FR2772532A1 - METHOD FOR SECURING THE TRANSMISSION OF A MESSAGE FROM A TRANSMITTING DEVICE TO A RECEIVER DEVICE - Google Patents
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Abstract
Description
PROCEDE DE SECURISATION DE LA TRANSMISSION D'UN
MESSAGE D'UN DISPOSITIF EMETTEUR A UN DISPOSITIF
RECEPTEUR
L'invention concerne un procédé de sécurisation de la transmission de messages d'un dispositif émetteur à un dispositif récepteur.METHOD OF SECURING THE TRANSMISSION OF A
MESSAGE FROM A TRANSMITTING DEVICE TO A DEVICE
RECEIVER
The invention relates to a method for securing the transmission of messages from a transmitting device to a receiving device.
Lorsqu'une information est transmise d'un dispositif émetteur à un dispositif récepteur, cette information, contenue dans un message, est susceptible d'être altérée au cours de sa transmission. Cette altération peut provenir soit, d'un défaut dans l'émission, la transmission ou la réception du message soit, d'une fraude d'un tiers. Le message reçu n'est alors pas intègre. When information is transmitted from a transmitting device to a receiving device, this information, contained in a message, may be altered during transmission. This alteration can come either from a defect in the transmission, the transmission or the reception of the message or from a fraud of a third party. The message received is not honest.
C'est la raison pour laquelle on a développé des procédés qui permettent de vérifier l'intégrité des messages transmis. For this reason, methods have been developed to verify the integrity of transmitted messages.
Par ailleurs, lorsqu'une information est transmise d'un dispositif émetteur à un dispositif récepteur, il est parfois utile de rendre le message confidentiel de manière à réserver l'accès de ladite information à un nombre limité de personnes, en général l'émetteur et le récepteur du message. Furthermore, when information is transmitted from a transmitting device to a receiving device, it is sometimes useful to make the message confidential so as to reserve access to said information to a limited number of people, in general the transmitter and the receiver of the message.
C'est la raison pour laquelle on a développé des procédés permettant de préserver la confidentialité d'un message. This is why we have developed methods to preserve the confidentiality of a message.
Enfin, lorsqu'une information contenue dans un message est transmise à un dispositif récepteur, il est bien souvent utile d'authentifier ce message comme provenant effectivement du dispositif émetteur. Finally, when information contained in a message is transmitted to a receiving device, it is often useful to authenticate this message as actually coming from the transmitting device.
C'est la raison pour laquelle on a développé des procedés d'authentification des messages. This is why we have developed methods of message authentication.
Les procédés connus de vérification de l'intégrité, de préservation de la confidentialité et d'authentification, c'est-à-dire de sécurisation des messages, consistent généralement à crypter le message et à lui joindre un certificat avant sa transmission. Le dispositif récepteur décrypte alors le message, vérifie le certificat et, éventuellement, dans le cas où ledit message est un programme informatique, l'exécute. The known methods for verifying integrity, preserving confidentiality and authentication, that is to say securing messages, generally consist of encrypting the message and attaching a certificate to it before transmission. The receiving device then decrypts the message, verifies the certificate and, possibly, in the case where said message is a computer program, executes it.
Ces procédes présentent une évidente lourdeur, dans la mesure où le décryptage et la vérification du certificat imposent chacune une opération. C'est le cas, en particulier, lorsque les opérations de cryptage et de décryptage sont longues. These procedures are obviously cumbersome, since the decryption and verification of the certificate each impose an operation. This is the case, in particular, when the encryption and decryption operations are long.
Considérant ce qui precède, un problème que se propose de résoudre l'invention est de réaliser un procédé de sécurisation de la transmission d'un message d'un dispositif émetteur à un dispositif récepteur qui ne nécessite pas la mise en oeuvre des deux étapes précitées de décryptage du message et de vérification du certificat. Considering the foregoing, a problem that the invention proposes to solve is to provide a method for securing the transmission of a message from a transmitting device to a receiving device that does not require the implementation of the two aforementioned steps. decryption of the message and verification of the certificate.
Eu égard au problème posé ci-dessus l'invention a pour objet un procédé de sécurisation de la transmission d'un message d'un dispositif émetteur à un dispositif récepteur, caractérisé en ce que
- le message est divisé en n unités élémentaires, n étant un nombre supérieur ou égal à 1 ;
- une propriété logique est définie de manière que, pour toute unite élémentaire, la propriété logique, appliquée à une unite élémentaire authentique, donne une valeur logique du type vrai;
- le message est crypté par des moyens de cryptage du dispositif émetteur à l'aide d'un algorithme de cryptage comportant une clé de manière à obtenir un résultat crypté
- le résultat crypté est transmis par le dispositif émetteur au dispositif récepteur;
- le résultat crypté est décrypté par le dispositif récepteur à l'aide d'un algorithme de décryptage comportant une clé secrète de manière à obtenir un résultat décrypté
- le résultat décrypté est divisé en unités élémentaires
- la propriété logique est appliquée aux unités élémentaires de manière à obtenir, pour chaque unité, une valeur logique du type vrai ou du type faux.In view of the problem posed above, the subject of the invention is a method of securing the transmission of a message from a transmitting device to a receiving device, characterized in that
the message is divided into n elementary units, n being a number greater than or equal to 1;
a logical property is defined so that, for any elementary unit, the logical property, applied to an authentic elementary unit, gives a logical value of the true type;
the message is encrypted by encrypting means of the transmitting device by means of an encryption algorithm comprising a key so as to obtain an encrypted result
the encrypted result is transmitted by the transmitting device to the receiving device;
the encrypted result is decrypted by the receiver device using a decryption algorithm comprising a secret key so as to obtain an decrypted result
- the decrypted result is divided into elementary units
the logical property is applied to the elementary units so as to obtain, for each unit, a logical value of the true type or the false type.
