Brevet FR2933561A1 — publié le 20100108

PROCÉDÉ DE PROTECTION DE DONNÉES DE SÉCURITÉ TRANSMISES PAR UN DISPOSITIF ÉMETTEUR À UN DISPOSITIF RÉCEPTEUR DESCRIPTION DOMAINE TECHNIQUE L'invention se situe dans le domaine des télécommunications et concerne plus spécifiquement un procédé de protection de données de sécurité transmises par un dispositif émetteur à un dispositif récepteur. L'invention concerne également un terminal émetteur agencé en tête de réseau d'un opérateur et configuré pour transmettre des messages utiles à un terminal récepteur. L'invention concerne en outre un programme d'ordinateur mémorisé sur un support et destiné à être exécuté dans le terminal émetteur pour mettre en oeuvre le procédé selon l'invention côté émission. L'invention concerne aussi un terminal récepteur configuré pour recevoir les messages transmis par ledit terminal émetteur, et un programme d'ordinateur mémorisé sur un support et destiné à être exécuté dans un terminal récepteur pour mettre en oeuvre le procédé selon l'invention. L'invention vise plus précisément une amélioration de la protection des messages EMM envoyés par la tête de réseau d'un opérateur au système de réception d'un client. Elle s'applique cependant plus généralement à la protection de toute transmission de messages entre entités reliées par des réseaux de communication indépendamment de la nature et des caractéristiques desdites entités et desdits réseaux. ÉTAT DE LA TECHNIQUE ANTÉRIEURE Avec le développement croissant de la distribution de contenus via des réseaux de communication, le risque de piratage de ces contenus devient une préoccupation importante aussi bien des fournisseurs que des destinataires de ces contenus. Il est par conséquent primordial de protéger les contenus distribués contre, d'une part, les risques de détournement des droits d'accès associés à ces contenus, et d'autre part, contre la falsification de ces droits par un utilisateur. En effet, dans les systèmes de contrôle d'accès de type CAS, les contenus distribués sont généralement embrouillés et leur désembrouillage est conditionné par des permissions logiques (un utilisateur peut accéder au contenu pendant une durée déterminée) combinées avec des clefs, appelées clefs d'exploitation, ces dernières permettant de déchiffrer d'autres messages qui permettent d'accéder aux contenus. Les permissions logiques et les clés d'exploitation sont généralement transmises aux terminaux récepteurs dans des messages de contrôle d'accès spécifiques EMM (pour Entitlement Management Message) et ECM (pour Entitlement Control Message) qui doivent eux-mêmes être protégés. Pour une meilleure compréhension concernant la terminologie propre à ce domaine technique, on pourra se reporter au document suivant : � FUNCTIONAL MODEL OF A CONDITIONAL ACCESS SYSTEM � EBU REVIEW-TECHNICAL EUROPEAN BROADCASTING UNION. BRUSSELS, BE, no 266, 21 décembre 1995. 3 Un inconvénient de l'art antérieur provient du fait que ces messages peuvent être interceptés et analysés afin de déterminer les conditions d'accès et les clés nécessaires au désembrouillage des contenus. Dans certains cas, l'opérateur peut souhaiter supprimer ou limiter les droits d'accès de certains destinataires. Dans ce cas, les messages EMM et ECM comportent des informations à cet effet. Une autre forme de fraude consiste à filtrer ces messages transmis par l'opérateur pour empêcher leur prise en compte par le processeur de sécurité du terminal récepteur. Par ailleurs, un pirate qui souhaite récupérer un message EMM, peut en déterminer les effets par l'expérience en le soumettant, par exemple, à un système de réception réservé à ses tests. De plus, l'exploitation du système de contrôle d'accès par l'opérateur introduit des messages EMM d'ajout, de modification ou de suppression de droits à des dates spécifiques mensuelles ce qui est le résultat du traitement informatique par lots (� batch �) et peut contribuer à aider le pirate à faire la distinction entre les nouveaux messages EMM résultants de ce traitement et lui permet de construire une stratégie de filtrage. Dans le cas où l'authentification des messages de contrôle d'accès se fait par une redondance cryptographique, cette mesure n'a pas d'effet dans les cas suivants . 