Brevet FR3131645A1 — publié le 20230707

L'invention concerne un dispositif biométrique (10) pour la réalisation de transactions électroniques, comportant d’une part une carte à puce (12) pourvue d’un corps de carte intégrant un module microélectronique comportant un microprocesseur et une mémoire pour stocker des informations d’identification du titulaire de la carte à puce, caractérisé en ce qu’il comporte d’autre part un porte-carte (11) configuré pour recevoir ladite carte à puce (12), et ledit porte-carte (11) comportant un capteur biométrique (13) apte à capter une information biométrique d’un utilisateur du dispositif (10), et une interface de communication configurée pour transmettre ladite information biométrique au module microélectronique (3) de la carte à puce. Figure pour l’abrégé : figure 5B Dispositif biométrique de transaction par carte à puce L’invention concerne les systèmes pour la réalisation de transactions électroniques par carte à puce sécurisées par des informations biométriques du porteur de la carte à puce. Les transactions électroniques visées peuvent être de toute nature, comme les transactions de paiement, de transfert d’argent ou de valeurs, d’accès physique ou d’identification numérique, mais à titre d’exemple non limitatif, l’invention sera décrite plus particulièrement en liaison avec des transactions électroniques de paiement par carte à puce, qu’il s’agisse d’une carte à puce à fonctionnement par contact avec un lecteur de carte à puce, d’une carte à puce à fonctionnement sans contact, ou d’une carte à puce duale à fonctionnement mixte à contact et sans contact. État de la technique La plupart des cartes à puce sans contact ou des cartes à puce duales à fonctionnement mixte à contact et sans contact connues comportent un corps de carte, un module électronique inséré dans une cavité du corps de carte et pourvu d’une puce microélectronique, et une antenne disposée dans le corps de carte. Celle-ci est soit galvaniquement connectée à des plots de sortie de la puce microélectronique, soit couplée inductivement à une antenne plus petite directement intégrée au module électronique de la carte à puce. Dans les deux configurations, l’antenne du corps de carte permet une communication par voie radiofréquence avec l’antenne d’un lecteur de carte à puce. Alternativement, il existe des cartes à puce à fonctionnement purement à contact, et dont le corps de carte ou le module électronique ne comporte pas d’antenne. Dans un certain nombre d’applications, il est devenu nécessaire d’intégrer à la carte à puce un ou plusieurs modules électroniques complémentaires par rapport au module principal, par exemple pour l'intégration de capteurs biométriques susceptibles de collecter des informations biométriques et de les transmettre au module principal à des fins d’identification biométrique de l’utilisateur de la carte à puce. Cela est particulièrement vrai dans le domaine des paiements par carte bancaire, qui nécessitent une sécurisation poussée par une authentification forte à deux facteurs afin de minimiser les paiements frauduleux. Dans le cas du paiement par contact avec détection d’une « Carte Présente » (CP) dans le lecteur, on utilise un code PIN stocké dans la carte et qui permet de sécuriser les transactions par contact. En ce qui concerne les transactions sans contact, le moyen de sécurisation utilisé actuellement est la demande d’introduction d'un code PIN uniquement à partir d'un certain nombre de transactions ou à partir d’un plafond de montant de la transaction (fixé à 50€ en France), ce qui limite l'impact financier d’une fraude éventuelle. Le taux de fraude constaté en paiement par contact est de l’ordre de 0.01% des transactions, alors que celui constaté pour les transactions sans contact est supérieur, de l’ordre de 0.02%. Afin de limiter les cas de fraude dans des transactions de paiement sans contact utilisant des cartes à puce traditionnelles, on a introduit de nouvelles cartes bancaires, à savoir des cartes bancaires biométriques possédant un capteur biométrique. Ces cartes biométriques répondent au besoin d'authentification forte à deux facteurs et peuvent permettre de supprimer le plafond limitant le montant des transactions. Toutefois, l'ajout de cette fonction biométrique dans les cartes à puce entraine une complexité accrue de la structure de ces cartes et de leur utilisation, bien supérieure à celles des cartes à puce traditionnelles. Ainsi, l’introduction de la