EP1522012A2 - Securisation d'application telechargee notamment dans une carte a puce - Google Patents

Securisation d'application telechargee notamment dans une carte a puce

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Publication number
EP1522012A2
EP1522012A2 EP03762743A EP03762743A EP1522012A2 EP 1522012 A2 EP1522012 A2 EP 1522012A2 EP 03762743 A EP03762743 A EP 03762743A EP 03762743 A EP03762743 A EP 03762743A EP 1522012 A2 EP1522012 A2 EP 1522012A2
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
component
transformed
data
random number
instruction
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Withdrawn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
EP03762743A
Other languages
German (de)
English (en)
Inventor
Pierre Girard
Benoit Gonzalvo
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 EP1522012A2 publication Critical patent/EP1522012A2/fr
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • 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
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F9/00—Arrangements for program control, e.g. control units
    • G06F9/06—Arrangements for program control, e.g. control units using stored programs, i.e. using an internal store of processing equipment to receive or retain programs
    • G06F9/30—Arrangements for executing machine instructions, e.g. instruction decode
    • G06F9/3017—Runtime instruction translation, e.g. macros
    • G06F9/30178—Runtime instruction translation, e.g. macros of compressed or encrypted instructions
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F9/00—Arrangements for program control, e.g. control units
    • G06F9/06—Arrangements for program control, e.g. control units using stored programs, i.e. using an internal store of processing equipment to receive or retain programs
    • G06F9/30—Arrangements for executing machine instructions, e.g. instruction decode
    • G06F9/38—Concurrent instruction execution, e.g. pipeline or look ahead
    • G06F9/3802—Instruction prefetching
    • 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 securing the execution environment of an interpreter, such as a virtual machine, in a data processing device of the portable electronic object type such as a smart card.
  • the invention relates to protection against attacks to execute data as if they were instructions
  • a typical attack for example, involves performing an unwanted jump to a memory area that has recorded data. This results for example from the modification of pseudo-codes in a downloaded application, such as an applet, by an attacker in order to introduce an "aggressive" applet in a data field and thus to introduce a jump to this part of data.
  • the virtual machine which is not able to distinguish instructions and data, then executes the data as if they were instructions.
  • the invention aims to protect the operation of the virtual machine against such attacks and more specifically to distinguish instructions and data particularly when executing part of a downloaded application.
  • a data processing device according to
  • the invention comprises a storage means for storing at least one downloaded application, initially compiled in an intermediate language, composed of several application components each containing an identifier and instruction words, and a virtual execution means. It is characterized in that it includes:
  • a second transformer means included in the virtual execution means for applying each of the transformed instruction words to a part of the predetermined application component and the random number associated with the reciprocal function of the transformation function in order to recover the words d instruction composing said part of the predetermined application component to execute said part of component thus recovered.
  • the predetermined application component comprises a series of methods, as part of the component, whose instruction words, such as operation code bytes and parameter bytes, are systematically transformed into transformed instruction words before being permanently saved in the data processing device, which allows instructions to be distinguished from data. For example, a jump introduced irregularly in a downloaded application will not lead to a desired data since the execution of the jump is will do with respect to a data item deemed to be transformed which does not correspond to the desired jump.
  • the generator means generates a random number produced by the virtual execution means, and the first transformer means applies, for example during the creation of an object by the virtual execution means, each datum and the random number associated with the transformation function in order to write a transformed datum in the storage means when the datum is produced by the virtual execution means.
  • the invention provides for distinguishing the different data according to the primitive types of the data.
  • the generating means generates random numbers respectively associated with primitive types of data, and the first transformer means applies each data produced by the virtual execution means and the random number associated with the primitive type of the data to the function transformation in order to write our transformed data into the storage means when the data is produced by the virtual execution means.
  • FIG. 1 is a schematic block diagram of a chip card type data processing device according to the invention
  • Figure 2 is an algorithm for loading an application into the data processing device according to the invention
  • Figure 3 is a diagram showing a series of instructions in particular when creating an object
  • Figure 4 is an object creation algorithm according to the instructions in Figure 3;
  • FIG. 5 is a diagram of instructions transformed into a method for executing an addition of two local variables according to the loaded application; and FIG. 6 is an algorithm for executing the method with the transformed instructions shown in FIG. 5.
  • a smart card 1 also called a microcontroller or integrated circuit card, as a portable electronic object housed in a removable manner in a reader 21 of a platform. reception such as a reception terminal 2.
  • the smart card 1 is of any known type of contact or contactless smart card, and can be a payment card, a telephone card, a card additional, a removable Subscriber Identity Module (SIM), a game card, etc.
  • SIM Subscriber Identity Module
  • the reception terminal 2 can be a personal computer PC or a bank terminal or a point of sale terminal, or even a mobile cellular radiotelephone terminal, or a portable electronic object such as a personal digital assistant (PDA). or an electronic wallet.
  • PDA personal digital assistant
  • the microcontroller in the smart card 1 as a data processing device, comprises a microprocessor 3, a non-memory rewritable 4 of the ROM type, a non-volatile memory 5 of the EEPROM type and a random access memory 6 of the RAM type. All the components 3 to 6 in the smart card 1 are connected by a bus 7 internal to the card and a communication interface connected to the reader 21 in the reception terminal 2 through a contact or contactless connection LI.
  • Spaces 40 and 41 of memory 4 respectively contain instructions in native code of an OS operating system (Operating System) and in pseudo-code (bytecode) of a virtual machine VM, as a means of execution on which the operating system is based.
  • the pseudo-codes result from the compilation of a program in high level source language of the object oriented type, such as for example the Java Card language.
  • a server (not shown) comprising a compiler converts the program in Java Card source language into a program compiled in intermediate language, that is to say into pseudo-codes which are instruction words formed by bytes, called "bytecodes", which are ready to be executed by the virtual machine VM, as an interpreter in the smart card 1.
  • the compiled program constitutes an AP application, called an applet, downloaded into the smart card in the sense of 'invention.
  • the memory 4 also includes at least authentication and communication applications internal to the card. Spaces 50 and 51 of the non-volatile memory 5 respectively contain data linked to the operating system OS and accessible by native codes and data linked to the virtual machine VM and accessible by pseudo-codes, as well as the pseudo-codes and application data downloaded to the map.
  • the memory 5 also contains personal data linked to the owner of the smart card.
  • the RAM type memory 6 essentially contains data exchanged with the outside world of the smart card 1, in particular with the reception terminal TE.
  • the memory 6 notably comprises a predetermined space of fixed size for receiving one or more downloaded applications AP, such as applets, or portions of the application, from a server through the reception terminal 2 and the link LI to be executed. by the virtual machine VM.
  • the predetermined space is divided into three memory spaces 60, 61 and 62.
  • the space 60 mainly serves as a buffer memory for receiving machine data, such as a downloaded application AP and transforming it according to the invention into a transformed application which is written in the memory space 51 of the memory 5 reserved for VM virtual machine data.
