EP1337981A1 - Procede de chargement et de personnalisation des informations et programmes charges dans une carte a puce - Google Patents

Procede de chargement et de personnalisation des informations et programmes charges dans une carte a puce

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Publication number
EP1337981A1
EP1337981A1 EP01996837A EP01996837A EP1337981A1 EP 1337981 A1 EP1337981 A1 EP 1337981A1 EP 01996837 A EP01996837 A EP 01996837A EP 01996837 A EP01996837 A EP 01996837A EP 1337981 A1 EP1337981 A1 EP 1337981A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
loading
information
phase
component
memory
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Withdrawn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
EP01996837A
Other languages
German (de)
English (en)
Inventor
Jean-Luc Giraud
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.)
Thales DIS France SA
Original Assignee
Gemplus Card International SA
Gemplus 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 Gemplus Card International SA, Gemplus SA filed Critical Gemplus Card International SA
Publication of EP1337981A1 publication Critical patent/EP1337981A1/fr
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • G—PHYSICS
    • G07—CHECKING-DEVICES
    • G07F—COIN-FREED OR LIKE APPARATUS
    • G07F7/00—Mechanisms actuated by objects other than coins to free or to actuate vending, hiring, coin or paper currency dispensing or refunding apparatus
    • G07F7/08—Mechanisms actuated by objects other than coins to free or to actuate vending, hiring, coin or paper currency dispensing or refunding apparatus by coded identity card or credit card or other personal identification means
    • G07F7/10—Mechanisms actuated by objects other than coins to free or to actuate vending, hiring, coin or paper currency dispensing or refunding apparatus by coded identity card or credit card or other personal identification means together with a coded signal, e.g. in the form of personal identification information, like personal identification number [PIN] or biometric data
    • G07F7/1008—Active credit-cards provided with means to personalise their use, e.g. with PIN-introduction/comparison system
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06Q—INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES; SYSTEMS OR METHODS SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G06Q20/00—Payment architectures, schemes or protocols
    • G06Q20/30—Payment architectures, schemes or protocols characterised by the use of specific devices or networks
    • G06Q20/34—Payment architectures, schemes or protocols characterised by the use of specific devices or networks using cards, e.g. integrated circuit [IC] cards or magnetic cards
    • G06Q20/355—Personalisation of cards for use
    • G06Q20/3552—Downloading or loading of personalisation data

Definitions

  • the present invention relates to portable electronic objects such as electronic microcircuit cards, called smart cards. It more generally applies to any independent on-board device, equipped with a processing unit associated with program and data memories, and with a contact or contactless communication module to be connected with an electronic device comprising means reading and / or writing.
  • the program and data memories generally include a read-only or non-rewritable memory, but programmable only once at the time of its manufacture, for example of the ROM (Read Only Memory) type, and a volatile memory which is accessible for writing and reading, for example of the RAM (Random Access Memory) type, used for storing temporary data during the execution of a program.
  • Some chips also include a non-volatile memory, accessible both for reading and writing, for example of EEPROM (Electrically Erasable Programmable Read Only Memory) or FLASH type.
  • Such devices are designed to be connected to electronic systems to perform with these particular functions in the context of one or more applications.
  • these applications banking, communication, health
  • the first phase concerns the creation of the chip itself, which is carried out by the manufacturer of the electronic component.
  • the manufacturer also performs an initialization of the chip consisting in loading into the ROM memory of the chip a program for loading the usage program and other information, some of which are specific to each card, such as a number of series.
  • the next phase of manufacturing a smart card concerns the insertion of the chip. This phase is carried out by an entity called a cardboarder which loads other information into the card, some of which are also generic, such as those allowing the creation of a file system in non-volatile memory, and others specific to the end use of the card (for example a module serial number).
  • a cardboarder which loads other information into the card, some of which are also generic, such as those allowing the creation of a file system in non-volatile memory, and others specific to the end use of the card (for example a module serial number).
  • the last manufacturing phase is carried out by an entity called a personalizer, the role of which is to load into the non-volatile memory the information specific to each user (identification information of the card holder, and passwords), as well as other generic information.
  • a personalizer the role of which is to load into the non-volatile memory the information specific to each user (identification information of the card holder, and passwords), as well as other generic information.
  • each chip manufacturer applies its own initialization method.
  • the inserter that loads certain information into the component's non-volatile memory uses so-called physical commands that require knowledge of the physical organization of the chip's memory (file addresses, etc.).
  • the personalization phase uses so-called logical commands which require knowledge of the logical organization of the memory, for example the names of the directories and the names of the files which are stored there.
  • the present invention aims to eliminate these drawbacks. To this end, it offers a fast and secure method of loading and personalization, for loading information and programs into the memory of an electronic component.
