具有生物測定驗證的多應用晶片卡的製作方法

2023-05-15 22:05:56 2

專利名稱：具有生物測定驗證的多應用晶片卡的製作方法
具有生物測定驗證的多應用晶片卡本發明涉及安全訪問或安全通信設備的技術領域。在例如RFID(射頻識別)晶片卡的接觸或非接觸晶片卡技術中尋求一種特別感興趣的應用，然而不是排他地。本發明特別涉及一種NFC類型的非接觸晶片卡，Mifare，ISO 14443或15693，其是一種當其位於適當的電磁場中時進行發射的RF天線。通常，RFID卡包括一個(或多個)矽電子晶片，其或多或少包含敏感信息且關聯於卡的載體。作為實例，在RFID技術中晶片一般和天線相連接。RFID卡可以具有晶片卡的常規格式，但是也可以採用不同的形式，例如徽章，標籤，匙包或其他……。集成電池可以被提供以便擴展卡功能性。基於電磁感應原理的RFID技術越來越多地被廣泛分布在日常生活中。最初用於管理庫存，這種技術已經被大量地廣泛分布在訪問控制領域。它也正迅速地延伸到護照以及支付領域。在日本，例如，其普遍用作一種通過Felica協議的支付手段。在美國，基於IS014443A協議的第一個支付終端已經投放市場。在法國，投放市場現在正在進行中。·不幸的是，對於這種技術熱切的關注已經導致安全危害。確實，出於惡意的人可以自由地訪問RFID晶片中包含的信息。並且提供有RFID閱讀器的實體並不確保RFID卡所有者實際上是將其秘密數據存儲在卡中的那個人。已知一種利用生物測定電路來驗證個人的系統。從文件US20070016940來看，已知一種卡被提供有用於通過密碼來識別卡的載體和訪問控制裝置。文件W003084124記載了一種晶片卡被提供有用於驗證用戶的生物測定電路以及用於選擇卡中所包含的數據的選擇按鈕；用於和外界通信的RFID電路。本發明的目的是提供對現有解決方案的一種替換的解決方案，用於保護卡中包含的信息。本發明具有較寬的範圍，因為它的目的是提供一種能夠集成多種功能性的新智慧卡。本發明考慮了無線和/或接觸技術中的多種應用。本發明的另一個目的是一種增強的(enriched)設備，其能夠考慮它所位於的環境。上面提及的目的中的至少一個利用無線通信設備來實現，其包括-多個應用電路，其每一個都與被安全地包含在該設備內的至少一個應用服務相關，每一個應用電路可由外部信號激勵，-控制單元-用於確認被激勵的應用服務，-用於確認與該被激勵的應用電路相關的應用服務，以及-用於響應於激活授權來激活所述被激勵的應用服務，以及-生物測定電路，用於鑑定用戶以便生成所述激活授權。應用服務可以包括當該應用服務被激活時運行的軟體應用程式。應用服務的激活特別在於使其從外部是可訪問的，運行算法或對應用程式或數據解鎖。
利用根據本發明的設備，在應用服務被激活之前執行兩次檢查。第一次檢查是有關環境的，因為將檢測來自外部環境的信號。第二次檢查是生物測定。因此可獲得一種安全的、智能的而且節能的系統。根據本發明的設備是智能的，因為它是自適應的。它能夠識別它被使用所在的環境並觸發或不觸發將授權相應的應用服務的生物識別機制。根據本發明的設備是一種多應用設備並能夠自動地選擇適合的應用服務。當其面對刺激時根據本發明的設備確定適合的動作或通信通道並且由於它的生物識別籤名而使得激活被設備載體確認。根據本發明的有益特徵，所述應用電路包括一種射頻信號收發器。其可以是一種射頻天線。被激活的應用服務可以是使用該射頻天線的任何類型的應用。射頻信號可以被用來打開賓館的門或其他的，或者激活例如自動售貨機。該控制單元可以包括RFID類型晶片。