- le message est considéré comme authentique et intègre si,
pour chaque unité, les valeurs logiques ont une valeur du type
vrai.- the message is considered authentic and honest if,
for each unit, the logical values have a value of the type
true.
Le message est alors avantageusement stocké. The message is then advantageously stored.
On notera par ailleurs que, de manière avantageuse, le message Prgm est un programme informatique susceptible d'être exécuté et/ou d'être interprété par le dispositif récepteur R. Les unités élémentaires sont des instructions du programme Prgm. La propriété
P, appliquée à une unité élémentaire I, donne une valeur logique de type vrai lorsque l'unité élémentaire I est exécutable et/ou interprétable. La propriété P, appliquée à une unité élémentaire I, donne une valeur logique de type faux lorsque l'unité élémentaire I n'est pas exécutable et/ou interprétable. Le dispositif récepteur R est un objet portable à mémoire du type carte à puce. Le dispositif récepteur R comporte un objet portable à mémoire du type carte à puce. L'objet portable à mémoire est un module d'identification abonné (SIM). Le message Prgm est écrit dans un langage interprété de haut niveau. Le langage de haut niveau est le langage Java. Le programme informatique est formé d'un ensemble d'instructions précompilées. Le message Prgm est crypté en flux continu ou en blocs chaînés. Le message Prgm est crypté en blocs et en ce que les blocs du message Prgm crypté sont permutés. Un des blocs permutés est un bloc de début ou de fin du message Prgm. Le résultat Kc(Prgm) est décrypté par blocs, chaque bloc crypté étant à l'origine d'un bloc décrypté prenant la place du bloc crypté. Les algorithmes de cryptage et de décryptage font intervenir un aléa, transmis par le dispositif émetteur E, au dispositif récepteur R. Le message Prgm est enregistré, après vérification, dans une mémoire non volatile du dispositif récepteur R.It will furthermore be noted that, advantageously, the message Prgm is a computer program that can be executed and / or interpreted by the receiver device R. The elementary units are instructions of the Prgm program. The property
P, applied to an elementary unit I, gives a logic value of true type when the elementary unit I is executable and / or interpretable. The property P, applied to an elementary unit I, gives a false type logical value when the elementary unit I is not executable and / or interpretable. The receiver device R is a portable memory object of the smart card type. The receiver device R comprises a portable memory object of the smart card type. The portable memory object is a subscriber identification module (SIM). The Prgm message is written in a high level interpreted language. The high level language is the Java language. The computer program consists of a set of precompiled instructions. The message Prgm is encrypted in continuous flow or in linked blocks. The message Prgm is encrypted in blocks and that the blocks of the encrypted Prgm message are exchanged. One of the permuted blocks is a start or end block of the Prgm message. The result Kc (Prgm) is decrypted in blocks, each encrypted block being at the origin of an decrypted block taking the place of the encrypted block. The encryption and decryption algorithms involve a hazard, transmitted by the transmitting device E, to the receiver device R. The message Prgm is recorded, after verification, in a non-volatile memory of the receiver device R.
Cette invention sera mieux comprise à la lecture de la description non limitative qui va suivre. This invention will be better understood on reading the nonlimiting description which follows.
Selon l'invention, le message Prgm est transmis d'un dispositif émetteur E à un dispositif récepteur R. According to the invention, the message Prgm is transmitted from a transmitting device E to a receiver device R.
Le message Prgm est par exemple un programme informatique susceptible d'être exécuté et/ou interprété. The Prgm message is for example a computer program that can be executed and / or interpreted.
Le dispositif émetteur E est, par exemple, un serveur, un ordinateur, une station émettrice dans un réseau de télécommunication ou un lecteur de cartes à puce avec ou sans contact, bref, tout dispositif capable de crypter et d'émettre un message. Bien entendu, le dispositif émetteur E doit être considéré dans un sens large comme incluant des dispositifs complexes formés notamment de parties physiquement séparées, une partie assurant par exemple le cryptage du message, une autre, l'émission stricto sensu dudit message. The transmitting device E is, for example, a server, a computer, a transmitting station in a telecommunications network or a smart card reader with or without contact, in short, any device capable of encrypting and transmitting a message. Of course, the transmitting device E must be considered in a broad sense to include complex devices formed in particular of physically separated parts, a part ensuring for example the encryption of the message, another, the transmission stricto sensu said message.