  • this process is characterized in that it comprises:
  • a validation phase comprising the verification of the information loaded into the memory of the component, and a second phase of loading information into the memory of the component, carried out only if the information loaded during the first loading phase is valid, this second phase comprising at least one step of loading information and validating this information.
  • the method according to the invention uses only physical commands which are rapid for loading the major part of the non-volatile memory of the component, these commands being accompanied by security mechanisms making it possible to guarantee the integrity of the data. loaded into the component's memories.
  • the validation phase comprises the determination by a component processing unit of a characteristic value of the information loaded during the first loading phase, the comparison of the characteristic value calculated with a value previously transmitted to the processing unit. processing, and validation of the information loaded into the component memories if the calculated characteristic value corresponds to that which has been transmitted.
  • Said characteristic value can be a condensed value of the information loaded during the first loading phase. Thus, it can be obtained by applying a "hash" function to the information loaded during the first loading phase. Said characteristic value can also be a MAC code obtained by applying to the information loaded during the first loading phase a "hash" function and by bringing into play a secret key which has been previously loaded into a memory of the component. In this way, the first loading phase can only be carried out by a person authorized who knows the secret key.
  • this method comprises a preliminary phase comprising the introduction into the memory of the component of addresses of predefined areas of the memory in which information can be written during the second loading phase, and at least one characteristic value of the information likely to be loaded during the first loading phase.
  • the second information loading phase is carried out by transmitting to the component at least one logical write command associated with information to be loaded into the memory of the component.
  • each step of loading information carried out during the second loading phase may advantageously comprise the transmission of a physical write command comprising information to be loaded into the memory of the component and a characteristic value of the write command, the determination by a component processing unit of a characteristic value applied to the write command, the comparison of the characteristic value received with that which has been calculated, and the validation of the write command if the comparison does not revealed no difference.
  • Each physical write command can be encrypted.
  • the data is then decrypted using a secret key which has been previously loaded into a memory of the component.
  • each command to write information carried out during the second loading phase is associated with the value of a counter which is incremented on each command, this value being verified by the unit of processing which rejects a command if the value of the associated counter does not correspond to the expected value.
  • each command transmitted to the processing unit can be associated with a signature, the processing unit only accepting this command if the signature received corresponds to a signature resulting from a calculation that it applied to the end command. loading.
  • the method according to the invention may comprise several cycles each comprising a first loading phase, a validation phase and a second loading phase, each loading cycle relating only to a respective memory area, distinct from those loaded during other loading cycles.
  • FIG. 1 schematically represents the electronic component of a smart card
  • FIG. 2 shows the organization of the non-volatile memory of the component at the end of the loading phase of the non-confidential information
  • Figure 3 shows in the form of a flowchart the sequence of the different stages of the method according to the invention.
  • FIG. 1 shows an electronic component 1 designed to be integrated into a so-called smart card.
  • This component generally comprises a processing unit 2 or microprocessor, connected by a communication bus 3 to memories 4, 5, 6, and to a link 7 to a reading and possibly writing terminal.
  • This link is made up either of contact pads in the case of a smart card with contacts, or by an antenna in the case of a smart card without contact.
  • These memories include a non-erasable memory 4, for example of the ROM type, a non-volatile memory 5 accessible for writing and reading, for example of the EEPROM or FLASH type, and a volatile memory 6 or RAM.
  • an initialization treatment 21 is first applied to the electronic component made at the time of its manufacture.
  • This processing consists in writing in the memory 4 a program allowing the loading of the non-volatile memory, as well as confidential information, such as a serial number and possibly a secret key which can be alternately determined according to the serial number.
  • the component 1 is delivered to the inserter which in particular proceeds to a first phase of loading 22 of the common or non-confidential data in the non-volatile memory 5, using the loading program stored in the memory 4 and using so-called physical, non-secure commands, which are transmitted to the microprocessor 2 via a personalization terminal.
  • the loader only checks the addresses where the data is written. These can therefore be written in any order. It is even possible to write several times to the same addresses in memory 5.
  • the data loaded during this phase includes the common or non-confidential parts 13 of an operating system and / or application programs, a file structure 14, and common or non-confidential information 15, part 12 of memory 5 remaining free. Furthermore, certain predefined areas 11 of the memory 5 are left free for the storage of confidential or specific data or programs of the user for whom the smart card is intended.
  • the terminal transmits a phase change command 23, which makes it possible to trigger a verification and validation processing of the data loaded in this memory, then to prohibit any new loading of non-confidential information, at least in the same memory area.
