Brevet FR3086829A1 — publié le 20200403

B17674 DESCRIPTION TITRE : ESTIMATION TEMPORELLE SECURISEE Domaine technictue [0001J La présente invention concerne en générale les dispositifs électroniques adaptés à communiquer par des réseaux de communication, un protocole de synchronisation temporelle sécurisé et un dispositif et un procédé d' obtention sécurisée d'une estimation temporelle. Technique antérieur [0002] La figure 1 illustre schématiquement un système 100 de synchronisation temporelle, Le système comprend un serveur de synchronisation. (TS) et un dispositif client de synchronisation (TC) qui communiquent à travers, un. réseau de communication. Le dispositif client de synchronisation TC est une entité de réseau qui souhaite obtenir une synchronisation temporelle sécurisée, par exemple, pour. synchroniser son horloge locale 102 avec une référence précise. Pour ce faire, il contacte le serveur ch, synchronisation TS par l'intermédiaire du réseau de communication au moyen d'un protocole de synchronisation temporelle (TTME SYNC), tel que le protocole d'heure réseau (NTP network tinte protocol). [0003] Ce serveur de synchronisation TS comprend par exemple une source de synchronisation précise 104, telle qu'un oscillateur micro-atomique ou d'autres moyens de maintien. d'une référence temporelle précise, [0004] Le dispositif client de synchronisation TG 1-eut de -manderune synchronisation temporelle au serveur de synchronisation TF, pendant une phase d'initialisation suivant une première activation du client de synchronisation. TC, cette opération pouvant être réhoétée à intervalles réguliers pour assurer une synchronisation temporelle entre 2 B17674 l'horloge locale 102 du dispositif client de synchronisation TC et la source de synchronisation. précise 104 du serveur de synchronisation TS. [0005] La figure illustre l.e cas d'un. seul dispositif client de synchronisation. TC. Toutefois, le dis-cos:LU client de synchronisation TC. et le serveur de Twn,-,r0- nisation 13 peuvent faire partie d'un réseau relativement grand dans lequel se trouvent de nombreux dispositifs clients de synchronisation TC servis par le serveur de synchronisation TS. Par exemple, pour les applications telles :me la dissémination de temps légal certifié pour les transactions commerciales, il peut exister ne nombreux points de vente demandant une synch=nisation temporelle. Cependant, on. a observé que lorsqu'un serveur de synchronisation IS doit fournir des services à de nombreux dispositifs clients de synchronisation, les capacités du servur de synchronisation TS peuvent se trouver surchargées et entrajher des retards de synchronisation ou même des échecs de .sy chronsat.ion. La fourniture d'un système adapté à traiter des demandes en provenance de nombre,_ dispositifs clients de synchronisation dans un réseau pose un problème technique. [0006] Un autre problème technique du système de la figure 1 est que pour authentifier le serveur de synchronisation, faut généralement vérifier le certificat du serveur, y compris sa période de validité. Cependant, lors de l'activation initiale du dispositif client de synchronliition TC, ce dispositif peut n'avoir aucune notion du temps. Ceci. entraîne une situation Catch 22. dans laquelle le dispositif client de synchronisa:tion. 10 devraft avoir une notion préalable de l'heure pour valider le certificat du serveur de synchronisation mais où l'obtention d/informations -euporelles en provenance du serveur de B17674 synchronisation TS demande une validation préalable du certificat. Résumé de l'invention [0007] Un objet ge modes de réalisation de la présente description est de répondre à un ou plusieurs problèmes de l'art antérieur, [0006] Selon un aspect, la présente invention prévoit un dispositif client de synchronisation comprenant une interface de réseau pour communiquer à travers un. réseau de communication, le client de synchronisation étant configure de maniere à : recevoir, à travers le réseau de communication, en provenance d'un. serveur d'uthrtification, une première clé et une première valeur contenant. la première clé sous forme cryptée produire une deuxième valeur au moyen de la première clé ; et pendant une phase de synchronisation temporelle, transmettre à un serveur de synchronisation les première et deuxième valeurs. [0009] Selon un mode de réalisation, le dispositif client de synchronisation est configure, pendant la phase de synchronisation temporelle, de man.ière à : transmettre la première valeur au serveur de synchronisation dans un. premier message comprenant un premier horodatage ; et transmettre la deuxième valeur au serveur de symphroni- sation dans un deuxième message. [0010] Selon un mode de réalisation, la deuxième valeur est un. code d'authentification de message du premier message produit au moyen de la première clé. [0011] Selon un mode de réalisation, la première valeur contient en outre une indication de l'algorithme de cryptage à utiliser pour produire la deuxième valeur. 