EP0891587A1 - Procede de securisation d'un module de securite, et module de securite associe - Google Patents

Procede de securisation d'un module de securite, et module de securite associe

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Publication number
EP0891587A1
EP0891587A1 EP97952982A EP97952982A EP0891587A1 EP 0891587 A1 EP0891587 A1 EP 0891587A1 EP 97952982 A EP97952982 A EP 97952982A EP 97952982 A EP97952982 A EP 97952982A EP 0891587 A1 EP0891587 A1 EP 0891587A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
sensitive operation
interrupted
execution
tests
sensitive
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP97952982A
Other languages
German (de)
English (en)
Inventor
Michel Hazard
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Bull CP8 SA
Original Assignee
Bull CP8 SA
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Bull CP8 SA filed Critical Bull CP8 SA
Publication of EP0891587A1 publication Critical patent/EP0891587A1/fr
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • G—PHYSICS
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    • G07F7/0813—Specific details related to card security
    • G07F7/0826—Embedded security module

Definitions

  • the invention relates to a method for securing a security module arranged to cooperate with an information processing device, the module comprising information processing means and information storage means and being arranged to execute a set of operations including at least one sensitive operation.
  • sensitive operation is understood to mean any operation the execution of which has significant repercussions on: - security in general: with regard in particular to any operation aimed at verifying the clearance of a person vis-à-vis regarding access to certain information, services or functions;
  • the application concerned in particular with regard in particular to any operation aimed at defining or modifying certain parameters characterizing the fundamental rights and obligations of a user vis-à-vis this application (for example, for a banking application, a operation to update an account balance).
  • the term "security module” must be taken, either in its classic sense in which it designates a device intended, in a communication or information network, to be owned by an organization supervising the network and to be stored in a protected manner secret and fundamental parameters of the network such as cryptographic keys, that is to say more simply designating a device assigned to various users of the network and allowing each of them to have access to it, this latter device also being capable of hold secret parameters.
  • the security module may take the form of a portable object of the smart card type.
  • the problem which the invention aims to solve is to prevent an interruption of the sensitive operation in progress from occurring, or at least to control the number of interruptions likely to occur.
  • the invention relates in particular to fraudulent interruptions, without however excluding accidental interruptions.
  • the risk is that operations aimed at securing the execution of said set of operations, do not execute.
  • operations aimed at securing the execution of said set of operations do not execute.
  • it is the operation of writing the result of the comparison, which aims to limit the number of authorized tests.
  • the fraudster manages to stop the program after comparison but before writing his result, he can repeat a large number of times the operation of presentation of a new confidential code, and possibly take advantage of the observation of electrical signals present at the terminals of the safety module, signals which are in practice always influenced by the nature of the calculation or result.
  • the fraudster's storage of a large number of such observations and a statistical analysis the latter may possibly be able to identify the correct confidential code of the user.
  • This problem is solved according to the invention by providing measures allowing the security module to check whether the sensitive operation or the sensitive operations previously triggered have been executed in full or not and, if not, to prohibit the execution of the sensitive operation to come.
  • the method according to the invention comprises the steps consisting in: executing, on the occasion of each execution of the sensitive operation and upstream of it, a first additional sequence of operations intended to activate means signaling and, downstream of said sensitive operation, a second additional sequence of operations intended to deactivate said signaling means; -accounting for each interrupted test for which the sensitive operation was triggered but not executed, so that the signaling means were first activated but were not subsequently deactivated, so as to define a number of tests interrupted found N RS ;
  • the invention also relates to a security module designed to implement this method.
  • FIG. 1 is the diagram of a security module to which is intended for the invention, cooperating with an information processing device;
  • FIG. 2 is a flowchart of execution of a sensitive operation
  • FIGS. 3a to 3c and 4a, 4b represent the state of a counter for breaks in the C RS sequence at different times, during the execution of one or more sensitive operations.
  • the information processing device 1 shown in FIG. 1 comprises in a manner known per se a microprocessor 2 to which are connected a ROM memory 3, and a RAM memory 4, means 5 for cooperating with a security module 8, and a transmission interface 7 allowing the information processing device to communicate with another similar device, either directly or through a communication network.
  • the device 1 can also be equipped with storage means such as floppy disks or removable or non-removable discs, input means (such as a keyboard and / or a pointing device of the mouse type) and display means, these different means not being shown in FIG. 1.
  • storage means such as floppy disks or removable or non-removable discs
  • input means such as a keyboard and / or a pointing device of the mouse type
  • display means these different means not being shown in FIG. 1.
