Brevet FR2863397A1 — publié le 20050610

I Compteurs sécurisés et procédé de sécurisation d'opérations de relevés de compteurs. DOMAINE TECHNIQUE DE L'INVENTION La présente invention a pour objet un compteur du type de ceux permettant une mesure de la consommation de certaines matières consommables tels que l'électricité, le gaz ou l'eau. Plus précisément, l'invention propose une solution pour sécuriser de tels compteurs en empêchant toute opération de fraude qui pourrait se produire lors d'opérations de relevé d'index de consommation de ces compteurs. Le domaine de l'invention est donc, d'une façon générale, celui des compteurs de consommation, installés notamment chez tous les particuliers, qui permettent de connaître de manière exacte les niveaux de consommation, grâce à la présence d'index de consommation indiquant les quantités de matières consommables utilisées pendant une période donnée dans chaque habitation ou local, afin d'établir des factures directement liées à la consommation. Dans ce domaine, les anciens compteurs mécaniques sont progressivement remplacés par des compteurs à affichage électronique; ces derniers sont effectivement plus sécurisés que les compteurs mécaniques dont on peut aisément bloquer la rotation des roues dentées qui assurent l'évolution des valeurs des index de consommation. Parmi les compteurs à affichage numérique, on distingue essentiellement deux familles de compteurs. La première famille de compteurs correspond aux compteurs dont les opérations de relevé sont effectuées à distance. Une liaison de communication dédiée permet alors de prélever à distance les valeurs des différents index de consommation de chaque compteur. Par exemple, on utilise pour les compteurs d'électricité, la procédure d'échange de données utilisant des réseaux locaux sur paire torsadée avec signal de porteuse telle que décrite dans la norme internationale IEC 62056-31; cette norme prévoit notamment un cryptage des informations transmises pour la télé-programmation des compteurs. Mais de tels compteurs sont particulièrement coûteux, et leur sécurisation n'est pas optimale, des signaux simulant des valeurs fictives d'un index de consommation pouvant être transmis via la liaison de communication dédiée à la place des véritables valeurs des index de consommation. Dans de tels compteurs, l'affichage électronique disponible permet essentiellement aux consommateurs, et aux agents des compagnies de distribution lorsqu'ils se déplacent suite à la détection d'un dysfonctionnement du compteur ou de la télétransmission des données, de contrôler instantanément les différents niveaux de consommation. La deuxième famille de compteurs à affichage électronique correspond aux compteurs dont les opérations de relevé sont effectuées manuellement. Une erreur de lecture, volontaire ou involontaire, entraîne alors directement l'envoi, au possesseur du compteur dont le relevé est erroné, d'une facture qui ne correspond pas à la consommation réelle de cette personne. Ces erreurs de lecture sont d'autant plus faciles à commettre que les champs à relever sont parfois nombreux, les différents champs pouvant correspondre à différentes matières consommables ou à différentes tarifications, par exemple en fonction de l'heure de la journée, d'une même matière consommable. Des contrôles fréquents doivent donc être effectués par des agents des compagnies de distribution des matières consommables considérées, ce qui est d'une part coûteux, et ce qui d'autre part n'exclut pas les erreurs de relevé, volontaires ou non. ARRIERE-PLAN TECHNOLOGIQUE DE L'INVENTION Un problème se pose donc pour disposer de compteurs à affichage électronique dont le coût est limité tout en garantissant un taux d'erreur minimal lors du relevé des index de consommation. Dans l'état de la technique, on connaît notamment par exemple la demande de brevet Européen publiée sous le numéro EP 1 213 937, qui divulgue un compteur de consommation à affichage électronique dans lequel on a prévu, pour chaque index de consommation, un champ supplémentaire, dit champ de contrôle, qui apporte une information relative à différents types de dysfonctionnements susceptibles d'être détectés par le compteur. Lorsqu'un dysfonctionnement est détecté, la valeur habituelle du champ de contrôle est remplacée par un indicateur particulier. Lors d'un relevé des index de consommation, un utilisateur relève, en supplément, la valeur du champ de contrôle, dont il ignore la signification, et fournit ainsi aux services de distribution une information selon laquelle un dysfonctionnement a eu lieu. Mais