Brevet FR3048531A1 — publié le 20170908

B14950 - 16-ZV2-0032 1 SELECTION D'APPLICATION DANS UN TERMINAL MOBILE Domaine La présente description concerne de façon générale les circuits électroniques et, plus particulièrement, les circuits de communication sans contact. La présente description vise plus particulièrement la sélection d'un mode de communication entre un terminal de communication sans contact et un circuit de communication sans contact. Exposé de l'art antérieur Le développement des applications utilisables dans des communications sans contact, entre un dispositif de couplage en champ proche (Proximity Coupling Device - PCD), par exemple un terminal sans contact (Contactless Reader), et un circuit intégré sans contact (Proximity Integrated Circuit - PIC) ou une carte à circuit intégré sans contact (Proximity Integrated Circuit Card - PICC), engendre de nouvelles difficultés. En particulier, les communications répondent à des normes qui évoluent et qui sont susceptibles de poser des problèmes de compatibilité entre différentes générations des dispositifs ou circuits. Par ailleurs, les circuits intégrés sans contact, qu'ils soient inclus dans une carte à microcircuit, dans un téléphone mobile ou tout autre dispositif portable, sont de plus en plus 3048531 B14950 - 16-ZV2-0032 2 souvent capables d'héberger plusieurs applications ayant des niveaux de sécurité différents. Par exemple, une carte à microcircuit peut héberger une application bancaire, par exemple selon la norme EMV (Eurocard-Mastercard-Visa), et d'autres 5 applications dites propriétaires, par exemple de contrôle d'accès, de transport, etc. Ces différentes applications peuvent requérir des protocoles différents. Les systèmes usuels se basent sur une détection, par le lecteur, de la capacité de la carte à communiquer 10 selon une norme ou une autre. Toutefois, cela engendre des faux-rejets, c'est-à-dire qu'une carte qui aurait la capacité de communiquer avec un lecteur est refusée par celui-ci. Résumé Il serait souhaitable de disposer d'une solution pour 15 vérifier la compatibilité d'un circuit intégré sans contact à communiquer avec un dispositif de couplage en champ proche. Il serait souhaitable de disposer d'une solution compatible avec les dispositifs de couplage existants. Ainsi, un mode de réalisation prévoit un procédé de 20 configuration d'un circuit de communication sans contact hébergeant au moins deux applications compatibles avec des protocoles de communication différents, comportant les étapes de : initialiser un identifiant d'un protocole de communication à une première valeur ; en cas d'échec d'une transaction avec un dispositif de couplage en champ proche, incrémenter un compteur ; et lorsque la valeur du compteur atteint un seuil, changer la valeur de l'identifiant pour une deuxième valeur. Selon un mode de réalisation, le compteur est 30 réinitialisé à chaque transaction réussie. Selon un mode de réalisation, l'identifiant est réinitialisé à la première valeur à chaque transaction. Selon un mode de réalisation, la valeur de l'identifiant conditionne le protocole de communication accepté par le circuit. 3048531 B14950 - 16-ZV2-0032 3 Selon un mode de réalisation, le circuit communique selon le protocole ISO 14443-4 avec le premier identifiant et ISO 14443-3 avec le deuxième identifiant. Selon un mode de réalisation, une première application 5 est une application EMV. Selon un mode de réalisation, une deuxième application est une application MIFARE Classic ou MIFARE Classic+. Selon un mode de réalisation, le seuil a une valeur comprise entre 2 et 10. 10 Un mode de réalisation prévoit un circuit de communication sans contact comportant un microprocesseur programmé pour la mise en oeuvre du procédé ci-dessus. Un mode de réalisation prévoit une carte à microcircuit comportant un tel circuit. 