  • This command advantageously includes a phase change instruction, as well as a characteristic value such as a condensed value representing the content of the memory 5, this value being able for example to be obtained by a "hash" function.
  • the condensed value can be a MAC code. This code can be obtained using a so-called “hash” function, in combination with a secret key.
  • This phase change command can also be encrypted using a secret key which can be the same as the previous one.
  • the loading program stored in the memory 4 performs the verification 24 of the content of this memory, to validate the integrity of all the data which has been sent to the component during this phase .
  • This verification comprises first of all the calculation of a characteristic value, applied to all or part of the memory 5. Next, the loading program compares this value thus calculated with a reference value which has been transmitted in the command of phase change.
  • the first loading phase is considered to have failed and an error code is transmitted to the personalization terminal.
  • the loading program then returns to step 22. Otherwise, this loading phase is validated and can be followed by a loading phase for specific or confidential data. If the first loading phase fails, we can plan to erase the information that has been loaded to avoid any risk of fraudulent use of the component.
  • This verification step makes it possible to guarantee the integrity of non-confidential data, even if the loading was carried out using physical commands. As the physical commands are much faster than logic commands, the method according to the invention makes it possible to load non-confidential data very quickly into memory 5.
  • step 26 to 29 the specific or confidential data to be loaded into the memory 5 are transmitted 26 to the component one after the other by the personalization terminal, in the form of write commands which are verified 27 by microprocessor 2 before being executed.
  • each write command comprises the value of the data to be written, the address for writing the data in the memory, and the length of the data, as well as a redundancy code if necessary.
  • the set can be associated with a condensed value characteristic of the order.
  • This condensed value can be a signature.
  • This signature is for example obtained using a "hash" function.
  • the binary sequence obtained can be encrypted using a key which can be the secret key stored in step 21 in memory 4, to obtain a message authentication code or MAC.
  • the entire command can also be decrypted using the secret key (s) installed in step 21.
  • the microprocessor On receipt of a command to write specific or confidential data, the microprocessor decrypts the encrypted signature associated with the command received, and if this corresponds to the command received (step 28), it writes the data associated with the order at the address indicated.
  • the microprocessor 2 applies the "hash" function to the command received and compares the signature received and decrypted with the signature thus calculated.
  • each write command is also associated with a command number which is incremented with each write command, the microprocessor 2 accepting a load command only if the command number corresponds to the number of the previously received command incremented by one.
  • These free zone addresses can also be loaded in association with a loading command number, the microprocessor further verifying on each write command whether the command number corresponds to the write address. It is also possible to provide a specific preloading phase triggered following the initialization phase, during which this information (addresses of the free zones and corresponding loading order numbers) are transmitted in a secure manner to the microprocessor 2 to be stored. in non-volatile memory 5.
  • the terminal transmits to the card an end of phase command preferably containing a phase number.
  • This command can also be encrypted and transmitted to the microprocessor 2 in the form of a MAC signature, and include a command number which corresponds to the number of the last load command transmitted, incremented by one.
  • phase change message triggers the activation 31 of the application program by the microprocessor. It can therefore no longer receive loading orders.
  • the program for loading into memory 4 is designed to load only a first partition by executing steps 22 to 30, and that the data loaded during the first cycle include the loading of a second program for loading specifically designed to load only the second partition, this program being activated following the reception by the microprocessor of a phase change command at the end of the secure personalization phase of the first partition.
  • Several loading cycles comprising the execution of steps 22 to 30 can thus be chained, the reception of the phase change command at the end of the last cycle triggering the activation of the application program.
  • the method uses an encryption key for secure personalization commands, specific to each entity loading part of the memory 5.
  • the loading commands of the second phase are logic commands.

Abstract

Pour le chargement d'informations et de programmes dans la mémoire d'un composant électronique comprenant une unité de traitement, ce procédé comprend : une première phase de chargement (22) d'informations dans la mémoire (5) du composant, une phase de validation (23, 24) comprenant la vérification des informations chargées dans la mémoire du composant, et une seconde phase de chargement (26 ô 29) d'informations dans la mémoire (5) du composant, effectuée seulement si les informations chargées durant la première phase de chargement sont valides, cette seconde phase comprenant au moins une étape de chargement d'informations et de validation de ces informations.

Description

PROCEDE DE CHARGEMENT ET DE PERSONNALISATION DES INFORMATIONS ET PROGRAMMES CHARGES DANS UNE CARTE A PUCE.
