Brevet FR2640781A1 — publié le 19900622

DISPOSITIF DE PROTECTION D'UNE CARTE ELECTRONIQUE ET UTILISATION POUR PROTEGER UN TERMINAL DE LECTURE DE CARTE MAGNETIQUE ET/OU A MICROPROCESSEUR. La présente invention concerne un dispositif de protection d'une carte électronique et son utilisation pour protéger l'électronique d'un terminal de lecture de carte magnétique et/ou à microprocesseur. Dans une carte électronique comportant sur un circuit imprimé un microprocesseur et des mémoires destinées à contenir des informations confidentielles, que l'on ne souhaite pas accessibles à un fraudeur, il est nécessaire de protéger l'accès à ces mémoires par des moyens physiques. Toutefois, ces protections d'accès par des moyens physiques peuvent être contournées par des moyens destructifs de la protection sans endommager les mémoires et le contenu de celles-ci. Il est donc nécessaire d'empêcher autant que possible l'utilisation de ces moyens destructifs. De même, si avant de débrancher une mémoire de son alimentation, on a suffisamment abaissé la température environnante, cette mémoire va conserver le contenu de ces informations même après la coupure de l'alimentation. Un premier but de l'invention est donc de proposer un dispositif de protection physique d'une carte électronique à mémoire volatile. Ce but est atteint par le fait que le dispositif comprend un réseau résistif noyé dans de la résine et entourant la carte électronique, le réseau résistif étant incorporé dans un circuit électronique de détection des modifications de la résistance du réseau pour provoquer une destruction de l'information des mémoires volatiles. Selon une autre caractéristique, le circuit de détection des modifications de la résistance du réseau est constitué -2- d'un pont de résistance branché aux bornes d'un comparateur. L'autre but de l'invention est de proposer un dispositif de protection permettant de détecter les tentatives de destruction de la protection physique ou de conservation des informations contenues dans la mémoire par abaissement de la température. Ce but est atteint par le fait que le dispositif comporte en outre des moyens de détection de la température du circuit électronique et des moyens de provoquer la destruction des informations de la mémoire volatile lorsqu'un seuil bas de température, ou un seuil haut de température, est franchi. Selon une autre caractéristique, les moyens de détection de la température sont constitués par une thermistance montée dans un pont de résistance, branchée aux bornes d'un comparateur à fenêtre. Un troisième but est de proposer un dispositif permettant de détecter l'ouverture du boltier pour prévenir une agression physique. Ce troisième but est atteint par le fait que ce dispositif comporte des moyens de détection de l'ouverture du boltier pour provoquer la destruction des informations de la mémoire non volatile. Selon une autre caractéristique, les moyens de détection de l'ouverture sont un interrupteur à lame souple fixé sur une moitié du bottier et commandé par un aimant monté adjacent sur la deuxième moitié du bottier. Selon une autre caractéristique, la sortie des moyens de détection de température, les modifications de la -3- résistance du réseau et de l'ouverture du boîtier sont envoyés à travers une porte ET sur une bascule dont la sorti-e commande un interrupteur électronique coupant l'alimentation des mémoires volatiles. Un autre but de l'invention est d'utiliser le dispositif ci-dessus pour protéger l'électronique d'un terminal pour cartes magnétiques et/ou un microprocesseur. Ce but est atteint par le fait que le terminal est associé avec un dispositif décrit ci-dessus et comporte en outre un dispositif d'affichage visuel, un lecteur de piste magnétique et/ou un lecteur de circuit à microprocesseur, un clavier et au moins une liaison de communication, soit avec un autre équipement, soit avec un réseau. D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention apparaîtront plus clairement à la lecture de la description ci-après faite en référence aux dessins annexés dans lesquels: - la figure 1 représente une vue schématique en coupe du dispositif de protection physique d'une carte électronique; - la figure 2 représente le schéma des éléments fonctionnels du terminal; - la figure 3 représente le schéma électronique 'du dispositif de protection d'un circuit électronique à mémoire volatile. Une carte (1) comportant un ensemble de circuits électroniques (10, 11) est entourée d'un réseau résistif (2) constitué par un film en polycarbonate (20) sur chacune des faces duquel un film de carbone (21, 22) est -4- sérigraphié. Comme on peut le remarquer à la figure 1, les pistes de carbone (22) sur une face du film (20) en polycarbonate sont décalées par rapport aux pistes (21) de l'autre face du film support (20). L'ensemble de ces réseaux de film de carbone (22) et (21) disposé sur chacune des faces constituent respectivement une résistance (R1) et une deuxième résistance (R2) qui sont reliées au circuit électronique de la carte (1) par une liaison (220) et respectivement