具有生物测定验证的多应用芯片卡.pdf

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1、(10)申请公布号 CN 102834829 A (43)申请公布日 2012.12.19 C N 1 0 2 8 3 4 8 2 9 A *CN102834829A* (21)申请号 201080059002.8 (22)申请日 2010.12.16 0959414 2009.12.22 FR G06F 21/00(2006.01) (71)申请人梅里尔生物测定公司 地址法国巴黎 (72)发明人 P帕尔图什 P布洛 D莫贝蒂 (74)专利代理机构中国专利代理(香港)有限公 司 72001 代理人马丽娜 李浩 (54) 发明名称 具有生物测定验证的多应用芯片卡 (57) 摘要 本发明涉及一种智。

2、能卡，该智能卡包括：多个 应用电路，其均被关联到被安全地包含于该卡内 的至少一个应用服务，每个应用电路能够通过外 部信号加电；控制单元，使其能够响应于激活授 权来确认被加电的应用电路、关联的服务并且激 活所述服务；以及生物测定电路，用于鉴定用户 以便生成所述激活授权。 (30)优先权数据 (85)PCT申请进入国家阶段日 2012.06.21 (86)PCT申请的申请数据 PCT/FR2010/052767 2010.12.16 (87)PCT申请的公布数据 WO2011/083241 FR 2011.07.14 (51)Int.Cl. 权利要求书1页 说明书5页 附图4页 (19)中华人民共。

3、和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书 1 页 说明书 5 页 附图 4 页 1/1页 2 1.一种安全的通信设备，包括： -多个应用电路，其均被关联到被安全地包含于该设备中的至少一个应用服务，每个应 用电路能够通过外部信号来激励， -控制电路，使其能够响应于激活授权来确认被激励的应用服务、关联的服务并激活所 述服务，以及 -生物测定电路，用于鉴定用户以便生成所述激活授权。 2.根据权利要求1的设备，特征在于所述应用电路包括射频信号收发器。 3.根据前述权利要求中的任一项的设备，特征在于所述应用电路包括至少一个金属连 接器。 4.根据前述权利要求中的任一项的设备，特征在于所述应用。

4、电路包括至少一个环境检 测器。 5.根据前述权利要求中的任一项的设备，特征在于所述应用电路包括下列元件中的至 少一个： -声学检测器； -热检测器； -嗅觉检测器； -光学检测器； -压力检测器； -加速计。 6.根据前述权利要求中的任一项的设备，特征在于该生物测定电路包括生物测定传感 器，其关联于计算单元，用于处理生物测定数据。 7.根据前述权利要求中的任一项的设备，特征在于它包括人机接口，用于指示该设备 的操作状态。 8.根据前述权利要求中的任一项的设备，特征在于它由电池供电，所述电池是或者不 是柔性的，是可充电的或者不是可充电的。 9.根据权利要求1-7中的任一项的设备，特征在于它是由外。

5、部源供电。 10.根据前述权利要求中的任一项的设备，特征在于它采用芯片卡、USB钥匙或电子标 签的格式。 11.一种在安全的通信卡中执行的方法，所述安全的通信卡包括多个应用电路，控制单 元以及生物测定电路；该方法包括以下步骤： 借助所述应用电路之一检测激励外部信号，每个应用电路被关联到被安全地包含在该 卡内的至少一个应用服务， 在控制单元内，被激励的应用电路以及关联于该被激励的应用电路的应用服务被确 认，并且通过在生物测定电路内的生物测定比较来启动鉴定过程，然后所述被激励的应用 电路响应于来自该生物测定电路的激活授权而被激活。 权 利 要 求 书CN 102834829 A 1/5页 3 具有。

6、生物测定验证的多应用芯片卡 0001 本发明涉及安全访问或安全通信设备的技术领域。在例如RFID(射频识别)芯片 卡的接触或非接触芯片卡技术中寻求一种特别感兴趣的应用，然而不是排他地。本发明特 别涉及一种NFC类型的非接触芯片卡，Mifare，ISO 14443或15693，其是一种当其位于适当 的电磁场中时进行发射的RF天线。 0002 通常，RFID卡包括一个(或多个)硅电子芯片，其或多或少包含敏感信息且关联 于卡的载体。作为实例，在RFID技术中芯片一般和天线相连接。RFID卡可以具有芯片卡的 常规格式，但是也可以采用不同的形式，例如徽章，标签，匙包或其他。集成电池可以被 提供以便扩展卡。