fonction biométrique a nécessité jusqu’à présent l’intégration dans le corps de carte d’un module biométrique distinct du module principal, notamment un capteur d’empreintes digitales, ainsi que d’une interface de signalisation par exemple sous la forme de LEDs permettant de guider l’utilisateur de la carte dans le cadre de l’exécution d’une transaction sécurisée par la fonction biométrique. Cette intégration d’un module biométrique entraine un surcout et peut restreindre la fiabilité de la carte à puce dans le temps. Par ailleurs, il a été prouvé que la performance et la sécurité du système dépendent de la surface du capteur d’empreintes digitales. Plus cette surface est importante et plus fiable est la reconnaissance des minuties. Cette performance est exprimée à l'aide de deux taux d'erreur, à savoir FAR et FRR, acronymes pour « False Acceptance Rate » et « False Rejection Rate » en terminologie anglo-saxonne. Le taux FAR est le pourcentage d'identification dans lequel des personnes non autorisées sont incorrectement acceptées pour l’exécution d’une transaction avec la carte à puce biométrique. Le taux FRR est le pourcentage d'identification dans lequel des personnes normalement autorisées sont incorrectement rejetées pour l’exécution d’une transaction. Ces deux taux varient de manière opposée, quand FAR diminue, FRR augmente. Selon la norme ISO 17839, le capteur biométrique doit avoir une surface minimale de 169 mm 2 (13x13 mm 2 ) pour assurer une précision correcte de l’empreinte biométrique, mais elle ne peut pas non plus avoir une surface trop importante pour des questions d'assemblage du capteur biométrique sur la carte et de respect des normes de résistance de la carte à puce à la flexion, qui en pratique limitent la surface du capteur biométrique. L’utilisation d’une telle carte biométrique à capteur d'empreinte digitale conforme à l’état de la technique est alors la suivante. La première opération que l'usager doit réaliser quand il reçoit sa carte biométrique est l’opération dite d’enrôlement biométrique, à savoir la capture et le stockage sécurisés de son empreinte digitale qui devra servir d’empreinte de référence dans les transactions avec la carte biométrique. Pour cela, quatre options sont actuellement proposées, à savoir un enrôlement au sein d’une agence bancaire, ou sur un terminal de paiement chez un commerçant, ou encore chez soi avec un équipement électronique d'enrôlement spécifique tel qu’un lecteur fourni avec la carte à puce, ou encore l’enrôlement à l’aide d’une application sur un smartphone compatible avec le protocole NFC. Le code PIN de la carte à puce est alors nécessaire lors du premier paiement pour activer la biométrie. Toutes ces options d’enrôlement avec les cartes biométriques connues présentent des inconvénients, donc certains sont exposés ci-dessous. Ainsi, l’enrôlement en agence bancaire impose au titulaire de la carte de se déplacer en agence pendant les heures d'ouverture de celle-ci. Ceci est chronophage, et en outre n’est pas possible pour les banques en ligne qui sont dépourvues d’agences. L’enrôlement sur un terminal de paiement nécessite de positionner un doigt plusieurs fois sur le capteur biométrique de la carte à puce insérée dans le terminal de paiement. Cela peut donc prendre plusieurs minutes, qu’il s’agisse d’un enrôlement chez soi sur un terminal personnel, ou d’un enrôlement sur le terminal d’un commerçant. Dans ce dernier cas, cette opération d’enrôlement peut notamment générer une file d’attente en caisse en cas d’affluence. L’enrôlement chez soi avec utilisation d'un équipement électronique dédié qui ne sert qu'une fois pose des problèmes écologiques, cet équipement à usage unique étant ensuite perdu. Dans le cas où l’utilisateur possède plusieurs cartes de paiement, il recevra autant d'équipements d'enrôlement que de cartes de paiement, ce qui augmentera l’impact environnemental du problème. Enfin, l’enrôlement à l’aide d’une application pour smartphone en liaison NFC avec la carte biométrique nécessite d’une part d'installer une application spécifique, avec laquelle tous les smartphones ne sont pas compatibles, et d’autre part demande des manipulations répétées du smartphone et de la carte biométrique afin de lire plusieurs fois les minuties de l’empreinte digitale. But de l’invention Un but général de l’invention est par conséquent de proposer un nouveau dispositif biométrique pour la réalisation de transactions à l’aide d’une carte à puce, notamment