FR2546646A1 - Systeme permettant au porteur d'une carte intelligente d'executer des transactions au moyen d'un terminal de transactions, terminal d'initialisation de cartes intelligentes et carte intelligente portative utilisables avec un tel systeme - Google Patents

Abstract

IL EST DECRIT UN SYSTEME DE PROTECTION POUR CARTES INTELLIGENTES. IL EST MEMORISE, DANS CHAQUE CARTE, UN CODE QUI EST LE CRYPTOGRAMME DE L'ENCHAINEMENT D'UN MOT DE PASSE SECRET D'UTILISATEUR ET D'UN TEXTE DE REFERENCE COMMUN. LE CRYPTOGRAMME EST FORME PAR UN TERMINAL D'INITIALISATION QUI UTILISE UNE CLE PRIVEE ASSOCIEE A UNE CLE PUBLIQUE D'UNE PAIRE DE CLES D'UN SYSTEME CRYPTOGRAPHIQUE A CLE PUBLIQUE. CHAQUE TERMINAL DE TRANSACTIONS AVEC LEQUEL UNE CARTE EST UTILISEE DECRYPTE LE CODE MEMORISE A L'AIDE DE LA CLE PUBLIQUE. UNE TRANSACTION N'EST EXECUTEE QUE SI LE CODE MEMORISE DONNE, AU DECRYPTAGE, LE MEME MOT DE PASSE D'UTILISATEUR QUI EST INTRODUIT PAR L'INTERMEDIAIRE D'UN CLAVIER, ET LE TEXTE DE REFERENCE COMMUN.

Description

La présente invention concerne l'utilisation de cartes intel-

ligences pour l'exécution de transactions au niveau de terminaux et, plus précisément, la prévention de l'usage frauduleux de ces cartes. Beaucoup d'efforts ont été faits, au cours de ces dernières annees, pour fournir aux usagers des cartes intelligentes, du germe "carte de crédit"; de telles cartes intelligentes comportent une mémoire et des moyens de traitement de l'information, ces derniers se présentant sous forme câblée ou, de préférence, sous la forme d'un microprocesseur à programme enregistré (bien que les recherches aient été orientées jusqu'ici vers des supports sous forme de cartes, il est bien entendu qu'une petite mémoire et un

microprocesseur peuvent être logés dans d'autres supports porta-

tifs, tels que stylos, clefs, etc; dans sa présente acception, le terme "carte intelligente" couvre tout support qui peut être porté commodément par l'usager et qui remplit les fonctions dont

il sera auestion ci-apres) Une bonne part des recherches concer-

nant les cartes intelligentes a été effectuée hors des Etats-Unis, et notamment en France, et un brevet antérieur qui en illustre le principe général est celui de Michel Ugon, n C 4 211 919, délivré

aux Etats-Unis le 8 juillet 1980 et intitulé "Support d'informa-

tion portatif, contenant un microprocesseur" Une carte intelligente typique pourrait comporter un numéro d'identification personnel, c'est-àdire un mot de passe secret, ainsi que le montant d'une somme en dol'ars (dans sa présente

acception, le terme "mot de passe" désigne, soit une suite de sym-

boles mémorisée, soit un ensemble de données numériques dérivées d'attributs physiologiques de l'utilisateur légitime de la carte, notamment de sa signature, d'un échantillon de sa voix ou de ses empreintes digitales) L'émetteur de la carte pourrait mémoriser au départ dans la carte une valeur représentant 500 dollars, sur paiement de cette somme par l'utilisateur Toutes les fois que la carte est utilisée dans une transaction d'achat, la valeur de la transaction est soustraite de la valeur qui reste sur la carte,

la nouvelle valeur représentant le crédit disponible par l'utili-

sateur Avant l'exécution de toute transaction, la carte est

-lacée dans un terminal et il est demandé à l'utilisateur d'in-

troduire son mot de passe (si le mot de passe est un dérivé d'at-

tributs physiologiques, "introduire son mot de passe" doit être compris comme signifiant la fourniture d'une signature, d'un échantfillon de voix, d'une empreinte digitale ou de tout autre échantillon physiologique à un dispositif analytique qui est prévu dans le terminal et qui produit le dérivé défini comme màt de passe) Si le terminal constate une concordance entre le mot de passe introduit par l'utilisateur et le mot de passe enregistré sur la carte, l'autorisation de la transaction est donnée (dans le cas d'un mot de passe dérivé d'attributs physiologiques, le

terme "concordance" doit être compris comme signifiant une ressem-

blance acceptable, plutôt que comme une coïncidence exacte) Pour un maximum de sécurité, la comparaison des mots de passe doit se faire dans la carte elle-même: le terminal transmet à la carte

le mot de passe introduit et le système logique de la carte com-

pare le mot de passe introduit au mot de passe enregistré, pour signaler au terminal si c'est le mot de passe correct qui a été introduit L'avantage de ne pas permettre que le mot de passe "auitte la carte" à des fins de comparaison dans le terminal est qu'il est ainsi impossible à un voleur d'identifier le mot de passe enregistré et, par conséquent, d'utiliser la carte Si la comparaison était effectuée dans le terminale toute personne ayant des connaissances de base en électronique pourrait avoir accès au mot de passe de la carte, une fois qu'il a été enregistré dans le terminal, et apprendre ainsi le mot de passe correct qui doit être

utilisé avec la carte.

Il est bien entendu que les transactions d'achat ne sont qu'un exemple de l'utilisation de cartes intelligentes Comme

on le sait, des cartes intelligentes peuvent être également uti-

liesées pour avoir accès à des banques de données, pour faire des réservations d'avion, pour décrypter au niveau d'un terminal des messages en réception qui ont été transmis sous forme chiffrée,

ainsi que pour de nombreuses autres applications Un usage nou-

veau d'une carte intelligente est décrit dans la demande de

brevet du même auteur, intitulés "Système électronique d'authen-

tification de documents" et déposée à la même date que la présen-

te, cette demande étant ici incluse à titre de référence De façon générale, le terme "transaction" couvre, dans sa présente acception, toute transaction effectuée par un terminal, lorsqu'une

carte intelligente d'usager y est inséree.

Un souci majeur, dans une telle utilisation de cartes intel-

ligentes à grande échelle, est le risque de fraudes auxquelles

elles peuvent se prêter Si l'on considère qu'une carte intelli-

gente peut permettre à son utilisateur de se procurer des centai-

nes et même des milliers de dollars de crédit, et même, dans le cas extrême, d'obtenir de fortes sommes en argent comptant ou en traveller's chèques négociables lorsqu'un terminal de transaction est conçu pour délivrer des espèces ou des traveller's chèques, on peut comprendre aisément que les terminaux de transactions à commande par cartes ne deviendront d'usage courant que s'il existe des moyenx de protection contre l'utilisation frauduleuse des cartes La présente invention a pour but général de fournir un tel systi;me de protection Il ezisle plusieurs genres différents de sécurité concernant

les certes i elligpntes, qu'il convient de distinguer entre eux.

