FR3059122B1 - Document de securite pourvu d'une antenne - Google Patents
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Abstract
L'invention concerne un système de vérification de l'authenticité d'un document de sécurité (1), comprenant d'une part un ensemble de documents de sécurité (1) associés à des utilisateurs, et d'autre part des lecteurs (8) destinés à vérifier l'authenticité desdits documents (1), caractérisé en ce que chaque document de sécurité comporte une antenne passive (5) présentant au moins une première fréquence de résonance (F0D) constituant une signature électromagnétique (16) dudit document, et en ce que chaque lecteur (8) comporte une boucle de mesure (13) apte à mesurer la signature électromagnétique d'un document (1) lorsque celui-ci est approché du lecteur (8), et un circuit électronique (9) pour comparer cette signature électromagnétique à une signature électromagnétique de référence (F0R) mémorisée dans ledit lecteur (8) ou sur ledit document de sécurité (1).
Description
Document de sécurité pourvu d'une antenne L'invention concerne la sécurité des documents régaliens ou autresdocuments officiels, tels que les passeports, cartes d'identité, permis de conduire,cartes grises automobiles, etc.
Etat de la technique
Dans l'état actuel de la technique, la sécurité des documents officielsdépourvus de circuits électroniques est conditionnée par la présence de motifs desécurité imprimés en surface du document, ou intégrés à l'une des couchesconstitutives du document.
Ainsi, on utilise des éléments tactiles imprimés en surface des documents,des motifs complexes tels que des guilloches, ou des hologrammes difficiles àreproduire. Pour vérifier l'authenticité de ce type de documents, il suffit alorsgénéralement d'un examen visuel. D'autres documents officiels peuvent comporter des couches internes danslesquelles on peut écrire des informations au moyen d'un faisceau laser. Dans cecas la vérification de l'authenticité nécessite en général des moyenscomplémentaires, notamment d'éclairage, pour être en mesure de vérifier lesinformations cachées à l'intérieur du document.
On connaît aussi des documents encore plus sécurisés, utilisant une pucemicroélectronique pour stocker des informations de sécurité codées et/oucryptées. Dans les versions dites « sans contact » de ces documents, la puce estconnectée à une antenne, de façon à permettre une communicationradiofréquence avec un lecteur externe sans contact.
Si les produits à puce sont susceptibles de présenter un niveau de sécuritéplus important, ils sont aussi plus coûteux et plus complexes à fabriquer et àmettre en œuvre, ce qui ne convient pas à tous les marchés. En effet, certainsmarchés auraient besoin, pour des questions de coût, de documents moinscoûteux qu'un document à puce microélectronique, tout en présentant un niveaude sécurité supérieur aux documents simplement pourvus d'un motif de sécuritéimprimé en surface, ou intégré dans l'épaisseur du document.
Buts de l'invention
Un but général de l'invention est par conséquent de proposer des documentsde sécurité qui soient dépourvus des inconvénients précités.
Un autre but de l'invention est de proposer une solution techniquepermettant d'accroître la résistance des documents à la fraude, à moindre coût,c'est-à-dire même lorsqu'ils sont dépourvus d'une puce microélectronique.
Un autre but de l'invention est de proposer des documents dontl'authenticité puisse être vérifiée de façon efficace par une infrastructure simple etpeu coûteuse. Résumé de l'invention L'invention a par conséquent pour objet un système de vérification del'authenticité d'un document de sécurité, comprenant d'une part un ensemble dedocuments de sécurité associés à des utilisateurs, et d'autre part des lecteursdestinés à vérifier l'authenticité desdits documents, caractérisé en ce que chaquedocument de sécurité comporte une antenne passive présentant au moins unepremière fréquence de résonance (F0D) constituant une signatureélectromagnétique dudit document, et en ce que chaque lecteur comporte uneboucle de mesure apte à mesurer la signature électromagnétique d'un documentlorsque celui-ci est approché du lecteur, et un circuit électronique pour comparercette signature électromagnétique à une signature électromagnétique de référence(For) mémorisée dans ledit lecteur ou sur ledit document.
Ainsi, lorsque la comparaison est positive, le vérificateur utilisant le systèmea une indication fiable et sûre que le document présenté au lecteur est undocument authentique.
Selon un mode de réalisation avantageux de l'invention, chaque lecteur dusystème comporte en outre une antenne passive rapportée ou intégrée, présentantune seconde fréquence de résonance (Fol) de sorte que lorsque l'antenne passivedu document et l'antenne passive du lecteur sont couplées entre elles, ellesprésentent une fréquence de résonance complexe F(old) présentant plusieurs pics de résonance et constituant une signature électromagnétique complexe duditdocument.
