Brevet FR2871905A1 — publié le 20051223

Dispositif de sécurisation d'un circuit électronique La présente invention concerne un dispositif de sécurisation d'un circuit électronique. Le domaine de l'invention est celui des circuits programmables, 5 notamment celui des microcontrôleurs. Un tel microcontrôleur intègre généralement un processeur, une mémoire interne, un contrôleur de mémoire et/ou une unité de gestion mémoire. II intègre de plus généralement une mémoire non volatile, une ou plusieurs mémoires de travail telles que mémoire à accès aléatoire ( RAM pour le terme anglais Random Access Memory ) ou mémoire à lecture seule ( ROM pour le terme anglais Read Only Memory ). Il intègre encore, la plupart du temps, d'autres périphériques propres aux applications qu'il est chargé de mettre en oeuvre. La protection physique des circuits intégrés est de plus en plus nécessaire. C'est le cas notamment des microcontrôleurs du type de celui faisant l'objet de la présente invention. En effet il est facile d'attaquer physiquement un circuit intégré démuni de protections spécifiques, par exemple en positionnant une sonde sur une des pistes afin d'espionner ou de forcer un signal l'empruntant à une valeur. Dans un but de protection, on procède au dépôt d'un bouclier métallique sur ce circuit intégré. II est aussi connu de prévoir un capteur de tension qui surveille l'alimentation du circuit, un capteur qui surveille sa température, un ou plusieurs capteurs de fréquence qui surveillent le ou les signaux d'horloge qu'il utilise. Tous les moyens de protection évoqués ci-dessus sont activés par le signal destiné à l'alimentation du microcontrôleur. Il s'ensuit que, lorsque ce dernier n'est pas alimenté, ces moyens sont totalement inefficaces. Ainsi, à titre d'exemple, lorsque le circuit a été mis à nu, la mémoire non volatile peut être lue en recourrant à diverses techniques sophistiquées. Cette situation est difficilement acceptable, notamment si la mémoire contient des informations confidentielles. La présente invention a ainsi pour objet de pallier une carence de ce signal d'alimentation. Selon l'invention, un circuit électronique comporte un microcontrôleur pourvu d'un processeur et d'un module de sécurisation apte à produire un signal d'intrusion; de plus, le processeur étant alimenté par un premier signal d'alimentation issu d'une alimentation primaire, le module de sécurisation est prévu pour être alimenté par un signal d'alimentation sécurisé indépendant du premier signal d'alimentation. De préférence, le circuit dispose d'une alimentation secondaire. II est alors souhaitable que cette alimentation secondaire produise un second signal d'alimentation en l'absence dudit premier signal d'alimentation. Avantageusement, le circuit comprend des moyens pour produire le signal d'alimentation sécurisé si le premier signal d'alimentation ou si le second signal d'alimentation est présent. Suivant une caractéristique additionnelle du circuit, l'alimentation secondaire est intégrée sur le microcontrôleur. De plus, le module de sécurisation comporte un ensemble interne de capteurs d'intrusion qui sont disposés sur le microcontrôleur et qui sont alimentés par le signal d'alimentation sécurisé. De même, le circuit comportant un ensemble externe de capteurs d'intrusion qui sont disposés à l'extérieur du microcontrôleur et qui sont alimentés par le signal d'alimentation sécurisé, le module de sécurisation a accès à cet ensemble externe. Souvent, le circuit comporte une alimentation primaire pour produire le 20 premier signal d'alimentation. Suivant un mode de réalisation privilégié, le circuit comprend des moyens de secours pour alimenter le processeur en cas d'absence du premier signal d'alimentation et de présence du signal d'intrusion. Ainsi, ces moyens de secours comprennent une première cellule pour produire en sortie le signal d'alimentation sécurisé si le signal d'intrusion est présent et une deuxième cellule pour alimenter le processeur au moyen du premier signal d'alimentation ou du signal de sortie de la première cellule. La présente invention apparaîtra maintenant avec plus de détails dans le cadre de la description qui suit d'exemples de réalisation donnés à titre illustratif en se référant au dessin joint dans lequel: - la figure 1 représente un synoptique du circuit selon l'invention, et - la figure 2 représente un détail de réalisation de ce circuit. Les éléments présents dans les deux figures sont affectés d'une seule et même référence. En référence à la figure 1, le circuit électronique comporte essentiellement un microcontrôleur MC. Ce microcontrôleur MC intègre un processeur PR auquel est généralement raccordée une mémoire interne IM par l'intermédiaire d'un bus interne IB. Il comprend souvent un ensemble PER de périphériques additionnels qui sont également raccordés au bus interne IB. Selon l'état de l'art, tous les éléments du microcontrôleur MC sont alimentés par un premier signal d'alimentation Al issu d'une alimentation primaire PPS. Cette alimentation primaire PPS est ici incorporée au circuit mais il pourrait s'agir d'une alimentation externe. Le microcontrôleur MC est pourvu d'un module de sécurisation SU essentiellement constitué d'un ensemble interne IS de capteurs d'intrusion. Il est en effet connu de prévoir: un capteur de tension qui produit un signal de sortie dès lors que le premier signal d'alimentation Al sort de la plage de fonctionnement spécifiée du microcontrôleur, - un capteur de température qui produit un signal de sortie dès lors que la température du microcontrôleur MC soit d'une plage spécifiée, - 40 à + 125 C par exemple, un premier capteur de fréquence qui produit un signal de sortie dès lors qu'un premier signal d'horloge à 32,768 kHz identifiant une référence temporelle dérive excessivement, un deuxième capteur