15 Brève description des dessins Ces caractéristiques et avantages, ainsi que d'autres, seront exposés en détail dans la description suivante de modes de réalisation particuliers faite à titre non limitatif en relation avec les figures jointes parmi lesquelles : 20 la figure 1 représente, de façon très schématique, un mode de réalisation d'un système de communication en champ proche ; la figure 2 est un schéma-bloc simplifié d'un exemple usuel de configuration d'un dispositif de couplage en champ 25 proche ; la figure 3 illustre l'établissement d'une communication en champ proche selon un protocole MIFARE Plus ; et la figure 4 est un schéma-bloc simplifié d'un mode de réalisation d'un procédé de configuration d'un dispositif de couplage en champ proche. Description détaillée De mêmes éléments ont été désignés par de mêmes références aux différentes figures. Par souci de clarté, seuls les étapes et éléments utiles 35 à la compréhension des modes de réalisation qui vont être décrits 3048531 B14950 - 16-ZV2-0032 4 ont été représentés et seront détaillés. En particulier, les échanges entre le dispositif de couplage en champ proche et un circuit intégré sans contact une fois la communication établie n'ont pas état détaillés, les modes de réalisation décrits étant 5 compatibles avec les échanges usuels. Les modes de réalisation sont décrits en prenant pour exemple une carte sans contact constituant une carte à circuit intégré sans contact (PICC) et un lecteur sans contact constituant un dispositif de couplage en champ proche (PCD). Ils s'appliquent 10 toutefois plus généralement à tout dispositif utilisé en dispositif de couplage en champ proche et à tout circuit intégré de communication sans contact dans lesquels des problèmes similaires se posent. De plus, bien que l'on fasse référence à des applications de paiement, les modes de réalisation décrits se 15 transposent à des applications de nature différente pourvu qu'elles engendrent les mêmes problèmes et soient compatibles avec les solutions décrites. La figure 1 représente, de façon très schématique, un système de communication sans contact du type auquel s'appliquent 20 les modes de réalisation décrits. Un terminal 1 de communication sans contact ou lecteur sans contact (READER) génère un champ électromagnétique. Une carte 3 (CARD) sans contact se trouvant à portée du lecteur capte ce champ et est alors capable d'échanger des informations avec le 25 lecteur. Les protocoles de communication sans contact peuvent être "propriétaires", c'est-à-dire, fixés par le fabriquant ou normalisés. En particulier, les cartes bancaires exploitent une technologie, dite EMV, qui utilise des protocoles basés sur la 30 norme ISO 14443-4. Des cartes multi-applications sont cependant susceptibles d'héberger non seulement une application bancaire selon la technologie EMV mais également des applications qui exploitent une technologie connue sous la dénomination MIFARE. La technologie MIFARE utilise, dans certaines réalisations un protocole (applicatif) de communication qui ne supporte par le 3048531 B14950 - 16-ZV2-0032 5 protocole ISO 1443-4. L'application qui doit être lancée par la carte dépend du lecteur avec lequel elle communique. En effet, un lecteur est généralement dédié à une application (par exemple, bancaire, de transport, de contrôle d'accès, etc.) et l'activation 5 d'une carte dans le champ du lecteur dépend du protocole que la carte accepte. La figure 2 est un schéma-bloc illustrant les étapes d'une séquence usuelle d'activation d'une carte dans le champ d'un lecteur. 10 Le lecteur PCD émet, périodiquement ou lorsqu'il détecte (bloc 21, START) la présence d'une charge dans le champ qu'il génère, une requêté (REQA) à destination des cartes potentiellement présentes dans le champ. Si une carte PICC présente dans le champ interprète la requête REQA, elle envoie un message ATQA 15 d'accusé-réception. A réception d'un tel message, le lecteur entame une procédure dite d'anticollision (bloc 23, ANTICOLLISION) pour s'assurer qu'il ne communique qu'avec une seule carte. Cette procédure inclut l'envoi, par la carte, d'un identifiant UID de la carte et d'un code SAK (Select AcKnowledge) identifiant 20 l'application que la carte héberge et avec laquelle elle répond. Le lecteur vérifie si l'identifiant UID est complet (bloc 25, UID ?). Dans la négative (sortie N du bloc 25), la procédure d'anticollision se poursuit jusqu'à réception d'un identifiant complet. Dans l'affirmative (sortie Y du bloc 25), le lecteur lit 25 le code SAK pour déterminer le protocole de communication avec la carte. Typiquement, dans les applications visées par la présente description, le lecteur PCD détermine (bloc 27, SAK ?) si la carte est compatible (sortie Y du bloc 27) avec le protocole 14443-4 ou (sortie N du bloc 27) 14443-3. 