Brevet FR3145820A1 — publié le 20240816

L’invention concerne une carte à puce (100) configurée pour pouvoir effectuer des transactions bancaires sans contact, comprenant : • un support comprenant une face recto comprenant des données nominatives relatives au porteur de la carte et une face verso, • un module (110) comprenant un élément sécurisé (111) dans lequel est enregistré un code secret (PIN), • une antenne (160). Elle est essentiellement caractérisée en ce qu’elle comprend en outre : • un transducteur optoélectronique (150), relié électriquement à l’élément sécurisé (111) et alimenté électriquement par l’antenne (160). Carte à puce à transducteur optoélectronique. L’invention concerne le domaine des transactions de paiement en mode sans contact. Au sens de la présente invention, la carte à puce est une carte bancaire. Dans le monde des cartes de paiement, les transactions sont classées en deux groupes principaux : le groupe « carte présente », ou CP, et le groupe « carte non présente », ou CNP. Une transaction CNP est effectuée par exemple lorsque l’acheteur et le vendeur sont distants l’un de l’autre, par exemple lors d’une transaction en ligne. Une transaction CP est effectuée par exemple lorsque l’acheteur, porteur d’un moyen de paiement, par exemple une carte bancaire ou une application de paiement sur smartphone, et le vendeur sont présents au même endroit. Par exemple, un paiement sur un terminal de paiement par un smartphone sur lequel est installé une application de paiement est un paiement CP alors que la carte à puce n’est pas présente. En fait, une transaction CP capture des détails de la transaction de manière automatique, à l’inverse d’une transaction CNP. La transaction peut être effectuée selon deux modes principaux : Avec contact, par insertion de la carte bancaire dans un terminal, en général avec saisie et vérification du code PIN, Sans contact, grâce à un lecteur sans contact. La présente invention concerne particulièrement les transactions de paiement de type CP en mode sans contact avec une carte. Dans ce domaine, certaines transactions sont possibles sans saisie et vérification du code PIN mais dans ce cas il existe généralement un plafond de paiement, afin de limiter les risques en cas de perte ou de vol de la carte bancaire. Dans d’autres cas, le code PIN peut être demandé au porteur. Il s’agit de transactions CP en mode sans contact avec une carte, dits « PIN en ligne ». Le code PIN doit alors être saisi sur un terminal. Typiquement, le terminal est un terminal de paiement, dit POS, acronyme de « Point Of Sale » par anglicisme ou TPE pour Terminal de Paiement Electronique. Le code PIN est alors stocké temporairement et vérifié non pas sur la carte mais à distance dans une base de données sécurisée, par comparaison à un PIN de référence stocké dans celle-ci. La solution PIN en ligne permet d’augmenter, voire de supprimer, le plafond de paiement mis en œuvre pour les transactions sans saisie et vérification du code PIN. Cependant, la solution PIN en ligne présente un certain nombre de contraintes, parmi lesquelles la nécessité de mettre à jour les logiciels des terminaux de paiement et d’organiser la sécurisation de la vérification du code PIN en ligne ainsi que le stockage sécurisé des codes PIN de référence. En outre, en termes d’expérience utilisateur, la saisie du code PIN sur un terminal de paiement est contradictoire avec la fonction sans contact. Enfin, l’utilisation d’un même terminal de paiement par une multiplicité d’individus peut également poser des questions sanitaires. La présente invention vise à améliorer cet état de fait. Dans ce contexte, la présente invention concerne selon un premier de ses objets, une carte à puce configurée pour pouvoir effectuer des transactions bancaires sans contact, comprenant : • un support comprenant une face recto comprenant souvent des données nominatives relatives au porteur de la carte et une face verso, • un module comprenant un élément sécurisé dans lequel est enregistré un code secret (PIN), • une antenne. Elle est essentiellement caractérisée en ce qu’elle comprend en outre : • un transducteur optoélectronique, relié électriquement à l’élément sécurisé. Le transducteur optoélectronique peut être alimenté électriquement par une source d’énergie électrique, par exemple par l’antenne, par une sortie Vcc de l’élément sécurisé ou d’un autre microcontrôleur, etc. On peut prévoir que le transducteur optoélectronique émet un signal de sortie analogique, la carte comprenant en outre un convertisseur analogique-numérique, configuré pour convertir le signal analogique de sortie du transducteur optoélectronique en un signal numérique envoyé à l’élément sécurisé. On peut prévoir en outre une résistance montée en série avec le transducteur optoélectronique, configurée pour saturer celui-ci. On peut prévoir que le transducteur optoélectronique est accessible par la face recto ou par la face