Brevet FR2851345A1 — publié le 20040820

DISPOSITIF LECTRONIQUE ET PROCEDE S CURIS S DE MESURE DU TEMPS La présente invention concerne de façon générale les systèmes de gestion de droits d'utilisation de fichiers numériques. On distingue essentiellement deux types de droits d'utilisation. Un premier type de droits, dits à conditions de 5 nombre, concerne la possibilité d'utiliser un fichier numérique un nombre prédéterminé de fois. Un deuxième type de droits, dits à conditions temporelles, concerne la possibilité d'utiliser un fichier numérique pendant une durée cumulée prédéterminée ou jusqu'à une date limite prédéterminée. Parmi les exemples d'application de la présente invention, on citera la gestion des droits d'utilisation de fichiers vidéo, de fichiers musicaux (MP3), radio ou de télédiffusion, etc. Les droits d'utilisation ou d'exploitation de contenus gérés par un système à conditions temporelles sont le plus 15 souvent les droits d'utilisation directs, c'est-à-dire d'écoute d'un fichier numérique audio ou de visionnement d'une séquence vidéo. D'autres droits d'exploitation comme la copie, le transfert ou l'impression de données numériques sont en général gérés par les systèmes liés à des conditions de nombre plutôt qu'à des 20 conditions temporelles. Il n'est toutefois pas exclu que certains systèmes de gestion de droits utilisent des conditions temporelles (par exemple, calendaires) pour fixer une période de temps pendant laquelle le titulaire des droits est autorisé à copier, prêter, transférer ou imprimer un contenu numérique. La figure 1 représente de façon très schématique et sous forme de blocs, un exemple de circuit intégré permettant 5 une gestion de droits à conditions temporelles. Le circuit comprend un bloc fonctionnel 4 (FUNCT) permettant de lire un fichier musical mémorisé, par exemple téléchargé depuis des moyens non représentés. Le bloc 4 est un bloc synchrone qui fonctionne en cadence avec un signal d'horloge CK. La fréquence 10 du signal CK, à partir duquel le bloc 4 produit notamment des signaux musicaux, doit avoir une grande précision. Pour cette raison, le signal CK est produit par un oscillateur à quartz 6. Dans l'état de la technique, il est impossible d'intégrer un tel oscillateur dans un circuit intégré, et l'oscillateur 6 est 15 externe au circuit 2. Un compteur 8 (CNT1) cadencé par le signal d'horloge CK donne une mesure du temps. Le fichier musical pouvant être lu par le bloc 4 contient, par exemple, une date limite d'utilisation. Le bloc 4 comprend des moyens non représentés pour comparer la date limite d'utilisation et le 20 contenu CNT du compteur 8, et pour permettre la lecture du fichier musical jusqu'à ce que le contenu du compteur 8 soit supérieur à la date limite d'utilisation. La mesure du temps représentée par le contenu du compteur 8 n'est fiable que si le circuit 2 reste en 25 fonctionnement en permanence, et reste cadencé par un signal d'horloge CK dont la fréquence ne change pas. Des moyens connus permettent de vérifier que le circuit 2 reste en fonctionnement et reçoit en permanence un signal d'horloge, afin d'interdire la lecture d'un fichier musical mémorisé après un arrêt du circuit 30 2 ou du signal CK. Par contre, l'oscillateur à quartz 6 étant externe au circuit 2, il reste possible, sans arrêter le signal CK, de réduire sa fréquence entre deux utilisations du circuit 2 de manière à retarder, de manière non autorisée, l'instant auquel le contenu du compteur 8 dépasse la date limite d'utilisation (que ce soit par un test calendaire ou par une durée maximale). Un objet de la présente invention est de prévoir un circuit électronique comportant un moyen fiable de mesurer le temps, qui ne soit pas susceptible de subir un piratage. La présente invention vise également un procédé sécurisé de mesure du temps. Pour atteindre ces objets, ainsi que d'autres, la présente invention prévoit un circuit intégré comprenant un pre10 mier compteur cadencé par un signal d'horloge prévu pour avoir une première période et fourni par un oscillateur externe au circuit, et comprenant un deuxième compteur cadencé avec une deuxième période par un oscillateur interne au circuit, le deuxième compteur étant réinitialisé chaque fois que le contenu 15 du premier compteur est un multiple d'une première valeur prédéterminée, et un moyen pour activer un signal d'alerte lorsque le deuxième compteur atteint une deuxième valeur prédéterminée telle que le produit de la deuxième valeur prédéterminée par la deuxième période est supérieur au produit de la première valeur 20 prédéterminée par la première période. Selon