La présente invention concerne les objets électroniques portatifs tels que les cartes à microcircuits électroniques, dites cartes à puce. Elle s'applique plus généralement à tout dispositif embarqué indépendant, doté d'une unité de traitement associée à des mémoires de programme et de données, et d'un module de communication avec ou sans contact pour être connecté avec un dispositif électronique comportant des moyens de lecture et/ou d'écriture. Les mémoires de programme et de données comprennent généralement une mémoire morte ou non réinsicriptible, mais programmable une seule fois au moment de sa fabrication, par exemple de type ROM (Read Only Memory), et une mémoire volatile et accessible en écriture et en lecture, par exemple de type RAM (Random Access Memory), servant au stockage de données temporaires durant l'exécution d'un programme. Certaines puces comprennent également une mémoire non volatile, accessible à la fois en lecture et en écriture, par exemple de type EEPROM (Electrically Erasable Programmable Read Only Memory) ou FLASH.
De tels dispositifs sont conçus pour être connectés à des systèmes électroniques pour réaliser avec ceux-ci des fonctions particulières dans le cadre d'une ou plusieurs applications. Généralement, ces applications (banque, communication, santé) nécessitent une grande sécurité contre les usages f auduleux.
La fabrication de cartes à puce comprend plusieurs phases, chacune faisant intervenir des acteurs différents. Ainsi, la première phase concerne la création de la puce elle-même, qui est effectuée par le fabricant du composant électronique. Dans certains cas, le fabricant effectue également une initialisation de la puce consistant à charger dans la mémoire ROM de la puce un programme de chargement du programme d'utilisation et d'autres informations, dont certaines sont spécifiques à chaque carte, comme un numéro de série.
La phase suivante de fabrication d'une carte à puce concerne l'encartage de la puce. Cette phase est effectuée par une entité appelée encarteur qui charge d'autres informations dans la carte, certaines étant également génériques, comme celles permettant la création d'un système de fichiers dans la mémoire non volatile, et d'autres spécifiques de l'utilisation finale de la carte (par exemple un numéro de série de module).
Enfin, la dernière phase de fabrication est effectuée par une entité appelée personnalisateur dont le rôle est de charger dans la mémoire non volatile les informations spécifiques à chaque utilisateur (informations d'identification du porteur de la carte, et mots de passe), ainsi que d'autres informations génériques.
Généralement, les outils utilisés au cours de chacune de ces phases sont différents. Chaque fabricant de puce applique une méthode d'initialisation qui lui est propre. L'encarteur qui charge certaines informations dans la mémoire non volatile du composant utilise des commandes, dites physiques qui nécessitent une connaissance de l'organisation physique de la mémoire de la puce (adresse des fichiers, etc.). La phase de personnalisation utilise des commandes dites logiques qui nécessitent la connaissance de l'organisation logique de la mémoire, par exemple le nom des répertoires et les noms des fichiers qui y sont stockés.
Les commandes physiques sont très rapides et très flexibles. De ce fait, elles sont très dangereuses car elles ne sont pas soumises à des vérifications. Grâce à ces commandes, une personne mal intentionnée pourrait par exemple créer des structures de fichiers corrompues, empêchant le fonctionnement normal de la puce, une fois qu'elle est personnalisée, ou encore y charger des programmes permettant de récupérer des informations secrètes, telles que des clés ou codes d'accès, contenus dans les mémoires du composant.
Les commandes logiques permettent de se protéger contre ce genre d'attaques, mais elles sont en revanche très lentes, ce qui influe sur le temps nécessaire à la personnalisation des cartes, et donc sur le prix des cartes.
En outre, la coexistence de ces deux types de commandes oblige le système d'exploitation de la puce à effectuer des opérations de vérification supplémentaires, ce qui allonge encore les temps de production des cartes, tout en ne garantissant pas l'intégrité des données inscrites dans la mémoire du composant.
La présente invention a pour but de supprimer ces inconvénients. A cet effet, elle propose un procédé de chargement et de personnalisation rapide et sûr, permettant de charger des informations et des programmes dans la mémoire d'un composant électronique.
Selon l'invention, ce procédé est caractérisé en ce qu'il comprend :
- une première phase de chargement d'informations dans la mémoire du composant,
- une phase de validation comprenant la vérification des informations chargées dans la mémoire du composant, et - une seconde phase de chargement d'informations dans la mémoire du composant, effectuée seulement si les informations chargées durant la première phase de chargement sont valides, cette seconde phase comprenant au moins une étape de chargement d'informations et de validation de ces informations.
Grâce à ces dispositions, le procédé selon l'invention n'utilise que des commandes physiques qui sont rapides pour charger la majeure partie de la mémoire non volatile du composant, ces commandes étant accompagnées de mécanismes de sécurité permettant de garantir l'intégrité des données chargées dans les mémoires du composant.
