FR 2849231 A1 20040625 FR 0216481 A 20021223 -i Module sécuritaire composé d'une unité d'électronique fonctionnelle, d'un registre contenant une variable évoluant de façon régulière et continue dans le temps, et d'une source d'énergie permettant d'alimenter ledit registre. Description L'invention s'applique dans le domaine de la sécurité dans l'exploitation des 10 applications logicielles et/ou matérielles dans le domaine informatique. Problème technique posé: Les applications logicielles et/ou matérielles ont des besoins grandissant en terme de sécurité et de maîtrise de la durée. Un besoin qui apparaît aujourd'hui est la nécessité de combiner " sécurisation de l'application " à la notion de " durée " (exemples: durée d'exécution d'une procédure, durée de validité de l'application, durée d'un abonnement, ou autre), et de les intégrer dans 20 un module sécuritaire indépendant. Or les solutions existantes sur le marché ne remplissent pas ce besoin: les produits offrant des garanties sécuritaires optimales (cartes à puce ou carte flash, par exemple) restent des produits esclaves (répondant à des stimuli externes) Ces produits ne peuvent donc pas offrir à l'application de garanties sécuritaires en terme de maîtrise de la durée. 25 Solution technique: L'objet de ce brevet est de proposer une alternative: un module sécuritaire composé 30 d'une unité d'électronique fonctionnelle( 2), d'un registre ( 4) contenant une variable évoluant de façon régulière et continue dans le temps, et d'une source d'énergie interne ( 3) permettant d'alimenter ledit registre ( 4). L'évolution de cette variable contenue dans le registre ( 4) sera précisément caractérisée par rapport au temps La valeur de ladite variable est donc une donnée fiable et exploitable par 35 le logiciel contenu dans le module sécuritaire. Le dispositif selon l'invention permet de contrôler dans la durée l'exploitation de toutes applications logicielles et/ou matérielles protégées. Le logiciel contenu dans le module sécuritaire définit la durée d'exploitation autorisée de toute application logicielle et/ou matérielle protégée: il calcule l'état de la variable à la fin de la durée d'exploitation autorisée de l'application logicielle et/ou matérielle protégée. Ce calcul est effectué à partir: 1 des droits propres de l'application logicielle et/ou matérielle protégée; -2 2 de la valeur de la variable au chargement, ou à la première exploitation du document, ou autre; 3 de tout autre paramètre jugé utile. Par la suite, le contrôle de la durée d'exploitation de l'application logicielle et/ou matérielle protégée est effectué par le logiciel embarqué dans le module sécuritaire à chaque exploitation de ladite application logicielle et/ou matérielle protégée: un contrôle régulier est effectué entre la valeur calculée et la valeur de la variable évoluant de façon régulière et continue dans le temps contenue dans le registre ( 4). 10 Dès que la durée d'exploitation est dépassée, le logiciel embarqué sur le module sécuritaire prend la mesure adaptée, et n'autorise plus l'exploitation de l'application logicielle et/ou matérielle protégée. Le dispositif selon l'invention est particulièrement destiné à la gestion de droits d'exploitation sur la durée pour toutes applications logicielles et/ou matérielles protégées. Exposé de l'invention: La présente invention concerne un module sécuritaire pour la mise en sécurité d'une application logicielle et/ou matérielle au cours de son exécution caractérisé en ce qu'il comporte: Une unité d'électronique fonctionnelle ( 2); Un registre ( 4) contenant une variable évoluant de façon régulière et continue dans le temps; Une source d'énergie interne ( 3) permettant de fournir l'énergie indispensable à l'évolution de ladite variable. Le module sécuritaire peut se présenter sous la forme: soit, comme illustré sur la figure 1, d' un composant électronique ( 1) intégrant dans son architecture globale l'unité d'électronique fonctionnelle ( 2), le registre ( 4), et la source d'énergie interne ( 3); soit, comme illustré sur la figure 2, d'une carte à circuit intégré composé d'une part 35 d'une unité d'électronique fonctionnelle ( 2), et d'autre part d'une source d'énergie interne ( 3) intégrant le registre ( 4), connectée à l'unité d'électronique fonctionnelle ( 2). soit, comme illustré sur la figure 3, d'une carte à circuit intégré composé d'une part d'une unité d'électronique fonctionnelle ( 2) intégrant le registre ( 4), et d'autre part 40 d'une source d' énergie interne ( 3), connectée à l'unité d'électronique