Brevet FR2664724A1 — publié le 19920117

CONNECTEUR ELECTRIQUE POUR CARTE CONTENANT UN CIRCUIT ELECTRONIQUE ET DISPOSITIF DE DETECTION DE FRAUDE EN FAISANT APPLICATION L'invention concerne les connecteurs électriques destinés à recevoir une carte, dite à mémoire, de forme plate, du type contenant un circuit électronique constitu- ant un support d'information, cette carte portant, sur une de ses grandes faces au moins, des contacts ohmiques qui, lors de l'utilisation de la carte, sont en liaison électri- que avec des contacts complémentaires équipant le connec- teur, destinés à relier le circuit à une interface de liai- son avec un ensemble électronique de gestion. L'emplacement des contacts ohmiques sur les cartes destinées à être utilisées dans un pays donné est fixé par une norme, afin d'autoriser l'utilisation de cartes émises par des organismes différents sur n'importe lequel des lecteurs mis à la disposition du public Ces contacts sont en général proches de l'arête avant de la carte, dans le sens de l'introduction de cette dernière Le circuit élec- tronique, souvent constitué par un micro-processeur et/ou une mémoire, est lui-même proche des contacts. Les connecteurs appartiennent soit au type dit "fermé", qui avale complètement la carte avant la transac- tion et ne la restitue qu'à l'issue de la transaction, soit au type dit "ouvert" o la partie arrière de la carte reste accessible à tous moments, de façon à permettre le retrait manuel de la carte La plupart des nouvelles applications de la carte à mémoire prévoient l'utilisation de lecteurs ayant un connecteur ouvert conformément à l'usage et aux recommandations internationales Mais les connecteurs de ce genre existant actuellement ont un grave défaut Ils ren- dent facile l'utilisation de fausses cartes, réalisées à partir d'une carte ayant des contacts ohmiques aux emplace-35 ments prévus sur une carte réelle et à l'arrière, c'est-àdire dans la zone qui reste hors du connecteur pendant la transaction, des composants discrets reliés aux contacts ohmiques par des fils placés sur ou dans la carte. L'invention vise à fournir un connecteur électrique permettant de déceler l'utilisation de telles fausses car- tes et pour cela elle utilise le fait que des signaux élec- triques circulent, préalablement à la transaction et au cours de la transaction, entre les contacts ohmiques et l'interface de liaison. Par exemple, lorsque la carte et l'interface ont les caractéristiques définies par le GIE "cartes à mémoire" en France, l'interface de liaison émet vers la carte des signaux à une fréquence déterminée f de niveau V relative- ment élevé (par exemple f = 3,57 M Hz et V = 5 volts de crê- te à crête) au cours d'une phase préliminaire de reconnais- sance du type de la carte introduite Ces signaux sont transférés des contacts ohmiques au circuit électronique par des conducteurs Ces conducteurs induisent, à leur voi- sinage, un champ électromagnétique détectable et mesurable, par exemple par un capteur accordé sur la fréquence f pour mieux discriminer les signaux du bruit de fond. L'invention propose en conséquence un connecteur pour carte à mémoire du type ci-dessus défini, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens accordés de détection de champ électromagnétique placés dans une zone comprise entre une fente d'entrée de la carte dans le connecteur et l'em- placement occupé par le circuit électronique de la carte dans le connecteur lorsque la carte occupe la position pour laquelle ses contacts ohmiques sont en liaison avec les contacts du connecteur. Les moyens comportent avantageusement un capteur constitué par un cadre plan accordé sur la fréquence des signaux émis par l'interface, placé dans le connecteur de façon à être à proximité de la carte de paiement et à recouvrir au moins toute la largeur de cette dernière. Lorsqu'une carte authentique est introduite dans le connecteur, le capteur ne fournit qu'une tension de sortie faible lors de l'envoi des signaux émis par l'interface électronique, étant donné qu'il est en un emplacement déca- lé par rapport aux conducteurs et au circuit électronique. Si la tension de sortie nominale du capteur est égale à VI, on recueille une tension V 2 supérieure à Vi en cas d'utilisation d'une fausse carte, dont les fils de liaison passent sous le cadre. Les moyens de