ES2303375T3 - Sistema de tarjeta de autenticacion con autoridad de certificacion en posicion alejada. - Google Patents

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Abstract

Sistema de autenticación de usuario que comprende una estación de registro (5) dotada de un dispositivo de adquisición de información (51) para obtener unos primeros datos de la individualidad biológica para distinguir la individualidad de un usuario (8), una estación de emisión de tarjetas de autenticación (6) que emite al usuario (8) una tarjeta de autenticación de usuario (7) registrada con una parte dividida de los primeros datos de la individualidad biológica, un terminal de acceso a la autenticación (4) dotado de un lector de tarjetas de autenticación (41) para leer la información de la tarjeta de autenticación de usuario (7) y un dispositivo de adquisición de identidad (42, 403) para introducir unos segundos datos de la individualidad biológica del usuario (8) que deben ser comparados con los primeros datos de la individualidad biológica a efectos de autenticación y al menos una autoridad de certificación (2, 3) que está conectada al terminal de acceso a la autenticación (4) a través de un canal de comunicación de información, en el que la autoridad de certificación (2, 3) conserva el registro de la parte restante de los primeros datos de la individualidad biológica que se han obtenido en la estación de registro (5) pero que no se han registrado en la tarjeta de autenticación de usuario (7), los contenidos registrados en la tarjeta de autenticación de usuario (7) leídos por el lector de tarjetas de autenticación (41) son comparados con los segundos datos de la individualidad biológica del usuario (8) obtenidos in situ a través del dispositivo de adquisición de identidad (42, 403) para autenticar la identificación del usuario (8) en el terminal de acceso a la autenticación (4) y, si se requiere un mayor nivel de autenticación, la autoridad de certificación (2, 3) compara los segundos datos de individualidad biológica del usuario (8) obtenidos en el terminal de acceso a la autenticación (4) con la parte de los primeros datos de individualidad biológica que faltan en la tarjeta de autenticación de usuario (7) en respuesta a la consulta del terminal de acceso a la autenticación (4) y envía el resultado de la comparación al terminal de acceso a la autenticación (4) para una autenticación adicional.

Description

Sistema de tarjeta de autenticación con autoridad de certificación en posición alejada.
Campo técnico
La presente invención se refiere a un sistema de autenticación de usuario para llevar a cabo la autenticación individual en intercambios de información electrónica, transacciones comerciales electrónicas y otros, y a un dispositivo de autenticación de usuario para utilizar en este sistema de autenticación de usuario.
Antecedentes de la invención
Los tipos de información accesible a través de las redes de comunicación se han vuelto sumamente diversos en los últimos años, variando desde el comercio electrónico tal como la comercialización de productos o de crédito, diagnósticos médicos o informes médicos individuales en línea y hasta la revisión de artículos registrados o la emisión de certificados por parte de oficinas públicas. La aplicación y utilización de dicha información ha aumentado a lo largo de los años.
Dicha información personal tiene que ver con la privacidad del individuo y a menudo se prohíbe dar dicha información a otros si existe el riesgo de que se filtre la información al público. Para establecer una sociedad basada en la información más adecuada, asociada con los avances en las redes de comunicación de información electrónica, ha habido una demanda de un sistema de autenticación de usuario altamente fiable capaz de hacer una clara distinción entre individuos.
Dicho mecanismo para autenticar la identidad personal también puede ser utilizado en un dispositivo de cierre para prohibir la entrada de personas no autorizadas a un laboratorio, una oficina de negocios o una casa, y para conseguir una mejora de seguridad en el dinero electrónico.
La contraseña ha sido la utilizada más comúnmente en la autenticación de la identidad de un usuario. La contraseña es fácil de utilizar, pero es difícil evitar los ladrones que roban las contraseñas de los usuarios. Para evitar los robos de contraseñas, el usuario tiene cuidado de proteger la seguridad de su contraseña tal como utilizar una contraseña larga, seleccionar una contraseña difícil de adivinar o cambiar la contraseña de vez en cuando. La criptografía también se ha utilizado ampliamente para la seguridad de las comunicaciones, cifrando los contenidos de la comunicación para evitar que otros reconozcan los contenidos fácilmente incluso cuando tiene lugar una pérdida de datos.
Sin embargo, dichas medidas de seguridad pueden no ser perfectas y la contraseña puede ser robada por otros mediante la interceptación de la comunicación, mediante el descifrado del código encriptado o viendo la contraseña de manera subrepticia. Además, cuanto más complicada sea la contraseña más difícil de recordar será para el usuario. También es esencial que cualquier contraseña complicada pueda ser duplicada por cualquier medio tan pronto como la contraseña se almacene como datos digitales.
Para evitar que otros finjan ser el usuario y para autenticar la identidad del usuario de manera segura, se ha considerado otro método de autenticación de la identidad del usuario basado en la información indicativa de la llamada individualidad biológica del usuario, tal como huellas dactilares o impresiones vocales. No obstante, los datos de la individualidad biológica tienen generalmente una gran cantidad de información y esto requiere flujos de tráfico extremadamente densos entre un terminal de acceso a la autenticación y una autoridad de certificación en la que se almacena la información biológica del usuario. Dichos flujos de tráfico densos pueden provocar un atasco en un canal de comunicación y aumentar el tiempo de comunicación y es difícil aplicar este método al uso práctico excepto en entornos
especiales. En el método también subsisten otros problemas con el lugar de gestión de datos y el método de gestión.
En los últimos años, se ha utilizado ampliamente un sistema de control de cierre para la seguridad de centros de investigación, oficinas de negocios, laboratorios, salas de memoria de documentos y casas o edificios de apartamentos. En el sistema de control de cierre son limitadas las personas a las que se las permite acceder a un lugar específico y el cierre se abre únicamente cuando una tarjeta emitida a las personas autorizadas ha superado la autenticación.
También es esencial autenticar de manera precisa la identidad personal en el caso en el que únicamente la persona implicada puede recibir servicios tales como transacciones comerciales electrónicas como la comercialización de productos o la acreditación a diagnósticos médicos en línea, la lectura de registros médicos del individuo o artículos registrados de oficinas públicas o la emisión de certificados. Se está haciendo más común que dichas transacciones se lleven
a cabo accediendo a la información a través de una red de comunicación en lugar de una comunicación cara a cara.
Al llevar a cabo dichas transacciones es necesario determinar si la persona implicada es el auténtico usuario o no. La valoración se debe realizar con precisión sin contacto directo. En estos casos, se puede utilizar una tarjeta para autenticar la identidad personal y esto hace posible mejorar la fiabilidad.
Dado que el nivel de seguridad varía según el tipo de transacción, la profundidad de la autenticación personal varía. Por ejemplo, en el caso de una venta de productos baratos, puede que no se requiera nada más que la aprobación de la autenticidad de la tarjeta. Por el contrario, en el caso de la emisión de informes médicos, puede ser deseable utilizar la autenticación de la tarjeta conjuntamente con la información biológica capaz de autenticar la identidad personal de manera segura tal como una fotografía de la cara, una huella dactilar o una impresión vocal.
Generalmente se emite una tarjeta de acceso para utilizar en el sistema de control de cierre o sistema de control de entrada para cada cierre y la tarjeta de acceso la debe llevar o encargarse las respectivas personas autorizadas. Si se deben someter muchas salas a un control de entrada, una persona altamente autorizada debe llevar muchas tarjetas de acceso, y esto hace la carga de las tarjetas complicada. Por otra parte, diversas personas autorizadas pueden compartir a menudo una tarjeta de acceso entre ellas. En este caso, las personas no autorizadas pueden fácilmente robar o hacer un uso indebido de la contraseña o de la tarjeta de acceso a menos que se tenga un estricto cuidado, y será más difícil mantener la seguridad.
También se emite una tarjeta de negocios para cada transacción de negocios mediante el consentimiento de todas las partes y, por tanto, las tarjetas de transacción que lleva una persona determinada tienden a multiplicarse antes de que sea consciente de ello.
El uso de una tarjeta como llave se aplica a otros casos, por ejemplo, taquillas para alquilar. En este caso, la llave es preparada para cada taquilla y se presta al usuario. Dado que también una persona que no sea el auténtico usuario puede abrir la taquilla con la llave prestada, los artículos almacenados pueden ser robados por otros, por lo que la seguridad es insuficiente.
En el caso de cajas de seguridad con alta seguridad, una caja de seguridad no se abre mediante la llave entregada al usuario en el momento del préstamo de la caja de seguridad a menos que se utilice conjuntamente con otra llave que guarda el director. El problema con este sistema es que el director debe asistir a la apertura de cada caja de seguridad. Además, se puede utilizar una llave robada o duplicada para abrir la caja de seguridad correspondiente y la seguridad todavía es insuficiente.
