MÉTODO DE EXTRACCIÓN DE CARACTERIZACIONES ALEATORIAS A PARTIR DE UN ELEMENTO MATERIAL Y MÉTODO PARA GENERAR UNA BASE DE DESCOMPOSICIÓN PARA IMPLEMENTAR EL MÉTODO DE EXTRACCIÓN.

Método de extracción de caracterizaciones aleatorias a partir de un elemento material y método para generar una base de descomposición para implementar el método de extracción La presente invención se refiere al área técnica de la extracción de caracterización a partir de un elemento material concreto, con vistas a identificar este elemento material completo, o con vistas a usar la caracterización extraída en un proceso dependiente del elemento material objeto, o independientemente de este elemento material objeto. El problema con la caracterización de un elemento material objeto radica en la necesidad de garantizar la unicidad de esta caracterización, para asegurar o casi asegurar que dos elementos materiales diferentes tendrán dos caracterizaciones diferentes, independientemente del tamaño de la muestra de los dos elementos materiales objeto. La invención propone conseguir este objetivo de unicidad de la caracterización extrayendo esta caracterización de las características estructurales del elemento material objeto. Por características estructurales del elemento material objeto se entiende, en particular, las características geométricas o morfológicas, internas y/o externas, opcionalmente asociadas con las características de composición química o físico-química, color, estructura u otras, relacionadas con su localización en el espacio sobre el elemento material objeto. Las características estructurales usadas por la invención son aquellas que pueden generarse por estimulación de un elemento material, y adquirirse por uno o más detectores adecuados. BOUTANT Y et al. Randomness analysis of images of aggregates, 2005 INTERNATIONAL SYMPOSIUM ON SIGNALS, CIRCUITS AND SYSTEMS, páginas 75-78, IASI, ROMANIA, 14-15 de JULIO de 2005, describe la descomposición de imágenes de ensayo predefinidas usando un análisis independiente de los componentes, y menciona la medición de la independencia real de los componentes como una suma de sus negentropías para evaluar su aleatoriedad. Por lo tanto, la invención se refiere a un método para extraer una caracterización aleatoria de un elemento material objeto de acuerdo con la reivindicación 7, y un método complementario para generar una base de descomposición de acuerdo con la reivindicación 1. De acuerdo con la invención, el resultado del método se califica como una caracterización aleatoria puesto que, en primer lugar, tiene todas las características de una caracterización y, en particular, la de unicidad para cada elemento material objeto y, más particularmente, para cada región del elemento material objeto y, en segundo lugar, los componentes constitutivos del vector de caracterización aleatoria son casi independientes y casi equiprobables, incluso independientes y equiprobables. Por lo tanto, el método de la invención se aparta por sí mismo de otros métodos de generación de caracterización en el sentido de que la caracterización tiene una naturaleza aleatoria pura o casi pura, y se extrae de un elemento material objeto mediante una señal, preferentemente una señal multidimensional bidimensional denominada señal de imagen después de la descomposición en una base, siendo generada la propia base, posiblemente, a partir del mismo elemento material o de un elemento material diferente. A diferencia de los métodos de la técnica anterior, el método objeto de la invención transcurre reduciendo la señal de imagen sin que se requiera ninguna operación algorítmica principal después de la extracción. La generación de la caracterización aleatoria puede hacerse por descomposición, usando una base de descomposición como se ha explicado previamente, o usando cualquier otro método adecuado para el procesamiento de señales, tal como autocorrelación, por ejemplo. A diferencia de la técnica anterior, la caracterización aleatoria de la invención, en particular respecto a la parte estable, no depende de procesamiento o algoritmo usado, sino de la propia estructura del elemento material objeto. Las realizaciones preferidas se definen en las reivindicaciones dependientes. Los ejemplos de uso de una caracterización aleatoria o un vector de caracterización aleatoria producido usando el método de extracción de la invención pueden encontrarse en las solicitudes FR 2866139, WO 200578651, WO 2005122100, US 2005262350, FR 2870376. La presente invención se refiere también a un aparato o dispositivo que comprende medios de adquisición, medios de procesamiento y medios de memoria, estando los medios de procesamiento y memoria al menos adaptados para implementar el método de extracción de caracterización aleatoria y/o el método para generar una base de descomposición de acuerdo con la invención. De acuerdo con la invención, el dispositivo puede comprender adicionalmente medios de comunicación. La presente invención se refiere también a un programa informático que está adaptado para implementar el método de extracción de caracterización aleatoria y/o el método para generar una base de descomposición de acuerdo con 2 E06830821 03-01-2012   la invención. Otras varias características de la invención resultarán evidentes a partir de la descripción dada a continuación, que hace referencia a los dibujos adjuntos que ilustran ejemplos no limitantes para implementar los métodos que son el objeto de esta invención. La Figura 1 es una vista esquemática de una instalación o dispositivo