CH627011A5

CH627011A5 -

Info

Publication number: CH627011A5
Application number: CH1400277A
Authority: CH
Inventors: Georges Giraud
Original assignee: Cii Honeywell Bull
Priority date: 1977-06-07
Filing date: 1977-11-16
Publication date: 1981-12-15
Also published as: IT7824127A0; JPS6143750B2; IT1202747B; FR2394131B1; GB1600453A; US4215421A; DE2824135A1; SE434105B; BE863340A; SE7806017L; ES465844A1; JPS544041A; DE2824135C2; FR2394131A1

Description

L'invention a pour objet une installation de traitement d'informations protégeant le secret d'informations confidentielles.

Toute installation de traitement d'informations comprend une machine de traitement d'informations liée à un dispositif pour la transmission des informations à la machine. Parmi ces installations, certaines sont destinées à traiter des informations composées d'informations d'ordre général et d'une information confidentielle. Dans ces installations, l'information confidentielle sert généralement à autoriser le dialogue entre la machine et l'opérateur par l'intermédiaire dudit dispositif de transmission des informations. Il existe plusieurs cas particuliers bien représentatifs de ce genre d'installation, qui seront donnés ici à titre d'exemple.

Le premier cas est celui où la machine comporte un élément destiné à traiter une information confidentielle prédéterminée, désignée généralement sous le nom de clé. Pour éviter toute fraude, cette clé est régulièrement remplacée. Dans une telle installation, l'opérateur doit d'abord envoyer à l'élément détenteur de la clé, par l'intermédiaire du dispositif de transmission d'informations de la machine, une information confidentielle correspondant à cette clé. Dans cet élément a lieu la comparaison entre l'information confidentielle reçue et la clé et, si l'égalité a lieu, cet élément autorise le dialogue entre la machine et l'opérateur pour tout genre d'informations, confidentiel ou non. Cependant, pour éviter toute ambiguïté dans la suite de la description, on appellera information confidentielle l'information servant de clé pour ouvrir le dialogue entre la machine et l'opérateur. On désignera aussi par la suite ledit élément sous le nom d'élément auxiliaire, à cause notamment de sa fonction dans l'installation et de son caractère interchangeable.

Le second exemple est aussi bien connu, car il concerne les installations utilisant les cartes de crédit. Dans le cas où la carte de crédit ne comporte que la clé personnelle de la personne détentrice de la carte, ces installations sont analogues à celles considérées dans l'exemple précédent, dans lesquelles l'élément auxiliaire est constitué par chacune des cartes de crédit. On sait cependant que l'on tend à introduire un dispositif à circuits intégrés dans ces cartes pour l'enregistrement des opérations effectuées.

Dans ces installations, l'élément auxiliaire ne traite donc plus seulement l'information confidentielle, mais aussi certaines des informations circulant entre la machine et l'opérateur.

Dans toutes ces installations, on remarquera que le clavier mis à la disposition de l'opérateur est utilisé à la fois pour la transmission des informations confidentielles à destination de l'élément auxiliaire et des informations à destination de la machine après que l'élément auxiliaire a autorisé le dialogue. Le clavier est donc un dispositif public à la disposition d'un grand nombre de personnes, mais qui ne peut être utilisé valablement qu'après émission de l'information confidentielle correcte. Cela permet donc à un fraudeur d'utiliser ou bien ce clavier, ou bien la distance qui sépare le clavier de l'élément auxiliaire, pour connaître l'information confidentielle qu'un opérateur enverra ultérieurement à l'élément auxiliaire. Selon le premier exemple cité, le fraudeur pourra par la suite avoir directement accès à la machine, alors que, dans le second exemple, le fraudeur devra dérober la carte de l'opérateur ayant satisfait les tests du fraudeur. Ce cas pourra à l'avenir être plus fréquent, avec l'avènement des cartes

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incluant un dispositif à circuits intégrés pour l'enregistrement des opérations de crédit et/ou de débit. En effet, l'emploi de ces cartes est envisagé notamment pour les crédits et débits faits aux caisses des magasins.

Dans toute installation qui vient d'être considérée, la protection du secret des informations confidentielles s'est faite jusqu'à présent au niveau de l'élément auxiliaire. Dans les installations du premier exemple cité, on remplace régulièrement la clé et, dans les installations du second exemple, ou bien on permet un nombre d'essais limité pour l'émission de l'information confidentielle, ou bien on introduit dans la carte ou dans le dispositif à circuits intégrés des moyens évitant à quiconque de connaître l'information confidentielle contenue dans la carte. Cependant, cela laisse encore au fraudeur la possibilité d'exercer sa fonction par le biais du clavier ou de la distance qui sépare ce clavier à la machine, comme cela a été indiqué précédemment.

L'invention propose une solution pour protéger le secret de l'information confidentielle dans une installation de traitement d'informations.

Une installation de traitement d'informations conforme à l'invention, comprenant une machine de traitement d'informations pourvue d'un dispositif de transmission d'informations comprenant une information confidentielle, et une pluralité de premiers éléments auxiliaires de la machine destinés chacun à recevoir dudit dispositif de transmission, par une même ligne de transmission au moins ladite information confidentielle et à traiter cette information confidentielle, est caractérisée en ce que le dispositif de transmission comprend une pluralité de seconds éléments auxiliaires correspondant respectivement auxdits premiers éléments auxiliaires, les premier et second éléments auxiliaires de chaque couple d'éléments auxiliaires correspondants incluant respectivement un générateur de premières clés et un générateur de secondes clés et l'installation comportant un moyen de mise en correspondance de l'une des premières clés avec l'une des secondes clés, et en ce que le second élément auxiliaire de chaque couple comprend un moyen modulateur pour mélanger au moins ladite information confidentielle avec une des secondes clés caractéristiques dudit élément auxiliaire pour former un signal combiné, tandis que le premier élément auxiliaire correspondant comporte un moyen démodulateur réagissant à celle des premières clés mise en correspondance avec la seconde clé utilisée pour la modulation et audit signal combiné pour restituer ladite information confidentielle.