30 Le code SAK ou valeur SAK détermine le protocole de communication accepté par la carte. L'apparition de cartes multi-applications et notamment hébergeant à la fois une application bancaire de type EMV et une application de type MIFARE Plus engendre des difficultés. 3048531 B14950 - 16-ZV2-0032 6 La technologie MIFARE possède différents niveaux de sécurité (Security Level) SLO à SL3 selon la génération de la carte. Plus particulièrement, une carte MIFARE Classic (mode SL1) ou MIFARE Classic+ (mode SL2) est compatible avec le protocole 5 ISO 14443-3. Une carte MIFARE Plus (SL3) est compatible avec le protocole ISO 14443-4. De plus, les cartes MIFARE Plus évoluées sont retro compatibles. Ainsi, une carte MIFARE Plus peut également fonctionner sous des niveaux de sécurité inférieurs, afin d'être compatible avec des lecteurs existants. De même, un 10 lecteur hébergeant des applications MIFARE Plus est généralement capable de fonctionner selon les protocoles inférieurs (MIFARE Classic ou Classic+). Afin de tirer profit des avantages des protocoles plus récents et notamment du protocole MIFARE Plus, un lecteur 15 hébergeant une application MIFARE Plus cherche d'abord à établir une communication selon ce protocole. Ainsi, en présence d'une carte dans son champ, il cherche à établir une communication selon le protocole ISO 14443-4. Si la carte répond, c'est qu'elle est compatible avec la technologie MIFARE Plus et la communication 20 commence. Si la carte ne répond pas, le lecteur bascule sur un protocole de niveau inférieur MIFARE Classic et communique selon la norme 14443-3. Toutefois, en présence d'une carte hébergeant une application EMV et une application MIFARE Classic, la 25 communication ne peut pas s'établir alors que la carte est compatible avec le lecteur. En effet, lors de l'établissement de la communication, la carte répond qu'elle accepte le protocole 14443-4 dans la mesure où elle héberge une application EMV. Le lecteur entame alors la communication en mode MIFARE Plus. 30 Toutefois, la carte ne répond pas car son application MIFARE n'est pas compatible avec la technologie MIFARE Plus. On est alors dans une situation où une carte, qui aurait pu communiquer avec le lecteur en mode MIFARE Classic (ou Classic+), se trouve empêchée de communiquer car elle héberge une application EMV. 3048531 B14950 - 16-ZV2-0032 7 En fait, une carte ne reconnait pas la nature de la transaction (par exemple EMV ou MIFARE Plus) avant qu'elle ne reçoive des commandes spécifiques liées à l'application. Or, un lecteur MIFARE Plus commence par adapter la transaction vers le 5 protocole le plus performant (MIFARE Plus) avant d'envoyer des commandes spécifiques à l'application. Cela se traduit, pour des cartes hébergeant une application EMV et une application MIFARE mais non compatibles avec MIFARE Plus, à un échec de la transaction alors que le lecteur et la carte sont compatibles avec 10 la technologie MIFARE Classic. La figure 3 illustre, de façon très schématique, le rejet d'une transaction par un lecteur MIFARE Plus dans une telle situation. Le lecteur (PCD) allume (FIELD ON) le champ (active la 15 génération du champ) et envoi périodiquement (Polling) une requête (REQA, figure 2). La carte (PICC) répond et un processus d'anticollision (Anticollision processing) débute. Comme la carte est une carte EMV, elle répond (Answer anticollision) avec une valeur SAK compatible avec la norme ISO 14443-4. Pour une carte 20 EMV et MIFARE Classic, la valeur SAK est 0x28. A réception de la réponse, le lecteur envoie une requête normalisée de la norme ISO 14443-4 dite RATS (Request for Answer to Select) permettant