Le dispositif récepteur R est, par exemple, un ordinateur éventuellement muni d'un lecteur de carte à puce et d'une carte insérée dans ledit lecteur, une station réceptrice dans un réseau de télécommunication, un téléphone portable muni ou non d'un module d'identification abonné (SIM) voire même une carte à puce ou un tel module, bref, tout dispositif capable de recevoir un message voire de stocker ce message et, avantageusement, lorsque le message est un programme informatique, d'interpréter et/ou d'exécuter ce programme. Dans le cas où le dispositif récepteur comporte avantageusement un objet portable à mémoire du type carte à puce, cet objet portable peut être une carte de paiement ou une carte de contrôle d'accès, par exemple, à un réseau informatique. The receiver device R is, for example, a computer possibly equipped with a smart card reader and a card inserted in said reader, a receiving station in a telecommunications network, a mobile phone with or without a module. subscriber identification (SIM) or even a smart card or such a module, in short, any device capable of receiving a message or even to store this message and, advantageously, when the message is a computer program, to interpret and / or to run this program. In the case where the receiving device advantageously comprises a portable memory object of the smart card type, the portable object may be a payment card or an access control card, for example, a computer network.
Dans la suite de l'exposé de l'invention, on se limitera aux exemples où le message est un programme informatique Prgm. In the remainder of the disclosure of the invention, it will be limited to the examples where the message is a computer program Prgm.
Selon l'invention, ce programme informatique Prgm est divisé en n unités élémentaires I, n étant un nombre entier supérieur ou égal à 1. I1 s'agit d'instructions, de blocs d'instructions ou, dans le cas où le programme Prgm est rédigé dans un langage interprétable du type Java, d'instructions précompilées du programme (ou bytecodes). According to the invention, this computer program Prgm is divided into n elementary units I, n being an integer greater than or equal to 1. These are instructions, blocks of instructions or, in the case where the program Prgm is written in an interpretable language of Java type, precompiled instructions of the program (or bytecodes).
Selon l'invention, une propriété logique P est définie de manière que, pour toute unité élémentaire I, cette propriété P, appliquée à une unité élémentaire authentique, donne une valeur logique P(I) du type vrai. On cherchera néanmoins à trouver une propriété P qui, appliquée à une unité élémentaire I, donne une valeur logique P(I) du type faux lorsque ladite unité élémentaire I à été modifiée et correspond par exemple à une instruction non reconnaissable du programme, notamment non susceptible d'être interprétable et/ou exécutable. According to the invention, a logic property P is defined so that, for any elementary unit I, this property P, applied to an authentic elementary unit, gives a logical value P (I) of the true type. Nevertheless, we will try to find a property P which, applied to an elementary unit I, gives a logical value P (I) of the false type when said elementary unit I has been modified and corresponds for example to an unrecognizable instruction of the program, in particular not likely to be interpretable and / or executable.
Selon l'invention, le programme Prgm est crypté par des moyens de cryptage du dispositif émetteur E à l'aide d'un algorithme de cryptage comportant une clé Kc connue dudit dispositif E de manière à obtenir un résultat Kc(Prgm). Le cryptage garantit la confidentialité du programme Prgm lors de son émission et de sa réception, mais, surtout, durant sa transmission au dispositif récepteur R. Ce résultat Kc(Prgm) est alors transmis par le dispositif
E, au dispositif récepteur R.According to the invention, the program Prgm is encrypted by means of encryption of the transmitting device E by means of an encryption algorithm comprising a key Kc known from said device E so as to obtain a result Kc (Prgm). The encryption guarantees the confidentiality of the program Prgm during its transmission and reception, but, above all, during its transmission to the receiver device R. This result Kc (Prgm) is then transmitted by the device
E, to the receiver device R.
I1 est ensuite décrypté par ce dispositif R à l'aide d'un algorithme de cryptage comportant une clé secrète Kd, connue du dispositif récepteur. Un résultat décrypté Kd(Kc(Prgm)) est alors obtenu. I1 is then decrypted by this device R using an encryption algorithm comprising a secret key Kd, known to the receiving device. A decrypted result Kd (Kc (Prgm)) is then obtained.
Cette clé Kc peut être propre au dispositif E et connue du dispositif R, ou propre au dispositif R et par ailleurs connue du dispositif E. Un exemple de la première configuration est le cas où le dispositif R est abonné à un service délivré par le dispositif émetteur. This key Kc may be specific to the device E and known to the device R, or specific to the device R and also known to the device E. An example of the first configuration is the case where the device R is subscribed to a service delivered by the device transmitter.
Un exemple de la seconde configuration est le cas où le dispositif récepteur, lors de sa requête d'une transmission du programme, fournit la clé Kc, la clé Kd de décryptage restant connue du seul dispositif récepteur. Un autre exemple de la meme configuration est le cas où Kc et Kd sont identiques (système à clé privée), et où cette clé est envoyée, sous forme cryptée, par le dispositif récepteur, au dispositif émetteur.An example of the second configuration is the case where the receiving device, when requesting a transmission of the program, provides the key Kc, the decryption key Kd remaining known from the single receiving device. Another example of the same configuration is the case where Kc and Kd are identical (private key system), and where this key is sent, in encrypted form, by the receiving device to the transmitting device.