para implementar los métodos para generar una base de descomposición y para extraer una caracterización aleatoria de un elemento material. La Figura 2 es una vista esquemática de la superficie de adquisición de un detector matricial y de una abertura de adquisición usada para los métodos de la invención. La Figura 3 es un diagrama resumen de la realización de un método de generación de una base de descomposición de acuerdo con la invención. Las Figuras 4 y 5 muestran ejemplos de la trayectoria de exploración que puede usarse para los métodos de generación y extracción de la invención. Las Figuras 6 a 8 muestran ejemplos de partes de las bases de descomposición generadas usando el método de la invención. La Figura 9 ilustra la forma de la abertura de adquisición usada para generar la base, tal como se ilustra en la Figura 8. La Figura 10 ilustra otra forma de la abertura de adquisición que puede usarse en una variante de los métodos para generar una base de descomposición y extraer una caracterización aleatoria de acuerdo con la invención. La Figura 11 es un diagrama resumen de la realización de un método para extraer una caracterización aleatoria de acuerdo con la invención. La Figura 12 ilustra una etapa de clasificación y cuantificación usada en el método de extracción de caracterización aleatoria descrito con referencia a la Figura 11. La Figura 13 da una imagen digital (13A) en transmisión de parte de una hoja de papel, y una vista (13B) que da el resultado del procesamiento estadístico aplicado a la caracterización aleatoria extraída de la hoja de papel usando el método de la invención. Las Figuras 14 a 17 ilustran ejemplos del uso de parte de los componentes aleatorios estables, que son partes constitutivas de una caracterización aleatoria extraída usando el método de la invención. Las Figuras 18 a 21 ilustran ejemplos del uso de parte de los componentes aleatorios estables e inestables, que son partes constitutivas de una caracterización aleatoria extraída usando el método de la invención. Como se ha mencionado anteriormente, la invención se refiere a un método para extraer una caracterización digital aleatoria, casi pura, parcial o completamente estable, a partir de un elemento material objeto 1 que tiene una microestructura estable con el tiempo, parcialmente caótica, revelada por acción física, química, biológica u otra acción estimulante. La invención se refiere también al uso de esta caracterización para producir secuencias aleatorias por ejemplo, o claves privadas, pares de claves privada/pública, identificadores autoprotegidos del elemento objeto 1. De acuerdo con la invención, el material constitutivo del elemento material objeto 1, por ejemplo, puede ser de origen biológico muerto, orgánico o de origen mineral, o el resultado de la mezcla, composición o depósito de materiales de origen biológico muerto, orgánico o mineral. El material constitutivo del elemento material objeto 1 se elige por la naturaleza caótica estable en el tiempo de su microestructura, que pretende revelarse por estimulación física, química o de otro tipo. Algunos materiales, tales como papel, contienen intrínsecamente una estructura que es al menos parcialmente caótica, que surge de la variabilidad de sus componentes, la variabilidad en su disposición y/o la complejidad del proceso de fabricación. De acuerdo con la realización ilustrada de la invención, el material objeto... [Seguir leyendo]

1. Método para generar una base de descomposición para extraer una caracterización aleatoria a partir de un elemento material objeto, que comprende las siguientes etapas: - definir una abertura de adquisición y una trayectoria de exploración, - generar un número N de adquisiciones, de acuerdo con la abertura de adquisición, de características estructurales de al menos una región del propio elemento material objeto, o de un elemento material diferente, - digitalizar, a lo largo de la trayectoria de exploración, cada una de las adquisiciones en forma de un vector de adquisición, - analizar todos los vectores de adquisición usando métodos estadísticos para obtener una base de descomposición formada por vectores de descomposición, que posibilita la representación de cada vector de adquisición en forma de un vector de imágenes formado por componentes y que corresponde a la contribución de un vector de descomposición en el vector de adquisición, - analizar al menos parte de los vectores de imagen para identificar componentes deterministas comunes a todos los vectores de imagen, siendo los otros componentes componentes aleatorios, y que comprende una o más de las siguientes etapas: - grabar una máscara de lectura que, en cada vector de imagen generado con la base de descomposición, da la posición de cualquier componente determinista y/o la posición de cualquier componente aleatorio, o retirar los componentes deterministas de la base de descomposición borrando los vectores de descomposición deterministas y grabando una base de descomposición reducida. 2. Método para generar una base de descomposición de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque comprende adicionalmente la etapa de grabar la base de descomposición. 3. Método para generar una base de descomposición de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 o 2 caracterizado porque cada vector de adquisición es de una naturaleza al menos bidimensional. 