détection peuvent être reliés à des moyens permettant d'indiquer une probabilité élevée d'em- ploi de fausses cartes lorsque la tension V 2 fournie par les moyens détecteurs dépasse une valeur Vi + Vl, AVI étant choisi pour tenir compte des dispersions. Dans une variante de réalisation, permettant d'an- ticiper sur la création éventuelle de fausses cartes utili- sant un mode de liaison créant un champ magnétique au droit du capteur qui est nettement plus faible que le champ pro- voqué par une carte authentique, ou utilisant un blindage mis à la masse au-dessus des conducteurs de liaison, on peut associer le capteur à des moyens indiquant une proba- bilité de tentative de fraude lorsque la tension fournie par le cadre est inférieure à Vi AV 3, AV 3 étant choisi de façon à éviter les fausses alarmes. L'invention propose également un dispositif de dé- tection de fraude comprenant, en plus d'un connecteur tel que défini cidessus, une chaîne de détection et de mesure ayant un amplificateur recevant le signal de sortie du cap- teur, un détecteur et un comparateur avec une ou plusieurs tensions déterminées, fournissant, si le signal de sortie du capteur a une valeur indiquant une probabilité de frau- de, un signal d'inhibition de la transaction ultérieure et/ou d'alarme. La chaîne de détection et de mesure peut être pré- vue pour permettre un ajustement manuel de VI + AVI ou une auto-adaptation réalisée par plusieurs mesures successives de Vi provoquées par l'introduction successives de plu-35 sieurs cartes authentiques La chaîne peut comporter une logique majoritaire, évitant qu'un parasite aléatoire n'interdise l'utilisation d'une carte qui est en fait au- thentique. L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui suit d'un mode particulier de réalisation, donné à titre d'exemple non limitatif La description se réfère aux dessins qui l'accompagnent, dans lesquels: la figure 1 est un schéma de principe d'un lecteur de carte à connecteur classique "ouvert"; la figure 2 est un schéma de principe d'un dispo- sitif de détection de fraude suivant un mode particulier de réalisation de l'invention; la figure 3 est un schéma montrant une constitu- tion de capteur différente de celle de la figure 2. Le lecteur de carte dont la constitution de princi- pe est montrée en figure 1 comporte un connecteur 10 ayant un boîtier muni d'une fente d'introduction d'une carte 14 et portant des contacts élastiques 12 destinés à assurer la liaison avec des contacts ohmiques prévus sur la carte, Le connecteur 10 peut avoir n'importe laquelle des constitu- tions couramment utilisées à l'heure actuelle En général, il porte un interrupteur de fin de course 16, qui se ferme (ou s'ouvre) sous la poussée de la carte 14 lorsque cette dernière atteint sa position nominale de lecture. Une carte authentique comporte un circuit électro- nique (composé en général d'un micro-processeur et/ou d'une mémoire) dans l'épaisseur même de la carte Il est relati- vement facile de réaliser des fausses cartes en conservant la disposition des contacts ohmiques d'une carte authenti- que et en substituant, au circuit électronique incorporé30 d'une carte authentique, des composants discrets 18 Ces composants sont montés sur la partie arrière de la carte, qui reste à l'extérieur du connecteur lors des transac- tions Les composants discrets 18 sont reliés aux contacts ohmiques par des fils ou des pistes conductrices.35 Comme on l'a déjà indiqué plus haut, les contacts 12 sont reliés à une interface électronique 20, ou cou- pleur, elle-même reliée à des circuits de gestion 22 dont la nature peut être très variée L'interface électronique est notamment prévue pour envoyer à la carte 14 des si- gnaux amorçant un processus de reconnaissance du type de la carte Ces signaux sont à une haute fréquence f bien déter- minée, 3,57 M Hz en France en général, et ont un niveau lo- gique relativement élevé, typiquement 5 Volts de crête à crête Ces signaux sont émis à un instant déterminé, après fermeture (ou ouverture) de l'interrupteur de fin de course 16, par exemple par une antenne constituée de tiges direc- tement soudées sur les contacts du lecteur Ces signaux sont généralement émis sous forme de plusieurs trains suc- cessifs courts, par exemple à cadence de 10 par seconde. Le connecteur suivant l'invention est muni d'un capteur 