Selon l'invention, le résultat décrypté Kd(Kc(Prgm)) est divise ou décomposé en n unités élémentaires, images des ou correspondant aux n unités élémentaires résultant de la division du programme
Prgm dans le dispositif émetteur E.According to the invention, the decrypted result Kd (Kc (Prgm)) is divided or decomposed into n elementary units, images of or corresponding to n elementary units resulting from the division of the program.
Prgm in the transmitter device E.
La propriété logique P est alors appliquée auxdites n unités élémentaires de manière à obtenir, pour chaque unité, une valeur logique du type vrai ou du type faux. The logic property P is then applied to said n elementary units so as to obtain, for each unit, a logical value of the true type or the false type.
Dans le cas où toutes les valeurs logiques sont du type vrai, on a une forte probabilité que le programme décrypté soit identique au programme crypté et que la clé ayant servi au cryptage soit la clé
Kc attendue. Le dispositif récepteur R en déduit alors que le programme Prgm est intègre et qu'il a été émis par un dispositif émetteur E disposant de la clef Kc, donc authentique.In the case where all logical values are true, there is a strong probability that the decrypted program is identical to the encrypted program and that the key used for encryption is the key.
Kc expected. The receiver device R then deduces that the Prgm program is intact and that it was emitted by a transmitter device E having the key Kc, so authentic.
Par contre, dans le cas où une valeur logique au moins est du type faux, le programme décrypté est différent de Prgm et le dispositif récepteur R en déduit que le programme Prgm a fait l'objet d'au moins une modification à l'émission, à la réception ou durant sa transmission et/ou que ledit programme Prgm a crypté le message avec une clé autre que Kc, une clé non attendue. Le programme est n'est alors pas intègre ou pas authentique. On the other hand, in the case where at least one logic value is of the false type, the decrypted program is different from Prgm and the receiver device R deduces that the Prgm program has undergone at least one modification to the transmission. , on receipt or during transmission and / or that said Prgm program has encrypted the message with a key other than Kc, an unexpected key. The program is then not honest or not authentic.
L'invention permet donc de garantir, en une seule opération de cryptage-décryptage, à la fois l'intégrité, l'authentification et la confidentialité du programme Prgm. The invention thus makes it possible to guarantee, in a single encryption-decryption operation, both the integrity, the authentication and the confidentiality of the Prgm program.
Si l'on considère par exemple que les instructions du langage informatique dans lequel est rédigé le programme Prgm sont des instructions codées sur quatre octets, il y a, en théorie, 232 codes possibles pour définir une instruction. Bien entendu, certains codes, définis par un ensemble de paramètres, ne correspondent à aucune instruction compréhensible. De plus, certains paramètres de certains codes, typiquement les trois derniers octets, n'ont que certaines valeurs autorisées. Une adresse mémoire ne peut ainsi être négative, ou se situer en dehors de l'espace alloué au programme Prgm. C'est la raison pour laquelle la propriété P comporte un avantageusement un test de paramètres, ledit test dépendant du type d'instruction. Considering, for example, that the instructions of the computer language in which the Prgm program is written are four-byte coded instructions, there are theoretically 232 possible codes for defining an instruction. Of course, some codes, defined by a set of parameters, do not correspond to any understandable instruction. In addition, some parameters of some codes, typically the last three octets, have only certain allowed values. A memory address can not be negative, or be outside the space allocated to the Prgm program. This is why the property P advantageously comprises a parameter test, said test depending on the type of instruction.
Si l'on définit le taux de non-détection unitaire C comme étant le pourcentage des instructions possibles qui ne sont pas reconnues comme fausses par l'application de la propriété P lors du décryptage et suite à une modification ponctuelle du programme
Prgm, la probabilité que le dispositif récepteur R ne détecte pas la fraude est, lorsque la modification ponctuelle est à l'origine d'une modification sur chaque instruction du résultat décrypté:
prob = (1 - n. If the unit non-detection rate C is defined as the percentage of the possible instructions which are not recognized as false by the application of the property P during decryption and following a specific modification of the program
Prgm, the probability that the receiver device R does not detect the fraud is, when the one-time modification is causing a modification on each instruction of the decrypted result:
prob = (1 - n.
Pour les valeurs typiques suivantes, on obtient les probabilités prob suivantes:
For the following typical values, the following probabilities are obtained:
<tb> <SEP> n <SEP> C <SEP> (%) <SEP> prob
<tb> 256 <SEP> 10% <SEP> 1.9E-12
<tb> 128 <SEP> 10% <SEP> 1.4E-06
<tb> 512 <SEP> 5% <SEP> I
<tb> 128 <SEP> 5% <SEP> 1.4E-03
<tb>
On constate que la probabilité qu'une modification notamment frauduleuse passe inaperçue est très faible, sauf dans les cas de programmes comportant peu d'instructions et dont le taux de non-détection unitaire C est très élevé. Cette probabilité est a fortiori très faible dans le cas où le programme a été crypté par une clé autre que Kc.<tb><SEP> n <SEP> C <SEP> (%) <SEP> prob
<tb> 256 <SEP> 10% <SEP> 1.9E-12
<tb> 128 <SEP> 10% <SEP> 1.4E-06
<tb> 512 <SEP> 5% <SEP> I
<tb> 128 <SEP> 5% <SEP> 1.4E-03
<Tb>
It can be seen that the probability that a particular fraudulent modification will go unnoticed is very low, except in the case of programs with few instructions and whose unit non-detection rate C is very high. This probability is a fortiori very low in the case where the program has been encrypted by a key other than Kc.