根據本發明，這些應用電路可以包括至少一個金屬連接器，用於和例如閱讀器通 目。有利地，所述應用電路包括至少一個環境檢測器。該環境檢測器可以是下面元件中的一種-聲學檢測器；-熱檢測器；-嗅覺檢測器；-光電檢測器；-壓力檢測器；-加速計。這些檢測器可以特別使用MEM傳感器來製造。當激勵達到預定閾值時，控制單元可以是這樣的，即其僅僅識別被激勵的應用電路。還可以考慮，激勵外部信號被編碼以便控制單元僅在代碼被分析之後考慮該激勵。該代碼還可以被用來識別幾個可能的應用服務中的一種應用服務。該代碼可以特別地採用下述形式在聲學檢測器情形下為特定旋律，在光學檢測器情形下為特定光信號波或頻率，編碼的RFID信號等。優選地，生物測定電路包括生物測定傳感器，其與用於處理生物測定數據的計算單元相關。用於識別一個或多個用戶的數據可以在登記步驟期間存儲在計算單元或相關的存儲器中。在操作中，每當請求生物測定電路時，用戶就與生物測定傳感器相互作用，其傳輸被檢測的數據給計算單元用於比較和鑑定。該生物測定電路因此直接生成激活授權。但是，當生物測定電路不包括計算單元時，該比較可以在控制單元內執行。有利地，根據本發明的設備包括人機接口來指示操作狀態。其可以是音頻指示器以從壓電元件發射特殊的聲音、語音或音樂。其可以是包括發光二級管LED的視覺指示器。人機接口還可以提供例如顯示屏幕、鍵盤、擴音器和揚聲器來訪問控制單元。根據本發明的設備可以通過集成的電池組或優選為電池來供電，其可以是或不是柔性的，可以是或不是可充電的。例如可以考慮利用太陽能收集器為集成在設備中的光伏電池再充電。另外，可以使用外部電源，例如，當使用狀態不佳的行動裝置時。優選地，該設備是晶片卡、USB密鑰或電子標籤格式的可攜式元件。根據本發明的另一方面，提供一種在無線通信卡中執行的方法，所述無線通信卡包括多個應用服務，控制單元以及生物測定電路；該方法包括以下步驟通過所述應用電路之一檢測激勵外部信號，每個應用電路與被安全地包含在卡片中的、控制單元中的至少一個應用服務相關，識別被激勵的應用電路以及與該被激勵的應用電路相關的應用服務，通過生物測定電路中的生物測定比較啟動鑑定過程，接著響應於來自生物測定電路的激活授權來激活所述被激勵的應用電路。當然，本發明的不同特徵、實施例和替換可以以各種組合來相互組合，但條件是它們不會相互不兼容或者排他。除此之外，通過本文在下面參考附圖進行的描述，本發明的各種另外的特徵變得·清楚，所述附圖示出集成該生物測定電路的自適應RFID晶片卡的非限制性實施例。

圖1-4是示出用於實施根據本發明的設備的一般原理的簡化方案，圖5-8是示出根據本發明應用到RFID電路的該設備的實施例的簡化方案，圖9是根據本發明的晶片卡的總視圖。在圖1-9中，各種替換或實施例共同的不同元件具有相同的參考標記。根據本發明的自適應卡的原理在圖1-4中被示意性地示出，其中晶片卡I可以被辨別，其一方面包括應用電路組2-4，以及另一方面包括生物測定電路5。晶片卡I可以包括多個應用電路，在此僅示出了它們中的三個。參考標記2-4分別表示應用電路n-l，n和n+1。應用電路可以由關聯於應用服務的收發器構成。每個應用電路對給定的物理現象敏感，所述物理現象表徵該卡所位於的環境。這些物理現象可以包括熱、觸摸(接觸)、光、嗅覺、聲音、壓力、電磁場……。當卡片處於「η」環境中時，應用電路η檢測與其直接關聯的此環境的存在，但是不激活相應的應用服務η。該應用服務可以是和此環境「η」或特定程序的運行的交換協議。其他應用電路η-i和n+1保持不敏感環境「η」不會被這些應用電路識別。