Brevet FR3076251A1 — publié le 20190705

Procede de protection d'un portrait dans un document d'identite La presente invention concerne un procede de protection d'images, en particulier Ia protection des photographies d'identite pour documents de securite. Contexte Les photographies personnalisees sur des documents d'identite sont souvent falsifiees, dans Ia mesure ou elles identifient le porteur et que le but du faussaire consiste a attribuer une identite existante a une autre personne. La faussaire doit ainsi modifier le portrait d'un document d'identite authentique pour le faire coIncider avec le visage de la personne a qui est destinee le document falsifie. Les methodes utilisees sont parfois sophistiquees et la plupart du temps difficilement detectables par un oeil humain. Etat de Ia technique II existe déjà plusieurs techniques pour Ia protection du portrait d'un document 15 d'identite, a savoir le "watermarking" en terminologie anglo-saxonne, appele egalement tatouage numerique, Ia steganographie, la superposition partielle d'un hologramme sur le portrait, ou encore !Impression de guilloches. Deux families de tatouage numerique existent, les tatouages visibles et les tatouages invisibles. 20 Dans le cas d'un tatouage numerique visible, une forme (caractere, symbole, ...) est superposee a ('image elle-meme de maniere a etre visible. II s'agit d'inserer durablement un marqueur visible dans 'Image, comme par exemple une suite de caracteres ou de symboles, pour eviter sa copie ou reveler sa copie. Ainsi, n'importe 25 qui est en mesure d'identifier et de lire le tatouage numerique, sans aucun outil ou information particuliere. Or, la norme Doc 9303 redigee par !ICAO, dans la pate 3 de ('edition courante precise notamment qu' «un portrait affiche sur le document doit coexister avec le ou les traitements de finition, ce qui signifie que ces traitements ne doivent pas compromettre une vision nette du portrait affiche, et vice versa. ». Cette 30 regle rend les tatouages numeriques visibles inutilisables. 2 Dans le cas d'un tatouage numerique invisible, il s'agit de modifier certains octets de !Image numerique de maniere a pouvoir tracer l'image lors de sa circulation. Ce tatouage ne modifie en rien les caracteristiques physiques visibles de !Image. Pour 5 verifier les donnees, ii faut utiliser un procede qui est stocke dans les donnees du portrait. Une autre technique existante est Ia steganographie. Elle consiste a faire passer inapergue une image dans une autre image. Typiquement, un motif cache est insere dans le portrait a proteger. Ce motif cache est base sur un codage dependant des 10 donnees du porteur, ou un codage generique comme par exemple le nom de l'emetteur du document, ou Ia date d'emission. Deux images sont ainsi superposees, a savoir une image dite cacti& et une image dite visible. A Iteil nu !Image dite « visible » conserve ses proprietes, 'Image dite cachee etant uniquement revel& par un filtre qui sert a faire apparaitre l'image cachee. Ainsi, rien n'indique si le portrait inclut une image. Par consequent la steganographie ne permet pas de detecter facilement une contrefagon. La protection d'un portrait par un hologramme rend Ia verification de l'identite difficile en fonction des conditions d'eclairage du document. En effet, ('hologramme etant base sur les effets de diffraction de lumiere, it peut etre difficile d'analyser rapidement a !tell nu si la zone recouverte par ('hologramme correspond a l'image de la personne controlee. La protection d'un portrait par des guilloches est faite a l'etape de fabrication du document. Les guilloches sont de fines lignes de couleur qui sont disposees au niveau de Ia zone oCi le portrait va etre imprime. L'inconvenient de cette securite reside dans son utilisation exclusive avec une impression du portrait qui est faite en dessous de ces guilloches, comme la gravure laser ou la personnalisation avant fagonnage du document d'identite. Ainsi, un document d'identite sur lequel les portraits sont imprimes grace a Ia technique du re-transfert recouvrira d'eventuelles guilloches. En résumé, les differentes problematiques