de basculer en mode MIFARE Plus si la carte répond ou de rester en mode MIFARE Classic dans le cas contraire. Comme la carte héberge 25 une application EMV, elle répond (Answer RATS) à cette requête de la norme 14443-4. Le lecteur commence alors une transaction MIFARE Plus avec le niveau de sécurité SL3 (Send SL3 Cmd). Toutefois, la carte reste muette (Not working) ou retourne une erreur (par exemple mentionnant une commande inconnue) car son 30 application MIFARE n'est pas compatible avec ce niveau de sécurité. Le lecteur éteint alors le champ (Field OFF). Alors que les techniques usuelles se basent sur une détection par le lecteur, les inventeurs prévoient d'effectuer une détection côté carte afin de résoudre la situation exposée 35 ci-dessus et de permettre à une carte MIFARE de niveau SL1 ou SL2 3048531 B14950 - 16-ZV2-0032 8 de communiquer avec un lecteur MIFARE Plus malgré le fait qu'elle héberge une application EMV. La figure 4 illustre, de façon très schématique, un mode de réalisation d'un procédé de détection, par une carte, d'une 5 requête d'établissement d'une transaction MIFARE. Selon ce mode de réalisation, la carte compte le nombre de transactions en échec sous le protocole ISO 14443-4 et, à partir d'un seuil, modifie sa valeur SAK pour une valeur compatible avec la norme ISO 14443-3. Ainsi, cela provoque le 10 basculement d'un lecteur MIFARE Plus vers un mode MIFARE Classic. Lorsque la carte se trouve dans le champ d'un lecteur communiquant selon le protocole 14443-4, elle initialise un compteur (bloc 41, F=0) du nombre d'échecs de transaction ainsi que sa valeur SAK à la valeur correspondant aux applications 15 qu'elle héberge et à son niveau de sécurité MIFARE. Par exemple, la carte est une carte EMV et MIFARE Classic. Elle initialise alors la valeur SAK à 0x28 (bloc 42, SAK 0x28). Une transaction avec le lecteur débute. La carte incrémente le compteur F (bloc 43, F=F+1). En présence d'un lecteur MIFARE Plus, ce dernier 20 exécute (bloc 44, Anti Collision, SL3 Cmd, Field Off) les étapes illustrées en figure 3. La transaction échoue (EAIL). La carte compare alors la valeur du compteur à un seuil TH (bloc 45, F>TH ?). Tant que ce seuil n'est pas atteint (sortie N du bloc 45), la carte conserve sa valeur SAK et une nouvelle transaction 25 va être tentée par le lecteur. Au bout d'un nombre de transactions échouées correspondant au seuil TH (sortie Y du bloc 45), la carte modifie sa valeur SAK (bloc 46, SAK=0x08) pour qu'elle corresponde à celle d'une carte MIFARE Classic mono application. Ainsi, lors de la transaction suivante, la carte communique cette valeur au 30 lecteur qui ne commute pas en mode 14443-4 mais reste en mode 14443-3 et la transaction peut s'opérer. On note que le fonctionnement décrit ci-dessus n'est pas préjudiciable au fonctionnement de la carte avec d'autres lecteurs. En effet, si la carte est en face d'un terminal de 35 paiement EMV, ce lecteur envoie une commande EMV en utilisant le 3048531 B14950 - 16-ZV2-0032 9 protocole 14443-4 et la carte répond. Si la carte est en face d'un terminal MIFARE Classic, ce dernier émet selon le protocole 144443-3 et la sélection de l'application MIFARE côté carte ne pose pas de problème. 5 Par ailleurs, l'utilisation d'un compteur de transactions en échec présente l'avantage d'éviter un basculement vers un mode inférieur en cas d'échec accidentel d'une transaction (perturbation de la communication par exemple). La valeur du seuil est au moins 2 et, de préférence au plus 10, par exemple de 3 ou 10 4. Le compteur F est un compteur en mémoire non volatile afin d'être conservé entre deux transactions. Il doit cependant être réinitialisé, par exemple, lorsqu'une transaction est réussie. 