Algunos sistemas de cajas de seguridad proporcionan a cada caja de seguridad un dial o un teclado para introducir un código en la cerradura. En este caso, el usuario introduce un código en el momento de cerrar la caja de seguridad para impedir que la caja de seguridad sea abierta sin la introducción del mismo código. Esto posibilita al usuario eliminar la necesidad de llevar una llave. Dado que el usuario abre la caja de seguridad basándose en un código fijado para cada uso de la caja de seguridad por el usuario, la seguridad es alta a pesar de la facilidad de su uso. Sin embargo, es posible que otros puedan ver el código subrepticiamente o lo descifren mediante conjetura o mediante prueba para abrir la caja de seguridad.
Además, existe otro tipo de sistema de control de cierre en el que la entrada de personas a un laboratorio, una sala de archivo de documentos o una sala de archivo de medicamentos está limitada únicamente a las personas autorizadas por seguridad. En este caso, el cierre no se abre a menos que cualquier persona autorizada haya superado la autenticación de la identidad personal con una tarjeta emitida para esa persona. No obstante, si la tarjeta la guarda o se encarga de manera imprudente una persona seleccionada en la empresa, posiblemente personas no autorizadas puedan entrar al lugar utilizando libremente la tarjeta.
Dado que el nivel de seguridad varía dependiendo de la cerradura a la que accede el usuario, una instalación que requiera un bajo nivel de seguridad debe evitar un sistema de seguridad excesivamente elevada como requerir al usuario llevar a cabo etapas extremadamente complicadas. Por ejemplo, asegurar la autenticación incluso acompañada de etapas complicadas es necesario para abrir un armario que guarda venenos mortales, mientras que una autenticación fácil es suficiente para medicamentos normales siempre que se tenga control de la cantidad que se extrae.
Incluso en el caso de las cajas de seguridad, el nivel de seguridad varía según la importancia de los artículos almacenados. Por ejemplo, propiedades u objetos de valor caros para los que no hay sustitutos difieren en el nivel de seguridad frente a bienes reemplazables.
En cuanto al tipo de tarjeta, una tarjeta con una unidad central de proceso (CPU) y una memoria incorporada en la misma, tal como una tarjeta con circuito integrado (IC), ha sido utilizada en los últimos años como una tarjeta de crédito o una tarjeta de dinero electrónico.
La tarjeta IC tiene características para llevar a cabo cálculos complicados necesarios para un nivel de autenticación elevado y para reescribir o renovar fácilmente los contenidos registrados. Dichas características son adecuadas para una tarjeta para registrar detalles sobre transacciones secuenciales una a una, o para utilizar como dinero electrónico.
Además, la capacidad de memoria incorporada en la tarjeta IC está aumentando y esto hace posible que los usuarios lleven diversa información personal llevando la tarjeta. Dicha información personal que es conveniente llevar incluye el número de identificación del documento de seguro, el número de usuario de la tarjeta de crédito, el número de tarjeta personal o un historial individual en la empresa, el saldo de la cuenta de dinero electrónico, los detalles de un registro de familia, un historial médico, una agenda de direcciones y así sucesivamente. Dicha información personal tiene que ver con la privacidad del individuo y a menudo puede requerir su confidencialidad.
Dado que dicha tarjeta IC de autenticación autentica la identidad personal basándose en la información registrada en la misma, la seguridad de la tarjeta es importante.
Por lo tanto, es un objetivo de la invención dar a conocer un sistema de autenticación de usuario que pueda obtener una respuesta rápida mientras mantiene un elevado nivel de seguridad en la autenticación de la identidad personal para el intercambio de información electrónica o para una transacción de negocios electrónica y un dispositivo de autenticación de usuario para utilizar en el sistema de autenticación de usuario.
El documento US 5.513.272 da a conocer un método y un aparato para verificar el usuario autorizado de una tarjeta de crédito o de identificación. El método comprende las etapas de escaneo de la tarjeta con un aparato que tiene diversos dispositivos de escaneo para escanear un código de barras, escanear la tarjeta para buscar indicios o alteraciones, escanear al menos una huella dactilar que se encuentre sobre la tarjeta y cualquier otra información detectable y comparar la información escaneada de la tarjeta con información del propietario almacenada al menos en una base de datos accesible en comunicación con el aparato.
El documento US 5.457.747 da a conocer un sistema para dificultar el uso fraudulento de tarjetas de tamaño bolsillo en terminales locales de administración de prestaciones que tiene un medio de almacenamiento de datos permanente y un medio de almacenamiento de datos temporal dispuesto en cada tarjeta. Un primer dispositivo de escritura de la tarjeta tiene medios para adquirir información biométrica de una persona y para escribir una plantilla de esa información sobre el medio de almacenamiento permanente. Un terminal de verificación tiene medios similares para adquirir información biométrica desde un procesador de la tarjeta y también tiene medios para leer la información biométrica del medio de almacenamiento permanente de la tarjeta.
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Descripción de la invención
Un sistema de autenticación de usuario según la reivindicación 1 consigue el objetivo anteriormente mencionado de la invención.
En esta descripción, los datos de la individualidad biológica indican caracteres únicos de un individuo capaces de distinguirse entre los de otros individuos debido a que su naturaleza hace que no puedan ser controlados por voluntad humana. Los datos de la individualidad biológica no sólo incluyen características naturales tales como una huella dactilar o una huella palmar, un patrón del iris o de la retina e información de ADN, sino también características adquiridas por el hábito tales como la escritura manual o una impresión vocal. Puede haber la posibilidad de encontrar otros datos de la individualidad biológica reconocibles más fácilmente y de manera más segura.
En un segundo aspecto de la invención, un sistema de autenticación de usuario incluye una estación de registro, una estación de emisión de tarjetas de autenticación y un terminal de acceso a la autenticación en el que la tarjeta de autenticación de usuario tiene una función de cálculo. Cuando se obtienen los datos de la individualidad biológica en el terminal de acceso a la autenticación y se introducen en la tarjeta de autenticación de usuario, la función de cálculo de la tarjeta de autenticación de usuario compara los datos de la individualidad biológica registrados en la tarjeta de autenticación de usuario con los datos de la individualidad biológica obtenidos in situ a través del dispositivo de adquisición de identidad y, si se requiere, lo integra además con el resultado de la autenticación proporcionado por una autoridad de certificación, autenticando de esta manera al usuario como el auténtico propietario de la tarjeta de autenticación de usuario.
El sistema de autenticación de usuario del segundo aspecto de la invención incluye preferentemente al menos una autoridad de certificación conectada al terminal de acceso a la autenticación a través de un canal de comunicación de la información. La mayoría de los datos de la individualidad biológica obtenidos en la estación de registro se registran en la tarjeta de autenticación de usuario, mientras que la parte restante que no se ha registrado en la tarjeta de autenticación de usuario se comparte para ser registrada en cada autoridad de certificación. Es preferible que la autoridad de certificación compare los datos de la individualidad biológica del usuario obtenidos en el terminal de acceso a la autenticación con la parte de los datos de la individualidad biológica que faltan en la tarjeta de autenticación de usuario en respuesta a una consulta del terminal de acceso a la autenticación para una autenticación adicional.
En el sistema de autenticación de usuario, la autoridad de certificación puede estar dotada de un dispositivo de memoria para registrar los datos de la individualidad biológica obtenidos en la estación de registro.
En el sistema de autenticación de usuario de la invención la tarjeta de autenticación de usuario registrada en la misma al menos una parte de los datos de la individualidad biológica que distingue la individualidad de un usuario frente a otros y cuando el usuario necesita ser autenticado, los datos de la individualidad biológica de la tarjeta de autenticación de usuario se comparan con los datos de la individualidad biológica introducidos por el usuario in situ, de manera que únicamente el auténtico usuario puede superar la prueba de autenticación, evitando de esta manera que otros finjan ser el usuario.
No sólo es demasiado difícil reproducir las formas originales de la individualidad biológica a partir de sus datos digitalizados, sino que otros no pueden duplicar la individualidad biológica incluso aunque puedan reproducir los datos digitalizados. Esto hace posible ofrecer un nivel superior de fiabilidad en la autenticación del usuario.
En particular, dado que los datos de la individualidad biológica para referencia están registrados en la tarjeta de autenticación de usuario, el usuario a autenticar puede ser confirmado directamente con su identidad en el terminal de acceso a la autenticación sin consultar la identificación de la autoridad de certificación remota del terminal de acceso a la autenticación. Esto hace posible reducir una gran cantidad de tiempo y coste empleados en la comunicación con la autoridad de certificación.
Si la tarjeta de autenticación de usuario está dotada de una función de cálculo, tal como una unidad central de proceso (UCP) y una memoria RAM mediante las que se introducen y se comparan los datos de la individualidad biológica obtenidos de un usuario que hace uso de la tarjeta de autenticación de usuario con los datos almacenados en la tarjeta de autenticación de usuario, la carga en el terminal de acceso a la autenticación y el coste del dispositivo se reducen, ofreciendo de esta manera un sistema de fácil uso. Además, el procesamiento de la información se puede completar en el interior de la tarjeta de autenticación de usuario para evitar la fuga de los datos de autenticación al exterior, mejorando de esta manera la seguridad.