Avantageusement, la phase de validation comprend la détermination par une unité de traitement du composant d'une valeur caractéristique des informations chargées au cours de la première phase de chargement, la comparaison de la valeur caractéristique calculée avec une valeur préalablement transmise à l'unité de traitement, et la validation des informations chargées dans les mémoires du composant si la valeur caractéristique calculée correspond à celle qui a été transmise.
Ladite valeur caractéristique peut être une valeur condensée des informations chargées au cours de la première phase de chargement. Ainsi, elle peut être obtenue en appliquant une fonction de "hash" aux informations chargées au cours de la première phase de chargement. Ladite valeur caractéristique peut aussi être un code MAC obtenu en appliquant aux informations chargées au cours de la première phase de chargement une fonction de "hash" et en faisant intervenir une clé secrète qui a été préalablement chargée dans une mémoire du composant. De cette, manière, la première phase de chargement ne peut être effectuée que par une personne autorisée qui connaît la clé secrète.
Selon une particularité de l'invention, ce procédé comprend une phase préliminaire comportant l'introduction dans la mémoire du composant d'adresses de zones prédéfinies de la mémoire dans lesquelles des informations peuvent être écrites durant la seconde phase de chargement, et au moins une valeur caractéristique des informations susceptibles d'être chargées durant la première phase de chargement.
Selon une autre particularité de l'invention, la seconde phase de chargement d'informations est effectuée en transmettant au composant au moins une commande logique d'écriture associée à une information à charger dans la mémoire du composant.
Alternativement, chaque étape de chargement d'informations effectuée durant la seconde phase de chargement peut avantageusement comprendre la transmission d'une commande physique d'écriture comportant une information à charger dans la mémoire du composant et une valeur caractéristique de la commande d'écriture, la détermination par une unité de traitement du composant d'une valeur caractéristique appliquée à la commande d'écriture, la comparaison de la valeur caractéristique reçue avec celle qui a été calculée, et la validation de la commande d'écriture si la comparaison n'a pas révélé de différence.
Chaque commande physique d'écriture peut être cryptée. Les données sont ensuite déchiffrées à l'aide d'une clé secrète qui a été préalablement chargée dans une mémoire du composant.
Selon une autre particularité de l'invention, chaque commande d'écriture d'une information effectuée durant la seconde phase de chargement est associée à la valeur d'un compteur qui est incrémenté à chaque commande, cette valeur étant vérifiée par l'unité de traitement qui rejette une commande si la valeur du compteur associée ne correspond pas à la valeur attendue.
À la fin de la première phase de chargement, on peut prévoir de transmettre au composant une commande de fin de chargement, ce qui a pour effet de déclencher la phase de validation. Chaque commande transmise à l'unité de traitement peut être associée à une signature, l'unité de traitement n'acceptant cette commande uniquement si la signature reçue correspond à une signature résultant d'un calcul qu'il a appliqué à la commande de fin de chargement.
Le procédé selon l'invention peut comprendre plusieurs cycles comportant chacun une première phase de chargement, une phase de validation et une seconde phase de chargement, chaque cycle de chargement ne portant que sur une zone mémoire respective, distincte de celles chargées au cours d'autres cycles de chargement.
Un mode de mise en œuvre du procédé selon l'invention sera décrit ci-après, à titre d'exemple non limitatif, avec référence aux dessins annexés dans lesquels
La figure 1 représente schématiquement le composant électronique d'une carte à puce ;
La figure 2 montre l'organisation de la mémoire non volatile du composant à la fin de la phase de chargement des informations non confidentielles ;
La figure 3 montre sous la forme d'un organigramme l'enchaînement des différentes étapes du procédé selon l'invention.
La figure 1 montre un composant électronique 1 conçu pour être intégré dans une carte à puce dite intelligente. Ce composant comprend généralement une unité de traitement 2 ou microprocesseur, reliée par un bus de communication 3 à des mémoires 4, 5, 6, et à une liaison 7 vers un terminal de lecture et éventuellement d'écriture. Cette liaison est constituée soit de plages de contact dans le cas d'une carte à puce à contacts, soit par une antenne dans le cas d'une carte à puce sans contact. Ces mémoires comportent une mémoire non effaçable 4, par exemple de type ROM, une mémoire non volatile 5 accessible en écriture et en lecture, par exemple de type EEPROM ou FLASH, et une mémoire volatile 6 ou RAM.
Conformément au procédé selon l'invention 20 illustré sur la figure 3, on applique tout d'abord au composant électronique un traitement d'initialisation 21 effectué au moment de sa fabrication. Ce traitement consiste à inscrire dans la mémoire 4 un programme permettant le chargement de la mémoire non volatile, ainsi que des informations confidentielles, telles qu'un numéro de série et éventuellement une clé secrète qui peut être alternativement déterminée en fonction du numéro de série.