4 B17674 [0012] Selon un. mode de réalisation, le dispositif client de syncbrorisation est par ailleurs configure de manière transmettre à travers le réseau de communication une recïuete à un serveur d'authentification pour obtenir la première clé et la première valeur, cette requête contenant un identifiant du. dispositif client de synchro-nisation, l'identifiant étant par exemple une adresse lE (Internet Protocol : Protocole Internet). [0013] et on un mode de réalisation, le dispositif client de synchronisation est ccnhoré de manière à comprendre par ailleurs dans la requête un identifiant du serveur. de synchronisation, l'identifiant du serveur de synchronisation étant par exemple une adresse. IP. [00141 Selon un mode de réalisation, la -:Dremiere valeur est cryptéi moyen. d'une deuxième clé inconnue du dispositif client de synchronisation. [00151 Selo: mode de réalisation, le dispositif client de synchronisation est de plus configure de manière recevoir du serveur de synchronise:lion un troisième message contenant un ou plusieurs horodatages ; recevoir du ser\beui de synchronisation une troisième valeux correspondant à : un premier code d'authentification d'au moins une partie d_ premier message et/ou d'au moins une partie du Lroisiène message produit au. moyen. de lra. première clé ; ou une signature numérique d'au moins une pP,rtie du premier message et/ou d'au moins une partie lu troisième message produit à partir d'une clé privée ; Pt l'au-thentificabion du. troisième message en vérifiant la troisième valeur:. à partir de le première lé ou d'une clé publique. [0016] Selon un mode de réalisation, le dispositif client de synchronisation est de plus configure de manière à : produire une estimation temporelle en demandant à un. noeud B17674 d'un réseau de chaînes de blocs des en-tètes d'une série de blocs d'une chaîne de blocs, extraire un horodatag-e de l'en-téte d'un bloc le plus récent de la série ; et produire l'estimation temporelle à -partir de l'horodatage extrait et valider un. certificat d'authentification du serveur ,er_ti 4 partir de l'estimation temporelle, [0017] Selon un autre aspect, la présente invention prévoiL un système de synchronisation temporelle comprenant : un. serveur d'auLhehtifIcdtion comprenant une interface de réseau pour communiquer à travers un réseau de communication, le serveur d'authentification étant configuréde manière à transmettre à travers le réseau de communi-cation à une premier dispositif client de synchronisation une première clé et. une première valeur contenant la première clé sous forme cryptée ; et un serveur de synchronisation configuré de manière à recevoir du premier dispositif client de synchronisation, lors i.' unie phase de synchrortston temporelle, lz première valeur et une deuxième valeur produite au moyen de la première clé, le serveur de synchronisation étant configuré de manière authentifier le --ramier dispositif client de synchxonisation à partit' de la deuxième valeur, [0018] Selon un mode de réalisation le serveur d'authentificdblun est par ailleurs configure de manière à transmettre à travers le réseau de communication à un deuxième dispositif clienh de synchronisation une troisième clé et une troisième valeur contenant la troisième clé sous forme cryptée ; et le serveur de synchronisation est par ailleurs configure de manière e recevoir du deuxième dispositif client de hronisation, pend .nt uhe phase de synchronisation temporelle, la troisième valeur Pt une quatrième valeur. produite au moyen de la troisième le serveur de synchronisation étant confi-guré de 6 B17674 manière à authentifier le deuxième dispositif :Lent de synchronisation à partir de la. Quatrième valeur. [0019] Selon