  • the other two memory spaces 61 and 62 are reserved for the first parts of methods invoked in applications comprising local variables VL and for second parts having variable sizes and comprising operands OP of the methods invoked.
  • the invocation of a method on top of the stack thus constituted in the memory 6 under the control of the processor 3 causes the stacking of a respective frame ("frame") on the top of the stack which contains the other frames of method.
  • the methods invoke each other, the previous method invoking the following method and the following method can only return to the previous method, by unstacking and discarding the top of the stack method. So only the method above the stack is active.
  • the width of the stack is for example equal to one byte, or equal to the length of a pseudo-code.
  • one or more local variables VL in the memory space 61 are declared during the implementation of a method and before the execution thereof.
  • the local variables are used for the execution of the method, their number not being modified but their values being able to be modified during the execution of the method.
  • a local variable can be a reference to an object whose method is called in order to access this object in the virtual machine VM, or else parameters of the method or other local variables.
  • operands in the memory space 62 are values used by the virtual machine VM to execute next operations and in particular used as an argument for calling the invoked method. Operands of a method can become local variables of the next method when implementing the next method, and conversely the result of a method can become an operand of the immediately preceding method when returning to it.
  • An application is in the form of programs compiled and structured into several software application components CP each comprising a series of bytes (bytecodes).
  • Each byte supports an opcode constituting an IN instruction itself, or indeed one of the parameters PA of an instruction called operands.
  • An instruction proper is thus composed of an instruction byte IN (opcode) which is optionally followed by one or more bytes of parameter PA.
  • the application to download to which reference will be made here by way of example is in the form of a compiled file of the cap type. file and includes in particular a method component CP1 which contains all the methods of the application to download AP. Each method has a fixed length and includes several consecutive groups, each having an IN instruction byte and a predetermined number of PA parameter bytes.
  • Another component CP2 of the application AP can be a static field component which contains all the static fields of the classes of the application.
  • a static field is a field which belongs to a class independently of any possible instance and is not an instance of an object of the class and is thus shared by all the instances of the class.
  • a static field is like an attribute associated with all the objects of a class.
  • the smart card 1 further comprises, according to the invention, a random number generator 30 and two logic transformers 42 and 43.
  • the generator 30 is implemented physically in or in connection with the microprocessor 3 of the smart card. It exchanges requests and responses through the bus 7 with the virtual machine VM in the memory space 40 in order to generate random numbers NA.
  • the generator 30 associates a number random to a predetermined application component in the AP application when it is loaded, or to data, in particular for creating an object, as will be seen below.
  • the random number generator is included in the form of software in the virtual machine VM, that is to say in the memory space 40.
  • the random number generator 30 Each time the random number generator 30 generates a random number NA, the generated random number NA is written in a register RG included in the machine data space 60 in the memory RAM 6, under the control of the virtual machine VM .
  • the virtual machine matches the value of the pointer in the memory 6 at the level of the register RG with an identifier ID included in a header of the component CP with which the random number NA is associated.
  • the correspondence between the identifier ID and the register RG is written in the memory space 51 allocated to the virtual machine VM in the EEPROM memory 5.
  • the transformers 42 and 43 are previously implemented in software form in the memory space 41 of the ROM memory 4 and are thus included in the virtual machine VM.
  • a transformation is carried out for example byte by byte on all the bytes OC1 of the predetermined component CP1 when it is loaded into the machine data memory space 60 in the RAM memory 6 or on each operand when writing an operand, such as an object reference REF, in the operand space 62 when creating an object.
  • an operand such as an object reference REF
  • the transformation function FT is the Exclusive OR function (XOR) and therefore the corresponding reciprocal function FT is also the OR function
  • FT reversible logical transformation functions
  • the FT function is the multiplication of a byte and a random number
  • the FT function is the division; or the FT function is the addition of a byte and a random number and the FT function is the subtraction; or else the FT function is a shift of a number of bits to one side, to the right or to the left, in a byte OC, the number determining the shift being equal to a random number NA less than the number of bits of the byte , and the reciprocal function FT is an offset to left or right of the number of NA bits in the OCT transformed byte.
  • transformers 42 and 43 can process instruction words of constant length with several bytes to be transformed, instead of simply bytes, for example corresponding to complete instructions.
  • the downloading of an application AP into the smart card 1 essentially comprises steps C1 to C8.
  • the application AP comprising several software components CP is progressively written into a register RG1 of the machine data memory space 60 in the RAM memory 6.
  • the following steps C2 to C7 are carried out progressively as the downloading of the application AP until the transfer of a transformed component thereof from the RAM memory 6 to the EEPROM memory 5 in step C7.
  • the transformation according to the invention is applied only to at least one predetermined component CP1 in the download application AP designated by an identifier ID1 in the header of the component CPl.
  • the virtual machine VM detects the identifiers ID at the start of each component CP of the application AP in step C2 in order to trigger, as indicated in step C3, the random number generator 30 when the virtual machine has detected the identifier ID1 of the CPl component.
  • the generator 30 generates a random number NA1 which is written in a register RG2 in the space 60 of the ROM memory 6 and the virtual machine VM associates the identifier ID1 with a pointer value linked to the RG2 register by writing this correspondence in space 51.
  • step C5 for each byte OCl in the component CP1 being loaded, the virtual machine VM writes the byte OCl in a buffer register RG3 of the memory space 60, the transformer 42 applies the byte OCl read in the register RG3 and the random number NA1 read in the register RG2 at the transformation function FT, such as the Exclusive OR function, and writes the result OCTl ⁇ FT (0C1, NA1) in a register RG4 in space 60, and finally the virtual machine VM replaces the byte OCl in the register RG1 with the corresponding transformed byte OCTl read in the register RG4.
  • the transformation function FT such as the Exclusive OR function
  • the transformed component CPT1 is then transferred from the register RG1 into the space 51 of the EEPROM 2 memory.
  • Steps C2 to C7 are repeated for any other component CP2 to be transformed from the downloaded application AP.
  • the component CP2 is a static field component which contains static fields of the classes of the AP application.
  • the virtual machine VM loads the component CP1, CP2 into the smart card 1 by masking it randomly.
  • the application is cut into portions of constant size, like packets.
  • the loading steps C4 to C7 relate to each portion so as to successively transform the portions of the application.
  • each part of the portion at the end or at the beginning of the component is recognized and treated separately by steps C4 to C7.
  • Each portion is loaded and transformed and finally transferred into the space 51 of the EEPROM memory 5, before downloading the next portion into the RAM memory 6.
  • the creation of an object for example during the execution of instructions in an internal application generates the transformation of data linked to the creation of the object, in particular the transformation of at least one REF reference to the object created into a REFT transformed reference without requiring the reciprocal transformation of the REFT transformed reference.
  • the first instruction "new" in a byte of opcode (opcode) followed by two bytes of parameter "indexbyte” is first executed to create an OB object in step 02 according to the algorithm shown in FIG. 4.