Selon l'invention, chaque lecteur comporte des moyens de signalisation pourindiquer, en fonction du résultat de la comparaison effectuée par le lecteur, le faitque le document de sécurité présenté est un document authentique, et dans le cascontraire, le fait que le document présenté est un faux.
Avantageusement, lesdits moyens de signalisation sont des moyensd'affichage lumineux de type LED, ou des moyens sonores.
Dans une version encore plus sûre du système selon l'invention, chaquedocument comporte, en plus de son antenne passive ayant une fréquence derésonance (Fod), une représentation graphique codée de ladite fréquence derésonance (F0D), et chaque lecteur comporte en outre un capteur optique et unmicrocontrôleur pour lire et pour décoder ladite représentation graphique.
La représentation graphique de la fréquence de résonance (F0D) desdocuments est par exemple un QR code.
Dans un mode de réalisation avantageux des documents du système, lespistes de l'antenne passive des documents et le QR code sont réalisés sur une seuleet même couche métallique intégrée dans l'épaisseur du document, et protégés pardes couches externes. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecturede la description détaillée et des dessins annexés dans lesquels : la figure 1 représente une vue en perspective éclatée d'un documentselon l'invention, au format d'une carte; la figure 2 représente un lecteur de carte sous forme schématique ; la figure 3 représente la réponse en fréquence du lecteur seul, équipéd'une antenne, la réponse en fréquence d'une carte seule selon l'invention,équipée d'une antenne, et la réponse en fréquence du système constitué parle lecteur de la figure 2 et par la carte de la figure 1 ; la figure 4 représente une variante de carte selon l'invention, pourvued'une antenne et d'un QR code ; la figure 5 représente un organigramme fonctionnel du logiciel de testexécuté par le lecteur pour le test de cartes selon la figure 1, sans QR code ; la figure 6 représente un organigramme fonctionnel du logiciel de testexécuté par le lecteur pour le test de cartes selon la figure 4, avec un QRcode sur les cartes testées.
Description détaillée
On a représenté en figure 1 un document de sécurité 1, au format d'unecarte en matière plastique ayant des dimensions conformes à la norme ISO 7816-1.Bien entendu ce facteur de forme n'est qu'un exemple pratique, le facteur de formedu document n'est absolument pas limitatif de la portée de l'invention.
La plupart des documents de sécurité existants sont des cartes en matièreplastique comportant simplement sur les couches externes des informationsimprimées relatives à l'émetteur de la carte, et des informations graphiquesrelatives au titulaire de la carte, pour son identification. Les informations de la cartesont destinées à être lues soit par un contrôleur humain, soit par un dispositifd'acquisition de type scanner connecté à un système de numérisation et detraitement des informations lues. Dans ce contexte, ces cartes sont très simples etne comportent ni puce microélectronique, ni antenne.
Le principe de l'invention consiste au contraire à doter les documents desécurité, par exemple les cartes 1 telles que celle de la figure 1, d'une antennepassive 5 prévue pour interagir avec une antenne d'un lecteur de carte. L'antenne 5de la carte n'est pas quelconque, elle est choisie pour présenter une certainesignature électromagnétique particulière, notamment une fréquence de résonanceparticulière et calibrée.
Pour la suite de l'exposé, on considérera que la signature électromagnétiqued'une antenne est représentée de façon simplifiée par sa fréquence de résonance.On associera donc une fréquence de résonance donnée à un type de carte donné.Ainsi, toutes les cartes ou documents émis par une autorité donnée, auront unefréquence de résonance unique propre.
Dans une version de base de l'invention, les lecteurs de carte du système, telque le lecteur 8 schématisé en figure 2, seront équipés d'un microcontrôleur 9pourvu d'une mémoire (non représentée) dans laquelle est stockée une valeur de fréquence de résonance de référence notée For, correspondant à celle desdocuments authentiques utilisés dans le système. Les lecteurs 8 comportent enoutre une bobine de mesure 13 de la fréquence de résonance d'un document 1qu'un utilisateur approchera du lecteur. La mesure de la fréquence de résonance del'antenne 5 du document 1 est transmise dans le microcontrôleur 8 à un circuit decomparaison de la fréquence de résonance détectée à partir de la carte avec lafréquence de résonance de référence FOr stockée en mémoire. Enfin, les lecteurs 8comportent des moyens de signalisation (optiques, sonores, etc.), comme parexemple les LED 11, 12, pour signaler le résultat de la comparaison à l'utilisateur dusystème et lui indiquer qu'un document testé donné correspond à un documentauthentique ou à un document falsifié.
