ES2651684T3 - Arquitectura de partición de elemento seguro mutiemisor para dispositivos habilitados para NFC - Google Patents

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Abstract

Un método para proporcionar particiones de elemento seguro para un dispositivo habilitado para NFC (10) para una pluralidad de emisores de tarjetas, comprendiendo el método: proporcionar un gestor de partición de elemento seguro (48), un cargador de particiones de elemento seguro (50) y un módulo criptográfico de partición de elemento seguro (52) en una interfaz de programación de aplicación de acceso de elemento seguro (40) del dispositivo habilitado para NFC (10), en el que el gestor de particiones de elemento seguro (48) funciona para identificar y seleccionar la partición segura asignada a un emisor de tarjetas específico, el cargador de particiones de elemento seguro (50) funciona para actualizar, reemplazar o cargar un código ejecutable y datos en una partición de elemento seguro seleccionada, y el módulo criptográfico de partición de elemento seguro (52) funciona para garantizar el acceso autorizado a las reglas de acceso y a los datos de control (66) cargados en un maestro de aplicación de reglas de acceso ARA-M (64) de la partición de elemento seguro de un emisor de tarjetas seleccionado; dividir un elemento seguro (60) de una memoria (18) del dispositivo habilitado para NFC (10) en una pluralidad de particiones de elemento seguro (62); asignar dichas particiones de elemento seguro (62) del elemento seguro (60) a los emisores de tarjetas respectivos; y proporcionar en el elemento seguro (60) para una pluralidad de particiones de elemento seguro (62) respectivamente uno o más dominios de seguridad de aplicaciones (72); en el que las particiones de elemento seguro (62) incluyen respectivamente un maestro de aplicación de reglas de acceso ARA-M (64) que tiene las reglas de acceso y los datos de control (66) del emisor de tarjetas respectivo y una tabla de seguridad de tarjeta inteligente única (68) de claves aleatorias generadas por el emisor de tarjetas respectivo para proteger las tarjetas de NFC del emisor de tarjetas, y los uno o más dominios de seguridad de aplicaciones correspondientes a una partición de elemento seguro respectivo (62) incluyen, respectivamente, una aplicación (74), un cliente de aplicación de reglas de acceso ARAC (76) que tiene un conjunto de reglas de acceso y de datos de control (78) y un registrador de aplicaciones (77) que contiene las identidades de los emisores de tarjetas que comparten la aplicación (74) con el emisor de tarjetas a quien se asigna la partición de elemento seguro respectiva (62).

Description

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DESCRIPCION
Arquitectura de particion de elemento seguro mutiemisor para dispositivos habilitados para NFC Aplicacion relacionada
Esta solicitud se basa y reivindica el beneficio de las fechas de presentacion y prioridad de la solicitud AU no. 2012901495 presentada el 17 de abril de 2012.
Campo de la invencion
La invencion se refiere al campo de la seguridad de las tecnologfas de la informacion (ITS), y en particular, pero no exclusivamente, a una arquitectura de multiemisor para habilitar la coexistencia de las particiones de elemento seguro asignadas a cada emisor de tarjetas dentro de los dispositivos habilitados para NFC tales como los telefonos inteligentes moviles.
Antecedentes de la invencion
La norma comunicaciones de campo cercano (NFC) (18000-3) define el protocolo de comunicacion entre dispositivos activos de NFC punto a punto y tambien entre los dispositivos activos de NFC y las “etiquetas” de NFC pasivas en terminos de control de flujo, formatos de mensaje, velocidad (106 Kbs/Miller que codifica el 100 % de modulacion a 424 Kbs/Manchester que codifica el 1 % de modulacion) y frecuencia (13,56 MHz), pero no una metodologfa para gestionar multiples particiones de elemento seguro (SE).
Un SE es un modulo tarjeta/micro-SD (digital seguro) chip/SIM tarjeta de circuito integrado (ICC) (PCI/PED-similar) a prueba de manipulacion capaz de incrustar las caractensticas de seguridad de aplicaciones de tarjetas de grado inteligente (por ejemplo, pago, emision de billetes, control de acceso, etc.). El SE esta conectado a un chip de NFC, que actua como una interfaz de radiofrecuencia (RFID) de sistema frontal sin contacto y contiene entre otras cosas, los datos de control de acceso de dominio de seguridad de la tarjeta de emisor (usados para gestionar multiples dominios de seguridad de aplicaciones que a su vez contienen los datos de control de acceso de dominio de seguridad del desarrollador de aplicaciones).