4 si le pirate a réussi à obtenir la clef ou s'il a réussi à obtenir une redondance cryptographique correcte. Ceci est particulièrement possible si ladite redondance cryptographique est symétrique. si le pirate réussi à faire accepter un message, par le processeur de sécurité, comme comportant une redondance cryptographique correcte, et donc comme authentique. Cela est notamment possible en perturbant physiquement l'environnement de fonctionnement du processeur de sécurité du système de réception chargé de vérifier cette authenticité. Parmi ces perturbations, figurent par exemple l'élévation brusque de la température, la variation du signal d'alimentation électrique ou de l'horloge, l'exposition du composant à des impulsions laser, des émissions électromagnétiques ou des rayonnements de particules radioactives. Dans le cas ou la protection des messages est réalisée par transmission au terminal récepteur d'une combinaison d'ordres positifs et négatifs, la mesure n'est intéressante que lorsque le pirate a quelque chose à perdre. En particulier, certaines attaques consistent à ajouter illégalement des droits dans des processeurs de sécurité officiels (cas dénommés MOSC, Modified Official SmartCard). Dans ce cas, le pirate ne subit une perte en filtrant les messages que si l'opérateur change les clefs d'exploitation. Or il est préférable de ne pas transférer ces clefs dans un multiplex, afin de ne pas les exposer inutilement. Il apparaît donc qu'il n'est pas toujours possible à un système de contrôle d'accès (CAS) de contrer les attaques des pirates, et en particulier de contrer la suppression de messages non désirés ou 5 l'insertion de messages qui ne devraient pas être soumis au processeur de sécurité. Le but de l'invention est de pallier les insuffisances des systèmes de contrôle d'accès de l'art antérieur décrits ci-dessus. EXPOSÉ DE L'INVENTION L'invention est basée sur l'idée de d'entretenir un flux régulier de messages entre l'émetteur et le récepteur de sorte que des messages seront transmis même si l'opérateur n'en n'a pas formulé la requête. L'invention préconise un procédé consistant à transmettre périodiquement audit récepteur, alternativement auxdites données de sécurité, des données neutres destinées à empêcher le filtrage desdites données de sécurité. Cette régularité permet de brouiller la communication entre l'émetteur et le récepteur pour un observateur externe, rendant ainsi difficile le filtrage frauduleux des messages de sécurité. Elle peut en outre permettre au récepteur de détecter un éventuel filtrage de ces messages. Selon l'implémentation réalisée de l'invention et la nature des messages secondaires de la séquence, elle peut être suivie d'opérations de détection ou de contre-mesure. La détection peut être 6 de différents types, comme la mémorisation d'un log ou l'incrémentation d'un compteur de détections. Les contre-mesures peuvent par exemple consister en une invalidation temporaire ou en la destruction de la carte hébergeant le processeur de sécurité. Selon une autre caractéristique de l'invention, la transmission desdites données neutres est déclenchée au bout d'un délai prédéterminé depuis la dernière transmission de données de l'émetteur vers le récepteur. Préférentiellement, lesdites données neutres présentent une structure similaire à celles des données de sécurité. Dans une variante, le procédé selon l'invention comporte les étapes suivantes : définir une durée DR séparant deux réceptions successives par le récepteur de données émises par l'émetteur, et, - à un instant t donné, mesurer l'intervalle de temps TR écoulé depuis une réception par le récepteur de données émises par l'émetteur, - si l'intervalle de temps TR est supérieur à ladite durée DR, transmettre un signal d'alarme à une unité de gestion de contre-mesure. Dans cette variante, le procédé comporte en outre une étape consistant à compter le nombre de signaux d'alarme N transmis par le récepteur à ladite unité de gestion de contre-mesure, à mémoriser le nombre N dans ladite unité de gestion de contre-mesure, à définir un nombre SA de signaux d'alarmes représentant un seuil de déclenchement d'une sanction, 7 à comparer le nombre SA au nombre N mémorisé dans l'unité de gestion de