  • the information processing device can be constituted by any computer device installed on a private or public site and capable of providing means of information management or delivery of various goods or services, this device being permanently installed or portable. It can in particular also be a telecommunications device.
  • the security module 8 includes information processing means 9, an associated non-volatile memory 10, and means 13 for cooperating with the information processing device. This module is arranged to define, in the memory 10, a secret zone 11 in which information once recorded, is inaccessible from outside the module but only accessible to the processing means 9, and a free zone 12 which is accessible from outside the module for reading and / or writing information.
  • Each memory zone can include a non-erasable part ROM and an erasable part EPROM, EEPROM, or made up of RAM memory of the "flash" type, that is to say having the characteristics of an EEPROM memory with further times identical to those of a conventional RAM.
  • a volatile memory RAM not shown, is also provided.
  • a security module 8 it is possible in particular to use a microprocessor with self-programmable non-volatile memory, as described in American patent n ° 4,382,279 in the name of the Applicant.
  • the self-programmable nature of the memory corresponds to the possibility for a program fi located in this memory, to modify another program fj also located in this memory into a program gj.
  • the means to be used to carry out this self-programming can vary according to the technique used to design the information processing means 9, it is recalled that, in the case where these processing means are constituted by a microprocessor associated with a non-volatile memory and according to the aforementioned patent, these means can include:
  • this writing program can however be replaced by a writing automaton with logic circuits.
  • the microprocessor of the security module 8 is replaced - or at least supplemented - by logic circuits implanted in a semiconductor chip.
  • such circuits are capable of carrying out calculations, in particular of authentication and signature, thanks to wired, and not microprogrammed, electronics. They can in particular be of the ASIC type (from the English “Application Specifies Integrated Circuit”).
  • the security module 8 will be designed in monolithic form on a single chip.
  • the security nature of the security module may result from its location in a tamper-proof enclosure.
  • the aforementioned signaling means comprise at least one C RS sequence break counter arranged to count sequence breaks occurring during the execution of the sensitive operation, that is to say interruptions occurring in the execution, step by step, of this operation.
  • This counter is incorporated into the information processing means 9 of the security module 8.
  • there are two reference numbers namely a number of observed sequence breaks N RS and a number of breaks authorized sequence N RS A, the first corresponding to the number of sequence breaks which have occurred in the execution of a sensitive operation determined since a determined time, and the second corresponding to the maximum number of sequence breaks which can occur without causing a blockage of the security module.
  • the instant from which the number of N RS sequence breaks is calculated corresponds to a first commissioning of the security module by a user for whom it is intended, the number N RS counting any break of sequence intervened from this moment until a determined day.
  • N RSA it is determined by an authority so as to take into account sequence breaks resulting, not from a fraudulent act, but from operating anomalies of the security module likely to intervene spontaneously over its entire lifetime.
  • N RS A should be chosen small, otherwise a fraudster would benefit from a comfortable number of attempts to try to violate the security module.
  • N RSA will be less than twenty, in particular less than ten.
  • a first step 21 consists in checking whether the number of sequence breaks N RS is much less than or equal to the number of sequence breaks authorized N RSA - If not , a sequence break is brought about to prohibit the execution of the sensitive operation: this interruption may be either final in that it will prevent any subsequent execution of this sensitive operation, or even in that it will block any subsequent operation of the security module, whatever the operation envisaged, is provisional if it is foreseen that the sensitive operation may be executed again in the future after a reset of the number of N RS sequence breaks by an authorized authority.
  • a second step 22 consists in incrementing the sequence break counter C RS by one unit.
  • the next step is to perform the sensitive operation itself. If this operation has taken place in full, that is to say without an accidental or fraudulent break in the sequence having occurred, the sequence break counter C RS is then decremented by one unit in step 24 , so as to recover the value it had before the start of the sensitive operation.
  • the operation 21 for testing the value of the number of sequence breaks N RS may be performed after that 22 of incrementing the sequence break counter C RS by one unit.
  • FIGS. 3a to 3c show successive states taken by the C RS sequence break counter, prior to the execution of a sensitive operation to be protected. This counter consists of a cyclic file with several positions
  • each position being materialized by at least one memory cell.
  • the number of positions is equal to eight, numbered from 1 to 8.
  • a value of the number of breaks in sequence N RS is stored, except in one position (here position 5) which is blank because containing no value. Any blank position is marked with the symbol 0.
  • FIG. 3a represents the state of the counter upstream of step 22 of the flow diagram of FIG. 2.
  • the position located above the blank position (here position 4) stores a current value N RS corresponding to a current value of the counter, while the six positions 3 to 1 then 8 to 6 respectively store different values, taken successively by going back in time, namely N RS +1 for position 3, N RS for position 2 .. etc..up to N RS -2 for the oldest position 6, these positions corresponding to a certain number of successive sensitive operations.