verso de la carte, les dimensions de surface du transducteur optoélectronique étant inférieures à 1 cm², de sorte que celui-ci peut être obturé par un doigt adulte. On peut prévoir que le transducteur optoélectronique est une photodiode ou un phototransistor. Le transducteur optoélectronique génère un signal de sortie dont le courant est proportionnel au nombre de photons reçus. Ainsi, lorsque le transducteur optoélectronique est obturé temporairement et alimenté électriquement, le signal de sortie dudit transducteur optoélectronique présente la forme d’un pic respectif à chaque obturation, On peut prévoir que l’élément sécurisé est configuré pour détecter un ensemble de pics dudit signal de sortie dont la valeur en courant est au-delà d’un seuil dont la valeur est prédéterminée, dans une fenêtre de temps prédéterminée, le seuil étant constant ou adaptatif. On peut prévoir que l’élément sécurisé est configuré pour déterminer la séquence de pics comprise dans la fenêtre de temps prédéterminée, la séquence de pics étant définie par au moins l’une des caractéristiques des pics suivantes : • le nombre de pics consécutifs ; • la durée de chaque pic ; • l’intervalle de temps entre deux pics consécutifs. On peut prévoir que l’élément sécurisé est configuré pour : • Générer un code numérique candidat, ledit code numérique candidat étant fonction de la séquence de pics déterminée ; • comparer le code candidat au code secret (PIN) ; et • émettre un signal représentatif du résultat de la comparaison. De préférence ledit signal est binaire et émis vers un terminal de paiement. Selon un autre de ses objets, l’invention concerne un procédé de sécurisation d’une transaction bancaire sans contact avec une carte à puce selon l’invention, comprenant des étapes consistant à : • Positionner la carte dans le champ magnétique d’un terminal de paiement, • Alimenter en énergie la carte via le terminal de paiement, • Emettre optionnellement un signal d’invitation à la saisie du code secret sur un périphérique en contact électrique avec le terminal de paiement, • Obturer séquentiellement le transducteur optoélectronique, • Générer un code numérique candidat, ledit code numérique candidat étant fonction de la séquence d’obturations, • comparer le code candidat généré au code secret (PIN) enregistré dans l’élément sécurisé de la carte à puce, et • émettre un signal binaire représentatif du résultat de la comparaison. On peut prévoir une étape consistant à autoriser la transaction uniquement si le code candidat généré est égal au code secret (PIN). Grâce à la présente invention, il n’est pas nécessaire de modifier les terminaux de paiement actuels ou de mettre à jour leur micrologiciel firmware . Il n’est pas nécessaire, non plus, de mettre en œuvre une base de données sécurisée pour stocker des codes PIN de référence. D’autres caractéristiques et avantages de la présente invention apparaîtront plus clairement à la lecture de la description suivante donnée à titre d’exemple illustratif et non limitatif et faite en référence aux figures annexées. Les figures ne sont pas à l’échelle. Certains détails ont été omis et d’autres amplifiés, pour en faciliter la compréhension. DESCRIPTIF DES DESSINS illustre une carte à puce selon l’art antérieur, illustre un mode de réalisation d’une carte à puce selon l’invention, illustre un mode de réalisation de la connexion électrique d’un transducteur optoélectronique selon l’invention avec un élément sécurisé, illustre un autre mode de réalisation de la connexion électrique d’un transducteur optoélectronique selon l’invention avec un élément sécurisé, illustre un signal de sortie, en intensité lumineuse, après obturations d’un transducteur optoélectronique selon l’invention, illustre un transducteur optoélectronique selon l’invention. Description détaillée La une carte à puce selon l’art antérieur. De manière classique, une carte à puce 100 comprend un support et répond à des normes. Le support comprend une face recto et une face verso, la face recto comprenant souvent des données, notamment des données nominatives relatives au porteur de la carte, dans ce cas des données individuelles 140 du porteur de la carte, au moins le nom 142 et le prénom 141 du porteur de la carte à puce 100. La face recto de la carte à puce 100 comprend également généralement un numéro de carte 120. En général, le numéro 120 est un nombre à 16 chiffres, unique, généralement normé. La carte à puce 100 comprend également un module 110, permettant d’établir des transactions sécurisées. Le module 110 comprend notamment un élément sécurisé. Un code secret (code PIN) est stocké dans une mémoire de l’élément sécurisé, et parfois en ligne, et de manière connue en soi, la réalisation d’une transaction peut être asservie à la saisie du code PIN. Pour des raisons de sécurité, la carte à puce 100 comprend également une date d’expiration 130. De manière non illustrée, la carte à puce 100 