Brevet FR2770663A1 — publié le 19990507

PROTECTION ELECTRONIQUE POUR LES ENCODEURS ET LES LECTEURS DE CONTROLE D'ACCES A PLAGES HORAIRES AUTORISEES ET RENOUVELABLES AU MOYEN D'UN SUPPORT DE MEMORISATION PORTABLE. L'invention concerne d'une part une protection électronique contre le vol des lecteurs encodeurs (LE) utilisés avec un contrôle d'accès à plages horaires autorisées et renouvelables au moyen d'un support de mémorisation portable ( C ). Et d'autre part la mise en oeuvre dans l'encodeur ainsi que dans le lecteur ( L ) d'un microcontrôleur à mémoire ROM interne protégée contre la relecture (100), (200) . Mémoire où va se trouver à la fois le programme du microcontrôleur ainsi que la clé secrète d'encryptation. L'invention s'applique tout particulièrement dans l'utilisation des systèmes de contrôle d'accès limités à des plages horaires autorisées et renouvelables au moyen d'un support de mémorisation portable (D), mettant en oeuvre des procédés de cryptologie par clé secrète comme l'algorithme DES (Data Encryption Standard) (Standard d'Encryptation de Données) ou comme l'algorithme RSA (Rivest Shamir Adleman). On connaît des systèmes à contrôle d'accès de ce type, et plus particulièrement une invention déposée sous le numéro 2722596. Ces systèmes bien que possédant un haut niveau de sécurité présentent deux failles importantes dans leurs protections. La première concerne le piratage de la clé secrète par la lecture très facile de la mémoire ROM d'un lecteur (L). Rappelons que ce dernier est disponible dans le commerce selon l'application. La seconde concerne le vol des lecteurs encodeurs (LE), ces derniers étant utilisés dans les locaux d'une entreprise, privée ou publique. Ces encodeurs seront disposés la plupart du temps dans des lieux sans surveillance. Le vol de ce type d'appareil n'est pas à exclure, et dans ce cas réduit considérablement la sécurité apportée par ce type de contrôle d'accès. Car il permet alors au détenteur d'un tel encodeur de renouveler la validation de supports mémorisables, et d'avoir accès illégalement dans des lieux protégés. La présente invention a pour but de remédier à ces inconvénients. Pour le premier inconvénient il suffit d'utiliser dans la conception de l'encodeur et des lecteurs des microcontrôleurs intégrant une mémoire ROM interne encapsulée dans le même boîtier et totalement protégée à la relecture (100), (200). Pour le deuxième inconvénient, la protection sera réalisée par un moyen faisant intervenir une clé d'initialisation (C) dont le code aura été gravé par construction d'une manière indélébile dans cette clé (par exemple gravure au laser). D'autre part le lecteur encodeur disposera directement dans sa mémoire ROM (100) le même code d'identification que la clé d'initialisation (C) lui correspondant. Une seule clé correspondra à ce lecteur encodeur. A la mise sous tension les moyens (LE) sont aptes à lire leurs supports d'initialisation individuels, et à interdire tout fonctionnement d'écriture et de validation des clés d'accès, tant que le support d'initialisation portable (C) personnalisée avec son lecteur encodeur n'est pas reconnu, les moyens (LE) comportant obligatoirement un microcontrôleur ou un microprocesseur possédant sa mémoire de programme (ROM) encapsulée dans le propre boîtier du dît microcontrôleur ou microprocesseur, cette mémoire étant totalement protégée par encapsulation, contre la lecture ultérieure de son contenu. Les moyens(L) assurant une fonction de serrure électronique aptes à autoriser un accès par l'intermédiaire d'un signal, si le support de mémorisation (D) possède les données et la signature attendue, ces moyens étant aptes à vérifier que les données sont bien les données requises et que la signature électronique correspond aux données, les moyens (L) comportant obligatoirement un microcontrôleur ou un microprocesseur possédant sa mémoire de programme (ROM) encapsulée dans le propre boîtier du dît microcontrôleur ou microprocesseur, cette mémoire étant totalement protégée par encapsulation, contre la lecture ultérieure de son contenu. Après l'initialisation d'un encodeur il suffira de conserver dans un lieu sùr sa clé d'initialisation ( C ) afin de garantir une sécurité totale des lieux à protéger. La mémoire ROM (100) contenant ce code étant intégrée dans le microcontrôleur lui même, la lecture de cette dernière étant impossible, aucun tiers ne pourra avoir connaissance de ce code. L'invention sera mieux comprise grace à la description donnée à titre indicatif et non limitatif et à l'aide des croquis sur lesquels; 1. La figure 1 représente un schéma de principe simple d'un système utilisant l'invention au niveau d'un lecteur encodeur utilisé dans un système de contrôle d'accès utilisant un support de mémorisation dans lequel ce lecteur encodeur va écrire des données horaires d'autorisation d'accès, et d'une ou plusieurs signature électroniques de ces données. 2.La figure 2 représente le schéma de principe simple d'un système utilisant l'invention au niveau d'un lecteur de contrôle d'accès installé sur l'entrée du site à protéger et apte à lire les données écrites sur le support de mémorisation. 