7、功能性。 0003 基于电磁感应原理的RFID技术越来越多地被广泛分布在日常生活中。最初用于 管理库存，这种技术已经被大量地广泛分布在访问控制领域。它也正迅速地延伸到护照以 及支付领域。在日本，例如，其普遍用作一种通过Felica协议的支付手段。在美国，基于 ISO14443A协议的第一个支付终端已经投放市场。在法国，投放市场现在正在进行中。 0004 不幸的是，对于这种技术热切的关注已经导致安全危害。确实，出于恶意的人可以 自由地访问RFID芯片中包含的信息。并且提供有RFID阅读器的实体并不确保RFID卡所 有者实际上是将其秘密数据存储在卡中的那个人。 0005 已知一种利用生物测定电路来。

8、验证个人的系统。 0006 从文件US20070016940来看，已知一种卡被提供有用于通过密码来识别卡的载体 和访问控制装置。文件WO03084124记载了一种芯片卡被提供有用于验证用户的生物测定 电路以及用于选择卡中所包含的数据的选择按钮；用于和外界通信的RFID电路。 0007 本发明的目的是提供对现有解决方案的一种替换的解决方案，用于保护卡中包含 的信息。 0008 本发明具有较宽的范围，因为它的目的是提供一种能够集成多种功能性的新智能 卡。本发明考虑了无线和/或接触技术中的多种应用。 0009 本发明的另一个目的是一种增强的(enriched)设备，其能够考虑它所位于的环 境。 00。

9、10 上面提及的目的中的至少一个利用无线通信设备来实现，其包括： 0011 -多个应用电路，其每一个都与被安全地包含在该设备内的至少一个应用服务相 关，每一个应用电路可由外部信号激励， 0012 -控制单元： 0013 -用于确认被激励的应用服务， 0014 -用于确认与该被激励的应用电路相关的应用服务，以及 0015 -用于响应于激活授权来激活所述被激励的应用服务，以及 0016 -生物测定电路，用于鉴定用户以便生成所述激活授权。 0017 应用服务可以包括当该应用服务被激活时运行的软件应用程序。 0018 应用服务的激活特别在于使其从外部是可访问的，运行算法或对应用程序或数据 解锁。 说 。

10、明 书CN 102834829 A 2/5页 4 0019 利用根据本发明的设备，在应用服务被激活之前执行两次检查。第一次检查是有 关环境的，因为将检测来自外部环境的信号。第二次检查是生物测定。因此可获得一种安 全的、智能的而且节能的系统。根据本发明的设备是智能的，因为它是自适应的。它能够识 别它被使用所在的环境并触发或不触发将授权相应的应用服务的生物识别机制。根据本发 明的设备是一种多应用设备并能够自动地选择适合的应用服务。 0020 当其面对刺激时根据本发明的设备确定适合的动作或通信通道并且由于它的生 物识别签名而使得激活被设备载体确认。 0021 根据本发明的有益特征，所述应用电路包括一。

11、种射频信号收发器。其可以是一种 射频天线。 0022 被激活的应用服务可以是使用该射频天线的任何类型的应用。射频信号可以被用 来打开宾馆的门或其他的，或者激活例如自动售货机。该控制单元可以包括RFID类型芯 片。 0023 根据本发明，这些应用电路可以包括至少一个金属连接器，用于和例如阅读器通 信。 0024 有利地，所述应用电路包括至少一个环境检测器。该环境检测器可以是下面元件 中的一种： 0025 -声学检测器； 0026 -热检测器； 0027 -嗅觉检测器； 0028 -光电检测器； 0029 -压力检测器； 0030 -加速计。 0031 这些检测器可以特别使用MEM传感器来制造。 。

12、0032 当激励达到预定阈值时，控制单元可以是这样的，即其仅仅识别被激励的应用电 路。还可以考虑，激励外部信号被编码以便控制单元仅在代码被分析之后考虑该激励。该 代码还可以被用来识别几个可能的应用服务中的一种应用服务。该代码可以特别地采用下 述形式：在声学检测器情形下为特定旋律，在光学检测器情形下为特定光信号波或频率，编 码的RFID信号等。 0033 优选地，生物测定电路包括生物测定传感器，其与用于处理生物测定数据的计算 单元相关。用于识别一个或多个用户的数据可以在登记步骤期间存储在计算单元或相关的 存储器中。在操作中，每当请求生物测定电路时，用户就与生物测定传感器相互作用，其传 输被检测的。