Ensuite, le composant 1 est livré à l'encarteur qui procède notamment à une première phase de chargement 22 des données communes ou non confidentielles dans la mémoire non volatile 5, à l'aide du programme de chargement stocké dans la mémoire 4 et en utilisant des commandes dites physiques, non sécurisées, qui sont transmises au microprocesseur 2 par l'intermédiaire d'un terminal de personnalisation. Le programme de chargement effectue uniquement un contrôle des adresses où sont écrites les données. Celles-ci peuvent donc être écrites dans un ordre quelconque. Il est même possible d'écrire plusieurs fois aux mêmes adresses dans la mémoire 5.
Durant cette phase, on peut autoriser la lecture du contenu de la mémoire 5 à des fins de vérification, mais si l'on souhaite une grande sécurité, une telle lecture peut être interdite, sachant que les données inscrites au cours de cette phase sont ensuite vérifiées.
Comme représenté sur la figure 2, les données chargées durant cette phase comportent les parties communes ou non confidentielles 13 d'un système d'exploitation et/ou de programmes applicatifs, une structure de fichiers 14, et des informations communes ou non confidentielles 15, une partie 12 de la mémoire 5 restant libre. Par ailleurs, certaines zones 11 prédéfinies de la mémoire 5 sont laissées libres pour le stockage de données ou de programmes confidentiels ou spécifiques de l'utilisateur à qui est destiné la carte à puce.
Une fois que les données communes ou non confidentielles sont chargées dans la mémoire 5, le terminal transmet 23 une commande de changement de phase, ce qui permet de déclencher un traitement de vérification et de validation des données chargées dans cette mémoire, puis d'interdire tout nouveau chargement d'informations non confidentielles, au moins dans la même zone mémoire.
Cette commande comprend avantageusement une instruction de changement de phase, ainsi qu'une valeur caractéristique telle qu'une valeur condensée représentant le contenu de la mémoire 5, cette valeur pouvant être par exemple obtenue par une fonction de "hash". Si l'on souhaite authentifier l'entité qui a effectué ce chargement, la valeur condensée peut être un code MAC. Ce code peut être obtenu à l'aide d'une fonction dite de "hash", en combinaison avec une clé secrète. On peut par exemple appliquer la fonction de hash MD5 ou SHA-1 (Secure Hash Algorithm - 1), permettant de calculer une séquence binaire, par exemple de 160 bits, représentant de manière condensée le contenu de la mémoire 5, une telle fonction étant conçue de manière à ce qu'une légère modification du contenu de la mémoire entraîne une modification importante de la séquence binaire ainsi calculée.
Cette commande de changement de phase peut également être cryptée à l'aide d'une clé secrète qui peut être la même que la précédente. Ces dispositions permettent de garantir que les informations chargées au cours de cette phase l'ont été par une personne autorisée. Si tel n'est pas le cas, le programme de chargement ne passe pas à la phase suivante et se remet en attente d'une nouvelle commande de chargement ou de changement de phase.
A la réception d'une commande de changement de phase valide, le programme de chargement stocké dans la mémoire 4 effectue la vérification 24 du contenu de cette mémoire, pour valider l'intégrité de toutes les données qui ont été envoyées au composant durant cette phase. Cette vérification comprend tout d'abord le calcul d'une valeur caractéristique, appliqué à tout ou partie de la mémoire 5. Ensuite, le programme de chargement compare 25 cette valeur ainsi calculée avec une valeur de référence qui a été transmise dans la commande de changement de phase.
Si une différence est détectée, la première phase de chargement est considérée comme ayant échoué et un code d'erreur est transmis au terminal de personnalisation. Le programme de chargement retourne alors à l'étape 22. Dans le cas contraire, cette phase de chargement est validée et peut être suivie d'une phase de chargement des données spécifiques ou confidentielles. En cas d'échec de la première phase de chargement, on peut prévoir d'effacer les informations qui ont été chargées pour éviter tout risque d'utilisation frauduleuse du composant.
Cette étape de vérification permet de garantir l'intégrité des données non confidentielles, même si le chargement a été effectué à l'aide de commandes physiques. Comme les commandes physiques sont beaucoup plus rapides que les commandes logiques, le procédé selon l'invention permet de charger très rapidement les données non confidentielles dans la mémoire 5.
Durant la phase suivante (étapes 26 à 29), les données spécifiques ou confidentielles à charger dans la mémoire 5 sont transmises 26 au composant les unes après les autres par le terminal de personnalisation, sous la forme de commandes d'écritures qui sont vérifiées 27 par le microprocesseur 2 avant d'être exécutées.