contre-mesure, et, à exécuter une procédure de contre-mesure si le nombre N dépasse le nombre SA. Ladite procédure de contre-mesure peut être activée localement par le récepteur, ou à distance par l'émetteur, et consiste en une suspension temporaire ou définitive du fonctionnement du récepteur. Dans une application particulière du procédé selon l'invention destinée à renforcer la sécurité d'un système de contrôle d'accès de type CAS, les données de sécurité et les données neutres sont transmises au récepteur dans des messages EMM. Lesdites données de sécurité et lesdites données neutres peuvent être chiffrées afin de renforcer la sécurité. Cependant, elles peuvent être transmises sous forme non chiffrée. Les données de sécurité et les données neutres peuvent être transmises au récepteur dans un flux de données comportant en outre des programmes audiovisuels embrouillés. Dans ce cas, la suspension temporaire ou définitive de fonctionnement consiste à ne plus traiter les messages EMM lors de la lecture d'un contenu multimédia. Le procédé selon l'invention est mis en oeuvre au moyen d'un terminal émetteur agencé en tête de réseau d'un opérateur et configuré pour transmettre des messages utiles à un terminal récepteur parmi une pluralité de terminaux connectés au réseau dudit opérateur. 8 Ce terminal comporte des moyens pour stocker une durée maximale D pour le délai entre deux transmissions successives de messages dans ledit flux, des moyens pour mesurer le délai T écoulé depuis la dernière transmission d'un message, et, des moyens pour insérer dans ledit flux un message neutre si l'intervalle de temps T écoulé depuis la dernière transmission d'un message est supérieur ou égal à ladite durée D. Le procédé selon l'invention est implémenté, côté tête de réseau, au moyen d'un programme d'ordinateur mémorisé sur un support et destiné à être exécuté dans le terminal émetteur pour stocker une durée maximale D pour le délai entre deux transmissions successives de messages dans ledit flux, mesurer le délai T écoulé depuis la dernière transmission d'un message, et, insérer dans ledit flux un message neutre si l'intervalle de temps T écoulé depuis la dernière transmission d'un message est supérieur ou égal à ladite durée D. Le terminal récepteur selon comporte des moyens pour stocker une durée supérieure ou égale à la durée D pour le deux réceptions successives de messages flux, des moyens pour mesurer l'intervalle écoulé depuis la dernière réception d'un des moyens pour notifier le dépassement l'unité de déclenchement de contre-mesure si l'intervalle de temps TR écoulé depuis la dernière réception d'un message est supérieur ou égal à ladite durée DR. l'invention maximale DR délai entre dans ledit de temps message, de délai TR et à 9 Le procédé selon l'invention est implémenté, côté récepteur, au moyen d'un programme d'ordinateur mémorisé sur un support et destiné à être exécuté dans un terminal récepteur pour stocker une durée maximale DR ou égale à la durée D pour le délai entre deux réceptions successives de messages dans ledit flux, mesurer l'intervalle de temps TR écoulé depuis la dernière réception d'un message, et, notifier le dépassement de délai à l'unité de déclenchement de contre-mesure si l'intervalle de temps TR écoulé depuis la dernière réception d'un message est supérieur ou égal à ladite durée DR. BRÈVE DESCRIPTION DES DESSINS D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront de la description qui va suivre, prise à titre d'exemple non limitatif, en référence aux figures annexées dans lesquelles : - la figure 1 représente un organigramme général illustrant les étapes essentielles du procédé selon l'invention. - la figure 2 représente schématiquement un organigramme illustrant la détection de filtrage de message par un terminal récepteur selon l'invention. EXPOSÉ DÉTAILLÉ DE MODES DE RÉALISATION PARTICULIERS La description qui va suivre concerne une mise en oeuvre du procédé selon l'invention dans application particulière dans laquelle un terminal émetteur, agencé en tête de réseau d'un opérateur, transmet un contenu numérique à des récepteurs 10 connectés au réseau dudit opérateur. Le contenu numérique est préalablement embrouillé par un mot de contrôle qui est transmis aux