15 Par ailleurs la valeur SAK de la carte est réinitialisée à sa valeur d'origine ou native (multi applications) soit au bout d'un temps donné, soit quand une transaction est réussie, soit au premier de ces deux évènements. La valeur SAK d'une carte est stockée en mémoire non volatile. La mise en oeuvre du mode de 20 réalisation ci-dessus requiert l'utilisation d'un deuxième champ pour stocker la valeur SAK de la transaction. Par exemple, la valeur SAK de transaction est stockée dans un registre de mémoire volatile. Ainsi, ce registre est automatiquement réinitialisé à chaque transaction et la valeur native y est transférée au début 25 de chaque transaction. La valeur SAK native de la carte (bloc 42) et la valeur vers laquelle elle bascule (bloc 46) dépendent de son niveau de sécurité MIFARE et du type de carte (en particulier de la taille de sa mémoire). Ainsi, une carte EMV et MIFARE Classic prend les 30 valeurs SAK 0x28 et 0x08 pour une carte 2K (2 kilo-octets) et les valeurs 0x38 et 0x18 pour une carte 4K. Une carte EMV et MIFARE Classic+ prend les valeurs SAK 0x30 et 0x10 pour une carte 2K et les valeurs 0x31 et 0x11 pour une carte 4K. Le mode de réalisation décrit ci-dessus est mis en 35 oeuvre côté carte et est transparent pour le lecteur (ne demande 3048531 B14950 - 16-ZV2-0032 10 aucune modification côté lecteur). Les cartes ainsi réalisées (programmées) sont donc compatibles avec les lecteurs existants. Divers modes de réalisation ont été décrits. Diverses variantes et modifications apparaîtront à l'homme de l'art. En 5 particulier, bien que les modes de réalisation aient été décrits en relation avec une carte à microcircuit, ils sont compatibles avec une réalisation dans tout dispositif de communication en champ proche dans lequel des problèmes similaires se posent, par exemple un téléphone mobile équipé d'un routeur NFC opérant en 10 mode carte. Par ailleurs, bien que les modes de réalisation aient été plus particulièrement décrits en relation avec un exemple d'application à des transactions bancaires EMV et MIFARE, ils se transposent à d'autres applications dans lesquelles des problèmes similaires se posent. En outre, la mise en oeuvre pratique des 15 modes de réalisation qui ont été décrits est à la portée de l'homme du métier à partir des indications fonctionnelles données ci-dessus et en utilisant ou programmant des circuits en eux-mêmes usuels. En particulier, un circuit intégré de communication sans contact auquel s'appliquent ces modes de réalisation comporte 20 généralement au moins un microprocesseur, une ou plusieurs unités de mémoire volatile et non volatile, une interface de communication en champ proche et, souvent, d'autres circuits en fonction des applications hébergées. REVENDICATIONS1. Procédé de configuration d'un circuit de communication sans contact hébergeant au moins deux applications compatibles avec des protocoles de communication différents, comportant les étapes de : initialiser un identifiant (SAK) d'un protocole de communication à une première valeur ; en cas d'échec d'une transaction avec un dispositif de couplage en champ proche, incrémenter un compteur (F) ; et lorsque la valeur du compteur atteint un seuil (TH), 10 changer la valeur de l'identifiant pour une deuxième valeur. 2. Procédé selon la revendication 1, dans lequel le compteur (F) est réinitialisé à chaque transaction réussie. 3. Procédé selon la revendication 1 ou 2, dans lequel l'identifiant est réinitialisé à la première valeur à chaque 15 transaction. 4. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, dans lequel la valeur de l'identifiant conditionne le protocole de communication accepté par le circuit. 5. Procédé selon la revendication 4, dans lequel le 20 circuit communique selon le protocole ISO 14443-4 avec le premier identifiant et ISO 14443-3 avec le deuxième identifiant. 6. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, dans lequel une première application est une application EMV. 7. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 25 à 6, dans lequel une deuxième application est une application MIFARE Classic ou MIFARE Classic+. 8. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, dans lequel le seuil a une valeur comprise entre 2 et 10. 9. Circuit de communication sans contact comportant un 30 microprocesseur programmé pour la mise en oeuvre du procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes. 10. Carte à microcircuit comportant un circuit selon la revendication 9.