Además, si los datos de la individualidad biológica se reparten entre la tarjeta de autenticación de usuario y la autoridad de certificación, se divide la información necesaria y esto hace difícil que otros penetren en la totalidad del sistema de autenticación incluso si, por ejemplo, la parte de los datos de la individualidad biológica registrados en la tarjeta de autenticación se pueden reproducir desde la tarjeta. Asimismo, dado que los datos a utilizar en la autenticación de la identificación personal no pueden ser duplicados únicamente a partir de la tarjeta de autenticación de usuario, se puede mantener un nivel de seguridad más alto. Además, incluso si los contenidos del registro en la tarjeta de autenticación de usuario son falsificados, dado que se mantiene la información en la autoridad de certificación, otros no pueden fingir ser el auténtico usuario.
El proceso de dividir datos según la invención es diferente del proceso convencional en el que, en lugar de evaluar los datos reintegrados reunidos en un mismo lugar, el terminal de acceso a la autenticación y la autoridad de certificación autentican independientemente la identificación personal basándose en los datos de la individualidad biológica disponibles, de manera que ambos resultados se pueden reflejar en la autenticación. Dado que nunca se reproducen la totalidad de los datos originales, se puede mantener la capacidad de ocultación de los datos con un nivel de seguridad más alto.
Incluso cuando alguien consigue atacar la autoridad de certificación no puede falsificar la información de la tarjeta de autenticación de usuario que lleva el usuario, conservando de esta manera la seguridad.
Además, en caso de uso de diversas autoridades de certificación, cada autoridad de certificación puede autenticar la identificación personal de manera independiente en respuesta a la consulta del terminal de acceso a la autenticación o de cualquier otra autoridad de certificación, además de la autenticación de usuario basada en la información de la tarjeta de autenticación de usuario. En tal caso, si las autoridades de certificación dispuestas jerárquicamente en el sistema obtienen resultados de autenticación gradualmente, la fiabilidad de la autenticación de usuario se puede mejorar adicionalmente.
En el sistema de autenticación de usuario de la invención, la determinación superado/no superado se puede llevar a cabo selectivamente únicamente mediante el resultado de la autenticación obtenido por el terminal de acceso a la autenticación basándose en la información registrada en la tarjeta de autenticación de usuario, o para una determinación más segura añadiendo los resultados de la autenticación de la autoridad o autoridades de certificación basándose en la información que se guarda en la autoridad o autoridades pero que no está registrada en la tarjeta de autenticación de usuario, según la fiabilidad requerida para la autenticación.
El nivel de autenticación puede ser predeterminado para cada terminal de acceso a la autenticación o para cada transacción, o puede ser fijado para cada transacción por el terminal de acceso a la autenticación. De manera alternativa, puede ser seleccionado automáticamente según el precio de venta u otras pautas adecuadas.
Además, en este proceso de dividir la información, incluso cuando todos los datos de la individualidad biológica son utilizados para la autenticación del usuario, si la autenticación se ejecuta en el terminal de acceso a la autenticación obteniendo la mayoría de los datos de la tarjeta de autenticación de usuario, se puede reducir la cantidad de información intercambiada a través de la línea de comunicación y, por tanto, se pueden reducir los flujos de tráfico de la línea de comunicación y el tiempo empleado en la consulta. La división de la información también tiene efectos sobre el control del rendimiento del procesamiento y sobre la capacidad de memoria de la autoridad de certificación que se requiere para almacenar la información de un gran número de usuarios y para disponer muchas consultas.
Además, el sistema de autenticación de usuario puede incluir una autoridad de registro dotada con un dispositivo de memoria para almacenar los datos de la individualidad biológica del usuario obtenidos en la estación de registro. La autoridad de registro guarda todos los registros de los datos de la individualidad biológica del usuario obtenidos en la estación de registro para utilizar en la determinación del lugar en el que ha tenido lugar un uso no autorizado de datos o una situación anormal, volviendo a emitir una tarjeta de autenticación dañada o reparando los datos de las autoridades de certificación inferiores. La autoridad de registro puede autenticar al usuario aunque dicho usuario no lleve la tarjeta de autenticación, basándose en los registros guardados en la autoridad de registro con un cierto grado de fiabilidad. Por ejemplo, si al usuario le han sustraído su tarjeta de autenticación, el usuario autenticado basándose en los datos de la autoridad de registro puede llamar para suspender la tarjeta sustraída o para volver a emitir la
tarjeta.
En la autoridad de registro, los medios de memoria que registran los datos de la individualidad biológica pueden ser retirados del canal de comunicación de la información del sistema de autenticación de usuario de manera que se pueden conectar únicamente cuando sea necesario. Esto hace posible evitar ataques de piratas informáticos y, por tanto, la pérdida y falsificación de información personal. Por seguridad, es extremadamente efectivo que sólo una parte de los datos de la individualidad biológica del usuario estén registrados en la tarjeta de autenticación de usuario y en las autoridades de certificación inferiores, respectivamente, de manera que no se permite que la totalidad de los datos permanezca en un único lugar.
Los datos de la individualidad biológica utilizados en el sistema de autenticación de usuario de la invención pueden incluir la escritura manual además del proceso de entrada. La escritura manual representa bien una individualidad biológica de cada persona y es efectiva para evitar que otros imiten la del individuo y, además, el dispositivo de entrada o analizador es relativamente fácil de encontrar. El usuario puede escribir arbitrariamente letras o figuras como su identificación, pero es más deseable que el usuario utilice su firma debido a su mejor reproducibilidad. Otros pueden imitar la escritura, pero su proceso de entrada, tal como el orden de los trazos y la presión de los mismos, tiene que ver con la individualidad biológica de la persona y esto hace difícil que otros lo imiten. Por tanto, el uso de un dispositivo de entrada en línea para añadir información al proceso de entrada a la escritura manual permite una autenticación altamente fiable.
Los datos de la individualidad biológica también pueden incluir una huella dactilar, una impresión vocal, una representación del iris o de la retina e información del ADN. Además, es probable encontrar otras individualidades biológicas reconocibles más fácilmente y con más seguridad en el futuro.
Los datos de la individualidad biológica pueden estar divididos físicamente, tal como registrados en la tarjeta de autenticación de usuario y en la autoridad de certificación. Por ejemplo, la primera mitad y la segunda mitad de los datos de la individualidad biológica pueden estar registrados en la tarjeta de autenticación y en la autoridad de certificación, respectivamente, y ser comprobados de manera separada. De manera alternativa, la información puede ser dividida jerárquicamente de manera que la información en forma de escritura manual se registra en la tarjeta de autenticación de usuario y la información sobre la presión de los trazos y sobre el orden de los mismos se registra en la autoridad de certificación.
Además, se pueden registrar diversos tipos de datos de individualidad biológica, tales como una firma y una impresión vocal, de manera separada para determinar la identificación personal basándose en diferentes tipos de información a efectos de mejorar la fiabilidad.
Además, se pueden registrar diferentes tipos de datos de individualidad biológica y realizar diferentes transacciones llevadas a cabo en respuesta al tipo de datos introducidos.
Además de los datos de la individualidad biológica normales, se puede utilizar conjuntamente otra información única que es efectiva únicamente en un caso especial. Por ejemplo, en el caso en el que el usuario se ve obligado a firmar bajo amenaza o coacción de otra persona, el usuario puede añadir secretamente un símbolo o señal ocultos en su firma para notificar a una empresa de seguridad de la situación de emergencia mientras hace creer a la persona que le está amenazando que obedientemente firma de la manera habitual.
Como una opción de este esquema, puede mostrar transacciones normales tales como abrir una puerta o extraer dinero a efectos de asegurar la seguridad personal en dicho caso de emergencia. Dichos datos de la individualidad biológica en lo que se refiere a utilizarlos para el propósito emergente pueden ser del mismo tipo que los datos normales, o pueden ser datos combinados de diferentes tipos tales como añadir datos de voz a una firma. De manera inversa, los datos combinados con datos de código especial añadidos a datos falsos se pueden utilizar como datos de autenticación correcta.
Una tarjeta de autenticación de usuario utilizada en el sistema de autenticación de usuario es un medio de memoria dotado con un área de memoria legible que almacena una señal para identificar la tarjeta de autenticación y al menos parte de los datos de la individualidad biológica para distinguir la individualidad de un usuario frente a otros.
El medio de memoria puede ser un medio de memoria de sólo lectura tal como una memoria ROM o un CD-ROM, pero posiblemente se puede adoptar un medio de memoria de escritura/lectura que pueda añadir registros de detalles de transacciones o nueva información debido a que existe menos peligro de falsificar los contenidos del registro indicativo de los datos de la individualidad biológica del usuario en el mismo.
Es deseable utilizar una tarjeta de identificación (IC) de alta seguridad que tenga una función a prueba de falsificaciones y un gran espacio para datos, con una función inteligente y un sistema de cifrado en la misma.