Les clés en question servent donc à modifier l'information confidentielle transitant dans la ligne de transmission, d'une manière conçue pour que tout fraudeur soit incapable de pouvoir retrouver, par une quelconque déduction, l'information confidentielle combinée aux clés. Ces clés sont donc destinées au brouillage de l'information appelée à transiter dans la ligne de transmission qui sépare le clavier du premier élément auxiliaire, qui peut être par exemple une carte de crédit incorporant un dispositif à circuits intégrés pour l'enregistrement des opérations que l'opérateur veut traiter avec la machine. Avantageusement, pour éviter toute déduction logique de la clé, celle-ci diffère chaque fois que l'opérateur a accès à la machine avec la même carte, grâce à l'émission de signaux de référence. La protection du secret est donc faite au niveau de la distance qui sépare le clavier de la carte.

Avantageusement, on fera aussi en sorte que chaque second élément dispose de moyens pour au moins la formation de l'information confidentielle. En d'autres termes, on pourra avoir soit une séparation de fonction du dispositif de transmission, l'inscription du code confidentiel étant faite par un second élément auxiliaire distribué à chaque personne pouvant avoir accès à l'installation de traitement tandis que les autres fonctions restent faites par un dispositif de transmission public, soit l'exécution du dispositif de transmission public complet sous la forme d'un élément auxiliaire distribué à chaque personne voulant avoir accès de traitement. On trouvera l'illustration d'un exemple de réalisation d'un tel second

élément auxiliaire dans la demande de brevet déposée en France par le titulaire sous le No 77.12781.

L'invention procure à l'opérateur une installation lui garantissant le secret de son code confidentiel aux stades de la formation de ce code et de la transmission de celui-ci à la carte (premier élément auxiliaire) où le code reçu sera traité pour valider ou non l'accès de l'opérateur à la machine. Par conséquent, en alliant les avantages de l'invention avec ceux de la technique antérieure, qui consistait à faire de chaque carte de crédit et/ou débit un élément apte à garder le secret de l'information confidentielle qu'il contient et à traiter confidentiellement la formation extérieure avec son information confidentielle, l'invention ne laisse maintenant au fraudeur aucun moyen pour connaître le code confidentiel enregistré dans l'élément auxiliaire et à se substituer à cette personne pour avoir accès à l'installation de traitement des informations.

Les avantages de l'invention ressortiront clairement de la description qui suit, faite en référence au dessin annexé.

Dans le dessin:

— La fig. 1 est une vue synoptique d'une installation de traitement d'informations destinée à définir le but de l'invention;

— la fig. 2 est un diagramme explicatif d'un exemple de réalisation de la génération d'une clé;

— la fig. 3 est une vue synoptique d'un générateur de clés mettant en œuvre les principes définis à la fig. 2;

— la fig. 4 est une vue synoptique d'un exemple de réalisation de premiers et seconds éléments auxiliaires;

— la fig. 5 décrit un exemple de topologie de la mémoire du premier élément auxiliaire représenté sur la fig. 3;

— la fig. 6 est une vue schématique d'un exemple de réalisation d'un premier élément auxiliaire;

— la fig. 7 illustre des formes d'ondes que l'on doit associer les unes à la suite des autres pour comprendre le fonctionnement du circuit représenté sur la fig. 6;

— la fig. 8 est une vue schématique d'un exemple de réalisation d'un second élément auxiliaire;

— la fig. 9 illustre des formes d'ondes à assembler successivement pour la compréhension du fonctionnement du circuit représenté à la fig. 8;

— la fig. 10 décrit sous forme schématique un exemple de réalisation du dispositif de commande d'horloge utilisé dans l'élément auxiliaire représenté sur la fig. 8, et

— la fig. 11 illustre des formes d'ondes expliquant le fonctionnement du circuit de la fig. 10.

La fig. 1 illustre le principe de l'invention. Dans cette figure, l'installation de traitement d'informations 10 comprend une machine de traitement d'informations 12 pourvue d'un dispositif 14 pour la transmission d'informations comprenant une information confidentielle. Cette installation comporte un premier élément auxiliaire 16 de la machine 12 destiné à recevoir du dispositif 14, par l'intermédiaire d'une ligne de transmission 18, ladite information confidentielle et à la traiter. Comme on l'a dit précédemment, le traitement de l'information confidentielle dans l'élément auxiliaire 16 autorise ou non un dialogue qui peut se faire, d'une manière générale, entre la machine 12, le dispositif 14 et l'élément auxiliaire 16 pour des informations générales, comme représenté par les doubles flèches sur la fig. 1.

L'installation 10 qui vient d'être décrite correspond à une installation de la technique antérieure. Dans celle-ci, la ligne de transmission 18, qui inclut le dispositif 14, est laissée à la disposition de toute personne pouvant avoir accès à l'intallation 10 et peut donner l'occasion à l'une de ces personnes d'y introduire des moyens électroniques d'espionnage pour connaître le code validant l'accès à l'élément 16.