Selon l'invention, chaque commande d'écriture comprend la valeur de la donnée à écrire, l'adresse d'écriture de la donnée dans la mémoire, et la longueur de la donnée, ainsi que un code de redondance si nécessaire. L'ensemble peut être associé une valeur condensée caractéristique de la commande. Cette valeur condensée peut être une signature. Cette signature est par exemple obtenue à l'aide d'une fonction de "hash". La séquence binaire obtenue peut être cryptée à l'aide d'une clé qui peut être la clé secrète mémorisée à l'étape 21 dans la mémoire 4, pour obtenir un code d'authentification de message ou MAC. L'ensemble de la commande peut aussi être décrypté à l'aide de la ou des clé(s) secrète(s), installées à l'étape 21.
Ces dispositions permettent de garantir que les données spécifiques ou confidentielles sont chargées par une personne autorisée.
A la réception d'une commande d'écriture d'une donnée spécifique ou confidentielle, le microprocesseur décrypte la signature cryptée associée à commande reçue, et si celle-ci correspond la commande reçue (étape 28), il procède à l'écriture de la donnée associée à la commande à l'adresse indiquée.
Pour déterminer si la signature reçue correspond à la commande d'écriture reçue, le microprocesseur 2 applique la fonction de "hash" à la commande reçue et compare la signature reçue et décryptée à la signature ainsi calculée.
De cette manière, une commande d'écriture ne peut être exécutée que si elle a été préalablement signée à l'aide de la clé secrète et traitée à l'aide de la fonction de "hash" adéquate.
Avantageusement, chaque commande d'écriture est également associée à un numéro de commande qui est incrémenté à chaque commande d'écriture, le microprocesseur 2 n'acceptant une commande de chargement que si le numéro de commande correspond au numéro de la commande précédemment reçue incrémenté de un.
Durant la phase d'initialisation, on peut prévoir le chargement des adresses respectives des zones libres 11, le microprocesseur vérifiant à chaque commande d'écriture si l'adresse associée correspond à une adresse de zone libre. Ces adresses de zones libres peuvent également être chargées en association avec un numéro de commande de chargement, le microprocesseur vérifiant en outre à chaque commande d'écriture si le numéro de commande correspond à l'adresse d'écriture. On peut également prévoir une phase spécifique de préchargement déclenchée à la suite de la phase d'initialisation, au cours de laquelle ces informations (adresses des zones libres et numéros de commande de chargement correspondant) sont transmises de manière sécurisée au microprocesseur 2 pour être stockées dans la mémoire non volatile 5.
De cette manière, on est assuré que les zones libres 11 de la mémoire 5 ne peuvent être remplies que dans un ordre prédéfini.
Une fois que toutes les données à charger ont été transmises à la carte et stockées par le microprocesseur 2 dans la mémoire 5, le terminal transmet à la carte une commande de fin de phase contenant de préférence un numéro de phase. Cette commande peut également être cryptée et transmise au microprocesseur 2 sous la forme d'une signature MAC, et comprendre un numéro de commande qui correspond au numéro de la dernière commande de chargement transmise, incrémenté de un.
La réception 30 d'un tel message de changement de phase déclenche l'activation 31 du programme applicatif par le microprocesseur. Celui-ci ne peut donc plus recevoir de commandes de chargement.
On peut avantageusement prévoir plusieurs cycles de chargement de données comportant chacun une phase de personnalisation libre (étapes 22 à 25) et une phase de personnalisation confidentielle (étapes 26 à 30). Dans ce cas, il est préférable d'utiliser plusieurs mémoires ou de diviser la mémoire 5 en partitions disjointes, chaque mémoire ou partition étant complètement remplie au cours d'un cycle de chargement. Cette disposition est nécessaire par exemple lorsque le chargement des données doit être effectué par plusieurs entités. ισ
Il suffit pour cela que le programme de chargement dans la mémoire 4 soit conçu pour ne charger qu'une première partition en exécutant les étapes 22 à 30, et que les données chargées au cours du premier cycle incluent le chargement d'un second programme de chargement spécifiquement conçu pour ne charger que la seconde partition, ce programme étant activé à la suite de la réception par le microprocesseur d'une commande de changement de phase à la fin de la phase de personnalisation sécurisée de la première partition. Plusieurs cycles de chargement comprenant l'exécution des étapes 22 à 30 peuvent ainsi être enchaînés, la réception de la commande de changement de phase à la fin du dernier cycle déclenchant l'activation du programme applicatif.
Selon une particularité de l'invention, le procédé utilise une clé de cryptage des commandes de personnalisation sécurisées, spécifique à chaque entité procédant au chargement d'une partie de la mémoire 5.
