérique UN, un test (bloc 60) de la valeur numérique enregistrée dans la mémoire référencée 77 est effectué afin de déterminer si cette valeur est égale a la valeur numérique TRENTE SEPT. Dans l'affirmative, le contrôle du programme est transféré afin de poursuivre l'exécution a l'étape référencée 70, - les mémoires référencées 74, 75, 76 étant adjacentes forment une mémoire unique de TRENTE SIX caractères.Une opération de recherche (bloc 61) dans les trente sept postes de la table de l'algorithme de signature informatique est effectuée afin d'enregistrer (bloc 62) dans la mémoire référencée 79, la valeur numérique correspondante au premier caractère de gauche de la mémoire référencée 74, en raison du fait que la mémoire référencée 77 contient la valeur numérique UN. Puisque le premier carac tère traité est le caractère : A , la valeur numérique qui sera enregistrée (bloc 62) dans la mémoire référencée 79 est selon le tableau indiqué sur la figure 4, la valeur numérique : 856 367 897 960 - un test (bloc 63) de la valeur numérique enregistrée dans la mémoire référencée 77 est effectué afin de déterminer si cette valeur est égale à la valeur numérique UN.Dans l'affirmative, le contrôle du programme est transféré afin de poursuivre l'exécution à l'étape référencée 68, dans laquelle le contenu de la mémoire référencée 79 est déplacé afin de l'enregistrer dans la mémoire référencée 81. Un branchement incondition nel (bloc 69) transfert l'exécution du programme a l'étape référencée 66, dans laquelle la valeur numérique UN est additionnée au contenu de la mémoire référencée 77. Un branchement inconditionnel (bloc 67) est opéré afin de poursuivre l'exécution à l'étape référencée 60. Un test de la valeur numérique contenu dans la mémoire référencée 77 est effectué (bloc 60) afin de déterminer si cette valeur est égale à la valeur numé rique TRENTE SEPT.Dans la négative, le contrôle du programme est transféré à l'étape référencée 61, dans laquelle la valeur numérique correspondante au caractère suivant est recherchée afin d'être enregistrée (bloc 62) dans la mémoire référencée 79, - le produit de la matrice enregistrée dans la mémoire référencée 79 par la matrice enregistrée dans la mémoire référencée 81 est calculé, en comptant modulo NEUF CENT QUATRE VINGT DIX SEPT, et le résultat est enregistré (bloc 64) dans la mémoire référencée 80, - le contenu de la mémoire référencée 80 est déplacé pour être enregistrée (bloc 65) dans la mémoire référencée 81, - la valeur numérique UN est additionnée (bloc 66) à la valeur numérique enregistrée dans la mémoire référencée 77, - un branchement inconditionnel (bloc 67) est opéré afin de poursuivre l'exécution à l'étape référencée 60, - lorsque la mémoire référencée 77 contient la valeur numérique TRENTE SEPT, la boucle de traitement a été exécutée TRENTE SIX fois et par conséquent l'ensemble des caractères alphanumériques enregistrés dans les mémoires référencées 74, 75, 76 ont été traduits en valeurs numériques, puis les produits successifs des matrices correspondantes ont été calculés. Le résultat final, c'est-å-dire la signature informa tique se trouve enregistré dans la mémoire référencée 81. Le contenu de la mémoire référencée 81, dans notre exemple la valeur numérique 284.819.526.452 est affiché (bloc 70) sur l'écran (2), - une opération de comptage de temps (bloc 71) et de test, dans le but de vérifier que le seuil de trois minutes n'a pas éte atteint est réalisée. Dans l'affirmative, le contrôle du programme est transféré afin de poursuivre l'exécution à l'étape référencée 73, dans laquelle le micro processeur (3) effectue la mise hors tension automatique de l'appareil à signer informatique. Dans le cas contraire, un branchement incondi tionnel (bloc 72) est opéré afin de poursuivre l'exécution a l'étape référencée 71. Le procédé de signature informatique mis en oeuvre par l'algorithme exécuté par l'appareil à signer informatique donne la probabilité d'une chance sur UN BILLION, c'est à dire UN MILLION DE MILLIONS (10.12) de découvrir par hasard la valeur exacte inscrite sur l'objet (carte de crédit, carte a mémoire, chéque, etc ...). Etant donné que le responsable habilité n'accepte en théorie qu'une seule réponse, il apparait comme peu réaliste d'imaginer une erreur d'identification provenant de l'appareil å signer informatique. Le procédé de signature informatique donne une probabilité de 1/987.000.000.0O0 pour que deux combinaisons alphanumériques différentes de trente six caractères donnent une valeur numérique identique. En résumé, le procédé retenu dans l'appareil à signer informatique est fonaé sur la création dune signature informatique, ayant pour origine un ensemble de caractères alphanumériques. La signature informatique est créée au cours de l'exécution de l'algorithme. Le traitement par l'algo rithme associe à chaque caractère (lettre chiffre) une X matrice de rang deux, c'est-à-dire composée d'un tableau carré de quatre nombres de trois chiffres. Pour créer