Brevet FR2819608A1 — publié le 20020719

Domaine de l'invention La présente invention se rapporte exclusivement au domaine du traitement de courrier et elle concerne plus particulièrement le contrôle de l'authenticité d'une empreinte postale de sécurité imprimée par une machine à affranchir des articles de courrier. Art antérieur Avec le développement de l'affranchissement numérique mettant en oeuvre des empreintes postales de sécurité, dites aussi intelligentes c'est à dire intégrant des informations codées à partir des données postales, se pose de manière tout à fait critique le problème du contrôle et de la vérification de l'authenticité de ces empreintes imprimées qui comportent des informations chiffrées. Actuellement, les seuls moyens mis en oeuvre par l'Administration Postale pour ce contrôle d'authenticité reposent sur des moyens de lecture optique de l'empreinte postale associés à des moyens de déchiffrement des informations codées qu'elle comporte, comme le décrit par exemple le brevet américain US 5 953 426. Or, ces moyens de déchiffrement (essentiellement informatiques) sont des moyens particulièrement lourds notamment en puissance de calcul-le déchiffrement de données fait appel à des algorithmes mathématiques particulièrement complexes-qui rendent en pratique totalement impossible une vérification de chaque article de courrier compte tenu des cadences élevées de traitement de ces articles demandées par l'Administration Postale. Aussi, il existe aujourd'hui un besoin réel non satisfait pour un contrôle de chaque article de courrier, rapide et simple de mise en oeuvre, permettant de repérer ou d'identifier les lots d'articles de courrier remis par un fraudeur potentiel. Objet et définition de l'invention Aussi, la présente invention propose un procédé de vérification de l'authenticité d'une empreinte postale imprimée sur un article de courrier et lisible par des moyens de lecture optique, dans lequel tout d'abord, dans une étape préliminaire, par lesdits moyens de lecture optique, on procède à une numérisation d'un lot d'articles de courrier provenant d'un usager déterminé puis, dans une étape suivante, par des moyens de traitement, on contrôle la validité dudit lot d'articles de courrier sur la base de l'application de la loi de distribution logarithmique dite de Benford à une série de données prédéterminées relevées sur ladite empreinte postale de chaque article de courrier et enfin, dans une étape terminale, par des moyens de classification, on retient comme valide ou on écarte comme potentiellement frauduleux ledit lot d'articles de courrier selon que respectivement la distribution de probabilité des premiers chiffres significatifs de ces données se rapproche ou non de ladite distribution logarithmique de Benford. Ainsi, avec ce contrôle préalable mettant en oeuvre) la distribution logarithmique de Benford, chaque article de courrier est contrôlé et une vérification approfondie (mettant en oeuvre un processus de déchiffrement) n'est réalisée qu'ultérieurement sur les articles présumés frauduleux par des moyens de traitement complémentaire. Selon un mode de réalisation préférentiel, ce contrôle de validité porte sur au moins un code d'authentification chiffré de ladite empreinte postale, ladite vérification approfondie consistant alors en un déchiffrement dudit code d'authentification chiffré. De préférence, ledit code d'authentification chiffré est un code hexadécimal et ledit contrôle de validité est effectué sur la base de la loi de Benford exprimée en base 16. Avantageusement, ledit contrôle de validité peut être étendu au second chiffre significatif dudit code d'authentification chiffré. La présente invention concerne également le dispositif de vérification de l'authenticité d'une empreinte postale imprimée sur un article de courrier mettant en oeuvre le procédé précité. Brève description des dessins Les caractéristiques et avantages de la présente invention ressortiront mieux de la description suivante, faite à titre indicatif et non limitatif, en regard des dessins annexés sur lesquels : - la figure 1 illustre une empreinte postale sécurisée objet du procédé de contrôle selon l'invention, - la figure 2 est une courbe illustrant la loi dite de Benford , et - la figure 3 est un schéma simplifié illustrant le dispositif de contrôle mettant en oeuvre le procédé selon l'invention. Description détaillée d'un mode de réalisation préférentiel Une empreinte postale sécurisée telle que définie par l'administration postale française est illustrée à la figure 1. Cette empreinte postale est constituée de trois zones distinctes. La première zone 10 correspond à l'estampille (le timbre proprement dit), la deuxième zone 12 correspond au cachet dateur et la troisième zone 14 correspond à la flamme publicitaire de l'usager expéditeur. L'estampille comporte une mention de l'Etat émetteur 100, en l'espèce REPUBLIQUE FRANCAISE , un montant d'affranchissement 102, une dénomination de l'administration postale de l'Etat concerné 