  • the virtual machine VM Prior to a step 01, if no random number has been associated with a data item, the virtual machine VM triggers the generation of a random number NAD in the generator 30 in order to write it in a register RGD included in the machine data space 51 of the EEPROM memory 5. More generally according to this embodiment, each time a data item is written in the RAM memory space 61 or 62 by the virtual machine VM, the random number NAD is used to transform this data.
  • the parameters associated with the "new" instruction are used to reserve the necessary space in memory 5 for the object OB created by the virtual machine VM and to find all the information of the object to create.
  • the parameters represent an index which makes it possible to find information in a table contained in the "constant_pool" field contained in the virtual machine.
  • the object constructor in the virtual machine returns a REF reference which acts as the address of the descriptor of the object created.
  • the reference REF is transformed into a reference REFT which is written on the top of the stack of the operand space 62 in the RAM memory 6.
  • the following steps 04, 05 and 06 relate to manipulations of the transformed reference REFT, and not of the reference REF, in the memory RAM 6 by the virtual machine MV.
  • the following instruction "dup" duplicates the transformed reference REFT in the memory space 62 by adding a copy of the reference REFT to the stack of operands.
  • the "invokespecial" instruction having two parameters as shown in FIG. 3 calls the constructor of the created object OB in order to associate the transformed reference REFT with the object created internally in the virtual machine VM.
  • the instruction "astore” in step 06 transfers the remaining transformed reference REFT from the operand memory space 62 to the local variable memory space 61 in the RAM memory 6 in order to manipulate the object, for example to call a method applicable to this object.
  • any reference REF to an object is stored in its transformed form REFT depending on the random number NAD in the memory RAM 6. More generally, this transformation is applicable to all the fields of the object and to all the data .
  • the random number generator 30 generates random numbers respectively associated with primitive types of data. For example, when creating an object, the virtual machine VM applies one or more of the following transformations to INT data of integer type, CHAR of character type, BOOL of boolean type (true / false: “true / slaughtere "), REF of type reference and D for all other types of data (float, double, etc.):
  • the transformed data INTT, CHART, BOOLT, REFT and DT respectively result from transformations FT in the transformer 42 by the application of the corresponding initial data and a respective random number NAl, NAC, NAB, NAR and NAD .
  • each primitive data item INT, CHAR, BOOL, REF, D and the associated random number NA1, NAC, NAB, NAR, NAD are applied by the transformer 42 to the transformation function FT in order to d 'write a transformed data INTT, CHART, BOOLT, REFT, DT in the RAM memory 6.
  • the application method stored in the memory space 51 comprises six transformed OCT bytes.
  • the fifth byte of the method is an OCT transformed byte of an "iadd" instruction designating an addition of the two variables VL1 and VL2 of integer type.
  • the execution of the OCT transformed five-byte addition method shown in FIG. 5 essentially comprises steps E1 to E10.
  • the virtual machine VM reads the random number NA1 in the register RG2 of the memory space 60, in step El, the random number NAl having been produced initially by the generator 30 when loading the AP application.
  • step E2 each of the transformed bytes of the "iload" instruction 1 is applied with the number
  • Step E6 is analogous to the previous steps E2 and E4 in order to retrieve the third iadd instruction by applying the fifth byte transformed in the method shown in Figure 5 and the number random NAl to the reciprocal function FT in the transformer 43.
  • the two local variables to be added VLl and VL2 are retrieved first by reading the random number NAl in the register RGI of the memory space 51 , or alternatively, the random number NAD associated with all the primitive types of data in the register RGD of the memory space 51.
  • the virtual machine then also reads the local transformed variables VLT2 and VLT1 above the stack in l space 62 and in step E8 each applies them to the reciprocal function FT -1 in the transformer 43 in order to recover the initial local variables VLl and VL2 which are written in two registers of the arithmetic logic unit in the virtual machine VM .
  • the arithmetic unit executes the "iadd" instruction to add the local variables VL1 and VL2 to a sum SOM in step E9.
  • the transformer 42 transforms the sum SOM by applying it with the random number NA1, or alternatively NAD, to the transformation function FT in the transformer 42 which produces the transformed sum SOMT in step E10.
  • the transformed sum SOMT is finally positioned above the stack in the memory space 62 of the RAM memory 6.

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Abstract

Afin de distinguer notamment les données et les instructions et remédier ainsi à certaines attaques dans un dispositif de traitement de données tel que carte à puce, un générateur (30) associe un nombre aléatoire à un composant applicatif d'une application téléchargée (AP), et un transformateur (42) inclus dans une machine virtuelle (VM) applique chacun des mots d'instruction (OC1) dans le composant et le nombre aléatoire associé à une fonction de transformation (FT) afin de mémoriser des mots d'instruction transformés (OCT1) lors du téléchargement du composant. Un autre deuxième transformateur (43) applique chacun des mots transformés (OCT) d'une partie du composant (CP1) et le nombre aléatoire associé (NA1) à la fonction réciproque (FT-1) de la fonction de transformation (FT) afin de récupérer les mots d'instruction composant ladite partie de composant pour exécuter celle-ci.

Description

Sécurisation d'application téléchargée notamment dans une carte à puce
La présente invention concerne la sécurisation de l'environnement d'exécution d'un interpréteur, tel qu'une machine virtuelle, dans un dispositif de traitement de données du type objet électronique portable telle qu'une carte à puce.
Plus particulièrement l'invention concerne la protection contre des attaques pour exécuter des données comme si elles étaient des instructions
(opcodes) . Une attaque classique consiste par exemple à exécuter un saut indésiré vers une zone de mémoire qui a enregistré des données. Ceci résulte par exemple de la modification de pseudo-codes dans une application téléchargée, telle qu'une applet, par un attaquant afin d'introduire une applet "agressive" dans un champ de données et ainsi introduire un saut vers cette partie de données. La machine virtuelle, qui n'est pas capable de distinguer les instructions et des données, exécute alors les données comme si elles étaient des instructions.
L'invention vise à protéger le fonctionnement de la machine virtuelle contre de telles attaques et plus précisément à distinguer les instructions et les données particulièrement lors de l'exécution d'une partie d'une application téléchargée.
Un dispositif de traitement de données selon
1 ' invention comprend un moyen de mémorisation pour mémoriser au moins une application téléchargée, initialement compilée en un langage intermédiaire, composée de plusieurs composants applicatifs contenant chacun un identificateur et des mots d'instructions, et un moyen d'exécution virtuel. Il est caractérisé en ce qu'il comprend :
- un moyen générateur de nombres aléatoires pour associer un nombre aléatoire à un composant applicatif prédéterminé de l'application téléchargée,
- un premier moyen transformateur inclus dans le moyen d'exécution virtuel pour appliquer chacun des mots d'instruction dans le composant applicatif prédéterminé et le nombre aléatoire associé à une fonction de transformation afin de mémoriser des mots d'instruction transformés lors du téléchargement du composant applicatif prédéterminé, et
- un deuxième moyen transformateur inclus dans le moyen d'exécution virtuel pour appliquer chacun des mots d'instruction transformés d'une partie du composant applicatif prédéterminé et le nombre aléatoire associé à la fonction réciproque de la fonction de transformation afin de récupérer les mots d'instruction composant ladite partie du composant applicatif prédéterminé pour exécuter ladite partie de composant ainsi récupérée.