24 sensible au champ magnétique à haute fréquence dans une zone comprise entre la fente d'introduction de la carte dans le connecteur 10 et la zone occupée par les con- ducteurs de liaison entre les contacts ohmiques et le cir- cuit électronique de la carte 14 Dans le mode de réalisa- tion montré en figure 2, le capteur 24 est constitué par un cadre plan, accordé sur la fréquence f, placé parallèlement au trajet d'introduction de la carte 14 et ayant une dimen- sion au moins égale à celle de la carte 14 transversalement au sens d'introduction de cette carte La longueur du cadre dans la direction d'introduction est telle qu'il soit dans une zone o le champ électromagnétique créé par les conduc- teurs de liaison entre les contacts ohmiques 26 de la carte et le circuit électronique 28 d'une carte authentique est faible mais non nulle Dans ces conditions, le signal de sortie du capteur 24, lors de la transmission des signaux à fréquence f depuis l'interface 20, a une valeur nominale. Le capteur peut également être constitué par une bobine d'une quarantaine de spires, en fils de cuivre émaillé, destinée à être traversée par la carte et à se placer au niveau des fils de jonctions avec les composants discrets 18 d'une fausse carte Une telle bobine n'étant pas exactement accordée à 3,57 M Hz, elle peut être mise en parallèle avec un condensateur ajustable de réglage de l'accord. La bobine peut également être constituée par un circuit imprimé multi- couches, simple face ou double face, d'une quarantaine de spires L'accord est encore obtenu par un condensateur placé en parallèle. Le dispositif de détection de fraude comporte une chaîne de détection et de mesure reliée au capteur 24. Cette chaîne peut être constituée d'un amplificateur 30, d'un détecteur 32 et d'un comparateur de mesure 34 L'am- plificateur 30 et le détecteur 32 permettent de fournir une tension de sortie continue, proportionnelle à la valeur du champ appliqué au capteur 24 Le comparateur de mesure 34 est prévu pour fournir un signal binaire ayant une première valeur lorsque la tension qu'il reçoit est supérieure à un seuil Vl + AV fourni par un générateur 36, supérieure à la valeur nominale Vl obtenue avec une carte authentique. Le seuil Vi + AV peut être ajusté manuellement, en mesurant tout d'abord la tension de sortie du détecteur 32 lorsqu'une carte authentique 14 est introduite dans le con- necteur Si la tension de sortie du détecteur 32 est alors Vl, on donne au seuil Vi + AV une valeur telle que ce seuil ne soit pas dépassé pour d'autres cartes authentiques, en dépit des dispersions, et reste inférieur à la valeur V 2 obtenue pour toutes les fausses cartes Dans la pratique, on pourra adopter une valeur Vl + AV qui est la moyenne entre Vl et la valeur V 2 obtenue avec des cartes falsifiées représentatives. Le signal de sortie du comparateur 34 n'est signi- ficatif que pendant l'émission des signaux à haute fréquen- ce par l'interface 20 Le comparateur peut comporter des entrées d'activation provenant de l'interrupteur de fin de course 16 et de l'interface 20 Pour éviter qu'un parasite ne provoque soit une indication de carte authentique alors qu'une carte fausse est introduite, soit l'inverse, il est avantageux de munir le comparateur de mesure de moyens pro- voquant plusieurs comparaisons successives, le résultat de chaque comparaison étant fourni sur une sortie 38 vers une logique majoritaire 40 qui valide l'électronique de gestion 22 uniquement si un pourcentage minimum déterminé des com- paraisons donne un résultat positif (par exemple 3 sur 5 ou 4 sur 5). La chaîne de détection et de mesure peut évoluer dans le temps, par suite du veillissement et/ou des varia- tions de températures Il est souhaitable qu'elle comporte des moyens d'auto-adaptation Ces moyens peuvent être in- corporés à la logique 40, accumuler les résultats de mesure obtenus avec des cartes reconnues authentiques et faire évoluer en conséquence VI, AV restant constant. Un auto-étalonnage peut également être effectué en provoquant, par exemple à intervalles réguliers, une mesure de la tension de sortie du détecteur 32 en l'absence de carte. Enfin, le comparateur 34 peut être prévu pour com- parer le signal de sortie du détecteur 32 non seulement à Vi + A Vi, mais aussi à une autre valeur VI AV 3 et à émet- tre un signal de