Comparée aux opérations de cryptage usuelles, l'application de la propriété P ne nécessite pas une mise en oeuvre trop lourde notamment un temps de calcul trop long. Elle permet la détection des erreurs dans tous les types de programmes Prgm dès lors que l'algorithme de cryptage est de bonne qualité, eu égard au caractere pseudo-aléatoire de tout décryptage d'une suite d'instructions falsifiées. Compared with the usual encryption operations, the application of the property P does not require a too heavy implementation including a calculation time too long. It allows the detection of errors in all types of programs Prgm since the encryption algorithm is of good quality, given the pseudo-random character of any decryption of a series of falsified instructions.
L'algorithme de cryptage est avantageusement du type en blocs chaînés ou en flux continu. Ainsi, une modification d'une instruction élémentaire entraînera une modification d'autres instructions. Par contre, lorsque l'algorithme procède uniquement par blocs, le programme crypté peut être décomposé en une suite de par exemple n blocs correspondant peu ou prou aux n unités élémentaires. En modifiant un bloc et en observant le comportement du dispositif récepteur, la probabilité prob que la modification ne soit pas détectée est alors est égale à 1 - C, donc très élevée. The encryption algorithm is advantageously of the type in chained blocks or in continuous flow. Thus, a modification of an elementary instruction will result in a modification of other instructions. On the other hand, when the algorithm proceeds only in blocks, the encrypted program can be decomposed into a sequence of, for example, n blocks corresponding approximately to the n elementary units. By modifying a block and observing the behavior of the receiving device, the prob probability that the change is not detected is then equal to 1 - C, therefore very high.
De manière à éviter une modification dirigée sur le bloc de tête ou de queue du programme crypté, on permute, par exemple, les blocs du programme crypté, de manière que lesdits blocs de tête et de queue du programme soient à un endroit qui ne soit pas prédictible par un fraudeur, mais néanmoins connu des dispositifs E et R. In order to avoid a directed modification to the head or tail block of the encrypted program, the blocks of the encrypted program are, for example, switched so that said head and tail blocks of the program are at a location which is not not predictable by a fraudster, but nevertheless known devices E and R.
La confidentialité est par ailleurs améliorée lorsque l'algorithme de cryptage fait intervenir un aléa généré par exemple par le dispositif récepteur R et communiqué au dispositif émetteur E. Il peut s'agir, par exemple, d'une opération "ou exclusif' appliquée sur un nombre d'octets déterminé du programme ou sur sa totalité avant cryptage. The confidentiality is furthermore improved when the encryption algorithm involves a hazard generated for example by the receiver device R and communicated to the transmitter device E. It may be, for example, an "exclusive" operation applied to a fixed number of bytes of the program or all before encryption.
On pourra enfin introduire en début et/ou en fin de programme, avant cryptage, des instructions vides (NOP), que le dispositif récepteur reconnaitra en appliquant la propriété P, puis éliminera. We can finally introduce at the beginning and / or end of the program, before encryption, empty instructions (NOP), which the receiving device will recognize by applying the property P, then eliminate.
Dans un premier mode de mise en oeuvre de l'invention, le dispositif émetteur E est une station de base d'un réseau de télécommunication GSM (Global System for Mobil communication) ou de tout autre système de téléphonie mobile faisant intervenir un module de sécurité, le dispositif récepteur R est un module d'identification abonné SIM associé à un téléphone mobile. Le programme Prgm, destiné à être téléchargé dans ledit module SIM, est codé sous la forme d'instructions précompilées (bytecodes) rédigées par exemple dans le langage Java. In a first embodiment of the invention, the transmitting device E is a base station of a GSM (Global System for Mobil Communication) telecommunications network or of any other mobile telephone system involving a security module. , the receiver device R is a SIM subscriber identification module associated with a mobile phone. The program Prgm, intended to be downloaded into said SIM module, is coded in the form of precompiled instructions (bytecodes) written for example in the Java language.
Bien entendu, 11 invention s'applique de la même manière aux d'autres systèmes à cartes à puces, tels que des systèmes de paiement ou de contrôle d'accès. Of course, the invention applies equally to other smart card systems, such as payment or access control systems.
Dans ce premier mode de mise en oeuvre de l'invention, le programme est divisé en n unités élémentaires, une unité élémentaire étant une instruction précompilée d'un nombre de bits déterminé (fixe ou dépendant du type d'instruction). In this first embodiment of the invention, the program is divided into n elementary units, an elementary unit being a precompiled instruction of a fixed number of bits (fixed or dependent on the type of instruction).
