ДОКУМЕНТ, СОДЕРЖАЩИЙ ИНТЕГРАЛЬНУЮ МИКРОСХЕМУ, И СПОСОБ ОБНАРУЖЕНИЯ АТАКИ НА ФИЗИЧЕСКУЮ ЦЕЛОСТНОСТЬ ДОКУМЕНТА Российский патент 2013 года по МПК G07D7/00 G08B21/00 

Настоящее изобретение относится к защищенному документу, содержащему интегральную микросхему, известный также как Е-документ (электронный документ), имеющему детектор с возможностью обнаружения физического воздействия на документ.

Кроме того, изобретение относится к способу обнаружения попытки атаки на физическую целостность подобного документа.

Используемый термин «защищенный документ» означает любой документ, для которого преимуществом является предотвращение любой попытки фальсификации или контрафакта документа, вне зависимости от того, обладает ли документ функцией идентификации личности или предмета, причем подобные документы могут принимать несколько форм: буклет, карта, клейкий ярлык, платежные средства, причем этот список неограничен.

Уровень техники

Защищенные документы могут быть фальсифицированы по многим причинам, например, для извлечения интегральных в них микросхем и их повторной вставки в другой документ, либо извлечения фотографии для замены ее другой фотографией, или для фальсификации данных, например, информации, записанной в или напечатанной на документе.

Защищенный документ может подвергаться вторжению или нарушению его физической целостности несколькими разными способами, например, с использованием механических, термальных или химических средств, либо их сочетании.

Когда производится атака на физическую целостность документа при помощи механических средств, например, отслаивания вручную одного из слоев, составляющих документ, свидетельство фальсификации может быть получено визуально при отрывании или расслоении волокна или слоев пластмассовой подложки, составляющих документ, однако подобный способ распознания внедрения не всегда совместим с требуемой длительностью применения документа. Более того, из документа, содержащего интегральную микросхему, взломщики, как правило, стремятся извлечь интегральную микросхему, не заботясь о повреждении одного из слоев, составляющих документ. Таким образом, заявитель исследовал средства обнаружения нарушения физической целостности или вторжения в документ, содержащий интегральную микросхему и информирования пользователя о произошедшей фальсификации.

Известны системы, защищающие электронные документы, основанные на частичном или полном разрушении бесконтактной интегральной микросхемы (известной также как устройство радиочастотной идентификации)при попытке фальсификации. Подобное разрушение может, например, соответствовать повреждению антенны устройства или ухудшению сообщения между антенной и микросхемой.

В заявке на патент Франции №2823310 от имени Заявителя описан адгезионный документ, содержащий устройство RFID (радиочастотный идентификатор), связанное с документом адгезионной силой достаточно слабой для того, чтобы в случае попытки фальсификации документа, застрявшего на носителе, часть устройства RFID остается на среде, к которой его прикладывали. Таким образом, если атакующий стремится извлечь устройство RFID, оно повреждается, нарушая таким образом его функциональность и, следовательно, предотвращая возможность его повторного использования.

Однако такое нарушение работы устройства RFID остается ограничением, при условии, что возможность считать данные с микросхемы после фальсификации отсутствует, что само по себе может послужить причиной возникновения проблем в определенных обстоятельствах. Кроме того, информация, относящаяся к попытке вторжения или физического нарушения целостности документа, не может быть передана пользователю, который может только отметить отсутствие функциональности устройства RFID. Этот тип адгезионного документа также обладает другими недостатками, так как существует возможность его фальсификации без какого-либо повреждения устройства RFID, например, растворив адгезив адгезионного документа при помощи растворителя типа гексана.

В международной заявке WO 2004/012228 от имени заявителя описан защищенный документ, содержащий интегральную микросхему, связанную с измерительной микросхемой. При изготовлении этого документа измерительная микросхема измеряет определенную характеристику документа, и результат измерения хранится в памяти интегральной микросхемы. При сообщении интегральной микросхемы с внешним считывающим устройством измерительная микросхема активируется и измеряет упомянутую характеристику документа для сравнения ее с измерением, ранее сохраненным в интегральной микросхеме. При появлении разницы между двумя измерении, документ не аутентифицируется и не происходит обмен данными между интегральной микросхемой и внешним считывающим устройством.

Подобный документ не имеет возможности учета всех попыток вторжения или физического нарушения целостности документа, которым мог подвергаться документ. Фальсификатор может, например, физически вторгнуться в документ, не изменяя измеренную величину конкретной характеристики документа после вторжения. В результате при подтверждении аутентификации документа внешним считывающим устройством, измерительная микросхема получает результат, аналогичный результату, хранящемуся в интегральной микросхеме. Кроме того, подобный документ не обеспечивает возможность учета нескольких попыток вторжения или физического нарушения целостности документа, которым подвергался документ за срок своего существования.

Международная заявка WO 2004/078787 относится к способу слежения за посылкой, содержащей некоторую продукцию, отправляемой по логистической цепи. Посылка содержит электронный модуль, соединенный с печатными электропроводящими элементами, полное сопротивление которых во время транспортировки измеряет электронный модуль. Электронный модуль не оснащен индуктивной антенной и работает на принципе емкостной связи. В конце цепи результаты измерений полного сопротивления сравнивают с исходным полным сопротивлением электропроводящих элементов для обнаружения изменений в физических свойствах посылки при ее транспортировке. Таким образом, в случае повреждения посылки в некоторый момент при транспортировке, существует возможность точного определения этого момента времени.

Сущность изобретения

Существует необходимость повышения защиты документов, содержащих интегральную микросхему и в частности повышения их способности противостоять фальсификации. В частности, существует необходимость устранения вышеупомянутых недостатков, предложив документ, содержащий интегральную микросхему и обеспечив возможность обнаружения любой попытки фальсификации и в частности любой атаки на физическую целостность документа.

Задачей изобретения является полное или частичное удовлетворение этим требованиям.