comprend également une antenne 160 qui permet d’alimenter électriquement le module grâce à l’antenne lorsque la carte à puce 100 est alimentée par un terminal. La carte à puce 100 est positionné dans le champ magnétique d’un terminal de paiement, en général sur une surface spécifique de celui-ci. Pour autant, ce mode d’alimentation est dit « sans contact » par opposition au mode « contact » dans lequel des pointes en métal viennent en contact avec le module de la carte à puce 100. La carte à puce 100 peut comprendre un concentrateur en connexion électrique avec l’antenne. Selon l’invention, illustrée , la carte à puce 100 comprend en outre un transducteur optoélectronique, dont le fonctionnement est décrit ultérieurement. Le transducteur optoélectronique est relié électriquement à l’élément sécurisé et alimenté indirectement en énergie électrique par l’antenne. Par exemple, on prévoit que le transducteur optoélectronique est une photodiode ou un phototransistor. Le transducteur optoélectronique émet un signal de sortie, qui peut être analogique ou numérique, et qui est envoyé à l’élément sécurisé. Lorsque le signal de sortie est analogique on prévoit de préférence un convertisseur analogique-numérique, configuré pour convertir le signal de sortie du transducteur optoélectronique en un signal numérique. Une première variante de la connexion électrique d’un transducteur optoélectronique avec un élément sécurisé est illustrée sur la . L’élément sécurisé est alimenté en énergie électrique par une antenne grâce à des ports spécifiques La et Lb, connus en soi. Le transducteur optoélectronique est alimenté en énergie électrique par un port Vcc_Out de l’élément sécurisé. Le signal de sortie du transducteur optoélectronique est transmis à l’élément sécurisé sur un port de communication standard GPIO (entrée-sortie à usage général). On peut prévoir une résistance 170, montée en série avec le transducteur optoélectronique, configurée pour saturer celui-ci. Une deuxième variante de la connexion électrique d’un transducteur optoélectronique avec un élément sécurisé est illustrée sur la . L’élément sécurisé est toujours alimenté en énergie électrique par une antenne grâce à des ports spécifiques La et Lb, connus en soi. Le transducteur optoélectronique est également alimenté en énergie électrique par un port Vcc_Out de l’élément sécurisé. Mais dans cette variante, le signal de sortie du transducteur optoélectronique est transmis à l’élément sécurisé sur au moins un port de communication standard GPIO (entrée-sortie à usage général), en l’espèce sur deux ports de communication selon le protocole I²C. On peut prévoir d’autres protocoles, notamment SPI, UART ou CAN. Comme illustré sur la , le transducteur optoélectronique est accessible par la face recto de la carte. On peut évidemment prévoir qu’il est accessible par la face verso. En l’espèce les dimensions de la surface accessible du transducteur optoélectronique sont inférieures à 1 cm², de sorte que lorsqu’un doigt adulte est posé sur le transducteur optoélectronique, celui-ci est obturé par le doigt. Bien entendu, le transducteur optoélectronique peut être obturé par d’autres moyens qu’un doigt. De préférence, la surface accessible du transducteur optoélectronique présente une forme polygonale ou ovale ou encore en forme de disque. Lorsqu’il est obturé, le transducteur optoélectronique génère un signal de sortie dont le courant est proportionnel au nombre de photons reçus. On peut aussi prévoir, ou traiter le signal de sorte que le transducteur optoélectronique génère un signal de sortie dont le courant est inversement proportionnel au nombre de photons reçus. Globalement, le signal de sortie présente la forme d’un pic à chaque obturation du transducteur optoélectronique, comme illustré sur la . Par « pic » on entend une forme à pentes raides, c’est-à-dire pointue ou carrée, en fonction de la durée de l’obturation. La illustre un signal de sortie 180 du transducteur optoélectronique. En l’espèce le signal de sortie 180 est l’évolution temporelle de l’intensité lumineuse en entrée du transducteur optoélectronique. Quand le transducteur optoélectronique est exposé à la lumière ambiante, le signal de sortie 180 est saturé. Lorsque le transducteur optoélectronique est obturé, par exemple par un doigt, l’intensité lumineuse diminue, puis réaugmente lorsque l’obturation cesse. Ainsi, une obturation temporaire du transducteur optoélectronique conduit à une variation d’intensité lumineuse en entrée de celui-ci qui se traduit par un signal de sortie en forme de pic. Une séquence d’obturations génère donc une séquence de pics, chaque obturation générant un pic respectif. Comme exposé précédemment, pour éviter les artéfacts, seuls les pics dont la valeur franchit une valeur seuil 190 sont sélectionnés. On peut prévoir d'autres réponses du transducteur optoélectronique, c’est-à-dire d’autres signaux de sortie, par exemple en courant