Si se utiliza una tarjeta IC con una unidad central de proceso (CPU) y una memoria RAM incorporadas en la misma, la tarjeta IC puede recoger los datos de la individualidad biológica del usuario en la tarjeta y compararlos comprobando los datos almacenados en su interior para autenticar la identificación del usuario. En este caso, se puede reducir la carga del terminal de acceso a la autenticación y el coste del dispositivo del terminal. Además, se puede hacer que los datos de autenticación de la tarjeta de autenticación de usuario no sean legibles desde el exterior para mejorar la seguridad.
El uso de una tarjeta IC permite proporcionar una tarjeta de múltiples propósitos para conseguir un elevado nivel de autenticación personal con múltiples funciones incorporadas en la misma. La tarjeta IC utilizada en este documento puede ser de tipo compuesto dotada con un tipo de contacto que lee y escribe datos a través de un terminal externo y un tipo sin contacto que lee y escribe datos sin contacto con el terminal exterior.
En particular, si la información se registra de manera dividida, dado que es inútil falsificar los contenidos de la grabación en la tarjeta de autenticación de usuario, se puede utilizar un medio económico y fácil de utilizar tal como un disquete como tarjeta de autenticación. También se pueden utilizar otros medios de escritura tales como un CD-ROM, un DVD, una cinta de grabación o un minidisc.
Un dispositivo de autenticación de usuario del sistema de autenticación de usuario de la invención, para autenticar la identificación personal mediante una tarjeta de autenticación de usuario, incluye un lector de tarjetas de autenticación para leer la información registrada en la tarjeta de autenticación de usuario, una unidad de adquisición de identidad para obtener los datos de la individualidad biológica de un usuario, una unidad de valoración para verificar los datos de la individualidad biológica de la tarjeta IC de autenticación leídos mediante el lector de la tarjeta de autenticación con los datos de la individualidad biológica obtenidos in situ a través de la unidad de adquisición de identidad y determinar su aceptación, y una unidad de visualización para mostrar el resultado de la valoración.
Según el dispositivo de autenticación de usuario de la invención, el usuario al que se le pide autenticar la identificación personal pone la tarjeta de autenticación de usuario en el lector de tarjetas de autenticación e introduce, a través de la unidad de adquisición de identidad, sus datos de la individualidad biológica del mismo tipo que los que están registrados en la tarjeta de autenticación de usuario. Como consecuencia, la unidad de valoración comprueba los datos de la individualidad biológica registrados en la tarjeta de autenticación de usuario con los que se han obtenido mediante la unidad de adquisición de identidad y valora si el resultado de la comprobación es aceptable, mientras que la unidad de visualización indica el resultado de la valoración. De esta manera, la persona que lleva la tarjeta de autenticación de usuario puede ser valorada inmediatamente como el auténtico propietario de la tarjeta o no, sin ninguna comunicación externa.
El dispositivo de autenticación de usuario debe estar equipado con la unidad de adquisición de identidad del mismo tipo que el dispositivo de entrada de la individualidad biológica utilizado en la estación de registro de usuario. Un dispositivo que tiene una función para captar figuras manuscritas puede ser utilizado como unidad de adquisición de identidad. La unidad de adquisición de figuras manuscritas puede introducir la figura manuscrita predeterminada, tal como una firma, como datos digitales y comparar fácilmente la figura introducida con los datos de la individualidad biológica de la tarjeta de autenticación de usuario.
El dispositivo de autenticación de usuario de la invención incluye preferentemente una unidad de comunicación para comunicarse con una autoridad de certificación exterior, en la que al menos parte de los datos de la individualidad biológica del usuario introducidos a través de la unidad de adquisición de identidad son enviados a la autoridad de certificación exterior de manera que el dispositivo de autenticación de usuario puede recibir el resultado de la valoración superado/no superado de la autoridad de certificación y mostrar el resultado a través de la unidad de visualización.
Si el dispositivo de autenticación de usuario está conectado a la autoridad de certificación externa para el procesamiento jerárquico de los datos de autenticación, se puede evitar el acceso perjudicial de los invasores o la falsificación y esto hace posible ofrecer un rendimiento de autenticación con un elevado nivel de seguridad.
El sistema de autenticación de usuario de la invención puede ser aplicado a un sistema de control de cierre.
Breve descripción de los dibujos
La figura 1 es un diagrama de bloques que ilustra un sistema de autenticación de usuario tal como se pone en práctica en una realización de la invención; la figura 2 es una vista en perspectiva que ilustra un ejemplo de un dispositivo de autenticación de usuario utilizado en la realización; la figura 3 es un diagrama de circuito del dispositivo de autenticación de usuario de la realización; la figura 4 es un diagrama de bloques que ilustra el primer y el segundo ejemplos de las configuraciones de una tarjeta de autenticación de usuario utilizada en la realización; la figura 5 es un diagrama de flujo que ilustra el proceso de emisión de la tarjeta de autenticación de usuario en la realización; la figura 6 es un diagrama de flujo que ilustra el proceso de autenticación en un terminal de acceso de la realización.
Mejor modo para llevar a cabo la invención
Las realizaciones de la invención se describirán con referencia a los dibujos adjuntos.
Tal como se muestra en la figura 1, el sistema de autenticación de usuario de la invención tiene estructura jerárquica, en la que una autoridad de registro autorizada, unas autoridades de certificación y unos terminales de acceso a la autenticación están dispuestos jerárquicamente.
La autoridad de registro autorizada o la autoridad de registro de políticas (PRA) (1) supervisan toda la red de autenticación y emiten los certificados de delegación de autoridad parcial a diversas autoridades de certificación intermedias o autoridades de certificación de políticas (PCA) (2) como concesionarias. Las autoridades de certificación de políticas a las que se les ha dado la autoridad emiten entonces los certificados de delegación de autoridad parcial a diversas autoridades de certificación finales (CA) (3) como subconcesionarias.
Las autoridades de certificación finales (CA) (3) actúan como intermediarias en la conexión con los terminales de acceso a la autenticación (TM) (4) como clientes que hacen uso de la autenticación de usuario, y los usuarios (8) que disfrutan los servicios ofrecidos por los clientes. En la siguiente descripción, el acceso a diversos servicios se puede denominar "transacción".
La autoridad de registro de políticas (PRA) (1) o autorizada está dotada de una memoria (11) desmontable del equipo principal, mientras que las autoridades de certificación de políticas (PCA) (2) y las autoridades de certificación finales (CA) (3) están dotadas de memorias (21), (31) conectadas a los respectivos equipos en todo momento.
Estas instalaciones están conectadas entre sí a través de líneas específicas o líneas públicas, de manera que la información se puede intercambiar en cualquier momento. Las conexiones se pueden realizar a través de la intranet o de internet. Al intercambiar la información a través de las líneas de comunicación, es preferible asegurar la seguridad mediante un sistema de cifrado utilizando claves públicas o claves comunes o simétricas.
Las autoridades de certificación de políticas (PCA) pueden ser eliminadas del sistema de autenticación de usuario. De manera inversa, las autoridades de certificación de políticas (PCA) se pueden disponer en diversos niveles para aumentar los niveles de la jerarquía a más de tres.
La autoridad de registro de políticas (PRA), la autoridad de certificación de políticas (PCA) y la autoridad de certificación final (CA) también pueden ser sustituidas por una institución que integre todas las funciones.
Las autoridades de certificación finales (CA) (3) generalmente están autorizadas por la autoridad de registro de políticas (PRA) o una autoridad de certificación (PCA) superior para llevar a cabo la autenticación en una región limitada tal como una agencia administrativa pública, una institución médica, una empresa concreta, un edificio de apartamentos, un centro comercial y similares.
La autoridad de certificación final (CA) está conectada a los terminales de acceso a la autenticación (TM) que pertenecen a la región limitada y utilizan la autenticación.
Los terminales de acceso a la autenticación (TM) pueden representar una ventanilla de una oficina del gobierno, una recepción de un departamento o una recepción de farmacia en un hospital, una puerta en un laboratorio u oficina, una herramienta de información que accede a una base de datos a proteger, una entrada de un apartamento o una puerta de un apartamento, un dispositivo de control remoto para instalaciones de interior, unas instalaciones de un club sólo para miembros, un mostrador de caja en cada tienda de un centro comercial o en una gran comercio de ventas al por menor tal como unos grandes almacenes, una ventanilla en una instalación monetaria tal como un banco, un cajero automático y así sucesivamente.
En particular, se considera que la autenticación de usuario será más importante en el campo de la comercialización directa en lo sucesivo. En este caso, el terminal de acceso a la autenticación (4) se puede situar en casa de cada usuario (8).
La autoridad de certificación final (CA) (3) autoriza a una estación de registro de usuario (RG) (5) a recibir una solicitud de registro de un usuario (8) que desea ser consumidor de un terminal de acceso a la autenticación (TM) (4) y autoriza a una estación de emisión de tarjetas de autenticación (IS) (6) a emitir tarjetas de autenticación de usuario (7).