4. Método para generar una base de descomposición de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque usa un análisis de proyección que persigue obtener la base de descomposición, tal como un análisis de componente como un algoritmo del Análisis del Componente Principal de un algoritmo del Análisis del Componente Independiente. 5. Método para generar una base de descomposición de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque la identificación de los componentes deterministas de los vectores de imagen se consigue mediante un algoritmo de descomposición espectral e identificación de cierta contribución de los vectores de descomposición por filtración. 6. Método para generar una base de descomposición de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizado porque cada elemento material usado para la generación de los vectores de adquisición se elige entre: materiales de origen biológico muerto, materiales de origen orgánico, materiales de origen mineral o materiales obtenidos por mezcla y/o composición y/o depósito de varios de los materiales anteriores. 7. Método para extraer una caracterización aleatoria a partir de un elemento material objeto, que comprende: - una fase para generar n vectores de adquisición, siendo n igual a o mayor de 2, a partir de al menos una adquisición real de las características estructurales de al menos una región del elemento material objeto, - una fase de descomposición de cada vector de adquisición de acuerdo con una base de descomposición formada por vectores de descomposición que posibilitan la representación de cada vector de adquisición en forma de un vector de imagen, que contiene componentes aleatorios, y que corresponde a la contribución de un vector de descomposición en el vector de adquisición, - una fase para generar al menos un vector de caracterización aleatoria a partir del vector de adquisición, usándose un número de clases estadísticas para calificar la naturaleza de los componentes de los vectores de imagen después del análisis estadístico de las filas de los vectores de imagen, que define una matriz de imágenes, que comprende la estimación del histograma de cada fila, seguido de una estimación de su valor medio y la desviación típica, siendo dicha naturaleza: - estable si el histograma es una fila que está totalmente contenida en una de las clases estadísticas c, - inestable si el histograma de una fila está distribuido equitativamente entre dos clases estadísticas c, - no apto si el histograma de una fila está distribuido sobre varias clases estadísticas o disimétricamente sobre dos clases, - el vector de caracterización aleatoria comprende: - al menos un componente aleatorio que tiene una naturaleza estable, - y/o al menos un componente aleatorio que tiene una naturaleza inestable, 12 E06830821 03-01-2012   - obteniéndose cada componente del vector de caracterización aleatoria por extracción y/o procesamiento de al menos un componente aleatorio de al menos un vector de imagen, y - usando el vector de caracterización aleatoria como caracterización aleatoria. 8. Método para extraer una caracterización aleatoria de acuerdo con la reivindicación 7, caracterizado porque el al menos un vector de caracterización aleatoria contiene el mismo número de componentes, o menos, que el número de componentes aleatorios de cada vector de imagen. 9. Método para extraer una caracterización aleatoria de acuerdo con la reivindicación 7 u 8, caracterizado porque durante la fase para generar un vector de caracterización aleatoria, la cuantificación se realiza de manera que cada componente aleatorio del vector de caracterización aleatoria es capaz de presentar un número finito de valores o niveles. 10. Método para extraer una caracterización aleatoria de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 7 a 9, caracterizado porque durante la fase de generar al menos un vector de adquisición, los n vectores de adquisición se generan de una misma región del elemento material objeto, y porque se usan n vectores de imagen, cada uno de los cuales corresponde a un vector de adquisición. 11. Método para extraer una caracterización aleatoria de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 9 o 10, caracterizado porque durante la fase de generar al menos un vector de caracterización aleatoria, el valor o nivel de cada componente del vector de caracterización aleatoria está definido por el resultado de los ensayos y/o procesos estadísticos aplicados a todos los valores del componente en una fila dada de los n vectores de imagen. 12. Método para extraer una caracterización aleatoria de acuerdo con la reivindicación 11, caracterizado porque durante la fase de generar al menos un vector de caracterización aleatoria, los componentes de los vectores de imagen experimentan un procesamiento estadístico que consiste en su reducción centrada. 13. Método para extraer una caracterización aleatoria de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 7 a 12, caracterizado porque los n vectores de adquisición se generan prácticamente a partir de un número de adquisiciones reales menor de n. 14. Método para extraer una caracterización aleatoria de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 7 a 13, caracterizado porque comprende una fase para generar una base de descomposición de acuerdo con el método definido por cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6. 15. Método para extraer una caracterización aleatoria de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 7 a 14, caracterizado porque el vector de caracterización aleatoria comprende al menos un componente aleatorio que tiene una naturaleza estable, pudiendo encontrarse el valor de este componente aleatorio estable en cada implementación del método en una misma región del elemento material objeto. 