un mode de réalisation de la présente invention, le signal d'alerte est activé lorsque la période courante du signal d'horloge est supérieure à une période seuil, le produit de la deuxième valeur prédéterminée par la deuxième période 25 étant inférieur au produit de la première valeur prédéterminée par la période seuil. Selon un mode de réalisation de la présente invention, la deuxième période est comprise entre une limite inférieure et une limite supérieure, le produit de la deuxième valeur prédé30 terminée par la limite inférieure étant supérieur au produit de la première valeur prédéterminée par la première période et le produit de la deuxième valeur prédéterminée par la limite supérieure étant inférieur au produit de la première valeur prédéterminée par la période seuil. Selon un mode de réalisation de la présente invention, l'oscillateur interne est constitué d'un nombre impair d'inverseurs connectés en série, la sortie du dernier inverseur étant reliée à l'entrée du premier inverseur. Selon un mode de réalisation de la présente invention, le deuxième compteur est réinitialisé par un comparateur produisant un signal de réinitialisation à chaque fois que le contenu du premier compteur est un multiple de la première valeur prédéterminée. Selon un mode de réalisation de la présente invention, la première valeur prédéterminée est une puissance n de 2, et le comparateur comprend une porte ET recevant sur une première entrée le bit de rang n du premier compteur et sur une deuxième entrée l'inverse de la sortie d'une bascule D, cadencée par 15 l'oscillateur à quartz et recevant ledit bit de rang n en entrée, la sortie de la porte ET produisant le signal de réinitialisation. La présente invention vise également un circuit tel que décrit précédemment permettant de mettre en oeuvre une fonc20 tion prédéterminée jusqu'à ce que le contenu du premier compteur atteigne une limite prédéterminée, ou jusqu'à ce que le signal d'alerte soit activé. La présente invention vise également un procédé de mesure du temps au moyen d'un compteur prévu pour être cadencé 25 avec une première période par un oscillateur à quartz, comprenant les étapes suivantes: a/ cadencer un deuxième compteur avec une deuxième période, le deuxième compteur étant prévu pour être réinitialisé chaque fois que le contenu du premier compteur est un multiple 30 d'une première valeur prédéterminée; et b/ activer un signal d'alerte lorsque le deuxième compteur atteint une deuxième valeur prédéterminée telle que le produit de la deuxième valeur prédéterminée par la deuxième période est supérieur au produit de la première valeur prédé35 terminée par la première période. La présente invention vise également un procédé de gestion d'un droit limité dans le temps de mise en oeuvre d'une fonction prédéterminée consistant à mesurer le temps selon le procédé précédent jusqu'à ce que le contenu du premier compteur 5 atteigne une limite prédéterminée, ou jusqu'à ce que le signal d'alerte soit activé. Ces objets, caractéristiques et avantages, ainsi que d'autres de la présente invention seront exposés en détail dans la description suivante de modes de réalisation particuliers 10 faite à titre non-limitatif en relation avec les figures jointes parmi lesquelles: la figure 1, décrite précédemment, représente de manière schématique un exemple de circuit intégré permettant une gestion de droits temporels d'un contenu numérique; la figure 2 représente, de manière schématique, un circuit intégré selon un mode de réalisation de la présente invention permettant une gestion de droits temporels d'un contenu numérique protégé contre le piratage; et la figure 3 représente un mode de réalisation du 20 comparateur 16 de la figure 2. Seuls les éléments nécessaires à la compréhension de la présente invention ont été représentés. De mêmes références désignent de mêmes éléments aux différentes figures. La figure 2 représente, de façon très schématique et 25 sous forme de blocs, un circuit intégré 10 selon l'invention, permettant comme le circuit 2 précédent une gestion de droits temporels concernant un fichier numérique, par exemple musical. Le circuit 10 comprend, comme le circuit 2, un bloc fonctionnel 4 (FUNCT) permettant de lire un fichier musical mémorisé et 30 recevant un signal d'horloge CK depuis un oscillateur à quartz 6 externe, et un compteur 8 (CNT) de mesure du temps cadencé par le signal d'horloge CK. Selon la présente invention, le circuit 10 comporte un autre compteur 12 (CNT2) cadencé par un oscillateur 14 interne au circuit 2. La fréquence de l'oscil35 lateur 14 est décrite par la