Brevet FR2917525A1 — publié le 20081219

En procédant ainsi, même si un tiers mal intentionné intercepte ces données biométriques transformées, il n'est pas en mesure d'en déduire les données biométriques initiales correspondantes car la fonction de transformation qui a été utilisée n'est pas réversible. Dans ce contexte, le niveau de protection de la confidentialité de ces données biométriques est d'autant plus élevé que la déformation de ces données biométriques induites par l'application d'une telle fonction de transformation f est importante. Toutefois, il convient de noter que la comparaison des données biométriques transformées est réalisée dans ce contexte sur l'ensemble de la représentation spatiale de ces données biométriques. Par conséquent, une telle comparaison peut fournir des résultats erronés dans le cas où les déformations spatiales induites par l'application de la fonction de transformation f sont trop importantes. En effet, dans le cas par exemple de données biométriques relatives à un visage, les algorithmes visant à déterminer si deux images déformées de visage correspondent au même visage peuvent indiquer qu'il s'agit de deux visages différents, simplement parce que ces deux images de visage ont subi des déformations trop importantes pour ces algorithmes de comparaison. Or, dans ce type de système biométrique, cette étape de comparaison est une étape capitale sur laquelle repose la fiabilité d'un système biométrique. La présente invention vise à améliorer la situation. Un premier aspect de la présente invention propose un procédé de traitement de données biométriques relatives à une partie biologique, ledit 25 procédé comprenant les étapes suivantes : /a/ obtenir un premier ensemble de données biométriques transformées par application d'au moins une transformation f irréversible à un premier ensemble de données biométriques ; /b/ obtenir un second ensemble de données biométriques 30 transformées par application de ladite transformation à un second ensemble de données biométriques ; /c/ décider si le second ensemble de données biométriques correspond au premier ensemble de données biométriques sur la base d'une comparaison entre le premier ensemble de données biométriques transformées et le second ensemble de données biométriques transformées ; dans lequel ladite comparaison est effectuée sur la base d'une représentation numérique desdits premier et second ensembles de données biométriques transformées en fonction d'un mot de code correcteur d'erreurs. Grâce à ces dispositions, il est possible de manipuler des données biométriques ayant subies d'importantes déformations, tout en mettant en oeuvre une étape de comparaison fournissant des résultats pertinents. On peut ainsi obtenir un niveau de protection de la confidentialité des données biométriques manipulées élevé tout en fournissant un système de reconnaissance de données biométriques très fiable. En effet, d'une part, les données biométriques manipulées sont transformées de manière irréversible, et, d'autre part, elles sont manipulées pour être comparées au niveau du bit dans leur représentation numérique, ce qui permet d'obtenir des résultats pertinents de comparaison. En outre, on peut également noter qu'en procédant ainsi, les résultats d'une telle étape de comparaison peuvent être d'autant meilleurs que la transformation f appliquée aux données biométriques considérées est importante, contrairement à l'enseignement fourni dans le document US 6,836,554. En effet, selon ce dernier document, la comparaison entre deux images relatives à des données biométriques est effectuée de manière globale dans l'espace selon des représentations spatiales des données biométriques à comparer. De ce fait, cette comparaison ne peut pas fournir de résultat pertinent dans le cas d'une déformation importante. Dans un mode de réalisation de la présente invention, la comparaison des données biornétriques transformées est effectuée au niveau bit dans une représentation numérique des données biométriques, et de ce fait elle tolère d'importante déformation des données. En outre, non seulement cette comparaison permet de fournir des résultats pertinents même en cas de grandes déformation mais elle est même d'autant plus pertinente que les déformations sont importantes. La transformation peut être révocable, c'est-à-dire qu'en cas de compromission de la confidentialité des données biométriques, on peut générer une autre transformation différente de celle précédemment utilisée pour transformer les données biométriques, et appliquer cette autre transformation aux données biométriques considérées au cours de ce traitement pour obtenir à nouveau un niveau de protection élevé de la confidentialité des données biométriques manipulées. Le premier ensemble de