La tecnologfa de NFC ofrece alta velocidad de transmision de datos, sencillez de protocolo de comunicaciones y bajo coste, pero la tecnologfa de NFC ha introducido vulnerabilidades de seguridad que permiten, por ejemplo: i) escuchas por terceras partes no autorizadas ('fisgon'), modificacion de datos o insercion, ii) manipulacion de datos, corrupcion e insercion por imitadores ('suplantador'), y iii) denegacion de servicio ('interferencia') y ataques de virus por parte de terceros supuestamente de confianza.
Para proteger el intercambio de datos de NFC, el procesamiento y la privacidad e integridad de almacenamiento, los principales emisores de tarjetas han formado alianzas con, o los desarrolladores de sistemas operativos moviles o los fabricantes de dispositivos de NFC, y han implementado protocolos a prueba de punto final propietarios usando firmas de clave publica y cifrado y autenticacion de mensajes.
Sin embargo, un dispositivo habilitado para NFC (tal como un telefono inteligente) en general es propiedad de, o al menos para uso exclusivo de, un consumidor individual. Un consumidor de este tipo puede tener multiples tarjetas de credito, billeteras electronicas o similares proporcionadas por una pluralidad de instituciones financieras u otras instituciones, pero las soluciones de seguridad dedicadas actuales y las metodologfas de gestion de SE no permiten la existencia de multiples SE en el mismo dispositivo habilitado para NFC. Los siguientes documentos estandar son una tecnica anterior pertinente a la invencion:
“Secure Element Access Control, Version 0.10.0 Public Review” por Globalplatform Inc. que desvela en particular la arquitectura de control de acceso en el caso de un unico emisor (seccion 2.2).
“Card Specification Version 2.2” por GlobalPlatform Inc. que desvela en particular la infraestructura de los dominios de seguridad (Capttulo 7).
El manual “Near Field Communication From THeory To Practice” por Vedat Coskun (Wiley & Sons) desvela un colector de opciones de diseno del sistema de NFC.
Sumario de la invencion
La invencion se define por las caractensticas de las reivindicaciones 1-12 en la presente memoria descriptiva.
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Breve descripcion de los dibujos
Con el fin de que la invencion pueda determinate mas claramente, se describiran a continuacion las realizaciones, por medio de un ejemplo, haciendo referencia a los dibujos adjuntos, en los que:
La figura 1 es un diagrama de bloques esquematico de un telefono inteligente habilitado para NFC de acuerdo con una realizacion de la presente invencion;
La figura 2 es un diagrama de bloques esquematico de algunos de los componentes operacionales del sistema operativo y la micro-SD del telefono inteligente de la figura 1;
La figura 3 es un diagrama de bloques esquematico del sistema operativo y la micro-SD del telefono inteligente de la figura 1 y su relacion con los sistemas de varias partes externas;
La figura 4 es un diagrama de bloques esquematico de la arquitectura del telefono inteligente de la figura 1; y La figura 5A es un diagrama de flujo de la instalacion de los modulos de programa que incorporan la presente invencion en el telefono inteligente de la figura 1;
La figura 5B es un diagrama de flujo del uso de los modulos de programa que incorporan la presente invencion en el telefono inteligente de la figura 1; y
La figura 6 es un diagrama de bloques esquematico de la arquitectura del gestor de particiones de SE de multiemisor del sistema operativo del telefono inteligente de la figura 1.
Descripciones detalladas de las figuras
La figura 1 es un diagrama de bloques esquematico de un dispositivo habilitado para NFC, en este ejemplo un telefono inteligente 10, de acuerdo con una realizacion de la presente invencion. Para mayor claridad, solo las caractensticas que son espedficamente relevantes para comprender la presente invencion se ilustran en la figura y se describen a continuacion.