Согласно одному из аспектов изобретения предлагается документ, содержащий интегральную микросхему, известный также как Е-документ (электронный документ), и содержащий по меньшей мере один детектор с возможностью обнаружения изменения по меньшей мере одного физико-химического параметра. Изменение может быть вызвано непосредственно или косвенно внешним воздействием, связанным с попыткой фальсификации упомянутого документа. Обнаружение может происходить вне зоны считывания внешнего считывающего устройства, обладающего возможностью получения от интегральной микросхемы по меньшей мере некоторой информации, относящейся к изменению. При сообщении с внешним считывающим устройством, интегральная микросхема может быть сконфигурирована с возможностью информирования внешнего считывающего устройства об одной или более попытках атаки на физическую целостность документа в результате обнаружения одной или более соответствующих изменений по меньшей мере одной физико-химической величины.

Документ может относиться к идентификационному документу, например, водительским правам, удостоверению личности, паспортному буклету или странице из паспорта, билету, дисконтной карте, подарочной карте, защитному/ и/или идентификационному ярлыку, контрольному ярлыку, визе, купону, платежным средствам, например, чеку или банкноте.

Документ может быть заламинирован и содержать несколько слоев волокон и/или пластиковой подложки. Несколько слоев пластиковой подложки могут быть заламинированы друг с другом в горячем состоянии сваркой или плавкой, или в холодном состоянии при помощи одного из адгезивов, расположенных между слоями подложки.

Детектор может образовывать встроенный участок интегральной микросхемы или являться электронным устройством, расположенным отдельно, но соединенным с интегральной микросхемой, например, проводом, оптической или радиосвязью, например, индукционной связью.

В настоящем изобретении обеспечена возможность обнаружения одной или более попыток фальсификации документа, вызывающих изменение физико-химических параметров. Более того, обеспечена возможность обнаружения малейшей попытки атаки на физическую целостность документа в каждый момент существования документа, в частности, даже в случае, когда атакующему удалось восстановить физико-химический параметр соответствии с его значением до атаки.

Детектор, к примеру, может быть выполнен с возможностью обнаружения изменения физико-химического параметра и информирования интегральной микросхемы без команды от другого устройства, и, в частности, от внешнего считывающего устройства для считывания информации интегральной микросхемы.

Более того, изобретение позволяет информировать пользователя об одной или более попытках атаки на физическую целостность документа пока интегральная микросхема обменивается информацией с внешним считывающим устройством.

Кроме того, в изобретении обеспечена возможность обнаружения попытки атаки на физическую целостность документа без повреждения интегральной микросхемы.

Попытка атаки на физическую целостность документа может соответствовать попытке вторжения, нарушения или фальсификации документа, данные термины используются в настоящем документе в качестве эквивалентных.

Попытка атаки на физическую целостность документа может быть результатом по меньшей мере соответствовать одного механического и/или термального и/или химического воздействия на документ.

"Зона считывания" внешнего считывающего устройства может с равной степенью относится к зоне вблизи внешнего считывающего устройства, в которой возможно установление электрической или индуктивной связи с интегральной микросхемой или к возможности установления непосредственного электрического контакта между интегральной микросхемой и внешним считывающим устройством.

Термин «детектор» применяется для обозначения элемента, пригодного для обнаружения изменения физико-химического параметра, в частности величины физико-химического параметра, и информирования интегральной микросхемы об упомянутом изменении. Интегральная микросхема предпочтительно пригодна для хранения изменения (изменений) в памяти.

Термин «физико-химический параметр» применяется для обозначения отличительного свойства или параметра, который является внутренне присущим документу или элементу, имеющемуся в или на документе, причем величина упомянутого параметра или свойства изменяется при вторжении или нарушении физической целостности документа.

Термин «внешнее считывающее устройство» обозначает любое устройство, обеспечивающее возможность коммуникации с интегральной микросхемой для ее активации, аутентификации, считывания содержащейся в ней информации, для приема упомянутых данных или при необходимости или изменения или даже частичного или полного их стирания. Внешнее считывающее устройство может управляться удаленно или при непосредственном контакте.

Интегральная микросхема может являться результатом соединения микросхемы по меньшей мере с одной антенной для бесконтактной системы.

Например, чип содержит полупроводниковую основу, как правило подложку из легированного кремния или иногда выполненную или полупроводникового полимера и как правило также содержит память или по меньшей мере одну микросхему, обеспечивающую обработку данных. Для его функционирования требуется питание от источника электропитания, контактного или бесконтактного, то есть когда нет контакта, удаленной подачи электропитания через интерфейс и антенну. Например, микросхему помещают в центр антенны для обеспечения бесконтактного электропитания индукционного типа или используя конструкцию, основанную на конденсаторе, для бесконтактного электропитания емкостного типа с возможностью формирования антенной части конструкции. В случае предоставлении электропитания индукционного типа считывающее устройство микросхемы посылает волны, принимаемые антенной, следовательно, индуцируется электрический ток, питающий или активирующий микросхему. Микросхемы антеннами называют транспондерами, и они обычно используют радиочастотные волны, поэтому они известны как устройства радиочастотной идентификации. Эти же волны, например, в результате их модуляции сигналом, например, модуляции частотой, также позволяют осуществлять диалог между микросхемой и внешним считывающим устройством.

Когда интегральная микросхема является так называемым «активным» устройством, микросхема может содержать аккумуляторную батарею или (аккумуляторную микробатарею), содержащуюся в его интегральной микросхеме или она может быть соединена с аккумуляторной микробатареей, содержащейся в документе. Термин «аккумуляторная батарея» следует понимать как относящийся ко всем источникам энергии электрохимического происхождения, как к перезаряжаемым, так и неперезаряжаемым.

Интегральная микросхема предпочтительно выполнена с использованием технологии бесконтактной коммуникации, например, описанной в стандарте ISO 14443.

Интегральная микросхема согласно изобретению может содержать двусторонний электронный модуль с контактной и бесконтактной поверхностью для карточки с двойной микросхемой или может содержать две микросхемы - одна для контактной технологии, а другая для бесконтактной технологии в гибридной микросхемной карточке.