données biométriques peut être avantageusement capturé au cours d'une phase d'enrôlement, classiquement mise en oeuvre dans des systèmes de biométrie. Puis, ce premier ensemble de données biornétriques est transformé par application d'au moins une transformation irréversible. Les données biométriques peuvent être stockées dans la base de données sous leur forme ainsi transformée pour protéger leur confidentialité. Dans un mode de réalisation de la présente invention, on obtient le premier ensemble de données biométriques transformées sous une forme codée en appliquant une opération de 'ou exclusif' entre le premier ensemble de données biométriques transformées et le mot de code correcteur d'erreurs et, à l'étape /c/ on réalise les étapes suivantes: /1/ appliquer une opération de 'ou exclusif' entre le second ensemble de données biométriques transformées et le premier ensemble de données biométriques transformées sous une forme codée ; et /2/ décider que le second ensemble de données biométriques correspond au premier ensemble de données biométriques si le résultat obtenu à l'issue de l'étape /1/ est égal au résultat de l'opération de 'ou exclusif' appliquée entre le mot de code correcteur d'erreurs et une erreur lorsqu'un algorithme de décodage associé audit mot de code correcteur d'erreurs est adapté pour déterminer ladite erreur. Ainsi, lorsqu'un algorithme de décodage associé au mode de code d'erreur est en mesure de déterminer l'erreur, on en déduit que les données biométriques transformées des premier et second ensembles se correspondent. A cet effet, on peut décider que le second ensemble de données biométriques correspond au premier ensemble de données biométriques lorsque l'erreur présente un poids inférieur à la capacité de correction du mot de code correcteur d'erreurs. Le mot de code correcteur d'erreurs peut être stocké dans une base de données sous une forme hachée obtenue par application d'une fonction de 5 hachage audit mot de code correcteur d'erreurs. Après avoir effectué un algorithme de décodage associé au mot de code d'erreur, l'erreur peut être déterminée. Puis, on est alors en mesure de retirer l'erreur ainsi déterminée, de vérifier le mot de code correcteur d'erreurs sous une forme hachée. 10 Avant l'étape /a/, on peut prévoir une phase d'enrôlement au cours de laquelle, d'une part, le premier ensemble de données biométriques est capturé, et, d'autre part, le mot de code correcteur d'erreurs est généré de manière aléatoire. Ainsi, le premier ensemble de données biométriques transformées peut 15 être stocké dans une base de données sous une forme codée obtenue en appliquant une opération de 'ou exclusif' entre le premier ensemble de données biométriques transformées et le mot de code correcteur d'erreurs. Dans le contexte de la présente invention, il convient d'entendre les termes `transformation irréversible' dans leur sens le plus général, c'est à dire 20 qu'à partir des données biométriques transformées obtenues par application d'une telle transformation, il n'est pas possible de récupérer les données biométriques initiales. Ainsi, on peut prévoir que la transformation est irréversible parce qu'elle présente intrinsèquement des caractéristiques d'irréversibilité, ou encore, tout 25 simplement parce qu'elle est conservée secrète. Les premier et second ensembles de données biométriques peuvent correspondre à des données biométriques captées sur la partie biologique. Ces premier et second ensembles de données biométriques peuvent aussi correspondre à des données biométriques extraites à partir de données 30 biométriques captées sur la partie biologique. Ces premier et second ensembles de données biométriques peuvent également correspondre à des données biométriques extraites à partir de données biométriques transformées obtenues par application d'une autre transformation irréversible sur des données biométriques captées sur la partie biologique. Un deuxième aspect de la présente invention propose un dispositif de traitement de données biométriques adapté pour mettre en oeuvre un procédé de traitement de données biométriques selon le premier aspect de la présente invention. Un troisième aspect de la présente invention propose un système de traitement de données biométriques comprenant un dispositif de traitement de données biométriques selon le deuxième aspect de la présente invention et au moins un capteur biométrique adapté pour fournir un ensemble de données biométriques audit dispositif de traitement de données biométriques. D'autres aspects, buts et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description d'un de ses modes de réalisation. L'invention sera également mieux comprise à l'aide des dessins, sur 15 lesquels : la figure 1 illustre les principales étapes réalisées selon un mode de réalisation de la présente invention ; et la figure 2 illustre un système de traitement de données biométriques selon un mode de réalisation de la présente invention. 