104, en l'espèce LA POSTE , et un numéro postal de la machine ayant effectuée l'affranchissement 106. De même, le cachet dateur comporte les mentions du nom et du département de l'établissement postal de rattachement de l'usager 120, une date de dépôt 122, un numéro d'identification séquentiel d'objet 124 incrémenté après chaque impression, une catégorie d'objet 126, un code de l'établissement postal de dépôt 128, un code redondant de vérification de la qualité d'impression 130 et un code d'authentification de l'empreinte 132. la configuration de la flamme est quant à elle laissée à l'imagination de l'usager. Le code redondant de vérification de la qualité d'impression est un code numérique à plusieurs chiffres élaboré de façon pseudo aléatoire à partir de données postales et unique pour chaque article de courrier imprimé. Le code d'authentification est un code élaboré par chiffrement de tout ou partie des données postales alphanumériques au moyen de plusieurs algorithmes complexes, tel celui connu sous l'appellation DSA (digital Signature Algorithm). Ce code est aussi unique et spécifique d'un article de courrier donné. Par données postales, on entend classiquement d'une part les données apparaissant sur l'empreinte postale comme le montant d'affranchissement, la date de dépôt, le numéro postal de la machine à affranchir, le code de l'établissement postal de dépôt, la catégorie d'objet, le numéro d'identification séquentiel d'objet, et d'éventuelles données graphiques comme la partie fixe de l'empreinte postale (y compris un éventuel logo de l'administration postale, comme l'aigle de l'administration postale américaine), et d'autre part des données autres telles que les différentes valeurs des compteurs d'affranchissement (compteurs ascendant et descendant), le numéro d'identification du client, et éventuellement l'heure d'envoi. L'adresse de destination du courrier peut aussi constituer une donnée postale supplémentaire entrant dans le calcul du code d'authentification chargé de garantir l'intégrité de toutes les données postales constituant l'empreinte. Dans les systèmes actuels, pour vérifier l'authenticité de l'empreinte postale, l'administration postale procède à un contrôle du code d'authentification porté sur un article de courrier donné après en avoir effectué une lecture optique. Ce contrôle par des moyens informatiques consiste en un déchiffrement de ce code, notamment au moyen des algorithmes complexes ayant servis à son chiffrement. Toutefois, cette opération demandant une puissance de calcul particulièrement importante, elle ne peut être réalisée que par échantillonnage, ce qui en pratique en limite grandement la pertinence. Selon la présente invention, il est proposé de réaliser cette opération lourde uniquement sur les lots d'articles de courrier des fraudeurs potentiels, la détermination de ceux-ci étant obtenue préalablement par la réalisation au niveau de chaque article de courrier d'un contrôle de validité spécifique basé sur l'application de la loi dite de Benford . Cette loi dite aussi loi du premier chiffre significatif a fait l'objet en 1938 d'une publication dans la revue Proceedings of the American Philosophical Society (78,551, 1938). Selon son auteur Frank Benford, la probabilité P (d) qu'un nombre quelconque dans une série de données ait pour premier chiffre significatif d est donnée par la formule suivante illustrée à la figure 2 : P (d) = logis (1 + 1/d) avec d = 1,2, 3,4, 5,6, 7,8, 9, Elle peut aussi être représentée par le tableau suivant : D Pd d Pd 1 0. 30103 6 0. 0669468 2 0. 176091 7 0. 0579919 3 0. 124939 8 0. 0511525 40. 0969190. 0457575 5 0. 0791812 Cette distribution de probabilité a été confirmée pour un grand nombre de types de données aussi différentes que les résultats de la ligue américaine de baseball, les chiffres du recensement dans un Etat américain, les factures d'électricité des habitants des lies Salomon, les poids atomiques des élements chimiques, les nombres apparaissant sur la couverture d'un quotidien national, les cours moyens de l'indice boursier Dow-Jones, ou encore les chiffres apparaissant dans les livres comptables d'une société, pour ne citer que quelques exemples connus. Sous une forme généralisée, la loi de Benbord peut inclure le deuxième chiffre significatif (qui peut alors dans ce cas être un zéro), mais aussi tous les suivants. Cette généralisation peut être interessante si l'on souhaite améliorer la précision des résultats, au prix toutefois d'un calcul légèrement plus important. En outre, il a aussi pu être démontré que cette loi de distribution logarithmique est indépendante de la base métrique utilisée (base 10,2 ou autre) ou de l'échelle choisie (un changement de monnaie dans une série de prix par exemple). Cette invariance par changement de base et par changement d'échelle permet d'établir également que si les distributions sont prises au hasard et si l'on en extrait aléatoirement des échantillons, les fréquences des chiffres significatifs