Le pemier concerne la délivrance frauduleuse de cartes authenti-

ques Une carte authentique est une carte produite par un fabri-

cant autorise pour être livrée à un émetteur de cartes, ce dernier initiali ant ensuite les cartes, par exemple avec une valeur en dollars, puis les fournissant à des utilisateurs de carte Ici, le problème est que des cartes authentiques peuvent 8 tre interceptées au cours de leur transport entre le fabricant et l'émetteur de cartes, ou m 9 me être dérobées par des employés indélicats de l émetteur de carteso Des techniques ont été déjà mises au point pour la protection, contre la délivrance illégitime de cartes authentiques et un système de ce genre a été incorporé dans la forme de réalisation de l'invention qui sera décrite en détail ci-après à titre d illus-trationo Le second aspect de la sécurité concernant les cartes a

trait à l Vutilisation d'une carte dérobée par un voleur, situa-

tion qui sera probablement banale Conmme on l Va vu, -des systèmes de mots de passe secrets ont été imaginés dans l état antérieur de la technioue, pour se protéger contre l Vutilisation frauduleuse d unme carte dans un cas semblable (malheureusement, aucun moyen

n'a été trouvé pour venir à bout d'un criminel qui force un déten-

teur de carte à lui dévoiler le mot de passe Mais les crimes violents de ce genre se produisent beaucoup moins fréquemment que les tentatives d'utilisation d'une carte dérobéeo En outrse, il y a exactemernt autant de risques à porter sur soi des espèces qu'à porter -ue carte intelligente lorsqu'il se produit des crimes

violents de cette nature).

Le problème auquel on a été incapable d'apporter une solution

jusqu'à maintenant concerne le criminel qui possède des connais-

sances de base approfondies en électronique Un tel criminel pour-

rait effectivement fabriquer des cartes intelligentes et construi-

re par lui-même un terminal d' initialis-ation, normalement réservé

aux émetteurs de cartes I 1 pourrait alors initialiser effective-

ment des cartes qui pourraient être utilisées dans les terminaux de transactions d'un émetteur de cartes légitimeo Le problème est

aggravé par le fait qu'un criminel doté de connaissances en élec-

tronique n'a même pas besoin de se donner autant de malo

On peut s'attendre à ce que beaucoup de terminaux de transac-

tions seront sans surveillance, c'est-à-dire qu'un utilisateur de

carte sera en mesure d'effectuer une transaction dans un tel termi-

nal, sans que celui-ci soit surveillé par une personne employée par l'émetteur de cartes Beaucoup de terminaux ainsi exempts de surveillance sont déjà en place à l'heure actuelle, par exemple ceux oui permettent au détenteur d'une carte de banque de toucher

une somme en espèces pendant les heures de fermeture de la banque.

Il convient de rappeler que le système de protection de base, pro-

posé dans l'état antérieur de la technique, est l'introduction d'un mot de passe dans le terminal par l'utilisateur d'une carte et la comparaison de ce mot, dans la carte elle-même, avec le mot de passe mémorisé dans cette carte qui signale ensuite au terminal si les mots de passe concordent La sécurité peut être complètement battue en brèche par le simple expédient consistant

à insérer, dans le terminal, une carte construite spécialement.

Si le terminal est agencé de telle manière que les cartes d'uti-

lisateurs ne sont pas complètement absorbées et que le passage d'entrée n'est pas obturé, la carte peut n'être rien de plus qu'une plaquette de contacts (du format d'une carte) reliée par une série de fils à une "boîlte noire" électronique que le voleur porte sur lui Il n'est même pas nécessaire de se préoccuper de la mise en mémoire, dans la "boite noire", d'un mot de passe que le voleur doit évidemment connaître et qu'il introduit sur le clavier du terminal Tout ce que le voleur a à faire, c'est de délivrer au terminal, au moment opportun, un signal qui l'informe

que le mot de passe introduit concorde avec le mot de passe mémo-

risé sur la carte le terminal s'attend à recevoir une réponse par "oui" ou par "non" et le falsificateur électronicien doit simplement savoir comment fournir une réponse par "oui", au moment o le terminal attend le résultat de la comparaison des mots de passe N Taturellement, le problème est particulièrement sérieux dans le cas des terminaux sans surveillance, o personne n'est là pour seulement vérifier que ce qui est placé dans le terminal "a l'air" d'une carte authentique Dans le cas d'une carte de

retrait d'espèces par exemple, il va sans dire que la "boite noi-

re" du falsificateur signalera au terminal que l'utilisateur de

la carte dispose d'un crédit considérable.

Il a été proposé, dans l'état antérieur de la technique, un système pour parer à la fraude d'identification Ce système, qui est commercialisé sous la marque "Identikey", sera décrit en détail ci-après Sa faiblesse de base consiste en ce qu'il est fondé sur une transformation de code secrète qui est mémorisée dans chaque terminal de transactions Avec la prolifération des terminaux, il n'est pas difficile pour un falsificateur d'avoir accès à un terminal et de découvrir l'algorithme de la transfar- mation secrète Comme on le verra ci-après, une fois que le falsificateur a déterminé la transformation, il peut prouver son identité à la satisfaction du terminal et peut-être avoir ainsi accès à des privilèges et à des services, bien qu'il lui soit beaucoup plus difficile de présenter comme un utilisateur

légitime particulier.

D'après les principes de la présente invention, il est fourni un système de protection pour cartes intelligentes qui est basé

en partie sur les principes d'une nouvelle branche de la crypto-

graphie connue sous le nom de "cryptographie à clé publique" L'un des tout premiers travaux sur la question est celui de Diffie et Hellman, "New Directions In Cryptography"l, IEEE Transactions On Information Theory, novembre 1976 Un autre progrès important dans ce domaine a fait l'objet d'un article publié en 1977 par Rivest, Shamir et Adleman, intitulé n On Digital Signatures And Public-Key

Cryptosystems", MIT/LCS/TM-82 du Massachusetts Institute of Tech-

nology C'est peut-être dans le numéro d'août 1979 du Scientific American, dans un article d'Hellman intitulé "The Mathematics of Public-Key Cryptography", que l'on trouvera l'exposé le plus clair

de la question.

Un bref résumé de la cryptographie à clé publique est donné

ci-après, les détails n'étant pas nécessaires pour que l'on puis-

se comprendre la présente invention La cryptographie était essen-

tiellement axée sur la transmission d'un message d'un point à un autre Un système cryptographique à clé publique permet que le message soit chiffré au point A d'après une clé publique divulguée, qu'il soit transmis au point B et qu'il soit décrypté au point B d'après une clé privée secrète La clé permettant de décrypter le message n'est connue que du destinataire au point B Il n'y a aucun moyen efficace de déchiffrer un message sans la clé de dêccypag alors m'nme q-,ie l'on connaît la clé de chiffrage et

Lï msssage chiffre est inutilisable par quiconque eni prend con-

ieaxice Q iomtment D' aorès un développement intéressant de d Sde base, uti ilisation de certbains systèmes de crytga hi lpuiqepermet que le message soit authentifié au

-poijnt; l-en destinataire an point B ayant non seulement l'as Su-

rarios que le uw-:ssage est authentique, mais étant également dans iosibiitêde czréer des messages truqués, prétendument

ranmisdepi Dils le point A, qui pourraient être tenus pcour au-

, Th Zen-t G Ou S. Larsles principes de la présentle invention, l'émetteur de carwtes commenc a créer une paire de clés E et D de système cïît oapkque clé -oublique La clé secrète D est mémorisée dasuilemia dl:vinit 11 ialisation qui est gardé dans les locaux e 5 qd 2 èç 5 rretteur Lorsqu'une carte est initialisée, l'utilisateur chositun mot de passe qui est enjr:egistré dans la carte, comme dan Us l'Ia technique YMéiuriais un autre élément d'information

e 2 t également mémorisé dans la carte O Cette information se com-

pose de deuz suites enchaînées qui sont ch iffrées avec la clé secr te'-6 D Une patede la chaine est faite du mot de passe de 1 -ct il 1 S at eur St l'autre parti Je consiste en un texte de référence q 7 uiletut J dans tout le système O Dans le cas d'un' émetteur

dte certes e que l'American Zxpress Company, le texte de réfé-

rence poin-ait ef te tout simpl-emenlit -DRC If XRESS On supposera rmpleques l'utilisater choisit, comme mot de passe, uiisn la clé r-ecrète D, le terminal d' initiali-=