une telle mesure de sécurité est facilement contournable par les consommateurs, le champ de contrôle prenant toujours une valeur prédéterminée qui correspond à un type particulier de dysfonctionnement. Une fois qu'un utilisateur fraudeur a compris à quelle valeur correspond un fonctionnement normal, il peut aisément contourner cette sécurisation. DESCRIPTION GENERALE DE L'INVENTION La présente invention propose une solution aux problèmes qui viennent d'être mentionnés. L'objet de la présente invention est de proposer notamment un procédé de sécurisation d'opérations de relevés de compteurs à affichage électronique, ainsi qu'un compteur permettant de mettre en oeuvre un tel procédé, dans lequel on prévoit d'ajouter aux informations d'index de consommation un index de contrôle dont la valeur dépend au moins de la valeur des index de consommation. Dans différentes variantes du procédé selon l'invention, l'index de contrôle incorpore également d'autres informations, du type durée de fonctionnement du compteur etlou nombre de dysfonctionnements détectés, afin d'augmenter la difficulté d'interprétation de l'index de contrôle par toute personne sensée le relever. L'invention concerne donc notamment un procédé de sécurisation d'opérations de relevés de compteurs, à affichage électronique, de consommation de matière consommable comportant les différentes étapes consistant à : - afficher dans un premier champ d'un écran du compteur au moins un index de consommation; - afficher dans un deuxième champ de l'écran du compteur un index de contrôle; caractérisé en ce que l'index de contrôle incorpore au moins une information de contrôle des index de consommation élaborée uniquement à partir des valeurs des index de consommation. Le procédé selon l'invention peut comporter une ou plusieurs caractéristiques supplémentaires, parmi les suivantes: - l'index de contrôle incorpore une information temporelle élaborée à partir d'une donnée relative à une durée de fonctionnement du compteur de consommation; - l'index de contrôle incorpore une information d'état élaborée à partir d'une donnée relative à un résultat de tests d'auto-contrôle effectués par le 35 compteur de consommation; - le procédé comporte l'étape supplémentaire consistant à, préalablement à l'élaboration de l'information de contrôle des index de consommation, arrondir les index de consommation; - l'étape d'arrondi des index de consommation est réalisée au niveau d'un rang préalablement déterminé pour garantir une variation au plus égale à une unité dudit rang pendant la durée d'une opération de relevé des valeurs des index de consommation; - le procédé comporte l'étape supplémentaire consistant à, préalablement à l'élaboration de l'information temporelle, arrondir la donnée relative à une durée de fonctionnement du compteur de consommation; - le procédé comporte l'étape supplémentaire consistant à, préalablement à l'élaboration de l'information temporelle, tronquer la donnée, le cas échéant arrondie, relative à une durée de fonctionnement du compteur de consommation; l'index de contrôle est élaboré au moins par la concaténation de l'information de contrôle des index de consommation et/ou de l'information temporelle etlou de l'information d'état; - l'index de contrôle est obtenu en cryptant une combinaison de l'information de contrôle des index de consommation, et de l'information temporelle et/ou de l'information d'état, un numéro de série du compteur de consommation étant utilisé comme clé de cryptage; - le procédé comporte l'étape supplémentaire consistant à afficher successivement les index de consommation et l'index de contrôle dans un unique champ de l'écran du compteur, le premier champ et le deuxième champ étant confondus. La présente invention concerne également un compteur de consommation de matière consommable comportant notamment un afficheur électronique caractérisé en ce que l'afficheur électronique comporte un premier champ pour afficher au moins un index de consommation, et un deuxième champ pour afficher l'index de contrôle intervenant dans une des mises en oeuvre du procédé de sécurisation d'opérations de relevés de compteurs qui viennent d'être mentionnées. Dans un exemple particulier de réalisation du compteur selon l'invention, le premier champ et le deuxième champ sont confondus en un champ unique, les index de consommation et l'index de contrôle étant successivement affichés dans l'unique champ. L'invention et ses différentes applications seront mieux comprises à la lecture de la description qui suit et à l'examen de la figure qui l'accompagne. BREVE