  • -position 4 state of the counter just after step 24 (removal of a unit), which shows that no sequence interruption, voluntary or accidental, occurred during this execution of the sensitive operation.
  • positions 7 and 8 correspond to the following events, relating to a previous execution of sensitive operation: -position 7: state of the counter before step 22 of FIG. 2;
  • position 6 it corresponds to the state of the counter just before step 24, during an execution of an even older sensitive operation. Indeed, the value it contains corresponds to that of position 7, increased by one.
  • FIG. 3b shows the state of the sequence break counter in a preliminary execution phase of step 22 of the flow diagram of FIG. 2.
  • the processing means information 9 from the security module erased the position 6 located below the blank position 5, thus defining a new blank position.
  • the information processing means 9 have executed step 22 of FIG. 2 by adding a unit to the current value N RS of position 4 and by storing the result N RS +1 in the position next 5.
  • FIGS. 4a and 4b show successive states taken by the sequence break counter C RS , downstream of the execution of the sensitive operation 23 of FIG. 2.
  • FIG. 4a shows the state of the sequence break counter in a preliminary phase of execution of step 24 of FIG. 2.
  • the information processing means 9 of the security module have erased the position 7 located below the new blank position 6.
  • the information processing means 9 executed step 24 of FIG. 2 by subtracting a unit from the current value N RS +1 from position 5 and by storing the result N RS in position next 6.
  • the signaling function is advantageously nested with that of counting the sequence breaks using a single device: the C RS sequence break counter.
  • the steps 21, 22 and 24 of incrementation and decrementation of the counter can be conceived as subroutines of a main program constituted by the sensitive operation itself.
  • a reference or address of the counter is entered as a parameter when the subroutine is called. This mode of operation adds flexibility in the implementation of sequences of operations.
  • C RS sequence break counters In the case where one wishes to secure several distinct sensitive operations and intended to be executed independently of one another, one can define as many C RS sequence break counters as there are operations, each one verifying the correct execution of an operation sensitive determined. However, according to a preferred mode, only one common counter is defined, which will be incremented, and in principle decremented, during the execution of any of these sensitive operations. This observation also applies to the case where the counter is replaced by a flag.
  • An important concern of the invention is that the security procedure described does not result in slowing down, or even blocking the operation of the security module, due to the inevitable accidental interruptions which are observed throughout the operating period of this, relating not only to sensitive operations but also to ordinary operations, such as those relating to the application concerned (financial application, service provision, etc.), the non-execution of which does not affect security in general, nor the fundamental rights and obligations of the user in the application concerned.
  • the large number of operations thus secured would risk increasing consequently the number of accidental interruptions noted: the number of authorized sequence breaks N RSA would then be reached more quickly, so that a partial or total blocking of the security module would also intervene more quickly.
  • An improvement of the invention consists in that the authorized number of interrupted tests N RSA includes a random number varying each time that a determined number of sensitive operations have been triggered.
  • the number N RSA varies at a determined frequency, but it takes successive values which are not foreseeable, which contributes to disturb any fraudulent observation of the behavior of the security module.
  • This random number can advantageously be generated in the security module according to one of the software methods described in American patents N ° 5,177,790 or 5,365,466.
  • the authorized number of interrupted trials N RSA is composed of a fixed number to which is added a random number.

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Abstract

L'invention concerne un procédé de sécurisation d'un module de sécurité (8) destiné à coopérer avec un dispositif de traitement de l'information (1), le module étant agencé pour exécuter un ensemble d'opérations incluant au moins une opération sensible (23). Selon l'invention, ce procédé comprend les étapes consistant à: exécuter, à l'occasion de chaque exécution de l'opération sensible et en amont de celle-ci, une première séquence supplémentaire d'opérations (22) destinée à activer des moyens de signalisation et, en aval de ladite opération sensible, une seconde séquence supplémentaire d'opérations (24) destinée à désactiver lesdits moyens de signalisation; vérifier, à l'occasion de chaque exécution de l'opération sensible et en amont de ladite première séquence supplémentaire d'opérations (22), si les moyens de signalisation sont désactivés; interdire, dans le cas où les moyens de signalisation sont activés, l'exécution de l'opération sensible.

