Brevet FR2783994A1 — publié le 20000331

DISPOSITIF DE SECURISATION D'UNE LIGNE TELEPHONIQUE La présente invention concerne un dispositif de sécurisation d'une ligne téléphonique entre un central téléphonique et un poste téléphonique. L'invention trouve une application particulièrement avantageuse dans le domaine de la téléphonie publique. Il existe des systèmes de téléphonie publique dans lesquels un central téléphonique est relié par une ligne téléphonique à chaque poste téléphonique public, appelé aussi publiphone, de manière à pouvoir échanger des signaux de taxation à une fréquence fi choisie en dehors du domaine audible, par exemple 12, 14 ou 16 kHz. Dans le cas particulier des publiphones fonctionnant avec des cartes à mémoire électronique, des signaux d'ordre de taxation émis par le central ont pour effet de provoquer la consommation progressive d'unités téléphoniques stockées dans la mémoire de la carte. Bien entendu, le publiphone peut, en retour, émettre des signaux d'acquittement de taxation attestant de la bonne exécution des ordres de taxation reçus. Afin de limiter le risque de fraude par filtrage à la fréquence fi des signaux d'ordre de taxation à proximité des publiphones, il est connu de placer sur la ligne téléphonique un module de contrôle, généralement disposé dans un local protégé près du central téléphonique, destiné à recevoir du central téléphonique lesdits signaux d'ordre de taxation afin de comptabiliser les unités devant être consommées dans la carte à mémoire. Dans le même temps, le publiphone émet sur la ligne, en direction du module de contrôle, lesdits signaux d'acquittement de taxation, soit à intervalles réguliers, soit en réponse à une requête du module de contrôle. Chaque signal d'acquittement de taxation est reçu par le module de contrôle qui peut alors comparer le nombre d'unités effectivement consommées dans la carte au nombre d'unités à consommer défini par le central. Toute comparaison négative est révélatrice d'une fraude. Dans ce cas, le module de sécurité comprend un moyen de coupure de la ligne téléphonique, un relais par exemple, qui est actionné dans le but d'interrompre la liaison téléphonique, identifiée comme frauduleuse. Dans le but de sécuriser la liaison entre le publiphone et le module de contrôle, il y a avantage à ce que les signaux d'acquittement de taxation soient cryptes. A cet effet, lorsque l'usager décroche le combiné du publiphone et prend la ligne, le module de contrôle détecte ce décroché grâce à des moyens de détection de décroché / raccroché, calcule un nombre aléatoire de cryptage, le mémorise et le transmet au publiphone par une liaison à une fréquence porteuse f2 de 18 kHz par exemple, modulée au rythme du nombre aléatoire à transmettre. En cours de communication, le publiphone compose des signaux d'acquittement de taxation, cryptes à partir du nombre d'unités consommées, du nombre aléatoire de cryptage reçu du module de contrôle, d'une clé secrète et d'un algorithme cryptographique. Les signaux ainsi cryptes sont envoyés au module de contrôle qui, après décryptage, vérifie que le nombre d'unités de taxation consommées reçues du publiphone est identique au nombre d'unités devant être consommées, reçues du central téléphonique. Un inconvénient de ces dispositifs de sécurisation connus réside dans le coût du module de contrôle dû notamment au fait que la production d'une onde porteuse exige une énergie disponible suffisante qui ne peut être fournie que par une alimentation électrique propre au dit module de contrôle. Aussi, le problème technique à résoudre par l'objet de la présente invention est de proposer un dispositif de sécurisation d'une ligne téléphonique entre un central téléphonique et un poste téléphonique, ledit dispositif comportant un module de contrôle placé sur la ligne téléphonique et comprenant des moyens de transmission au poste téléphonique d'un nombre aléatoire de cryptage, dispositif qui permettrait de réduire le coût du module de contrôle en évitant la production d'une onde porteuse par ledit module de contrôle.5 La solution au problème technique posé consiste, selon la présente invention, en ce que lesdits moyens de transmission du nombre aléatoire de cryptage comprennent un modulateur apte à moduler une onde porteuse émise par le poste téléphonique, la modulation de ladite onde porteuse étant représentative dudit nombre aléatoire de cryptage. Ainsi, la production de l'onde porteuse est assurée par le poste téléphonique, lequel dispose d'une énergie largement suffisante pour cette fonction. Par contre, le module de contrôle n'a besoin de quasiment aucune énergie pour moduler l'onde porteuse reçue du poste téléphonique, ce qui réduit notablement sa consommation et donc son coût. Il est même possible d'envisager une alimentation du module de contrôle fournie exclusivement par la ligne téléphonique elle-même. Ce dernier point offre l'avantage de permettre une installation plus facile du module de contrôle, qui devient même envisageable proche du poste téléphonique. Certains opérateurs de téléphonie publique souhaitent en effet installer les modules de contrôle dans des locaux sécurisés proches des postes téléphoniques et