Empreinte digitale

Photo d'empreinte digitale.

Une empreinte digitale ou dactylogramme est le résultat de l'apposition d'un doigt sur un support après encrage de celui-ci. Le dessin formé sur le support est constitué de dermatoglyphes.

Une trace digitale, terme plus général, est le résultat d'un contact entre un doigt et un support, l'empreinte digitale étant un exemple de trace digitale.

Le procédé d'identification des individus par leurs empreintes digitales sans aide d'ordinateur s'appelle la dactylotechnie^[1]. L'étude des dessins digitaux s'appelle la dactyloscopie (du grec daktylos, « doigt », et scopie, « examen »). Le caractère quasi-unique d'une empreinte digitale en fait un outil biométrique très utilisé pour l'identification des individus en médecine légale et pour la police scientifique.

Historique

Dermatoglyphes du doigt montrant les crêtes et plis papillaires.

Étude des traces digitales

Au XVII^e siècle, l'anatomiste Marcello Malpighi identifie les papilles dermiques et les pores exocrines des crêtes dermiques^[2] tandis que Govard Bidloo les dessine sur des planches^[3]. En 1678, le botaniste et morphologiste anglais Nehemiah Grew est le premier à décrire scientifiquement les dessins formés par les crêtes et les plis dermiques, dans son rapport Philosophical Transactions pour la Royal Society. Le physiologiste tchèque Jan Evangelista Purkinje publie une thèse^[4] en 1823 dans laquelle il classe scientifiquement ces dessins en 9 groupes^[5]. Le médecin anglais Henry Faulds(en), en poste au Japon, publie en 1880 dans la revue Nature un article^[6] dans lequel il discute de l'utilité des empreintes pour l'identification notamment des criminels et propose une méthode pour les enregistrer avec de l'encre d'imprimerie : il indique qu'il a confondu ainsi deux cambrioleurs^[7]. Il est aussi le premier à identifier des traces laissées sur un flacon. Il écrit à Charles Darwin pour lui expliquer sa méthode mais le célèbre naturaliste, vieux et malade, ne veut pas s’en occuper et transmet son courrier à son cousin Sir Francis Galton, un des fondateurs de l'eugénisme et de la méthode statistique.S’intéressant particulièrement à l’anthropologie, il étudie alors les traces digitales pendant dix ans et publie en 1892 un ouvrage, Fingerprints (Empreintes digitales), dans lequel il établit l'unicité et la permanence de ces figures cutanées et conçoit un système de classification détaillé. Il estime alors à 1 sur 64 milliards la probabilité que deux individus aient les mêmes empreintes digitales.

Utilisation des traces et empreintes digitales

On observe déjà des empreintes de mains (empreintes positives ou négatives) sur les parois des cavernes paléolithiques. On relève des traces digitales sur les poteries préhistoriques qui servent de signature dès -5000 aux Babyloniens et -1900 aux Chinois.

C'est suite aux travaux de Galton qu'on redécouvre l'utilisation des empreintes digitales comme moyen d'identification . En 1877 aux Indes, le Britannique William James Herschel(en) les utilise pour éviter que les bénéficiaires de pension de l'armée ne la touchent plusieurs fois. À cette époque, elles servent aussi à identifier les marchands locaux qui refusent de remplir les termes de leurs contrats : Herschel fait apposer leurs empreintes digitales sur ces contrats^[8].

Après avoir étudié les écrits de Galton, le docteur et dirigeant de police Juan Vucetich(en) crée en 1891 le premier fichier d'empreintes en Argentine. Il fut également le premier a identifier un criminel en 1892. L'utilisation du terme « méthode vuceticienne » pour désigner la dactyloscopie est toujours employée dans la police. Deux années plus tard, Sir Edward Henry(en), inspecteur britannique affecté à Bengale en Inde, met au point un système d'identification similaire à Vucetich, système qui est toujours utilisé dans les pays anglophones : le « système Henry » qui définit des familles, telles que boucles, arches, tourbillons. De retour à Londres, le commissaire Edward Henry organise Scotland Yard pour qu'il généralise dès 1897 cette technique : il ouvre le premier fichier d'empreintes digitales en 1901 qui complètent alors l'analyse de l'anthropométrie.