ou en tension. Pour éviter les artéfacts, on prévoit de préférence de ne sélectionner que les pics dont la valeur (absolue) franchit un seuil. A cet effet, on prévoit que l’élément sécurisé est configuré pour détecter un ensemble de pics du signal de sortie dont la valeur en courant est au-delà d’un seuil dont la valeur est prédéterminée, dans une fenêtre de temps prédéterminée. On peut prévoir que le seuil est constant. On peut aussi prévoir que le seuil est adaptatif. Par exemple le seuil est calculé par un algorithme, par exemple en fonction du temps d’exposition à la luminosité mesurée, ce qui permet notamment de détecter un environnement lumineux (par exemple l’été) ou sombre (par exemple en hiver, ou à l’intérieur d’un bâtiment mal éclairé). On prévoit avantageusement que l’algorithme mis en œuvre par l’élément sécurisé permet non seulement de détecter les pics, mais également leur séquence et leurs caractéristiques. A cet effet, on peut prévoir que l’élément sécurisé est configuré pour déterminer la séquence de pics comprise dans une fenêtre de temps prédéterminée, la séquence de pics étant définie par au moins l’une des caractéristiques suivantes : • le nombre de pics consécutifs ; • la durée de chaque pic ; • l’intervalle de temps entre deux pics consécutifs. Par exemple, la illustre un exemple de signal de sortie du transducteur optoélectronique dans une fenêtre de temps prédéterminée. En l’espèce la illustre un nombre total de 4 pics consécutifs. Mais le nombre de pics consécutifs peut ne pas suffire à déterminer un code, il est préférable de prendre en compte une composante temporelle. Ainsi, on prévoit de préférence de prendre en compte également la durée de chaque pic. Le premier pic présente une première valeur de temps, typiquement l’intervalle à mi-hauteur ou à l’intervalle de temps entre le front montant et le front descendant, correspondant à la durée pendant laquelle le transducteur optoélectronique a été obturé une première fois. Le deuxième pic présente une deuxième valeur de temps, correspondant à la durée pendant laquelle le transducteur optoélectronique a été obturé une deuxième fois. Le troisième pic présente une deuxième valeur de temps, correspondant à la durée pendant laquelle le transducteur optoélectronique a été obturé une troisième fois. Le quatrième pic présente une deuxième valeur de temps, correspondant à la durée pendant laquelle le transducteur optoélectronique a été obturé une quatrième fois. Avantageusement, l’algorithme peut également prendre en considération l’intervalle de temps entre deux pics consécutifs. On a ainsi une séquence, un rythme, qui peut correspondre à un code, par exemple à l’instar du code morse. L’algorithme peut ainsi transformer le signal de sortie du transducteur optoélectronique en un code numérique, en l’espèce un code numérique candidat, en fonction de la séquence de pics déterminée. On peut alors prévoir de comparer le code candidat à un code secret enregistré dans une mémoire de l’élément sécurisé (ou en ligne), par exemple le code PIN de la carte à puce. Le code secret enregistré peut être différent du code PIN. En l’espèce cette étape de comparaison est mise en œuvre par l’élément sécurisé de la carte à puce. Ensuite on prévoit avantageusement d’émettre un signal représentatif du résultat de la comparaison. De préférence, ce signal représentatif du résultat de la comparaison est un signal binaire, tel que le code numérique candidat est considéré comme étant égal au code secret, on non. Ainsi, le transducteur optoélectronique est utilisé comme un clavier à une touche qui permet de mettre en œuvre un facteur d’authentification « ce que je sais », qui est saisi grâce à l’obturation séquentielle de celui-ci, la séquence d’obturations du transducteur optoélectronique correspondant à un code secret. De préférence, le code secret comprend plusieurs chiffres. Comme exposé précédemment, la saisie d’un chiffre correspond à une séquence de pics. Pour distinguer la saisie d’un chiffre du code secret de la saisie du chiffre précédent, on peut prévoir un délai minimal, c’est-à-dire supérieur à une valeur prédéterminée entre deux pics. Par exemple sur la , le premier pic correspond au premier chiffre du code secret, et le deuxième, le troisième et le quatrième pic correspondent au deuxième chiffre du code secret, l’intervalle de temps entre le premier pic et le deuxième pic étant supérieur à une valeur prédéterminée. On peut prévoir que la détection du code secret par la séquence d’obturations du transducteur optoélectronique est asservie à un déclencheur. Par exemple, on peut prévoir que le déclencheur active le transducteur optoélectronique ou active la détection de la séquence d’obturations. Par exemple, on peut prévoir que le déclencheur est l’activation de l’une des commandes standard lorsqu’une carte à puce est posée sur un terminal de paiement, par exemple la commande d’interrogation du code