3. C représente la clé d'initialisation unique et personnalisée à sa fabrication d'une manière inaltérable, correspondant à un lecteur encodeur, on entend par clé tout support électronique ou magnétique pouvant conserver un code. 4. D représente une des clés correspondant à un support de mémorisation, pour l'utilisation pratique d'un système de contrôle d'accès utilisant un tel support pour mémoriser des plages horaires autorisées et éventuellement la signature électronique de ces données. On entend par clé d'initialisation tout type de support, à contact, ou sans contact, on choisira un support de la meme famille que le modèle utilisé par le système de contrôle d'accès afin d'éviter d'avoir à fabriquer des lecteurs encodeurs (LE) ayant deux types différents de lecteur sur son boîtier, on entend ici le mot lecteur comme le support mécanique qui permet de lire ou d'écrire sur le support de mémorisation. L'invention pourra avantageusement être utilisée dans le système de contrôle d'accès proposé par France Telecom et la Poste, ce système ayant fait l'objet d'une demande d'invention sous le numéro 2722596. Tous les microcontrôleurs disponibles sur le marché intégrant leur propre mémoire ROM pourront être utilisés aussi bien pour l'encodeur que pour les lecteurs. Pour atteindre son but l'invention comporte deux protections bien distinctes pour le lecteur encodeur (LE) 1. L'utilisation d'un microcontrôleur utilisant une mémoire ROM intégrée comme indiquée sur la figure 1 (partie 100). 2. Une protection par un support de mémorisation électronique unique et personnalisé pour chaque produit fabriqué appelé clé d'initialisation tout au long de cette description. Pour atteindre son but l'invention comporte une protection pour le lecteur (L): 1. L'utilisation d'un microcontrôleur utilisant une mémoire ROM intégrée comme indiquée sur la figure 2 (partie 200). L'invention consiste donc à utiliser des microcontrôleurs avec mémoire de programme intégrée, pour la fabrication des lecteurs encodeur, ainsi que pour la fabrication des lecteurs. A programmer une clé électronique indélébile avec un code personnaliser et d'écrire dans la mémoire de programme (ROM) du microcontrôleur équipant le lecteur encodeur ce même code. De faire en sorte que dans l'algorithme d'initialisation du programme, tant que la lecture du code de la clé d'initialisation ne correspond pas au code programmé dans la ROM, d'interdire le fonctionnement du lecteur encodeur (LE). D'obliger le microcontrôleur lors d'une coupure d'alimentation de relancer l'algorithme d'initialisation, de façon à interdire le fonctionnement du lecteur encodeur (LE). REVENDICATIONS 1. Protection de systèmes de contrôle d'accès utilisant des lecteurs encodeurs et des lecteurs disposés dans les différents sites à protéger, utilisant des supports portables pour la mémorisation des plages horaires autorisées, et la signature (ou les signatures) électroniques, caractérisé en ce qu'il comporte; A.) Des moyens (LE) aptes à écrire des clés électroniques avec au moins des données de plage horaire, et de la signature d'au moins ces données, et aussi aptes à lire leurs supports d'initialisation individuels, et à interdire tout fonctionnement d'écriture et de validation des clés d'accès, tant que le support d'initialisation portable (C) personnalisée avec son lecteur encodeur n'est pas reconnu, les moyens (LE) comportant obligatoirement un microcontrôleur ou un microprocesseur possédant sa mémoire de programme (ROM) encapsulée dans le propre boîtier du dît microcontrôleur ou microprocesseur, cette mémoire étant totalement protégée par encapsulation, contre la lecture ultérieure de son contenu. B.) Des moyens(L) assurant une fonction de serrure électronique aptes à autoriser un accès par l'intermédiaire d'un signal, si le support de mémorisation (D) possède les données et la signature attendue, ces moyens étant aptes à vérifier que les données sont bien les données requises et que la signature électronique correspond aux données, les moyens (L) comportant obligatoirement un microcontrôleur ou un microprocesseur possédant sa mémoire de programme (ROM) encapsulée dans le propre boîtier du dît microcontrôleur ou microprocesseur, cette mémoire étant totalement protégée par encapsulation, contre la lecture ultérieure de son contenu. 2. Protection de système de contrôle d'accès selon la revendication 1, caractérisé en ce que le support d'initialisation portable (C) du lecteur encodeur (LE) comporte une mémoire non volatile non reprogrammable ou programmable électriquement tel que ROM, GRAVURE LASER, EEPROM, RAM sauvegardée. 3. Protection de contrôle d'accès selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que le support d'initialisation portable (C) du lecteur encodeur (LE) utilise soit des cartes à mémoire à lecture sans contact, ou des cartes à mémoire à contact affleurant, ou des clés électroniques à lecture sans contact, ou des clés électronique à contact affleurant, ou des cartes magnétiques. 