En France, c'est en octobre 1902, après le ralliement tardif^[9] du criminologiste Alphonse Bertillon, que les empreintes digitales sont devenues l'une des principales preuves lors des enquêtes policières après une investigation (empreintes sur une bougie) conduisant à l'arrestation d'Henri-Léon Scheffer, déjà fiché pour vol et abus de confiance^[10]. En 1907, une commission de l'Académie des sciences conclut que la « valeur signalétique » des empreintes digitales « est au moins égale à celle de tout autre de ensemble de caractères physiques », ce qui élève cette technique au rang de preuve. Dès lors, les services judiciaires de la police française établissent des fichiers décadactylaires (10 doigts) et monodactylaires^[11]. Edmond Locard,« le père de la police scientifique », complète la dactyloscopie par la poroscopie en 1912 : l'étude des pores de la peau est basée sur le fait que les motifs formés par les pores sont aussi uniques que ceux des sillons^[12]. Alphonse Bertillon, fondateur de l'anthropométrie, suggére également aux artistes en 1914 d'apposer une empreinte digitale sur leurs œuvres pour éviter toute contrefaçon. La technologie de tomodensitométrie développée dans les années 1980 permet d'identifier les empreintes latentes difficiles : la lophoscopie étudie les motifs trouvés le long de chaque sillon grâce au scanner d'empreinte ou à des fiches de qualité.
Jusque dans les années 1980, les policiers doivent recouper manuellement des milliers de fiches cartonnées réparties dans différents fichiers régionaux. Ainsi, pour l'affaire du juge Michel, il faut plusieurs mois pour trouver à qui appartient l'empreinte sur la moto. Lors de l'affaire Thierry Paulin, on s'aperçoit après son arrestation que ses empreintes étaient dans un fichier de la police de Toulouse mais qu'on ne les a pas comparées. C'est cette affaire en 1987 qui accélère la création du Fichier automatisé des empreintes digitales (FAED) qui est institué par le décret du 8 avril 1987. Ce fichier est non nominatif et géré par la police scientifique. Depuis la loi d'orientation pour la sécurité intérieure de 2002, il s'étend aux empreintes palmaires. Ce fichier est issu du logiciel Morpho System de SAGEM^[13], qui automatise les photographies, la numérisation, le traitement et la comparaison des empreintes digitales et palmaires. Le principe de reconnaissance d’empreinte palmaire reste identique : un logiciel quadrille la paume de la main en 16 zones de la taille d’une empreinte digitale. Comme pour la reconnaissance des empreintes digitales, il faut au moins 12 points qui correspondent parfaitement à l’empreinte qui a déjà éventuellement été numérisée dans le FAED . Le 20 janvier 2010 est réalisée une première pour la police technique et scientifique : un voleur est démasqué par ses empreintes palmaires^[14].

Les différentes empreintes et traces digitales

La trace digitale peut être :

• Visible (ou directe) : elle est dite positive lors de l'apposition de matière et elle est dite négative lors de l'enlèvement de matière
• Latente (invisible à l'œil nu) : la trace vient du dépôt de sueur (sécrétion des glandes sudoripares : 99% d'eau qui en s'évaporant laisse en place sels et acides aminés) et/ou du dépôt de sécrétions sébacées (glandes sébacées).
• Moulée : la trace vient du contact d'un doigt avec une surface malléable (cire, mastic...)

Les empreintes digitales peuvent se diviser en trois grands types de motifs : arcs, appelés aussi arches ou tentes ; boucles à droite ou à gauche ; spires, verticilles ou tourbillons. Ces trois types d’empreintes regroupent 95% des doigts humains : 60% pour les boucles, 30% pour les spirales et 5% pour les tentes^[15]. Chaque empreinte appartenant à un type classé : adelte, bidelte, tridelte (rare). Les monodeltes se divisent en sous-groupes : les normales, externes, composites, de même pour les bideltes : à verticilles concentriques, à verticilles en Z...

• 

  Arc
• 

  Boucle
• 

  Verticille

On différencie les motifs entre eux à l'aide de « points singuliers » sur les boucles, arcs ou spires :

• Points singuliers globaux :
  • Noyau ou centre: lieu de convergences des stries
  • Delta: lieu de divergences des stries.
• Points singuliers locaux (appelés aussi minuties) : points d’irrégularité se trouvant sur les lignes capillaires (terminaisons, bifurcations, îlots-assimilé à 2 terminaisons,lacs).