On comprend donc aisément que l'antenne spécifique 5 intégrée danschaque document 1 augmente la résistance du document à la falsification,puisqu'un fraudeur devra avoir les moyens d'équiper à postériori un faux document,avec une antenne présentant la même signature électromagnétique, en particulierla même fréquence de résonance, que les documents authentiques.
Mais l'intégration d'une telle antenne 5 dans un document reste à la portéede réseaux de fraudeurs structurés et équipés de matériel pour copier desantennes.
Il faut donc aller plus loin. A cet effet, une version un peu plus avancée de l'invention prévoit d'équiperégalement les lecteurs 8 d'une antenne passive spécifique 14, encore appeléeantenne de de-tuning, ayant sa propre fréquence de résonance caractéristique.Dans ce cas, lorsqu'on approche du lecteur 8 un document 1 conforme à l'inventionet pourvu de sa propre antenne 5, on obtient un système de deux antennes 5, 14couplées entre elles, et présentant une signature électromagnétique complexe 17,comme représenté en figure 3, comportant en particulier deux ou davantage depics de résonance qui peuvent être détectés par la bobine de mesure 13 du lecteur.
Comme représenté en figure 3, supposons que l'antenne 14 du lecteur 8 aitune fréquence de résonance 16 un peu inférieure à 13 Mhz, et que l'antenne 5 dudocument 1 ait une fréquence de résonance 17 un peu supérieure à 13 Mhz. Alorsle système d'antennes 5, 14 couplées entre elles aura une signature électromagnétique propre 18, présentant deux pics de résonance, par exemple auvoisinage de 11 et 16 Mhz. A nouveau, la signature électromagnétique attendue de la paire d'antennes5, 14 est stockée en mémoire du lecteur 8, et pour chaque nouveau documentapproché du lecteur, celui-ci comparera la signature électromagnétique mémorisée,avec la signature électromagnétique détectée pour le système constitué parl'antenne passive 14 du lecteur couplée avec l'antenne passive 5 du nouveaudocument à tester.
Comme la signature électromagnétique 18 du système d'antennes 5, 14 estplus complexe que dans le cas précédent avec une seule antenne 5 située sur ledocument, il devient plus difficile à répliquer de façon frauduleuse, mais cela restepossible avec les moyens appropriés.
Dans une version encore un peu plus sure du système selon l'invention, lesdocuments 1 et les lecteurs 8 sont encore équipés comme précédemmentd'antennes 5, 14 spécifiques, mais on ajoute en plus dans le lecteur un organe detraitement mathématique secret permettant de complexifier encore davantage lasignature électromagnétique du système d'antennes constitué par l'antenne passive14 du lecteur couplée avec l'antenne passive 5 d'un document.
Par exemple, le logiciel du lecteur calculera une fréquence de résonancefictive FOf par un traitement du type : FOf = A.Fol + B.Fod où A et B sont des paramètres entiers ou non, et F0L etFOd représentent respectivement la fréquence de résonance de l'antenne passive 14du lecteur, et la fréquence de résonance de l'antenne passive 5 du document.
Bien entendu le même traitement aura été appliqué préalablement auxfréquences de résonance de référence du lecteur et d'un document authentique,pour pouvoir stocker en mémoire la valeur cible attendue.
Comme on le voit, pour pouvoir obtenir un document falsifié présentant labonne signature électromagnétique 17, en particulier les bonnes fréquences derésonance, il faudra maintenant disposer de la fréquence de résonance 16 dulecteur 8, de celle 17 d'un document authentique 5, et des paramètres A,B del'opération secrète réalisée dans le lecteur.
Selon une variante préférée et encore plus sûre de l'invention, chaquedocument de sécurité 1 pourvu de son antenne 5, comportera, comme représentéen figure 4, une représentation graphique codée 15 de la signatureélectromagnétique de son antenne 5, en particulier de sa fréquence de résonance16. Et chaque lecteur 8 sera équipé de moyens pour lire cette représentationgraphique codée lorsque le document 1 est approché du lecteur 8, pour la décoderet pour la comparer à la fréquence de résonance de référence 17 attendue etstockée en mémoire du lecteur. Dans ce cas de figure, on peut se passer d'uneantenne passive 14 sur chaque lecteur, mais les lecteurs devront comporter,comme schématisé en figure 2, un capteur optique 10 pour lire la représentationgraphique codée 15 disposée sur la carte.
