Brevet FR2806187A1 — publié le 20010914

Procédé d'identification biométrique, dispositif électronique portatif et dispositif électronique d'acquisition de données biométriques pour sa mise en #uvre L'invention concerne le domaine de la biométrie. Dans ce domaine technique qui consiste à acquérir, mesurer et reconnaître des caractéristiques physiques d'un utilisateur, on connaît déjà de nombreuses méthodes de reconnaissance concernant des caractéristiques vocales, des caractéristiques propres à la forme du visage ou à l'iris de l'#il ou, dans le cas le plus fréquent, des caractéristiques d'empreintes digitales. L'essentiel travaux de recherche vise à améliorer la qualité de la reconnaissance, c'est à dire réduire autant que possible le nombre de reconnaissances ou de rejets erronés. D'autres travaux visent à optimiser les algorithmes, en réduisant la puissance de calcul nécessaire à leur mise en #uvre. Par ailleurs une méthode couramment utilisée pour l'identification un utilisateur consiste à présenter un code d'identification secret également appelé PIN (pour Personal Identification Number en anglais). La multiplication de ces codes rendant leur mémorisation difficile, la biométrie serait une alternative possible, à la condition qu'elle assure un niveau de sécurité équivalent. L'un des domaines privilégiés d'utilisation des codes secrets concerne les objets électroniques portatifs, en particulier les cartes à puces (cartes à mémoires ou à microprocesseurs De tels objets sont en général utilisés dans des applications nécessitant un très haut degré de sécurité comme applications bancaires de débit / crédit ou des applications de contrôle d'accès. En effet, grâce à la structure de ces . ets aucune donnée secrète n'est accessible de l'extérieur, ce qui permet d'obtenir une protection très élevee. est logique d'associer la simplicité d'utilisation offerte par les techniques de biométrie à la sécurité conférée par objets électroniques portatifs de type cartes à puces. nombreuses propositions ont donc été faites dans ce sens. On peut citer par exemple le brevet français FR-B-2 674 051. Tous les procédés et systèmes biométriques existant se décomposent en trois phases qui sont représentées sur la Figure 1. La première phase (10) est une phase d'acquisition de données biométriques (15) au cours de laquel une caractéristique de l'utilisateur va être mesurée. Les données biometriques (15) obtenues lors de cette phase sont plus souvent des images pour des reconnaissances d'empreintes digitales, d'iris ou de forme du visage, mais peut également s'agir de séquences sonores dans le cas de reconnaissances vocales. deuxième phase (20) est une phase d'analyse permettant d'extraire une signature courante (25), c'est à dire un ensemble de données représentatives, à partir des données biométriques (15), image ou son, obtenues lors de la phase d'acquisition (10) . Cette seconde phase (20) est extrêmement complexe et nécessite une grande puissance de calcul. Le taux de reconnaissances ou de rejets erronés, qui est une indication de la qualité et de la fiabilité du procède ou du système, dépend directement des algorithmes qui vont être mis en #uvre. L'invention s'appliquant à tout type dalgorithme, elle ne concerne donc pas l'amélioration de ces algorithme qui fait par ailleurs l'objet de nombreuses recherches. De même, l'optimisation de ces algorithmes, de façon à réduire la puissance de calcul pour les mettre en #uvre et leur temps d'exécution, n'est pas non plus le et de l'invention, bien qu'elle soit également l'objet de nombreux travaux de recherche. La troisième phase (30) consiste à comparer la signature courante (25) obtenue lors de la seconde phase (20), à une signature de référence (35) définie auparavant lors de l'enregistrement de l'utilisateur. Bien que beaucoup moins complexe que la seconde phase (20), en particulier en ce qui concerne la puissance de calcul nécessaire, cette troisième phase (30) est également un domaine d'étude à-part entière. Les objets électroniques portatifs de type cartes à puces sont munis de microprocesseurs dont la puissance de calcul reste encore limitée : comme le représente la Figure 2 il est possible de munir l'objet portatif d'un capteur d'une mémoire de manière à ce que la phase d'acquisition (10) et la phase de comparaison (30) soient mises en #uvre ledit 1 et en revanche, le processeur de l'objet portatif est encore incapable de mettre en #uvre la phase d'analyse (20) données biométriques (15) et d'extraction de la signature courante (25) . Pour mettre en #uvre ladite phase (20), il est nécessaire avoir recours au processeur d'un ordinateur. Les problèmes de sécurité apparaissent lors des échanges d'informations (15, 25) entre l'objet portatif et ledit ordinateur. En effet, 1 ordinateur n'est pas un système sécurisé, et il est facile pour un pirate d'intercepter les données qui circulent, par exemple à l'aide d'un programme de type cheval de Troie . Ainsi un pirate pourrait intercepter les données biométriques ( ) lors du premier échange, voire la signature courante (25) issue de la phase d'extraction (20), afin de les utiliser frauduleusement ultérieurement en se faisant passer pour l'utilisateur. Les systèmes actuels utilisant une identification biométriques ont donc un important problème de sécurité. C'est ce problème que se propose de résoudre l'invention laquelle sera mieux comprise à la lecture de la description des dessins qui vont suivre, donnés à titre non limitatif. Sur les dessins - La Figure 1 représente les trois phases d'un procédé d'identification biométrique selon l'art antérieur - La Figure 2 représente la répartition des taches entre un I et électronique portatif et un ordinateur - La Figure 3 représente un procédé d'identification biometrique selon l'invention Un procédé selon l'invention permet de résoudre les problèmes sécurité précédemment décrits en ajoutant aux phases d'acquisition (10), d'analyse (20) et de comparaison (30) une phase de vérification (40) de l'origine de signature courante permettant de s'assurer que la signature courante bien le résultat de l'analyse des données biométriques obtenues lors de la phase d'acquisition. Cette phase de verification peut se décomposer en deux étapes : - Une etape d'authentification qui permet de s'assurer les données biométriques, image ou son , utilisées lors de phase d'extraction (20) de la signature courante (25) sont bien les données biométriques (15) qui ont été produites par le capteur lors de la phase d'acquisition (10) et non pas de fausses données fournies par un pirate pour leurrer le système. - puis il faut vérifier que la signature courante (25) est bien issue de l'analyse des données biométriques (15), et non pas une fausse signature courante fournie par un pirate pour leurrer le système. De manière avantageuse, l'étape de comparaison (30) d'un procédé selon l'invention est effectuée au sein d'un dispositif électronique portatif dans lequel est mémorisé une signature de référence (35). La phase de vérification (4 ) peut également être effectuée au sein dudit dispositif électronique portatif. Un dispositif électronique portatif de type carte à puce selon l'invention comprend des moyens d'acquisition de données biométriques. Dans un premier exemple de mise en #uvre l'invention ces moyens d'acquisition comprennent un capteur de telle sorte que le dispositif portatif est s-ûr de provenance des données biométriques (15) générées par le capteur afin de procéder à une identification puisque ces données ne proviennent pas de l'extérieur, mais sont au contraire directement générées au sein du disposit' électronique portatif. Par ailleurs, le dispositif portatif comprend également des moyens de mémorisation stockant moins une signature de référence (35), ainsi que des moyens de comparaison aptes à comparer une signature courante (25) à ou les signatures de référence (35) conservées dans les moyens de mémorisation. Ainsi, l'étape de comparaison (30) entre signature de reférence (35) et une signature courante (25) est effectuée au sein de ce dispositif portatif. Le dispositif électronique comporte également des moyens vérification sont aptes à vérifier que la signature courante (25) provient de l'analyse des données biométriques acquises (15) les moyens d'acquisition. Selon l'invention le dispositif doit s'assurer que la signature courante (2 provient bien l'analyse des données biométriques (15) générées par le capteur. A cette fin, les données biométriques (15) sont conservées dans une mémoire de 1'obj portatif. Les données biométriques (15) sont également transférées à un dispositif externe plus puissant, tel qu' ordinateur, pour procéder à la phase d'analyse (20) permettant d'extraire la signature courante (25) . La signature courante (25) est ensuite retournée à l'objet portatif. Mais celui-ci ne se contente pas de comparer la signature courante (25) avec la signature de référence (35) de l'utilisateur, qui a ete préenregistrée il effectue également une étape de vérification pour savoir si la signature courante (25) quf ' reçue correspond bien aux données biométriques (15) conservees en mémoire après la phase d'acquisition (10). Une telle phase de vérification (40), nécessite puissance de calcul limitée et peut parfaitement être mise en #uvre par Le processeur d'un objet électronique de type carte à puce. Un procédé ou un système selon l'invention permet donc de sécuriser totalement l'identification de l'utilisateur. En effet, le processus d'identification commence nécessairement par l'acquisition de données biométriques ( image ou son et sa sauvegarde dans une mémoire inaccessible. Cette étape acquisition (10) et de conservation d'une image ou d'un son est totalement sécurisée grâce aux techniques couramment ut' isées dans les objets électroniques portatifs de type carte à puce. Lors des échanges entre l'objet portatif et le dispositif d'analyse, un pirate pourra toujours intercepter les données biométriques (15) et/ou la signature courante (25) associée à ces données. En revanche, il ne pourra pas charger ultérieurement dans la mémoire de l'objet électronique portatif les données biométriques (15) qu'il a piraté. Par conséquent, un pirate ne pourra