La estación de registro de usuario (RG) (5) está equipada con un dispositivo de entrada (51) para obtener los datos de la individualidad biológica. Esta realización utiliza un dispositivo de entrada de figuras manuscritas en línea con una tableta y un bolígrafo. El dispositivo de entrada de figuras manuscritas en línea introduce la escritura manual de un usuario con el proceso de escritura para reconocimiento gráfico, de manera que cuando se introducen las letras, se pueden obtener fácilmente la información sobre la dirección y el orden de cada trazo de las letras.
Cuando se utiliza una impresión vocal como medio para capturar la individualidad biológica, un micrófono (52) está equipado para introducir la voz del usuario. También se puede disponer cualquier otro dispositivo, tal como un dispositivo de entrada de huella dactilar o de huella palmar o un dispositivo para observar una pupila para captar una representación del iris o de la retina.
El uso de una diversidad de medios de identificación personal hace que la autenticación sea más segura.
La estación de emisión de tarjetas de autenticación (IS) (6) está equipada con un dispositivo de emisión de tarjetas de autenticación (61). El dispositivo de emisión de tarjetas de autenticación (61) escribe la información a utilizar para la identificación del usuario en una tarjeta de autenticación de usuario (7) y emite la tarjeta de autenticación al usuario (8). En esta realización, el sistema de autenticación de usuario utiliza una tarjeta IC como tarjeta de autenticación de usuario. No obstante, se puede utilizar cualquier otro medio de grabación siempre que esté disponible para las operaciones de escritura y lectura, es decir, se puede utilizar cualquier otro medio de grabación electrónica, tal como un medio de grabación magnético incluyendo un CD-ROM, un disquete y una tarjeta magnética o un medio de grabación magnetoóptico.
El terminal de acceso a la autenticación (TM) (4) está equipado con un dispositivo de autenticación de usuario (41) que examina la autenticidad de la tarjeta de autenticación de usuario (7) que lleva el usuario (8) y autentica al usuario (8).
Las figuras 2 y 3 muestran un ejemplo de una configuración del dispositivo de autenticación de usuario (41).
Dispuesto sobre el panel frontal del dispositivo de autenticación de usuario (41) se encuentran una unidad de entrada/salida (401) con una ranura para insertar una tarjeta de autenticación (7) que intercambia la información con un área de memoria de la tarjeta de autenticación (7) insertada; una unidad de especificación del nivel de autenticación (402) que especifica el nivel de autenticación requerido para la transacción actual; una unidad de entrada de la identidad personal (403) que capta los datos de la individualidad biológica del usuario; y una pantalla de autenticación (404) que muestra el resultado de la autenticación.
La unidad de entrada de identidad personal (403) es la misma que el dispositivo de entrada de la individualidad biológica (51) utilizado en la estación de registro de usuario (RG) (5). Si la impresión vocal se utiliza conjuntamente en la autenticación de usuario, se necesita disponer, por supuesto, de un micrófono (42) en el dispositivo de autenticación de usuario (41) del terminal de acceso a la autenticación (TM) (4). La unidad de entrada de la identidad personal (403) está equipada de esta manera con medios de entrada respectivos correspondientes a los tipos de individualidades biológicas a utilizar.
El sistema de circuitos electrónicos (410) está incorporado en el interior del dispositivo de autenticación de usuario (41); actúa para combinar orgánicamente las funciones de estas unidades para la autenticación de usuario.
El sistema de circuitos electrónicos (410) comprende una parte de control (411) de lectura/escritura de la tarjeta de autenticación, una parte de conversión (412) de la información de identidad, una parte de valoración (413) y una parte de comunicación (414).
La parte de control (411) de la lectura/escritura de la tarjeta de autenticación tiene las funciones de leer los contenidos de la información registrada en la tarjeta de autenticación a través de la unidad de entrada/salida (401), para decodificar los datos digitales cifrados y también para registrar los resultados de la transacción en la tarjeta de autenticación.
La parte de conversión (412) de la información de identidad convierte los datos de la individualidad biológica captados por la unidad de entrada de identidad personal (403) a datos digitales.
La parte de valoración (413) capta la información de salida de la parte de control (411) de lectura/escritura de la tarjeta de autenticación, la parte de conversión (412) de la información de identidad y la unidad de especificación del nivel de autenticación (402), autentica la identificación del usuario según el nivel de autenticación requerido basándose en esa información de salida añadida a la información intercambiada con las autoridades de certificación a través de la parte de comunicación (414) e indica el resultado de la autenticación a través de la pantalla de autenticación (404).
Cuando el usuario es autenticado y se establece una transacción, entonces el resultado de la transacción se introduce desde una unidad de entrada de detalles de la transacción (420) y los detalles de la transacción se muestran sobre una pantalla de transacción (421), de manera que el usuario (8) puede confirmar los detalles de la transacción. Los detalles de la transacción también se registran en una memoria (422).
La parte de valoración (413) puede ser diseñada para enviar automáticamente el resultado de la autenticación de usuario a la unidad de entrada de detalles de la transacción (420) de manera que la transacción se puede determinar como aceptada o rechazada.
Además, los detalles de la transacción o el historial de transacciones se pueden registrar en la tarjeta de autenticación de usuario (7) introduciendo la información de la transacción a través de la unidad de entrada de detalles de la transacción (420).
Como ejemplo, cuando la tarjeta de autenticación de usuario (7) se utiliza para propósitos de pago, se pueden registrar la fecha de compra, los nombres de los productos adquiridos y sus precios, y esto hace más fácil para el usuario confirmar la transacción en el pago. Cuando la tarjeta se utiliza para servicios administrativos, se puede recibir la información relacionada con diversos certificados o documentos de identificación tales como la tarjeta del seguro de salud, el permiso de conducir, informes médicos y el certificado de residencia, y almacenar en la tarjeta de autenticación de usuario (7).
La privacidad del usuario se puede proteger requiriendo al usuario la autenticación en cualquier momento en el que una persona lea los contenidos registrados en la tarjeta de autenticación de usuario (7) de manera que se impedirá cualquier acceso que no sea del usuario implicado.
Además de los datos de la individualidad biológica utilizados para una autenticación normal, se puede utilizar conjuntamente otra información única que es efectiva únicamente en casos especiales. Por ejemplo, en el caso en el que un usuario se vea obligado a firmar bajo la amenaza de un ladrón o de alguien que le coacciona, el usuario puede añadir secretamente un símbolo o señal oculta en su firma auténtica para notificar a una firma de seguridad de la situación de emergencia mientras que tienen lugar las transacciones normales tal como abrir una puerta o extraer dinero, de manera que los agentes de seguridad pueden emprender las acciones adecuadas tales como arrestar al criminal tan pronto como se asegure la seguridad del usuario.
Dichos datos de la individualidad biológica en lo que se refiere a utilizarlos en propósitos especiales pueden ser datos combinados de diversos tipos diferentes tales como toser dos veces en el momento de la firma.
La figura 4 es un diagrama de bloques que ilustra las disposiciones internas de la tarjeta de autenticación de usuario (7) hecha con una tarjeta IC.
La tarjeta de autenticación de usuario (7), tal como se pone en práctica en la realización, es una tarjeta IC de tipo compuesto dotada de un conector de tipo contacto que transmite señales eléctricas a través de un terminal (71) y un conector de tipo sin contacto que establece comunicación por medio del acoplamiento electrostático o inducción electromagnética sin entrar en contacto entre un electrodo (73) de la tarjeta y un electrodo del interior de la unidad de control de lectura/escritura de la tarjeta de autenticación. La tarjeta de autenticación de usuario (7) está diseñada en consideración al caso en el que diversos emisores de tarjetas disponen un terminal de uso común, respectivamente, para una única tarjeta común para ser utilizada públicamente por su portador para los respectivos emisores. No obstante, la tarjeta IC puede estar dotada de cualquiera de los conectores.
El terminal (71) está conectado a un circuito de conexión (72); el electrodo de tipo sin contacto (73) está conectado a un circuito de control de comunicaciones (74). Ambos están acoplados con memorias integradas.
La tarjeta de autenticación de usuario (7) también incluye una unidad central de proceso (CPU) (75) y memorias que comprenden una memoria RAM de acceso aleatorio (76), una memoria ROM de sólo lectura (77), una memoria PROM programable de sólo lectura, grabable eléctricamente (78) y una memoria EEPROM programable de sólo lectura y capaz de ser borrada eléctricamente (79). Éstas están conectadas entre sí mediante un bus de datos.
El circuito de conexión (72), el circuito de control de comunicaciones (74), la unidad central de proceso (CPU) (75) y las memorias se pueden montar sobre un único chip IC.
Al insertar la tarjeta de autenticación de usuario (7), la unidad de control (411) de lectura/escritura de la tarjeta de autenticación accede a las memorias de la tarjeta de autenticación de usuario (7) bien desde el terminal (71) a través del circuito de conexión (72) como desde el electrodo sin contacto (73) a través del circuito de control de comunicaciones (74).