PIN. Ainsi, la présente invention peut être mise en œuvre sur un terminal de paiement standard, avec une commande standard. On peut prévoir d’émettre un signal d’invitation à la saisie du code secret candidat sur un périphérique en contact électrique avec le terminal de paiement, par exemple par un dispositif visuel tel qu’un ensemble d’au moins une LED ou un écran d'affichage, ou par un dispositif sonore tel qu’un haut-parleur ou un buzzer. Si le code secret candidat est égal au code secret enregistré, par exemple le code PIN, alors l’élément sécurisé renvoie un signal correspondant, en l’espèce la commande « PIN OK » au terminal de paiement. De préférence, la transaction est asservie au résultat de la comparaison du code secret candidat et du code secret enregistré. Nomenclature 100 carte à puce 110 module 111 élément sécurisé 120 numéro de la carte à puce 130 date d’expiration de la carte à puce 140 données individuelles de la carte à puce 141 prénom du porteur de la carte à puce 142 nom du porteur de la carte à puce 150 transducteur optoélectronique 160 antenne 170 résistance 180 signal de sortie du transducteur optoélectronique 190 valeur seuil Carte à puce (100) configurée pour pouvoir effectuer des transactions bancaires sans contact, comprenant : un support comprenant une face recto comprenant des données nominatives relatives au porteur de la carte et une face verso, un module (110) comprenant un élément sécurisé (111) dans lequel est enregistré un code secret (PIN), une antenne (160), caractérisée en ce qu’elle comprend en outre : un transducteur optoélectronique (150), relié électriquement à l’élément sécurisé (111). Carte selon la revendication 1, dans lequel le transducteur optoélectronique (150) émet un signal de sortie (180) analogique, la carte comprenant en outre un convertisseur analogique-numérique, configuré pour convertir le signal analogique de sortie du transducteur optoélectronique (150) en un signal numérique envoyé à l’élément sécurisé (111). Carte selon l'une quelconque des revendications précédentes, comprenant en outre une résistance (170) montée en série avec le transducteur optoélectronique (150), configurée pour saturer celui-ci. Carte selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le transducteur optoélectronique (150) est accessible par la face recto ou par la face verso de la carte, les dimensions de surface du transducteur optoélectronique (150) étant inférieures à 1 cm², de sorte que celui-ci peut être obturé par un doigt adulte. Carte selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le transducteur optoélectronique (150) est une photodiode ou un phototransistor. Carte selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel lorsqu’il est obturé, le transducteur optoélectronique (150) génère un signal de sortie (180) dont le courant est proportionnel au nombre de photons reçus, ledit signal présentant la forme d’un pic respectif à chaque obturation dudit transducteur, Et dans lequel l’élément sécurisé (111) est configuré pour détecter un ensemble de pics dudit signal de sortie (180) dont la valeur franchit un seuil dont la valeur est prédéterminée, dans une fenêtre de temps prédéterminée, le seuil étant constant ou adaptatif. Carte selon la revendication 6, dans lequel l’élément sécurisé (111) est configuré pour déterminer la séquence de pics comprise dans la fenêtre de temps prédéterminée, la séquence de pics étant définie par au moins l’une des caractéristiques des pics suivantes : le nombre de pics consécutifs ; la durée de chaque pic ; l’intervalle de temps entre deux pics consécutifs. Carte selon la revendication 7, dans lequel l’élément sécurisé (111) est configuré pour : Générer un code numérique candidat, ledit code numérique candidat étant fonction de la séquence de pics déterminée ; comparer le code candidat au code secret (PIN) ; et émettre un signal, de préférence binaire, représentatif du résultat de la comparaison. Procédé de sécurisation d’une transaction bancaire sans contact avec une carte à puce (100) selon l'une quelconque des revendications précédentes, comprenant des étapes consistant à : Positionner la carte dans le champ magnétique d’un terminal de paiement, Alimenter en énergie la carte via le terminal de paiement, Emettre optionnellement un signal d’invitation à la saisie du code secret sur un périphérique en contact électrique avec le terminal de paiement, Obturer séquentiellement le transducteur optoélectronique (150), Générer un code numérique candidat, ledit code numérique candidat étant fonction de la séquence d’obturations, comparer le code candidat généré au code secret (PIN) enregistré dans l’élément sécurisé (111) de la carte à puce (100), et émettre un signal binaire représentatif du résultat de la comparaison. Procédé selon la revendication 9, comprenant une étape consistant à autoriser la transaction uniquement si le code candidat généré est égal au code secret (PIN).