des transactions de paiement, qui soit apte à éliminer les inconvénients liés aux cartes à puce biométriques connues. Un autre but de l’invention est de proposer un dispositif biométrique utilisant des cartes à puce aussi fiables et peu couteuses que les cartes à puce à contact, sans contact ou duales connues. Un autre but de l’invention est de proposer un dispositif biométrique avec lequel l’opération d’enrôlement de l’empreinte biométrique de l’utilisateur soit beaucoup plus simple qu’avec les cartes à puce biométriques connues. Un autre but de l’invention est de proposer un dispositif de transaction à sécurisation biométrique qui soit évolutif et aisé à adapter à une grande variété de cas d’usage. Dans son principe, l’invention consiste à délocaliser le capteur biométrique de la carte à puce, notamment de la carte bancaire, vers un objet annexe, à savoir un porte-carte pourvu d’un moyen de communication à contact ou sans contact avec la carte à puce. Ce porte-carte biométrique permet donc l'enrôlement et la sécurisation des transactions de paiement par carte sans contact tout en conservant une carte à puce traditionnelle dépourvue de tout capteur biométrique, soit une carte à puce à contact, sans contact, ou à fonctionnement dual à contact et sans contact. Le dispositif porte-carte a donc deux fonctions en relation avec une transaction, à savoir l'enrôlement de la biométrie du porteur dans la carte à puce, et l'authentification forte du porteur par biométrie lors de la transaction, notamment une transaction de paiement. L’invention porte par conséquent sur un dispositif biométrique pour la réalisation de transactions électroniques, comportant d’une part une carte à puce pourvue d’un corps de carte intégrant un module microélectronique comportant un microprocesseur et une mémoire pour stocker des informations d’identification du titulaire de la carte à puce, caractérisé en ce qu’il comporte d’autre part un porte-carte configuré pour recevoir ladite carte à puce, et ledit porte-carte comportant un capteur biométrique apte à capter une information biométrique d’un utilisateur du dispositif, et une interface de communication configurée pour transmettre ladite information biométrique au module microélectronique de la carte à puce. La fonction de capture d’empreinte biométrique est donc déportée sur le porte-carte, ce qui permet notamment d’en augmenter la taille, la performance et la fiabilité dans le temps. Selon un mode de réalisation de base, ledit porte-carte comporte un microcontrôleur recevant l’information biométrique du capteur biométrique, une interface utilisateur apte à indiquer à l’utilisateur le statut des échanges d’information entre ladite carte à puce et ledit porte-carte, et une source d’énergie alimentant électriquement le capteur biométrique, le microcontrôleur, et l’interface utilisateur. Selon un mode de réalisation, la carte à puce est une carte à contact pourvue d’une interface à contacts selon la norme ISO 7816-1 et le porte-carte comporte une interface à contacts apte à engager de façon galvanique les contacts de l’interface à contacts de la carte à puce. Selon une variante de réalisation, la carte à puce est une carte à fonctionnement sans contact ou à fonctionnement dual à contact et sans contact, comportant une antenne connectée à une interface de communication sans contact du module microélectronique, et le porte-carte comporte une antenne connectée au microcontrôleur du porte-carte et qui est apte à être positionnée en couplage inductif avec l’antenne de la carte à puce. Selon des options de réalisation, la source d’énergie du porte-carte est prise parmi une batterie ou un super condensateur susceptible d’être connecté de manière filaire à un dispositif d’alimentation externe, ou une cellule photovoltaïque, ou une antenne susceptible d’être couplée inductivement à un dispositif d’alimentation sans contact externe. De préférence, afin de positionner facilement la carte à puce sur le porte-carte, celui-ci possède sur sa face avant un moyen de guidage ou de rétention de la carte à puce. Selon un mode de réalisation, ledit moyen de guidage ou de rétention de la carte à puce est constitué par un couvercle délimitant une fente dans laquelle s’insère la carte à puce, et le capteur biométrique est situé sur la face externe dudit couvercle. Selon une variante de réalisation, ledit moyen de guidage ou de rétention de la carte à puce est constitué par une glissière périphérique aménagée