20 La figure 1 illustre les principales étapes d'un mode de réalisation de la présente invention. Des données biométriques de référence sont stockées, par exemple, dans une base de données pour servir de référence à l'étape de comparaison et décider si les données biométriques en cours de contrôle correspondent à 25 ces données biométriques de référence ou non. Afin d'augmenter le niveau de protection de la confidentialité des données biométriques, on prévoit que ces données biométriques de référence sont stockées sous une forme transformée qui ne permette pas de récupérer les données biornétriques de référence initiales. Ainsi, on peut capter des 30 données biométriques relatives à une partie biologique d'une personne en tant que premier ensemble de données biométriques de référence. Puis, on applique alors une fonction de transformation f non réversible à ce premier ensemble de données biométriques de référence pour obtenir un premier ensemble de données biométriques transformées qui est stocké dans une base de données accessible par une unité de décision en charge de décider si des données biornétriques captées correspondent aux données biométriques de référence. On prévoit donc ici de manipuler des donnés biométriques de référence sous une forme transformée. A une étape 11, on dispose du premier ensemble de données biométriques transformées, par exemple via l'accès à une base de données. A une étape 12, on obtient un second ensemble de données biométriques transformées. A cet effet, on peut prévoir de capter un second ensemble de données biométriques, puis d'y appliquer une transformation f pour obtenir ce second ensemble de données biométriques transformées. Dans un mode de réalisation de la présente invention, l'étape de capture des données biométriques de référence peut comprendre une extraction de données biométriques plus spécifiques à partir des données biométriques captées. Ainsi, par exemple, lorsque les données biométriques considérées correspondent à des empreintes, on peut prévoir d'en extraire des données relatives aux minuties. Lorsque cette étape de capture comprend une telle extraction, on peut prévoir d'appliquer la transformation soit avant cette extraction, c'est-à-dire sur les données biométriques captées, soit après cette extraction, c'est-à-dire dans le cas des empreintes par exemple, sur les données relatives aux minuties, soit encore à la fois avant l'étape d'extraction et après l'étape d'extraction. Dans ce dernier cas, il convient de noter que la protection de la confidentialité des données est augmentée. Il convient de noter que dans le contexte de la présente invention, le terme 'transformation' désigne une fonction non réversible qui permet de transformer des données biométriques. La transformation peut notamment correspondre à une déformation spatiale appliquée dans un référentiel de l'image biométrique captée. On peut utiliser des techniques de déformation d'images connues, ou techniques de 'morphing' en anglais. Une telle transformation peut être de type géométrique ou spatiale. De telles transformations sont décrites dans le document Thaddeus Beier and Shawn Neely, Feature-based image metamorphosis, SIGGRAPH '92: Proceedings of the 19th annual conference on Computer graphics and interactive techniques. On peut utiliser des transformations f qui sont basées sur une transformation de coordonnées, comme celles qui sont décrites dans le document US 6 836 554. Ainsi, par exemple, une telle transformation f peut correspondre à une découpe d'une image dans deux dimensions relatives aux données biométriques en une pluralité de parties, puis une déformation spatiale dans chaque partie d'image de la pluralité de parties. On peut ici prévoir d'appliquer des transformations plus importantes aux données biométriques. On peut également prévoir d'utiliser une transformation basée sur une symétrie axiale, comme cela est décrit dans le document Russell Ang and Reihaneh Safavi-Naini and Luke McAven, Cancelable Key-Based Fingerprint Templates. ACISP 2005. On peut également déformer les données biométriques considérées, c'est-à-dire celle du premier et du second ensemble de données, par application d'une transformation dans une représentation numérique des données biométriques, comme par exemple par application d'une transformation polynomiale. Puis, à une étape 13, on compare les premier et second ensembles de données biométriques de sorte à déterminer s'ils correspondent aux mêmes données biométriques initiales. Avantageusement, il est ici prévu d'effectuer cette comparaison au niveau bit des