La memoria PROM (78) almacena los datos de autenticación de la tarjeta para examinar la autenticidad de la tarjeta de autenticación implicada y una identificación del emisor que ha emitido la tarjeta de autenticación de usuario tras la aprobación y similares. Los datos, una vez escritos en la memoria PROM (78) no se pueden renovar.
La memoria EEPROM (79) almacena los datos de la individualidad biológica a utilizar en la autenticación de la identificación de usuario y el registro de las transacciones ejecutadas utilizando la tarjeta de autenticación. La memoria ROM (77) almacena los programas para el control de la unidad central de proceso (75) para ejecutar el cifrado y descifrado, el control de la entrada/salida de datos, el examen de la autenticidad del dispositivo de autenticación de usuario (41) y así sucesivamente. La memoria RAM (76) almacena temporalmente los datos captados desde el exterior y los datos necesarios en el proceso de cálculo y así sucesivamente.
Las tarjetas de autenticación de usuario (7) no utilizadas se distribuyen a cada estación de emisión de tarjetas de autenticación (6) con la condición de que la información de certificado de tarjeta correcta se haya escrito en la memoria PROM (78) en la autoridad de registro de políticas o autorizada (1) para probar que las tarjetas de autenticación son tarjetas auténticas disponibles en el sistema de autenticación. Por tanto, todo lo que la estación de emisión de tarjetas de autenticación (6) tiene que hacer es escribir parte de los datos de la individualidad biológica del usuario en la memoria EEPROM (79) según las instrucciones de la autoridad de registro autorizada (1). A este respecto, la función de escritura de la memoria PROM (78) se puede omitir del dispositivo de emisión de tarjetas de autenticación para evitar que se falsifique la tarjeta.
La tarjeta de autenticación no está limitada a la disposición o asignación de las memorias tal como se pone en práctica en esta realización. Por ejemplo, los datos de la individualidad biológica a utilizar en la autenticación de la identificación personal se puede almacenar en la memoria PROM (78) o en la memoria RAM (76).
La siguiente sección describe, conjuntamente con la figura 5, un ejemplo del proceso de emisión de una tarjeta de autenticación de usuario.
La estación de registro de usuario (5) acepta una solicitud de registro de un usuario (8) que desea recibir servicios en los terminales de acceso a la autenticación dentro del territorio de la estación de registro de usuario (5) (S11). La estación de registro de usuario (5) reúne la información indicativa de las individualidades biológicas del usuario y, si es necesario, la información a utilizar en la preautorización del usuario (8) (S12). Los datos de la individualidad biológica utilizados en este caso son caracteres únicos del cuerpo viviente del usuario; se deberían seleccionar características a través de la cuales el usuario se puede distinguir frente a otros que se disfracen o imiten al usuario.
En la realización, se utiliza la escritura manual para identificar el usuario. Aunque es posible cualquier cifra, si el usuario (8) introduce diferentes cifras cada vez sería inconveniente para autenticar la identificación personal. Por tanto, es deseable que el usuario introduzca su propia firma a efectos de asegurar la reproducibilidad. Además de la escritura manual, el uso de diversos datos de la individualidad biológica pueden mejorar la seguridad de la autenticación y, en consecuencia, el micrófono (42) auxiliar está dispuesto en este caso para adquirir impresiones vocales.
La información de calificación y los datos de la individualidad biológica del solicitante, ambos recogidos en la estación de registro de usuario (5) son transmitidos posteriormente a la autoridad de registro autorizada (1) (S13).
La autoridad de registro autorizada (1) precalifica al solicitante basándose en la información de la estación de registro de usuario (5) y permite la emisión de una tarjeta de autenticación al solicitante que ha superado la precalificación (S14). Las condiciones de calificación dependen de los servicios objetivo para los que el usuario requiere autenticación. A este respecto, la autoridad de certificación final (3) que en realidad acepta al usuario puede examinar la calificación del usuario.
La autoridad de registro autorizada (1) divide jerárquicamente los datos de la individualidad biológica del usuario (8) registrado en partes de datos según unas proporciones determinadas, decide las partes a asignar a la tarjeta de autenticación de usuario (7) y las autoridades de certificación (2), (3), respectivamente, y las distribuye a cada sitio (S15).
Se debe acceder a los datos de la individualidad biológica distribuidos desde la autoridad de registro autorizada (1) a cada sitio, basándose en la precisión de la autenticación requerida por el terminal de acceso a la autenticación (4). Si el terminal de acceso a la autenticación (4) requiere el menor nivel de autenticidad, la autenticación sólo necesita el resultado de la comprobación del dispositivo de autenticación (41) del terminal de acceso a la autenticación (4). Si se requiere un nivel medio de autenticidad, el usuario se autenticará basándose en el resultado de la comprobación del dispositivo de autenticación (41) más la información almacenada en la autoridad de certificación final (3). Si se requiere el mayor nivel de autenticidad, se deberían integrar todos los datos de la individualidad biológica distribuidos en todos los sitios diferentes para realizar la valoración.
El sistema de autenticación de usuario de la invención está constituido de tal manera que se puede requerir la autenticación adicional de las autoridades superiores basándose en los datos de la individualidad biológica únicamente cuando se ha examinado y se ha superado la autenticidad en el terminal de acceso a la autenticación. Las autoridades superiores ejecutan la autenticación basándose en la información excepto la incluida en el interior de la tarjeta de autenticación de usuario.
Por tanto, la tarjeta de autenticación de usuario (7) necesita ser distribuida con suficiente información para la certificación con un grado de precisión comparando con los datos de la individualidad biológica introducidos por el usuario in situ de manera que el usuario puede ser valorado como auténtico.
En esta realización el 60% de la información está asignada a la tarjeta de autenticación de usuario (7), el 30% a la autoridad de certificación final (3) y el restante 10% a la autoridad intermedia (2). Dicha disminución gradual de la cantidad de información no sólo puede ahorrar capacidad de la memoria en las autoridades superiores, sino que también reduce el tiempo de carga para cada autenticación, mejorando de esta manera el rendimiento de protección de la información en todo el sistema.
Se debe observar que es deseable que la tarjeta de autenticación de usuario (7) mantenga un porcentaje relativamente alto de los datos de la individualidad biológica a efectos de evitar que se transmita una excesiva cantidad de información a las autoridades superiores tras la petición de ejecutar una autenticación de nivel elevado.
Por el contrario, un porcentaje excesivo de información a asignar a la tarjeta de autenticación de usuario (7) puede disminuir la fiabilidad de la autenticación de usuario.
Por tanto, es esencial distribuir los datos de la individualidad biológica dividiendo proporciones adaptadas a cada condición práctica en consideración con el número de accesos de usuario, el nivel requerido de seguridad de la autenticación y así sucesivamente.
La información puede ser dividida de manera que todos los datos digitalizados son divididos físicamente en proporciones predeterminadas, o son divididos gradualmente. Por ejemplo, la información de la escritura manual se puede dividir en información relacionada con una figura o escritura manual final, la información relacionada con los trazos de la manera de escribir y la información sobre el orden de los trazos. Cualquier dato de la individualidad biológica puede ser dividido para utilizar en cada punto relacionado, por ejemplo, una impresión vocal puede ser dividida en banda de frecuencias o una huella dactilar puede ser dividida por dedo.
En el caso en que se extraigan diversos tipos de datos de la individualidad biológica tal como escritura manual y una impresión vocal, los datos de la individualidad biológica se pueden distribuir por tipos.
La autoridad de registro autorizada (1) almacena la información relacionada con la tarjeta de autenticación y el usuario en unos medios de memoria de gran capacidad (11) desmontables del dispositivo principal, tales como una cinta magnética, un CD-ROM, un disco magnetoóptico, un DVD o un disco duro extraíble (S16), y al recibir una petición de una autoridad inferior, una persona al cargo inserta los medios de memoria en un controlador a efectos de comprobar la información registrada.
En la autoridad de registro autorizada (1), el medio de grabación (11) extraíble se almacena de manera separada de una red de comunicación externa cuando no está en uso a efectos de evitar violencia o falsificación de los registros.
Las autoridades de certificación (2), (3) almacenan la parte distribuida de los datos de la individualidad biológica de los individuos en las memorias (21), (31), respectivamente, y los leen a petición.
La estación de emisión de tarjetas de autenticación (6) registra la parte de los datos de la individualidad biológica del solicitante registrado distribuida por la autoridad de registro autorizada (1) en una tarjeta de autenticación de usuario (7) que registra su propio código de autenticación de tarjeta y emite la tarjeta (7) al usuario (8) (S17).
Diversas estaciones de registro de usuario (RG) (5) y las estaciones de emisión de tarjetas de autenticación (IS) (6) pueden pertenecer a una única autoridad de certificación final (CA) (3).