然後，授權請求被傳輸到生物測定電路5，如可以在圖2中看到的。在接收到該授權請求時，生物測定電路開始鑑定過程以便識別和確認卡用戶。為了實現這一點，生物測定電路包括生物測定傳感器，其可以是不同類型的通過分析物理特徵(指紋，虹膜成像，視網膜成像，……)，通過行為分析(語音分析，籤名，……)。然後用戶必須提交生物測定檢測以便該生物測定電路恢復然後與卡中包含的數據相比較的數據。當該比較是令人滿意的時，生物測定識別因此是積極的並且同意信號被發送來激活應用服務η，如可以在圖3中看到的。一旦應用服務被激活，應用電路η可以與環境相互作用，如可以在圖4中看到的。在圖5-8中，可以看到根據本發明的設備的示例性實施例。該卡仍然被指定為參考標記I。應用電路2-4分別是聲學電路、熱學電路以及RFID電路。在這個示例性實施例中，環境由RFID閱讀器6表示，其生成電磁場或RF場給晶片卡I。RFID電路檢測該RF場並在圖6中發射授權請求給生物測定電路5。該授權請求的目的是為了激活RFID電路4以及RFID閱讀器6之間的RFID通信服務。生物測定電路5鑑定用戶，然後發射同意或不同意信號給RFID電路。在例如圖7中所示的同意的情形下，RFID電路激活該通信服務，其特別地使得數據或指令被傳輸給RFID閱讀器6，如圖8中所示。RFI閱讀器6可以被關聯於門、自動售貨機或任何其他系統，以便來自晶片卡的接收指令可以導致門打開，激活自動售貨機，開啟或備用系統，……。指令可以包括打算用於RFID閱讀器6的用戶的個人數據以及指令，無論編碼與否。由應用電路檢測到的環境信號可以是這樣的信號(無論編碼與否)所述信號用於在例如幾個應用服務可能通過該應用電路被激活時特別地區別哪個應用服務需要被激活。可以考慮被激活的應用服務發動與自動售貨機通過RF場的通信，用來例如信任自動售貨機中用戶的帳戶或恢復用戶賺取的利潤，特別是實時地。 圖9是根據本發明的示例性晶片卡的簡化框圖。與單獨的應用服務Al關聯的聲音收發器7可以被區別。熱收發器8被關聯到單獨的應用A2。RFID收發器9被關聯到單獨的應用A3。更複雜的系統可以被考慮，其中收發器被關聯到多個應用服務。進一步可能的是同時利用幾個由幾個收發器檢測的激勵信號來為正在進行中的環境確定適合的應用服務。如圖9所示，在收發器及其關聯的應用服務之間的每個連結中，分別引入受控開關11、12和13，以便僅當關聯的受控開關接通時激活應用服務。在圖9中，每個收發器7、8和9被連接到控制單元10，其管理晶片卡I的所有部件和軟體程序。該控制單元10是一種微控制器，其裝配有-快閃記憶體，其包含用於其自己的操作的軟體應用程式並且打算控制生物測定電路5，-RAM 存儲器，-時鐘，以及-幾個輸入/輸出。它是集成在卡中的晶片的形式並具有減小的消耗。控制單元10被配置為響應於由生物測定電路5發射的激活協議來接通開關11、12和13中的一個。人機接口 HMI 17包括顯示、鍵控、聽覺和視覺廣播裝置。視覺廣播可以通過發光二級管LED來進行。集成電池組16為卡I的所有部件供電。生物測定電路5包括處理鍵控原始生物測定數據的生物測定傳感器14。指紋傳感器被採用。生物測定電路5還包括計算單元15，其能夠處理生物測定數據以便執行登記和指紋比較。登記發生在以下情形-用戶通過控制電路激活卡，-控制電路通過將其置於「登記」模式來激活生物測定電路，-用戶將他/她的手指放置在指紋傳感器上，其發送相應的信息到計算單元，以及-當這個信息被傳輸並且然後被存儲在計算單元中時，控制單元通知用戶該登記通過HMI接口 17成功進行。卡的操作可以是下述。當激勵信號被收發器7、8或9中的一個(例如收發器7)檢測到時，控制單元10被激活並且開始鑑定過程