probabilité de fausse carte lorsque la tension de sortie du détecteur 32 est inférieure à V 1-AV 3. Un dispositif de détection de fraude comportant un tel comparateur double permet de déceler les fausses cartes recouvertes d'un blindage mis à la masse, qui ne rayonnent qu'un champ très faible. A titre d'exemple, on peut indiquer qu'un disposi- tif de détection de fraude a été réalisé en utilisant une bobine en fils émaillés de 47 spires, accordée à l'aide d'un condensateur et fournissant un signal de sortie sensi- blement sinusoïdal pouvant aller jusqu'à 800 millivolts en cas d'utilisation de fausse carte L'amplificateur 30 avait un gain de 3 Le comparateur, destiné à déceler les diffé-35 rents types de fraude, comportait un seuil haut de 1,5 V et un seuil bas de 0,7 V La comparaison était effectuée pour chacun des trains d'impulsion émis et chacun des compara- teur attaquait l'entrée d'un compteur A l'issue de l'émis- sion des trains d'impulsion, la décision était prise par un circuit à portes ou EXCLUSIF à partir de positions des compteurs de poids correspondant au nombre de trains énisetà la majorité jugée significative. Le dispositif de détection était complété par une alimentation, non représentée sur les figures Etant donné que le gain de l'amplificateur 30 dépendait de son niveau10 d'alimentation, cette dernière était régulée. L'invention ne se limite pas aux modes particu- liers de réalisation qui ont été représentés et décrits à titre D'exemple Elle est susceptible de nombreuses varian- tes encore, portant aussi bien sur la constitution de la chaîne de détection et de mesure que sur celle du capteur 24. REVENDICAT IONS 1 Connecteur électrique destiné à recevoir une carte de forme plate, contenant un circuit électronique ( 28) constituant un support d'information, ladite carte portant, sur une de ses grandes faces au moins, des con- tacts ohmiques destinés à entrer en liaison avec des contacts complémentaires ( 12) équipant le connecteur et reliant le circuit ( 28) à une interface ( 20) de liaison avec un ensemble électronique de gestion ( 22), caractérisé en ce qu'il comprend des moyens accordés ( 24) de détection de champ électromagnétique, placés dans une zone comprise entre une fente d'entrée de la carte dans le connecteur ( 10) et à l'emplacement occupé par le circuit électronique de la carte ( 14) dans le connecteur lorsque la carte occupe la position pour laquelle ses contacts ohmiques ( 26) sont en liaison avec les contacts du connecteur. 2 Connecteur selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens accordés comprennent un cadre plan ( 24) accordé à la fréquence des signaux de l'interface, placé parallèlement au trajet d'introduction de la carte, à proximité de la carte de paiement et recouvrant toute la largeur de cette dernière lorsqu'elle est en position de lecture. 3 Dispositif de détection de fraude comprenant un connecteur selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce qu'il comprend également une chaîne de détection et de mesure ayant un amplificateur ( 30), un détecteur ( 32) et un comparateur ( 34) fournissant, si le signal de sortie du détecteur a une valeur indiquant une probabilité de fraude, un signal d'inhibition de la transaction. 4 Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que le comparateur est muni de moyens fournissant une tension de référence (Vl + AVM) supérieure à la tension de signal de sortie (Vl) du détecteur fournie par une carte authentique et est prévu pour fournir un signal de probabi- lité de fraude lorsque la tension de sortie du détecteur dépasse (Vi + AV 1). 5 Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce que le comparateur est prévu pour fournir un signal indiquant une probabilité de tentative de fraude lorsque la tension fournie par le cadre est inférieure à (Vl AV 3), (AV 3) étant une valeur prédéterminée. 6 Dispositif selon la revendication 4 ou 5, carac- térisé en ce que ladite chaîne comporte des moyens d'auto- adaptation de (Vl + A Vi) par plusieurs mesures successives de Vl provoquées par l'introduction successives de plu- sieurs cartes authentiques. 7 Dispositif selon la revendication 4, 5 ou 6, ca- ractérisé en ce que la chaîne comporte une logique majori- taire, évitant qu'un parasite aléatoire n'interdise l'uti- lisation d'une carte qui est en fait authentique.