Además, dado que se requiere que el usuario (8) vaya a la estación de registro de usuario (5) e introduzca sus datos de individualidad biológica, es conveniente para los usuarios que la estación de emisión de tarjetas de autenticación (6) para emitir la tarjeta al usuario (8) esté situada en el mismo sitio que la estación de registro de usuario (5).
También puede ser útil tener un testigo fiable que identifique al usuario (8). Pero es difícil excluir mediante cualquier mecanismo, desde el principio, a una persona que pretenda ser otra persona.
Además, la tarjeta de autenticación no se emite necesariamente inmediatamente después de los procedimientos de registro, y puede ser enviada por correo posteriormente a la dirección del usuario a efectos de confirmar los datos que ha declarado el usuario.
Además, la estación de registro de usuario (RG) (5) y la estación de emisión de tarjetas de autenticación (IS) (6) pueden pertenecer a la autoridad de registro autorizada (PRA) (1).
Además, un emisor puede llevar a cabo los procedimientos de registro/emisión en cualquier lugar si el emisor lleva un terminal portátil que tenga las mismas funciones que las dispuestas en la estación de registro de usuario (RG) (5) y la estación de emisión de tarjetas de autenticación (IS) (6). El uso de dicho terminal portátil debería estar limitado únicamente a los emisores que han sido auténticamente autorizados por la autoridad de registro autorizada (PRA). Incluso en ese caso, nunca le está permitido al emisor utilizar el terminal portátil sin pasar un estricto examen y recibir un certificado de emisor.
La siguiente sección describe, conjuntamente con la figura 6, un ejemplo del proceso de autenticación de la identificación del usuario utilizando una tarjeta de autenticación de usuario (7) en un terminal de acceso a la autenticación (4).
Cuando un usuario (8) presenta su tarjeta de autenticación (7) y solicita una transacción en un terminal de acceso a la autenticación (4), se inserta la tarjeta de autenticación de usuario (7) en la ranura de tarjeta (unidad de entrada/salida) (401) del dispositivo de autenticación (41) del terminal de acceso a la autenticación (4) para leer la información de autenticación de la tarjeta de autenticación de usuario (7). La información de autenticación comprende la información para confirmar la autenticidad de la tarjeta y los datos de la individualidad biológica a utilizar en la autenticación de la identificación del usuario.
En el terminal de acceso de autenticación (4), se autentica primero la tarjeta (S21). La autenticación de la tarjeta confirma que la tarjeta de autenticación de usuario (7) es auténtica, es decir, que la tarjeta está adaptada al sistema de autenticación de usuario para su uso en el terminal de acceso a la autenticación (4) y que la persona es el auténtico propietario de la tarjeta. Si la tarjeta de autenticación de usuario (7) no está adaptada al sistema de autenticación, no se aceptará ninguna transacción en el terminal de acceso a la autenticación (4) desde el principio.
Se debe observar que, a efectos de confirmar que no se accede a la tarjeta de autenticación de usuario (7) mediante un dispositivo no autorizado se puede disponer de un mecanismo en el que un programa en la tarjeta de autenticación de usuario (7) verifica si el dispositivo de autenticación (41) está cualificado para la propia tarjeta de autenticación, y si el dispositivo no es adecuado, la tarjeta de autenticación rechaza la divulgación de los contenidos almacenados.
Cuando la tarjeta de autenticación de usuario (7) ha superado la autenticación, se requiere posteriormente que el usuario (8) muestre la misma individualidad biológica que el usuario depositó cuando obtuvo la tarjeta de autenticación de usuario (7), por ejemplo, firmar en la casilla (unidad de entrada de identidad personal) (403) (S22).
Los datos de la individualidad biológica introducidos desde la tableta (403) se comprueban con los datos de la individualidad biológica registrados en la tarjeta de autenticación de usuario (7), que es, por ejemplo, un 60% de los datos de la individualidad biológica del usuario, y se valora si el usuario (8) de la ventanilla es al auténtico propietario de la tarjeta de autenticación de usuario (7) o no (S23). El resultado de la autenticación de usuario se muestra en la pantalla (404) (S24).
Los posteriores procedimientos en el terminal de acceso a la autenticación (4) varían según si el usuario se ha autenticado o no (S25). Si la autenticación del usuario es negativa, el terminal de acceso a la autenticación (4) rechazará cualquier transacción (S33). Si la autenticación del usuario es afirmativa, se comprueba si se requerirá una autenticación adicional en línea o no desde las instituciones de autenticación superiores (S26). Si no se necesita ninguna autenticación en línea, el terminal de acceso a la autenticación (4) puede aceptar la transacción solicitada por el usuario (8) enseguida (S32).
La presencia o ausencia de petición y la profundidad de la petición para la autenticación en línea puede ser introducida por un operador o por el usuario (8) con la unidad de especificación del nivel de autenticación (402) en cada transacción, o puede ser fijado automáticamente basándose en la naturaleza de la transacción o del dinero de la transacción.
Si se necesita la autenticación en línea, se envía una petición para un cierto nivel de autenticación a la autoridad de certificación final (3), conjuntamente con la información de la tarjeta de autenticación de usuario (7) y la información de la identidad personal obtenida en la unidad de entrada de identidad personal (403) (S27). La información de la identidad personal a enviar puede ser una parte, por ejemplo el 40%, de la información de la identidad personal, excluyendo la parte utilizada en el terminal de acceso a la autenticación (4), de manera que se puede reducir la cantidad de información intercambiada entre el terminal de acceso a la autenticación (4) y la autoridad de certificación final (3).
La necesidad de la autenticación en línea se debe determinar según el nivel de seguridad requerido basándose en la naturaleza de la transacción. Específicamente, las transacciones comerciales sobre bienes altamente realizables o bienes caros, la divulgación de información personal y similares requieren la autenticación segura; dichas transacciones deben requerir la autenticación de usuario de las autoridades superiores.
El nivel de la autenticación en línea también puede ser especificado por la naturaleza del terminal de acceso a la autenticación (4). Por ejemplo, en la recepción de un hospital, a menudo se puede requerir un alto nivel de autenticación de la identificación personal para proteger la privacidad de una persona y asegurar un tratamiento médico preciso. Especialmente, en el caso de tratamientos médicos a distancia, es preferente requerir la autenticación de usuario por parte de las autoridades superiores.
La información enviada a la autoridad de certificación final (3) se comprueba con la información de la identidad característica del usuario (8), la información de la identidad almacenada en la memoria (31) (S28), y los resultados de la autenticación se envían al terminal de acceso a la autenticación (4) (S29).
Dado que la autoridad de certificación final (3) sólo tiene el registro del 30% de la información de identidad del usuario, si la autenticación de usuario en la autoridad de certificación final (3) es insuficiente, se requerirá la autenticación de usuario adicional de la autoridad de certificación de políticas (2). Dado que la autoridad de certificación de políticas (2) sólo tiene el registro del 10% de la información de identidad de cada usuario, la autoridad de certificación de políticas (3) utiliza el 10% de la información de la identidad obtenida en el terminal de acceso a la autenticación (4), de manera que la información a enviar desde la autoridad de certificación final (3) a la autoridad de certificación de políticas (2) puede verse vastamente reducida.
Los resultados de la autenticación de usuario de la autoridad de certificación de políticas (2) se envían de nuevo al terminal de acceso a la autenticación (4) a través de la autoridad de certificación final (3).
Los resultados de la autenticación de usuario de todas las instalaciones de autenticación se integran en una salida total resultante y se muestran en la pantalla de autenticación (404). Si el resultado total satisface la autenticación de usuario, se acepta la transacción (S32) y, si no la satisface, se rechaza la transacción (S33).
Cuando se deniega la autenticación de usuario, existe la posibilidad de algún fraude, tal como la falsificación de registros o el enmascaramiento del usuario. En este caso, es preferible enviar la información a la autoridad de registro autorizada (1) y analizar las dificultades y sus causas.
Dado que la autoridad de registro autorizada (1) almacena los registros protegidos que son difíciles de violar o falsificar desde el exterior, los registros de la autoridad de registro autorizada pueden ser comparados con la entrada de datos en el terminal de acceso a la autenticación (4) para dejar claro dónde tuvieron lugar las condiciones anormales entre la tarjeta de autenticación de usuario (7), la autoridad de certificación final (3) y la autoridad de certificación de políticas (2).
Si los contenidos de la tarjeta de autenticación de usuario (7) no coinciden con la información introducida por el usuario (8), se debe considerar que la tarjeta de autenticación de usuario (7) fue a parar a manos inadecuadas, tales como en el caso en el que otra persona que no es el auténtico usuario cogió o robó la tarjeta de autenticación de usuario (7) o en el que los datos de la tarjeta de autenticación de usuario fueron reescritos debido a un acceso no autorizado.
La siguiente sección describe una segunda realización de un sistema de autenticación de usuario según la invención.