terminaux récepteurs dans des messages EMM. L'opérateur peut utiliser différentes voies pour diffuser les messages EMM et différents modes d'adressage afin d'envoyer des messages à différentes audiences. Ainsi, un EMM-GA est destiné à tous les utilisateurs (GA - global audience), un EMM-S est destiné à un groupe d'utilisateurs (S - Shared), et un EMM-U est destiné à un utilisateur unique (U - User). Une voie est typiquement utilisée pour la diffusion des messages EMM de chacun de ces modes d'adressage. Il est également possible, même dans le cas d'un mode d'adressage unique, d'avoir différentes voies EMM. Par exemple, sur téléphone mobile, certains messages peuvent être envoyés dans le même multiplex que celui qui contient la vidéo, et d'autres peuvent être véhiculés dans des SMS. Il est également probable que plusieurs utilisateurs doivent recevoir des messages. Chaque EMM-U envoyé à un utilisateur doit être considéré comme étant une voie EMM dans le contexte de l'invention Afin d'entretenir un trafic régulier sur chacune des voies EMM ouvertes entre le terminal émetteur et chaque terminal récepteur, le procédé selon l'invention s'applique pour tout type de voie EMM, indépendamment du type de message transporté par cette voie. Comme dans un système CAS classique, l'opérateur fait ses demandes d'envoi de messages au 11 système CAS. Dans la suite de cette description, nous associerons, l'épithète � utile � à ces messages. Si aucun message n'est associé à une voie EMM, celle-ci peut néanmoins rester active : ainsi, un message � fonctionnellement neutre � sera inséré par le système CAS dans la voie considérée. Un message fonctionnellement neutre est un message syntaxiquement valide et destiné à être analysé par les terminaux destinataires, mais qui ne contient pas d'information provenant de l'opérateur et en particulier pas de requête d'activation de traitement dans le terminal. Les flux de messages en sortie du système CAS sont donc des flux de messages, composés de messages utiles ou neutres. La figure 1 illustre schématiquement les étapes essentielles du procédé selon l'invention dans le cas où les messages utiles sont transmis dans des voies EMMs indépendantes ayant chacune son propre contexte de � constance � dans le flux. L'étape 2 est une phase préalable de configuration par l'opérateur des terminaux émetteur et récepteur. Cette phase consiste à définir une durée maximale d'inactivité autorisée pour un flux donné, et pour un utilisateur donné, en cas de flux personnel. 25 Une valeur par défaut de cette durée est fixée. Il est à noter que l'opérateur peut modifier la durée maximale d'inactivité autorisée pour un flux donné. Par exemple, en cas de doute sur l'intégrité d'un utilisateur, l'opérateur peut forcer 30 la nécessité de réception d'un message par jour sur la voie EMM-U. 20 12 Le terminal récepteur est alors configuré pour accepter un certain délai entre plusieurs messages, pour chaque voie qui lui est destinée. Lors de l'exploitation, le programme d'ordinateur implanté dans le terminal d'émission en tête de réseau effectue le test de l'étape 4 consistant à déterminer si l'opérateur souhaite envoyer un message utile aux terminaux récepteurs. Dans l'affirmative, un message utile est défini à l'étape 6, et à l'étape 8, le message utile est envoyé au terminal récepteur. Le processus est ensuite reproduit à partir de l'étape 4. Dans la négative, un test est exécuté pour savoir si un message a été transmis au récepteur au bout d'un délai inférieur à la durée D définie à l'étape 2. Dans l'affirmative, le processus est reproduit à partir de l'étape 4. Dans la négative, un message neutre est défini à l'étape 12 puis transmis (étape 8) au terminal récepteur. La figure 2 illustre schématiquement les étapes permettant la détection d'un filtrage frauduleux de messages utiles transmis par le terminal émetteur au terminal récepteur. Notons que l'opérateur peut activer ou désactiver la détection, par le terminal récepteur, du filtrage éventuel de messages utiles par envoie d'une commande spécifique au récepteur désigné. Notons que pour mettre en oeuvre cette procédure de détection, l'opérateur définit une durée DR séparant deux réceptions successives par le 13 récepteur de données