Интегральная микросхема может содержать электронную микросхему, способную обрабатывать данные, полученные от датчика, измеряющего физико-химический параметр.

Интегральная микросхема может содержать детектор, являющийся элементом интегральной микросхемы. Интегральная микросхема и детектор могут быть соединены в общем элементе. Согласно одному варианту осуществления изобретения детектор может быть удален от интегральной микросхемы. Интегральная микросхема и детектор могут быть соединены или связаны друг с другом, например, электрической или индукционной связью.

Детектор может получать питание от батареи, находящейся на интегральной микросхеме. В одном варианте выполнения изобретения детектор может полуаить питание от батареи, находящейся вне интегральной микросхемы.

Когда детектор и/или аккумуляторная батарея, питающая детектор удалены от интегральной микросхемы, эти элементы могут быть расположены на одной плоскости в документе. Например, они могут быть расположены на одном слое подложки в ламинате.

В одном варианте выполнения изобретения детектор и питающая его аккумуляторная батарея может быть расположен на слоях подложки отличных от слоя, являющегося опорой для интегральной микросхемы.

Детектор может являться датчиком с возможностью измерения физико-химического параметра.

Детектор может быть чувствителен по меньшей мере к одному внешнему воздействию, связанному с попыткой атаки на физическую целостность документа, в который он интегрирован, причем воздействие или воздействия могут иметь механическую (например, расслоение документа), тепловую (атака с использованием тепловых средств) или химическую (атака с использованием растворителей) природу.

Детектор может быть чувствителен по меньшей мере к одному воздействию, напрямую (одноэтапно) или косвенно (в несколько этапов).

При использовании одного этапа, внешнее воздействие может напрямую приводить к изменению одного или более физико-химических параметров, связанных с воздействием.

Механическое воздействие, такое как попытка расслоения, может непосредственно приводить к изменению скорости и угла наклона одного из слоев, составляющих документ, относительно других слоев, определяемым датчиком.

Механическое воздействие, такое как попытка расслоения может также приводить напрямую к изменению уровня освещенности внутри слоев определяемым датчиком.

Химическое воздействие, такое как попытка фальсификации погружением в один или более растворитель может приводить к наличию химического реагента с определенной заданной концентрацией или составом, так что эти изменения концентрации определяются датчиком.

Термальное воздействие, например, фальсификация нагреванием на горячей пластине или с помощью фена может приводить к повышению температуры в ядре документа, что определяет датчик.

Когда детектору необходимо несколько этапов реакции на воздействие, внешнее воздействие может опосредованно приводить к изменению одного или более физико-химических параметров. Этот процесс может содержать по меньшей мере первый этап, в котором внешнее воздействие вызывает изменение по меньшей мере одного параметра, связанного с воздействием, и второй этап в котором внешнее изменение по меньшей мере одного параметра, связанного с воздействием, приводит к изменению одного иди более физико-химических параметров, связанных с вышеописанным одним параметром.

Например, механическое воздействие, может разрывать проводящую пленку, расположенную в документе в качестве промежуточного слоя, причем, этот разрыв затем определяется датчиком как изменение электропроводимости.

Механическое воздействие может приводить к механическому разрыву микрокапсул, содержащихся в одном или более механически надорванных слоях составляющих документ, причем эти микрокапсулы содержат химические агенты, которые при высвобождении обнаруживаются благодаря изменению концентрации упомянутых агентов вокруг датчика.

Химическое воздействие может приводить к наполнению адгезива растворенными магнитными частицами, которые потом обнаруживаются датчиком, обнаруживающим изменение магнитных параметров.

Термальное/температурное воздействие, может также приводить к переходу краски, содержащейся в одном из промежуточных слоев документа, из твердого в жидкое состояние, после чего эту краску обнаруживает оптический датчик в результате изменения колориметрического параметра.

Интегральная микросхема и, в частности, детектор предпочтительно выполнены с возможностью обнаружения изменения физико-химического параметра за заданные временные интервалов, в частности, раз в сутки, предпочтительно как минимум дважды в сутки, лучше раз в час и в лучшем случае непрерывно. В результате изобретение обеспечивает возможность обнаружения минимальных попыток внедрения или нарушения целостности документа, предпринятых за весь срок существования документа.

Интегральная микросхема и, в частности, детектор могут быть выполнены с возможностью обнаружения любого изменения физико-химического параметра при нахождении в зоне считывания внешнего считывающего устройства, в частности, при поступлении команды от внешнего считывающего устройства.

Детектор может получить электропитание от интегральной микросхемы. Данный детектор может получить электропитание через индукционное, электрическое или электромагнитное соединение.

Кроме того, детектор может получать питание от аккумуляторной батареи, в частности, микробатареи на микросхеме, смонтированной в качестве тонких слоев на кремниевом слое интегральной микросхемы.

Когда детектору необходим более высокий уровень электропитания, он может также быть запитан от специализированной аккумуляторной батареи, например, батареи на гибком тонком слое, отделенной от микросхемы, например, микробатареи, вставляемой в промежуточные слои документа.

Детектор может получать электропитание от фотоэлектрического модуля. Детектор может быть запитан напрямую, т.е. непрерывно, от фотоэлектрического модуля при условии, что он находится у источника света, и/или от аккумуляторной батареи.

Микросхема обеспечивает информирование пользователя при сообщении интегральной микросхемы с внешним считывающим устройством об одной или более попытках вторжения или нарушения физической целостности документа.

Интегральная микросхема может быть сконфигурирована с возможностью прерывания или предотвращения сообщения с внешним считывающим устройством в случае обнаружения интегральной микросхемой одного или более изменения, по меньшей мере одного физико-химического параметра, соответствующего по меньшей мере одной или более попыткам атаки на физическую целостность документа. Данные, содержащиеся в интегрированном считывающем устройстве, могут быть полностью или частично модифицированы или устранены внешним считывающим устройством в случае обнаружения по меньшей мере одной попытки вторжения.