sur au moins deux côtés du porte-carte et dans laquelle s’insère la carte à puce, et le capteur biométrique du porte-carte est dans ce cas situé sur la face arrière du porte-carte. De préférence, la surface utile du capteur biométrique du porte-carte est supérieure à 169 mm 2 . Selon un mode de réalisation, le porte-carte est fixé à plusieurs cartes à puce articulées entre elles en éventail et articulées par rapport au porte-carte. Selon un mode de réalisation, le porte-carte est configuré en forme de portefeuille, ou est intégré à un accessoire tel qu’une coque de téléphone portable. Selon un mode de réalisation, au moins l’une des faces du porte-carte comporte un marquage publicitaire ou décoratif. Selon une variante plus évoluée du dispositif biométrique, le porte-carte comporte en outre un module de communication radiofréquence apte à établir une liaison de type BLE entre le porte-carte et un ordinateur ou un smartphone distant, ou avec un autre dispositif biométrique du même type. Selon un autre mode de réalisation, le porte-carte comporte en outre une mémoire sécurisée apte à stocker un portefeuille de monnaies ou valeurs électroniques. L’invention a également pour objet l’utilisation d’un système constitué d’un dispositif biométrique tel que décrit plus haut et d’un lecteur sans contact de carte à puce, dans laquelle ledit lecteur sans contact est utilisé pour alimenter électriquement une carte à puce sans contact par couplage inductif entre le lecteur sans contact et ladite carte à puce, et pour alimenter électriquement le porte-carte par contact galvanique entre la carte à puce et le porte-carte. L’invention a également pour objet l’utilisation d’un système constitué d’un dispositif biométrique tel que décrit plus haut et d’un lecteur sans contact de carte à puce, dans laquelle ledit lecteur sans contact est utilisé pour alimenter électriquement une carte à puce sans contact et le porte-carte par couplage inductif entre le lecteur sans contact, le porte-carte et la carte à puce. L’invention a enfin pour objet un procédé de réalisation par un utilisateur d’une transaction électronique entre un lecteur NFC d’un système de transaction par cartes à puce et un dispositif biométrique tel que décrit plus haut, caractérisé en ce qu’il comporte des étapes consistant à : dans une phase préliminaire d’enrôlement de l’utilisateur, positionner une carte à puce de l’utilisateur sur le porte-carte, apposer un doigt de l’utilisateur sur le capteur biométrique du porte-carte de façon à capter par le porte-carte une empreinte biométrique de référence de l’utilisateur, puis transmettre cette empreinte biométrique de référence du porte-carte à la carte à puce et la stocker dans une mémoire de la carte à puce; dans une phase d’exécution d’une transaction électronique, positionner sur le porte-carte la carte à puce contenant l’empreinte biométrique de référence et un microprogramme d’exécution de transactions électroniques, puis apposer le doigt de l’utilisateur sur le capteur biométrique du porte-carte de façon à capter et transmettre à la carte à puce une empreinte biométrique de transaction ; comparer par le microprogramme de la carte à puce l’empreinte biométrique de référence et l’empreinte biométrique de transaction, et en cas de correspondance des deux empreintes biométriques, autoriser l’exécution par le microprogramme de la carte à puce de la transaction électronique entre la carte à puce et le lecteur NFC. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description détaillée effectuée dans le cadre de l’application de l’invention à une carte à puce, et des dessins annexés dans lesquels : La représente de façon schématique une carte à puce biométrique conforme à l’état de la technique. Les figures 2A à 2E représentent plusieurs vues des composants d’un premier mode de réalisation du dispositif selon l’invention. Les figures 3A, 3B, 3C représentent respectivement des vues en plan, en coupe et en perspective d’un dispositif selon l’invention, formé par une carte à puce insérée dans le porte-carte. La représente en vue de dessus d’un premier mode de réalisation du porte-carte du dispositif selon l’invention. La représente en vue de dessous d’un second mode de réalisation du porte-carte du dispositif selon l’invention. Les figures 5A et 5B représentent en vue en perspective deux modes de réalisation du dispositif selon l’invention. La représente un comparatif des opérations à mener dans le cadre d’une