un autre aspect, la présente invention prévoit un procédé é' Mention d'une synchronisation tempo relle par un dispositif client de synchronisation comprenant une interface de réseau pour communiquer à travers un réseau de communication, ce procédé comprenant : la réception, d' un d'une forme client [0020] el on encore un autreaspect, la présente invention prévoit un procédé de synchronisation temporelle par un système de synchronisation temporelle, ce procédé comprenant : la transmission, par un serveur d'authenti-fication à travers un réseau de communication. à un dispositif client de svnchronisation, d'une première clé et d/une première valeur contenant la première clé sous forme oryptée pendant une phase de synchronisation temporelle, la réception par un serveur de synchronisation en provenance du dispositif client de synchronisation de la première valeur et d'une deuxième valeur produite au moyen de la première clé ; et l'authentification, par le serveur de synchronisation, du dispositif client de synchronisation à partir de la deuxième valeur. travers le réseau de communication en provenance serveur authemt f4 cation, d' une première clé e t. première valeur contenant la première SOUS cryptes ; la production, par le disositif de synchronisation, d'une deuxième valeur au moyen de la première clé ; et. pendant une phase de synchr oni sat ion temporelle, la transw±ssion par le dispositif client de synchronisation des première et deuxième valeurs A un serveur do syncntunisation. [00211 Selon un autre aspect la présente invention prévoit un procédé de production. d'une estimation temporelle au B17674 moyen d'un dispositif électronique comprenant une interface de réseau pour communiquer à. travers un réseau de communication, ce procédé comprenant : la demande, par le dispositif électronique à un noeud d'un réseau de chaînes de blocs, d'en-têtes d' une série de blocs d'une chaîne de blocs ; l'extraction d'un horodatage de l'en tète d'un bloc le plus récent de la série ; et produire une estimation temporelle à partir de l'horodatage extrait. [0022] Selo un mode de realisaHon, e rocédé consiste en outre à : demander à un autre noeud du réseau de chaînes de blocs des en-têtes de la série de blocs de la chaîne blocs , et extraire un autre horodatage de l'en-tete du bloc le plus récent de la série, dans lequel la production. de l'estimation temporelle est en outre basée sur l'autre horodatage. [0023] Selon um mode de réalisation, la chaîne de blocs comprend une chaîne de blocs allant d'un bloc d'origine à un N-ème bloc produit le plus récemment, l'en-téte du bloc 1, plus récent de la série étant un 5M-H)-eme bloc de la chaîne de blocs, j étant compris entre 6 et 15. [0024] Selon un mode de réalisatHor,, chaque bloc de la chaîne de blocs, hormis le bloc d'oriaine, comprend une empreinte d'un bloc précédent de la. chaîne. [00251 Selon un mode de réalisation, la chaîne de blocs est la chaîne de blocs d'une crypto-monnaie. [0026] Selon un autre aspect, la présente invention prévoit un procédé de vérification d'un certificat d'authenLifHablon comprenant : la production d'une estimation temporelle selon le procédé ci-dessus ; et la vérification par le dispositif électronique de la validité temporelle du certificat d'authentification à partir de l'estimation temporelle produite. B17674 [0027] Selon encore un. autre aspect, la présente invention prévoit un disposifif électronique comprenant une interface de réseau pour communiquer à travers un réseau de communication, le dispositif électronique étant configure de manière i demander à un. noeud d'un réseau C.E. ,haines de blocs des en-têtes d'une série de blocs d'une chaîne de blocs ; extraire un horodatage de l'en-tête d'un bloc le plus récent de la série ; et produire une estimation temporelle a partir c9el'berodatage extrait [0028] un mode de réalisation, le dispositif électro- nique est de plus configuré de maniere à : demander à un autre noeud du réseau de chaînes de blocs des en-têtes de la série de blocs de la chaîne de blocs ; et extraire un autre horodaitage de l'en-tête du bloc le plus récent de id série, dans lequel la production de l'estimation temporelle s'effectaé en outre à partir` de l'autre horodatage. r0029] Selon un mode de réalisation, a chaîne de blocs comprend une chaîne de blocs allant d'un bloc d'origine A un N--ème