Данные, содержащиеся в интегральной микросхеме, могут быть автоматически удалены интегральной микросхемой после подтвержденной попытки фальсификации или во время связи с внешним считывающим устройством, и при таким условиях, по запросу пользователя.

Интегральная микросхема может быть сконфигурирована с возможностью автоматического стирания содержащихся в ней данных без сообщения с внешним считывающим устройством в случае обнаружения интегральной микросхемой изменения физико-химического параметра, соответствующего попытке атаки на физическую целостность документа.

В частности при обмене информацией между интегральной микросхемой и наружным считывающим устройством, измерительная микросхема может получать команды от наружного считывающего устройства. Интегральная микросхема может откликаться отправляя внешнему считывающему устройству информацию, относящуюся по меньшей мере к одной попытке фальсификации документа, которая произошла и/или могла привести к подтверждению детектором величины (величин) физико-химического (их) параметра (ов) на момент обмена информацией и сопоставления упомянутой (-ых) величины (величин) с исходной величиной или исходными величинами.

Изобретение обеспечивает возможность информирования пользователя о любой попытке внедрения или нарушения физической целостности документа, которая имела место не оставив никакого внешне видимого следа.

Изобретение также обеспечивает возможность запоминания минимального вторжения или физического нарушения целостности, имевшего место, даже если информация, относящаяся к упомянутому вторжению или нарушению целостности, передается пользователю только при обмене информацией между интегральной микросхемы и внешним считывающим устройством.

«Физико-химический параметр» может относиться к параметру или свойству, определяемому и/или измеряемому интегральной микросхемой при помощи детектора, так что упомянутое свойство изменяется при физической атаке на документ или участок документа.

Физико-химический параметр может являться характеризующим параметром или свойством, внутренне присущим документу или элементу, находящемуся в или на документе.

Физико-химический параметр может, в частности, относится к характеристике по меньшей мере одного заранее определенного элемента документа, например, бумаги, пластиковой подложки, пленки, адгезива, чернил, лака, порошка, наружного покрытия либо видимого или невидимого элемента защиты, например, водяного знака.

Физический параметр может также соответствовать характеристике документа, например, ламината, в целом.

Физический параметр может также соответствовать характеристике, внутренне присущей документу, например, его яркости. Физико-химический параметр может относится к параметру или свойству, являющемуся механическим, магнитным, электрическим, оптическим, возможно в видимом спектре, в частности, электромагнитному поглощению и/или отражению, термическим химическим, акустическим или биологическим.

Физико-химический параметр предпочтительно изменяется только при физическом нарушении целостности документа, например, при попытке отделения слоя, составляющего документ или при атаке с применением абразии или резки.

Физико-химический параметр может не являться электрическим сопротивлением или проводимостью.

Физико-химический параметр может быть связан с индикатором физической целостности, предпочтительно определяющим выбор физико-химического параметра.

Термин «индикатор физической целостности» может относиться к детектору и к части или всему электронному документу, которой способен обнаружить изменение физического или химического параметра или параметров, характеризующих его под непосредственным или косвенным следствием воздействия механической, термальной или химической природы, связанным с попыткой (попытками) фальсификации.

Индикатор физической целостности может, например быть датчиком кислорода и непрозрачным корпусом карточки, заламинированным электронным документом, когда физико-химический параметр соответствует измерению изменения в содержании кислорода под воздействием химического воздействия, связанного с предоставлением доступа к окружающему воздуху при попытке расслоения корпуса карточки.

Кроме того, индикатор физической целостности может, например, представлять собой датчик магнитного поля, и адгезив, содержащий магнитные частицы, являющиеся частью электронного документа.

Когда документ является складываемым, например, паспортом, индикатор физической целостности, может также являться экраном и/или системой электромагнитного затухания, когда она расположена в зоне, совмещенной с интегральной микросхемой.

Индикатор физической целостности может содержать непрозрачный элемент, в частности, при светочувствительности датчика.

Документ может иметь возможностью выбора физико-химического параметра и детектора, среди прочих из следующих наборов физико-химического параметра и детектора:

магнитная характеристика и индуктивный датчик;

магнитная характеристика и датчик эффекта Холла;

магнитная характеристика и датчик с магниторезистивной головкой;

магнитная характеристика и датчик ядерный магнитный резонанс;

характеристика перемещения и уклономер;

характеристика перемещения и гироскоп;

характеристика перемещения и акселерометр;

электрическая характеристика и вольтметр;

электрическая характеристика и амперметр;

электрическая характеристика и омметр;

оптическая характеристика и датчик оптоэлектронного типа, например, прибор с зарядовой связью (CCD) или дополнительный окисел металла на камере кремниевого (CMOS) типа.

колориметрическая характеристика и оптоэлектронный датчик;

характеристика поглощения волн в видимом и/или ультрафиолетовом и/или инфракрасном спектре и оптический датчик, в частности, фотодиод или фототранзистор;

характеристика поглощения волн в видимом и ультрафиолетовом и/или инфракрасном спектре и датчик фотоумножительного типа;

тепловая характеристика и термодатчик;

биологическая характеристика и биологический датчик;

химическая характеристика и электрохимический датчик;

количество света, в частности, видимого света, и светочувствительный датчик, например, фотодиод, фототранзистор, фоторезистивный или фотоэлектрический датчик;

характеристика химического соединения, например, концентрация соединения и датчик для измерения химического соединения, в частности, окислительно-восстановительный потенциал или водородный показатель (pH);

концентрация химических агентов и химический датчик, в частности, химический датчик на тонкой пленке;

концентрация газообразных агентов и газовый датчик;

содержание кислорода и датчик для измерения содержания кислорода.

Согласно другому аспекту изобретения предлагается способ обнаружения попытки атаки на физическую целостность документа, содержащего интегральную микросхему, в частности, устройство RFID, причем интегральная микросхема расположена с возможностью обнаружения с помощью детектора изменения по меньшей мере одного физико-химического параметра, соответствующего попытке атаки на физическую целостность документа, содержащий следующие этапы:

используют интегральную микросхему для обнаружения по меньшей мере одного упомянутого изменения, когда документ расположен вне зоны считывания внешнего считывающего устройства, способного принять от интегральной микросхемы по меньшей мере некоторую информацию, относящуюся к упомянутому изменению;

в случае обнаружения одного или более изменений, соответствующих одной или более попыткам атаки на физическую целостность документа информируют внешнее считывающее устройство о попытке/попытках атаки, при обмене информацией с ним.