El sistema de autenticación de usuario tal como se pone en práctica en la segunda realización difiere del de la primera realización únicamente en que la tarjeta de autenticación de usuario tiene una función de operación para comprobar los datos de la individualidad biológica del usuario con la información de identidad registrada en la misma, en lugar de utilizar la unidad aritmética lógica dispuesta en el terminal de acceso a la autenticación para comprobar los datos de la individualidad biológica introducidos desde la entrada de identidad personal con los datos de la individualidad biológica registrados en la tarjeta de autenticación de usuario. Haciendo referencia ahora a los mismos dibujos que se han utilizado para describir la primera realización, únicamente se describen las partes diferentes a la primera realización.
En una tarjeta IC utilizada aquí como la tarjeta de autenticación de usuario (7), se pueden montar ciertos elementos tales como la unidad central de proceso (75) y la memoria RAM (76) para tener una cierta función de operación.
En el sistema de la realización, un usuario (8) que desea recibir servicios en un terminal de acceso a la autenticación (4) introduce sus propios datos de la individualidad biológica a través del dispositivo de autenticación de usuario (41). Los datos de la individualidad biológica se procesan posteriormente en consecuencia, convertidos en una forma digitalizada y se envían a la tarjeta de autenticación de usuario (7).
La tarjeta de autenticación de usuario (7) almacena los datos de la información introducidos en la memoria RAM (76) temporalmente. La unidad central de proceso (75) lee entonces los datos de la información biológica del usuario autorizado desde la memoria EEPROM (79) y compara los datos de información almacenados temporalmente en la memoria RAM (76) con los datos de información leídos desde la memoria EEPROM (79). Si la comparación muestra que todos los puntos de similitud entre cualquiera de los datos de información se encuentran dentro de un rango aceptable, la persona que está solicitando los servicios en el terminal de acceso a la autenticación (4) se autentica como el verdadero propietario de la tarjeta de autenticación de usuario (7), y se notifica al terminal de acceso a la autenticación (4) de su aceptación. Si la persona no ha superado la autenticación, se le notifica al terminal de acceso a la autenticación (4) de su rechazo.
Tras la aceptación del resultado de la autenticación de la tarjeta de autenticación de usuario (7), el terminal de acceso a la autenticación (4) ofrece los servicios deseados al usuario (8). Si se necesita una autenticación más concienzuda, el terminal de acceso a la autenticación (4) pide a la autoridad de certificación final (3) o a la autoridad de certificación de políticas (2) que autentique adicionalmente a la persona según los resultados de la autenticación de las autoridades superiores. Se debe observar que el terminal de acceso a la autenticación (4) puede estar combinado con la autoridad de certificación final (3).
Aunque las proporciones de la distribución de los datos de información biológica entre los puntos relacionados se pueden determinar de manera arbitraria, es ventajoso asignar un mayor porcentaje de datos de la información biológica para una autenticación de menor nivel tal como se muestra en la primera realización. Esto hace posible reducir la carga de comunicación de la totalidad del sistema y, por tanto, mejorar la operabilidad del sistema. Por tanto, es preferible asignar a la tarjeta de autenticación de usuario (7) más del 60% de los datos de la información biológica.
En la realización, el sistema hace uso de una tarjeta IC inteligente como tarjeta de autenticación de usuario (7) no sólo para reducir la carga de cálculo del dispositivo de autenticación de usuario (41), sino también disminuir el coste del dispositivo. Por tanto, un menor coste para preparar las instalaciones en el terminal de acceso a la autenticación (4) disminuye las barreras para que los clientes se asocien al sistema, mejorando de esta manera la disponibilidad.
Además, dado que todo el procesamiento de la información se completa en el interior de la tarjeta de autenticación de usuario, se puede disponer la tarjeta de autenticación con un área de lectura prohibida para registrar información importante tal como datos de autenticación que prohíbe el acceso de partes externas. Esto hace posible evitar que se pierda información secreta y, por tanto, mejora la seguridad.
Aplicabilidad industrial
Tal como se ha descrito anteriormente, el sistema de autenticación de usuario según la invención comprueba la información de identidad directamente introducida por el usuario en el terminal de acceso a la autenticación con los datos de la individualidad biológica almacenados en la tarjeta de autenticación. Posteriormente, cuando se requiere un mayor nivel de autenticación, parte de la información de identidad se envía a la autoridad de certificación superior para autenticar la identificación personal. Así pues, la mayoría de las etapas de procesamiento de la información se llevan a cabo en la terminal de acceso a la autenticación sin pesadas cargas en los canales de comunicación, de manera que se puede obtener la autenticación del usuario según el nivel de seguridad requerido. Además, se puede dividir la información de identidad y esto hace posible establecer un sistema de autenticación de usuario altamente resistente a ataques.

Claims (7)

1. Sistema de autenticación de usuario que comprende una estación de registro (5) dotada de un dispositivo de adquisición de información (51) para obtener unos primeros datos de la individualidad biológica para distinguir la individualidad de un usuario (8), una estación de emisión de tarjetas de autenticación (6) que emite al usuario (8) una tarjeta de autenticación de usuario (7) registrada con una parte dividida de los primeros datos de la individualidad biológica, un terminal de acceso a la autenticación (4) dotado de un lector de tarjetas de autenticación (41) para leer la información de la tarjeta de autenticación de usuario (7) y un dispositivo de adquisición de identidad (42, 403) para introducir unos segundos datos de la individualidad biológica del usuario (8) que deben ser comparados con los primeros datos de la individualidad biológica a efectos de autenticación y al menos una autoridad de certificación (2, 3) que está conectada al terminal de acceso a la autenticación (4) a través de un canal de comunicación de información, en el que la autoridad de certificación (2, 3) conserva el registro de la parte restante de los primeros datos de la individualidad biológica que se han obtenido en la estación de registro (5) pero que no se han registrado en la tarjeta de autenticación de usuario (7), los contenidos registrados en la tarjeta de autenticación de usuario (7) leídos por el lector de tarjetas de autenticación (41) son comparados con los segundos datos de la individualidad biológica del usuario (8) obtenidos in situ a través del dispositivo de adquisición de identidad (42, 403) para autenticar la identificación del usuario (8) en el terminal de acceso a la autenticación (4) y, si se requiere un mayor nivel de autenticación, la autoridad de certificación (2, 3) compara los segundos datos de individualidad biológica del usuario (8) obtenidos en el terminal de acceso a la autenticación (4) con la parte de los primeros datos de individualidad biológica que faltan en la tarjeta de autenticación de usuario (7) en respuesta a la consulta del terminal de acceso a la autenticación (4) y envía el resultado de la comparación al terminal de acceso a la autenticación (4) para una autenticación adicional.
2. Sistema de autenticación de usuario, según la reivindicación 1, en el que la tarjeta de autenticación de usuario (7) tiene una función de cálculo y la función de cálculo ejecuta el cálculo de autenticar la identificación personal en el terminal de acceso a la autenticación (4).
3. Sistema de autenticación de usuario, según la reivindicación 2, en el que se efectúa el cifrado de la información intercambiada a través del canal de comunicación de la información.
4. Sistema de autenticación de usuario, según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, en el que dos o más autoridades de certificación (2, 3) registran de manera dividida parte de los datos de individualidad biológica obtenidos en la estación de registro (5) pero que no están registrados en la tarjeta de autenticación de usuario (7) y una autoridad de certificación (3) compara los datos de individualidad biológica del usuario introducidos en el terminal de acceso a la autenticación (4) con la parte de los datos de individualidad biológica almacenados en la autoridad de certificación (3) en respuesta a la consulta del terminal de acceso a la autenticación (4) u otra autoridad de certificación para una autenticación adicional.
5. Sistema de autenticación de usuario, según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, en el que la autoridad de certificación está dispuesta con un dispositivo de memoria (21, 31) para registrar los datos de la individualidad biológica obtenidos en la estación de registro (5).
6. Sistema de autenticación de usuario, según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, en el que se registran diversos tipos de datos de la individualidad biológica de manera que se pueden llevar a cabo diferentes transacciones en respuesta al tipo de datos introducidos.
7. Sistema de autenticación de usuario, según la reivindicación 1, en el que el sistema tiene un dispositivo que comprende un lector de tarjetas de autenticación (41) para leer la información registrada en una tarjeta IC de autenticación (7), un dispositivo de adquisición de identidad (42, 403) para introducir los datos de individualidad biológica de un usuario (8), un dispositivo de valoración (413) para comprobar los datos de individualidad biológica de la tarjeta IC de autenticación leídos por el lector (41) de tarjetas de autenticación frente a los datos de individualidad biológica introducidos in situ a través del dispositivo de adquisición de identidad (42, 403) y para valorar la aceptación del usuario (8), una unidad de comunicación (414) para transmitir al menos una parte de los datos de individualidad biológica del usuario introducidos a través de la unidad de adquisición de identidad a una autoridad de certificación (2, 3) externa y recibir un resultado de autenticación de la autoridad de certificación (2, 3) y un dispositivo de visualización (404) para mostrar un resultado de la valoración.
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