4. Système de contrôle d'accès protégé par la protection de système de contrôle d'accès selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que la donnée de plage horaire valide comporte également des données auxiliaires de date et de plage d'utilisation. 5. Système de contrôle d'accès protégé par la protection de système de contrôle d'accès selon la revendication 4, caractérisé par des lecteurs (L), assurant la fonction de serrure électronique, possédant une horloge interne permettant de vérifier les données de plages horaires des supports mémorisables, avec la donnée temps réel fournit par l'horloge interne, et possédant des moyens de vérifier que la signature électronique est bien la signature correspondante des données plages horaires et date, afin d'autoriser ou non l'accès selon le résultat de la vérification. 6. Système de contrôle d'accès protégé par la protection de système de contrôle d'accès selon la revendication 5, caractérisé par des lecteurs encodeur (LE), comportant une unité de traitement (100) intégrant dans l'unité de traitement même, (encapsulée dans le microcontrôleur) une mémoire non volatile dans laquelle son enregistrées les données de plages horaires, 1 'algorithme de signature des données, cet algorithme étant un algorithme à clé secrète, ou à clé publique, et intégrant aussi l'algorithme de lecture du support d'initialisation portable (C ). 7. Système de contrôle d'accès protégé par la protection de système de contrôle d'accès selon la revendication 6, caractérisé en ce qu'aux données de plages horaires soit ajouté des données de zones géographiques ou logiques d'utilisation. 8. Système de contrôle d'accès protégé par la protection de système de contrôle d'accès selon la revendication 7, caractérisé en ce que la clé secrète ou publique utilisée pour calculer la signature ou les signatures est la même pour tout les supports portables de mémorisation. 9. Système de contrôle d'accès protégé par la protection de système de contrôle d'accès selon la revendication 8, caractérisé en ce que la clé secrète ou publique utilisée pour calculer la signature ou les signatures soit différentes, une clé pouvant être choisie en fonction des zones logiques ou géographiques. 10. Système de contrôle d'accès protégé par la protection de système de contrôle d'accès selon la revendication 9, caractérisé en ce que la clé secrète ou publique utilisée pour calculer la signature ou les signatures soit une clé diversifiée c'est à dire utilisant une donnée constante C avec une fonction de diversification. 11. Système de contrôle d'accès protégé par la protection de système de contrôle d'accès selon la revendication 10, caractérisé en ce que la plage horaire de validité soit formée de plusieurs plages consécutives, et que les moyens utilisés calcul une signature différentes pour chaque plage. 12. Système de contrôle d'accès protégé par la protection de système de contrôle d'accès selon la revendication 11, caractérisé en ce que les supports de mémorisation portables (D) contiennent autant de signature que le nombre de sites à pénétrer, ou d'utilisation sur un même site, chaque utilisation consommant une signature. 13. Système de contrôle d'accès protégé par la protection de système de contrôle d'accès selon la revendication 12, caractérisé en ce que les moyens assurant la fonction de lecteur électronique (L), comportant une unité de traitement (200) intégrant dans l'unité de traitement même une mémoire non volatile dans laquelle son enregistrées les données de plages horaires et l'algorithme de signature des données, cet algorithme pouvant être un algorithme à clé secrète, ou à clé publique. 14. Système de contrôle d'accès protégé par la protection de système de contrôle d'accès selon la revendication 13, caractérisé en ce que les moyens assurant la fonction de lecteur (L) soit adaptés aux moyens de mémorisation portables (D). 15. Système de contrôle d'accès protégé par la protection de système de contrôle d'accès selon la revendication 14, caractérisé en ce que les moyens assurant la fonction de lecteur (L) soit formés d'un lecteur de carte à mémoire ou de clé électronique. 16. Système de contrôle d'accès protégé par la protection de système de contrôle d'accès selon la revendication 15, caractérisé en ce que les moyens assurant la fonction de lecteur (L) soit formés d'un lecteur de cartes magnétiques ou de cartes à puce sans contact, ou de cartes à puce à contact affleurant. 17. Système de contrôle d'accès protégé par la protection de système de contrôle d'accès selon la revendication 16, caractérisé en ce que les supports de mémorisation portables (D) comportent une mémoire non volatile reprogrammable électriquement tel que EEPROM ou RAM sauvegardée. 18. Système de contrôle d'accès protégé par la protection de système de contrôle d'accès selon la revendication 17, caractérisé en ce que les supports de mémorisation portables (D) utilisés soit des cartes à mémoire à lecture sans contact, ou des cartes à mémoire à contact affleurant, ou des clés électroniques à lecture sans contact, ou des clés électronique à contact affleurant, ou des cartes magnétiques.