En pratique, la représentation graphique codée 15 de la valeur de lafréquence de résonance de l'antenne d'un document sera par exemple constituéepar un QR code imprimé sur l'une des couches 2, 3, 4, 6, 7 de la carte. Ce genre decode est très difficile à répliquer. Mais d'autres représentations graphiques codées,comme notamment les codes à barre 2D, sont envisageables.
Selon la localisation du QR code ou équivalent, il pourra être utile que lescouches de matière plastique situées au-dessus du QR code soient transparentes,ou comportent une fenêtre transparente, pour faciliter la lecture du QR code par lecapteur optique 10 du lecteur 8.
Afin d'augmenter encore davantage la sécurité du système, les valeurs defréquence de résonance stockées dans un QR Code peuvent être assorties d'uneprotection numérique en authenticité, en intégrité ou en confidentialité. Parexemple, pour l'authenticité et l'intégrité, les données intégrées au QR code sontpréalablement signées numériquement grâce à une clé privée asymétrique fourniepar l'émetteur du document. Pour vérifier la signature, il faut obtenir le certificat àclé publique correspondant de la part de l'entité qui a généré et certifié la cléasymétrique.
Pour la confidentialité, les données sont chiffrées avec une clé symétriquefournie par l'émetteur du document. Pour déchiffrer le QR Code, il faut utiliser la clésymétrique qui est distribuée, comme cela est bien connu dans l'état de latechnique.
Dans un mode de réalisation avantageux de l'invention, les pistes del'antenne 5 du document 1 et le QR code 15 seront réalisés sur une seule et mêmecouche métallique intégrée dans l'épaisseur du document lors de la fabrication decelui-ci. Ainsi toute manipulation de l'antenne 5 et du QR code 15 deviendra visible.
De préférence, le lecteur comporte des moyens de signalisation visuels ousonores du résultat de la comparaison entre la valeur de la fréquence de résonancedu document testé et la valeur de référence stockée dans le lecteur. Ces moyensprennent par exemple la forme d'une LED verte 11 pour signaler que le documentprésenté est authentique, et une LED rouge 12 pour signaler que le documentprésenté est un faux.
En figure 5 on a représenté l'organigramme fonctionnel du logiciel de testdes lecteurs 8 dans le cas où les documents testés 1 ne comportent pas dereprésentation graphique codée de leur fréquence de résonance. Dans ce cas, lelecteur 8 se met dans une boucle d'attente 20 d'une carte à tester, puis lorsqu'unecarte 1 arrive à proximité du lecteur 8, le lecteur mesure sa fréquence de résonanceFo, puis en 22 lit l'empreinte électromagnétique de référence FOr stockée enmémoire du lecteur. En 23, le microcontrôleur 9 du lecteur 8 compare la fréquencede résonance mesurée, à la fréquence de résonance de référence stockée enmémoire. En cas d'égalité des deux fréquences de résonance, le document 1présenté est réputé authentique, ce qui est par exemple signalé en 24 parl'allumage de la LED verte. Dans le cas contraire, le document 1 présenté est réputénon authentique, ce qui est par exemple signalé en 25 par l'allumage de la LEDrouge.
En figure 6 on a représenté l'organigramme fonctionnel du logiciel de testdes lecteurs 8 dans le cas où les documents testés comportent à la fois plusieursfréquences de résonance Fo, Fo', Fo" et une représentation graphique de cesfréquences de résonance, comme par exemple un QR code. La signatureélectromagnétique de référence stockée dans la mémoire du lecteur est alors parexemple la somme Fo + Fo' + Fo" des fréquences de résonances des cartesauthentiques, et cette signature est stockée, lors de la fabrication de la carte, à lafois dans la représentation graphique comme le QR code, et dans la mémoire dulecteur 8.
Ainsi, pour vérifier l'authenticité d'un document ou d'une carte approchée en20 du lecteur, le lecteur mesure en 21 la ou les fréquences de résonance dudocument à tester, puis en 26 il lit le QR code ou équivalent situé sur le document,il calcule en 27 la somme des fréquences de résonance mesurées, et en 28 ilcompare la somme calculée au QR code lu et éventuellement à la signature stockéeen mémoire du lecteur 8. En cas de correspondance de tous les éléments, la carteest réputée authentique et la LED verte est allumée en 24, dans le cas contraire laLED rouge est allumée en 25.
Il est à noter que dans le cas où un QR code est utilisé, le lecteur n'a pasnécessairement besoin d'être équipé d'une antenne de dé-tuning 14, puisque leniveau de sécurité obtenu grâce à l'usage d'un QR code est suffisant.