Способ согласно изобретению имеет то преимущество, что позволяет обнаружить любую попытку атаки на физическую целостность документа, определяя вторжение или нарушение целостности вне зоны считывания внешнего считывающего устройства, сообщая пользователю информацию, относящуюся к вторжению или нарушению целостности в ходе коммуникации с пользователем. В результате даже в случае если атакующему удастся повторно установить величину физико-химического параметра после вторжения или нарушения целостности документа, все равно имеется возможность узнать о произошедшем предшествующем вторжении или нарушении целостности документа посредством детектора, записавшего изменение физико-химического параметра.

Этот способ также может содержать следующие действия:

предотвращают или Прерывают сообщение с внешним считывающим устройством в случае обнаружения изменения, соответствующего попытке атаки на физическую целостность документа, и/или устраняют или изменяют полностью или частично данные, содержащиеся в интегральной микросхеме, и/или в некотором другом устройстве, в частности во внешнем считывающем устройстве, в случае обнаружения изменения, соответствующего попытке атаки на физическую целостность документа.

Этот способ также может содержать следующие действия:

интегральная микросхема автоматически стирает содержащиеся в ней данные без обмена информацией с внешним считывающим устройством в случае обнаружения интегральной микросхемой изменения физико-химического параметра, соответствующего попытке атаки на физическую целостность документа.

Описание чертежей

Изобретение может быть лучше понято из следующего описания неограничительных вариантов выполнения изобретения и из прилагающихся чертеже, на которых:

Фиг.1 является схематичным видом образца электронного паспорта согласно одному аспекту настоящего изобретения;

Фиг.2 является схематичным видом образца электронного билета согласно другому аспекту настоящего изобретения;

Фиг.3 является схематичным видом образца электронной карточки согласно другому аспекту настоящего изобретения;

Фиг.4 является схематичным видом образца игральной карты согласно другому аспекту настоящего изобретения;

Фиг.5 является схематичным видом образца паспорта согласно еще одному аспекту настоящего изобретению; а также

Фиг.6 является схематичным видом образца паспорта документа и внешнего считывающего устройства, обеспечивающего способ обеспечения защиты согласно реализуемому изобретению.

Пример 1: обнаружение изменения магнитных свойств

На фиг.1 проиллюстрирован паспорт 1 согласно одному варианту осуществления изобретения.

Обложка паспорта 1 содержит ламинат, содержащий устройство 2 RFID, состоящее из микросхемы 4 и проволочной антенны 5, причем микросхема встроена по толщине в ламинат.

Обложка паспорта 1 также содержит детектор 3 в виде магнитного датчика, соединенного с микросхемой 4, но не являющегося его частью.

Кроме того, предлагается слой адгезива 6, содержащий магнитные частицы 7 в обложке паспорта 1 и служащий для удержания ламината, содержащего устройство 2 RFID на внутренней поверхности обложки паспорта 1.

В прочих вариантах паспорта 1 слой адгезива 6 может быть расположен у прочих поверхностей раздела обложки паспорта 1, например, между ламинатом и форзацем паспорта 1, что оказывает негативного влияния на изобретение.

В этом изобретении, конструкция, образованная магнитным датчиком 3 и слоем адгезива 6, является индикатором физической целостности паспорта 1.

Магнитное свойство (свойства) магнитных частиц 7 и, в частности, их остаточная магнетизация при использовании магнитного адгезива, содержащего частицы с так называемым «тяжелым магнетизмом», составляет физико-химического параметр (параметры), изменение которого (которых) обнаруживает датчик 3.

Изначально, в частности, при изготовлении паспорта 1, магнитный датчик 3 измеряет магнитные свойства магнитных частиц 7, содержащийся в слое адгезива 6, и результат этого измерения хранится в микросхеме 4 либо внешней памяти (на чертеже не изображена).

Микросхема 4 может содержать интегрированную аккумуляторную микробатарею, служащую, в частности, для питания датчика эффекта Холла. В течение срока существования паспорта 1, попытка вторжения или физического нарушения целостности паспорта 1 вероятно изменяет магнитные свойства магнитных частиц 7, содержащихся в слое адгезива 6.

Например, атакующий может химически погрузить паспорт 1 в раствор для извлечения микросхемы 4. В этом случае слой адгезива 6 растворяется в растворителе. Если атакующий стремится заменить микросхему 4 некоторым другим устройством и использует новый слой адгезива для восстановления паспорта 1, то магнитные свойства магнитных частиц 7 изменяются, и эти изменения определяются датчиком 3 при измерении магнитных частиц 7. В частности, датчик 4 может измерять магнитные свойства магнитных частиц 7 за регулярные интервалы, например, один раз в неделю. В результате любое отклонение значения величины магнитных свойств магнитных частиц 7 от исходной величины, хранимой в микросхеме 4, будет обнаружено датчиком 3.

При обмене информацией с внешним считывающем устройством, микросхема 4 имеет возможность информирования пользователя о произошедшей попытке вторжения или нарушения физической целостности паспорта 1.

Пример 2: обнаружение изменения в концентрации химического агента

Фиг.2 является покомпонентным видом электронного билета 1, содержащего два слоя 8 и 9 бумаги, являющихся предпочтительно непрозрачными, и взаимно связанными слоем термопластической пленки 10, являющейся предпочтительно прозрачной или полупрозрачной.

На внутренней поверхности слой бумаги 8 включает в себя интегральную микросхему 2, микросхему 4, связанную с шелкографической печатной антенной 5.

Кроме того, микросхема 4 также соединена с детектором 3, например, химическим датчиком 3 на тонкой пленке. Химический датчик 3 также может быть частью микросхемы 4, что не является недостатком.