de protection de la photographie soulevees par l'etat de l'art ci-dessous : 3 - Recouvrement partiel du portrait sur le document d'identite, ce qui entraine une difficulte de lisibilite du portrait, alterant ainsi la comparaison du portrait avec le visage du porteur. - Limitation des attributs des securites listees a ('exception des hologrammes. En 5 effet, leur controle depend, soit de ('expertise, soit de ('utilisation d'un outil, soit de ('utilisation d'un des cinq sens. - Le tatouage numerique est une protection qui est facilement contournable car son contenu est facilement reproductible car base sur des elements simples (formes geometriques, caracteres alphabetiques, signes...) 10 Buts de l'invention L'invention a pour but general de remedier aux problemes precites et aux limitations des techniques connues de protection d'un portrait dans un document d'identite. Afin de proteger efficacement un portrait imprime ou personnalise sur un 15 document d'identite, it est necessaire de respecter certaines regles. Premierement, la securite doit conserver la lisibilite du portrait une fois celui-ci protégé et personnalise. En effet, une personne qui controle le document pourvu d'un portrait doit pouvoir avoir la certitude que le portrait imprime correspond a la personne qui pretend etre la proprietaire du document. 20 Deuxiernement, la securite doit etre detectable facilement soit par un des cinq sens, soit par un outil, soit par une expertise. L'ideal etant que la securite soit controlable par ces trois moyens. Pour detecter un motif de securite, on peut utiliser 3 niveaux de controle : - Niveau 1 : un veil exerce repere que la securite est bien presente 25 - Niveau 2 : une loupe permet de s'assurer de la regularite de la protection - Niveau 3 : dans le cas d'une forme complexe, un appareil specialise decode les informations inserees et verifie leur integrite et leur authenticite. 4 Troisiemement, it est necessaire qu'un fraudeur doive mettre en oeuvre des techniques elaborees afin de contrefaire le document d'identite, c'est-à-dire imprimer un portrait comprenant une securite compatible avec les outils de controle. L'invention a pour but de proposer une methode d'impression des portraits sur 5 les documents d'identite qui permette de prevenir plus efficacement la contrefagon et la falsification des portraits de ces documents. Cette securite doit etre de niveau 1 et pouvoir etre verifiee par Ia vue. En effet, un ceil averti peut voir des ensembles de pixels modifies. L'utilisation d'une loupe confirmera la regularite des ensembles de pixel codes dans la photo. Enfin, une 10 expertise permettra de decoder les ensembles de pixels pour s'assurer que la forme ainsi decrite correspond bien au document. L'invention doit pouvoir s'appliquer a ('ensemble des techniques d'impression de portraits sur les documents d'identite, par exemple, sans etre restreint a Ia gravure au laser, au jet d'encre, au retransfert. 15 Principe de ('invention : ('invention consiste a ajouter des formes geometriques dans le portrait lors de sa personnalisation sur un document. Cette modification est basee sur une modification de la couleur de certains pixels pour ne pas denaturer le portrait et pour permettre le controle par une personne dont ken n'est pas entrain& 20 L'invention se base sur la modification de la couleur d'un ensemble de pixels de l'image selon une forme geometrique predefinie pour ('ensemble des documents d'un merne type ou variable en fonction des donnees du porteur. Egalement, les donnees codees dans la forme peuvent etre soit chiffrees soit signees par un algorithme utilisant de Ia cryptographie. 25 La zone de l'image a proteger peut correspondre a tout ou partie du portrait. Egalement, la forme a appliquer peut etre simple (cares, grille, etoiles...) ou complexe. Quand elle est complexe, elle utilise un algorithme pour placer les pixels afin de coder les informations. 