Par exemple, le composant applicatif prédéterminé comporte une suite de méthodes, en tant que partie du composant, dont les mots d'instruction, tels que des octets de code opération et des octets de paramètre, subissent systématiquement la transformation en mots d'instruction transformés avant d'être enregistrés de manière permanente dans le dispositif de traitement de données, ce qui permet de distinguer les instructions des données. Par exemple, un saut introduit irrégulièrement dans une application téléchargée ne permettra pas d'aboutir à une donnée recherchée puisque l'exécution du saut se fera par rapport à une donnée réputée transformée qui ne correspond pas au saut recherché .
Afin d'accentuer encore la distinction entre les instructions de code et les données, le moyen générateur génère un nombre aléatoire produit par le moyen d'exécution virtuelle, et le premier moyen transformateur applique, par exemple lors de la création d'un objet par le moyen d'exécution virtuel, chaque donnée et le nombre aléatoire associé à la fonction de transformation afin d'écrire une donnée transformée dans le moyen de mémorisation lorsque la donnée est produite par le moyen d'exécution virtuel. En variante, l'invention prévoit de distinguer les différentes données en fonction des types primitifs des données. Dans cette variante, le moyen générateur génère des nombres aléatoires respectivement associés à des types primitifs de données, et le premier moyen transformateur applique chaque donnée produite par le moyen d'exécution virtuel et le nombre aléatoire associé au type primitif de la donnée à la fonction de transformation afin d'écrire notre donnée transformée dans le moyen de mémorisation lorsque la donnée est produite par le moyen d'exécution virtuel.
D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention apparaîtront plus clairement à la lecture de la description suivante de plusieurs réalisations préférées de l'invention en référence aux dessins annexés correspondants dans lesquels : - la figure 1 est un bloc-diagramme schématique d'un dispositif de traitement de données du type carte à puce selon 1 ' invention ;
- la figure 2 est un algorithme de chargement d'une application dans le dispositif de traitement de données selon l'invention ; la figure 3 est un diagramme montrant une suite d'instructions notamment lors de la création d'un objet ;
- la figure 4 est un algorithme de création d'objet selon les instructions de la figure 3 ;
- la figure 5 est un diagramme d'instructions transformées dans une méthode pour exécuter une addition de deux variables locales selon l'application chargée ; et - la figure 6 est un algorithme d'exécution de la méthode avec les instructions transformées montrée à la figure 5.
Dans la suite de la description, on se référera à une carte à puce 1, dite également carte à microcontrôleur ou à circuit intégré, en tant qu'objet électronique portable logé d'une manière amovible dans un lecteur 21 d'une plate-forme d'accueil telle qu'un terminal d'accueil 2. La carte à puce 1 est de n'importe quel type connu de carte à puce à contact ou sans contact, et peut être une carte de paiement, une carte téléphonique, une carte additionnelle, un module d'identité d'abonné téléphonique amovible SIM (Subscriber Identity Module) , une carte de jeu, etc..
Le terminal d'accueil 2 peut être un ordinateur personnel PC ou un terminal bancaire ou un terminal point de vente, ou bien encore un terminal radiotéléphonique cellulaire mobile, ou un objet électronique portable tel qu'un assistant numérique personnel PDA (Personal Digital Assistant) ou un porte-monnaie électronique.
Le microcontrôleur dans la carte à puce 1, en tant que dispositif de traitement de données, comprend un microprocesseur 3, une mémoire non réinscriptible 4 du type ROM, une mémoire non volatile 5 de type EEPROM et une mémoire à accès aléatoire 6 de type RAM. Tous les composants 3 à 6 dans la carte à puce 1 sont reliés par un bus 7 interne à la carte et une interface de communication reliée au lecteur 21 dans le terminal d'accueil 2 à travers une liaison à contact ou sans contact LI .
Des espaces 40 et 41 de la mémoire 4 contiennent respectivement des instructions en code natif d'un système d'exploitation OS (Operating System) et en pseudo-code (bytecode) d'une machine virtuelle VM, en tant que moyen d'exécution virtuelle, sur laquelle s'appuie le système d'exploitation. Les pseudo-codes résultent de la compilation d'un programme en langage source de haut niveau du type orienté objet, tel que par exemple le langage Java Card. Par exemple un serveur (non représenté) comprenant un compilateur convertit le programme en langage source Java Card en un programme compilé en langage intermédiaire, c'est- à-dire en pseudo-codes qui sont des mots d'instruction formés par des octets, appelés "bytecodes", qui sont prêts à être exécutés par la machine virtuelle VM, en tant qu'interpréteur dans la carte à puce 1. Le programme compilé constitue une application AP, dite applet, téléchargée dans la carte à puce au sens de l'invention. La mémoire 4 comprend également au moins des applications d' authentification et de communication internes à la carte. Des espaces 50 et 51 de la mémoire non volatile 5 contiennent respectivement des données liées au système d'exploitation OS et accessibles par codes natifs et des données liées à la machine virtuelle VM et accessibles par pseudo-codes, ainsi que les pseudo-codes et les données d'applications téléchargées dans la carte. La mémoire 5 contient également des données personnelles liées au possesseur de la carte à puce.
La mémoire 6 de type RAM contient essentiellement des données échangées avec le monde extérieur à la carte à puce 1, notamment avec le terminal d'accueil TE.
La mémoire 6 comprend notamment un espace prédéterminé de taille fixe pour recevoir une ou des applications téléchargées AP, telles que des applets, ou des portions d'application, depuis un serveur à travers le terminal d'accueil 2 et la liaison LI pour être exécutées par la machine virtuelle VM. L'espace prédéterminé est divisé en trois espaces de mémoire 60, 61 et 62.
L'espace 60 sert principalement de mémoire tampon pour recevoir des données de machine, telles qu'une application téléchargée AP et la transformer selon l'invention en une application transformée qui est écrite dans l'espace de mémoire 51 de la mémoire 5 réservée aux données de la machine virtuelle VM.
Les deux autres espaces de mémoire 61 et 62 sont réservés à des premières parties de méthodes invoquées dans des applications comprenant des variables locales VL et à des deuxièmes parties ayant des tailles variables et comprenant des opérandes OP des méthodes invoquées. L'invocation d'une méthode sur le dessus de la pile ainsi constituée dans la mémoire 6 sous le contrôle du processeur 3 provoque l'empilement d'un cadre ("frame") respectif sur le dessus de la pile qui contient les autres cadres de méthode . Les méthodes s ' invoquent les unes les autres, la méthode précédente invoquant la méthode suivante et la méthode suivante ne pouvant que retourner à la méthode précédente, en dépilant et écartant la méthode du dessus de la pile . Ainsi seulement la méthode au-dessus de la pile est active. La largeur de la pile est par exemple égale à un octet, soit égale à la longueur d'un pseudo-code. Selon la technique antérieure, une ou plusieurs variables locales VL dans l'espace de mémoire 61 sont déclarées lors de 1 ' implémentation d'une méthode et avant l'exécution de celle-ci. Les variables locales servent à l'exécution de la méthode, leur nombre n'étant pas modifié mais leurs valeurs pouvant être modifiées au cours de l'exécution de la méthode. Comme on le verra dans la suite, à titre d'exemple, une variable locale peut être une référence à un objet dont la méthode est appelée afin d'accéder à cet objet dans la machine virtuelle VM, ou bien des paramètres de la méthode ou d'autres variables locales .