Le principe de l'invention consiste d'abord à protéger le secret du code confidentiel quand il passe du dispositif de transmission 14 au premier élément auxiliaire 16 par l'intermédiaire de la ligne de transmission 18. Pour ce faire, on associe à chaque premier élément auxiliaire 16 un second élément auxiliaire 20 dont le but est de

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recevoir le code confidentiel et le combiner à une clé prédéterminée pour que le signal passant dans la ligne 18 soit inexploitable par un fraudeur. Comme illustré à la fig. 1 par le trait tireté 22, le second élément auxiliaire 20 peut recevoir le code confidentiel d'un clavier public 24 mis à la disposition des personnes autorisées à l'accès à l'installation 10. Cependant, afin d'éviter que la fraude se fasse au niveau de ce clavier public, une caractéristique avantageuse de l'invention réside en la dissociation des fonctions du clavier public pour la transmission de l'information confidentielle et des informations d'ordre général. Ainsi, la fonction du clavier réservée à la formation du code confidentiel sera de préférence réalisée par un clavier intégré au second élément auxiliaire 20, tandis que les informations générales circuleront du dispositif 14 à la machine 12 ou au premier élément auxiliaire 16 à partir du clavier public 24.

Cette caractéristique revient à supprimer la liaison 22. Néanmoins, n'est pas exclu le cas limite selon lequel chaque élément 20 se substitue au dispositif 14 complet, le clavier de cet élément étant alors utilisé pour toutes les fonctions de transmission réservées au dispositif 14.

Etant donné que chaque couple d'éléments 16 et 20, caractéristique d'un opérateur particulier, est destiné à servir un nombre prédéterminé de fois, un fraudeur pourrait utiliser à son profit ce couple si on lui laissait la possibilité de déduire les composantes des signaux combinés qui passent dans la ligne de transmission 18. Et si la même clé était utilisée à chaque opération, la subtilisation à son détenteur de l'élément 16 seulement et l'application à cet élément du signal constant qui passe chaque fois entre les éléments 20 et 16 et que le fraudeur aurait pu connaître permettraient à celui-ci de se substituer au détenteur dudit couple d'éléments.

On remédie à ces inconvénients en introduisant dans l'élément 16 un moyen générateur d'une pluralité de signaux de référence qui déterminent chacun une clé. Ce signal de référence est envoyé par la ligne 18 à l'élément 20, qui détermine la clé à utiliser en commun avec l'élément 16. Chaque opération fait donc intervenir une clé nouvelle définie par le signal de référence et conçue pour qu'il n'y ait aucune déduction logique possible entre les clés à partir des signaux traversant la ligne 18. Evidemment, l'élément 20 comprend un modulateur destiné à combiner la clé déterminée par le signal de référence avec le code confidentiel pour former un signal combiné qui, une fois transmis, est démodulé dans l'élément 16 pour restituer le code confidentiel.

Ces caractéristiques apparaîtront mieux à la lumière de la description qui suit.

Les fig. 2 et 3 donnent un exemple de génération de clés qui vérifient les conditions précitées.

Chaque clé est définie par une fonction d'un signal de référence R et d'un polynôme P qui caractérise le couple d'éléments 16 et 20. L'élément 16 comporte un moyen générateur d'une pluralité de signaux de référence Ra-Rn. Ce générateur est désigné par 26 à la fig. 3, dans laquelle 28 désigne le générateur de clés. Le polynôme P, caractéristique d'un couple d'éléments 16,20, est considéré fixe. La clé d'ordre i (C;) engendrée dans les éléments 16 et 20 est une fonction prédéterminée f du polynôme P et du signal de référence d'ordre i (R;) émis à l'occasion de l'opération i. En d'autres termes, Q = f (P, Rj).

On supposera, en référence à la fig. 2, que chaque signal de référence R et le polynôme P sont des octets. Chaque signal de référence R est codé sur six bits (64 numéros possibles), les deux autres bits de l'octet étant par exemple mis à 1. Dans le cas illustré, le signal de référence R; se compose successivement du bit le moins significatif (BMS) au bit le plus significatif (BPS), des bits 10000011. Le polynôme P a de la même façon la valeur 00110101.

Dans un premier temps, on réarrange l'ordre des bits du signal R; selon une fonction prédéterminée f pour produire un signal de référence intermédiaire R'j. La fonction f peut être réalisée par un câblage modifiant de façon constante l'ordre des bits des signaux Rj, par exemple de la manière représentée par les poids écrits sous les octets des signaux R; et R'; de la fig. 2.

On passe ensuite du signal de référence intermédiaire R'j à la clé C; selon la loi de composition suivante. En allant du bit le moins significatif au bit le plus significatif dans l'octet du polynôme P, on remplit successivement les cellules de l'octet de la clé C; du bit le s moins significatif au bit le plus significatif avec les bits du signal de référence intermédiaire R';, d'une manière différente selon que le bit de la cellule correspondante dans la clé C; est 0 ou 1.

En supposant que le sens positif est celui qui conduit du bit le moins significatif au bit le plus significatif, on transfère successive-îo ment, dans les cellules de la clé C, dans le sens positif, les bits du signal de référence intermédiaire R'; dans le sens positif quand le bit du polynôme P qui a la place correspondant à ladite cellule est 0, et) dans le sens négatif quand ce bit est 1. On a ainsi le tableau A, où les cellules dans le sens positif se référencient, de 1 à 8, à l'octet 15 correspondant. Par exemple, P3 indique la troisième cellule dans l'octet P considéré dans le sens positif.