suite. L'oscillateur 14 est, par exemple, formé par un nombre impair d'inverseurs 15 connectés en une boucle oscillante. Un premier comparateur 16 (INIT) est disposé de manière à recevoir le contenu CNT du compteur 8, et à réinitialiser le compteur 12 chaque fois que le compteur 8 5 contient un multiple d'une valeur prédéterminée Ni. Un comparateur 18 (ALERT) est disposé de manière à comparer le contenu du compteur 12 à une seconde valeur prédéterminée N2, et à fournir un signal d'alerte au bloc 4 lorsque le contenu du compteur 12 dépasse la valeur N2. Selon l'invention, le compteur 12, cadencé par l'oscillateur interne 14, mesure que la fréquence du signal CK ne descend pas en deçà d'une fréquence de seuil donnée. Si l'on appelle T la période réelle, ou courante, du signal CK, le comparateur 16 réinitialise le compteur 12 avec une période 15 égale à T.Nl. Le comparateur 18 fournit un signal d'alerte au bloc 4 si le compteur 12 contient une valeur N2, c'est-à-dire après que le compteur 12 ait compté, sans être interrompu, pendant une durée égale à T2.N2, o T2 est la période de l'oscillateur 14. Si l'on appelle Ti la période nominale du signal CK, correspondant à la fréquence du signal CK prévue pour mettre le bloc 4 en fonctionnement, et pour une période T2 donnée, les valeurs Nl et N2 sont, selon l'invention, choisies de telle manière que Tl.Nl L'homme du métier notera que, plus les valeurs Tl.Nl et T2.N2 sont choisies proches, plus la présente invention permet de détecter une faible variation de la fréquence du signal CK. En pratique, la valeur Tl.Nl peut être sensiblement 10 inférieure à la valeur T2.N2 de manière à tolérer une certaine augmentation de Tl avant que le signal d'alerte soit produit. Si l'on appelle Tl' la période du signal CK à partir de laquelle on souhaite que le signal d'alerte soit produit, il découle de ce qui précède que les valeurs Ni et N2 seront choisies de telle 15 manière que Tl'.Nl > T2.N2, tout en vérifiant l'inégalité précédente Tl.Nl Le compteur 12, les comparateurs 16 et 18 et l'oscillateur interne 14 selon la présente invention permettent ainsi de détecter une réduction de la fréquence, notamment à des fins 20 de piratage, du signal d'horloge CK. Les comparateurs 16 et 18 et l'oscillateur 14 sont intégrés dans le circuit 2, ce qui rend leur modification ou inactivation délicate voire impossible, et constitue un avantage de la présente invention. D'autres avantages de l'invention sont que le compteur 12, les comparateurs 16 et 18 et l'oscillateur 14 sont simples à mettre en oeuvre, qu'ils occupent une surface réduite dans le circuit intégré 2 et ont une consommation de puissance négligeable. En pratique, il est difficile de connaître la période 30 d'un oscillateur interne tel que l'oscillateur 14 avec une grande précision. La période T2 de l'oscillateur 14 dépend notamment de variations du processus de fabrication du circuit intégré 2 et de la température de fonctionnement du circuit. Ainsi, la période T2 est comprise entre une valeur T2' minimale 35 et une valeur T2" maximale, l'écart entre les périodes T2' et T2" étant, par exemple, de 20%. De préférence, les valeurs Ni et N2 seront choisies telles que Tl.Nl T2".N2. La figure 3 représente un mode de réalisation particulièrement avantageux du comparateur 16, dans un cas o la 5 valeur Nl est choisie égale à une puissance n de 2. Le comparateur 16 est dans un tel cas réduit à un dispositif fournissant un signal de réinitialisation RESET du compteur 12 à chaque changement du bit de rang n du compteur 8. Le comparateur 16 comprend une porte ET 20 recevant sur une première entrée le bit 10 CNT(n) de rang n du compteur 8 et sur une deuxième entrée l'inverse de la sortie d'une bascule D 22 cadencée par le signal CK et recevant ledit bit CNT(n) en entrée. La sortie de la porte 20 produit un signal de réinitialisation RESET actif haut du compteur 12. Le comparateur 18 peut également avoir une struc15 ture semblable si la valeur N2 est une puissance de 2. Bien entendu, la présente invention est susceptible de diverses variantes et modifications qui apparaîtront à l'homme de l'art. En particulier, la présente invention a été décrite en relation avec un compteur 8 dont le contenu sert à mesurer le 20 temps, mais l'homme de l'art adaptera sans difficulté l'invention à un décompteur dans lequel on vient charger une valeur correspondant à la durée du droit, le droit existant tant que le décompteur contient une valeur non nulle. De plus, la présente invention a été décrite en rela25 tion avec des droits temporels afférents à une lecture d'un fichier musical contenant