bloc produit le plus récemment, l'en-tête du bloc le plus récent de la série étant un (N crue bloc de la aine de blocs, 1 étant compris entre e et 15. [0030] un mode de réalisation, le dispositif électro- nique est par ailleurs configure de manière à vérifier la validité temporelle d'un, certificat d'authentification à partir de l'estimation temporelle 0,-oduite. Brève description des dessins [0031] Ces caractéristiques et avamrages, ainsi que d'autres, seront exposés en détail dans la description suivante de modes de réalisation particuliers faite à titre non limitatif er relation avec les figures jointes parmi lesquelles 9 B17674 [0032] [Fig. 1] la figure 1 (décrite ci-dessus) illustre schématiquement un système de synchronisation temporelle ; [0033] [Fig. 2] la figure 2 illustre schématiquement un. système de synchronisation temporelle selon un exemple de réalisation de la présente invention [0034] [Fig. 31 la figure 3 représente des communications entre entités de réseau dans le système de la figure 2 selon un exemple de réalisation de la présente invention [0035] [Fig. 4] la figure 4 illustre schématiquement un. système de production sécurisée d'une estimation temporelle selon un exemple de réalisation de la présente invention ; [0036] [Fig. 5] la figure 5 représente une cl-laine de blocs selon un exemple de réalisation de la présente invention [0037] [Fig. 6] la figure 6 est un. organigra= représentant des opérations d'un procédé de production sécurisée d'une estimation temporelle selon un exemple de réalisation de la présente invention ; et [0038] [Fig. 7] la figure 7 illustre schématiquement un dispositif client de synchronisation selon un exemple de réalisation de la présente invention. Description des modes de réalisation [0039] De mêmes éléments ont été désignés par de mêmes références dans les différentes figures. En particulier, les éléments. sttuctureis et/ou fonctionnels communs aux différents modes de réalisation peuvent présenter les mêmes références et peuvent disposer de propriétés structurelles, dimensiorrnelles et matérielles identiques. [0040] sauf indication contraire, on utilise le terme "connecté" pour désigner une connexion électrique directe entre éléments de circuit, tandis que l'on utilise le terme "relié" ou "couplé" pour désigner une connexion électrique lo B17674 entre éléments de circuit qui. peut être directe ou s'effectuer par l'Intermédiaire d'un ou plusieurs éléments. [0041] Sa-uf précision contraire, les expressions "environ", "approximativement.", "sensiblement" et. "de l'ordre de" signifient à lac près, de préférence à 5% près. [0042] La figure 2 illustre schématiquement un svIseme 200 de synchronisation temporelle selon un exemple de ealisatior de la présente invention. [0043] Le système 200 comprend des dispositifs clients de synchronisation r et 102 comprenant chacun une horloge locale 102 semblable à. celle du disposltif client de synchronisation TC de la figure 1. En outre, chacun des dispositifs TCl, 702 comprend par exemple une interface de réseau pour communiquer à. travers un. réseau avec un serveur de synchronisation TS. Ce réseau est par exemple un réseau à commutation de paquets comprenant par exempleun ou. plusieurs réseaux locaux (LA N), réseaux locaux sans fil (alfI1U1) et/ou ixternet. Bien que l'exemple illustré comprenne deux dispositifs clients de synchroni ation, pratique, le serveur de synhhronisation TS peut servir nombreux dispositif client de synchronisation, par exemple des centaines. ou même des milliers de tels dispositifs. Dans un exemple de réalisation, les dispositifs clients de synchronisation. TOI, 402 sont des points de vente et le serveur de synchronisation TS dissémine du temps légal certifié aux points de vente les transactions commerciales. [00441 Le serveur de sync0ronisation TS est semblable au serveur de synchronisation de la figure 1 e: comprend une source de synchronisation 104 relativement précise, qui comprend par exemple un micro-oscillateur atomique ou d'autres moyens de maintien d'une reference temporelle 11 B17674 précise. Dans certains modes de réal)s tic n, la source de synchronisation 104 est basée sur un oscillateur au rubidium ou un OCM0 (oscillateur à quartz thermostate), mais d'autres types d'oscillateur sont possibles. [00451 Le système 200 comprend en outre serveur d'authentification