Tableau A

P

Sens

Transfert

PI =0

+

R'I - Cl

P2 = 0

+

R'2 - C2

P3 = 1

—

R'8 - C3

P4= 1

—

R'7 - C4

P5 = 0

+

R'3 - C5

P6 = 0

+

R'4 - C6

P7 = 0

+

R'5 - C7

P8 = 1

R'6 -» C8

30 La mise en œuvre de ce principe de génération des clés peut être faite par un générateur 28 tel que décrit à la fig. 3. Le générateur de clés 28 comprend un registre 30 du polynôme prédéterminé P couplé à un premier sélecteur 32 commandé par un premier compteur 34 piloté par les signaux d'horloge H du système. La sortie du premier 35 sélecteur 32 est appliquée à un second sélecteur 36 piloté par un second compteur 38 et un décompteur 40. L'entrée du compteur 38 est connectée à la sortie d'une porte ET 42 ayant une entrée recevant les signaux d'horloge H du système et une seconde entrée connectée à la sortie du premier sélecteur 32 par l'intermédiaire d'un inverseur 44. 40 L'entrée du décompteur 40 est connectée à la sortie d'une porte ET 46 ayant une entrée recevant les signaux d'horloge H du système et une seconde entrée connectée directement à la sortie du premier sélecteur 32. La sortie du second sélecteur 36 commande un troisième sélecteur 48 dont l'entrée est connectée à la sortie d'un registre 50 45 d'un signal de référence intermédiaire R';. Comme on l'a vu précédemment, le signal R'i est formé à partir d'un signal de référence R; contenu dans le registre 26 par une liaison 52 prédéterminée, conçue pour intervertir l'emplacement des bits constituant le signal de référence Rj. La sortie du troisième sélecteur 48 est so appliquée à l'entrée d'un registre 52 de la clé correspondante C;. La sortie de ce registre constitue la sortie du générateur de clés 28.

Le fonctionnement du générateur de clés 28 s'explique aisément à la lumière du principe illustré à la fig. 2. L'état initial du générateur 28 est formé par la mise à zéro des compteurs 34 et 38 tandis que le 55 décompteur 40 est mis à 7, étant donné que les signaux sont des octets à huit positions 0-7.

La réalisation de la fonction représentée par le tableau A est faite de la manière suivante. Le sens positif (+) est imparti au compteur 38, le sens négatif (—) au décompteur 50. A chaque top d'horloge H, 60 le compteur 34 est incrémenté pour actionner à cette cadence le premier sélecteur 32. La liaison directe qui existe entre le sélecteur 32 et la porte 46 fait que le décompteur 40 est décrémenté à chaque top d'horloge H quand le bit du polynôme P sélectionné par le sélecteur 32 a le niveau 1. Par contre, l'inverseur 44 actionne la porte ET 42 65 pour incrémenter le compteur 38 à chaque top d'horloge H quand le bit du polynôme P sélectionné par le sélecteur 32 a le niveau 0.

Ainsi, les bits du signal de référence intermédiaire R'; sont dirigés dans le registre de clé 52 par le sélecteur 48 qui, grâce aux signaux

qu'il reçoit du sélecteur 36 piloté par le compteur 38 et le décompteur 40, effectue le transfert indiqué au tableau A.

Le tableau B relate l'évolution des compteurs 34 et 38.

Tableau B

H

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(initialisation)

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Maintenant que la génération des clés a été expliquée, on se référera à la fig. 4, qui illustre sous une forme synoptique les composants essentiels intervenant dans les éléments auxiliaires 16 et 20 reliés entre eux par la ligne de transmission 18.

On retrouve dans l'élément 16 le registre 26 destiné à contenir le signal de référence adéquate Rj, ainsi que le générateur de clés 28 et le registre de clé 52 tels que décrits à la fig. 3. Dans ce mode de réalisation, chaque signal de référence R; est prélevé dans la partie réservée à tous les signaux de référence (2 Rj) dans une mémoire 54 que contient l'élément 16. Le registre 30 du polynôme P est aussi formé par une partie de la mémoire 54. La sortie du registre de clé 52 est réinjectée à l'entrée de ce registre et appliquée à une première borne d'entrée d'un démodulateur 56, qui reçoit sur une seconde borne d'entrée la sortie d'une porte 58 dont l'entrée est couplée à la ligne 18. Cette porte ne sert qu'à conditionner le sens des informations autorisées à circuler vers le démodulateur 56. La sortie du démodulateur 56 est appliquée à une borne d'entrée d'un comparateur 60, qui reçoit sur une seconde borne d'entrée l'information confidentielle CI préenregistrée dans la mémoire 54. La sortie du comparateur 60 est connectée à deux dispositifs 62,64 destinés respectivement à valider ou non l'accès à la machine 12 du système conforme à l'invention. La sortie du registre 26 est aussi connectée à l'entrée d'une porte 66 ayant sa sortie connectée à la ligne 18 et destinée à désigner le sens des informations devant passer entre le registre 26 et la ligne 18.

D'un autre côté, le second élément auxiliaire 20 comprend le même générateur de clés 28 que celui illustré à la fig. 3, associé à un registre 26 de signal de référence Rj et à un registre de clé 52, comme dans le cas de la fig. 3. La sortie du registre de clé 52 est réinjectée à l'entrée de ce registre et appliquée à une entrée d'un modulateur ou mélangeur 66 ayant une autre entrée connectée à la sortie d'un clavier 68 réservé, dans l'exemple choisi, à la formation de l'information confidentielle caractérisant l'opérateur. La sortie du modulateur 66 est appliquée à la ligne 18 par l'intermédiaire d'une porte 70 destinée à fixer le sens des informations à transiter entre le modulateur 66 et la ligne 18. Par ailleurs, cette ligne est aussi connectée au registre 26 de l'élément 20 par l'intermédiaire d'une autre porte 72 jouant le même rôle que la porte 66 de l'élément 16.

Le fonctionnement du système 10 de la fig. 1, qui se rapporte aux éléments 16 et 20 représentés sur la fig. 4, est le suivant.