données biométriques considérées, sur la base d'un mot de code correcteur d'erreurs. Le document 'A Fuzzy Commitment Scheme' de Juels et Wattenberg, 1999, propose une telle comparaison sous la forme d'un problème classique de décodage avec l'utilisation d'un mot de code correcteur d'erreurs. Ici, dans un mode de réalisation, il est prévu d'appliquer un mot de code correcteur d'erreurs dans le contexte des premier et second ensembles de données biométriques transformées. Ainsi, pour effectuer l'étape de comparaison de données biométriques, on réalise une opération de 'ou exclusif entre le premier ensemble données biométriques transformées f(B1) et un mot d'un mot de code correcteur d'erreurs c. On obtient alors des données biométriques transformées et codées 8 selon l'équation suivante : 8=f(B1)c Puis, pour comparer les données biométriques captées B2 avec les données biométriques de référence BI, on détermine si l'opération suivante est vérifiée 80 f(B2)=ce dans laquelle f(B2) correspond au second ensemble de données biométriques transformées et e est une erreur qui peut être déterminée par un algorithme de décodage associé audit mot de code correcteur d'erreurs. Dans le cas où cette équation est vérifiée, on en déduit alors que le premier ensemble de données biométriques BI stockées et le second ensemble de données biométriques captées B2 se correspondent. En procédant ainsi, alors que l'on obtiendrait de mauvais résultats d'une comparaison effectuée de manière classique entre des ensembles de données biométriques transformées, ici, on est en mesure d'obtenir de bons résultats même pour des images relativement fortement déstructurées. Un mode de réalisation de la présente invention est avantageusement applicable sur tout type de données biométriques relatives à une partie biologique tel que par exemple, les empreintes, l'iris ou encore le visage. Il convient ici de noter que les résultats obtenus par application d'un mode de réalisation de la présente invention dans le contexte des empreintes digitales présentent une fiabilité élevée, contrairement à ceux qui sont obtenus par application d'une étape de comparaison classique, ou encore par application d'algorithme de 'matching' en anglais, sur des données biométriques relatives à des empreintes comme cela est décrit dans le document US 6 836 554. En effet, les algorithmes de comparaison se basent classiquement sur une structure liée à la partie biologique concernée et, lorsque cette structure peut être perdue même au cours d'une transformation légère, comme cela est le cas pour une empreinte, les résultats obtenus peuvent rapidement être erronés. D'autre part, la protection sur les données biométriques originales est accrue puisque les sécurités assurées par la transformation et par le stockage sous forme codée s'additionnent. Le premier ensemble de données biométriques de référence peut être obtenu au cours d'une phase d'enrôlement du procédé de traitement de données biométriques considéré. Dans un mode de réalisation de la présente invention, le mot de code correcteur d'erreurs peut être généré de manière aléatoire au cours de cette phase d'enrôlement. On peut alors dans ces conditions stocker le premier ensemble de données biométriques transformées sous une forme codée avec le mot de code correcteur d'erreurs, en appliquant une opération de 'ou exclusif entre ce premier ensemble de données biométriques et le mot de code correcteur d'erreurs. On dispose donc ici directement du premier ensemble de données biométriques transformées et codées pour effectuer l'étape de comparaison. La figure 2 illustre un système de traitement de données biométriques comprenant un dispositif de traitement de données biométriques 21 et une pluralité de capteurs biométriques 20 adaptés pour fournir à ce dispositif 21 un second ensemble de données biométriques B2. Ce dispositif de traitement 21 comprenant une unité d'obtention 22 adaptée pour obtenir un premier ensemble de données biométriques transformées f(B1) par application d'au moins une transformation f irréversible à un premier ensemble de données biométriques BI et un second ensemble de données biométriques transformées f(B2) par application de la transformation à un second ensemble de données biométriques B2. Ainsi, cette unité d'obtention 22 est adaptée pour appliquer une transformation f irréversible à des données biométriques selon un mode de réalisation de la présente invention. Le dispositif de traitement 21 comprend en outre une unité de décision 23 adaptée pour décider si le second ensemble de données biométriques correspond au premier ensemble de données biométriques sur la base d'une comparaison entre le premier ensemble de données biométriques transformées et le second ensemble de données biométriques