El telefono inteligente 10 incluye un procesador 12, un sistema operativo 14 (por ejemplo Android (marca comercial), iOS (marca comercial), Symbian (marca comercial), BlackBerry OS (marca comercial) o Windows 8 (marca comercial)), y dos formas de memoria: la memoria de dispositivo 16 y una tarjeta de memoria micro-SD (digital segura) extrafble 18 (en lo sucesivo en el presente documento, “micro-SD 18”). Ademas, el telefono inteligente 10 incluye una tarjeta SIM 20, que tiene memoria incorporada, y una interfaz de usuario mostrada esquematicamente en 22, pero que incluye una pantalla tactil 24, un microfono 26 y un altavoz 28. El telefono inteligente 10 tambien incluye un chip de NFC 30.
La figura 2 es un diagrama de bloques esquematico de algunos de los componentes operacionales del sistema operativo 14 y una micro-SD 18 de acuerdo con la presente realizacion. El sistema operativo 14 incluye un kernel 30 de sistema operativo (SO), que incluye una o mas aplicaciones de dispositivo 32 (de las que solo se muestra una primera aplicacion de dispositivo a modo de ejemplo por claridad), un gestor de aplicaciones 34, un modulo de servicios de utilidad 36, un modulo de servicios de comunicaciones 38 y una API de acceso de elemento seguro (SE) 40. Cada aplicacion de dispositivo 32 incluye una firma digital 42 y un certificado digital 44, y esta en comunicacion de datos con el gestor de aplicaciones 34, el modulo de servicios de utilidad 36 y el modulo de servicios de comunicaciones 38. La API de acceso de SE 40 incluye un ejecutor de control de acceso 46 (una API definida por GlobalPlatform (marca comercial)) y unos modulos de programa que implementan varias funciones de la presente realizacion, incluyendo un gestor de particiones de SE 48, cuya funcion principal es identificar y seleccionar la particion de SE asignada en una tarjeta espedfica para un emisor de tarjetas espedfico, un cargador de particiones de SE 50, cuya funcion principal es actualizar (o reemplazar) o cargar codigos ejecutables y datos (reglas, SCST, etc.) en la particion de SE seleccionada, y un modulo criptografico de particion de SE 52, cuya funcion principal es garantizar unicamente el acceso autorizado a las reglas de acceso de dominio de seguridad (SD) y las SCST cargadas en el ARA-M del emisor de tarjetas seleccionado de la particion de SE espedfica.
La micro-SD 18 incluye uno o mas elementos seguros (SE) de multiparticion 60 (de los que solo un primer SE de multiparticion a modo de ejemplo se muestra para mayor claridad). Cada SE de multiparticion 60 se particiona en una pluralidad de particiones de elemento seguro (SE) 62 (1), 62 (2),..., 62 (n); cada particion de SE 62 (1), 62 (2),... 62 (n) esta asignada a un emisor de tarjetas respectivo 1, 2,..., n. En esta realizacion, cada SE 60 tiene, en esta realizacion, 8, 16 o 32 particiones de SE 62 (1), 62 (2),..., 62 (n).
Cada particion de SE 62 (1), 62 (2),..., 62 (n) tiene un maestro de aplicacion de reglas de acceso (ARA-M) 64 que incluye, en el ejemplo de la particion de SE 62 (1), un primer registro 66 que almacena reglas de acceso y datos de control del emisor de tarjetas respectivo y un segundo registro 68 que almacena una tabla de seguridad de tarjeta inteligente unica (SCST) de claves aleatorias generadas por el emisor de tarjetas respectivo para proteger las tarjetas de NFC del emisor de tarjetas. Cada particion de Se 62 (1), 62 (2),..., 62 (n) tambien tiene un registro de numero de version de SCST (indicado en 69 para la particion de SE 62 (1)) con el numero de version de SCST usado por el emisor de tarjetas correspondiente. Cada tarjeta de NFC emitida por un emisor de tarjetas se inicializa con la unica SCST en el segundo registro de ese emisor de tarjetas, de tal manera que cada dispositivo de NFC se carga con las SCST respectivas y los numeros de version de SCST asociados a las tarjetas de NFC que se esperan usar con el dispositivo (en este ejemplo, el telefono inteligente 10).