13、数据给计算单元用于比较和鉴定。 0034 该生物测定电路因此直接生成激活授权。但是，当生物测定电路不包括计算单元 时，该比较可以在控制单元内执行。 0035 有利地，根据本发明的设备包括人机接口来指示操作状态。其可以是音频指示器 以从压电元件发射特殊的声音、语音或音乐。其可以是包括发光二级管LED的视觉指示器。 人机接口还可以提供例如显示屏幕、键盘、扩音器和扬声器来访问控制单元。 0036 根据本发明的设备可以通过集成的电池组或优选为电池来供电，其可以是或不是 柔性的，可以是或不是可充电的。例如可以考虑利用太阳能收集器为集成在设备中的光伏 说 明 书CN 102834829 A 3/5页 5 。

14、电池再充电。另外，可以使用外部电源，例如，当使用状态不佳的移动设备时。 0037 优选地，该设备是芯片卡、USB密钥或电子标签格式的便携式元件。 0038 根据本发明的另一方面，提供一种在无线通信卡中执行的方法，所述无线通信卡 包括多个应用服务，控制单元以及生物测定电路；该方法包括以下步骤： 0039 通过所述应用电路之一检测激励外部信号，每个应用电路与被安全地包含在卡片 中的、控制单元中的至少一个应用服务相关，识别被激励的应用电路以及与该被激励的应 用电路相关的应用服务，通过生物测定电路中的生物测定比较启动鉴定过程，接着响应于 来自生物测定电路的激活授权来激活所述被激励的应用电路。 0040。

15、 当然，本发明的不同特征、实施例和替换可以以各种组合来相互组合，但条件是它 们不会相互不兼容或者排他。 0041 除此之外，通过本文在下面参考附图进行的描述，本发明的各种另外的特征变得 清楚，所述附图示出集成该生物测定电路的自适应RFID芯片卡的非限制性实施例。 0042 图1-4是示出用于实施根据本发明的设备的一般原理的简化方案， 0043 图5-8是示出根据本发明应用到RFID电路的该设备的实施例的简化方案， 0044 图9是根据本发明的芯片卡的总视图。 0045 在图1-9中，各种替换或实施例共同的不同元件具有相同的参考标记。 0046 根据本发明的自适应卡的原理在图1-4中被示意性地示。

16、出，其中芯片卡1可以被 辨别，其一方面包括应用电路组2-4，以及另一方面包括生物测定电路5。 0047 芯片卡1可以包括多个应用电路，在此仅示出了它们中的三个。参考标记2-4分 别表示应用电路n-1，n和n+1。应用电路可以由关联于应用服务的收发器构成。每个应用 电路对给定的物理现象敏感，所述物理现象表征该卡所位于的环境。这些物理现象可以包 括热、触摸(接触)、光、嗅觉、声音、压力、电磁场。当卡片处于“n”环境中时，应用电路 n检测与其直接关联的此环境的存在，但是不激活相应的应用服务n。该应用服务可以是和 此环境“n”或特定程序的运行的交换协议。 0048 其他应用电路n-1和n+1保持不敏感。

17、：环境“n”不会被这些应用电路识别。 0049 然后，授权请求被传输到生物测定电路5，如可以在图2中看到的。在接收到该授 权请求时，生物测定电路开始鉴定过程以便识别和确认卡用户。为了实现这一点，生物测定 电路包括生物测定传感器，其可以是不同类型的：通过分析物理特征(指纹，虹膜成像，视 网膜成像， )，通过行为分析(语音分析，签名， )。 0050 然后用户必须提交生物测定检测以便该生物测定电路恢复然后与卡中包含的数 据相比较的数据。当该比较是令人满意的时，生物测定识别因此是积极的并且同意信号被 发送来激活应用服务n，如可以在图3中看到的。一旦应用服务被激活，应用电路n可以与 环境相互作用，如可。

18、以在图4中看到的。 0051 在图5-8中，可以看到根据本发明的设备的示例性实施例。该卡仍然被指定为参 考标记1。应用电路2-4分别是声学电路、热学电路以及RFID电路。 0052 在这个示例性实施例中，环境由RFID阅读器6表示，其生成电磁场或RF场给芯片 卡1。RFID电路检测该RF场并在图6中发射授权请求给生物测定电路5。该授权请求的 目的是为了激活RFID电路4以及RFID阅读器6之间的RFID通信服务。生物测定电路5 鉴定用户，然后发射同意或不同意信号给RFID电路。在例如图7中所示的同意的情形下， 说 明 书CN 102834829 A 4/5页 6 RFID电路激活该通信服务，其。