fonctionnelle ( 2) intégrant le registre ( 4). Le module sécuritaire peut être caractérisé en ce que la carte à circuit intégré est une carte flash, ou une carte à puce. -3 La source d'énergie interne ( 3) qui fournit l'énergie pour faire évoluer de façon régulière et continue dans le temps la variable contenue dans le registre ( 4) est: soit une micro batterie: pile ultra-plate, pile bouton, pile intégrée; soit un accumulateur, ou une capacité. soit une cellule photo-électrique, ou une cellule thermique; soit un procédé micro-électronique (électrolyte, ou autre). L'unité d'électronique fonctionnelle ( 2) est constituée de composants tels que une unité de traitement arithmétique et logique (CPU (Central Processing Unit), ALU 10 (Arithmetic Logic Unit), ), des mémoires (RAM, ROM, EEPROM, Flash, FRAM, SRAM, ), un ou plusieurs coprocesseurs, des dispositifs de protection de l'unité de traitement, une ou plusieurs interfaces de communication (avec ou sans contact), des capteurs, un circuit d'alimentation externe, éventuellement une horloge, et des périphériques (timers, ), qui permettent son fonctionnement. 15 Brève description des dessins: La figure 1 décrit un composant électronique ( 1) intégrant dans son architecture 20 globale son unité d'électronique fonctionnelle ( 2), la source d'énergie interne ( 3) et le registre ( 4) contenant la variable évoluant de façon régulière et continue dans le temps. La figure 2 décrit un composant électronique ( 1) intégrant son unité d'électronique fonctionnelle ( 2), et connecté à une alimentation interne ( 3) intégrant le registre ( 4) 25 contenant la variable évoluant de façon régulière et continue dans le temps, le tout dans une carte à circuit intégré ( 5). La figure 3 décrit un composant électronique ( 1) intégrant son unité d'électronique fonctionnelle ( 2), le registre ( 4) contenant la variable évoluant de façon régulière et continue 30 dans le temps, et connecté à une source d'énergie interne ( 3), le tout dans une carte à circuit intégré ( 5). La figure 4 illustre un mode de réalisation particulier de l'invention: l'invention peut s'appliquer sur une carte flash ( 5), connectée à un PC Le composant électronique ( 1) 35 intègre son unité d'électronique fonctionnelle ( 2), le registre ( 4) contenant la variable évoluant de façon régulière et continue dans le temps, et est connecté à une source d'énergie interne ( 3), le tout dans la carte flash ( 5) Les droits propres à l'exploitation du document ( 7), ainsi que la valeur calculée de fin d'exploitation ( 6), sont stockés en zone mémoire du composant ( 1). Module sécuritaire: Par module sécuritaire, l'inventeur entend la solution globale, à savoir l'unité 45 d'électronique fonctionnelle( 2), le registre ( 4) contenant la variable évoluant de façon -4 régulière et continue dans le temps, et la source d'énergie interne ( 3) permettant d'alimenter ledit registre ( 4). L'architecture globale du module sécuritaire permet (outre ses fonctionnalités traditionnelles) la lecture de la variable, évoluant de façon régulière et continue dans le temps grâce à la source d'énergie interne. Les dessins annexés illustrent les différents formats de modules sécuritaires possibles, répertoriés ci-dessous: 1 La figure 1 décrit un composant électronique ( 1) intégrant dans son architecture globale son unité d'électronique fonctionnelle ( 2), la source d'énergie interne ( 3) et le registre ( 4) contenant la variable évoluant de façon régulière et continue dans le temps (puce ( 1), par exemple); 2 La figure 2 décrit un composant électronique ( 1) intégrant son unité d'électronique fonctionnelle ( 2), et connecté à une alimentation interne ( 3) intégrant le registre ( 4) contenant la variable évoluant de façon régulière et continue dans le temps (par exemple: puce ( 1) connectée à une source d'énergie interne ( 3) intégrant le registre ( 4) contenant la variable évoluant de façon régulière et continue dans le temps, dans 20 une carte à puce ou une carte flash ( 5)); 3 La figure 3 décrit un composant électronique ( 1) intégrant son unité d'électronique fonctionnelle ( 2), le registre ( 4) contenant la variable évoluant de façon régulière et continue dans le temps, et connecté à une source d'énergie interne ( 3) (par exemple: 25 puce ( 1) intégrant le registre ( 4) contenant la variable évoluant de façon régulière et continue dans le temps, connectée à une source d'énergie interne ( 3), le tout dans une carte à puce ou une carte flash ( 5)). Le module sécuritaire peut donc être par exemple soit un composant électronique, soit une 30 carte à circuit intégré (soit une carte à puce, soit une carte flash, ou autre). Source d'énergie interne ( 3): Par source d'énergie interne ( 3), l'inventeur entend toute source d'énergie alimentant, de façon directe ou indirecte, le registre ( 4) contenant la variable évoluant de façon régulière et continue dans le temps. Cette source d'énergie ( 3) a pour caractéristique essentielle d'assurer l'évolution régulière et continue de cette variable dans le temps contenue dans le registre ( 4). 