Avantages de l'invention L'invention répond aux buts fixés. Grâce à l'invention, il est possible devérifier simplement l'authenticité d'un document régalien, alors que les moyens desécurité mis en œuvre représentent un coût minime.
En outre, la solution de l'invention présente une grande flexibilité, puisqueles cartes peuvent être personnalisées par pays (une fréquence de résonance parpays par exemple) ou par client. Le choix de la fréquence de résonance de la cartepeut se faire au dernier moment lors du processus de fabrication de la carte, parusinage laser des pistes de l'antenne.
La sécurité est accrue par rapport à un document régalien sans puce necomportant que des moyens de sécurité classiques: pour espérer contrefaire ledocument selon l'invention, des connaissances de niveau laboratoire sontnécessaires.
En outre, toute tentative de désactiver la sécurité, par exemple en coupantou en modifiant l'antenne de la carte ou en supprimant le QR code, laissera destraces visibles sur la carte.
Enfin, la durée de vie du document de sécurité est très longue, puisque lesmoyens supplémentaires sont constitués par une simple antenne facile à intégrer,sans module électronique.
La technique de l'invention pourrait également être adaptée comme sécuritécomplémentaire pour des documents à puce, même si dans ce cas on n'obtiendraitpas une sécurité aussi économique que dans le cas des documents ou cartes sanspuce.
Claims (3)
- REVENDICATIONS1 - Système de vérification de l'authenticité d'un document de sécurité (1),comprenant d'une part un ensemble de documents de sécurité (1) associés à desutilisateurs, et d'autre part des lecteurs (8) destinés à vérifier l'authenticité desditsdocuments (1), chaque document de sécurité (1) comportant une antenne passive(5) présentant au moins une première fréquence de résonance (F0D) constituantune signature électromagnétique (16) dudit document, et chaque lecteur (8)comportant une boucle de mesure (13) apte à mesurer la signatureélectromagnétique d'un document (1) lorsque celui-ci est approché du lecteur (8) etun circuit électronique (9) pour comparer cette signature électromagnétique à unesignature électromagnétique de référence (FOr) mémorisée dans ledit lecteur (8) ousur ledit document de sécurité (1), caractérisé en ce que chaque lecteur (8)comporte en outre une antenne passive (14) présentant une seconde fréquence derésonance (17) de sorte que lorsque l'antenne passive (5) du document (1) etl'antenne passive (14) du lecteur (8) sont couplées entre elles, elles présentent unefréquence de résonance complexe (18) présentant plusieurs pics de résonance etconstituant une signature électromagnétique dudit document. 2 - Système selon la revendication 1, caractérisé en ce que chaque lecteur (8) comporte des moyens de signalisation (11,12) pour indiquer, en fonction durésultat de la comparaison effectuée par le lecteur (8), le fait que le document desécurité (1) présenté est un document authentique, et dans le cas contraire, le faitque le document présenté est un faux.
- 3 - Système selon la revendication 2, caractérisé en ce que lesdits moyensde signalisation sont des moyens d'affichage lumineux de type LED (11,12), ou desmoyens sonores. 4 - Système selon l'une quelconque des revendications précédentes,caractérisé en ce que chaque document de sécurité (1) comporte, en plus de son antenne passive (5) ayant une fréquence de résonance (F0D), une représentationgraphique codée (15) de ladite fréquence de résonance (F0D), et en ce que chaquelecteur (8) comporte en outre un capteur optique (10) et un microcontrôleur (9)pour lire et pour décoder ladite représentation graphique (15).
- 5 - Système selon la revendication 4, caractérisé en ce que laditereprésentation graphique (15) de la fréquence de résonance (F0D) des documentsest un QR code. 6 - Système selon la revendication 5, caractérisé en ce que les pistes del'antenne passive ((5) du document (1) et le QR code sont réalisés sur une seule etmême couche métallique intégrée dans l'épaisseur du document. 7 - Système selon l'une des revendications 4 à 6, caractérisé en ce que lareprésentation graphique codée (15) intègre une protection numérique enauthenticité, en intégrité ou en confidentialité.
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|---|---|---|---|
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| FR1601646A FR3059122B1 (fr) | 2016-11-21 | 2016-11-21 | Document de securite pourvu d'une antenne |
| FR1601646 | 2016-11-21 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| FR3059122A1 FR3059122A1 (fr) | 2018-05-25 |
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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| FR1601646A Active FR3059122B1 (fr) | 2016-11-21 | 2016-11-21 | Document de securite pourvu d'une antenne |
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