5 Plus precisement, ('invention a pour objet un procede de protection d'une image numerique d'un document de securite, caracterise en ce qu'il comporte des &apes consistant a : (1) lire l'image numerique a proteger ; 5 (2) selectionner dans l'image une zone a proteger ; (3) collecter des donnees binaires a inserer dans la zone de l'image a proteger ; (6) convertir lesdites donnees en base 4 ; (7) generer a partir des donnees en base 4, une forme material's& par des pixels en noir et blanc ; 10 (8) parametrer une table de correspondance entre les pixels en noir et blanc et des pixels de differentes couleurs ; (9) generer une forme modifiee, en remplagant les pixels en noir et blanc par des pixels de couleur en suivant la table de correspondance de l'etape (8) ; (10) remplacer les pixels de la zone a proteger de l'image, issue de l'etape (2), 15 par les pixels de la forme modifiee en (9) ; (11) sauvegarder l'image obtenue, comprenant les pixels de la forme modifiee. Selon un mode de realisation avantageux du procede, it comporte en outre une etape (4) consistant a signer les donnees a securiser issues de l'etape (3). Selon un mode de realisation avantageux du procede, it comporte une etape 20 de chiffrement des donnees a securiser issues de l'etape (3). Le procede selon ('invention sera mieux compris en relation avec la figure 1 qui represente un organigramme des &apes du procede, qui sera mis en oeuvre a ('aide d'une application logicielle executee sur un ordinateur. L'etape 1 consiste a choisir l'image a proteger, par exemple un portrait, dans 25 une bibliotheque, et a lire et charger l'image en memoire pour que ('application puisse y acceder. 6 En 2, on choisit un point de reference dans l'image, correspondant a Ia zone a proteger. II peut s'agir soit d'un point defini par ses coordonnees (x,y), soit un point caracteristique de l'image. Dans le cas ou l'image est un portrait, un element caracteristique peut etre par exemple le coin gauche de Ia bouche, ou le coin gauche 5 de roan gauche, etc. En 3, on collecte un ensemble de donnees qui doivent etre utilisees dans les stapes suivantes. II peut s'agir de donnees relatives a une personne (nom, prenom, date de naissance, ...) ou a un document (date de fin de validite, date de creation, om de l'emetteur, ...). 10 L'etape 4 est une etape optionnelle de signature des donnees collectees l'etape 3. Elle est realisee suivant les standards en vigueurs grace a une cle symetrique RSA ou ECC dont la longueur peut varier. Le resultat est un vecteur de bits en base 2 dont la longueur est paire et proportionnelle a la longueur de Ia cle utilisee. L'etape 5 est une etape optionnelle de chiffrement des donnees collectees 15 l'etape 3. Le chiffrement des donnees peut etre realise par une cle asymetrique RSA ou ECC appartenant au proprietaire de !Image ou a ('aide d'une cle symetrique AES ou 3DES. Le resultat est un vecteur de bits en base 2 dont Ia longueur est paire et proportionnelle a la longueur de la cle utilisee. En 6, le resultat de ['operation cryptographique de l'etape 4 ou 5 ou de 20 ('acquisition des donnees real's& en etape 3 est traduit en base 4 suivant le tableau suivant : Base 2 00 01 10 11 Base 4 0 1 2 3 En 7, le vecteur code en base 4 est transforms des pixels ou ensembles de pixels suivant la methode suivante : 7 Base 4 0 1 2 3 Pixels I- - -1 -I -I -I I I I I I i_ _ _I _I Le principe consiste a creer une figure constituee de pixels afin de representer le codage dans un espace a deux dimensions. Dans le tableau, le carre de base fait 3 pixels sur 3 pixels. Cette dimension peut etre adapt& selon la definition de I'image. Pour representer le 0 aucun pixel n'est colorie dans le came. Pour representer le 1, les 3 pixels du bas du carre sont colories. Pour representer le 2, les pixels de gauche sont colories et pour la representation du 3, les pixels du bas et de la gauche sont colories. On donne dans le tableau ci-dessous un exemple concret de traitement : Resultat des &ape5 precedentes (3, 4 OL 5) 101101011011010101010001110010000011 Resultat de la 231123111101302003 conversion en base 4 selon l'etape 6 Resultat de la 1 LJ L..1. 