40 L'énergie fournie par cette source d'énergie interne ( 3) au mécanisme assurant l'évolution régulière et continue de la variable dans le temps contenue dans le registre ( 4), peut provenir 1 directement de cette source d'énergie interne ( 3) a elle peut provenir d'une micro batterie: pile ultra-plate, pile bouton, pile intégrée, ou autre; -5 b ou d'un procédé issu de la micro- électronique (électrolyte, ou autre) 2 ou indirectement d'une autre source: a elle peut provenir de l'alimentation externe du module sécuritaire: la source d'énergie interne ( 3) est alimentée en énergie quand l'alimentation externe est connectée à l'électronique du module sécuritaire (la source d'énergie interne ( 3) pourrait par exemple être un accumulateur, ou une capacité); b elle peut aussi provenir de toute source d'énergie extérieure au module sécuritaire: la source d'énergie extérieure alimente en énergie la source d'énergie interne via des capteurs appropriés (alimentation photo-électrique, alimentation thermique, par exemple). Cette source d'énergie interne ( 3) peut être contenue soit dans l'électronique du composant ( 1), soit à proximité, tout en restant dans le corps du module sécuritaire ( 5) (carte à puce ou carte flash par exemple). Registre ( 4) contenant une variable évoluant de façon régulière et continue dans le temps: Le registre ( 4) contenant la variable évoluant dans le temps peut être contenue soit dans l'électronique du composant ( 1), soit à proximité, tout en restant dans le corps du 25 module sécuritaire ( 5) (carte à puce par exemple). La caractéristique essentielle du registre contenant la variable est qu'il fournit une valeur temporelle fiable exploitable par le logiciel contenu dans le module sécuritaire. Ledit registre peut donc être soit un compteur, soit une horloge, ou autre base de temps. Unité d'électronique fonctionnelle ( 2): L'unité d'électronique fonctionnelle ( 2) est constituée de composants tels que une unité de traitement arithmétique et logique (CPU (Central Processing Unit), ALU (Arithmetic Logic Unit), ), des mémoires (RAM, ROM, EEPROM, Flash, FRAM, SRAM, ), un ou plusieurs coprocesseurs, des dispositifs de protection de l'unité de traitement, une ou plusieurs interfaces de communication (avec ou sans contact), des 40 capteurs, un circuit d'alimentation externe, éventuellement un horloge, et/ou des périphériques (timers, ), qui permettent son fonctionnement. -6 Exposé d'un mode de réalisation: Comme illustré sur la figure 4, l'invention peut s'appliquer sur une carte flash, connectée à un PC L'application porte sur la gestion de droits d'un document numérique (document visuel, audio, ou vidéo). Le document verrouillé est chargé depuis le réseau internet sur l'ordinateur du consommateur Les droits propres à l'exploitation de ce document (durée d'exploitation du document en lecture, copie, ou autre) sont transmis en même temps par l'organisme 10 distributeur du document, ou postérieurement, suite à la transaction financière appropriée entre le distributeur du document et le consommateur. De façon à gérer avec un maximum de sécurité les droits relatifs au document, un environnement adapté est choisi pour le déroulement du programme global: l'ordinateur du 15 consommateur est connecté à une carte flash (module sécuritaire ( 5)). Les droits propres à l'exploitation du document sont alors transmis à la carte flash ( 5), et stockés dans une zone mémoire appropriée ( 7) du composant électronique ( 1). Au chargement, ou à la première exploitation du document, l'application embarquée sur le composant électronique ( 1) calcule, en fonction des droits propres du document, l'état de la variable contenue dans le registre ( 4) à la fin de la durée d'exploitation autorisée par le distributeur du document, et la conserve dans une zone mémoire ( 6). Ce calcul est effectué à partir: 1 des droits propres du document; 2 et de la valeur de la variable au chargement, ou à la première exploitation du document. L'évolution dans le temps de la variable est parfaitement