La propriété logique P est définie de manière qu'elle prenne une valeur logique vrai lorsque l'unité élémentaire à laquelle elle est appliquée est une instruction exécutable (ou interprétable) ou correspond à une instruction NOP. The logical property P is defined so that it takes a logical value true when the elementary unit to which it is applied is an executable (or interpretable) instruction or corresponds to a NOP instruction.
Le programme Prgm est alors crypté par le dispositif émetteur E avec un algorithme de cryptage, par exemple du type RSA (Rivest, Shamir et Adelman) tel que décrit dans le brevet US 4,405,829. Un résultat de cryptage Kc(Prgm), fonction de la clé Kc, est alors obtenu. The Prgm program is then encrypted by the transmitter device E with an encryption algorithm, for example of the RSA type (Rivest, Shamir and Adelman) as described in US Pat. No. 4,405,829. An encryption result Kc (Prgm), a function of the key Kc, is then obtained.
Ce résultat Kc(Prgm), en définitive le programme crypté, est transmis par la station de base à une station émettrice qui lui est associée puis à des moyens de réception du téléphone mobile. Il est alors chargé dans la carte où il est enregistré dans une mémoire non volatile EEPROM avant l'opération de décryptage, compte tenu de la lenteur de cette opération mise en oeuvre sur un module SIM. This result Kc (Prgm), ultimately the encrypted program, is transmitted by the base station to a transmitting station associated therewith and to receiving means of the mobile phone. It is then loaded into the card where it is stored in a non-volatile memory EEPROM before the decryption operation, given the slowness of this operation implemented on a SIM module.
Le résultat Kc(Prgm) est ensuite décrypté à l'aide d'un algorithme de décryptage comportant une clé secrète Kd. Chaque bloc du résultat décrypté est enregistré dans la mémoire non volatile
EEPROM du module SIM, à l'adresse du bloc du résultat crypté correspondant. Ainsi, l'espace mémoire utilisé pour la mise en oeuvre du décryptage selon l'invention est minimal. On notera que, dans une variante de mise en oeuvre de l'invention, à l'aide d'au moins un espace mémoire libre correspondant à un bloc, on peut enregistrer les blocs du résultat décrypté à des adresses mémoire différentes des blocs cryptés auxquels ils correspondent. Une permutation circulaire est tout aussi possible, améliorant la sécurisation du programme durant l'étape de décryptage.The result Kc (Prgm) is then decrypted using a decryption algorithm comprising a secret key Kd. Each block of the decrypted result is stored in the non-volatile memory
EEPROM of the SIM module, at the block address of the corresponding encrypted result. Thus, the memory space used for the implementation of decryption according to the invention is minimal. Note that, in an implementation variant of the invention, using at least one free memory space corresponding to a block, it is possible to record the blocks of the decrypted result at memory addresses different from the encrypted blocks to which they correspond. Circular permutation is equally possible, improving the security of the program during the decryption step.
L'application de la propriété P s'effectue de préférence à la fin du décryptage complet du résultat crypté Kc(Prgm), le résultat final (programme accepté ou refusé) n'étant donné qu'à la fin de toutes les vérifications. Ainsi, le fraudeur ne peut pas détecter simplement l'unité élémentaire I reconnue comme donnant une valeur logique fausse lors de l'application de la propriété P. The application of the property P preferably takes place at the end of the complete decryption of the encrypted result Kc (Prgm), the final result (accepted or rejected program) being given only at the end of all the checks. Thus, the fraudster can not simply detect the elementary unit I recognized as giving a false logic value when applying the property P.
Compte tenu de la faible mémoire disponible dans le module
SIM, une fonction de calcul simple de la propriété P est mise en oeuvre. Il s'agit d'une fonction mise en oeuvre par l'interprèteur lui même. Une fois que le résultat crypté est décrypté, l'interprèteur interprète le résultat décrypté en regardant si les instructions ont un sens ou non. En définitive, l'interpréteur effectue l'analyse du programme comme il le ferait lors d'une interprétation normale, sans toutefois que ladite interprétation soit suivie d'effet autre que la vérification que le résultat décrypté correspond bien à un programme
Prgm.Given the low memory available in the module
SIM, a simple calculation function of the property P is implemented. This is a function implemented by the interpreter himself. Once the encrypted result is decrypted, the interpreter interprets the decrypted result by looking at whether the instructions have meaning or not. In the end, the interpreter carries out the analysis of the program as it would in a normal interpretation, without however that this interpretation is followed by any effect other than the verification that the result decrypted corresponds to a program
Prgm.