Description

Procédé de sécurisation d'un module de sécurité, et module de sécurité associé
L'invention concerne un procédé de sécurisation d'un module de sécurité agencé pour coopérer avec un dispositif de traitement de l'information, le module comportant des moyens de traitement de l'information et des moyens de mémorisation de l'information et étant agencé pour exécuter un ensemble d'opérations incluant au moins une opération sensible. On entend, par le terme « opération sensible », toute opération dont l'exécution a des répercutions importantes sur : - la sécurité en général : en ce qui concerne notamment toute opération visant à vérifier l'habilitation d'une personne vis-à-vis de l'accès à certaines informations, services, ou fonctions ;
- l'application concernée en particulier : en ce qui concerne notamment toute opération visant à définir ou modifier certains paramètres caractérisant les droits et obligations fondamentaux d'un usager vis-à-vis de cette application (par exemple , pour une application bancaire, une opération visant à mettre à jour un solde de compte).
Le terme "module de sécurité" doit être pris, soit dans son sens classique dans lequel il désigne un dispositif ayant vocation, dans un réseau de communication ou d'information, à être détenu par un organisme supervisant le réseau et à stocker de façon protégée des paramètres secrets et fondamentaux du réseau tels que des clés cryptographiques, soit comme désignant plus simplement un dispositif attribué à divers usagers du réseau et permettant à chacun d'eux d'avoir accès à celui-ci, ce dernier dispositif étant lui aussi susceptible de détenir des paramètres secrets. Le module de sécurité pourra prendre la forme d'un objet portatif du type carte à puce.
Le problème que vise à résoudre l'invention est d'éviter qu'une interruption de l'opération sensible en cours d'exécution ne se produise, ou du moins de contrôler le nombre d'interruptions susceptibles d'intervenir. L'invention vise tout particulièrement les interruptions frauduleuses, sans exclure toutefois les interruptions accidentelles. Le risque est que des opérations visant à sécuriser l'exécution dudit ensemble d'opérations , ne s'exécutent pas. En ce qui concerne par exemple un programme de test d'un code confidentiel présenté par un usager, il s'agit de l'opération d'écriture du résultat de la comparaison, qui a pour but de limiter le nombre d'essais autorisés. Si le fraudeur arrive à stopper le programme après comparaison mais avant l'écriture de son résultat, il peut renouveler un grand nombre de fois l'opération de présentation d'un nouveau code confidentiel, et éventuellement tirer parti de l'observation des signaux électriques présents aux bornes du module de sécurité, signaux qui sont en pratique toujours influencés par la nature du calcul ou du résultat. Moyennant le stockage par le fraudeur d'un nombre important de telles observations et une analyse statistique, celui-ci peut éventuellement parvenir à identifier le bon code confidentiel de l'usager.
Ce problème est résolu selon l'invention en prévoyant des mesures permettant au module de sécurité de vérifier si l'opération sensible ou les opérations sensibles précédemment déclenchées ont été exécutées intégralement ou non et, dans la négative, d'interdire l'exécution de l'opération sensible à venir.
Plus précisément, le procédé selon l'invention comprend les étapes consistant à : -exécuter, à l'occasion de chaque exécution de l'opération sensible et en amont de celle-ci, une première séquence supplémentaire d'opérations destinée à activer des moyens de signalisation et, en aval de ladite opération sensible, une seconde séquence supplémentaire d'opérations destinée à désactiver iesdits moyens de signalisation ; -comptabiliser chaque essai interrompu pour lequel l'opération sensible a été déclenchée mais pas exécutée, de sorte que les moyens de signalisation ont été tout d'abord activés mais n'ont pas été ensuite désactivés, de façon à définir un nombre d'essais interrompus constaté NRS ;
-définir un nombre d'essais interrompus autorisé NRSA ; -comparer, à l'occasion de chaque exécution de l'opération sensible et en amont de celle-ci, ledit nombre d'essais interrompus constaté NRS audit nombre d'essais interrompus autorisé NRSA ; et -interdire, dans le cas où ledit nombre d'essais interrompus constaté NRS est supérieur audit nombre d'essais interrompus autorisé NRSA, l'exécution de l'opération sensible.
L'invention concerne aussi un module de sécurité agencé pour mettre en oeuvre ce procédé.
D'autres détails et avantages de la présente invention apparaîtront au cours de la description suivante d'un mode d'exécution préféré mais non limitatif, au regard des dessins annexés sur lesquels : La figure 1 est le schéma d'un module de sécurité auquel est destinée l'invention, coopérant avec un dispositif de traitement de l'information ;
La figure 2 est un organigramme d'exécution d'une opération sensible ; et Les figures 3a à 3c et 4a, 4b représentent l'état d'un compteur de ruptures de séquence CRS à différents instants, au cours de l'exécution d'une ou plusieurs opérations sensibles.