Dans un premier temps, un signal de référence Rj représentatif du numéro de l'opération effectuée est prélevé de la mémoire 54 et, via le registre 26 de la porte 66, appliqué à la ligne 18. Le signal de référence Rj est reçu par la porte 72 et injecté dans le registre 26 de l'élément 20.

Dans un second temps, la clé Cj est formée dans les éléments 16 et 20 de la manière décrite en référence aux fig. 2 et 3. La clé C; est appliquée sur une entrée du modulateur 66.

Entre-temps, l'opérateur a composé une information confidentielle au moyen du clavier 68, cette information confidentielle étant appliquée sur l'autre entrée du modulateur 66. Ce modulateur

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combine la clé C; avec l'information confidentielle reçue du clavier 68 et transmet le signal à la ligne 18 par l'intermédiaire de la porte 70.

Le signal combiné que reçoit le premier élément 16 est acheminé par la porte 58 sur une entrée du démodulateur 56, dont l'autre entrée reçoit la clé Cj. Le démodulateur 56 restitue l'information confidentielle composée par l'opérateur et applique cette information à une entrée d'un comparateur 60, dont l'autre entrée reçoit l'information confidentielle prédéterminée CI de la mémoire 54. Si les deux informations confidentielles coïncident, le dispositif de validation 62 autorise l'opérateur à dialoguer avec la machine 12 par l'intermédiaire du clavier public 24. Sinon, le dispositif 64 interdit cet accès.

Les figures suivantes 5-11 illustrent un mode d'exécution d'un système de traitement d'informations 10 dont les éléments auxiliaires 16 et 20 vérifient le principe de fonctionnement décrit ci-dessus.

Dans ces figures, la mémoire 54 indiquée à la fig. 4 est, par exemple, une mémoire morte programmable dont la structure est celle présentée sur la fig. 5. Dans cette mémoire, conformément aux critères définis ci-dessus, l'information confidentielle prédéterminée enregistrée dans la mémoire a seize bits 0-15 qui occupent la première partie de la mémoire. Vient ensuite le champ des signaux de référence R qui peut occuper 64 bits 16-79. Par exemple, ce champ est initialement formé d'une suite de 64 bits de valeur 0 et, chaque fois qu'une transaction d'ordre i est terminée, ce bit passe à la valeur 1.

A la suite des signaux de référence est affectée une zone de la mémoire pour le polynôme P de huit bits, occupant donc les positions 80-87 de la mémoire.

Enfin, la dernière zone de la mémoire est laissée pour l'enregistrement des résultats de chacune des 64 transactions que l'opérateur peut effectuer avec le système 10.

La fig. 6 décrit le circuit électronique d'un premier élément 16 ' faisant intervenir une mémoire 54, comme celle représentée sur la fig. 5, ainsi que les éléments principaux mentionnés à la fig. 4. C'est ainsi qu'on retrouve la ligne de transmission 18, les deux portes 58, 66, le registre de signal de clé 52, le démodulateur 56 formé ici par une porte NOR (NON OU), le comparateur 60 formé aussi d'une porte NOR, et les dispositifs de validation et d'interdiction 62 et 64.

La mémoire 54 est associée à un générateur d'adresses 74 qui précise, d'une manière classique, la cellule à lire ou à écrire dans la mémoire 54. On suppose que la mémoire 54 est organisée en 2048 cellules. Le générateur d'adresses 74 a son entrée reliée à une sortie d'une logique de phases 76 conçue pour définir 9 phases A1-A9 de la manière donnée à la fig. 7. On distinguera les phases suivantes: Al est la phase d'initialisation; A2 est la phase de transfert du signal de référence R; dans le registre 26; A3 est la phase de transfert du polynôme P dans le registre 30 et correspond aussi à la phase d'émission du signal de référence R; vers l'élément auxiliaire 20; A4 est la phase de génération de la clé Q; A5 est la phase de réception et de comparaison de l'information confidentielle transmise de l'élément auxiliaire et par l'intermédiaire de la ligne 18; A6 est la phase de lecture de la zone de transaction de la mémoire 54; A7 est la phase d'écriture de la transaction i résultant du dialogue entre l'opérateur et la machine 12 du système 10 conforme à l'invention; A8 est la phase de lecture pour vérification de la zone de transaction; et A9 est la phase d'incrémentation de la seconde zone de la mémoire qui comprend toutes les valeurs de référence R; corresondant à tous les numéros des transactions permises par l'opérateur avec la carte 16.

La fig. 7 montre qu'une transaction complète nécessite plusieurs passages sur la mémoire appelés cycles, chaque cycle se décomposant en un certain nombre desdites phases conformément au tableau C qui suit.

( Tableau en tête de la colonne suivante)

En fonction des phases A1-A9 produites par la logique 76, le circuit du premier élément auxiliaire 16 illustré à la fig. 4 a été aménagé de la manière représentée sur la fig. 6 afin de remplir la tâche assignée à cet élément. A la fig. 6, on voit que la mémoire 54 a une entrée connectée à la sortie de la porte 58, et une sortie connectée au générateur de clés

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Tableau C

Cycles

Phases

Cl

Al

A2

A3

A4

C2

A5

A6

C3

A7

C4

A8

C5

A9

28 et au registre de signal de référence 26 par l'intermédiaire d'une porte ET 78 recevant sur deux entrées les signaux d'horloge H du système 10 et le signal de phase A2. La sortie de la mémoire 54 est encore connectée à une entrée d'une porte ET 80 recevant sur une autre entrée un signal correspondant au signal de phase A6 ou A8. La sortie de la porte ET 80 est connectée à l'entrée d'une porte OU 82, dont l'autre entrée est connectée à la sortie du registre de signal de référence 26 par l'intermédiaire d'une porte ET 84 ayant une seconde entrée recevant le signal de phase A3. La sortie de la porte OU 82 est appliquée à l'entrée de la poprte 66, dont l'autre entrée est faite pour recevoir les signaux A3 où A6 ou A8.