ain Mémorise dans la carte un cryptogramme de la suite enchal-

esles fois 'ela cartile est inr od-ite dns un terminal M dc t I o I Itn, e m'de -nasse est dem-andé 1 'uti 11 isateu O r et, I-*-L jac dans 1 'c aut éri-eur de l a technique, la transaction - î ov isé 'I;a i lai carte signale au terminal que le mot de nase ii luit cïcorde avec le mot de passe mémorisé dans la cact rumo Or 1 le-a, ce bas niveau de sécurité ne résiste pas T 5 è c _ ''u hàrn Par contre, on obtient une bien plus grande sécurité en exigeant qu'une épreuve supplémentaire en deux parties soit effectuée-par le terminal et la carte, sans autre intervention de l'utilisateur, Le terminal extrait de la carte la chamne d'information qui est le cryptogramme du mot de passe et du texte de référence enchaînés, par exemple le crypto- gramme de BIGSHOT 3 V 3 IRICAN EXPRESSO Le terminal décrypte la chaîi

ne à l'aide de la clé publique E qui est mémorisée dans le termi-

nalo Dans le cas d'une carte valide 2 il en résultera la suite en-

chaînée Bl CGHOT 3 AMERICAN EXPRESS Le terminal effectue alors deux comparaisonso La première partie de la suite encha née décryptée est comparée avec le mot de passe que l'utilisateur

introduit sur le clavier du terminal, et la partie texte de réfé-

rence de la suite décryptée est comparée avec le texte de réfé-

rence MERICAN EXPRESS qui est mémorisé dans le terminal Ce n'est que si les deux comparaisons sont couronnées de succès que

l'autorisation est donnée d'exécuter la transaction.

La protection contre les falsifications est basée sur l'im-

possibilité, pour le falsificateur, de créer à la fois un mot de passe et une suite chiffrée qui subissent avec succès cette épreuve ajourée On peut supposer qu'un falsificateur chevronné

ne sera pas long à apprendre le texte de référence qui est mémo-

risé dans chaque terminal de transactions I ne sera pas long non plus à apprendre la clé publique E, par exemple en démontant un terminal de transactions I Mais sans connaître la clé secrète De on ne voit pas comment un falsificateur pourrait trouver un

code qui, introduit dans le terminal à partir de sa carte falsi-

fiée, donnerait, au décryptage avec la clé publique mémorisée dans le terminal, une suite enchaînée se composant à la fois d'un mot de passe que ce falsificateur pourrait choisir et introduire dans le terminal et du texte prédéterminé MOERICAN EXPRE So Il est capital de comprendre pourquoi la suite mémorisée dans une carte doit être le cryptogramme d'un mot de passe particulier à chaque utilisateur et d'un texte de référence qui est commun à tous Supposons qu'il soit seulement exigé de mettre en mémoire, dans une carte, le cryptogramme d'un mot de passe choisi par l'utilisateur (en utilisant la clé privée secrète de l'émetteur de cartes) Dans un tel cas, le falsificateur, connaissant la clé publique utilisée par chaque terminal pour le décryptage, créerait un quelconque code arbitraire pour la suite chiffrée de sa carte et utiliserait la clé publique pour la transformer en ce qu'il définirait ensuite comme son mot de passe Il aurait simplement besoin alors d'utiliser le code arbitraire initial en tant que suite chiffrée, fournie par sa carte falsifiée au terminal, et le cryptogramme précédemment formé en tant que mot de passe qu'il introduirait sur le clavier Il n'y a absolument aucune sécurité

dans un tel système.

Supposons d'autre part qu'il soit exigé de mémoriser simple-

ment, sur chaque carte, la suite résultant du chiffrage du texte

de référence A Ni RIC Lk EXPRESS, à l'aide de la clé privée de l'émet-

teur de cartes Etant donné que le même texte de référence chiffré est extrait par le terminal de transactions pour chaque carte utilisée dans le système, il n'y aurait aucune difficulté pour le

falsificateur à apprendre quel code sa carte falsifiée doit four-

nir à un terminal quelconque pour que celui-ci le transforme par

décryptage en la suite A 3 RICAN FXPRESS.

La sécurité de la présente invention tient précisément à la mise en mémoire, dans la carte, du cryptogramme (au moyen de la

clée privée de 1 'émetteur) d'une combinaison d'un mot de passe par-

ticulier à l'utilisateur et d'un texte de référence commun Il ne

servira plus à rien au falsificateur de partir d'un code arbitrai-

re Ce code arbitraire (que la carte illicite du falsificateur fournirait au terminal) doit donner par déchiffrage deux suites,

dont l'une est le texte de référence prédéterminé AKRICAN EXPRESS.

Suivant les principes de cryptographie à clé publique et en suppo-

saut que les longueurs des suites sont judicieusement choisies, la probabilité est infime pour qu'un falsificateur choisisse un code arbitraire qui, déchiffré avec la clé publique, contienne une

sous-suite prédéterminée Au cas o cela arriverait, le falsifica-

teur pourrait examiner la combinaison décryptée du mot de passe et du texte de référence et voir quel mot de passe il aurait

ensuite à introduire dans tun terminal pour obtenir les deux con-

cordances au moment o sa carte falsifiée fournit au terminal le

code aléatoire qui a été essayé en premier lieu Mfais la probabi-

lité qu'un code choisi arbitrairement donne au décryptage une suite dont une partie est un texte de référence prédéterminé, est tellement négligeable que le système atteint un niveau élevé de

sécurité (une sécurité certainement suffisante pour des transac-

tions comnerciales) Le système est viable tant que le falsifica-

teur ne peut pas déterminer la clé privée D qui est le complément

de la clé publique E mémorisée dans chaque terminal de transactions.

Sans la clé privée, il n'existe aucune technique, de complexité acceptable du point de vue du calcul, qui spécifie un code qui, déchiffré avec la clé publique, donne une suite comportant un texte de référence prédéterminé en tant que sous-suite Même dans le cas o un certain code choisi arbitrairement donnerait au déchiffrage une suite qui contiendrait, en tant que l'une de ses parties, le texte de référence prédéterminé ÀMBRICAN EXPRESS, il faudrait que ce texte de référence prédéterminé figure en position correcte dans la combinaison décryptée totale du mot de passe et du texte de référence, et la probabilité que cela arrive est plus

faible encore que celle de deviner un code qui donnerait au déchif-

frage une suite complète contenant le texte de référence MIERICAN

EXPRESS dans une quelconque position arbitraire.

On notera que ce système d'authentification peut être utilisé par un grand nombre d'émetteurs de cartes Si chaque émetteur a sa propre paire de clés publique-secrète et son propre texte de référence, chaque carte portera le texte de référence ou une autre identification de l'émetteur et chaque terminal de transactions contiendra en mémoire la série complète de textes de référence

d'émetteurs acceptables et de clés publiques Pour plus de commo-

dité, la carte peut aussi porter la clé publique appropriée, bien

que cette clé, de même que le texte de référence, doive être compo-

sée comme un élément d'une série mémorisée dans le terminal En est même possible qu'une même carte soit utilisée en commun par plusieurs émetteurs, cette carte contenant plusieurs mots de code il chi'frés, correspondant chacun à un émetteur particulier et %eéiss 2 vt l'accès ' une valeur de crédit ou à une acceptabilité

oem(orisee dan S,me section particulière de la mémoire de la carte.

Une identification de chaque emetteur est nécessaire et, de même qme dans le cas d'une carte d'émetteur unique, le texte de réfé= à.'-s ce de 1 lémetteur peut remplir cette fonction Pour des raisons

cde ooz-Lodits, la csate peut aussi porter la clé publique de cha-

iec eretteur D D Lautres butse caractéristiques et avantages de la présente

inven icn apuaraitront à l examen de la description détaillée qui

suit, donnée en référence -au dessins ci-annexés.