Le dispositif de traitement de l'information 1 représenté sur la figure 1 comprend de façon connue en soi un microprocesseur 2 auquel sont reliés une mémoire ROM 3, et une mémoire RAM 4, des moyens 5 pour coopérer avec un module de sécurité 8, et une interface de transmission 7 permettant au dispositif de traitement de l'information de communiquer avec un autre dispositif semblable, soit directement, soit au travers d'un réseau de communication.
Le dispositif 1 peut en outre être équipé de moyens de stockage tels que des disquettes ou disques amovibles ou non, de moyens de saisie (tels qu'un clavier et/ou un dispositif de pointage du type souris) et de moyens d'affichage, ces différents moyens n'étant pas représentés sur la figure 1.
Le dispositif de traitement de l'information peut être constitué par tout appareil informatique installé sur un site privé ou public et apte à fournir des moyens de gestion de l'information ou de délivrance de divers biens ou services, cet appareil étant installé à demeure ou portable. Il peut notamment s'agir aussi d'un appareil de télécommunications. Par ailleurs, le module de sécurité 8 inclut des moyens de traitement de l'information 9, une mémoire non volatile associée 10, et des moyens 13 pour coopérer avec le dispositif de traitement de l'information. Ce module est agencé pour définir, dans la mémoire 10, une zone secrète 11 dans laquelle des informations une fois enregistrées, sont inaccessibles depuis l'extérieur du module mais seulement accessibles aux moyens de traitement 9, et une zone libre 12 qui est accessible depuis l'extérieur du module pour une lecture et/ou une écriture d'informations. Chaque zone de mémoire peut comprendre une partie non effaçable ROM et une partie effaçable EPROM, EEPROM, ou constituée de mémoire RAM du type "flash", c'est-à-dire présentant les caractéristiques d'une mémoire EEPROM avec en outre des temps d'accès identiques à ceux d'une RAM classique. Une mémoire volatile RAM non représentée est par ailleurs prévue.
En tant que module de sécurité 8, on pourra notamment utiliser un microprocesseur à mémoire non volatile autoprogrammable, tel que décrit dans le brevet américain n° 4.382.279 au nom de la Demanderesse. Comme indiqué en page 1 , ligne 5 à 17 de ce brevet, le caractère autoprogrammable de la mémoire correspond à la possibilité pour un programme fi situé dans cette mémoire, de modifier un autre programme fj situé également dans cette mémoire en un programme gj. Bien que les moyens à mettre en oeuvre pour réaliser cette autoprogrammation puissent varier selon la technique utilisée pour concevoir les moyens de traitement de l'information 9, on rappelle que, dans le cas où ces moyens de traitement sont constitués par un microprocesseur associé à une mémoire non volatile et selon le brevet précité, ces moyens peuvent inclure :
- des mémoires tampon de données et d'adresses, associées à la mémoire
- un programme d'écriture dans la mémoire, chargé dans celle-ci et contenant notamment les instructions permettant le maintien d'une part de la tension de programmation de la mémoire, et d'autre part des données à écrire et de leurs adresses, pendant un temps suffisant, ce programme d'écriture pouvant toutefois être remplacé par un automate d'écriture à circuits logiques. Dans une variante, le microprocesseur du module de sécurité 8 est remplacé -ou tout du moins complété- par des circuits logiques implantés dans une puce à semi-conducteurs. En effet, de tels circuits sont aptes à effectuer des calculs, notamment d'authentification et de signature, grâce à de l'électronique câblée, et non microprogrammée. Ils peuvent notamment être de type ASIC (de l'anglais « Application Spécifie Integrated Circuit »). A titre d'exemple, on peut citer le composant de la société SIEMENS commercialisé sous la référence SLE
4436 et celui de la société SGS-THOMSON commercialisé sous la référence ST
1335.
Avantageusement, le module de sécurité 8 sera conçu sous forme monolithique sur une seule puce.
En variante au microprocesseur à mémoire non volatile autoprogrammable décrit ci-dessus, le caractère sécuritaire du module de sécurité pourra résulter de sa localisation dans une enceinte inviolable.