Egalement selon la technique antérieure, des opérandes dans l'espace de mémoire 62 sont des valeurs utilisées par la machine virtuelle VM pour exécuter des prochaines opérations et en particulier utilisées comme argument de l'appel de la méthode invoquée. Des opérandes d'une méthode peuvent devenir des variables locales de la méthode suivante lors de 1 ' implémentation de la méthode suivante, et inversement le résultat d'une méthode peut devenir un opérande de la méthode immédiatement précédente lors du retour à celle-ci.
Une application (applet) est sous la forme de programmes compilés et structurés en plusieurs composants applicatifs logiciels CP comprenant chacun une suite d'octets (bytecodes) .
Chaque octet supporte un code opération (opcode) constituant une instruction IN proprement dite, ou bien l'un des paramètres PA d'une instruction appelés opérandes. Une instruction proprement dite est ainsi composée d'un octet d'instruction IN (opcode) qui est éventuellement suivi d'un ou de plusieurs octets de paramètre PA.
L'application à télécharger à laquelle on se référera dans la suite à titre d'exemple est sous la forme d'un fichier compilé du type cap. file et comporte notamment un composant de méthode CP1 qui contient toutes les méthodes de l'application à télécharger AP. Chaque méthode a une longueur fixe et comprend plusieurs groupes consécutifs ayant chacun un octet d'instruction IN et un nombre prédéterminé d'octets de paramètre PA. Un autre composant CP2 de l'application AP peut être un composant de champ statique qui contient tous les champs statiques des classes de l'application. Un champ statique est un champ qui appartient à une classe indépendamment de toute instance éventuelle et n'est pas une instance d'un objet de la classe et est ainsi partagée par toutes les instances de la classe. Un champ statique est comme un attribut associé à tous les objets d'une classe.
Comme montré également à la figure 1, la carte à puce 1 comprend en outre, selon l'invention, un générateur de nombres aléatoires 30 et deux transformateurs logiques 42 et 43.
Selon la réalisation illustrée, le générateur 30 est implémentée matériellement dans ou en liaison avec le microprocesseur 3 de la carte à puce. Il échange des requêtes et des réponses à travers le bus 7 avec la machine virtuelle VM dans l'espace de mémoire 40 afin de générer des nombres aléatoires NA. Par exemple, le générateur 30 associe un nombre aléatoire à un composant applicatif prédéterminé dans l'application AP lors du chargement de celle-ci, ou bien à des données notamment pour la création d'objet, comme on le verra dans la suite. Selon une autre réalisation, le générateur de nombres aléatoires est inclus sous forme de logiciel dans la machine virtuelle VM, c'est-à-dire dans l'espace de mémoire 40.
Chaque fois que le générateur de nombres aléatoires 30 génère un nombre aléatoire NA, le nombre aléatoire généré NA est écrit dans un registre RG inclus dans l'espace de données de machine 60 dans la mémoire RAM 6, sous la commande de la machine virtuelle VM. La machine virtuelle fait correspondre la valeur du pointeur dans la mémoire 6 au niveau du registre RG à un identificateur ID inclus dans un entête du composant CP auquel est associé le nombre aléatoire NA. La correspondance entre l'identificateur ID et le registre RG est écrite dans l'espace de mémoire 51 alloué à la machine virtuelle VM dans la mémoire EEPROM 5.
Les transformateurs 42 et 43 sont implémentés préalablement sous forme logiciels dans l'espace de mémoire 41 de la mémoire ROM 4 et sont ainsi inclus dans la machine virtuelle VM.
Le premier transformateur 42 transforme un composant applicatif prédéterminé CP1 en un composant transformé CPT1 = FT(CP1, NA1) résultant de l'application du composant prédéterminé CP1 et d'un nombre aléatoire NA1 qui lui est associé à une fonction de transformation FT. Une telle transformation est effectuée par exemple octet par octet sur tous les octets OC1 du composant prédéterminé CP1 lors du chargement de celui-ci dans l'espace de mémoire de données de machine 60 dans la mémoire RAM 6 ou sur chaque opérande lors de l'écriture d'un opérande, tel qu'une référence d'objet REF, dans l'espace d'opérande 62 lors de la création d'un objet. Inversement, lorsqu'une méthode doit être exécutée ou lorsqu'un opérande d'un objet doit être
-1 lu dans l'espace 62, une transformation FT réciproque de la transformation FT et incluse dans le transformateur 43 transforme des octets transformés OCTl dans une méthode de composant transformé, ou l'opérande transformé, tel que la référence d'objet transformée REFT, en les octets initiaux OC =
FT (OCT, NA1) du composant CP ou en la référence REF
-1 FT (REFT, NAD) par application des octets transformés OCT ou de la référence transformée REFT et du nombre aléatoire associé NA1, NAD à la fonction réciproque FT
Selon une réalisation préférée, la fonction de transformation FT est la fonction OU Exclusif (XOR) et par conséquent la fonction réciproque correspondante FT est également la fonction OU
Exclusif.
Selon d'autres variantes, bien d'autres fonctions de transformation logiques réversibles FT peuvent être choisies pour la mise en œuvre de l'invention. Par exemple, la fonction FT est la multiplication d'un octet et d'un nombre aléatoire et
-1 la fonction FT est la division ; ou la fonction FT est l'addition d'un octet et d'un nombre aléatoire et la fonction FT est la soustraction ; ou bien la fonction FT est un décalage d'un nombre de bits vers un côté, à droite ou à gauche, dans un octet OC, le nombre déterminant le décalage étant égal à un nombre aléatoire NA inférieur au nombre de bits de l'octet, et la fonction réciproque FT est un décalage à gauche ou à droite du nombre de bits NA dans l'octet transformé OCT.
Plus généralement, les transformateurs 42 et 43 peuvent traiter des mots d'instruction de longueur constante à plusieurs octets à transformer, au lieu simplement d'octets, par exemple correspondant à des instructions complètes.
En référence maintenant à la figure 2, le téléchargement d'une application AP dans la carte à puce 1 comprend essentiellement des étapes Cl à C8. Classiquement, l'application AP comportant plusieurs composants logiciels CP est écrite progressivement dans un registre RG1 de l'espace de mémoire de données de machine 60 dans la mémoire RAM 6. Les étapes suivantes C2 à C7 sont effectuées progressivement au fur et à mesure du téléchargement de l'application AP jusqu'au transfert d'un composant transformé de celle-ci de la mémoire RAM 6 vers la mémoire EEPROM 5 à l'étape C7.