DESCRIPTION DE LA FIGURE Celle-ci n'est présentée qu'à titre indicatif et nullement limitatif de l'invention. La figure unique montre un schéma illustrant un exemple d'élaboration d'un index de contrôle intervenant dans le procédé selon l'invention. DESCRIPTION DES FORMES DE REALISATION PREFEREES DE L'INVENTION La figure 1, unique, illustre un exemple de création d'un index de contrôle 1. Selon l'invention, l'index de contrôle est élaborée au moins à partir d'une information de contrôle 100 des index de consommation du compteur, elle-même obtenue uniquement à partir des index de consommation. Le compteur considéré comporte un ensemble d'index de consommation 101 qui correspondent à différentes mesures de transit de matière consommable. Le compteur peut être utilisé pour différentes matières consommables et/ou pour différents types de mesure pour une même matière consommable, chaque type de mesure pouvant par exemple correspondre à une tarification particulière. Chaque index de consommation comporte une première partie 102, visible sur un écran du compteur, et une deuxième partie 103, non visible sur l'écran, correspondant à des décimales de la partie visible. Dans l'exemple illustré, on effectue une opération d'arrondi 105 des index de consommation. On obtient ainsi des index de consommation arrondis 104, qui ne constituent qu'une étape de calcul du procédé et qui ne sont pas affichés sur l'écran du compteur lors du relevé. L'opération d'arrondi est effectuée à un certain rang qui peut dépendre d'une part de la nature de la matière consommable dont on mesure le transit, et d'autre part de l'endroit où est installé le compteur. Par rang d'un chiffre dans un nombre, on désigne la position dudit chiffre dans la valeur entière de ce nombre. L'unité, la dizaine, la centaine... sont des rangs. Dans l'exemple représenté, on a choisi de procéder à un arrondi de rang 2, c'est à dire au niveau des dizaines de chaque unité de mesure considérée. D'une façon générale, on choisit comme rang d'arrondi un rang suffisamment élevé pour que tout index de consommation, une fois arrondi, ne connaisse pas d'évolution, ou une évolution maximale d'une unité de ce rang, pendant toute la durée du relevé de l'ensemble des index du compteur considéré. Pour déterminer le rang d'arrondi à appliquer à un compteur, on définit donc, pour chaque matière consommable, un rang d'arrondi préliminaire en déterminant la quantité maximale susceptible d'être consommée pendant une durée désignée comme maximale pour réaliser une opération de relevé de compteur. On choisit alors comme rang d'arrondi à appliquer à l'ensemble des index de consommation le rang d'arrondi le plus haut parmi les rangs d'arrondi préliminaires déterminés pour chaque matière consommable. Une fois les opérations d'arrondi 105 achevées, on procède à une élaboration 106 de l'information 100 de contrôle des index. Cette information est, dans cet exemple, calculée à partir des valeurs, tronquées au niveau du rang d'arrondi, des index de consommation. Elle est calculée par exemple selon des principes connus de type "check-sum", CRC ou autre. Dans différents modes de mise en oeuvre du procédé selon l'invention, on peut, en complément de l'information 100 de contrôle des index, faire intervenir une information temporelle 200 et/ou une information d'état 300 pour produire l'index de contrôle 1. L'information temporelle est élaborée à partir d'une donnée temporelle 201 qui peut être: - soit une durée de fonctionnement, exprimée par exemple en heures, depuis la précédente opération de relevé des index de consommation; la personne effectuant le relevé doit alors effectuer une opération de réinitialisation de cette donnée une fois le relevé effectué. - soit une durée de fonctionnement, exprimée par exemple en heures, qui est automatiquement réinitialisée au bout d'un certain nombre d'heures de fonctionnement, ce nombre d'heures correspondant approximativement à une durée moyenne entre deux relevés de compteur. - soit une date absolue, par exemple selon un format Année-Année-MoisMois, soit 0311 pour le mois de novembre 2003. La donnée temporelle 201 subit alors une opération d'arrondi 202 35 pour procurer une donnée temporelle intermédiaire 203, qui, dans cet exemple, fait par la suite l'objet d'une opération de troncature 204 qui permet d'obtenir l'information temporelle 200. La précision, c'est à dire le nombre de chiffres significatifs de l'information temporelle 200, résulte d'un compromis entre la possibilité de situer précisément l'opération de relevé dans le temps et la taille souhaitée de