Bien entendu, pour charger les différentes partitions de la mémoire 5, on peut utiliser un seul programme de chargement, à savoir celui qui est stocké dans la mémoire 4. Il est alors nécessaire, avant d'exécuter une commande de chargement, de contrôler que le chargement demandé porte sur des adresses appartenant à la partition correspondant au cycle de chargement en cours. Un changement de cycle déclenchant une modification du champ d'adresses à charger. On peut également prévoir que les commandes de chargement de la seconde phase soient des commandes logiques.

Claims

ιrREVENDICATIONS
1. Procédé de chargement d'informations dans une mémoire d'un composant électronique (1), caractérisé en ce qu'il comprend :
- une première phase de chargement (22) d'informations dans la mémoire (5) du composant,
- une phase de validation (23, 24) comprenant la vérification des informations chargées dans la mémoire du composant, et - une seconde phase de chargement (26 à 29) d'informations dans la mémoire (5) du composant, effectuée seulement si les informations chargées durant la première phase de chargement sont valides, cette seconde phase comprenant au moins une étape comprenant unchargement d'informations et une validation de ces informations.
2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la phase de validation (23, 24) comprend la détermination par une unité de traitement (2) du composant (1) d'une valeur caractéristique des informations chargées au cours de la première phase de chargement, la comparaison de la valeur caractéristique calculée avec une valeur préalablement transmise à l'unité de traitement, et la validation des informations chargées dans les mémoires du composant si la valeur caractéristique calculée correspond à celle qui a été transmise.
3. Procédé selon l'une des revendications 1 à 2, caractérisé en ce qu'il comprend une phase préliminaire comportant l'introduction dans la mémoire du composant d'informations de définition de zones prédéfinies de la mémoire (5) dans lesquelles des informations peuvent être écrites durant la seconde phase de chargement, et au moins une valeur caractéristique des informations susceptibles d'être chargées durant la première phase de chargement.
4. Procédé selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que la seconde phase de chargement d'informations est effectuée en transmettant au composant au moins une commande logique d'écriture associée à une information à charger dans la mémoire (5) du composant.
5. Procédé selon la revendication 1 à 3, caractérisé en ce que chaque étape de chargement d'informations effectuée durant la seconde phase de chargement comprend la transmission (26) d'une commande physique d'écriture comportant une information à charger dans la mémoire (5) du composant, une adresse de chargement et une valeur caractéristique de la commande d'écriture, la détermination (27) par une unité de traitement (2) du composant d'une valeur caractéristique appliquée à la commande d'écriture, la comparaison (28) de la valeur caractéristique reçue avec celle qui a été calculée, et la validation (29) de la commande d'écriture si la comparaison n'a pas révélé de différence.
6. Procédé selon la revendication 4 ou 5, caractérisé en ce que lesdites valeurs caractéristiques sont des valeurs condensées des informations chargées.
7. Procédé selon la revendication 4 ou 5, caractérisé en ce que lesdites valeurs caractéristiques sont obtenues en appliquant une fonction de "hash" aux informations chargées.
8. Procédé selon la revendication 4 ou 5, caractérisé en ce que lesdites valeurs caractéristiques sont des codes MAC qui sont vérifiés en appliquant aux informations chargées une fonction de "hash" et en faisant intervenir une clé secrète qui a été préalablement chargée dans une mémoire du composant.
9. Procédé selon l'une des revendications 4 à 8, caractérisé en ce que chaque commande d'écriture d'une information effectuée durant la seconde phase de chargement est associée à la valeur d'un compteur qui est incrémenté à chaque commande, cette valeur étant vérifiée par l'unité de traitement (2) qui rejette une commande si la valeur du compteur associée ne correspond pas à la valeur attendue.
10. Procédé selon l'une des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que la phase de validation est déclenchée à la suite de la réception (23) par le composant (1) d'une commande de fin de chargement.
11. Procédé selon la revendication 10, caractérisé en ce que la commande de fin de chargement est associée à une signature, l'unité de traitement n'acceptant cette commande uniquement si la signature reçue correspond à une signature résultant d'un calcul qu'il a appliqué à la commande de fin de chargement.
12. Procédé selon l'une des revendications 5 à 11, caractérisé en ce que chaque commande transmise à l'unité de traitement (2) est décryptée à l'aide d'une clé secrète qui a été préalablement chargée dans une mémoire (4) du composant.
13. Procédé selon l'une des revendications 1 à 12, caractérisé en ce qu'il comprend plusieurs cycles de chargement comportant chacun une première phase de chargement, une phase de validation et une seconde phase de chargement, chaque cycle de chargement ne portant que sur une zone mémoire respective, distincte de celles chargées au cours d'autres cycles de chargement.
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