Le générateur de clés 28 est analogue à celui illusré à la fig. 3, à l'exception du fait qu'il comporte une porte ET 86 pilotant le registre 30 du polynôme P et recevant les signaux d'horloge H du système 10 et le signal de phase A3. Une autre porte ET 88 pilote le compteur 34 commandé aussi par le signal Al, la porte ET 88 recevant les signaux d'horloge H et le signal de phase A4. Les portes ET 42 et 46 reçoivent de même les signaux d'horloge H et le signal de phase A4. La sortie du troisième sélecteur 48 est appliquée à l'entrée du registre de clé 52 par l'intermédiaire d'une porte ET 90 et d'une porte OU 92. La porte ET 90 a une seconde entrée prévue pour recevoir le signal de phase A4. La sortie du signal de clé 52 est appliquée à une seconde entrée de la porte OU 92 par l'intermédiaire d'une porte ET 94 ayant une seconde entrée connectée pour recevoir le signal de phase A5.

Les dispositifs 62,64 sont constitués respectivement par deux bascules JK 96,98 commandés par une troisième bascule 100 recevant en entrée le signal de sortie du comparateur 60. Le signal de validation de la bascule 100 est donné par la sortie d'une porte ET 102 recevant les signaux d'horloge H et le signal de phase A5, ce dernier signal étant aussi celui qui valide les bascules 96 et 98 par l'intermédiaire d'un inverseur 104.

Les fig. 6 et 7 et les commentaires donnés ci-dessus à l'occasion de la fig. 4 font bien ressortir le fonctionnement de la carte 16. On va donc maintenant étudier le circuit du second élément auxiliaire 20 qui correspond au premier élément auxiliaire 16 représenté sur la fig. 6.

Les fig. 8 et 9 sont relatives au second élément auxiliaire 20. On retrouve évidemment dans l'élément 20 de la fig. 8 les mêmes composants que ceux mentionnés à la fig. 4. C'est ainsi que l'on reconnaîtra les portes 72 et 74, le registre de signal de référence 26, le générateur de clés 28, le registre de clé 52, le modulateur 66 formé ici par une porte NOR, et le dispositif à clavier 68 pour la formation de l'information confidentielle par l'opérateur. Comme représenté sur la fig. 9, quatre signaux de phase B1-B4 sont engendrés: B1 est la phase d'initialisation de l'élément auxiliaire 20; B2 est la phase de réception du signal de référence Rj en provenance du premier élément auxiliaire 16 par l'intermédiaire de la ligne 18; B3 est la phase de génération de la clé Cj et B4 est la phase d'émission de l'information confidentielle composée par l'opérateur au moyen du clavier du dispositif 68. Ces phases sont produites en référence aux signaux d'horloge H du système 10 par une logique 106.

Pour les raisons qui apparaîtront clairement par la suite, les signaux d'horloge H émis par la machine 12 de l'installation 10 par l'intermédiaire d'un fil 108 sont traités par un dispositif de commande d'horloge 110. Le dispositif 110 inclut en sortie un élément de court-circuit 112 (un transistor, dans l'exemple illustré) destiné à interrompre les signaux d'horloge dans le système quand le transistor conduit. Brièvement, le dispositif de commande d'horloge 110 est destiné à interrompre les signaux d'horloge du système 10 pendant le temps que l'opérateur compose le chiffre représentatif de ladite information confidentielle. Le dispositif 110 sera décrit plus en détail ci-après en référence aux fig. 10 et 11. Le registre de signal de référence 26 du second élément auxiliaire 20 est piloté par la sortie d'une porte ET 114 qui reçoit les signaux d'horloge H et le signal de phase B2.

Le générateur de clés 28 a une structure analogue à celle du générateur de clés 28 du premier élément 16 représenté sur la fig. 6 et comporte donc les mêmes chiffres de référence. Cependant, les deux compteurs 34 et 38 et le décompteur 40 sont commandés par le signal de phase B1 au lieu de Al, et les portes 88,42 et 46 reçoivent le signal de phase B3 au lieu de A4.

Le registre de clé 52 de l'élément 20 est associé de la même manière que dans l'élément 16 à deux portes ET 90 et 94 et une porte OU 92. La porte ET 90 reçoit le signal de phase B3 et la porte ET 94, le signal de phase B4. La porte ET 74 reçoit également en entrée le signal de phase B4.

Le dispositif à clavier 68 comprend un clavier 116 à 10 touches numériques 0-9 en plus d'une touche de validation 118 connectée à une entrée du dispositif de commande d'horloge 110. Les touches numériques sont connectées respectivement aux entrées d'un codeur 120. Ce codeur traduit le chiffre composé par l'opérateur en un chiffre à quatre bits formant la sortie du codeur 120. Le chiffre de sortie à quatre bits est chargé dans un registre 122 par les entrées A-D. La sortie QD du registre 122 est connectée à l'entrée du modulateur 66. Le dispositif de commande d'horloge 110 émet le signal de validation de chargement du registre 122, ce signal étant d'autre part envoyé sur une troisième entrée de la porte 94 associée au registre de clé 52 et sur une porte ET 124 recevant en entrée les signaux d'horloge H et dont la sortie est connectée à la borne de validation de la bascule 122 par l'intermédiaire d'une porte OU 126. Cette porte OU a une autre entrée reliée au codeur 120 par l'intermédiaire d'un dispositif d'échantillonnage 128 et d'une porte ET 130 dont l'autre entrée est couplée à une sortie du dispositif de commande d'horloge 110. Les bornes J et K de la bascule 122 sont mises à la masse. Le dispositif de commande d'horloge 110 reçoit encore le signal de phase B1 et un autre signal de phase B5 qui sera défini ultérieurement.