• Minuties
• 

  Terminaison
• 

  Îlot 1
• 

  Îlot 2
• 

  Intersection
• 

  Bifurcation simple et multiple
• 

  Branchement opposé
• 

  Branchement deltoïde
• 

  Lac
• 

  Crochet
• 

  Pont

On estime qu'il y a plus de cent points de convergences entre deux empreintes identiques. En France, la loi exige 12 points (appelés minuties)^[16] relevés sans contrariété pour authentifier l'empreinte d'un suspect. Entre 8 et 10 points, une forte présomption est établie grâce à des algorithmes. En Suisse, un système probabiliste est utilisé dans les comparaisons : on calcule la probabilité du dessin en se basant sur les statistiques d'appartition des différentes minuties : îlots, divisions...

La probabilité que deux personnes aient la même empreinte digitale est de 1 sur 10¹⁴, ce qui est très faible à l'échelle de la population humaine. De plus, son caractère aléatoire s'affranchit des risques de ressemblances entre individus partageant un même patrimoine génétique : des individus monozygotes comme des jumeaux ou des quadruplés par exemple auront chacun un jeu d'empreintes digitales qui leur sera propre et différent de celui des autres individus de la même fratrie, de même pour les empreintes légèrement différentes entre la main gauche et la main droite. L'explication est que les gènes sont responsables de l'architecture générale des empreintes (les trois grands motifs) alors que le développement embryonnaire et l'environnement de la vie intra-utérine influent sur les points singuliers^[17].

Relevé des traces digitales

Relevé des traces digitales

Pour relever les traces digitales directes, les dactylo-techniciens, spécialistes des relevés, photographient ces empreintes avec une échelle, puis les transfère sur un support en matière plastique souple, mis sous scellé et envoyé au laboratoire pour être analysé.

Pour relever les traces digitales latentes, les dactylo-techniciens emploient depuis les origines le pinceau et une poudre très fine (céruse, alumine, oxyde de cuivre, poudre magnétique). Différentes poudres sont à leur disposition :

• poudre noire pour les surfaces blanches.
• poudre blanche (à base d'aluminium) pour les surfaces lisses (bois, verre, mur, etc.)
• poudre fluorescente pour des fonds multicolores

Lorsque les poudres se révèlent inefficaces, on utilise des techniques alternatives.

Pour les surfaces poreuses (papier, carton, kraft, etc...), la pièce est d'abord plongée dans un bain chimique, une solution appelée DFO (DéFérOxamine), puis envoyée dans une étuve pour le séchage. L'empreinte est alors révélée par une lumière ultraviolette spéciale. La ninhydrine permet également de révéler ce type d'empreintes qui apparaissent en pourpre et se révèlent souvent de meilleure qualité qu'avec la DFO.

Pour les supports lisses type latex, on emploie une « technique de fumigation » : on fait chauffer la cyanoacrylate dans une enceinte contenant les pièces à analyser jusqu'à ce qu'elle se vaporise. Les vapeurs de cette colle se déposent alors sur les composants de l'empreinte : une belle trace blanche apparaît (sur les surfaces blanches, on utilise des colorants).

Pour révéler les empreintes les plus ténues (comme sur les textiles ou certains papiers), on utilise le procédé de métallisation sous vide : on fixe l'objet dans un gros caisson métallique, dans lequel on crée un vide si poussé que les métaux (d'or et de zinc) placés à l'intérieur dans de petites coupelles se transforment en gaz. L'or se dépose sur toute la surface de l'objet tandis que le zinc se dépose entre les crêtes papillaires. L'or ne se mélange donc au zinc qu'aux endroits où aucune empreinte ne se trouve : l'empreinte digitale apparaît en négatif. Cette technique coûteuse est efficace sur tout type de support, à condition que l'objet ne soit pas trop volumineux ni compressible (comme le polystyrène, par exemple).