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Cada emisor de tarjetas por lo tanto puede estipular, con sus respectivas reglas de acceso y datos de control, su propio conjunto de reglas de acceso para la gestion y el control de los datos en su particion de SE dedicada dentro del SE de multiparticion 60. El ejecutor de control de acceso (ACE) 46 del sistema operativo 14 controla el acceso al ARA-M 64.
La SCST en cada particion de SE 62 (1), 62 (2),..., 62 (n) mantiene diferentes conjuntos de claves de seguridad para garantizar los datos en cada particion de SE respectiva 62 (1), 62 (2),..., 62 (n). Puede emplearse cualquier tecnica adecuada para generar claves de seguridad, pero en esta realizacion cada SCST se genera, por el emisor de tarjetas respectivo, y se emplea usando un modulo de gestion de claves implfcitas (IKM) 70, de acuerdo con el metodo de IKM desvelado en la solicitud de patente australiana n.° 2012901149 presentada el 22 de marzo de 2012 y la solicitud de patente internacional n.° PCT/AU2013/000299 presentada el 22 de marzo de 2013. Por lo tanto, la SCST en la particion de SE 62 (1) contiene 256 claves de byte aleatorias de 8 bits cada una, empleadas para encriptar/desencriptar los datos almacenados en la particion de SE respectiva como se describe en esas solicitudes de patente de acuerdo con el modulo de IKM 70 para proporcionar integridad de datos, privacidad y no repudio de los mensajes intercambiados con otros dispositivos activos (telefonos inteligentes pares, EFTPOS y otros dispositivos) o pasivos (tales como las tarjetas inteligentes de contacto y sin contacto y las TAG). Las otras particiones de SE contienen unas SCST comparables, con diferentes conjuntos de claves.
Ademas, cada particion de SE 62 (1), 62 (2),..., 62 (n) puede usar uno o mas dominios de seguridad de aplicaciones (SD). Cada sD de aplicacion en una particion de Se espedfica 62 (1), 62 (2),..., 62 (n) puede contener una aplicacion autorizada por el emisor de tarjetas a la que se asigna la particion de SE correspondiente; cada aplicacion se proporciona por un proveedor de aplicaciones respectivo.
La figura 2 representa unos ejemplos de SD de aplicacion 72 (1), 72 (2),..., 72 (i) asociados con la particion de SE 62 (1) del emisor de tarjetas 1, pero se entendera que cada una de las particiones de SE 62 (1), 62 (2),..., 62 (n) pueden tener ninguna, uno o mas SD de aplicacion. En esta realizacion, cada particion de SE 62 (1), 62 (2),..., 62 (n) contiene 2, 4 u 8 SD de aplicacion 72 (1), 72 (2),..., 72 (i) y, por tanto, en general 2, 4 u 8 aplicaciones (aunque en otras realizaciones puede haber mas SD de aplicacion por particion de SE y, por lo tanto, correspondientemente mas aplicaciones). Al igual que con el numero de particiones de SE de emisor de tarjetas por SE, el numero de SD de aplicacion por particion de SE de emisor de tarjetas esta limitado por el tamano de memoria del medio usado para almacenar los SE, en este ejemplo una micro-SD 18, y esta previsto que un mayor numero de particiones de SE de emisor de tarjetas por SE y de SD de aplicacion por particion de SE de emisor de tarjetas sera posible a medida que aumente el tamano de la memoria de los medios disponibles.
El SD de aplicacion 72 (1) de particion de SE 62 (1) se describe a continuacion como un ejemplo, pero los otros SD de aplicacion de la particion de SE 62 (1) tienen caractensticas comparables (aunque diferentes aplicaciones respectivas). En este ejemplo, la aplicacion almacenada en el SD de aplicacion 72 (1) es la Cyber Security Shield (CSS) 74, una aplicacion para proteger los contenidos de NFC y otras tarjetas inteligentes, asf como las comunicaciones entre tales tarjetas inteligentes y los dispositivos habilitados para NFC en terminos de integridad de datos, privacidad y no repudio. El SD de aplicacion 72 (1) tambien incluye un cliente de aplicaciones de reglas de acceso (ARA-C) 76 que se gestiona por el ARA-M 64 de la particion de SE de emisor de tarjetas 62 (1) y un registro de aplicaciones 77 que contiene los ID de cualquier otro emisor de tarjetas que comparta la aplicacion (CSS 74) con el emisor de tarjetas a quien se asigna la particion de SE 62 (1). El ARA-C 76 incluye un conjunto de reglas de acceso y datos de control 78.