On connaît déjà comment doit fonctionner un second dispositif auxiliaire 20. On comprendra donc le fonctionnement du circuit décrit à la fig. 8 avec l'aide de la fig. 9 et des explications qui vont être maintenant données au sujet du dispositif de commande d'horloge 110 en référence aux fig. 10 et 11.

On a dit précédemment que le dispositif de commande d'horloge 110 coopérait avec le dispositif à clavier 68. Le dispositif 68 peut être associé au clavier public 24, mais il est supposé être intégré à l'élément auxiliaire 20 dans l'exemple illustré, auquel cas cet élément auxiliaire peut prendre la forme d'une carte du type décrit dans la demande de brevet déjà citée. En tout cas, la touche numérique sollicitée par l'opérateur est codée par le codeur 120, et le nombre ainsi codé est chargé dans le registre 122 par une impulsion d'échantillonnage qui va du codeur 120 à la borne d'horloge du registre 122, via le dispositif d'échantillonnage 128, la porte ET 120 et la porte OU 126. L'opérateur peut alors valider le nombre qu'il a composé en appuyant sur la touche de validation 118, ce qui informe le dispositif de commande d'horloge 110 de cette demande d'émission. Le dispositif de commande d'horloge 110 est conçu pour autoriser l'émission du chiffre contenu dans le registre 122 au rythme des signaux d'horloge H du système. Ce chiffre est libéré grâce à la porte ET 124 et la porte OU 126. Le transistor 112 du dispositif de commande 110 a pour rôle de mettre à zéro les signaux d'horloge H qui viennent, par l'intermédiaire du fil 108, de l'horloge du système

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

7

627 011

10 que comporte dans cet exemple la machine dé traitement 12 (le dispositif 14 pourrait également incorporer cette horloge), et d'informer le premier élément auxiliaire 16 et le dispositif 12 que l'opérateur n'a pas encore validé l'émission du chiffre qu'il a formé.

A la fig. 10, on a représenté la partie de la machine 12 qui inclut 5 l'horloge 132 du système, ainsi que le circuit électrique du dispositif de commande d'horloge 110 que comporte le second élément auxiliaire 20.

L'horloge 132 se compose d'une source de tension de fonctionnement B+, d'une résistance 134 dont l'une des extrémités est branchée io sur cette source, d'un inverseur à hystérésis à sortie à collecteur ouvert 136 ayant sa sortie connectée à l'autre extrémité de la résistance 134, d'une porte 138 ayant son entrée connectée à la sortie de l'inverseur 136, d'une résistance 140 reliant la sortie de la porte 138 à l'entrée de l'inverseur 136, et d'un condensateur 142 reliant '5 l'entrée de l'inverseur 136 à la masse du système. La sortie de l'horloge 132 est formée par ladite seconde extrémité de la résistance 134, sur laquelle est connecté le fil d'horloge 108. Il est à noter que la machine 12 peut aussi avoir un équipement identique à l'horloge 132 pour, par exemple, valider le dispositif 14 pendant la phase A7 20 relative au premier élément auxiliaire 16.

Le dispositif de commande d'horloge 110 comprend, outre le transistor 112, deux bascules J-K144 et 146 ayant toutes deux leur borne K à la masse. Ces bascules sont commandées par la touche de validation 118, qui connecte directement la bascule 146 et, par 25

l'intermédiaire d'une porte ET 148, la bascule 144. La logique 106 forme, outre les signaux de phase B1-B4, un cinquième signal de phase B5 illustré à la fig. 11, où il ressort que ce signal est destiné à durer le temps que l'opérateur compose tous les chiffres de son code confidentiel qui représente ladite information confidentielle. Le 30 signal de phase B5 est appliqué sur une autre entrée de la porte ET 148. La borne Q de la bascule 144 est connectée à la base du transistor 112. Par ailleurs, les bascules 144 et 146 sont aussi commandées respectivement par le signal de phase B1 et le signal inverse Bl de ce dernier signal. Un inverseur 150 relie le fil d'horloge 35 108 à la borne de validation de la bascule 144, tandis que la borne J de cette bascule reçoit la sortie d'une porte ET 152 ayant une entrée connectée à la borne de sortie Q de la bascule 146 et une autre entrée recevant le signal de phase B5. C'est aussi de la borne de sortie Q de la bascule 146 que part le fil destiné à la porte ET 130 du circuit de la 40

fig. 8. La borne de sortie Q de la bascule 146 est connectée à la borne J de cette bascule et va vers les portes ET 94 et 124 et le registre 122. Enfin, la bascule 146 opère sous la commande d'un compteur 154 recevant les signaux d'horloge H et le signal de phase B1.

A la fig. 11, la ligne A énumère les seize impulsions à produire pour composer une information confidentielle à quatre chiffres de quatre bits, l'onde B représente les bits de ces quatre chiffres, l'onde C donne la forme du signal de phase B5, les ondes D et E illustrent respectivement les états des signaux aux bornes Q des bascules 146 et 144, et l'onde F indique les impulsions de validation.

Toutes les informations qui précèdent ont, dans une large mesure, fait connaître le but et le principe de l'invention, les moyens essentiels qui doivent être mis en œuvre selon ce principe, et un mode de réalisation concret pouvant être envisagé.