transaction de paiement avec une carte à puce biométrique conforme à l’état de la technique, et avec un dispositif de paiement conforme à l’invention. La représente de façon schématique une version de base du dispositif selon l’invention, en phase d’enrôlement, avant insertion d’une carte à puce à contact dans le lecteur porte-carte. La représente le dispositif de la , après insertion partielle de la carte à puce dans le porte-carte. La représente une variante du dispositif de la . La représente un premier mode de réalisation du dispositif selon l’invention, en phase d’utilisation pour la réalisation d’une transaction de paiement entre une carte bancaire et un lecteur externe. La représente un second mode de réalisation du dispositif selon l’invention, en phase d’utilisation pour la réalisation d’une transaction de paiement entre une carte bancaire et un lecteur externe. La représente un troisième mode de réalisation du dispositif selon l’invention, en phase d’utilisation pour la réalisation d’une transaction de paiement entre une carte bancaire et un lecteur externe. La représente un quatrième mode de réalisation du dispositif selon l’invention, en phase d’utilisation pour la réalisation d’une transaction de paiement entre une carte bancaire et un lecteur externe. La représente un mode de réalisation du dispositif selon l’invention, adapté à la réalisation de transactions de paiement en mode CNP (« Card Not Present ») à l’aide d’une liaison de type « Bluetooth » ou équivalent entre le dispositif biométrique selon l’invention et un ordinateur ou smartphone distant. La représente de façon schématique l’utilisation de deux dispositifs selon l’invention, pour réaliser une transaction de transfert d’argent ou de valeurs entre deux cartes à puce. La représente un mode de réalisation du dispositif selon l’invention, adapté à la réalisation de transactions entre un portefeuille électronique sécurisé et un ordinateur ou smartphone. Dispositif biométrique (10) pour la réalisation de transactions électroniques, comportant d’une part une carte à puce (12) pourvue d’un corps de carte intégrant un module microélectronique (3) comportant un microprocesseur et une mémoire pour stocker des informations d’identification du titulaire de la carte à puce, caractérisé en ce qu’il comporte d’autre part un porte-carte (11) configuré pour recevoir ladite carte à puce (12), et ledit porte-carte (11) comportant un capteur biométrique (13) apte à capter une information biométrique d’un utilisateur du dispositif (10), et une interface de communication configurée pour transmettre ladite information biométrique au module microélectronique (3) de la carte à puce. Dispositif biométrique (10) selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit porte-carte (11) comporte un microcontrôleur (19) recevant l’information biométrique du capteur biométrique (13), une interface utilisateur (22) apte à indiquer à l’utilisateur le statut des échanges d’information entre ladite carte à puce (12) et ledit porte-carte (11), et une source d’énergie (18) alimentant électriquement le capteur biométrique (13), le microcontrôleur (19), et l’interface utilisateur (22). Dispositif biométrique (10) selon la revendication 2, caractérisé en ce que la carte à puce (12) est une carte à contact pourvue d’une interface à contacts selon la norme ISO 7816-1 et en ce que le porte-carte (11) comporte une interface à contacts apte à engager de façon galvanique les contacts de l’interface à contacts de la carte à puce (12). Dispositif biométrique (10) selon la revendication 2, caractérisé en ce que la carte à puce (12) est une carte à fonctionnement sans contact ou à fonctionnement dual à contact et sans contact, comportant une antenne connectée à une interface de communication sans contact du module microélectronique (3), et en ce que le porte-carte (11) comporte une antenne connectée au microcontrôleur (19) du porte-carte (11) et apte à être positionnée en couplage inductif avec l’antenne de la carte à puce (12). Dispositif biométrique (10) selon l’une des revendications 2 à 4, caractérisé en ce que la source d’énergie (18) du porte-carte (11) est prise parmi une batterie ou un super condensateur susceptible d’être connecté de manière filaire à un dispositif d’alimentation externe, une cellule photovoltaïque, ou une antenne (23) susceptible d’être couplée inductivement à un dispositif d’alimentation sans contact externe. Dispositif biométrique (10) selon