émises par l'émetteur, et, à un instant t donné, le logiciel implanté dans le terminal récepteur mesure l'intervalle de temps TR écoulé depuis une réception par le récepteur de données émises par l'émetteur, et transmet si l'intervalle de temps TR est supérieur à ladite durée DR un signal d'alarme à une unité de gestion de contre-mesure. Dans cet exemple, l'unité de gestion de contre-mesure est agencée dans le terminal récepteur de sorte que le terminal n'émet aucune information vers la tête de réseau. A l'étape 20, l'opérateur envoie au récepteur une commande pour activer la détection de filtrage frauduleux. A l'étape 22, le logiciel implanté dans le terminal récepteur mesure le délai entre deux messages successifs transmis dans la voie considérée et compare, à l'étape 24, le délai mesuré à la durée DR. Si l'intervalle de temps TR est supérieur à la durée DR, le terminal récepteur considère qu'il y a tentative de filtrage frauduleux et transmet cette alarme à l'unité de gestion de contre-mesure (étape 26) et l'unité de gestion de contre-mesure exécute une sanction (étape 30). La sanction peut consister à ne plus traiter les messages ECM lors de la lecture d'un contenu multimédia ce qui rend impossible le désembrouillage de ce dernier. Une autre sanction peut consister en l'effacement de l'ensemble des clefs d'exploitation et 14 de l'ensemble des droits contenus dans le processeur de sécurité du terminal récepteur. Dans une première variante, l'unité de gestion de contre-mesure n'exécute la procédure de sanction qu'après un nombre N prédéfini de signaux d'alarme transmis par le récepteur à l'unité de gestion de contre-mesure. Dans une deuxième variante, l'unité de gestion de contre-mesure sélectionne graduellement la procédure de contre-mesure à appliquer selon le nombre de signaux d'alarmes consignées. La contre-mesure peut par exemple consister à ne plus traiter les ECM au bout de deux signaux d'alarme ou encore d'effacer les droits et les clefs d'exploitation du processeur de sécurité au bout de dix signaux d'alarme. Si l'intervalle de temps TR est inférieur à la durée DR, à l'étape 28, le logiciel implanté dans le terminal récepteur exécute les commandes transmises dans les messages utiles. Notons que le traitement par le terminal récepteur est exécuté selon les étapes suivantes : • Lors de son démarrage ou de sa sortie de veille, le terminal se met en attente de messages EMM, • A la réception d'un message EMM, qu'il s'agisse d'un message utile ou d'un message fonctionnellement neutre, celui-ci est également traité de manière connue dans l'art antérieur. Dans le cas où la détection de filtrage frauduleux de messages est activée, le traitement est modifié de façon que lors de la réception d'un message EMM, sa date (d'émission ou de réception) est 15 mémorisée, ou la date maximale attendue de la prochaine émission ou réception de messages EMM est calculée comme somme de la précédente date et de la durée maximale d'inactivité, puis mémorisée, et, à la réception d'un message EMM, si la date calculée est supérieure à la précédente date mémorisée d'émission ou de réception de messages EMM, de plus de la durée maximale d'inactivité, ou, si cette date est supérieure à la précédente date maximale attendue de la prochaine émission ou réception de messages EMM mémorisée, alors le terminal mémorise la détection du filtrage de message(s). Il est à noter que les temps de traitement d'un message utile et d'un message neutre ne permettent 15 pas de différencier le type de message. Dans une troisième variante de l'invention, l'unité de gestion de contre-mesure est agencée en tête de réseau et contrôlée par l'opérateur. Dans ce cas, la procédure de contre-mesure consiste à configurer le 20 terminal émetteur pour envoyer un message EMM de sanction à destination du terminal récepteur. Ce message EMM de sanction et traité par le terminal récepteur, et indique quelle contre-mesure ce dernier doit appliquer dans le cas ou plusieurs niveaux de 25 contre-mesure sont prévus. L'invention peut être mise en oeuvre de façon sélective, notamment, en fonction de la voie EMM considérée ou de façon commune à l'ensemble de ces voies, ou en fonction de la nature des messages utiles 30 à diffuser. SP 32882 HM 16