suivront la loi de Benbord, même si les distributions initiales ne suivent pas cette loi. Par contre, il en est tout autrement si ces chiffres ont été manipulés car, dans ce cas, il a pu être démontré que les chiffres en question ne suivaient plus une distribution conforme à la loi de Benford. Dès lors, plus une distribution de probabilité s'éloigne de la configuration type de Benford plus la probabilité qu'elle ait été entièrement fabriquée par un fraudeur est grande. Cette déviation par rapport au modèle originel caractérisera donc probablement une probable manipulation qu'il conviendra ensuite de vérifier précisément avec les moyens classiques antérieurs. Dans le domaine particulier du traitement de courrier, la fraude délibérée consiste pour un usager, nécessairement référencé comme client auprès de l'administration postale et donc, de ce fait, autorisé à déposer ses articles de courrier par lots auprès d'un établissement postal de dépôt qui lui sera indiqué par cette administration, à affranchir des articles de courrier sans en payer le prix, c'est à dire sans que les moyens de comptabilisation de la machine à affranchir soient débités des sommes correspondantes. Pour ce faire, le fraudeur qui aura au préalable réalisé plusieurs séries d'affranchissements véritables (pour rassurer l'administration qui assure une vérification systématique des nouveaux clients), va ensuite imprimer de fausses empreintes postales, par exemple sur une simple imprimante à jet d'encre (alimenté bien évidemment en encre de couleur postale), à partir des véritables données postales dont il a eu connaissance en tant qu'usager, à savoir à la fois le numéro postal de sa machine à affranchir 106 et le code de l'établissement postal de dépôt 128. Bien entendu, il connait également les mentions fixes de l'empreinte postale, telles la mention de l'Etat émetteur 100, la dénomination de l'administration postale de l'Etat concerné 104 et les mentions du nom et du département de l'établissement postal auquel il est rattaché 120, comme les mentions variables que sont la date de dépôt 122, le numéro d'identification séquentiel d'objet 124, le montant d'affranchissement 102 et la catégorie d'objet 126. Par contre, le code redondant de vérification de la qualité d'impression 130 et le code d'authentification de l'empreinte 132 sont spécifiques à chaque article de courrier et sont donc totalement inconnu de l'usager avant leur impression sur l'article de courrier (que précède une mise à jour des moyens de comptabilisation). C'est donc au niveau de ces deux données inconnues que va porter l'action du fraudeur. Or, comme l'enseigne la loi de Benford, le fraudeur qui essaie d'imiter des résultats aléatoires réels ne peut adopter naturellement une distribution logarithmique conforme à la loi de Benford. Dès lors, un simple contrôle portant sur chaque article de courrier d'un lot suffisamment important d'articles de courrier (en pratique de préférence environ une centaine d'articles), suffit à démontrer que les premiers chiffres significatifs de ces données en question ne suivent pas une telle distribution logarithmique et à désigner l'usager à l'origine de ce lot comme fraudeur potentiel. Une vérification plus approfondie, par un déchiffrement des codes d'authentification supposés frauduleux, permettra ensuite de confirmer ou non cette première analyse rapide et ne nécessitant par de calculs complexes. En effet, et comme l'illustre la figure 3, le dispositif de vérification de l'authenticité d'une empreinte postale imprimée sur un article de courrier permattant la mise en oeuvre du procédé de l'invention ne nécessite que des moyens de lecture optique 150 pour procéder à une numérisation du lot d'articles de courrier déposé par un usager auprès de l'administration postale, des moyens de traitement 160 pour contrôler la validité de ce lot d'articles de courrier sur la base de l'application de la loi de distribution logarithmique dite de Benford à une série de données relevées sur l'empreinte postale de chaque article de courrier, de préférence son code d'authentification et/ou son code de vérification redondant, et des moyens de classification 170 pour retenir comme valide ou écarter comme potentiellement frauduleux le lot d'articles de courrier selon que respectivement la distribution de probabilité des premiers chiffres significatifs de ces données se rapproche ou non de la distribution logarithmique de Benford. Les moyens de contrôle de la validité sont de simples moyens de comptage des nombres des premiers (ou éventuellement des suivants selon la précision recherchée) chiffres significatifs des données retenues et les moyens de classification de simples moyens de comparaison des nombres obtenus précédemment avec des nombres attendus prédéterminés, cette comparaison s'effectuant en référence à un test statistique connu ou, plus simplement, par rapport à un ou plusieurs seuils prédéterminés. Par exemple, une série d'une centaine d'enveloppes donnera une indication valable de fraude potentielle si les résultats obtenus pour des données numériques (0 à 9) s'écartent des seuils suivants : . 