Il est supposé que la transformation selon l'invention n'est appliquée qu'à au moins un composant prédéterminé CPl dans l'application à télécharger AP désigné par un identificateur ID1 dans 1' en-tête du composant CPl. La machine virtuelle VM détecte les identificateurs ID au début de chaque composant CP de l'application AP à l'étape C2 afin de déclencher, comme indiqué à l'étape C3 , le générateur de nombres aléatoires 30 lorsque la machine virtuelle a détecté l'identificateur ID1 du composant CPl. A l'étape C4, le générateur 30 génère un nombre aléatoire NA1 qui est écrit dans un registre RG2 dans l'espace 60 de la mémoire ROM 6 et la machine virtuelle VM associe l'identificateur ID1 à une valeur de pointeur liée au registre RG2 en écrivant cette correspondance dans l'espace 51.
A 1 ' étape C5 , pour chaque octet OCl dans le composant CPl en cours de chargement, la machine virtuelle VM écrit l'octet OCl dans un registre tampon RG3 de l'espace de mémoire 60, le transformateur 42 applique l'octet OCl lu dans le registre RG3 et le nombre aléatoire NA1 lu dans le registre RG2 à la fonction de transformation FT, telle que la fonction OU Exclusif, et écrit le résultat OCTl≈FT (0C1,NA1) dans un registre RG4 de l'espace 60, et finalement la machine virtuelle VM remplace l'octet OCl dans le registre RG1 par l'octet transformé correspondant OCTl lu dans le registre RG4. Lorsque tous les octets OCl ont été transformés en octets OCTl, le registre RG1 contient le composant transformé CPT1=FT (CP1,NA1) , comme indiqué à l'étape C6. Le composant transformé CPT1 est ensuite transféré du registre RG1 dans l'espace 51 de la mémoire EEPROM 2.
Les étapes C2 à C7 sont répétées pour tout autre composant CP2 à transformer de l'application téléchargée AP. Le générateur 30 génère un nombre aléatoire NA2 qui l'associe au composant CP2 et l'écrit dans un autre registre dans l'espace de mémoire 60 afin de transformer chaque octet OC2 du composant CP2 en un octet transformé OCT2=FT(OC2,NA2) . Par exemple le composant CP2 est un composant de champ statique qui contient des champs statiques des classes de l'application AP .
En variante, au lieu d'appliquer la fonction de transformation FT à un octet, la fonction de transformation est appliquée à un nombre prédéterminé d'octets. Par exemple dans le composant CPl si toutes les instructions comprennent chacune un octet d'instruction IN suivi de deux octets de paramètres PA, chaque mot Ml= (IN, PA, PA) dans le composant CPl est transformé en un mot transformé MT1=FT (Ml,NAl) résultant de l'application du mot Ml et du nombre aléatoire NAl associé au composant CPl à la fonction de transformation FT.
Ainsi, la machine virtuelle VM charge le composant CPl, CP2 dans la carte à puce 1 en le masquant aléatoirement. En variante, lorsque l'application ou un composant de celle-ci a une taille relativement grande et ne peut être entièrement chargé dans la mémoire RAM, l'application est découpée en portions de taille constante, comme des paquets. Les étapes de chargement C4 à C7 sont relatives à chaque portion de manière à transformer successivement les portions de l'application. Lorsqu'une portion constitue une transition entre deux composants concaténés, chaque partie de la portion à la fin ou au début de composant est reconnue et traitée séparément par les étapes C4 à C7. Chaque portion est chargée et transformée et finalement transférée dans l'espace 51 de la mémoire EEPROM 5, avant de télécharger la portion suivante dans la mémoire RAM 6.
Selon l'invention, la création d'un objet par exemple au cours de l'exécution d'instructions dans une application interne, comme montré à la figure 3, engendre la transformation de données liées à la création de l'objet, notamment la transformation au moins d'une référence REF à l'objet créé en une référence transformée REFT sans nécessiter la transformation réciproque de la référence transformée REFT. Dans la figure 3, la première instruction "new" dans un octet de code opération (opcode) suivi de deux octets de paramètre "indexbyte" est d'abord exécutée pour créer un objet OB à une étape 02 selon l'algorithme montré à la figure 4. Préalablement à une étape 01, si aucun nombre aléatoire n'a été associé à une donnée, la machine virtuelle VM déclenche la génération d'un nombre aléatoire NAD dans le générateur 30 afin de l'écrire dans un registre RGD inclus dans l'espace de données de machine 51 de la mémoire EEPROM 5. Plus généralement selon cette réalisation, chaque fois qu'une donnée est écrite dans l'espace de mémoire RAM 61 ou 62 par la machine virtuelle VM, le nombre aléatoire NAD sert à transformer cette donnée.
En revenant à l'étape 02, les paramètres associés à l'instruction "new" servent à réserver la place nécessaire dans la mémoire 5 à l'objet OB créé par la machine virtuelle VM et à trouver toutes les informations de l'objet à créer. Les paramètres représentent un index qui permettent de retrouver des informations dans une table contenue dans le champ "constant_pool" contenu dans la machine virtuelle. Le constructeur d'objet dans la machine virtuelle retourne une référence REF qui fait office d'adresse du descripteur de l'objet créé.
Selon l'invention, la référence REF est transformée en une référence REFT qui est écrite sur le dessus de la pile de l'espace d'opérande 62 dans la mémoire RAM 6. Ainsi à l'étape suivante 03, la machine virtuelle VM applique la référence REF de l'objet créé et le nombre aléatoire NAD associé aux données à la fonction de transformation FT dans le transformateur 42 afin de produire la référence transformée REFT = FT(REF, NAD) . A titre d'exemple, les étapes suivantes 04, 05 et 06 concernent des manipulations de la référence transformée REFT, et non de la référence REF, dans la mémoire RAM 6 par la machine virtuelle MV. A l'étape 04, l'instruction suivante "dup" duplique la référence transformée REFT dans 1 ' espace de mémoire 62 en ajoutant une copie de la référence REFT sur la pile d'opérandes. Cette duplication est relative à la création d'un autre objet identique à l'objet OB qui vient d'être créé dans la même classe. A l'étape suivante 05, l'instruction "invokespecial" ayant deux paramètres comme montré à la figure 3 appelle le constructeur de l'objet créé OB afin d'associer la référence transformée REFT à l'objet créé en interne dans la machine virtuelle VM. Puis l'instruction "astore" à l'étape 06 transfère la référence transformée REFT restante de l'espace de mémoire d'opérande 62 dans l'espace de mémoire de variable locale 61 dans la mémoire RAM 6 afin de manipuler l'objet, par exemple pour appeler une méthode applicable à cet objet.
Ainsi selon l'invention, toute référence REF à un objet est mémorisée sous sa forme transformée REFT dépendant du nombre aléatoire NAD dans la mémoire RAM 6. Plus généralement, cette transformation est applicable à tous les champs de l'objet et à toutes les données .