l’une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que le porte-carte (11) possède sur sa face avant un moyen (15) de guidage ou de rétention de la carte à puce (12). Dispositif biométrique (10) selon la revendication 6, caractérisé en ce que ledit moyen (15) de guidage ou de rétention de la carte à puce (12) est constitué par un couvercle (15) délimitant une fente (16) dans laquelle s’insère la carte à puce (12), et en ce que le capteur biométrique (13) est situé sur la face externe du couvercle (15). Dispositif biométrique (10) selon la revendication 6, caractérisé en ce que ledit moyen (15) de guidage ou de rétention de la carte à puce (12) est constitué par une glissière périphérique aménagée sur au moins deux côtés du porte-carte et dans laquelle s’insère la carte à puce (12), et en ce que le capteur biométrique (13) du porte-carte (11) est situé sur la face arrière du porte-carte (11). Dispositif biométrique (10) selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la surface utile du capteur biométrique (13) du porte-carte (11) est supérieure à 169 mm 2 . Dispositif biométrique (10) selon l’une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le porte-carte (11) est fixé à plusieurs cartes à puce (12) articulées entre elles en éventail. Dispositif biométrique (10) selon l’une des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que le porte-carte (11) est configuré en forme de portefeuille ou est intégré à un accessoire tel qu’une coque de téléphone portable. Dispositif biométrique (10) selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le porte-carte (11) comporte en outre un module de communication radiofréquence (24), apte à établir une liaison de type BLE entre le porte-carte (11) et un ordinateur (26) ou un smartphone (27) distant, ou avec un autre dispositif biométrique (10). Dispositif biométrique (10) selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu’il comporte en outre une mémoire sécurisée (27) apte à stocker un portefeuille de monnaies ou valeurs électroniques. Utilisation d’un système constitué d’un dispositif biométrique (10) selon l’une quelconque des revendications précédentes et d’un lecteur sans contact (30) de carte à puce, dans laquelle ledit lecteur sans contact (30) est utilisé pour alimenter électriquement une carte à puce (12) sans contact par couplage inductif entre le lecteur sans contact (30) et ladite carte à puce, et pour alimenter électriquement le porte-carte (11) par contact galvanique entre la carte à puce (12) et le porte-carte (11). Utilisation d’un système constitué d’un dispositif biométrique (10) selon l’une quelconque des revendications 1 à 13 et d’un lecteur sans contact (30) de carte à puce, dans laquelle ledit lecteur sans contact (30) est utilisé pour alimenter électriquement une carte à puce sans contact (12) et le porte-carte (11) par couplage inductif entre le lecteur sans contact (30), le porte-carte (11) et la carte à puce (12). Procédé de réalisation par un utilisateur d’une transaction électronique entre un lecteur NFC (30) d’un système de transaction par cartes à puce et un dispositif biométrique (10) selon l’une quelconque des revendications 1 à 13, caractérisé en ce qu’il comporte des étapes consistant à : - dans une phase préliminaire d’enrôlement de l’utilisateur, positionner une carte à puce (12) de l’utilisateur sur le porte-carte (11), apposer un doigt de l’utilisateur sur le capteur biométrique (13) du porte-carte (11) de façon à capter par le porte-carte (11) une empreinte biométrique de référence de l’utilisateur, puis transmettre cette empreinte biométrique de référence du porte-carte (11) à la carte à puce (12) et la stocker dans une mémoire de la carte à puce (12) ; - dans une phase d’exécution d’une transaction électronique, positionner sur le porte-carte (11) la carte à puce (12) contenant l’empreinte biométrique de référence et un microprogramme d’exécution de transactions électroniques, puis apposer le doigt de l’utilisateur sur le capteur biométrique (13) du porte-carte (11) de façon à capter et transmettre à la carte à puce (12) une empreinte biométrique de transaction ; - comparer par le microprogramme de la carte à puce (12) l’empreinte biométrique de référence et l’empreinte biométrique de transaction, et en cas de correspondance des deux empreintes biométriques, autoriser l’exécution par le microprogramme de la carte à puce (12) de la transaction électronique entre la carte à puce (12) et le lecteur NFC (30).