la signature informatique, le programme enregistre dans le microprocesseur (3) effectue en chaine les produits des matrices de tous les caractères. Afin d' éliminer les risques de depassement, les calculs sont opérés en modulo NEUF CENT QUATRE VINGT DIX SEPT, soit le plus grand nombre premier de trois chiffres. La figure 5 représente d'un point de vue fonctionnel les échanges et le sens de ces échanges au niveau des principaux composants électroniques de l'appareil a signer informatique. Elle illustre les caractéristiques fondamentales du montage électrique - le clavier alphabétique (82) transmet les informations compostes par l'utilisateur au microprocesseur (86) par le circuit (89), - la touche de fonction : SERVICE (83) transmet au microprocesseur (86) l'action de l'utilisateur par le circuit (90), - la touche de fonction :SIGNER (84) transmet au microprocesseur (86) l'action de l'utilisateur par le circuit (91), - le code interne (87) ae la mémoire est transmis au microprocesseur (86) par le circuit (93 > . Le circuit de transmission est identique pour une mémoire externe que pour la mémoire interne. - la mémoire (88) transmet au microprocesseur t86) les informations correspondantes aux TRENTE SEPT postes de la table de 1'algorithme de signature informatique par le circuit (94). Le circuit de transmisSion est identique pour une mémoire externe que pour la mémoire interne.-- - le microprocesseur (86) communique pour affichage à l'écran à cristaux liquides (85) les informations élaborées par le programme enregistré dans le microprocesseur, par l'intermédiaire du circuit (92). REVENDICATIONS 1) Appareil à signer informatique, caractérisé en ce qu'il comporte un carter (1 et 9), un ecran d'affichage de douze positions numériques positionné en haut de la face supérieure du carter (2) permettant la rprésentation des dix chiffres arabes, un microprocesseur dans lequel est enregistré un programme informatique spécialisé (3), une moire dans laquelle sont enregistrés le code interne de la mémoire et les trente sept postes de la table utilisée par 1 'algorithme de signature informatique (4), vingt six touches permettant de composer les vingt six carac tètes de l'alphabet latin (5), une touche de fonction référencée : SERVICE (6), une touche de fonction référencée :SIGNER (7), un interrupteur de mise en fonction et hors fonction t8), une encoche rectangulaire (40) dans laquelle vient s'insérer une pièce fictive en matière plastique (41) ou un module de mémoire externe qui dans ce cas se substitue au module de mémoire interne (4) en inhibant ses fonctionnalités habituelles. 2) Appareil à signer informatique selon la revendication 1, caractérisé en ce que la touche de fonction référencée : SERVICE (6) permet de diriger le programme enregistré dans le microprocesseur (3) vers la séquence d'instructions chargée de gérer l'ensemble fonctionnel destiné a recueillir la première partie des informations permettant d' élaborer une signature informatique. 3) Appareil à signer informatique selon la revendication 1. caractérisé en ce que la touche de fonction référencée : SIGNER (7) permet de diriger le programme enregistré dans le microprocesseur (3) vers la séquence d'instructions chargée de gérer l'ensemble fonctionnel destiné a élaborer la signature informatique à partir des informations collectées, en exécutant 1 'algorithme spécialisé, puis à en coneuniquer le résultat par I 'intermé- diaire de l'écran d'affichage (2). 4) Appareil à signer informatique selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'authentification d'identité se fonde sur la cosmunication a un responsable habilité d'une signature informatique, constituée par une valeur numérique de douze chiffres arabes affichée sur 1 'écran (2) de l'appareil. 5) Appareil à signer informatique, selon les revendications 1, 2, 3, et 4 caractérisé en ce que la signature informatique dépend d'un procéde informatisé de traitement algorithmique d'un ensemble de caractères, exécuté dans le microprocesseur (3) de l'appareil, utilisant les informa- tions suivantes - code interne alphanumérique, du module de mémoire de l'appareil, - code alphabétique, particulier à l'organisme concerné, - code secret personnel alphabétique, déterminé par chaque utilisateur, - codes numériques de douze positions, représentant les postes de la table de l'algorithme de signature informatique, obtenus dans la mémoire (4) de l'appareil, par une recherche résultante d'une action particulière de l'usager sur le clavier alphabétique (5) de appareil. 6) Appareil à signer informatique selon les revendications 1, 2, 3, 4, et 5 caractérisé en ce que l'ensemble de caractères utilisé est traité par un procédé qui associe, par l'intermédiaire d'une table appropriée, chaque caractère à une matrice de rang deux, c'est-à-dire d'un tableau carré de quatre nombres de trois chiffres, puis effectue en chaine les produits de chaque matrice obtenue, en utilisant l'arithmétique base neuf cent quatre vingt dix sept.