-控制單元通過將其置於「鑑定」模式來激活生物測定電路，-用戶將他/她的手指放在指紋傳感器上，其發送相應的信息到計算單元，-計算單元將這個信息與之前在登記階段期間存儲的信息比較，以及-在鑑定之後，控制單元通知用戶結果並去激活生物測定電路。在積極響應(成功鑑定)的情形下，控制單元接著接通開關11以便通過收發器7能夠實現應用服務Al與外部環境的通信。當然受控開關11、12和13可以以軟體形式來製作，對於應用服務的訪問在接收鑑定協議之後實現。當然，本發明並不是局限於剛剛描述的示例，並且可以對這些示例進行多種變更而不會脫離本發明的範圍。該設備可以應用於不同領域，例如-銀行業，·
-個人識別，-遊戲領域，-用於開門的數字鑰匙，-消息記錄/讀取領域，-數據恢復，-醫學領域，例如用於血液或DNA檢驗。
權利要求
1.ー種安全的通信設備，包括 -多個應用電路，其均被關聯到被安全地包含於該設備中的至少ー個應用服務，每個應用電路能夠通過外部信號來激勵， -控制電路，使其能夠響應於激活授權來確認被激勵的應用服務、關聯的服務並激活所述服務，以及 -生物測定電路，用於鑑定用戶以便生成所述激活授權。
2.根據權利要求I的設備，特徵在於所述應用電路包括射頻信號收發器。
3.根據前述權利要求中的任ー項的設備，特徵在於所述應用電路包括至少ー個金屬連接器。
4.根據前述權利要求中的任ー項的設備，特徵在於所述應用電路包括至少ー個環境檢測器。
5.根據前述權利要求中的任ー項的設備，特徵在於所述應用電路包括下列元件中的至少ー個 -聲學檢測器； -熱檢測器； -嗅覺檢測器； -光學檢測器； -壓カ檢測器； -加速計。
6.根據前述權利要求中的任ー項的設備，特徵在於該生物測定電路包括生物測定傳感器，其關聯於計算單元，用於處理生物測定數據。
7.根據前述權利要求中的任ー項的設備，特徵在於它包括人機接ロ，用於指示該設備的操作狀態。
8.根據前述權利要求中的任ー項的設備，特徵在於它由電池供電，所述電池是或者不是柔性的，是可充電的或者不是可充電的。
9.根據權利要求1-7中的任ー項的設備，特徵在於它是由外部源供電。
10.根據前述權利要求中的任ー項的設備，特徵在於它採用晶片卡、USB鑰匙或電子標籤的格式。
11.ー種在安全的通信卡中執行的方法，所述安全的通信卡包括多個應用電路，控制單元以及生物測定電路；該方法包括以下步驟 藉助所述應用電路之ー檢測激勵外部信號，每個應用電路被關聯到被安全地包含在該卡內的至少ー個應用服務， 在控制單元內，被激勵的應用電路以及關聯於該被激勵的應用電路的應用服務被確認，並且通過在生物測定電路內的生物測定比較來啟動鑑定過程，然後所述被激勵的應用電路響應於來自該生物測定電路的激活授權而被激活。
全文摘要
本發明涉及一種智慧卡，該智慧卡包括多個應用電路，其均被關聯到被安全地包含於該卡內的至少一個應用服務，每個應用電路能夠通過外部信號加電；控制單元，使其能夠響應於激活授權來確認被加電的應用電路、關聯的服務並且激活所述服務；以及生物測定電路，用於鑑定用戶以便生成所述激活授權。
文檔編號G06F21/00GK102834829SQ201080059002
公開日2012年12月19日 申請日期2010年12月16日 優先權日2009年12月22日
發明者P·帕爾圖什, P·布洛, D·莫貝蒂 申請人:梅裡爾生物測定公司