La fig 1 représente les composants utilisés dans un système

complet suivant la presente invention.

La fig 4 2 montre la forme d'un terminal qui peut être utilisé

dans le systeme de la présente invention.

Les fig;o 3 L et 3 B illustrent respectivement une solution in-

sat isfaisante de le état antérieur de la technique pour le problème de 3 falsifications et la solution de la présente invention, offrant -an do ré élevé de sécurité O La fig O 4 représente symboliquement les détails d'une carte

intellige'Ge et d'un terminal d'initialisation, lors de l'utilisa-

tion cde ce dernier pour initialiser la carte.

La fig 5 représente symboliquement les détails d'une carte

intelligente et d'tn terminal de transactions, lors de l'utilisa-

ton de e Q dernier pour l'exécution d'une transaction sous le oontrole de la carte O La figo 6 est un organigramme qui représente l'opération

d'?i-icti;aisation dl une carte.

La fig 7 est un organigramme qui représente l'opération ds (ca tion d-ue transaction avec une carte intelligenteo

Aivan=t den venir a la description détaillée de la présente

invention, on présentera un bref résumé des principes de la crypto-

grap 7 ie à clé publique O Sous sa forme la plus simple et telle ou elle a été coniçue à l' origine pour la transmission de messages sur des canaux de commnunications, chaque utilisateur calcule ou se

vroit attribuer une paire de clés complémentaireso De façon géné-

rale, les deux clés sont désignées par les symboles E et D et elles sont utilisées toutes les deux pour régir des opérations sur des suites alphanumériques représentées sous forme de nombres O Dans le système connu de Rivest-Shamir-Adleman (RSA), les deux clés sont commutatives, en ce sens que si un texte original est chiffré avec la clé E, un traitement du texte chiffré sous le contrôle de la clé D aboutira au texte original, tandis que des chiffrages, d'abord avec la clé D, puis avec la clé E aboutissent

également au texte original La sécurité des systèmes à clé publi-

que tient à l'extrême difficulté du calcul pour trouver l'une des

clés à partir de l'autre.

Dans le cas usuel, un participant auquel des messages doivent être envoyés publie sa clé E dans un répertoire central Quiconque veut lui transmettre un message transforme ou chiffre celui-ci avec la clé E La clé D n'est connue que du participant qui est en mesure de décrypter tout message qui lui arrive à l'aide de cette cléo Par contre, toute autre personne qui aurait accès au message chiffré transmis le trouverait totalement inintelligible, car en l'absence de clé D, le message transmis ne peut pas être déchiffré Les symboles E et D sont généralement utilisés pour la raison que l'une des clé sert au chiffrage ("Encryption")en anglais) et l'autre pour le déchiffrage ("Decryption"), bien que leurs rôles puissent être intervertis, comme on l'a vu ci-dessuso La clé E est appelée "clé publique" parce qu'elle est publiée afin que le monde entier sache comment chiffrer des messages en vue de leur transmission secrète au détenteur de la paire de cléso La clé D

est la "clé privée", car elle-n'est connue que du détenteur parti-

culier de la paire de cléso Si le secret n'est pas une préoccupation, mais qu'à la place, le but recherché est l'authentification, le participant qui émet le message utilise sa clé privée pour le transformero C'est donc sa clé D, utilisée ordinairement pour le decryptage, qui sert pour authentifier (chiffrer) un message Le participant qui reçoit le message chiffré utilise la clé publique E de l'émetteur pour décrypter le message oui arrive, afin de le transformer en le texte original Pourvu que le message chiffré qui arrive soit maintenu à l'abri des indélicatesses, le participant en réception peut "vérifier" l'sathenticité du message reçu L'utilisation de la clé publique de l'émetteur pour décrypter le message qui arrive n'aboutit à un texte intelligible que si le message original a été chiffré avec la clé privée de l'émetteur Etant donné que l'émetteur est la seule personne qui a connaissance de sa clé privée, la réception et la conservation d'un message chiffré qu'il est possible de transformer en un texte intelligible en utilisant la clé publique de l'émetteur servent de preuve que

c'est vraiment lui qui a envoyé le message.

Alors que le chiffrage d'un message avec la clé publique du destinataire assure le secret et que le chiffrage d'un message avec la clé privée de l'envoyeur assure l'authenticité, il n'y a aucun moyen, dans le premiercas, de prouver qu'un message qui arrive est authentique et il n'y a aucun moyen, dans le second cas, d'assurer le secret Dans le premier cas, il n'y a aucun moyen,

polor le destinataire, de savoir si le participant de qui le messa-

ge est censé provenir l'a réellement émis, puisque le monde entier a accès à la clé publique du destinataire Dans le second cas,

étant donné que le monde entier connaît la clé publique de l'en-

voyeur, n'importe qui peut déchiffrer le message transmis s'il y

a accès La manière d'assurer à la fois le secret et l'authenti-

cité consiste, pour l'envoyeur, de chiffrer doublement le message avec sa clé privée et avec la clé publique du destinataire et, pour le destinataire, de déchiffrer doublement le message avec sa

clé privée et avec la clé publique de l'envoyeur Grâce à la pro-

priété de commutativité de chaque paire de clés, le message qui a subi un double déchiffrage sera le même que le texte original avant

le double chiffrage le secret est assuré par le fait que le desti-

na 2 aire est le seul à avoir sa clé privée qui est nécessaire pour un décryptage partiel L'authentification est assurée par le fait que, quoique le monde entier ait la clé publique de l'envoyeur, un message transmis qui neut donner au déchiffrage un texte ayant une signification n'a pu être chiffré aue par le détenteur de la clé

privée de l'envoyeur.

Etant donné qu'en fait, l'envoyeur peut utiliser sa clé privée D a des fins de chiffrage, sa clé publique E étant utilisée par un destinataire pour le décryptage, les symboles D et E ne désignent pas toujours forcément des clés de décryptage et de chiffrage respectivement L'une ou l'autre peut servir pour le

chiffrage et l'une ou l'autre peut être utilisée pour le décrypta-

ge Toutefois, ce sont les symboles qui ont été adoptés Ce qui est commun à toute paire de clés dans un "système cryptographique à clé publique", c'est que l'une des clés est publique (ou, tout

au moins, le détenteur de la paire de clés ne s'inquiète pas réel-

lement si elle devient publique) et que l'autre est privée; la

clé publique est ici appelée clé E et la clé privée est ici appe-

lée clé D Ce qui est également commun à tous ces systèmes cryp-

tographiques, c'est que ni l'une ni l'autre des clés ne peut être

déterminée à partir de l'autre.

Dans un système cryptographique à clé publique utilisant le

système RSA, un message à transmettre est d'abord élevé à la puis-

sance S Le message chiffré final est le message original élevé à la puissance S, modulo R C'est-à-dire qu'il n'est effectivement transmis que le reste après que le message original a été élevé à la puissance S et divisé à répétition par Ro Le nombre R peut avoir typiquement une longueur de 300 bits et la puissance

S a laquelle le message original est élevé a typiquement une lon-

gueur de 50 bits Naturellement, la longueur de chaque message doit être inférieure à la longueur de R, car le message chiffré doit avoir au moins autant de bits que le message original Les

nombres S et R constituent ensemble la clé publique de l'utilisa-

teur qui est publiée La clé privée comprend les nombres T et R Le message qui arrive est élevé à la puissance T, puis divisé à répétition par le nombre R, jusqu'à ce que le reste soit inférieur

a R Ce reste est le message décrypté.