Plus récemment, on utilise le « Crimescope » ou le « Polilight » : ces lasers lumineux émettent, par l’intermédiaire de fibres optiques, des longueurs d’onde allant de l’infrarouge à l’ultraviolet. Après obscurcissement de la pièce, les traces digitales sont éclairées dans cet intervalle du spectre électromagnétique, réfléchissent la lumière par le phénomène de luminescence et sont révélées (au même titre que les poils, fibres et minuscules résidus biologiques).

Applications civiles

Un guichet automatique pour certificat administratif à authentification basée sur les empreintes digitales (Corée du Sud).

Scanner d'identification des empreintes digitales (Brésil).

Les scanners d'empreintes, autrefois utilisés uniquement pour les systèmes de fermeture des énormes coffres bancaires, deviennent à présent des éléments de sécurité intégrés par exemple sur des ordinateurs portables ou des guichets automatiques.

Certains ordinateurs sont pourvus de lecteurs d'empreintes, permettant d'éviter la saisie de mot de passe. Dans le monde de Linux et du logiciel libre, les lecteurs d'empreintes sont gérés par le projet fprint, permettant la liaison avec le système d'identificaton PAM.

Perspectives en biométrie

Au-delà de l'anthropométrie classique (mensurations, photo, description, dermoglyphes…) les service de police s'orientent vers la constitution de fichiers contenant les autres caractéristiques d'un individu afin de pouvoir être sûrs de l'identifier complètement. Ces fichiers contiendraient :

• des empreintes génétiques (ADN),
• des empreintes iriennes (iris),
• des empreintes vocales
• …

Certains chercheurs ont même songé à établir de tels fichiers pour les signes particuliers (tatouages, grains de beauté…)

Refus d'utilisation à des fins d'identification

Le 26 septembre 2008, la CNIL refuse les dispositifs biométriques de reconnaissance d'empreintes digitales à des fins de contrôle d'accès (et de présence des élèves) des établissements scolaires^[18]. De manière générale, la CNIL restreint l'utilisation biométrique des empreintes digitales dans les entreprises, qui n'est acceptée qu'en présence de « fort impératif de sécurité » lorsque les empreintes sont stockées sur un système informatique central^[19]. En revanche, elle se montre beaucoup plus tolérante lorsque les empreintes sont stockées sur des supports individuels (carte magnétique, carte à puce, clé USB, etc.).

En effet, la CNIL indique qu'il est facile de prélever à l'insu de la personne concernée ses empreintes digitales, et donc d'usurper son identité. Ceci est d'autant plus facile si les empreintes sont stockées dans des bases de données, vulnérables à l'indiscrétion éventuelle d'employés ou au piratage informatique.

Bibliographie

• Frédéric Chauvaud , Le triomphe de l'empreinte criminalistique (1890-1930) ;
• Delphine Cingal, Traces, indices et empreintes : la naissance de la police scientifique et l'émergence du roman policier au XIX siècle ;
• Bertrand Ludes, « De l'empreinte digitale aux empreintes génétiques », in Yannick Beaubatie (dir), Empreintes, Tulle, Editions Mille Sources, 2004, p.81-94, 95-102, 103-110.
• Quinche, Nicolas, and Margot, Pierre, "Coulier, Paul-Jean (1824–1890) : A precursor in the history of fingermark detection and their potential use for identifying their source (1863)", in "Journal of Forensic Identification" (California), 60 (2), March–April 2010, pp. 129–134.

Notes et références

Voir aussi

Articles connexes

• Biométrie

v · d · m Médecine légale
Restes humains	Pathologie légale • Odontologie légale • Anthropologie légale • Taphonomie • Entomologie légale
Médecine légale sociale	Psychologie légale • Psychiatrie légale • Modus operandi • Profilage criminel
Autres spécialisations de la criminalistique	Empreintes digitales • Balistique légale • Analyse de traces de sang • Génétique légale • Sérologie • Preuves basées sur les chaussures • Preuves basées sur les traces de pneus • Toxicologie légale • Palynologie légale • Expertise en écritures
Cybertechnologie et expertise judiciaire	Informatique légale • Expertise judiciaire en informatique • Autopsie de la preuve numérique
Ingénierie en médecine légale	Examen des incendies et des explosions • Reconstitution d'un accident routier
Articles connexes	Scène du crime • Mort évidente • Preuve basée sur les traces • Analyse de l'ADN

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