Dans un second mode de mise en oeuvre de l'invention, le dispositif émetteur E est un serveur comportant une forme précompilée et cryptée Kc(Prgm) d'un programme Prgm, rédigé par exemple dans le langage Java. Le dispositif récepteur R est un ordinateur personnel, qui sera utilement muni d'un lecteur de carte à puce dans lequel est insérée une carte. L'ordinateur personnel comporte un disque dur et une zone mémoire sûre, c'est-à-dire qui n'est pas susceptible d'être lue ou écrite par un tiers, pour le stockage, temporaire ou définitif, des résultats décryptés Kd(Kc(Prgm)) et des clés. L'ordinateur comprend par ailleurs un logiciel de chargement des programmes Prgm appelé Loader invoqué chaque fois qu'il est nécessaire de charger un programme Prgm précompilé, avant que ledit programme Prgm soit utilisé (interprété ou exécuté). Dans le présent second mode de mise en oeuvre de l'invention, ce logiciel inclut une fonction de décryptage, qui comporte avantageusement des éléments fonctionnels nécessaires au décryptage et notamment des éléments de l'algorithme de décryptage. Le logiciel de chargement des programmes est alors dit surchargé. Bien entendu, d'autres éléments fonctionnels nécessaires au décryptage peuvent être contenus dans une mémoire non volatile de la carte à puce. Ces éléments seront alors appelés par le logiciel de chargement des programmes et la fonction de décryptage. Ainsi, le logiciel de chargement permet, en association avec la carte, le décryptage du résultat Kc(Prgm) et la vérification du résultat décrypté Kd(Kc(Prgm)) avant l'interprétation dudit résultat décrypté Kd(Kc(Prgm)), c'est-à-dire, lorsque la propriété
P a été appliquée avec succès, le programme Prgm, et l'exécution de ce programme Prgm.In a second embodiment of the invention, the transmitting device E is a server comprising a precompiled and encrypted form Kc (Prgm) of a Prgm program, written for example in the Java language. The receiver device R is a personal computer, which will be usefully provided with a smart card reader in which a card is inserted. The personal computer comprises a hard disk and a safe memory zone, that is to say one that is not likely to be read or written by a third party, for the temporary or permanent storage of decrypted results Kd ( Kc (Prgm)) and keys. The computer further includes a program loading software Prgm called Loader invoked whenever it is necessary to load a precompiled Prgm program, before said Prgm program is used (interpreted or executed). In the present second embodiment of the invention, this software includes a decryption function, which advantageously comprises functional elements necessary for decryption and in particular elements of the decryption algorithm. The program loading software is then overloaded. Of course, other functional elements necessary for decryption can be contained in a non-volatile memory of the smart card. These elements will then be called by the program loading software and the decryption function. Thus, the loading software allows, in association with the card, the decryption of the result Kc (Prgm) and the verification of the decrypted result Kd (Kc (Prgm)) before the interpretation of said decrypted result Kd (Kc (Prgm)), that is, when the property
P has been successfully applied, the program Prgm, and the execution of this program Prgm.
Les contraintes de temps et d'espace mémoire qui ont été évoquées lors de la description du premier mode de mise en oeuvre du procédé de l'invention sont, dans ce second mode de mise en oeuvre, moindres, étant donné que la carte est ici uniquement utilisée comme un support physique sécurisé d'une ou plusieurs clés ou éléments, des tables par exemple, nécessaires au décryptage. La carte peut même contenir la totalité de l'algorithme secret de décryptage. The constraints of time and memory space that were mentioned during the description of the first embodiment of the method of the invention are, in this second embodiment, less, since the card is here only used as a secure physical medium of one or more keys or elements, tables for example, necessary for decryption. The card can even contain the entire secret decryption algorithm.
La propriété P peut, de ce fait, être non seulement du type de celle précité, ou alors, être une propriété particulière dont on implémentera l'algorithme de vérification. L'algorithme de vérification vérifie dans un exemple les instructions précompilées à chaque fois qu'un bloc instruction(s) du résultat crypté est décrypté. The property P may, therefore, be not only of the type mentioned above, or else be a particular property whose implementation algorithm will be implemented. The verification algorithm verifies in an example the precompiled instructions each time an instruction block (s) of the encrypted result is decrypted.
Les phases d'échange entre, d'une part, l'ordinateur personnel muni de l'interprèteur, du dispositif de chargement et associé à un lecteur de carte dans lequel est inséré la carte et, d'autre part, la carte, peuvent se décomposer en trois phases : une phase d'initialisation, une phase de transfert et une phase de décryptage / vérification. The exchange phases between, on the one hand, the personal computer equipped with the interpreter, the loading device and associated with a card reader in which the card is inserted and, on the other hand, the card, can to break down into three phases: an initialization phase, a transfer phase and a decryption / verification phase.
La phase d'initialisation est en fait une phase d'échange d'un couple de clés publique et secrète. Cette phase est lancée lors de l'initialisation du processus de décryptage. Les couples de clés ne sont pas écrits sur le disque dur de l'ordinateur personnel et peuvent faire l'objet d'un nouveau calcul à tout moment. Durant cette phase, un ordre de ré-initialisation est transmis par l'ordinateur personnel à la carte. L'ordinateur calcule alors un couple clé publique PKc - clé secrète PKd, puis calcule une signature de la clé publique PKc à l'aide de la clé secrète PKd. Cette signature est transmise, avec la clé publique PKc, vers la carte. Elle est ensuite vérifiée par la carte, à l'aide de la clé publique PKc. La carte calcule alors, à l'aide d'une clé secrète CKd, une signature de la clé publique CKc. Cette signature est transmise, avec la clé publique CKc, vers l'ordinateur personnel. The initialization phase is in fact a phase of exchange of a public and secret key pair. This phase is started when the decryption process is initialized. The key pairs are not written to the hard disk of the personal computer and can be recalculated at any time. During this phase, a re-initialization order is transmitted by the personal computer to the card. The computer then calculates a public key pair PKc - secret key PKd, then calculates a signature of the public key PKc using the secret key PKd. This signature is transmitted with the public key PKc to the card. It is then verified by the card, using the PKc public key. The card then calculates, using a secret key CKd, a signature of the public key CKc. This signature is transmitted, with the public key CKc, to the personal computer.