L'utilisateur garde secret son code privé, le nombre T étant

la partie importante du secret, puisque le nombre R est connu.

Comme on l'a déjà vu, si la cryptographie à clé publique marche,

c'est parce qu'en possédant la clé S, il est pratiquement impos-

sibls de déterminer la clé To On trouvera, dans la littérature

pz 16 ct 6 ée, non seulement une description de la base de la crypto-

graphie à clé publique, mais aussi la manière par laquelle des

clse privées et publiques peuvent être créées par paires.

La fig 1 représente les composants de base d-un système

construlit suivant les principes de la présente invention Le numé-

ro 12 désigne une carte intelligente, dont un exemplaire est déli-

vré à chaque usager du système Les contacts permettant à un ter-

minal d'avoir accès à la carte sont indiqués symboliquement à l'angle supérieur gauche de l'enveloppe de la carte, ces contacts traversant l'enveloppe vers la mémoire et les circuits logiques et/ou le microprocesseur contenus à l'intérieur de l'enveloppe Le

terminal 10 a est le terminal d'initialisation, utilisé par l'émet-

teur de cartes; chaque carte d'utilisateur doit être initialisée avec, entre autres choses, un mot de passe d'utilisateuro Le numéro 10 b désigne un terminal de transactions qui peut s'r_ utilisée, après insertion d'une carte d'utilisateur, pour l'exécution d'une transaction Le numéro 13 a simplement trait la 1 manière dont la transaction est enregistrée L'enregistrement

peut être mémorisé sur place ou il peut être transmis ailleurs.

De mêmes il peut être imprimé ou même mémorisé dans la carte

d u îtilisateur.

La figo 2 montre la forme générale d'un terminal Ce terminal pe O Ui; être o soit le terminal d'initialisation 10 a de la fig 1, soit le terminal de transactions 10 b de la fig 1; la seule différence réside dans les détails du traitement qui y est effectué, comme on le ve-ea ci- aprèso Comme le montre la fig 22 le terminail comprend un diesiti d'affichage 14 pour la visualisation de messages et d'linrstruet-ions destiniées à l'utilisateur de la carte, une fente 16 da S laquelle une carte 12 est insérée et uan clavier 180 Le clavier se.t a la ao 1 is a l'introduction des informations nécessaires pour

la nransactfion et à celle d'un mot de passe d'utilisateur.

a fig 17 montre symboliquement comment la falsification de

cartes ou le "bernement" d'un terminal (et spécialement d'un termi-

nal sans survzeillance) sont empêchés d'après les principes de la présente invention Le système de l'invention doit 8 tre confronté à un système représentatif de l'état antérieur de la technique, illustré de façon semblable sur la fig 3 A, ce système de l'état

antérieur de la technique étant commercialisé sous le nom de mar-

aue "Identikey" et étant bien connu des spécialistes.

Le système "I Identikey" est actuellement utilisé dans le sec-

teur bancaire Un utilisateur choisit son propre mot de passe

secret et le garde en mémoire Il est également attribué, à l'uti-

lisateur, deux numéros supplémentaires, qui peuvent être enregis-

trés l'un et l'autre sur une carte d'identification son numéro

de compte et son numéro d'identification Ces deux derniers numé-

ros sont non secrets, non pas dans le sens qu'ils sont inscrits sur un registre public (bien que l'un d'eux ou l'un et l'autre peuvent être imprimés effectivement sur la carte de l'utilisateur), mais en ce sens qu'il n'est généralement pas possible d'éviter qu'au-moins

un guichetier de la banque prenne connaissance de ces deux numéros.

On doit donc admettre que les deux numéros sont non secrets.

Lorsque l'identité de l'utilisateur doit être établie pour qu'une transaction puisse être exécutée, le numéro de compte de l'utilisateur est introduit à partir de sa carte (ou manuellement) et l'utilisateur introduit son mot de passe dans le terminal à l'aide du clavier (à titre de mesure de sécurité à un premier niveau, le terminal peut transmettre le mot de passe à la carte et ce n'est qu'après que la carte a signalé au terminal qu'il y a une concordance des mots de passe, que le terminal a accès au nustro de compte sur la carte), Le terminal effectue alors une transformation non linéaire et effectivement irréversible sur la combinaison du numéro de compte et du mot de masse, et il produit un numéro d'identification de contrôle, Le numéro d'identification de l'utilisateur est également introduit dans le terminal, soit

par transfert à partir de la carte, soit-par introduction manuelle.

Ce n'est que si le numéro d'identification mémorisé sur la carte concorde avec le numéro d'identification de contrôle produit dans le terminal, que ce dernier donne l'autorisation d'exécution de

la transaction Le dessin montre que la comparaison des deux numé-

ros d'identification aboutit, soit à l'acceptation de la carte et à l'exécution de la transaction, soit au rejet de la carte (et, le cas échéant, à sa destruction et/ou à sa confiscation). Il est admis que la transformation F est irréversible, en ce sens que si le numéro d'identification d'un utilisateur est connu et si son numéro de compte est également connu, une connaissance de la tra nsformation F ne suffira pas pour permettre à un individu, même versé dans les mathématiques, de déterminer le mot de passe qui est associé à la carte Ainsi, un voleur par exemple, même s'il connait le numéro d'identification et le numéro de compte d'un utilisateur, ne sera pas en mesure de déterminer son mot de passe.

Toutefois, en supposant que l'usage des terminaux de transac-

tions soit largement répandu, le système manque de sécurité, car

il n'y a pas moyen d'éviter Aque la transformation F soit générale-

ment connue, Tout ce qu Yun falsificateur a à faire, c'est de choi-

sir un mot de passe arbitraire et un numéro de compte arbitraire et d'utiliser la transformation F sur ces numéros pour en déduire un numéro d'identification L peut alors introduire le numéro de compte arbitraire et le numéro d'identification qui en dérive dans un quelconque terminal pour établir son identité Naturellement, cela ne permet pas au falsificateur de se faire passer ind ment pour un individu particulier auquel des numéros de compte et d'identification ont déjà été attribués, Pour personnifier cet individu, le falsificateur doit créer un mot de passe en harmonie avec les numéros de compte et d'identification connus Certaines limitations du système rendent cette opération plus facile que d'inverser la fonction F, mais cela reste une tâche qui exige des

* calculs longs et compliqués Pour ces raisons, le système "Identi-

key" offre une sécurité acceptable dans des applications "en con-

nexion" avec l'ordinateur, dans lesquelles la série de numéros d'identification en vigueur est disponible à titre de référence, mais non dans des applications en autonome, dans lesquelles il

n'est pas possible de consulter une telle liste.

Dans le système de la présente invention illustré par la fig. 3 B, il est attribué, à l'utilisateur, un mot de passe secret

ainsi qu'un numéro d'identification non secret Ce numéro d'iden-

tification est le code, mémorisé sur la carte par le terminal d'in itialisation, c'est-à-dire la combinaison du mot de passe

secret, choisi par l'utilisateur, et du texte de référence ADIRI-

CAN BXPRISS, chiffrés ensemble au moyen de la clé privée de l'émetteur de cartes A l'aide de la clé publique E associée, qui est mémorisée dans le terminal, le numéro d'identification de

l'utilisateur est décrypté en deux suites, consistant respective-

ment en le mot de passe de l'utilisateur et en le texte AMERICAN x PBESS Le terminal demande à l'utilisateur d'introduire son mot de passe secret (là encore, des dispositions peuvent être prises pour que le terminal n'ait accès à la carte qu'après que le mot

de passe correct a été introduit, de même que dans l'état anté-

rieur de la technique) De terminal compare alors le mot de passe

introduit et le texte de référence MIRICAN EXPRESS d'usage uni-

versel avec les deux parties du numéro d'identification décrypté.