une liaison (210). L'ensemble carte électronique (1) et réseau de résistance (2) est noyé dans de la résine en polyuréthanne. Cette résine reste à l'état solide jusqu'à une température d'environ 100 C. La distance D entre les faces du réseau de résistance et le circuit imprimé constituant la carte électronique est suffisamment réduite pour éviter qu'une sonde d'appareil de mesure puisse être glissée entre le réseau de résistance (2) et la carte de circuit électronique (1) par les faces o la carte n'est pas entourée, puisque le réseau de résistance (2) a une section transversale en forme de U. Dans une forme de réalisation améliorée, on pourrait envisager d'entourer la carte de quatre réseaux de résistance disposés de façon à ce qu'aucun intervalle ouvert ne permette l'accès à la carte électronique (1). Le bloc de résine (3) est ensuite enfermé dans un bottier (4) constitué de deux demi coquilles (40, 41) dont une première comporte à proximité de la surface de séparation un aimant (50), et la seconde (41) comporte de façon adjacente à la surface de séparation, un interrupteur à lame souple (51) qui est relié par les fils (52) au circuit électronique de la carte (1). La figure 2 représente une application intéressante du principe de l'invention selon la figure 1, notamment pour -- 5 -- protéger un terminal lecteur de cartes de crédit. Ce terminal lecteur de cartes de crédit représenté à la figure 2 comporte un lecteur de piste magnétique (6) relié par un circuit d'interface (15) à un bus (110) auquel est connecté un microprocesseur (11). Un deuxième lecteur (5) est adapté pour la lecture de cartes de crédit, comportant en plus de la piste magnétique, un circuit intégré à un microprocesseur autoprogrammable. Ce lecteur (5) est relié par une deuxième interface (14) au bus (110). Un dispositif d'affichage (7) constitué, par exemple, de diodes électroluminescentes est également relié au bus (110). Une mémoire vive volatile (12) est reliée également au bus (110). Cette mémoire vive (12) (RAM) est transformée en mémoire non volatile par une batterie (18) ou une pile au lithium qui permet d'assurer l'alimentation de la mémoire volatile même en cas de coupure d'une alimentation principale ou auxiliaire. Cette alimentation (18) de la mémoire vive est transmise par un circuit électronique (10) de détection des tentatives de fraude; ce circuit électronique (10) est relié par les fils (220, 210 et 52) aux résistances de la figure 1 et à l'interrupteur à lame souple (51). De même, un clavier (8) est connecté, par l'intermédiaire d'un circuit d'interface (16), au bus (110). Enfin, une mémoire morte programmable, du type EPROM, est connectée au bus (110). Le terminal comporte également un circuit d'interface (17) permettant de réaliser une liaison du type (RS232) ou un réseau local. Le circuit électronique (10) de protection de la carte (1) contre la fraude est représenté à la figure 3. Cette électronique comporte une thermistance (101) montée dans un pont constitué par les résistances (1022, 1021, 1024 et 1029). Le pont est branché à l'entrée d'un comparateur à fenêtre (102) qui revoit sur son entrée d'horloge (OSC) le signal fourni par un générateur d'impulsion constitué par - 6 - le point commun d'une résistance (1028) et d'un condensateur (1022) reliés en série entre la masse et une tension d'alimentation. La sortie du comparateur (102) est envoyée sur une première entrée d'une porte ET(103). La deuxième entrée de cette porte ET(103) reçoit la sortie d'un deuxième comparateur (104) à fenêtre, recevant sur son entrée impulsionnelle le signal délivré par le point commun à une résistance (1048) et un condensateur (1047) branchés en série entre la tension d'alimentation et la masse. Ce comparateur (104) est branché à un pont de résistance constitué, d'une part par les résistances (21, 22) du réseau entourant le circuit, et d'autre part par les résistances (1046, 1044 et 1049). La sortie de la porte ET(103) est envoyée sur une première entrée d'une deuxième porte ET(105) dont une deuxième entrée reçoit la - rtie d'un inverseur (1050). Cet inverseur (1050) a son có.rée reliée au point commun entre une résistance (1051) et l'interrupteur à lame souple (51) branchés en série entre la tension d'alimentation et la masse. La sortie de la porte ET(105) est envoyée à travers un filtre (106B) vers une bascule (107) dont l'entrée d'horloge (CLK) reçoit la sortie d'un oscillateur (110). La sortie /Q de la bascule (107) est envoyée sur un deuxième filtre (106A) dont la sortie est reliée à un inverseur (1080). La sortie de cet inverseur commande un circuit interrupteur électronique (108) permettant de couper la sortie (120) qui alimente les mémoires volatiles (12) de la carte (1). L'alimentation pour ces mémoires est fournie par un circuit (109) de commutation d'alimentation permettant de commuter automatiquement l'alimentation du terminal sur une alimentation fournie par la pile lithium (18) branchée sur l'entrée (VS) du circuit (109). En fonctionnement, la thermistance (101) associée avec le comparateur (102) permet de détecter le dépassement des deux seuils de température de - 30 C et + 100 C. Celui de - 7 - - 300 C permet d'éviter qu'en abaissant la température du circuit électronique, on puisse débrancher la batterie sans perdre l'information contenue dans les mémoires vives (12). Ceci permettrait à un fraudeur d'accéder aux informations contenues par ces mémoires vives (12) et constituées par les clés des clients ayant utilisé leurs cartes. De même, le seuil de + 100 C permet de détecter une tentative de faire fondre la résine (3) en vue d'accéder aux informations contenues dans la mémoire vive. Dans les deux cas o l'un de ces seuils de température est franchi, le circuit interrompt l'alimentation de la mémoire vive (RAM) et provoque de cette façon la destruction des informations contenues dans celle-ci. De même, une tentative de perçage du réseau de résistance (21, 22) est décelée par la variation correspondante des résistances (21, 22) détectée par le comparateur (104) dont la sortie commande l'interruption de l'alimentation de la mémoire (12). Ceci permet d'éviter le percement d'un canal pour introduire une sonde de mesures, et ensuite, prélever les informations contenues dans la mémoire. Enfin, l'ouverture du boîtier du terminal étant détectée par l'interrupteur à lame souple (51) dont le contact se ferme dès que l'aimant (50) est éloigné de cet interrupteur. Cet état de fait est détecté par l'inverseur (1050) et transmis par la porte ET(105) à la bascule (107) dont la sortie commande l'interruption de l'alimentation de la mémoire vive (12). La bascule (107) permet de mémoriser l'un des trois états de détection dès que l'une de ces trois conditions, ou les deux ou trois conditions, apparaissent en même temps. De cette façon, on a réalisé un dispositif de protection de circuit électronique et utilisé ce dispositif de protection pour protéger les informations contenues dans un terminal adapté à fonctionner avec des cartes - 8 - bancaires, soit à pistes magnétiques, soit mixtes, c'est-àdire à pistes magnétiques et à microprocesseur, soit uniquement à microprocesseur. Toute modification à la portée de l'homme de métier fait également partie de l'esprit de l'invention. -9- REVENDICATIONS 1. Dispositif de protection d'une carte comprenant sur un circuit imprimé un circuit électronique à mémoire volatile (12) contenant des programmes ou informations à protéger, caractérisé en ce qu'il comprend un réseau résistif (21, 22) entourant le circuit (1) noyé dans de la résine (3), le réseau résistif (21, 22) étant incorporé dans un circuit électronique (10) de détection des modifications de la résistance du réseau pour provoquer une destruction de l'information des mémoires volatiles (12). 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte des moyens de détection (101) de la température associés au circuit électronique (10) et des moyens (107, 108) de provoquer la destruction des informations de la mémoire volatile (12) lorsqu'un seuil bas de température, ou un seuil haut de température, est franchi. 3. Dispositif selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce qu'il comporte des moyens (50, 51) de détection de l'ouverture du boîtier pour provoquer la destruction des informations de la mémoire non volatile (12). 4. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que les moyens (50, 51) de détection de l'ouverture sont un interrupteur à lame souple (51) fixé sur une moitié (41) du bottier et commandé par un aimant (50) monté adjacent sur la deuxième moitié (40) du bottier. - 10 - 5. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que les moyens de détection (101) de la température sont constitués par une thermistance (101) montée dans un pont de résistance (1022, 1021, 1024), branché aux bornes d'un comparateur (102) à fenêtre. 6. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le circuit de détection des modifications de la résistance du réseau est constitué d'un pont de résistance (21, 22, 1046, 1044, 1049) branché aux bornes d'un comparateur à fenêtre (104). 7. Dispositif selon une des revendications 2 à 6, caractérisé en ce que la sortie des moyens de détection de température (101, 102), des moyens de détection des modifications de la résistance de réseau (104) et de l'ouverture du boîtier (1050) sont envoyés à travers une porte ET(103, 105) sur une bascule (107) dont la sortie commande un interrupteur (108) électronique qui interrompt l'alimentation des mémoires volatiles (12). 8. Utilisation du dispositif selon une des revendications précédentes pour protéger l'électronique d'un terminal pour cartes magnétiques et/ou à microprocesseur comportant une unité centrale (11) associée avec des mémoires vives (12). 9. Utilisation du dispositif selon la revendication 8, caractérisé en ce que le terminal comporte un dispositif d'affichage visuel (7), un lecteur de piste magnétique (6) et/ou un lecteur (5) de carte à microprocesseur, un clavier (8). - 1il - 10. Utilisation selon la revendication 9, caractérisé en ce que le terminal comporte un circuit de communication (17).