l'index de contrôle 1. C'est cette précision qui détermine le rang des opérations d'arrondi 202 et de troncature 204. L'intervention d'une information temporelle dans l'élaboration de l'index de contrôle 1 permet de s'affranchir d'une fraude selon laquelle un utilisateur procéderait, dans une courte période de temps, à plusieurs opérations de relevé des index de consommation et des index de contrôle correspondant, puis utiliserait ces valeurs relevées pour les transmettre ultérieurement aux compagnies de distribution. En procédant ainsi, un fraudeur transmettrait des index de consommation cohérents avec l'index de contrôle. La présence de l'information temporelle permet d'empêcher ce type de fraude, les compagnies de distribution pouvant alors déterminer la date de relevé des relevés transmis. L'information d'état 300 correspond à un indicateur de fonctionnement du compteur considéré, qui rapporte sous forme numérique codée par valeur ou en binaire un nombre d'états particuliers du compteur qui ont pu être détectés depuis un précédent relevé. Ces états particuliers peuvent par exemple correspondre à un dysfonctionnement du compteur, à une détection de problème client, à une tentative de fraude, à un dépassement instantané de seuil de consommation...De tels indicateurs de fonctionnement sont connus dans l'état de la technique. Ils sont mis à jour suite à l'exécution de mécanismes d'auto-tests effectués de façon automatique par les compteurs. Une fois l'information de contrôle des index 100, l'information temporelle 200 et l'information d'état 300 déterminées, on procède à une opération de combinaison 400 de ces différentes informations. On obtient ainsi une valeur provisoire 500 de l'index de contrôle. Dans l'exemple représenté, la combinaison consiste en une simple opération de concaténation des différentes informations. Dans un exemple particulier de mise en oeuvre du procédé selon l'invention, on procède à une opération de cryptage 600 de la valeur provisoire 500 de l'index de contrôle pour obtenir la valeur de l'index de contrôle 1 telle qu'elle sera affichée sur le compteur. Différents types de cryptage, par exemple de type RSA ou DES, peuvent être utilisés. Dans l'invention, on propose par exemple d'utiliser le numéro de série du compteur comme clé de cryptage. Chaque compteur possède ainsi une clé de cryptage qui lui est propre. D'une façon générale, on choisit, dans l'invention, des algorithmes de cryptage sans foisonnement de donnée, c'est à dire que le nombre crypté ne comporte pas plus de chiffre que le nombre initial. De préférence, on présente un index de contrôle de taille voisine de celle des index de consommation; la définition des différentes opérations de troncature et d'arrondi peuvent être adaptées à cet effet. Choisir des opérations d'arrondi garantissant que les variations des index de consommation n'influent pas ou peu- sur la valeur de l'index de contrôle pendant la durée des opérations de relevé, permet avantageusement de n'avoir à présenter qu'un index de contrôle pour l'ensemble des index de consommation. En effet, l'index de contrôle, grâce aux opérations d'arrondi, évolue suffisamment lentement pour avoir le temps de procéder au relevé de tous les index de consommation d'un compteur avant de relever l'index de contrôle; ce dernier n'aura pas évolué entre l'instant du relevé du premier index de consommation et l'instant du relevé du dernier index de consommation. Une telle façon de procéder permet également de pouvoir présenter successivement l'ensemble des index de consommation et l'index de contrôle dans un même champ d'affichage du compteur. Les différentes opérations d'arrondi, de troncature, de cryptage, de combinaison et de concaténation sont exécutées au moyen d'un microprocesseur du compteur, qui gère à cet effet un ensemble d'applications d'une mémoire de programmes du compteur. Pour vérifier la valeur de l'index de contrôle, les compagnies de distribution disposent de toutes les informations nécessaires: les valeurs des index de consommation sont fournies par le consommateur et elles connaissent les données temporelles et les numéros de série de chaque compteur. Les compagnies procèdent au calcul, à partir des données dont elles disposent, de l'index de contrôle pour plusieurs valeurs de l'information d'état. Elles peuvent ainsi en déduire la valeur de l'information d'état, et déterminer ainsi un ensemble d'événements qui se sont produits sur le compteur depuis le dernier relevé. Si l'index de contrôle fourni par le consommateur ne correspond à aucune valeur plausible de l'information d'état, elles peuvent alors détecter une fraude. REVENDICATIONS 1- Procédé de sécurisation d'opérations de relevés de compteurs, à affichage électronique, de consommation de matière consommable 5 comportant les différentes étapes consistant à : - afficher dans un premier champ d'un écran du compteur au moins un index de consommation (101); - afficher dans un deuxième champ de l'écran du compteur un index de contrôle (1); caractérisé en ce que l'index de contrôle (1) incorpore au moins une information de contrôle (100) des index de consommation élaborée uniquement à partir des valeurs des index de consommation (101). 