transformées. Cette unité de décision comprend des moyens adaptés pour effectuer la comparaison au niveau bit d'une représentation numérique desdits premier et second ensembles de données biométriques transformées en fonction d'un mot de code correcteur d'erreurs selon un mode de réalisation de la présente invention. Ce dispositif de traitement comprend en outre un décodeur 27 qui permet de mettre en oeuvre un algorithme de décodage qui est associé au mot de code d'erreur. De ce fait, il permet de déterminer l'erreur correspondante. Sur la base de ces informations, l'unité de décision peut ainsi prendre une décision. Ce dispositif de traitement de données biométriques peut comprendre en outre une unité de codage 24 adaptée pour fournir le premier ensemble de données biométriques transformées sous une forme codée en appliquant une opération de 'ou exclusif' entre le premier ensemble de données biométriques transformées et le mot de code correcteur d'erreurs. Dans ce cas, l'unité de décision est adaptée pour : - appliquer une opération de 'ou exclusif' entre le second 20 ensemble de données biométriques transformées et le premier ensemble de données biométriques transformées sous une forme codée ; et -décider que le second ensemble de données biométriques correspond au premier ensemble de données biométriques de référence si le résultat obtenu à l'issue de l'étape /1/ est égal au résultat de l'opération de 'ou 25 exclusif' appliquée entre le mot de code correcteur d'erreurs et une erreur lorsqu'un algorithme de décodage associé audit mot de code correcteur d'erreurs est adapté pour déterminer ladite erreur.. Ce dispositif de traitement de données biométriques peut aussi comprendre une base de données 26 dans laquelle est stocké le premier 30 ensemble de données biométriques transformées sous une forme codée obtenue en appliquant une opération de 'ou exclusif' entre le premier ensemble de données biométriques transformées et le mot de code correcteur d'erreurs. Cette base de données 26 peut aussi stocker le mot de code correcteur d'erreurs sous une forme hachée obtenue par application d'une fonction de hachage audit mot de code correcteur d'erreurs. De plus, ce dispositif de traitement 21 peut comprendre une unité de 5 génération 25 de mot de code correcteur d'erreurs de manière aléatoire. REVENDICATIONS 1. Procédé de traitement de données biométriques relatives à une partie biologique, ledit procédé comprenant les étapes suivantes : /a/ obtenir un premier ensemble de données biométriques transformées (f(B1)) par application d'au moins une transformation irréversible à un premier ensemble de données biométriques (B1) ; /b/ obtenir un second ensemble de données biométriques transformées (f(B2)) par application de ladite transformation à un second ensemble de données biométriques (B2) ; /c/ décider si le second ensemble de données biométriques correspond au premier ensemble de données biométriques sur la base d'une comparaison entre le premier ensemble de données biométriques transformées et le second ensemble de données biométriques transformées ; dans lequel ladite comparaison est effectuée sur la base d'une représentation numérique desdits premier et second ensembles de données biométriques transformées en fonction d'un mot de code correcteur d'erreurs. 2. Procédé de traitement de données biométriques selon la revendication 1, dans lequel on obtient le premier ensemble de données biométriques transformées sous une forme codée en appliquant une opération de 'ou exclusif' entre le premier ensemble de données biométriques transformées et le mot de code correcteur d'erreur ; et dans lequel l'étape /c/ comprend les étapes suivantes : /1/ appliquer une opération de 'ou exclusif' entre le second ensemble de données biométriques transformées et le premier ensemble de données biométriques transformées sous une forme codée ; et /2/ décider que le second ensemble de données biométriques correspond au premier ensemble de données biométriques si le résultat obtenu à l'issue de l'étape /1/ est égal au résultat de l'opération de 'ou exclusif' appliquée entre le mot de code correcteur d'erreurs et une erreurlorsqu'un algorithme de décodage associé au mot de code correcteur d'erreurs est adapté pour déterminer ladite erreur. 3. Procédé de traitement de données biométriques selon la revendication 1 ou 2, dans lequel le premier ensemble de données biométriques transformées est stocké dans une base de données sous une forme codée obtenue en appliquant une opération de 'ou exclusif entre le premier ensemble de données biométriques transformées et le mot de code correcteur d'erreurs. 4. Procédé de traitement de données biométriques selon la revendication 3, dans lequel le mot de code correcteur d'erreurs est stocké dans une base de données sous une forme hachée obtenue par application d'une fonction de hachage audit mot de code correcteur d'erreurs. 