Ce n'est que si les deux parties concordent que le terminal passe

à l'exécution d'une transaction.

De même qu'il est admis qu'un falsificateur chevronné puisse connattre la transformation F de la fig 3 A, il est admis qu'il puisse connaitre la clé publique E de la fig 3 B, puisqu'il y a beaucoup de terminaux de transactions en service et qu'il est

relativement simple de prendre connaissance de la clé publique.

Supposons que le falsificateur essaie de faire, avec le système de la fig 3 B, quelque chose de comparable à ce qu'il peut faire

avec le système de la fig 3 A, à savoir choisir un numéro d'iden-

350 tification arbitraire, le décrypter en utilisant la clé publique E qu'il connaît, puis utiliser les résultats décryptés pour créer

une "boîte noire" ou une carte falsifiée qui soit capable de ber-

ner un terminal de transactions Un terminal ne peut être "berné" que si le décryptage aboutit à un mot de passe et au texte du message ANRICAN EXPRESS Au cas o un numéro d'identification choisi arbitrairement donne vraiment, après décryptage avec la clé pu 1 blique B, le texte du message -2 óERICA 1 EXPRESS en position

correcte (par exemple à la fin) et, en plus, une certaine combi-

nalson arbitraire de lettres et de chiffres, cette dernière com-

binaison serait le mot de passe que le falsificateur pourrait ensuite utiliser dans sa "boîte noires' ou en l'introduisant sur le clavier Mais il y aurait une probabilité infinitésimale pour que le choix arbitraire d'un numéro d'identification aboutisses au déciptage de celui-ci, au texte du message prédéterminé en

position correcte, accompagné d'une certaine combinaison arbi-

traire de caractères Ainsi, la connaissance de la clé publique E n'est pas suffisante pour permettre à un falsificateur de choisir uon numé-ro d'identification (la combinaison d'un mot de passe et du texte du message; MXRICAN EXPRESS, chiffrée par la clé secrète de l'émetteur de cartes) qui dorne lieu à une transaction O Le seul m e N possible de choisir un numéro d'identification qui donne, au décryptage avec la clé publique, une partie mot de passe et une partie etet du message prédéterminé, est d'utiliser la clé privée dans l'opération de chiffrage, et le falsificateur n'a aucune

posssibilité d'accès à la clé privée.

Il est essentiel que le résultat du décryptage comprenne à la fois une partie mot de passe et une partie texte de référence

pnrdétermino éSi le cryptogramme mémorisé sur la carte ne compre-

nait qutun mot de passe, le falsificateur pourrait choisir un rnu:ro d'identification arbitraire, le décrypter avec la clé publique B et utailiser le résultat en tant que mot de passe; la mise en mémoire du numéro d'identification choisi arbitrairement dans la "bolte noire" en vue de son utilisation dans un terminal en tant oue code chiffré sur une carte, aboutirait toujours à une comparaison couronnée de succès lors de l'introduction, par le falsificateur, du mot de passe déduit à l'aide de la clé publique B De mgme, si le code sur le carte ne comprenait rien de plus

que le texte du message EXPRI Ck N EXPRESS chiffré avec la clé pri-

vél D, tout ce que lé falsificateur aurait à faire, c'est de dé,terminer le même cryptogramme qui est mémorisé sur chaque carte et de l'utiliser dans sa "boite noire" Le décryptage dans un

terminal quelconque avec la clé publique E donnerait nécessaire-

ment le texte de référence AMERICAN EXPRES So Ce qui est nécessai-

re pour la sécurité, c'est de mémoriser dans une carte le code qui est un cryptogramme, créé avec la clé privée D, d'une combi-

naison d'un mot de passe et d'un texte de référence prédéterminé.

Il n'y a aucune possibilité pour qu'un falsificateur même s'il

connaît la clé publique E puisse choisir un numéro d'identifi-

cation arbitraire ou un cryptogramme à mémoriser sur une carte,

qui donne au décryptage un certain mot de passe arbitraire, accom-

pagné du texte de référence prédéterminé dans la position correcte

dans les suites enchaînées.

La fig 4 représente, du côté gauche, les composants conteius

dans la carte intelligente 12 elle-même Ces composants sont indi-

qués simplement sous la forme de schéma-bloc, eu égard au fait que les constructions de cartes intelligentes sont connues en soi dans la technique La mémoire 28 est divisée en six segments L'un

des segments de la mémoire contient le mot de passe d'utilisateur.

Ce mot de passe est choisi par l'utilisateur (de telle sorte qu'il puisse s'en souvenir), il est mis en mémoire dans la carte par le

terminal d'initialisation de l'émetteur de cartes et il est ensui-

te utilisé, sous le contrôle d'un quelconque terminal de transac-

tions, pour vérifier si l'individu qui utilise la carte est bien l'utilisateur autorisé, en exigeant que le mot de passe que cet individu introduit concorde avec celui oui est mémorisé dans la carte. La mémoire contient également un mot de passe d'émetteur de cartes C'est un mot de passe que le fabricant de cartes mémorise

dans la carte, mot qui n'est connu que du fabricant et de l'émet-

teur de cartes Comme on le verra ci-après, une carte dérobée au

fabricant ne peut pas etre initialisée par un voleur, car celui-

ci ne connaît ordinairement pas le mot de passe d'émetteur qu'un

terminal d'initialisation exige pour initialiser une carte d'uti-

l isateur.

Le segment suivant de la mémoire contient un code qui est un cryptogramme d'un enchaînement de deux suites, l'une étant le mot de passe d'utilisateur et l'autre étant un texte de référence tel que I 2 ERICAN EXPRESS La clé privée D de l'émetteur de cartes est utilisée pour chiffrer les suites enchainéss dans le terminal d'initialisation de l'émetteur. Le "programme enregistré "I est simplement le code objet qui régit le fonctionnement du microprocesseur 30 Le segment de la mémoire qui contient des '"informations générales" est facultatif, mais -1 peut contenirdes informations à ajouter en tant que partie de l'en-tête d'un quelconque message de transaction qui est engendré Par exemple, il pourra contenir le nom et l'adresse

de l'utilisateur.

Les cinq segments de la mémoire 28 qui ont été décrits jus-

quici peuvent être du type mémoire fixe, en ce sens qu'après que la carte a été initialisée, les informations contenues dans ces

segments de la mémoire n'ont jamais besoin d'être modifiées (cer-

taines parties de la mémoire fixe, notamment le programme enregis-

tré, peuvent être écrites par le fabricant de cartes, tandis que d'autres parties de la mémoire peuvent être introduites une fois pour toutes par le terminal d'initialisation; typiquement, le mot de passe, le cryptogramme de code et les informations générales

peuvent constituer le contenu d'une mémoire fixe programmable).

La seule partie de la mémoire qui doit être à accès sélectif est la "mémoire de travail", c'est-h-dire la partie de la mémoire qui est utilisée par le microprocesseur lors du traitement Bien que cela n'ait pas été indiqué sur les dessins, il est bien entendu que la fente dans laquelle la carte est insérée, dans l'un et l'autre types de terminal, contient des broches pour transmettre l'énergie à des broches correspondantes sur la carte Typiquement,

la carte nécessite deux sources d'énergie: 5 volts pour l'alimen-

tation des circuits logiques TTL sur plaquette ou au microproces-

seur, et 24 volts pour charger les segments PROM (mémoire fixe

programmable) de la mémoire 28, de façon connue en soi (le termi-

nal de transaction, comme on le verra ci-après, n'a pas besoin

de fournir d'énergie sous 24 volts).