En variante, le générateur de nombres aléatoires 30 génère des nombres aléatoires respectivement associés à des types primitifs de données. Par exemple, lors de la création d'un objet, la machine virtuelle VM applique l'une ou plusieurs des transformations suivantes à des données INT de type entier, CHAR de type caractère, BOOL de type booléen (vrai/faux : "true/faise" ) , REF du type référence et D pour tous les autres types de données (float, double, etc..) :
INTT = FT (INT,NAl) , CHART = FT (CHAR,NAC), BOOLT = FT (BOOL,NAB),
REFT = FT (REF,NAR) , DT = FT (D,NAD) . Dans ces relations, les données transformées INTT, CHART, BOOLT, REFT et DT résultent respectivement de transformations FT dans le transformateur 42 par l'application de la donnée initiale correspondante et d'un nombre aléatoire respectif NAl, NAC, NAB, NAR et NAD. Ainsi chaque fois qu'une application est instanciée, chaque donnée primitive INT, CHAR, BOOL, REF, D et le nombre aléatoire associé NAl, NAC, NAB, NAR, NAD sont appliqués par le transformateur 42 à la fonction de transformation FT afin d'écrire une donnée transformée INTT, CHART, BOOLT, REFT, DT dans la mémoire RAM 6. Ceci contribue à remédier à des attaques qui tentent de faire exécuter des opérations indésirables sur des données de types primitifs différents ; l'attaquant ne peut pas prédire comment une donnée va être enregistrée ce qui l'empêche de réaliser son attaque. Par exemple, l'addition de deux références non transformées dans l'espace 62 selon la technique antérieure permet d'accéder à une donnée notamment sensible. Selon l'invention, l'addition de deux références transformées donne un résultat qui est complètement différent de l'addition des deux références initiales non transformées et qui a priori est totalement aléatoire. Comme les instructions sont également typées dans la machine virtuelle, une tentative d'addition par exemple du type entier de deux références transformées REFT accentuera encore la différence entre le résultat obtenu et la somme des deux références initiales par l'opérateur addition de type référence.
On se référera ci-après pour l'exécution d'une méthode de l'application téléchargée AP par exemple à des données INT de type entier associées au nombre aléatoire NAl écrit initialement dans le registre RGI de l'espace 51, tout en sachant que les données manipulées peuvent être n'importe quelles données de type primitif CHAR, BOOL, REF et D et le nombre aléatoire NAl peut être le nombre aléatoire respectif NAC, NAB, NAR et NAD.
En référence maintenant aux figures 5 et 6, l'exécution de l'application téléchargée AP dans la carte à puce Cl est décrite par exemple pour une partie du composant applicatif CPl relative à une méthode comprenant trois instructions dans le composant CPl dont les octets ont été transformés en fonction du nombre aléatoire NAl à l'étape C5 (figure 2) . Selon la figure 5, la méthode de l'application stockée dans l'espace de mémoire 51 comprend six octets transformés OCT. Les deux premiers octets transformés contiennent le code opération transformé et un paramètre d'une instruction transformée correspondant à l'instruction de chargement "iload" de type entier relative à une première variable locale VL1 enregistrée sous la forme transformée VLT1 = FT(VL1,NAI) dans l'espace de mémoire de variable locale 61. De même les troisième et quatrième octets transformés OCT dans la méthode montrée à la figure 5 correspondent à une instruction de chargement "iload"2 de type entier relative à une deuxième variable VL2 enregistrée sous la forme transformée VLT2=FT(VL2,NAI) dans l'espace de mémoire 61. Le cinquième octet de la méthode est un octet transformé OCT d'une instruction "iadd" désignant une addition des deux variables VL1 et VL2 de type entier.
Comme montré à la figure 6, l'exécution de la méthode d'addition à cinq octets transformés OCT montrée à la figure 5, comprend essentiellement des étapes El à E10.
Tout d'abord pour exécuter les deux premières instructions de chargement, la machine virtuelle VM lit le nombre aléatoire NAl dans le registre RG2 de l'espace de mémoire 60, à l'étape El, le nombre aléatoire NAl ayant été produit initialement par le générateur 30 lors du chargement de l'application AP.
A l'étape E2 , chacun des octets transformés de l'instruction "iload" 1 est appliqué avec le nombre
-1 aléatoire NAl à la fonction réciproque FT dans le transformateur 43 qui produit l'instruction initiale
"iload 1". La machine virtuelle VM exécute alors l'instruction "iload 1" en chargeant la variable transformée VLT1 = FT(VL1,NAI) au-dessus de la pile d'opérandes dans l'espace 62 de la mémoire RAM 6.
Puis l'instruction "iload 2" est traitée de la même manière aux étapes E4 et E5 que 1 ' instruction précédente "iload 1" aux étapes E2 et E3 d'abord en récupérant l'instruction initiale "iload 2" dans le transformateur 43, puis en exécutant l'instruction "iload 2" afin de transférer la variable transformée VLT2 = FT(VL2,NAD) au-dessus de la variable transformée précédente VLT1 dans la pile de l'espace 62.
L'étape E6 est analogue aux étapes précédentes E2 et E4 afin de récupérer la troisième instruction iadd en appliquant le cinquième octet transformé dans la méthode montrée à la figure 5 et le nombre aléatoire NAl à la fonction réciproque FT dans le transformateur 43.
Puisque l'opération d'addition iadd ne peut être exécutée que sur les variables locales initiales, les deux variables locales à additionner VLl et VL2 sont récupérées d'abord en lisant le nombre aléatoire NAl dans le registre RGI de l'espace de mémoire 51, ou en variante, le nombre aléatoire NAD associé à tous les types primitifs de données dans le registre RGD de l'espace de mémoire 51. La machine virtuelle lit ensuite également les variables locales transformées VLT2 et VLT1 au-dessus de la pile dans l'espace 62 et à l'étape E8 les applique chacune à la fonction réciproque FT -1 dans le transformateur 43 afin de récupérer les variables locales initiales VLl et VL2 qui sont écrites dans deux registres de l'unité logique arithmétique dans la machine virtuelle VM. L'unité arithmétique exécute l'instruction "iadd" pour additionner les variables locales VLl et VL2 en une somme SOM à l'étape E9. Le transformateur 42 transforme la somme SOM en l'appliquant avec le nombre aléatoire NAl, ou en variante NAD, à la fonction de transformation FT dans le transformateur 42 qui produit la somme transformée SOMT à l'étape E10. La somme transformée SOMT est finalement positionnée au-dessus de la pile dans l'espace de mémoire 62 de la mémoire RAM 6.