El registro de aplicaciones 77 de aplicaciones compartidas (y los registros de aplicacion correspondientes en los otros SD de aplicacion) se mantienen por gestor de particiones de SE 48. Como se ha mencionado anteriormente, estos registros de aplicacion incluyen datos indicativos de los otros emisores de tarjetas autorizados, de tal manera que el ejecutor de control de acceso 46, que, como se ha descrito anteriormente, controla el acceso al ARA-M 64 de la particion de SE 62 (1) y a los ARA-M de las otras particiones de SE de emisor de tarjetas, puede garantizar que solo los emisores de tarjetas autorizados (otros) puedan usar tales aplicaciones.
En este ejemplo, el SD de aplicacion 72 (2) de la particion de SE 62 (1) contiene una EMV (que significa ‘Europay, MasterCard, Visa'), una aplicacion que proporciona seguridad mejorada para tarjetas inteligentes de pago a credito y/o debito. El SD de aplicacion 72 (2) incluye su propio cliente de aplicaciones de reglas de acceso (consulte ARA-C 76 del SD de aplicacion 72 (1)) que incluye un conjunto de reglas de acceso y datos de control y que tambien se gestiona por el ARA-M 64 de la particion de SE de emisor tarjetas 62 (1) y un registro de aplicacion (consulte el registro de aplicacion del SD de aplicacion 72 (1)) que contiene los ID de los emisores de tarjetas que comparten esta aplicacion con el emisor de tarjetas a quien se asigna la particion de SE 62 (1).
Uno o mas SD de aplicacion adicionales pueden crearse para aplicaciones adicionales como se desee.
En esta realizacion, los SE 60 estan contenidos en una micro-SD 18, pero pueden, en otras realizaciones localizarse en la tarjeta SIM 20, en una cache de dispositivo (tal como en la memoria de dispositivo 16) o en algun otro modulo de seguridad PCI PED.
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La figura 3 es un diagrama de bloques esquematico de sistema operativo 14 y una micro-SD 18 y su relacion con los sistemas de varias partes, tales como los emisores de tarjetas, y los modulos de programa (indicado por 'APL.' en la figura) de acuerdo con la presente realizacion, que incluye el gestor de particiones de SE 48, el cargador de particiones de SE 50 y el modulo criptografico de particion de SE 52. Haciendo referencia a la figura 3, se observara que una autoridad de control (CA) 80 emite certificados para el proveedor de aplicaciones de NFC 82 que proporciona los modulos de programa (y quien los recibe desde un desarrollador o propietario de la aplicacion de NFC 84). El proveedor de aplicaciones de NFC 82 proporciona los modulos de programa, los certificados y las claves criptograficas (para la SCST en el segundo registro 68) a los dispositivos habilitados para NFC a traves de un adquirente de transaccion de dispositivo (que realiza la gestion de SSD) o habilitador de tarjetas 86, bajo el control de un emisor de tarjetas de NFC 88 (que tambien otorga autoridad al desarrollador de aplicaciones de NFC o al propietario 84 de los modulos de programa).
La figura 4 es un diagrama de bloques esquematico 90 de la arquitectura de software del telefono inteligente 10, y la integracion de un SE 60 generada por un emisor de tarjetas con el sistema operativo 14. La ejecucion de varias funciones de seguridad de NFC es transparente para el telefono inteligente 10 y los usuarios de tarjetas. La API de seguridad de NFC propietaria permite que las aplicaciones tales como la aplicacion comercial 92 residente en el telefono inteligente 10 realicen las funciones criptograficas necesarias para proporcionar integridad de datos, privacidad y no repudio.
Las figuras 5A y 5B son diagramas de flujo 100, 102 de la instalacion y el uso, respectivamente, de los modulos de programa que constituyen la realizacion de las figuras 1 a 3, haciendo referencia al telefono inteligente 10; los diagramas de flujo 100, 102 describen como se asignan nuevas particiones de SE dentro del SE 60 a nuevos emisores de tarjetas o se reemplazan para emisores de tarjetas existentes, y como se usan las particiones de SE espedficas (datos, programas, etc.) para proteger los mensajes intercambiados con los dispositivos activos o pasivos de terceros.