Микросхема 4 может содержать аккумуляторную микробатарею для питания химического датчика 3.

В этом примере физико-химический параметр соответствует содержанию химических агентов, обнаруженных химическим датчиком 3.

В этом примере химический датчик 3 представляет собой индикатор физической целостности.

Попытка вторжения или нарушения физической целостности билета 1, например, погружением электронного билета 1 в растворитель, распознается химическим датчиком 3.

Таким образом, в течение срока службы билета 1, химический датчик 3 оценивает содержание растворителя, находящегося в его непосредственном окружении и определяет любое изменение содержания этого растворителя относительно его исходной величины.

Таким образом при обмене информацией микросхемы 4 с внешним считывающем устройством (на чертеже не показан), пользователя информируют, указывая на произошедшую попытку вторжения или нарушения физической целостности билета 1.

В варианте, не показанном на чертежах, обеспечено включение микрокапсул в промежуточный слой электронного билета, так что каждая микрокапсула содержит оболочку, чувствительную по меньшей мере к одному растворителю и удерживающую внутри химические агенты. Во время фальсификации электронного билета с помощью растворителя высвобождаются химические агенты, которые затем определяются химическим датчиком. Преимущество этого варианта заключается в том, что датчик должен быть чувствителен только к химическим агентам высвобождаемым микрокапсулами, а не ко всем растворителям, которые могут использованы для фальсификации, как в вышеприведенном примере.

Пример 3: обнаружение изменения оптического свойства

Фиг.3 является покомпонентным видом карты 1, например, подарочной карты или дисконтной карты, содержащей два слоя бумаги 12 и 15, между которым расположены два других слоя бумаги 11 и 13. Четыре слоя заламинированы вместе, с использованием слоев, представляющих адгезивное свойство (не показано на фиг.).

Слой бумаги 13 содержит на одной из поверхностей устройство 2 RFID, состоящее из микросхемы 4, связанной с шелкографической печатной антенной 5, причем микросхема соединена с детектором 3, представляющим собой оптоэлектронный датчик. Слой 11 бумаги оснащен сквозным отверстием На в зоне совмещенной с микросхемой 4, так что толщина микросхемы компенсирована в ламинате бумаги 11 и бумаги 13, так что антенна удерживается внутри ламината.

Оптоэлектронный датчик 3 удерживается между слоем бумаги 11 и бумаги 13. По запросу устройства RFID оптоэлектронный датчик измеряет цвет через заданные интервалы времени, причем устройство RFID непрерывно питается, например, от аккумуляторной батареи 14, аналогичным образом расположенной на одной из поверхностей слоя бумаги 13. Альтернативно, аккумуляторная батарея 14 и датчик 3 могут также быть компенсированы по толщине в ламинате бумаги 11 и бумаги 13 с помощью сквозного окна или полостей, сформированных, в слоях бумаги 11 или 13.

Слой бумаги 11 содержит на одной из своих поверхностей или на части поверхности, обращенной к датчику, вещество 16, изменяющее фазу, и в частности, красящее вещество, находящеея в твердом состоянии до определенной температуры и переходящее в жидкое состояние при воздействии более высокой температуры. Четыре слоя бумаги заламинированы холодным способом с использованием по меньшей мере одного адгезива, чувствительного к давлению, т.е., адгезивов, пригодных для холодного ламинирования, так что вещество, изменяющее фазу не высвобождается преждевременно.

В этом примере физико-химический параметр соответствует колориметрическим характеристикам красящего жидкого вещества, высвобождаемого веществом, изменяющим фазу под воздействием температуры.

Оптоэлектронный датчик 3 и вещество 16, изменяющее фазу, представляют собой индикатор физической целостности.

При попытке вторжения или нарушения физической целостности карточки 1 атакующим, в частности, воздействуя на нее температурой для смягчения теплочувствительного адгезива (адгезивов), применяемого для ламинирования нескольких слоев бумаги вместе, вещество 16, изменяющее фазу, находящееся на одной из этих поверхностей слоя бумаги 11, становится жидким и таким образом высвобождается.

Затем оптоэлектронный датчик 3 измеряет или определяет цвет, создаваемый при высвобождении жидкого вещества, и информирует пользователя об изменении физико-химического параметра при обмене информацией устройства 2 RFID с внешним считывающим устройством. Таким образом, пользователя информируют о произошедшей попытке вторжения или нарушения физической целостности карточки 1 даже если окраска в результате вторжения не заметна при визуальном осмотре.

В одном варианте второй датчик 3 может быть выполнен между слоем бумаги 15 и бумаги 13.

Пример 4: механическое воздействие, приводящее к изменению электрических свойств одного из слоев

Фиг.4 является покомпонентным видом игральной карты 1, имеющей два слоя бумаги 20 и 21 между которыми расположен слой бумаги 22 и слой алюминия 23, например, в виде листов. Четыре слоя заламинированы вместе с использованием слоев, обладающих адгезивными свойствами (не показаны на фиг.). Слой бумаги 22 содержит микросхему, например, устройство RFID, содержащее микросхему 4 и проводную антенну 5, причем этот узел расположен на поверхности слоя бумаги 22, обращенной к слою бумаги 21.

Лист алюминия 23 действует в качестве электромагнитного экрана, так что данные, хранящиеся в устройстве RFID, могут считываться только со стороны, занимаемой слоями бумаги 21 и 22.

В этом примере микросхема 4 содержит детектор (не показан) в виде датчика полного сопротивления.

В этом примере физико-химический параметр соответствует полному сопротивлению листа алюминия 23.

Лист алюминия 23 и датчик полного сопротивления, находящийся в микросхеме 4, представляют собой индикатор физической целостности.

Изначально при изготовлении игральной карты 1, датчик полного сопротивления микросхемы 4 измеряет полное сопротивление листа алюминия 23 и хранит результат измерения в памяти микросхемы 4.

При попытке вторжения или нарушения целостности игральной карты 1 атакующим лист алюминия 23 повреждается и датчик полного сопротивления микросхемы 4 измеряет полное сопротивление, отличное от полного сопротивления, сохраненного ранее.