L'ordinateur vérifie la signature, à l'aide de la clé publique CKc.The computer verifies the signature, using the public key CKc.
La phase de transfert est une phase de chargement d'informations secrètes de la carte dans l'ordinateur personnel. Ces informations permettent à l'ordinateur d'effectuer le décryptage de la forme précompilée et cryptée du programme Prgm. Pour cette phase, l'ordinateur demande à la carte le transfert de la clé secrète de décryptage Kd dont elle dispose dans sa mémoire. La carte crypte cette clé en utilisant la clé PKc, et l'envoie à l'ordinateur. Celui ci décrypte ce message à l'aide de sa clé Kd, et dispose ainsi de la clé Kc. The transfer phase is a phase of loading secret information from the card into the personal computer. This information allows the computer to decrypt the precompiled and encrypted form of the Prgm program. For this phase, the computer requests the card to transfer the secret decryption key Kd that it has in its memory. The card encrypts this key using the PKc key, and sends it to the computer. This one decrypts this message using his key Kd, and thus has the key Kc.
Il lui est alors possible de décrypter le programme Kc(Prgm), pour obtenir un programme Prgm', qui n'est autre que le programme originel Prgm si aucune tentative de fraude n'a eu lieu.It is then possible for him to decrypt the program Kc (Prgm), to obtain a program Prgm ', which is none other than the original program Prgm if no attempt of fraud took place.
L'ordinateur peut à ce moment décomposer le programme
Prgm' en unités élémentaires, et leur appliquer la propriété P, comme dans le premier mode de réalisation. Si le résultat est satisfaisant, il archive ledit programme, par exemple sur son disque dur. Il peut également calculer une information de vérification (par exemple un cheksum ou, mieux, un hashing) et l'archiver dans la mémoire de la carte, à des fins de vérification ultérieures d'intégrité du programme. The computer can at this point break down the program
Prgm 'in elementary units, and apply property P to them, as in the first embodiment. If the result is satisfactory, it archives said program, for example on its hard disk. It can also compute audit information (for example a cheksum or, better, a hashing) and store it in the memory of the card, for subsequent verification of program integrity.
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Cited By (1)
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|---|---|---|---|---|
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Families Citing this family (2)
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|---|---|---|---|---|
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Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5155680A (en) * | 1986-10-24 | 1992-10-13 | Signal Security Technologies | Billing system for computing software |
| EP0537738A2 (en) * | 1991-10-17 | 1993-04-21 | Software Security, Inc. | Method of protecting computer software from unauthorized execution using multiple keys |
| WO1997005551A1 (en) * | 1995-07-31 | 1997-02-13 | Verifone, Inc. | Method and apparatus for operating resources under control of a security module or other secure processor |
| JPH09179951A (en) * | 1995-12-22 | 1997-07-11 | Dainippon Printing Co Ltd | Portable information storage medium and system thereof |
-
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Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5155680A (en) * | 1986-10-24 | 1992-10-13 | Signal Security Technologies | Billing system for computing software |
| EP0537738A2 (en) * | 1991-10-17 | 1993-04-21 | Software Security, Inc. | Method of protecting computer software from unauthorized execution using multiple keys |
| WO1997005551A1 (en) * | 1995-07-31 | 1997-02-13 | Verifone, Inc. | Method and apparatus for operating resources under control of a security module or other secure processor |
| JPH09179951A (en) * | 1995-12-22 | 1997-07-11 | Dainippon Printing Co Ltd | Portable information storage medium and system thereof |
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| MORI R ET AL: "SUPERDISTRIBUTION: THE CONCEPT AND THE ARCHITECTURE", TRANSACTIONS OF THE INSTITUTE OF ELECTRONICS, INFORMATION AND COMMUNICATION ENGINEERS OF JAPAN, vol. E73, no. 7, July 1990 (1990-07-01), TOKYO (JP), pages 1133 - 1146, XP002010383 * |
| PATENT ABSTRACTS OF JAPAN vol. 097, no. 011 28 November 1997 (1997-11-28) * |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1195734A4 (en) * | 2000-01-21 | 2004-03-03 | Sony Corp | Data authentication system |
| AU785421B2 (en) * | 2000-01-21 | 2007-05-03 | Sony Corporation | Data authentication system |
| US7373506B2 (en) | 2000-01-21 | 2008-05-13 | Sony Corporation | Data authentication system |
| US7669052B2 (en) | 2000-01-21 | 2010-02-23 | Sony Corporation | Authentication and encryption utilizing command identifiers |
| US8375206B2 (en) | 2000-01-21 | 2013-02-12 | Sony Corporation | Authentication and encryption utilizing command identifiers |
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