AS, comprenant par exemple une horloge locale Précise 202. [00461 chacun des clients de syncarchisathon TOI. et TC2 peut demander une synchronisation temporelle au serveur de synchxonisation TS. Par exemple, de telles demandes peuvent se pr'oduir'e quand le dispositif Thl ou 1C2 est activé pour la première fois et/ou a intervalles réguliers au cours de la vie des dispositifs Tc_ et 102 pour maintenir la. synchronisation temporelle. En effet, l'horloue locale l-02 de chaque dispositif client de synchronisation 101, TC.2 dérive Na_. exemple dans une ertaine mesure au. cours du. temps, de sorte qu'en se resynchxonisant avec le servphr de synchronisation 1S, les- dispositifs TC1 et 1c2 peuvent maintenir une heure relativement précise, par exemple avec une précision de quelques mi]lisecondes par rapport au temps universel coordonné. [00471 Pour permettre une synchronisation temporelle sécurisée entre les dispositifs clients de. synchronisation TCI et 1702 et. le sel vErnr de synchxonisation TS, une phase de configuration. (COENFIG) est par exemple mise en. oeuvre au moyen du serveur d'authentification S. Ceci impligue par exemple des communications entre le serveur d'authentification AS et le serveur de synchronisation T5 et entre le seveur d'authentification AS et chaque dis- positif client de synchronisation T02. On va à présent décrire plus en détail un procédé de mise en ouvre de cette phase de configuration et d'une phase ultérieure de 12 B17674 synchronisation temporelle (TIME SYNC) avec le dispositif client de synchronisation TC1 en référence à la figure 3. Un procédé semblable pourrait être mis en oeuvre pour le dispositif client de synchronisation TC2. [0048] La figure 3 représente les communications entre le dispositif client de synchronisation ICI, le serveur ci' authentification AS et le serveur de synchronisation TS de la figuhe selon un. exemple de réalisation de 1.a pré- sente invention. [0049] Avant le début des communications entre les parties, une opération de réglage (SETUE) a par exemple lieu, pendant laquelle une authentification mutuelle à partir de certificats est mise en oeuvre entre le dispositif client de synchronisation ICI et le serveur d'authentification AS et entre le serveur de synchronisation TS et le serveur d'authentifîcation AS. Ceci implique par exemple I' établissement d'une session PTLS (datagrar4 transport layer security : Sécurité de la couche de transport en mode datagramme) , de facon connue de l'homme de l'art. La session DThS crée des canaux sécurisés qui sont utilisés pour échanger des messages pendant la phase de configuration. [0050] La phase de configuration (CONFIC) entre le serveur de synchronisation TS et le serveur d'authentification AS est par exemple mise en oeuvre une fois ou à intervalles relativement peu fréquents, par exemple une fois par mois pour rafraîchir les matériaux cryptographiques utilisé pendamt synchronisation. temporelle. Pendant cette phase, le serveur de synchronisation TS transmet par exemple au serveur d'authentification AS les algorithmes cryptographiques A4C90 TS pris en charge, y compris, dans certains modes de réalisation, les codes d'authentifi- 13 B17674 cation de message (MAC message authentication code) pris en charge et/ou les signatures numériques (17,0 : digital signature) prises en charge. r0053] Le serveur d'authentification AS répond en )daisa.nt et en transmettant au serveur de synchronisation TS une clé S gui est par exemple un secret à long terme destiné à être utilisé par le serveur de synchronisation TS. Au cas on une infrastructure de clé publique (PKI : Public Key Thfrast-ructure) dr..Yt être uLilisee pour- signer les. messages au client de synchronisation, le serveur d'authentification AS produit et transmet par. exemple également au serveur de synchronisation TS un couple clé privée/clé publique Ke/Kd. Les mêmes clés S, Ke et Kd sont par exemple utilisées pour les commumicailons avec chaque dispcsitlf client de synchronisation, de sorte que le serveur de synchronisation TS n'a pas besoin de mémoriser une clé différente a utiliser avec chaque dispositif client de synchronisation. [0052] La phase de configuration (CONT.IG) entre le dispositif client de synchronisation Toi_ et le serveur d'authentification AS (et entre les autres disposHifs rlients de synchronisation et le serveui a a _ttas