La carte contient aussi une section d'entrée/sortie (I/O) 52 qui sert d'interface avec un terminal 10 La fonction principale

de la section d'entrée/sortie est la conversion parallèle-série.

Une seule broche sur la carte sert à l'émission et à la réception de données en série Un jeu de lignes de commande est prévu pour la transmission aller-retour des informations de synchronisation

et de commande entre la carte et le terminal.

La carte contient également des bus classiques de données, d'adresses et de commande pour l'interconnexion du microprocesseur,

de la mémoire et des sous-systèmes d'entrée/sortie.

De même, le terminal d'initialisation 10 a de la fig 4 com-

prend une section d'entrée/sortie (I/0) 34, un microprocesseur 36

et une mémoire 40, interconnectés par des bus classiques de don-

nées, d'adresses et de commande Le clavier 18 est relié aux trois bus de telle manière qu'un mot de passe d'utilisateur puisse être

introduit, ainsi que pour l'introduction de toute autre informa-

tion générale voulue Une commande d'affichage 38, de type classi-

que, constitue l'interface entre le dispositif d'affichage 14 du

terminal et les trois bus, de façon connue en soi dans la technique.

La mémoire 40 contient cinq types d'informations La mémoire de travail est à accès sélectif et c'est la mémoire utilisée par

le microprocesseur au cours du traitement Les quatre autres seg-

ments de la mémoire peuvent être du type mémoire fixe Le"programme enregistré principal"commande la majeure partie du traitement qui sera décrit ci-après La partie de la mémoire désignée par "texte de référence" contient la phrase Ai BRICAN EXPRESS dans le cas de l'exemple décrit cidessus, c'est-à-dire le texte de référence qui constitue l'une des parties de l'enchainement qui est chiffré avec

la clé privée D Il est prévu un programme enregistré supplémen-

taire pour chiffrer la combinaison du mot de passe choisi par l'utilisateur et du texte du message fixe, avec la clé privée D de l'émetteur de cartes (à proprement parler, cette partie de la mémoire contient simplementl'un parmi plusieurs sous-programmes et

elle peut être considérée comme faisant partie du programme enre-

gistré principal) La mémoire 40 contient aussi le mot de passe

de l'émetteur de cartes, dont la fonction sera décrite brièvement.

L'organigramme de la fig 6 montre comment une carte d'uti-

lisateur est initialisée (le code objet pour l'exécution de l'opé-

ration d'initialisation ne figure pas sur les dessins, car tout spécialiste sera en mesure, -à partir de l'organigramme, d'écrire un programme source qui, après assemblage, fournira le code objet pour la commande du microprocesseur) Au d,ébut de l'opération d'initialisation, après que la carte d'utilisateur a été insérée dans la fente prévue à cet effet dans le terminal d'initialisation, le terminal lit le mot de passe de l'émetteur de cartes dans sa mémoire et le transmet à la carte Le mot de passe d'émetteur qui est ainsi transmis â la carte est comparé par le microprocesseur avec le mot de masse d'émetteur qui est stocké dans la mémoire

de la carte Le résultat de la comparaison est transmis au termi-

I 5 nal Si les deux mots de passe ne concordent pas, l'opération d'initialisation est suspendue prématurément; autrement, elle se

Dpor suit comme indiouè dans l'organigramme.

Cette comparaison de mots de passe est classique dans la tech-

nique des cartes intelligentes Le fabricant de cartes enregistre

un mot de passe d'émetteur différent sur chacune des cartes numé-

rotées en série qu'il fabriquas Sans cette mesure de sécurité, en

cas de détournement d'un plein camion de cartes, le voleur pour-

rait les initialiser et les utilisera Par un moyen de transport différent de haute sécuriteé, le fabricant envoie à l'émetteur de cartes la liste de mots de passe d'émetteur correspondant aux

cartes numérotées en série De cette manière, l'auteur du détour-

nement d'l Lm plein camion de cartes ne peut pas utiliser celles-ci, puisao L 1 il ne conna It pas les mots de passe d'émetteur qui sont

nécessaire pour initialiser les cartes.

riour en revenir à la figo 6, le terminal demande alors à l'utilisateur d'introduire un mot de passe, au moyen du dispositif d'afficliage 14 prévu sur le terminal d'initialisationo Si on laisse l'utilisaeur choisir son propre mot de passe, c'est pour que son choix porte sur un mot qu'il ne risque pas d'oubliero Le mot de passe est alors transmis à la carte, pour y être enregistré

dans la mémoire 28 en tant que mot de passe d'utilisateur.

Le terminal utilise alors la clé privée D pour chiffrer un message qui comporte deux parties, le mot de passe d'utilisateur précédemment introduit et le texte de référence prédéterminé, le même texte de référence étant utilisé dans le chiffrage de chaque carte à initialiser La clé privée D qui-est utilisée est la clé privée qui est associée à la clé publique d'une paire de clés de système cryptographique à clé publique (les techniques pour la création de clés privées et publiques appariées sont connues en soi; tout ce qui importe pour comprendre la présente invention

est de voir comment une telle paire de clés est utilisée) L'en-

chal nement de suites chiffré est ensuite envoyé par le terminal

à la carte o il est mémorisé, avec toute autre information géné-

rale qui peut être introduite par le clavier, notamment le nom et

l'adresse de l'utilisateur.

La carte intelligente 12 a été également représentée sur la fig 5, cette fois en interface avec un terminal de transactions b La carte elle-même est la même que la carte représentée sur la fig 4 et son interface avec le terminal est réalisée de la même manière Le terminal de transactions l Ob contient les mêmes composants de base aue le terminal d'initialisation l Oa sur la fig 4 La différence majeure est que le terminal de transactions comporte un dispositif supplémentaire 13 de mémorisation ou de transmission, associé à un circuit d Ientrée/sortie 54 qui le relie aux trois bus du système Comme on l'a vu précédemment à propos de la fig 1, un enregistrement représentatif d'une transaction est mémorisé, transmis, imprimé, etc, Il va de soi que la mémoire

du terminal de transactions est différente de la mémoire compa-

rable du terminal d'initialisation, puisque des fonctions diffé-

rentes doivent êetre remplies Le terminal de transactions comporte une mémoire de travail et un programme enregistré principal Fait partie de ce programme un sous-programme qui commande un décryptage

par clé publique du code chiffré mémorisé sur toute carte d'utili-

sateur à laquelle le terminal a accès C'est ce sous-programme qui'

décrypte la suite enchaînée chiffrée que porte la carte d'utilisa-

teur, pour en tirer les parties mot de passe et texte de référence.

La mémoire 40 contient aussi un segment qui gardele texte de référence universel, par exemple AMSRICAN EXPRESS, de telle manière que le terminal puisse vérifier si le message décrypté comprend bien deux parties qui concordent respectivement avec le mot de passe d'utilisateur, introduit par le clavier, et avec le

texte de message universel Il va de soi que la mémoire 40 con-

tient également un programme enregistré pour l'exécution effecti-

ve d'une transaction voulue, après qu'il a été constaté qu'une carte a été insérée dans la machine par le porteur légitime d'une

carte valide.