В результате при сообщении устройства 2 RFID с внешним считывающим устройством, возможно узнать о наличии попытки вторжения или нарушения целостности игральной карты 1.

Пример 5: механическое воздействие, вызывающее подачу света в непрозрачный ламинат

Фиг.5 иллюстрирует другой паспорт 1 согласно одному варианту осуществления изобретения

Обложка паспорта 1 может быть изготовлена из структуры, например, описанной в заявке WO 2005/100021 от имени заявителя. Структура может быть расположена между наружной страницей и внутренней страницей обложки, и она может быть закреплена холодным ламинированием между этими страницами.

Структура содержит интегральную микросхему 2 и светочувствительный датчик 3, который может представлять собой фотодиод, фототранзистор, или фоточувствительный элемент.

На светочувствительный датчик 3 подается электропитание от аккумуляторной микробатареи 14, расположенной на структуре и соединенной со светочувствительным датчиком 3.

Обложка паспорта 1 и/или структура предпочтительно выполнены так, что интегральная микросхема 2, помещенная внутри структуры, невидима и количество света, достигающее структуры, практически равно нулю, даже когда буклет паспорта открыт.

Количество света, попадающее к светочувствительному датчику 3, представляет собой физико-химический параметр.

Вторжение или нарушение целостности паспорта 1, в частности, отслоением обложки с паспорта 1 приводит к проникновению света в паспорт 1 и, в частности, к достижению светочувствительного датчика 3. Датчик обнаруживает изменение в количестве достигающего его света. При сообщении с внешним считывающем устройством, интегральная микросхема 2 может информировать пользователя о произошедшей попытке фальсификации.

Пример 6: механическое воздействи, приводящее к смещению одного слоя относительно другого

На фиг.6 проиллюстрирован другой паспорт 1 согласно одному варианту осуществления изобретения

Обложка паспорта 1 может быть изготовлена из структуры, например, описанной в заявке WO 2005/100021 от имени заявителя.

Структура может быть расположена между наружной страницей и внутренней страницей обложки, и она может быть закреплена между этими страницами при помощи холодного отверждения адгезива.

Структура содержит интегральную микросхему 2 и датчик 3 движения, который может представлять собой акселерометр и/или уклономер.

Согласно данному примеру, на датчик 3 движения подается электропитание от аккумуляторной микробатареи 14, расположенной на структуре и соединенной с датчиком 3 движения.

Скорость и/или угол отслоения одного из слоев элемента структуры относительно условного слоя, например, обложки составляет физико-химический параметр, измеряемый датчиком 3 перемещения.

Вторжение или нарушение целостности паспорта 1, в частности, отслоением обложки с паспорта 1 приводит к перемещению одного из слоев - элементов электронной обложки относительно другого. Датчик 3 перемещения обнаруживает относительное изменение скорости и/или уклона. В результате при сообщении с внешним считывающем устройством, интегральная микросхема 2 может информировать пользователя о произошедшей попытке фальсификации.

Естественно, изобретение не ограничено вариантами осуществления, описанными выше.

Выражение «содержит один» следует понимать в качестве синонима выражения «содержит по меньшей мере один», если не оговорено противное.

Изобретение относится к средствам защиты документов. Технический результат заключается в повышении защиты документов, содержащих интегральную схему. Данное изобретение относится к документу (1), содержащему интегральную микросхему (2), в частности устройство RFID (радиочастотный идентификатор), причем документ (1) содержит по меньшей мере один детектор (3), предназначенный для обнаружения изменения по меньшей мере одного физико-химического параметра, с возможностью выполнения указанного обнаружения вне зоны считывания внешнего считывающего устройства, выполненного с возможностью получения от интегральной микросхемы (2) по меньшей мере некоторой информации, относящейся к упомянутому изменению, причем интегральная микросхема (2) выполнена с возможностью обмена информацией с внешним считывающим устройством (30) для информирования его о попытке атаки на физическую целостность документа (1) в результате обнаружения изменения, соответствующего, меньшей мере одному физико-химическому параметру. 2 н. и 23 з.п. ф-лы, 6 ил.

1. Документ (1), содержащий интегральную микросхему (2), в частности устройство RFID (радиочастотный идентификатор), причем документ (1) содержит по меньшей мере один детектор (3), предназначенный для обнаружения изменения по меньшей мере одного физико-химического параметра, с возможностью выполнения указанного обнаружения вне зоны считывания внешнего считывающего устройства (30), выполненного с возможностью получения от интегральной микросхемы (2) по меньшей мере некоторой информации, относящейся к упомянутому изменению, причем интегральная микросхема (2) выполнена с возможностью обмена информацией с внешним считывающим устройством (30) для информирования его о попытке атаки на физическую целостность документа (1) в результате обнаружения изменения, соответствующего по меньшей мере одному физико-химическому параметру.

2. Документ (1) по п.1, в котором детектор (3) является частью интегральной микросхемы (2).

3. Документ (1) по п.1, в котором детектор (3) является отдельным от интегральной микросхемы (2) элементом.

4. Документ (1) по п.3, в котором детектор (3) и интегральная микросхема (2) соединены или связаны.

5. Документ (1) по п.1, в котором датчик (3) питается от батареи, находящейся на интегральной микросхеме (2).

6. Документ (1) по п.1, в котором датчик (3) питается от батареи, внешней по отношению к интегральной микросхеме (2).

7. Документ (1) по п.1, в котором датчик (3) является датчиком с возможностью измерения по меньшей мере одного физико-химического параметра.

8. Документ (1) по п.1, в котором детектор (3) чувствителен по меньшей мере к одному внешнему воздействию, связанному с попыткой атаки на физическую целостность документа (1), в который он интегрирован, причем воздействие или воздействия могут иметь механическую, тепловую или химическую природу.

9. Документ (1) по п.8, в котором внешнее воздействие напрямую приводит к изменению одного или более физико-химических параметров, связанных с воздействием.