Les moyens de signalisation précités comprennent au moins un compteur de ruptures de séquence CRS agencé pour compter des ruptures de séquence intervenant au cours de l'exécution de l'opération sensible , c'est-à-dire des interruptions se produisant dans l'exécution , pas à pas, de cette opération. Ce compteur est incorporé aux moyens de traitement de l'information 9 du module de sécurité 8. Selon le procédé de la figure 2, on distingue deux nombres de référence, à savoir un nombre de ruptures de séquence constaté NRS et un nombre de ruptures de séquence autorisé NRSA , le premier correspondant au nombre de ruptures de séquence qui sont intervenues dans l'exécution d'une opération sensible déterminée depuis un instant déterminé, et le second correspondant au nombre maximum de ruptures de séquence qui peuvent intervenir sans provoquer un blocage du module de sécurité. Typiquement, l'instant à partir duquel le nombre de ruptures de séquence NRS est calculé correspond à une première mise en service du module de sécurité par un utilisateur auquel celui-ci est destiné, le nombre NRS comptabilisant toute rupture de séquence intervenue depuis cet instant jusqu'à un jour déterminé. Quant au nombre de ruptures de séquence autorisé NRSA, il est déterminé par une autorité de façon à prendre en compte des ruptures de séquence résultant, non pas d'un acte frauduleux, mais d'anomalies de fonctionnement du module de sécurité susceptibles d'intervenir spontanément sur toute sa durée de vie. Naturellement, NRSA devra être choisi petit, faute de quoi un fraudeur bénéficierait d'un nombre confortable d'essais pour tenter de violer le module de sécurité. A titre d'exemple, NRSA sera inférieur à vingt, notamment inférieur à dix.
A une entrée de l'organigramme d'exécution de l'opération sensible, une première étape 21 consiste à vérifier si le nombre de ruptures de séquence NRS est bien inférieur ou égal au nombre de ruptures de séquence autorisé NRSA- Dans la négative, on procède à une rupture de séquence provoquée pour interdire l'exécution de l'opération sensible : cette interruption pourra être soit définitive en ce qu'elle empêchera toute exécution ultérieure de cette opération sensible , voire en ce qu'elle bloquera tout fonctionnement ultérieur du module de sécurité , quelle que soit l'opération envisagée, soit provisoire s'il est prévu que l'opération sensible pourra être à nouveau exécutée dans l'avenir après une réinitialisation du nombre de ruptures de séquence NRS par une autorité habilitée. En revanche, si le nombre de ruptures de séquence NRS est bien inférieur ou égal au nombre de ruptures de séquence autorisé NRSA- , une seconde étape 22 consiste à incrémenter le compteur de ruptures de séquence CRS d'une unité. L'étape suivante consiste à exécuter l'opération sensible elle-même. Si cette opération s'est déroulée intégralement, c'est-à-dire sans qu'une rupture de séquence accidentelle ou frauduleuse ne soit intervenue, le compteur de ruptures de séquence CRS est alors décrémenté d'une unité à l'étape 24, de façon à retrouver la valeur qu'il avait avant le début de l'opération sensible.
En variante, l'opération 21 de test de la valeur du nombre de ruptures de séquence NRS pourra être effectuée après celle 22 d'incrémentation du compteur de ruptures de séquence CRS d'une unité. Les figures 3a à 3c montrent des états successifs que prend le compteur de ruptures de séquence CRS , en amont de l'exécution d'une opération sensible à protéger. Ce compteur est constitué par un fichier cyclique à plusieurs positions
(au moins trois), chaque position étant matérialisée par au moins une cellule mémoire. Dans cet exemple, le nombre de positions est égal à huit, numérotées de 1 à 8. Dans chaque position , est mémorisée une valeur du nombre de ruptures de séquence NRS , sauf dans une position (ici la position 5) qui est vierge car ne contenant pas de valeur . Toute position vierge est repérée par le symbole 0.
La figure 3a représente l'état du compteur en amont de l'étape 22 de l'organigramme de la figure 2. La position située au-dessus de la position vierge (ici la position 4) stocke une valeur courante NRS correspondant à une valeur actuelle du compteur , tandis que les six positions 3 à 1 puis 8 à 6 stockent respectivement des valeurs différentes, prises successivement en remontant dans le temps, à savoir NRS +1 pour la position 3, NRS pour la position 2 ..etc..jusqu'à NRS -2 pour la position 6 la plus ancienne, ces positions correspondant à un certain nombre d'opérations sensibles successives.
On peut constater que les positions 2 à 4 correspondent aux événements suivants :
-position 2 : état du compteur avant l'étape 22 de la figure 2 ;
-position 3 : état du compteur juste après l'étape 22 (ajout d'une unité) ;
-position 4 : état du compteur juste après l'étape 24 (retrait d'un unité), ce qui montre qu'aucune rupture de séquence , volontaire ou accidentelle, n'est intervenue durant cette exécution de l'opération sensible.