0. 25 : t 0. 10 pour les chiffres 1 et 2, . 0. 08 0. 05 pour les chiffres 3 à 9. L'un comme l'autre de ces moyens ne nécessite pas de temps de calcul importants et peut donc être réalisé en temps réel selon la cadence, même très élevée, de numérisation des articles de courrier. Des moyens de traitement complémentaire 180 (conformes à ceux de l'art antérieurs) sont toutefois aussi prévus mais seulement pour procéder à une vérification approfondie de chaque article de courrier du lot reconnu potentiellement frauduleux. On peut noter que si ce contrôle peut être effectué sur le code d'authentification 132 ou sur le code de vérification redondant 130 ou de préférence sur ces deux codes à la fois, il peut aussi l'être sur d'autres données inconnues de l'usager lorsque l'empreinte postale en comporte. Il peut s'agir de plusieurs codes d'authentification, comme c'est le cas avec l'empreinte postale de l'administration canadienne qui en comporte deux. Il peut aussi s'agir de matrices de données comme sur certaines empreintes postales sécurisées américaines. De même, si la formule de Benford précitée est exprimée en base 10, il est clair qu'elle peut s'exprimer aussi, comme il a été rappelé précédemment, dans une autre base et notamment en base 16. Dans cette base 16, elle permet alors un contrôle de données hexadécimales comme peuvent l'être certains codes d'authentification. REVENDICATIONS 1. Procédé de vérification de l'authenticité d'une empreinte postale imprimée sur un article de courrier et lisible par des moyens de lecture optique, dans lequel tout d'abord, dans une étape préliminaire, par lesdits moyens de lecture optique, on procède à une numérisation d'un lot d'articles de courrier provenant d'un usager déterminé puis, dans une étape suivante, par des moyens de traitement, on contrôle la validité dudit lot d'articles de courrier sur la base de l'application de la loi de distribution logarithmique dite de Benford à une série de données prédéterminées relevées sur ladite empreinte postale de chaque article de courrier et enfin, dans une étape terminale, par des moyens de classification, on retient comme valide ou on écarte comme potentiellement frauduleux ledit lot d'articles de courrier selon que respectivement la distribution de probabilité des premiers chiffres significatifs de ces données se rapproche ou non de ladite distribution logarithmique de Benford. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'on procède ensuite, par des moyens de traitement complémentaire, à une vérification approfondie de chaque article de courrier dudit lot reconnu potentiellement frauduleux. 3. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit contrôle de validité porte sur au moins un code d'authentification chiffré de ladite empreinte postale. 4. Procédé selon la revendication 3, caractérisé en ce que ladite vérification approfondie consiste en un déchiffrement dudit code d'authentification chiffré. 5. Procédé selon la revendication 3, caractérisé en ce que ledit code d'authentification chiffré est un code hexadécimal et en ce que ledit contrôle de validité est effectué sur la base de la loi de Benford exprimée en base 16. 6. Procédé selon la revendication 5, caractérisé en ce que ledit contrôle de validité est étendu au second chiffre significatif dudit code d'authentification chiffré. 7. Dispositif de vérification de l'authenticité d'une empreinte postale imprimée sur un article de courrier comportant des moyens de lecture optique pour procéder à une numérisation d'un lot d'articles de courrier provenant d'un usager déterminé, caractérisé en ce qu'il comporte en outre : . des moyens de traitement pour contrôler la validité dudit lot d'articles de courrier sur la base de l'application de la loi de distribution logarithmique dite de Benford à une série de données prédéterminées relevées sur ladite empreinte postale de chaque article de courrier, et . des moyens de classification pour retenir comme valide ou écarter comme potentiellement frauduleux ledit lot d'articles de courrier selon que respectivement la distribution de probabilité des premiers chiffres significatifs de ces données se rapproche ou non de ladite distribution logarithmique de Benford. 8. Dispositif selon la revendication 7, caractérisé en ce qu'il comporte en outre des moyens de traitement complémentaire pour procéder à une vérification approfondie de chaque article de courrier dudit lot reconnu potentiellement frauduleux. 9. Dispositif selon la revendication 7 ou la revendication 8, caractérisé en ce que lesdites données relevées sur ladite empreinte postale comportent au moins un code d'authentification chiffré. 10. Dispositif selon la revendication 9 en ce qu'elle dépend de la revendication 7, caractérisé en ce que lesdits moyens de traitement complémentaires comportent des moyens de déchiffrement dudit code d'authentification chiffré.