de fréquence qui produit un signal de sortie dès lors qu'un deuxième signal d'horloge à 96 MHz cadençant les différents éléments du microcontrôleur dérive excessivement, un bouclier. En présence de l'un quelconque des signaux de sortie des capteurs de l'ensemble interne IS, le module de sécurisation produit un signal d'intrusion RS. Il est également connu de prévoir un ensemble externe ES de capteurs d'intrusion qui figurent sur ou dans le circuit mais qui ne sont pas intégrés au microcontrôleur. On pense par exemple à un bouclier ou à un capteur photosensible qui détecte une ouverture du boitîer de protection du circuit. Le module de sécurisation qui accède à l'ensemble externe ES de capteurs d'intrusion produit également le signal d'intrusion RS si l'un quelconque 35 de ces capteurs est activé. Les capteurs d'intrusion sont alimentés non pas par le premier signal d'alimentation Al conformément à l'état de l'art mais par un signal d'alimentation sécurisé Al2. Ce signal sécurisé Al2 est produit que l'alimentation primaire PPS soit 5 en service ou ne le soit pas. A cet effet, une alimentation secondaire SPS est agencée dans le circuit pour alimenter les capteurs d'intrusion IS, ES indépendamment des autres éléments du microcontrôleur MC. Cette alimentation secondaire SPS de faible puissance peut même être 10 intégrée dans le microcontrôleur compte-tenu des évolutions récentes de la technologie disponible en microélectronique. Ces capteurs pourraient être alimentés directement par l'alimentation secondaire SPS mais, pour limiter la consommation d'énergie de cette alimentation SPS, il est préférable de ne l'utiliser que lorsque la première alimentation PPS est hors service. A cet effet, un commutateur SW délivre sur sa sortie un second signal d'alimentation A2 fourni par l'alimentation secondaire SPS si et seulement si le premier signal d'alimentation Al est absent. Le signal d'alimentation sécurisé Al2 est issu d'un premier organe de coordination GP qui produit le premier Al ou le second A2 signal d'alimentation. Le commutateur SW et le premier organe de coordination GP peuvent naturellement être intégrés dans le microcontrôleur MC. On peut encore améliorer le caractère sécuritaire du circuit en prévoyant des moyens de secours pour alimenter le processeur PR en cas d'intrusion même si l'alimentation primaire n'est pas en service, autrement dit si le premier signal d'alimentation Al est absent. Le processeur peut alors prendre des mesures pour lutter contre une tentative d'intrusion, par exemple en effaçant le contenu de la mémoire non volatile. Ainsi, en référence à la figure 2, les moyens de secours comprennent une première cellule PE pour produire en sortie le signal d'alimentation sécurisé Al2 si le signal d'intrusion RS est présent et une deuxième cellule PO pour alimenter le processeur PR au moyen du premier signal d'alimentation Al ou du signal de sortie de la première cellule PE. L'exemple de réalisation de l'invention présenté ci-dessus a été choisi pour son caractère concret. Il ne serait cependant pas possible de répertorier de manière exhaustive tous les modes de réalisation que recouvre cette invention. En particulier, tout moyen décrit peut-être remplacé par un moyen équivalent sans sortir du cadre de la présente invention. REVENDICATIONS 1) Circuit électronique comportant un microcontrôleur MC pourvu d'un processeur PR et d'un module de sécurisation SU apte à produire un signal d'intrusion RS caractérisé en ce que, ledit processeur PR étant alimenté par un premier signal d'alimentation Al issu d'une alimentation primaire PPS, ledit module de sécurisation SU est prévu pour être alimenté par un signal d'alimentation sécurisé Al2 indépendant dudit premier signal d'alimentation Al. 2) Circuit selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il dispose d'une alimentation secondaire SPS. 3) Circuit selon la revendication 2, caractérisé en ce que ladite alimentation secondaire SPS produit un second signal d'alimentation A2 en l'absence dudit premier signal d'alimentation Al. 4) Circuit selon la revendication 3, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens GP pour produire ledit signal d'alimentation sécurisé Al2 si ledit premier signal d'alimentation Al ou si ledit second signal d'alimentation A2 est présent. 5) Circuit selon l'une quelconque des revendications 2 à 4, caractérisé en ce que ladite alimentation secondaire SPS est intégrée sur ledit microcontrôleur MC. 6) Circuit selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que ledit module de sécurisation SU comporte un ensemble interne IS de capteurs d'intrusion qui sont disposés sur ledit microcontrôleur MC et qui sont alimentés par ledit signal d'alimentation sécurisé Al2. 7) Circuit selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que, comportant un ensemble externe ES de capteurs d'intrusion qui sont disposés à l'extérieur dudit microcontrôleur MC et qui sont alimentés par ledit signal d'alimentation sécurisé Al2, ledit module de sécurisation SU a accès audit ensemble externe ES. 8) Circuit selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comporte une alimentation primaire PPS pour produire ledit premier signal d'alimentation Al. 9) Circuit selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens de secours PE-PO pour _ alimenter ledit processeur PR _en cas d'absence dudit premier signal d'alimentation Al et de présence dudit signal d'intrusion RS. 10) Circuit selon la revendication 9, caractérisé en ce que lesdits moyens de secours comprennent une première cellule PE pour produire en sortie ledit signal d'alimentation sécurisé Al2 si ledit signal d'intrusion RS est présent et une deuxième cellule PO pour alimenter ledit processeur PR au moyen dudit premier signal d'alimentation Al ou du signal de sortie de ladite première cellule PE.