pas non plus utiliser une signature courante (25) qu'il aurait pirate puisqu'elle ne correspondra pas à aux données biométriques mémorisées (15) dans l'objet électronique portatif au début processus d'identification. Dans une variante de mise en #uvre de l'invention, capteur ne fait pas partie du dispositif électronique portatif. Le capteur étant non solidaire du disposit' électronique portatif, les données biométriques (15) acquises doivent être transmises audit dispositif électronique portatif pour qu'il les mémorise, de façon à pouvoir vérifier que la signature courante (25) est bien le résultat de l'analyse desdites données (15). A cette fin, les moyens d'acquisition du dispositif électronique portatif comprennent des moyens de communication aptes à recevoir des données biométriques (15) issues du capteur solidaire du dispositif électronique portatif. L'origine des données reçues par les moyens de communication doit être garantie pour éviter toute fraude. Dans le d'un capteur fixe, faisant par exemple partie d'un guichet de banque ou d'un sas de sécurité une sécurité physique peut suffire pour assurer que les données reçues par le dispositif électronique portatif sont bien celles qui viennent être acquises par le capteur. Dans autres cas, par exemple dans le cas d'un capteur mobile ou si les échanges s effectuent via un PC, les moyens d'acquisition de l'objet électronique portatif comprennent moyens de vérification. Ces moyens de vérification permettent de garantir provenance des données reçues par dispositif portatif en mettant en #uvre des techniques classiques, par exemple un protocole d'échange sécurisé ut' isant des certificats ou des techniques de cryptographie courantes dans le domaine des objets électroniques portatifs de cartes à puces. Dans une autre variante de mise en #uvre de l'invention, que le capteur soit solidaire ou non de l'objet électronique portatif, données biométriques (15) issues de la phase d'acquisition (10) ne sont pas stockées dans une mémoire pour effectuer vérification de l'origine de la signature courante obtenue lors de la phase d'analyse (20). Afin d'assurer deux fonctions permettant de résoudre les problèmes de sécurité soulevés (vérification que les données biométriques reçues ont bien été produites par le capteur lors de la phase d'acquisition (10), et vérification que la signature courante (25) est bien issue de l'analyse (20) de ces données biométriques), une technique de filigrane ou de tag , appelée également watermarking en anglais, est utilisée. Cette technique, qui sert fréquemment pour protéger droits auteur, permet d'insérer des informations d'identification au sein de données que l'on veut pouvoir identifier. De préférence, les données sont insérées de façon à être indécelables. Dans le cas présent, les données d'identification doivent être insérées de telle sorte qu'elles ne disparaissent pas lors de la phase d'analyse (20). Le procédé d insertion va donc dépendre du type des données à analyser audio ou vidéo) , et du traitement que ces données vont subir lors de leur analyse. Cette adaptation du procédé d'insertion au procédé d'analyse ne pose pas de problème particulier lorsque le capteur et le dispositif d'analyse sont appairés, c'est à dire sont spécifiquement conçus pour fonctionner ensembles. Ce sera en particulier le cas lorsque le capteur et le dispositif d'analyse font tous les deux partie d'un poste fixe, comme un guichet automatique de banque ou un poste de contr8le d'acces. La génération du filigrane mettra en #uvre des techniques classiques permettant de générer un filigrane différent pour chaque lisation. Ainsi, lors de deux utilisations successives d'un même système avec le même objet portat deux filigranes différents seront superposés à un même jeu de données biométriques (15), image ou son, fourni par le capteur. De cette manière, si un pirate arrive à intercepter les données avec leur filigrane au cours de leur transmission par le capteur vers l'objet portatif, ces données ne pourront pas être réutilisées frauduleusement puisque le filigrane qui leur est associé ne sera plus valable. L'objet électronique portatif doit naturellement être en mesure de détecter le filigrane et d'en vérifier la validité. Si les données biométriques (15) qui sont utilisées représentent une empreinte digitale, dont l'analyse comprend une extraction de contours et la détection des singularités comme les points intersections ou les points d'extrémités, le marquage de l'image peut se faire en insérant des singularités factices à des emplacements qui changeront à chaque tentative d'identification. Les procédés décrits dans les fférents modes de mise en #uvre de l'invention précédemment exposés peuvent être combinés. Ainsi, une technique de igrane peut être utilisée pour sécuriser le transfert des données biométriques (15) entre le capteur et un objet électronique portatif, ledit objet électronique stockant alors lesdites données dans une mémoire pour pouvoir vérifier qu' le correspond avec la signature courante (25) obtenue apres la phase d'analyse (20). Dans ce cas, l'analyse peut