10. Документ (1) по п.8, в котором внешнее воздействие косвенно приводит к изменению по меньшей мере одного параметра, связанного с воздействием, причем изменение упомянутого параметра приводит к изменению величины одного или более физико-химических параметров, связанных с вышеописанным одним параметром.

11. Документ (1) по п.1, в котором интегральная микросхема (2) выполнена с возможностью обнаружения изменения физико-химического параметра через заданные временные интервалы, в частности, раз в сутки, предпочтительно дважды в сутки, еще предпочтительней раз в час и в лучшем случае непрерывно.

12. Документ (1) по п.1, в котором интегральная микросхема (2) сконфигурирована с возможностью обнаружения изменения физико-химического параметра при его нахождении в зоне считывания внешнего считывающего устройства (30), в частности, при поступлении команды от внешнего считывающего устройства (30).

13. Документ (1) по п.1, в котором интегральная микросхема (2) выполнена с возможностью прерывания или предотвращения обмена информацией с внешним считывающим устройством (30) в случае обнаружения интегральной микросхемой (2) одного или более изменения физико-химического параметра (параметров), соответствующих по меньшей мере одной или более попыткам атаки на физическую целостность документа (1).

14. Документ (1) по п.1, в котором интегральная микросхема (2) выполнена с возможностью автоматического стирания содержащихся в ней данных без обмена информацией с внешним считывающим устройством (30) в случае обнаружения изменения в одном физико-химическом параметре, соответствующего попытке атаки на физическую целостность документа (1) или его части.

15. Документ (1) по п.1, в котором по меньшей мере один физико-химический параметр относится к параметру или свойству, определяемому и/или измеряемому интегральной микросхемой (2) при помощи детектора (3), так что упомянутый параметр изменяется во время физической атаки на документ или часть документа (1).

16. Документ (1) по п.1, в котором по меньшей мере один физико-химический параметр является характеризующим параметром или свойством, внутренне присущим документу или элементу, находящемуся в или на документе.

17. Документ (1) по п.16, в котором физико-химический параметр является характеризующим параметром или свойством по меньшей мере одного заранее заданного элемента документа, в частности бумаги, пластиковой подложки, пленки, адгезива, чернил или лака, порошка, наружного покрытия либо видимого или невидимого элемента защиты.

18. Документ (1) по п.1, в котором по меньшей мере один физико-химический параметр изменяется только при физическом воздействии на документ (1).

19. Документ (1) по п.1, в котором по меньшей мере один физико-химический параметр относится к параметру или свойству, являющемуся механическим, магнитным, электрическим, оптическим, в частности, к электромагнитному поглощению и/или отражению, термическим, химическим, акустическим или биологическим.

20. Документ (1) по п.1, в котором физико-химический параметр не является электрическим сопротивлением или проводимостью.

21. Документ (1) по п.1, в котором связка физико-химический параметра и детектора (3) выбраны из следующих наборов физико-химического параметра и детектора (3):
магнитная характеристика и индуктивный датчик;
магнитная характеристика и датчик эффекта Холла;
магнитная характеристика и датчик с магниторезистивной головкой;
магнитная характеристика и датчик ядерного магнитного резонанса;
характеристика перемещения и уклономер;
характеристика перемещения и гироскоп;
характеристика перемещения и акселерометр;
электрическая характеристика и вольтметр;
электрическая характеристика и амперметр;
электрическая характеристика и омметр;
оптическая характеристика и оптоэлектронный датчик;
колориметрическая характеристика и оптоэлектронный датчик;
характеристика поглощения волн в видимом, и/или ультрафиолетовом, и/или инфракрасном спектре и оптический датчик, в частности фотодиод или фототранзистор;
характеристика поглощения волн в видимом и ультрафиолетовом и/или инфракрасном спектре и датчик фотоумножительного типа;
тепловая характеристика и термодатчик;
биологическая характеристика и биологический датчик;
химическая характеристика и электрохимический датчик;
количество света и светочувствительный датчик;
характеристика химического соединения и датчик для измерения химического соединения;
концентрация химических агентов и химический датчик, в частности химический датчик на тонкой пленке;
концентрация газообразных агентов и газовый датчик;
содержание кислорода и датчик измерения содержания кислорода.

22. Способ обнаружения попытки атаки на физическую целостность документа (1), содержащего интегральную микросхему (2), в частности устройство RFID (радиочастотный идентификатор), причем интегральная микросхема (2) расположена с возможностью обнаружения с помощью детектора (3) изменения по меньшей мере одного физико-химического параметра, соответствующего попытке атаки на физическую целостность документа, содержащий следующие действия:
используют интегральную микросхему (2) для обнаружения по меньшей мере одного упомянутого изменения, когда документ (1) расположен вне зоны считывания внешнего считывающего устройства (30), предназначенного для приема от интегральной микросхемы (2) по меньшей мере некоторой информации, относящейся к упомянутому изменению;
в случае обнаружения одного или более изменений, соответствующих одной или более попыткам атаки на физическую целостность документа (1), информируют внешнее считывающее устройство (30) при обмене информацией с ним о попытке/попытках атаки.

23. Способ по п.22, содержащий следующие действия:
в случае обнаружения одного или более изменений, соответствующих одной или более попыткам атаки на физическую целостность документа (1), информируют внешнее считывающее устройство (30) при обмене информацией с ним о попытке/попытках атаки.

24. Способ по любому из п.22 или 23, содержащий следующие действия:
по инициативе пользователя стирают или модифицируют данные, содержащиеся в интегральной микросхеме (2) и/или прочем устройстве, в частности, во внешнем считывающем устройстве (30) в случае обнаружения изменения, соответствующего попытке атаки на физическую целостность документа (1).

25. Способ по п.24, содержащий следующие действия:
обеспечивают автоматическое стирание интегральной микросхемой (2) содержащихся в ней данных без обмена информацией с внешним считывающим устройством (30) в случае обнаружения интегральной микросхемой (2) изменения по меньшей мере одного физико-химического параметра, соответствующего попытке атаки на физическую целостность документа.