Claims

REVENDICATIONS
1 - Dispositif de traitement de données (1) comprenant un moyen de mémorisation (6) pour mémoriser au moins une application téléchargée (AP) , initialement compilée en un langage intermédiaire, composée de plusieurs composants applicatifs (CPl) contenant chacun un identificateur (ID1) et des mots d'instruction (OCl), et un moyen d'exécution virtuel en langage intermédiaire (VM, 4, 5) , caractérisé en ce qu'il comprend :
- un moyen générateur de nombres aléatoires (30) pour associer un nombre aléatoire (NAl) à un composant applicatif prédéterminé (CPl) de l'application téléchargée (AP) ,
- un premier moyen transformateur (42) inclus dans le moyen d'exécution virtuel pour appliquer chacun des mots d'instruction (OCl) dans le composant applicatif prédéterminé (CPl) et le nombre aléatoire associé (NAl) à une fonction de transformation (FT) afin de mémoriser des mots d'instruction transformés (OCTl) lors du téléchargement du composant applicatif prédéterminé, et
- un deuxième moyen transformateur (43) inclus dans le moyen d'exécution virtuel pour appliquer chacun des mots d'instruction transformés (OCTl) d'une partie du composant applicatif prédéterminé
(CPl) et le nombre aléatoire associé (NAl) à la
-1 fonction réciproque (FT ) de la fonction de transformation (FT) afin de récupérer les mots d'instruction (OCl) composant ladite partie du composant applicatif prédéterminé pour exécuter ladite partie de composant ainsi récupérée. 2 - Dispositif conforme à la revendication 1, dans lequel les mots d'instruction (OCl) sont des octets de code opération (IN) et des octets de paramètre (PA) .
3 - Dispositif conforme à la revendication 1, dans lequel chaque mot d'instruction a une longueur constante et correspond à une instruction complète.
4 - Dispositif conforme à l'une quelconque des revendications 1 à 3, comprenant un deuxième moyen de mémorisation (5) pour mémoriser l'application téléchargée (AP) mais comportant le composant applicatif prédéterminé avec des mots d'instruction transformés (OCTl) .
5 - Dispositif conforme à l'une quelconque des revendications 1 à 4, dans lequel le moyen générateur
(30) génère un nombre aléatoire (NAD) produit par le moyen d'exécution virtuel (VM) , et le premier moyen transformateur (42) applique chaque donnée (REF) et le nombre aléatoire associé (NAD) à la fonction de transformation (FT) afin d'écrire une donnée transformée (REFT) dans le moyen de mémorisation (6) lorsque la donnée est produite par le moyen d'exécution virtuel (VM) .
6 - Dispositif conforme à l'une quelconque des revendications 1 à 5, dans lequel le moyen générateur (30) génère des nombres aléatoires respectivement associés à des types primitifs de données, et le premier moyen transformateur (42) applique chaque donnée produite par le moyen d'exécution virtuel (VM) et le nombre aléatoire associé au type primitif de la donnée à la fonction de transformation (FT) afin d'écrire l'autre donnée transformée dans le moyen de mémorisation (6) lorsque la donnée est produite par le moyen d'exécution virtuel (VM) .
7 - Dispositif conforme à l'une quelconque des revendications 1 à 6, dans lequel le moyen générateur (30) associe des nombres aléatoires (NAl) respectivement à des identificateurs (ID1) de types de composant différents (CPl) afin que les mots d'instruction dans chaque composant soient appliqués à la fonction de transformation (FT) avec le nombre aléatoire associé au composant .
8 - Dispositif conforme à l'une quelconque des revendications 1 à 7, dans lequel la fonction de
-1 transformation (FT) et la fonction réciproque (FT ) sont des fonctions OU Exclusif.
9 - Dispositif conforme à l'une quelconque des revendications 1 à 8, dans lequel le moyen générateur de nombres aléatoires (30) est inclus dans ou en liaison avec un processeur (3) dans le dispositif.
10 - Dispositif conforme à l'une quelconque des revendications 1 à 8, dans lequel le moyen générateur de nombres aléatoires est inclus dans le moyen d'exécution virtuel (VM) .
11 - Dispositif conforme à l'une quelconque des revendications 1 à 10, dans lequel le moyen de mémorisation est une mémoire à accès aléatoire (6) contenant des données échangées avec le monde extérieur au dispositif (1) . 12 - Dispositif conforme à l'une quelconque des revendications 1 à 11, du type objet électronique portable tel que carte à puce (1) .
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Families Citing this family (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4744106B2 (ja) * 2003-08-06 2011-08-10 パナソニック株式会社 セキュアデバイス、情報処理端末、通信システム及び通信方法
JP2006119901A (ja) * 2004-10-21 2006-05-11 Toshiba Corp 携帯可能電子装置および携帯可能電子装置のアプリケーション更新方法
FR2881007B1 (fr) * 2005-01-19 2007-02-23 Gemplus Sa Etablissement d'une communication entre dispositifs sans contact
JP3944216B2 (ja) * 2005-03-11 2007-07-11 株式会社エヌ・ティ・ティ・ドコモ 認証装置、携帯端末、及び、認証方法
JP4575350B2 (ja) * 2006-02-14 2010-11-04 レノボ・シンガポール・プライベート・リミテッド コンピューター・システム内で悪意あるソフトウェアの実行を防止するための方法
GB0621656D0 (en) * 2006-10-31 2006-12-06 Hewlett Packard Development Co Data file transformation
JP5041980B2 (ja) * 2007-11-16 2012-10-03 ルネサスエレクトロニクス株式会社 データ処理回路及び通信携帯端末装置
US8762736B1 (en) * 2008-04-04 2014-06-24 Massachusetts Institute Of Technology One-time programs
EP2354128A1 (fr) 2010-02-10 2011-08-10 Sandoz Ag Procédé pour la préparation de rivaroxaban
JP2015032201A (ja) * 2013-08-05 2015-02-16 大日本印刷株式会社 情報記憶媒体、バイトコード実行処理プログラム、及びバイトコード実行方法
JP6248518B2 (ja) * 2013-10-01 2017-12-20 大日本印刷株式会社 情報記憶媒体、情報書き込み方法、及び書き込み処理プログラム
JP6203028B2 (ja) * 2013-12-13 2017-09-27 Kddi株式会社 疑似乱数生成装置及び方法、並びにプログラム難読化装置及び方法
WO2018079554A1 (fr) * 2016-10-24 2018-05-03 株式会社アドバンス Système de vérification de propriétaire
FR3059119B1 (fr) * 2016-11-21 2018-11-23 Safran Identity & Security Procede de protection d'un dispositif electronique executant un programme contre des attaques par injection de faute et par confusion de type.

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19629856A1 (de) * 1996-07-24 1998-01-29 Ibm Verfahren und System zum sicheren Übertragen und Speichern von schützbaren Informationen
US6357665B1 (en) * 1998-01-22 2002-03-19 Mondex International Limited Configuration of IC card
EP1050028A1 (fr) * 1998-01-22 2000-11-08 Mondex International Limited Codelets
ATE333685T1 (de) * 1998-02-06 2006-08-15 Mondex Int Ltd Chipkartenkonfiguration
EP0949595A3 (fr) * 1998-03-30 2001-09-26 Citicorp Development Center, Inc. Méthode et système pour la gestion des applications pour une carte à puce multifonctionnelle

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
See references of WO2004006088A2 *

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