16. Método para extraer una caracterización aleatoria de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 7 a 15, caracterizado porque el vector de caracterización aleatoria comprende al menos un componente aleatorio de naturaleza inestable, siendo probable que el valor de este componente aleatorio inestable varíe en cada implementación del método en la misma región del elemento material objeto. 17. Método para extraer una caracterización aleatoria de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 7 a 16, caracterizado porque durante la fase de generación de al menos un vector de caracterización aleatoria, se genera lo siguiente: - un vector de caracterización aleatoria estable, cuyos componentes aleatorios tienen una naturaleza estable, pudiendo encontrarse el valor de cada componente aleatorio estable en cada implementación del método en la misma región del elemento material objeto, - un vector de caracterización aleatoria inestable, cuyos componentes aleatorios tienen una naturaleza inestable, siendo probable que el valor de cada componente aleatorio inestable varíe en cada implementación del método en una misma región del elemento material objeto. 18. Método para extraer una caracterización aleatoria de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 16 y 17, caracterizado porque durante la fase de generación de al menos un vector de caracterización aleatoria se genera una máscara de lectura que da la posición en el vector de caracterización aleatoria de los componentes aleatorios estables y/o los componentes aleatorios inestables. 19. Método para extraer una caracterización aleatoria de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 7 a 18, caracterizado porque la fase para generar al menos un vector de adquisición comprende las siguientes etapas: - generar al menos una adquisición, de acuerdo con una abertura de adquisición, de las características estructurales de una región del elemento material objeto, 13 E06830821 03-01-2012   - digitalizar, a lo largo de una trayectoria de exploración, cada adquisición en un vector de adquisición. 20. Método para extraer una caracterización aleatoria de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 7, 16 o 17, caracterizado porque comprende una fase que usa al menos parte de los componentes inestables como identificador del elemento material objeto, o de un objeto asociado con el elemento material objeto, y una fase que usa al menos parte de los componentes aleatorios estables como una libreta de un solo uso, para codificar el identificador para obtener un identificador asegurado. 21. Método para extraer una caracterización aleatoria de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 7, 16 o 17, caracterizado porque comprende: - una fase que usa al menos parte de los componentes aleatorios inestables como clave privada en un proceso criptográfico con clave pública/clave privada, - una fase que usa al menos parte de los componentes aleatorios estables como una libreta de un solo uso para codificar la clave privada para obtener una clave privada asegurada. 22. Método para extraer una caracterización aleatoria de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 7, 16 o 17, caracterizado porque comprende: - una fase que usa parte de los componentes aleatorios inestables como clave privada en un proceso criptográfico con clave pública/clave privada, - una fase que usa parte de los componentes aleatorios inestables como clave pública en el proceso criptográfico con clave pública/clave privada, - una fase que usa al menos parte de los componentes aleatorios estables como una libreta de un solo uso para codificar la clave privada para obtener una clave privada asegurada. 23. Método para extraer una caracterización aleatoria de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 7, 16 o 17, caracterizado porque comprende: - una fase que usa al menos parte de los componentes aleatorios inestables como identificador del elemento material objeto o de un objeto asociado con el elemento material objeto, - una fase cifrada del identificador que usa un proceso criptográfico con clave pública/clave privada para obtener un identificador cifrado o caracterizado, - una fase que usa al menos parte de los componentes aleatorios estables como una libreta de un solo uso para codificar el identificador cifrado o caracterizado, para obtener un identificador cifrado asegurado. 24. Dispositivo que comprende medios de adquisición, medios de procesamiento y medios de memoria, estando adaptados los medios de procesamiento y memoria para implementar el método de extracción de caracterización aleatoria de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 7 a 23 y/o el método para generar una base de descomposición de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6. 25. Producto de programa informático que está adaptado para implementar el método de extracción de caracterización aleatoria de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 7 a 23 y/o el método para generar una base de descomposición de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6 en un dispositivo de acuerdo con la reivindicación 24. 14 E06830821 03-01-2012   E06830821 03-01-2012   16 E06830821 03-01-2012   17 E06830821 03-01-2012   18 E06830821 03-01-2012   19 E06830821 03-01-2012   E06830821 03-01-2012   21 E06830821 03-01-2012   22 E06830821 03-01-2012   23 E06830821 03-01-2012   24 E06830821 03-01-2012