éloignés du central, ces locaux étant difficiles d'accès et démunis de source d'énergie électrique. Les modules de contrôle étant de petite taille, de l'ordre de celle d'un paquet de cigarettes, ils peuvent être logés dans des recoins inaccessibles aux fraudeurs. La description qui va suivre en regard des dessins annexés, donnés à titre d'exemple non limitatif, fera bien comprendre en quoi consiste l'invention et comment elle peut être réalisée. La figure 1 est un schéma synoptique d'un dispositif de sécurisation conforme à l'invention. La figure 2 est un schéma d'un modulateur du dispositif de la figure 1. Sur le schéma de la figure 1 est représenté un dispositif de sécurisation d'une ligne téléphonique 1 entre un central téléphonique 2 et un poste téléphonique 3 du type publiphone, muni d'un combiné 30. Ce dispositif de sécurisation comporte un module 10 de contrôle, qui, notamment, reçoit des signaux st d'ordre de taxation envoyés par le central 2 au poste téléphonique 3 à une fréquence qui peut être de 12 kHz par exemple. En réponse à ces signaux st, le poste téléphonique 3 doit consommer des unités téléphoniques, ou taxes, stockées sous forme de pièces de monnaie ou dans la mémoire d'une carte à mémoire électronique sous forme de bits. De plus, le poste téléphonique 3 émet des signaux Sa d'acquittement de taxation destinés au module 10 de contrôle, cette émission étant effectuée soit selon une périodicité donnée, soit à la demande du module 10 de contrôle. Le module 10 de contrôle a pour fonction de vérifier que le nombre de taxes effectivement consommées, reçues du poste téléphonique 3, est bien égal au nombre de taxes à consommer, reçues du central téléphonique 2. Dans le cas contraire, le microprocesseur 1 1 du module 10 de contrôle diagnostique une fraude et actionne un moyen 13 de coupure de la ligne téléphonique 1, un relais par exemple, de manière à interrompre la communication reconnue comme frauduleuse. Afin de sécuriser la liaison entre le module 10 de contrôle et le poste téléphonique 3, il est prévu, dans le module 10, des moyens 16 de transmission au poste 3 d'un nombre aléatoire RND pour le cryptage des signaux Sa d'acquittement de taxation qui sont envoyés au module de contrôle pendant la communication. En outre, des moyens 15 de détection de décroché/raccroché du combiné 30, présents dans le module 10, sont aptes à commander, par l'intermédiaire du microprocesseur 11, les moyens 16 de transmission du nombre aléatoire RND de cryptage, lequel est mis en mémoire dans le poste téléphonique 3 pour être utilisé au cours de la communication pour crypter les signaux sa d'acquittement. Comme le montre la figure 2, les moyens 16 de transmission du nombre aléatoire RND de cryptage comportant un modulateur 14, commandé par le microprocesseur 11, apte à moduler une onde porteuse P émise par le poste téléphonique 3, la modulation de l'onde porteuse P étant représentative dudit nombre aléatoire RND de cryptage.10 Le modulateur 14 peut être une impédance variable entre une valeur inférieure et une valeur supérieure à l'impédance caractéristique de la ligne téléphonique. Avantageusement, cette impédance est réalisée par un transistor à effet de champ qui se comporte comme un interrupteur ouvert ou fermé (impédance infinie ou nulle). L'onde porteuse P émise par le poste téléphonique 3 est transmise jusqu'au modulateur 14 sur lequel elle se réfléchit en phase ou en opposition de phase, en fonction de la valeur de l'impédance du modulateur 14. L'onde réfléchie modulée R revient jusqu'au poste téléphonique 3 qui peut la séparer de l'onde porteuse émise P grâce à son interface 31 de ligne, appelée convertisseur 2 fils/4 fils. La phase de l'onde réfléchie R informe le poste téléphonique 3 sur l'état des bits transmis par le module 10 de contrôle et constituant le nombre aléatoire RND de cryptage. La transmission du nombre aléatoire RND peut s'effectuer avec une fréquence porteuse élevée, 18kHz par exemple. Il est également possible d'utiliser une fréquence vocale classique, de 1 kHz par exemple, si la transmission du nombre aléatoire RND s'effectue lorsque le combiné 30 est raccroché comme cela est décrit dans la demande du brevet français n 98/06689. REVENDICATIONS 1 - Dispositif de sécurisation d'une ligne téléphonique (1) entre un central téléphonique (2) et un poste téléphonique (3), ledit dispositif comportant un module (10) de contrôle placé sur la ligne téléphonique et comprenant des moyens (16) de transmission au poste téléphonique d'un nombre aléatoire (RND) de cryptage, caractérisé en ce que lesdits moyens (16) de transmission du nombre aléatoire de cryptage comprennent un modulateur (14) apte à moduler une onde porteuse (P)10 émise par le poste téléphonique (3), la modulation de ladite onde porteuse (P) étant représentative dudit nombre aléatoire (RND) de cryptage. 2 - Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit modulateur (14) est une impédance variable entre une valeur inférieure et une valeur supérieure à l'impédance caractéristique de la ligne (1) téléphonique. 3 Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que ladite impédance variable est un transistor (14) à effet de champ.