En revanche, on peut constater que les positions 7 et 8 correspondent aux événements suivants , relatifs à une exécution antérieure d'opération sensible : -position 7 : état du compteur avant l'étape 22 de la figure 2 ;
-position 8 : état du compteur juste après l'étape 22 (ajout d'une unité) ;
-sachant que la position suivante 1 ne correspond pas à un retrait d'une unité par rapport à la position 8 (c'est-à-dire NRS -1 ), il faut en conclure qu'une rupture de séquence , volontaire ou accidentelle, est effectivement intervenue durant cette exécution de l'opération sensible, de sorte que l'étape 24 normalement prévue n'a pas été exécutée. En conclusion, on n'a pas procédé à un nouvel enregistrement d'une valeur de compteur puisque cette valeur n'a pas changé.
Quant à la position 6, elle correspond à l'état du compteur juste avant l'étape 24, lors d'une exécution d'opération sensible encore plus ancienne. En effet, la valeur qu'elle contient correspond à celle de la position 7, augmentée d'une unité.
Revenant à l'opération sensible en cours d'exécution, la figure 3b montre l'état du compteur de ruptures de séquence dans une phase préliminaire d'exécution de l'étape 22 de l'organigramme de la figure 2. Les moyens de traitement de l'information 9 du module de sécurité ont procédé à un effacement de la position 6 située au-dessous de la position vierge 5, définissant ainsi une nouvelle position vierge. Sur la figure 3c, les moyens de traitement de l'information 9 ont exécuté l'étape 22 de la figure 2 en ajoutant une unité à la valeur courante NRS de la position 4 et en stockant le résultat NRS +1 dans la position suivante 5.
Les figures 4a et 4b montrent des états successifs que prend le compteur de ruptures de séquence CRS , en aval de l'exécution de l'opération sensible 23 de la figure 2. La figure 4a montre l'état du compteur de ruptures de séquence dans une phase préliminaire d'exécution de l'étape 24 de la figure 2. Les moyens de traitement de l'information 9 du module de sécurité ont procédé à un effacement de la position 7 située au-dessous de la nouvelle position vierge 6. Sur la figure 4b, les moyens de traitement de l'information 9 ont exécuté l'étape 24 de la figure 2 en retranchant une unité à la valeur courante NRS +1 de la position 5 et en stockant le résultat NRS dans la position suivante 6.
On notera, dans l'exemple des figures 2 à 4b, que la fonction de signalisation est avantageusement imbriquée avec celle de comptage des ruptures de séquence au moyen d'un dispositif unique : le compteur de ruptures de séquence CRS .
Avantageusement, les étapes 21 ,22 et 24 d'incrémentation et de décrémentation du compteur pourront être conçues comme des sous-programmes d'un programme principal constitué par l'opération sensible elle-même. Dans ce cas, une référence ou adresse du compteur est introduite en tant que paramètre lors de l'appel du sous-programme. Ce mode de fonctionnement ajoute de la souplesse dans la mise en place des séquences d'opérations.
Dans le cas où l'on souhaite sécuriser plusieurs opérations sensibles distinctes et destinées à être exécutées indépendemment les unes des autres, on pourra définir autant de compteurs de ruptures de séquence CRS que d'opérations, chacun vérifiant la bonne exécution d'une opération sensible déterminée. Toutefois, selon un mode préféré, on ne définit qu'un seul compteur commun, qui sera incrémenté, et en principe décrémenté, lors de l'exécution d'une quelconque de ces opérations sensibles. Cette observation vaut aussi pour le cas où le compteur est remplacé par un drapeau.
Une préoccupation importante de l'invention est que la procédure de sécurisation décrite n'aboutisse pas à ralentir, voire bloquer le fonctionnement du module de sécurité, en raison des inévitables interruptions accidentelles que l'on constate tout au long de la période de fonctionnement de celui-ci, relatives non seulement à des opérations sensibles mais aussi à des opérations ordinaires , telles que celles relatives à l'application concernée (application financière, prestation de service , etc.), dont l'inexécution n'affecte pas la sécurité en général, ni les droits et obligations fondamentaux de l'usager dans l'application concernée. En effet, le grand nombre d'opérations ainsi sécurisées risquerait de faire augmenter en conséquence le nombre d'interruptions accidentelles constatées : le nombre de ruptures de séquence autorisé NRSA serait alors atteint plus rapidement, de sorte qu'un blocage partiel ou total du module de sécurité interviendrait également plus rapidement. Ce résultat remarquable est obtenu selon l'invention en n'appliquant la procédure de sécurisation décrite qu'aux opérations qui correspondent effectivement à des opérations sensibles.