La fig 7 est l'organigramme qui caractérise le fonctionne-

ment d'un terminal de transactions La première phase est l'intro-

duction du mot de passe par le détenteur de la carte Eu égard au fait que les détenteurs de carte introduisent fréquemment de manière incorrecteleurs mots de passe respectifs, il leur est accordé quatre essais pour introduire correctement leur mot de passe par l'intermédiaire du clavier Un compte j est réglé à 1, puis le terminal demande, au moyen du dispositif d'affichage,

que l'utilisateur introduise son mot de passe Le terminal trans-

met alors le mot de passe introduit à la carte, o il est comparé avec le mot de passe d'utilisateur mémorisé Il est préférable que la comparaison soit effectuée sur la carte, plutôt que dans le terminal, pour des raisons de sécurité * en effet, il n'y a aucun moyen, pour quelqu'un qui a tripoté 'dans le terminal, d'avoir accès au mot de passe d'utilisateur Si le mot de passe introduit ne concorde pas avec celui de la carte, le compte jest augmenté, uuis il est comparé avec un compte maximal de 5 o Si j est égal à , cela indique qu'un utilisateur a essayé d'introduire un mot de passe correct à quatre reprises et qu'il n'a pas réussi Il est

donc supposé qu'il n'est pas le détenteur de la carte et le dérou-

lement de l'opération complète est suspendu, comme indiqué dans l'organigramme de la fig 7 Par contre, si c'est par inadvertance qu'il a introduit le mauvais mot de passe, il lui est donné trois autres chances pour rectifier le tir Dans la mesure o le mot

de passe correct de l'utilisateur de la carte est introduit cor-

rectement dans les limites de quatre tentatives, le traitement se poursuit. Le terminal commande alors à la carte de lui transmettre le cryptogramme combiné du mot de passe d'utilisateur et du texte de référence prédéterminé, qui est mémorisé dans la carte La clé publique E est utilisée dans le terminal pour décrypter le code

chiffré mémorisé dans la carte et le résultat doit être un enchaî-

nement du mot de passe d'utilisateur et du texte de référence

MIERICAN EXPRESS, comme on l'a vu précédemment La première par-

tie du message décrypté, c'est-à-dire la partie mot de passe d'utilisateur, est comparée avec le mot de passe introduit, pour voirsi elles concordent S'il n'en est pas ainsi, l'opération est suspendue Si elles concordent, le terminal compare la partie texte de message décrypté avec le texte de référence prédéterminé qui est mémorisé dans le terminal, IERICAN EXPRESS Là encore,

s'il y a non-concordance, la transaction est suspendue La tran-

saction n'est exécutée que si les deux parties du code chiffré

décrypté concordent respectivement avec le mot de passe d'utili-

sateur secret, introduit par l'utilisateur, et la texte de réfé-

rence prédéterminé.

L'invention a été décrite à propos d'une forme de réalisation

particulière, mais il est bien entendu que cette forme de réalisa-

ltion n'est qu'une illustration de l'application des principes de l'invention De nombreuses modifications peuvent y être apportées et d'autres dispositions peuvent être imaginées, sans que l'on

s'écarte pour autant de l'esprit et de la portée de l'invention.

Claims (11)

REVENDICATIONS - _____________

1 Système pour permettre à des utilisateurs autorisés de cartes intelligentes portatives d'exécuter des transactions au moyen d'au moins un terminal de transactions, caractérisé en ce

qu'il comprend une multiplicité de cartes intelligentes d'utili-

sateur, dans chacune desquelles est mémorisé un code qui est le cryptogramme d'une combinaison d'un mot de passe attribué à l'utilisateur respectif et d'un texte de référence qui est commun à tous les utilisateurs, les codes mémorisés dans toutes les cartes ayant été chiffrés avec la même clé privée qui est associée à la clé publique d'une paire de clés d'un système cryptographique à clé publique; et au moins un terminal de

transactions qui comporte des moyens pour permettre à un utili-

sateur de carte d'y introduire un mot de passe, et des moyens pour commander: 1) l'extraction du code mémorisé dans une carte insérée, 2) le décryptage du code extrait à l'aide de ladite clé publique pour en tirer une partie mot de passe et une partie texte, 3) les comparaisons de la partie mot de passe ainsi obtenue avec le mot de passe introduit et de la partie texte avec ledit texte commun de référence, et 4) l'exécution d'une transaction, seulement si ces deux comparaisons sont couronnées

de succès.

2 Système selon la revendication 1, caractérisé en ce que chacune des cartes contient en outre des moyens pour mémoriser par elleméme le mot de passe respectif, et des moyens pour recevoir un mot de passe fourni par le terminal et pour comparer le mot de nasse fourni avec le mot de passe mémorisé, les moyens de conrmiande du terminal ne commandant l'extraction du code

mémorisé dans une carte insérée que dans le cas ou la comparai-

son des mots de passe est couronnée de succès 3 Système selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce qu'il comprend plusieurs terminaux de transactions, dont l'un

au moins est sans surveillance.

4 Système selon l'une quelconque des revendications 1 à 3,

caractérisé en outre en ce qu'il comprend au moins un terminal pour initialiser une carte intelligente d'utilisateur, ce terminal d'initialisation comportant des moyens pour affecter un mot de passe à un utilisateur dont la carte doit être initialisée, des moyens pour former un code en chiffrant, avec ladite clé privée, la combinaison du mot de passe affecté et dudit texte de référence commun, et des moyens pour commander

la mémorisation du code ainsi formé dans la carte.

Système selon la revendication 4, caractérisé en ce que le terminal d'initialisation commande en outre la mémorisation

séparée du mot de passe assigné dans la carte.

6 Terminal pour l'initialisation de cartes intelligentes portatives, destinées à être utilisées avec au moins un terminal de transactions, chacune de ces cartes intelligentes comportant une mémoire, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens pour affecter un mot de passe à un utilisateur dont la carte doit être initialisée, des moyens pour former un code qui est le cryptogramme d'une combinaison du mot de passe affecté et d'un texte de référence qui est commun à tous les utilisateurs, le code pour chaque utilisateur étant formé à l'aide de la même clé privée qui est associée à la clé publique d'une paire de clés d'un système cryptographique à clé publique, et des moyens pour commander la mémorisation du code respectif ainsi formé dans une

carte d'utilisateur.

7 Terminal d'initialisation selon la revendication 6, caractérisé en ce qu'il comprend en outre des moyens pour commander la mémorisation séparée du mot affecté respectif dans

une carte d'utilisateur.

B Carte intelligente portative, destinée à être utilisée pour exécuter des transactions au moyen d'au moins un terminal de transactions, caractérisée en ce qu'elle comprend une enveloppe, une mémoire à l'intérieur de cette enveloppe pour

mémoriser un code, ce code étant le cryptogramme d'une combi-

naison d'un mot de passe affecté à l'utilisateur de carte respectif et d'un texte de référence qui est commun à tous les autres utilisateurs de cartes semblables, ce code ayant été chiffré avec la clé privée qui est associée à la clé publique d'une paire de clés d'un système cryptographique à clé publique, et des moyens pour permettre d'avoir accès au code mémorisé

depuis l'extérieur de la carte.

9 Carte intelligente portative selon la revendication 8, caractérisée en ce que la mémoire mémorise en outre séparément

le mot de passe.

10 Carte intelligente portative selon la revendication 9, caractérisée en ce qu'elle comprend en outre des moyens pour recevoir un mot de passe qui doit être comparé avecle mot de

passe mémorisé et pour comparer ces mots de passe.

11 Carte intelligente portative selon la revendication 10, caractérisée en ce qu'elle comprend-un outre des moyens pour

commander l'extraction du code mémorisé.

12 Carte intelligente portative selon la revendication 11, caractérisée en ce que le code mémorisé n'est extrait que si la

comparaison est couronnée de succès.

13 Carte intelligente portative selon la revendication 8, caractérisée en ce qu'elle comprend en outre des moyens pour

commander l'extraction du code mémorisé.

14 Carte intelligente portative selon la revendication 8, caractérisée en ce que la mémoire mémorise plusieurs codes,

associés chacun à un fournisseur de services différent.

Carte intelligente portative selon la revendication 14, caractérisée en ce que la mémoire mémorise, en association avec chacun desdits codes multiples, une identification du fournisseur

de services respectif.