1 L. conversion en une forme selon l'etape 7 L'etape 8 consiste a etablir une table de correspondance de couleurs afin de rendre la forme issue de l'etape 7 interpretable en cas de controle. En effet, si les pixels de la forme alternent noir et blanc, it ne sera pas possible de distinguer les pixels noirs des pixels blancs. Pour chaque couleur de pixel noir ou blanc, it est imperatif de choisir une autre couleur pour rendre la forme lisible. Le choix des correspondances de couleurs de cette table est arbitraire. Deux exemples de correspondances sont donnes dans le tableau ci-dessous. 8 Exemple de table de Le noir ou le blanc sont mis en correspondance avec deux autres couleurs : le noir devient gris fonce, le blanc devient gris clair correspondance Autre exemple de table de correspondance Le noir ou le blanc sont mis en correspondance avec deux autres couleurs : le noir devient gris clair, le blanc devient gris fonce A l'etape 9, a partir du point choisi a l'etape 2 et de la table de correspondance definie en 8, la forme est projetee sur l'image. Cette projection definit un ensemble de points de !Image. Pour chaque pixel de Ia forme, la couleur du pixel de l'image correspondant est modifiee selon Ia table de correspondance definie en 8. Ainsi, la couleur de chaque pixel de la forme est modifiee en fonction de la couleur du pixel de !Image correspondant. Afin d'illustrer les propos l'exemple simple est detaille ci-dessous. Table de correspondance (etape 8) Le noir ou le blanc sont mis en correspondance avec deux autres couleurs Forme obtenue selon l'etape 7 La forme definie a l'etape 7 est rappelee ici : I I L Image a proteger Faisons l'hypothese que l'image est composee de blocs de 3*3 pixels de couleur noire ou blanche alternativement, comme dans I'exemple ci-dessous: Conversion des pixels de la forme, selon l'etape 9 En application de Ia table de correspondance de l'etape 8, la couleur des pixels de Ia forme est modifiee comme suit: On obtient donc une forme avec des couleurs modifiees. Dans retape 10, la forme modifiee dans l'etape 9 est superposee avec l'image lue a l'etape 1 a partir du point dein' a l'etape 2. Exemple : Image Image acquise en etape 1 : 9 Conversion des pixels de la forme selon l'etape 9 Forme definie en etape 9 : , I ,,. Image Le resultat du remplacement des pixels de !Image par ceux de la forme est illustre ci-dessous : modifiee selon l'etape 10 MP 1 Ul II PP L'etape 11 consiste a sauvegarder ('image modifiee obtenue a ('issue de l'etape 10. Cette image modifiee integrant une forme de securite peut alors etre imprimee sur un document d'identite, sur une etiquette ou sur tout autre produit susceptible d'être trace et control& L'image est ainsi protegee contre d'eventuelles falsifications ou contrefagons. Avantages de ('invention L'invention atteint les buts fixes. Elle permet de prevenir plus efficacement la contrefagon ou la falsification de photos ou portraits dans des documents, en particulier des documents de securite tels que les passeports, cartes d'identite REVENDICATIONS1 - Procede de protection d'une image numerique d'un document de securite, caracterise en ce qu'il comporte des &apes consistant a : (1) lire l'image numerique a proteger ; (2) selectionner dans l'image une zone a proteger ; (3) collecter des donnees binaires a inserer dans la zone de l'image a proteger ; (6) convertir lesdites donnees en base 4 ; (7) generer a partir des donnees en base 4, une forme materialisee par des io pixels en noir et blanc ; (8) parametrer une table de correspondance entre les pixels en noir et blanc et des pixels de differentes couleurs ; (9) generer une forme modifiee, en remplagant les pixels en noir et blanc par des pixels de couleur en suivant Ia table de correspondance de l'etape (8) ; 15 (10) remplacer les pixels de Ia zone a proteger de l'image, issue de l'etape (2), par les pixels de la forme modifiee en (9) ; (11) sauvegarder l'image obtenue, comprenant les pixels de la forme modifiee. 2 - Procede selon la revendication 1, caracterise en ce qu'il comporte en outre 20 une etape (4) consistant a signer les donnees a securiser issues de l'etape (3). 3 - Procede selon l'une quelconque des revendications precedentes, caracterise en ce qu'il comporte une etape de chiffrement des donnees a securiser issues de l'etape (3). 25