Un perfectionnement de l'invention consiste en ce que le nombre d'essais interrompus autorisé NRSA inclut un nombre aléatoire variant à chaque fois qu'un nombre déterminé d'opérations sensibles ont été déclenchées. Ainsi, le nombre NRSA varie à une fréquence déterminée, mais il prend des valeurs successives non prévisibles, ce qui contribue à perturber toute observation frauduleuse du comportement du module de sécurité. Ce nombre aléatoire pourra être généré avantageusement dans le module de sécurité selon l'un des procédés logiciels décrits dans les brevets américains N°5.177.790 ou 5.365.466. Selon une variante, le nombre d'essais interrompus autorisé NRSA est composé d'un nombre fixe auquel est ajouté un nombre aléatoire.

Claims

Revendications
1. Procédé de sécurisation d'un module de sécurité (8) agencé pour coopérer avec un dispositif de traitement de l'information (1 ), le module comportant des moyens de traitement de l'information (9,2) et des moyens de mémorisation de l'information (10 ; 3,4), et étant agencé pour exécuter un ensemble d'opérations incluant au moins une opération sensible (23) , caractérisé en ce qu'il comprend les étapes consistant à :
-exécuter, à l'occasion de chaque exécution de l'opération sensible et en amont de celle-ci, une première séquence supplémentaire d'opérations (22) destinée à activer des moyens de signalisation et, en aval de ladite opération sensible, une seconde séquence supplémentaire d'opérations (24) destinée à désactiver lesdits moyens de signalisation ;
-comptabiliser chaque essai interrompu pour lequel l'opération sensible a été déclenchée mais pas exécutée, de sorte que les moyens de signalisation ont été tout d'abord activés mais n'ont pas été ensuite désactivés, de façon à définir un nombre d'essais interrompus constaté NRS ;
-définir un nombre d'essais interrompus autorisé NRSA ; -comparer, à l'occasion de chaque exécution de l'opération sensible et en amont de celle-ci, ledit nombre d'essais interrompus constaté NRS audit nombre d'essais interrompus autorisé NRSA ; et
-interdire, dans le cas où ledit nombre d'essais interrompus constaté NRS est supérieur audit nombre d'essais interrompus autorisé NRSA, l'exécution de l'opération sensible.
2. Procédé selon la revendication 1 , dans lequel, pour comptabiliser chaque essai interrompu , on incrémenté un compteur d'une unité à l'occasion de chaque exécution de l'opération sensible et en amont de celle-ci et, dans le cas où l'opération sensible a été exécutée, on décrémente le compteur d'une unité en aval de l'opération sensible.
3. Procédé selon la revendication 1 , dans lequel ledit nombre d'essais interrompus autorisé NRSA inclut un nombre aléatoire variant à chaque fois que l'opération sensible (33) a été déclenchée un nombre prédéterminé de fois.
4. Procédé selon la revendication 1 , dans lequel le module de sécurité (8) est agencé pour exécuter plusieurs opérations sensibles distinctes (33) et l'on comptabilise, au moyen du même nombre d'essais interrompus constaté NRS , chaque essai interrompu relatif à l'une quelconque de ces opérations sensibles.
5. Module de sécurité (8) agencé pour coopérer avec un dispositif de traitement de l'information (1 ) et comportant des moyens de traitement de l'information (9,2) et des moyens de mémorisation de l'information (10 ; 3,4), et étant agencé pour exécuter un ensemble d'opérations incluant au moins une opération sensible (23) , caractérisé en ce qu'il comprend : -des moyens de signalisation agencés pour prendre un état dans lequel ils sont activés en amont d'une opération sensible à protéger, et un autre état dans lequel ils sont désactivés en aval de l'opération sensible si celle-ci a été exécutée
-des moyens de comptage pour comptabiliser chaque essai interrompu pour lequel l'opération sensible a été déclenchée mais pas exécutée, de sorte que les moyens de signalisation ont été tout d'abord activés mais n'ont pas été ensuite désactivés, de façon à définir un nombre d'essais interrompus constaté NRS, lesdits moyens de mémorisation de l'information (10 ; 3,4) stockant un nombre d'essais interrompus autorisé NRSA ; -des moyens de comparaison pour comparer, à l'occasion de chaque exécution de l'opération sensible et en amont de celle-ci, ledit nombre d'essais interrompus constaté NRS audit nombre d'essais interrompus autorisé NRSA ; et
-des moyens d'interdiction pour interdire, dans le cas où ledit nombre d'essais interrompus constaté NRS est supérieur audit nombre d'essais interrompus autorisé NRSA, l'exécution de l'opération sensible.
6. Module de sécurité selon la revendication 5, dans lequel lesdits moyens de signalisation et de comptage comprennent un compteur agencé pour être incrémenté d'une unité à l'occasion de chaque exécution de l'opération sensible et en amont de celle-ci et, dans le cas où l'opération sensible a été exécutée, pour être décrémenté d'une unité en aval de l'opération sensible.
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