caractérisée: la source d'énergie interne ( 3) alimente en énergie le composant électronique ( 1), qui lui-même fournit de façon régulière l'énergie nécessaire à l'évolution de façon régulière et continue dans le temps de la variable contenue dans le registre ( 4). Par la suite, le contrôle de la durée d'exploitation du document est effectué par l'application embarquée dans le composant électronique ( 1) de la carte flash ( 5) à chaque exploitation dudit document: un contrôle régulier est effectué entre la valeur calculée ( 6) et la valeur de la variable évoluant de façon régulière et continue dans le temps contenue dans le registre ( 4). Dès que la durée d'exploitation est dépassée, l'application embarquée sur le composant électronique ( 1) de la carte flash ( 5) prend la mesure adaptée, et n'autorise plus l'exploitation du document. L'invention offre donc au programme global une garantie sécuritaire en terme de maîtrise de la durée d'exploitation de tout document protégé. -7 REVENDICATIONS 1) Module sécuritaire pour la mise en sécurité d'une application logicielle et/ou matérielle au cours de son exécution caractérisé en ce qu'il comporte: Une unité d'électronique fonctionnelle ( 2); Un registre ( 4) contenant une variable évoluant de façon régulière et continue dans le temps; Une source d'énergie interne ( 3) permettant de fournir l'énergie indispensable à 10 l'évolution de ladite variable. 2) Module sécuritaire selon la revendication 1 caractérisé en ce que le module sécuritaire est un composant électronique ( 1) intégrant dans son architecture globale l'unité d'électronique fonctionnelle ( 2), le registre ( 4), et la source d'énergie interne ( 3). 15 3) Module sécuritaire selon la revendication 1 caractérisé en ce que le module sécuritaire se présente sous la forme d'une carte à circuit intégré composé d'une part d'une unité d'électronique fonctionnelle ( 2), et d'autre part d'une source d'énergie interne ( 3) intégrant le registre ( 4), connectée à l'unité d'électronique fonctionnelle ( 2). 20 4) Module sécuritaire selon la revendication 1 caractérisé en ce que le module sécuritaire se présente sous la forme d'une carte à circuit intégré composé d'une part d'une unité d'électronique fonctionnelle ( 2) intégrant le registre ( 4), et d'autre part d'une source d' énergie interne ( 3), connectée à l'unité d'électronique fonctionnelle ( 2) intégrant le 25 registre ( 4). 5) Module sécuritaire selon l'une des revendications 3 et 4 caractérisé en ce que la carte à circuit intégré est une carte flash. 6) Module sécuritaire selon l'une des revendications 3 et 4 caractérisé en ce que la carte à circuit intégré est une carte à puce. 7) Module sécuritaire selon l'une des quelconques revendications 1 à 6 caractérisé en ce que la source d'énergie interne ( 3) qui fournit l'énergie pour faire évoluer de façon 35 régulière et continue dans le temps la variable contenue dans le registre ( 4) est une micro batterie: pile ultra-plate, pile bouton, pile intégrée. 8) Module sécuritaire selon l'une des quelconques revendications 1 à 6 caractérisé en ce que la source d'énergie interne ( 3) qui fournit l'énergie pour faire évoluer de façon 40 régulière et continue dans le temps la variable contenue dans le registre ( 4) est un procédé issu de la micro- électronique de type électrolyte. 9) Module sécuritaire selon l'une des quelconques revendications 1 à 6 caractérisé en ce que la source d'énergie interne ( 3) qui fournit l'énergie pour faire évoluer de façon 45 régulière et continue dans le temps la variable contenue dans le registre ( 4) est un accumulateur ou une capacité. -8 10) Module sécuritaire selon l'une des quelconques revendications 1 à 6 caractérisé en ce que la source d'énergie interne ( 3) qui fournit l'énergie pour faire évoluer de façon régulière et continue dans le temps la variable contenue dans le registre ( 4) est une cellule photo-électrique ou une cellule thermique. 11) Module sécuritaire selon la revendication 1 caractérisé en ce que l'unité d'électronique fonctionnelle ( 2) est constituée de composants tels que une unité de traitement arithmétique et logique (CPU (Central Processing Unit), ALU (Arithmetic Logic 10 Unit), ), des mémoires (RAM, ROM, EEPROM, Flash, FRAM, SRAM, ), un ou plusieurs coprocesseurs, des dispositifs de protection de l'unité de traitement, une ou plusieurs interfaces de communication (avec ou sans contact), des capteurs, un circuit d'alimentation externe, éventuellement une horloge, et/ou des périphériques (timers, ), qui permettent son fonctionnement.