5. Procédé de traitement de données biométriques selon l'une quelconque des revendications précédentes, comprenant, avant l'étape /a/, une phase d'enrôlement au cours de laquelle, d'une part, le premier ensemble de données biométriques est capturé, et, d'autre part, le mot de code correcteur d'erreurs est généré de manière aléatoire. 6. Procédé de traitement de données selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel la transformation est irréversible parce qu'elle est secrète. 7. Procédé de traitement de données selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel les premier et second ensembles de données biométriques correspondent à des données biométriques captées sur la partie biologique. 8. Procédé de traitement de données selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, dans lequel les premier et second ensembles de 30données biométriques correspondent à des données biométriques extraites à partir de données biométriques captées sur la partie biologique. 9. Procédé de traitement de données selon la revendication 1 à 6, dans lequel les premier et second ensembles de données biométriques correspondent à des données biométriques extraites à partir de données biométriques transformées obtenues par application d'une autre transformation irréversible sur des données biométriques captées sur la partie biologique. 10. Dispositif de traitement (21) de données biométriques relatives à une partie biologique, ledit dispositif comprenant : - une unité d'obtention (22) adaptée pour obtenir un premier ensemble de données biométriques transformées (f(B1)) par application d'au moins une transformation irréversible à un premier ensemble de données biométriques (B1) et un second ensemble de données biométriques transformées (f(B2)) par application de ladite transformation à un second ensemble de données biométriques ; - une unité de décision (23) adaptée pour décider si le second ensemble de données biométriques correspond au premier ensemble de données biométriques sur la base d'une comparaison entre le premier ensemble de données biométriques transformées et le second ensemble de données biométriques transformées ; ladite unité de décision comprenant des moyens adaptés pour effectuer ladite comparaison au niveau bit d'une représentation numérique desdits premier et second ensembles de données biométriques transformées en fonction d'un mot de code correcteur d'erreurs. 11. Dispositif de traitement de données biométriques selon la 30 revendication 10, comprenant en outre une unité de codage (24) adaptée pour fournir le premier ensemble de données biométriques transformées sous une forme codée en appliquant une opération de 'ou exclusif' entre le premierensemble de données biométriques transformées et le mot de code correcteur d'erreurs ; et dans lequel l'unité de décision est adaptée pour : - appliquer une opération de 'ou exclusif' entre le second 5 ensemble de données biométriques transformées et le premier ensemble de données biométriques transformées sous une forme codée ; et - décider que le second ensemble de données biométriques correspond au premier ensemble de données biométriques de référence si le résultat obtenu à l'issue de l'étape /1/ est égal au résultat de l'opération de 'ou 10 exclusif' appliquée entre le mot de code correcteur d'erreurs et une erreur lorsqu'un algorithme de décodage associé audit mot de code correcteur d'erreurs est adapté pour déterminer ladite erreur. 12. Dispositif de traitement de données biométriques selon la revendication 15 10 ou 11, comprenant en outre une base de données (26) dans laquelle est stocké le premier ensemble de données biométriques transformées sous une forme codée obtenue en appliquant une opération de 'ou exclusif' entre le premier ensemble de données biométriques transformées et le mot de code correcteur d'erreurs. 20 13. Dispositif de traitement de données biométriques selon la revendication 12, dans lequel la base de données (26) stocke le mot de code correcteur d'erreurs sous une forme hachée obtenue par application d'une fonction de hachage audit mot de code correcteur d'erreurs. 14. Dispositif de traitement de données biométriques selon l'une quelconque des revendications 10 à 13, comprenant en outre une unité de génération (25) de mot de code correcteur d'erreurs de manière aléatoire. 30 15. Système de traitement de données biométriques comprenant un dispositif de traitement de données biométriques selon l'une quelconque des revendications 10 à 14 et au moins un capteur biométrique (20) adapté pour 25fournir un ensemble de données biométriques audit dispositif de traitement de données biométriques.