sa date limite d'utilisation, mais l'homme de l'art adaptera sans difficulté l'invention à tout droit temporel afférent à l'utilisation d'un fichier numérique d'un autre type et à tout autre droit temporel inscrit dans le 30 fichier numérique ou communiqué au circuit par tout autre moyen. En outre, la présente invention a été décrite en relation avec un oscillateur interne 14 formé d'un nombre impair d'inverseurs connectés en boucle, mais l'homme de l'art adaptera sans difficulté l'invention à tout type approprié d'oscillateur 35 interne, par exemple un oscillateur de type LC ou RC. REVENDICATIONS 1. Circuit intégré (2) comprenant un premier compteur (8) cadencé par un signal d'horloge (CK) prévu pour avoir une première période (Tl) et fourni par un oscillateur (6) externe au circuit, caractérisé en ce qu'il comprend: un deuxième compteur (12) cadencé avec une deuxième période (T2) par un oscillateur (14) interne au circuit, le deuxième compteur (12) étant réinitialisé chaque fois que le contenu du premier compteur est un multiple d'une première valeur prédéterminée (Ni) ; et un moyen (18) pour activer un signal d'alerte lorsque le deuxième compteur (12) atteint une deuxième valeur prédéterminée (N2) telle que le produit de la deuxième valeur prédéterminée par la deuxième période (T2. N2) est supérieur au produit de la première valeur prédéterminée par la première 15 période (Tl.Nl). 2. Circuit intégré selon la revendication 1, dans lequel le signal d'alerte est activé lorsque la période courante (T) du signal d'horloge (CK) est supérieure à une période seuil (Tl'), le produit de la deuxième valeur prédéterminée par la 20 deuxième période (T2.N2) étant inférieur au produit de la première valeur prédéterminée par la période seuil (Tl'. Nl). 3. Circuit intégré selon la revendication 2, dans lequel la deuxième période (T2) est comprise entre une limite inférieure (T2') et une limite supérieure (T2"), le produit de 25 la deuxième valeur prédéterminée par la limite inférieure (T2'.N2) étant supérieur au produit de la première valeur prédéterminée par la première période (Tl.Nl) et le produit de la deuxième valeur prédéterminée par la limite supérieure (T2".N2) étant inférieur au produit de la première valeur 30 prédéterminée par la période seuil (Tl'. Nl). 4. Circuit selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel l'oscillateur interne (14) est constitué d'un nombre impair d'inverseurs (15) connectés en série, la sortie du dernier inverseur étant reliée à l'entrée du premier inverseur. 5. Circuit selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le deuxième compteur (12) est 5 réinitialisé par un comparateur (16) produisant un signal de réinitialisation (RESET) à chaque fois que le contenu du premier compteur (8) est un multiple de la première valeur prédéterminée (Nl). 6. Circuit selon la revendication 5, dans lequel la première valeur prédéterminée est une puissance n de 2, et dans lequel le comparateur (16) comprend une porte ET (20) recevant sur une première entrée le bit de rang n du premier compteur (8) et sur une deuxième entrée l'inverse de la sortie d'une bascule D (22) cadencée par l'oscillateur à quartz (6) et recevant ledit 15 bit de rang n en entrée, la sortie de la porte ET (20) produisant le signal de réinitialisation (RESET). 7. Circuit selon l'une quelconque des revendications précédentes, permettant de mettre en oeuvre une fonction prédéterminée jusqu'à ce que le contenu du premier compteur (8) 20 atteigne une limite prédéterminée, ou jusqu'à ce que le signal d'alerte soit activé. 8. Procédé de mesure du temps au moyen d'un compteur (8) prévu pour être cadencé avec une première période (Tl) par un oscillateur à quartz (6), comprenant les étapes suivantes: a/ cadencer un deuxième compteur (12) avec une deuxième période (T2), le deuxième compteur (12) étant prévu pour être réinitialisé chaque fois que le contenu (CNT) du premier compteur est un multiple d'une première valeur prédéterminée (Nl) ; et b/ activer un signal d'alerte lorsque le deuxième compteur (12) atteint une deuxième valeur prédéterminée (N2) telle que le produit de la deuxième valeur prédéterminée par la deuxième période (T2. N2) est supérieur au produit de la première valeur prédéterminée par la première période (Tl.Nl). il 9. Procédé de gestion d'un droit limité dans le temps de mise en oeuvre d'une fonction prédéterminée consistant à mesurer le temps selon le procédé de la revendication 8, jusqu'à ce que le contenu (CNT) du premier compteur (8) atteigne une 5 limite prédéterminée, ou jusqu'à ce que le signal d'alerte soit activé,