détruire le filigrane sans diminuer la sécurité, et la technique de filigrane peut même être remplacée par une technique de certification cryptographique. De manière génerale, toute sécurisation pourra être utilisée, qu'elle soit physique ou logique : il suffit qu'elle assure la fonction vérification prouvant que l'image reçue par l'objet électronique portatif est bien l'image qui a été générée par le capteur. Ainsi dans le cas oÙ le capteur n'est pas solidaire de l'objet électronique portatif, on utilisera un dispositif électronique d'acquisition de données biométriques (15) comprenant un capteur comprenant également des moyens de communication pour échanger des données avec un dispositif électronique portatif de type carte à puce, et comprenant des moyens d'authentification aptes à authentifier les données transmises. Comme exposé précédemment, les moyens d'authentification peuvent être aptes à insérer des données d'identification de type filigrane dans les données transmises ou bien ils peuvent comprendre des moyens de certification et/ou de chiffrement et de déchiffrement des données transmises. REVENDICATIONS Procédé d'identification biométrique comprenant une étape d'acquisition (10) de données biométriques (15), une étape d'analyse (20) de ces données produisant une signature courante (25) et une étape de comparaison (30) de ladite signature courante avec une signature de référence (35), caractérisé en ce que ledit procédé comprend également une étape de vérification (40) de l'origine de la signature courante (25), déterminant si ladite signature est bien le résultat de l'analyse des données biométriques (15) obtenues lors de phase d'acquisition (10) 2 Procédé d'identification biométrique selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'étape de comparaison (30) est effectuée par un dispositif électronique portatif dans lequel est mémorisée la signature de référence Procédé d'identification biométrique selon la revendication 2, caractérisé en ce que l'étape de vérification (40) est également effectuée le dispositif électronique portatif 4) Procédé d'identification biométrique selon la revendication 2 ou 3, caractérisé en ce qu'il comprend une étape de mémorisation, dans une mémoire du dispositif électronique portatif, des données biométriques obtenues (15) lors de phase d'acquisition (10) 5) Dispositif électronique portatif de type carte a puce caractérisé en ce qu'il comprend : - des moyens d'acquisition de données biométriques (15) - des moyens de mémorisation dans lesquels est mémorisée une signature de référence (35) moyens de comparaison comparant une signature courante (25) à la signature de référence (35) moyens de vérification aptes à vérifier que la signature courante (25) provient de l'analyse des données biométriques (15) acquises par les moyens d'acquisition 6) Dispositif électronique portatif de type carte à puce selon revendication 5 caractérise en ce qu'il comprend des moyens de mémorisation pour stocker les données biométriques (15) acquises les moyens d'acquisition 7) Dispositif électronique portatif de type carte à puce selon revendication 5 ou 6 caractérise en ce qu'il comprend des moyens de d'insertion d'un marquage de type filigrane dans les données biométriques (15) acquises par les moyens d'acquisition, et en ce que les moyens de vérification comprennent des moyens de détection du marquage dans la signature courante (25) 8) Dispositif électronique portatif de type carte à puce selon 'une des revendications 5 à 7, caractérisé en ce que le dispositif d'acquisition comprend des moyens de communication aptes à recevoir des donnees biométriques (15) issues d'un capteur non solidaire du dispositif électronique portatif, et en ce il comprend également des moyens de vérification de l'origine desdites données biométriques (15) reçues par les moyens communication 9) Dispositif électronique portatif de type carte à puce selon revendication 8 caractérisé en ce que les moyens communication et les moyens de vérification de l'origine des données biométriques ) sont aptes à utiliser des procédés de certification et/ou de chiffrement et de déchiffrement des donnees. 10) Dispositif électronique portatif de type carte à puce selon l'une des revendications 5 à 7, caractérisé en que les moyens d'acquisition comprennent un capteur 11) Dispositif électronique d'acquisition de données biométriques (15) comprenant un capteur, caractérisé ce qu'il comprend également - des moyens de communication pour échanger données avec un dispositif électronique portatif de type carte à puce, et - des moyens d'authentification aptes à authentifier données transmises. 12) Dispositif électronique d'acquisition de donnees biométriques selon la revendication 11, caractérisé en ce les moyens d'authentification sont aptes à insérer des données d'identification de type filigrane dans données transmises. 13) Dispositif électronique d'acquisition de donnees biométriques selon la revendication 11, caractérisé en ce les moyens d'authentification comprennent moyens de certification et/ou de chiffrement et de déchiffrement des données transmises.