19、特别地使得数据或指令被传输给RFID阅读器6，如图8中所 示。RFI阅读器6可以被关联于门、自动售货机或任何其他系统，以便来自芯片卡的接收指 令可以导致门打开，激活自动售货机，开启或备用系统，。 0053 指令可以包括打算用于RFID阅读器6的用户的个人数据以及指令，无论编码与 否。 0054 由应用电路检测到的环境信号可以是这样的信号(无论编码与否)：所述信号用 于在例如几个应用服务可能通过该应用电路被激活时特别地区别哪个应用服务需要被激 活。 0055 可以考虑被激活的应用服务发动与自动售货机通过RF场的通信，用来例如信任 自动售货机中用户的帐户或恢复用户赚取的利润，特别是实时地。 005。

20、6 图9是根据本发明的示例性芯片卡的简化框图。与单独的应用服务A1关联的声 音收发器7可以被区别。热收发器8被关联到单独的应用A2。RFID收发器9被关联到单 独的应用A3。更复杂的系统可以被考虑，其中收发器被关联到多个应用服务。进一步可能 的是同时利用几个由几个收发器检测的激励信号来为正在进行中的环境确定适合的应用 服务。 0057 如图9所示，在收发器及其关联的应用服务之间的每个链接中，分别引入受控开 关11、12和13，以便仅当关联的受控开关接通时激活应用服务。 0058 在图9中，每个收发器7、8和9被连接到控制单元10，其管理芯片卡1的所有部件 和软件程序。该控制单元10是一种微控制。

21、器，其装配有： 0059 -快闪存储器，其包含用于其自己的操作的软件应用程序并且打算控制生物测定 电路5， 0060 -RAM存储器， 0061 -时钟，以及 0062 -几个输入/输出。 0063 它是集成在卡中的芯片的形式并具有减小的消耗。控制单元10被配置为响应于 由生物测定电路5发射的激活协议来接通开关11、12和13中的一个。 0064 人机接口HMI 17包括显示、键控、听觉和视觉广播装置。视觉广播可以通过发光 二级管LED来进行。集成电池组16为卡1的所有部件供电。 0065 生物测定电路5包括处理键控原始生物测定数据的生物测定传感器14。指纹传感 器被采用。生物测定电路5还包括。

22、计算单元15，其能够处理生物测定数据以便执行登记和 指纹比较。 0066 登记发生在以下情形： 0067 -用户通过控制电路激活卡， 0068 -控制电路通过将其置于“登记”模式来激活生物测定电路， 0069 -用户将他/她的手指放置在指纹传感器上，其发送相应的信息到计算单元，以及 0070 -当这个信息被传输并且然后被存储在计算单元中时，控制单元通知用户该登记 通过HMI接口17成功进行。 0071 卡的操作可以是下述。当激励信号被收发器7、8或9中的一个(例如收发器7) 检测到时，控制单元10被激活并且开始鉴定过程： 说 明 书CN 102834829 A 5/5页 7 0072 -控制单。

23、元通过将其置于“鉴定”模式来激活生物测定电路， 0073 -用户将他/她的手指放在指纹传感器上，其发送相应的信息到计算单元， 0074 -计算单元将这个信息与之前在登记阶段期间存储的信息比较，以及 0075 -在鉴定之后，控制单元通知用户结果并去激活生物测定电路。 0076 在积极响应(成功鉴定)的情形下，控制单元接着接通开关11以便通过收发器7 能够实现应用服务A1与外部环境的通信。当然受控开关11、12和13可以以软件形式来制 作，对于应用服务的访问在接收鉴定协议之后实现。 0077 当然，本发明并不是局限于刚刚描述的示例，并且可以对这些示例进行多种变更 而不会脱离本发明的范围。该设备可以应用于不同领域，例如： 0078 -银行业， 0079 -个人识别， 0080 -游戏领域， 0081 -用于开门的数字钥匙， 0082 -消息记录/读取领域， 0083 -数据恢复， 0084 -医学领域，例如用于血液或DNA检验。 说 明 书CN 102834829 A 1/4页 8 图1 图2 图3 说 明 书 附 图CN 102834829 A 2/4页 9 图4 图5 说 明 书 附 图CN 102834829 A 3/4页 10 图6 图7 图8 说 明 书 附 图CN 102834829 A 10 4/4页 11 图9 说 明 书 附 图CN 102834829 A 11 。