2- Procédé selon la revendication précédente caractérisé en ce que l'index de contrôle (1) incorpore une information temporelle (200) élaborée à partir d'une donnée (201) relative à une durée de fonctionnement du compteur de consommation. 3- Procédé selon l'une au moins des revendications précédentes caractérisé en ce que l'index de contrôle (1) incorpore une information d'état (300) élaborée à partir d'une donnée relative à un résultat de tests d'autocontrôle effectués par le compteur de consommation. 4- Procédé selon l'une au moins des revendications 1 ou 3 et selon la revendication 2 caractérisé en ce que l'index de contrôle (1) est élaboré au moins par la concaténation de l'information de contrôle (100) des index de consommation et de l'information temporelle (200). 5- Procédé selon l'une au moins des revendications 1 ou 2 et selon la revendication 3 caractérisé en ce que l'index de contrôle (1) est élaboré au moins par la concaténation de l'information de contrôle (100) des index de consommation et de l'information d'état (300). 6- Procédé selon la revendication 2 et selon la revendication 3 caractérisé en ce que l'index de contrôle (1) est élaboré au moins par la concaténation de l'information de contrôle (100) des index de consommation, de l'information temporelle (200) et de l'information d'état (300). 7- Procédé selon l'une au moins des revendications 1 ou 4 à 6 et 35 selon les revendications 2 et 3 caractérisé en ce que l'index de contrôle (1) est obtenu en cryptant (600) une combinaison de l'information de contrôle (100) des index de consommation, et de l'information temporelle (200) et/ou de l'information d'état (300), un numéro de série du compteur de consommation étant utilisé comme clé de cryptage. 8- Procédé selon l'une au moins des revendications précédentes caractérisé en ce qu'il comporte l'étape supplémentaire consistant à, préalablement à l'élaboration de l'information de contrôle (100) des index de consommation, arrondir (105) les index de consommation (101). 9- Procédé selon la revendication précédente caractérisé en ce que l'étape d'arrondi (105) des index de consommation (101) est réalisée au niveau d'un rang préalablement déterminé pour garantir une variation au plus égale à une unité dudit rang pendant la durée d'une opération de relevé des valeurs des index de consommation (101). 10- Procédé selon l'une au moins des revendications 1 ou 3 à 9 et selon la revendication 2 caractérisé en ce qu'il comporte l'étape supplémentaire consistant à, préalablement à l'élaboration de l'information temporelle (200), arrondir (202) la donnée (201) relative à une durée de fonctionnement du compteur de consommation. 11- Procédé selon l'une au moins des revendications 1 ou 3 à 10 et selon la revendication 2 caractérisé en ce qu'il comporte l'étape supplémentaire consistant à, préalablement à l'élaboration de l'information temporelle (200), tronquer (204) la donnée (201), le cas échéant arrondie, relative à une durée de fonctionnement du compteur de consommation. 12- Procédé selon l'une au moins des revendications précédentes caractérisé en ce qu'il comporte l'étape supplémentaire consistant à afficher successivement les index de consommation (101) et l'index de contrôle (1) dans un unique champ de l'écran du compteur, le premier champ et le deuxième champ étant confondus. 13- Compteur de consommation de matière consommable comportant notamment un afficheur électronique caractérisé en ce que l'afficheur électronique comporte un premier champ pour afficher au moins un index de consommation (101), et un deuxième champ pour afficher l'index de contrôle (1) intervenant dans le procédé selon l'une au moins des revendications 1 à 11. 14- Compteur de consommation selon la revendications précédente caractérisé en ce que le premier champ et le deuxième champ sont confondus en un champ unique, les index de consommation (101) et l'index de contrôle (1) étant successivement affichés dans l'unique champ.