On a vu, du reste, que ce mode de réalisation laissait entrevoir diverses variantes. Par exemple, la génération des clés peut être quelconque, pourvu qu'elle vérifie les critères cités à l'occasion des fig. 2 et 3, à savoir que la connaissance de signaux combinés successifs passant entre les mêmes éléments auxiliaires 16 et 20 par la ligne de transmission 18 ne puisse impliquer la formulation, par un fraudeur, d'un signal combiné ultérieur ou de l'information confidentielle émise par l'opérateur. L'avantage du mode de génération des clés décrit et illustré réside dans le fait d'être seulement bâti sur un polynôme R caractéristique de chaque couple d'éléments auxiliaires 16 et 20 et de composer les clés en fonction des signaux de référence reçus.

D'autre part, on a vu aussi notamment que, si le clavier du dispositif 68 de chaque élément auxiliaire 20 est solidaire de cet élément pour l'inscription de l'information confidentielle (les autres informations partant du clavier public 24 alors indépendant des éléments auxiliaires 20), il peut également être constitué par ledit clavier public 24 et de la liaison 22 représentée en trait tireté à la fig. 1.

On notera en outre que l'enregistrement dans la mémoire du premier élément auxiliaire 16 des résultats des opérations effectuées par la machine 12 du système 10 sous les ordres de l'opérateur fait que cet élément est nécessairement consommable. Cependant, le second élément auxiliaire peut être conservé si le nouvel élément 16 inclut le même polynôme P que l'élément 16 précédent.

Avantageusement, les éléments 16 et 20 sont des cartes incorporant chacune un dispositif à circuits intégrés.

R

9 feuilles dessins

Claims

627011

1. Installation de traitement d'informations, comprenant une machine de traitement d'informations pourvue d'un dispositif de transmission d'informations comprenant une information confidentielle, et une pluralité de premiers éléments auxiliaires de la machine destinés chacun à recevoir dudit dispositif de transmission par une même ligne de transmission au moins ladite information confidentielle et à traiter cette information, caractérisée en ce que le dispositif de transmission comprend une pluralité de seconds éléments auxiliaires correspondant respectivement aux premiers éléments auxiliaires, les premier et second éléments auxiliaires de chaque couple d'éléments auxiliaires correspondants incluant respectivement un générateur de premières clés et un générateur de secondes clés et l'installation comportant un moyen de mise en correspondance de l'une des premières clés avec l'une des secondes clés, et en ce que le second élément auxiliaire de chaque couple comprend un moyen modulateur pour mélanger au moins ladite information confidentielle avec une des secondes clés, caractéristiques dudit élément auxiliaire, pour former un signal combiné, tandis que le premier élément auxiliaire correspondant comporte un moyen démodulateur réagissant à celle des premières clés mise en correspondance avec la seconde clé utilisée pour la modulation et audit signal combiné pour restituer ladite information confidentielle.

2. Installation selon la revendication 1, caractérisée en ce que chacun des premiers éléments auxiliaires comprend un moyen générateur d'une pluralité de signaux de référence, agissant sur ledit générateur de premières clés pour délivrer des clés correspondant respectivement auxdits signaux de référence, et un moyen réagissant auxdits signaux de référence pour transmettre le signal de référence utilisé à la ligne de transmission, chaque second élément auxiliaire comprenant un moyen couplé à la ligne de transmission pour recevoir le signal de référence transmis à partir du premier élément auxiliaire correspondant, de manière que son générateur de secondes clés délivre, en correspondance avec ce signal de référence, une seconde clé identique à celle des premières clés qui est utilisée dans le premier élément auxiliaire correspondant, en ce que chaque second élément auxiliaire comprend un moyen pour appliquer sur la ligne de transmission le signal combiné résultant du mélange de ladite information confidentielle avec celle des secondes clés qui correspond au signal de référence reçu, et en ce que chaque premier élément auxiliaire comporte un moyen couplant cet élément à la ligne de transmission pour recevoir le signal combiné.

2

REVENDICATIONS

3. Installation selon la revendication 2, caractérisée en ce que le générateur de secondes clés comprend un générateur d'une information prédéterminée et un moyen pour combiner cette information avec ledit signal de référence transmis, selon une fonction prédéterminée.

4. Installation selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisée en ce que les générateurs des première et seconde clés sont identiques.

5. Installation selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisée en ce que les seconds éléments comprennent chacun un clavier destiné à la formation d'au moins ladite information confidentielle.

6. Installation selon la revendication 5, caractérisée en ce que le dispositif de transmission comporte un clavier public pour la transmission desdites informations autres que celles susceptibles d'être formées par le clavier desdits seconds éléments.

7. Installation selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisée en ce que le dispositif de transmission comprend un clavier susceptible d'être connecté à chacun des seconds éléments auxiliaires.

8. Installation selon la revendication 3 ou 4, caractérisée en ce que le moyen pour combiner ladite information prédéterminée avec le signal de référence transmis, selon une fonction prédéterminée, comprend un premier sélecteur connecté audit générateur de ladite information prédéterminée et commandé par un premier compteur piloté par les signaux d'horloge de l'installation, un second compteur relié à ce premier sélecteur par un inverseur et une porte ET recevant les signaux d'horloge, un décompteur relié à la sortie du premier sélecteur par l'intermédiaire d'une autre porte ET recevant les signaux d'horloge, un second sélecteur connecté au second compteur, audit décompteur et à la sortie du premier sélecteur, et un troisième sélecteur connecté à la sortie du second sélecteur et recevant une information dérivée dudit signal de référence.

9. Installation selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que chacun des seconds éléments auxiliaires-comporte un dispositif de commande d'horloge conçu pour valider l'émission des chiffres représentatifs de l'information confidentielle.