El diagrama de flujo 100 de la figura 5A muestra como los dispositivos de NFC, tal como un telefono inteligente 10, se cargan con una SCST unica para cada emisor de tarjetas y con los modulos de programa que implementan la realizacion de las figuras 1 a 3, que constituyen un producto de software de seguridad de NFC para proteger el telefono inteligente 10 contra ataques de seguridad, y como cada una de las particiones de SE 62 (1), 62 (2),..., 62 (n) asignadas a los emisores de tarjetas se usan para procesar los mensajes entrantes y salientes entre el telefono inteligente 10 y o una tarjeta de NFC u otro dispositivo habilitado para NFC. El diagrama de flujo 102 de la figura 5B ilustra el uso de una particion de SE del emisor de tarjetas (es decir, la particion de SE 62 (1), 62 (2),... o 62 (n)).
Haciendo referencia al diagrama de flujo 100 de la figura 5A, la SCST y los modulos de programa mencionados anteriormente se descargan, o en local por el fabricante del equipo (del telefono inteligente 10, de la micro-SD 18 o si el SE 60 se instala en la tarjeta SIM en lugar de en la tarjeta SIM micro-SD 20), supervisados por el emisor de tarjetas, o de manera remota por unos adquirentes de transaccion seleccionados (procesadores). En la etapa 104, por lo tanto, los modulos del programa para crear y administrar una particion de SE de emisor de tarjetas del emisor de tarjetas'm' (denominado en esta figura colectivamente como 'Apl. de SE' para un emisor de tarjetas nocional 'm') se cargan en la micro-SD 18 y, en la etapa 106, se validan la firma y el certificado de la Apl. de SE del emisor de tarjetas'm'. Estas dos operaciones pueden realizarse mediante funciones convencionales de cualquier dispositivo habilitado para NFC que este adaptado para validar la fuente (a prueba del punto final) y los certificados de cualquier aplicacion cargada en el dispositivo a traves de cualquier tipo de interfaz (por ejemplo, Wi-Fi), NFC, WAN, LAN) o desde cualquier medio (por ejemplo, SIM, SAM, micro-SD, cache de memoria).
En la etapa 108, se instala la Apl. de SE de emisor de tarjetas'm' con el fin de proporcionar funciones seguras para la particion de SE de emisor de tarjetas del SE 60. En la etapa 110, el cargador de particiones de SE 50 comprueba el ID del emisor de tarjetas para determinar si el emisor de tarjetas es un emisor de tarjetas existente (es decir, una particion de SE ya se ha asignado en el SE 60 al emisor de tarjetas'm') o un nuevo emisor de tarjetas.
Si el cargador de particiones de SE 50 determina que el ID de emisor de tarjetas es indicativo de un emisor de tarjetas existente, el procesamiento continua en la etapa 112, donde la Apl. de SE reemplaza los contenidos de SE antiguos (aplicaciones, reglas, SCST, etc.) del emisor de tarjetas'm' con unos nuevos y, al hacerlo, aplica un control de version estricto, de tal manera que la nueva version debe tener un numero de version superior que la version actual almacenada en el segundo registro 68 de la particion de SE asignada al emisor de tarjetas 'm'. El procesamiento pasa a continuacion a la etapa 114, donde se muestra un mensaje de finalizacion del trabajo mediante un programa de informe de actividad, y a continuacion finaliza el procesamiento.
Si el cargador de particiones de SE 50 determina en la etapa 110 que el ID de emisor de tarjetas es indicativo de un nuevo emisor de tarjetas, el procesamiento continua en la etapa 116, en donde el cargador de particiones de SE 50 determina si el SE 60 tiene suficiente espacio de memoria para asignar una nueva particion de SE al emisor de tarjetas'm'. De lo contrario, el procesamiento continua en la etapa 114, donde se muestra un mensaje de finalizacion del trabajo mediante un programa de informe de actividad (que indica espacio insuficiente), a continuacion finaliza el procesamiento. Si en la etapa 116 el cargador de particiones de SE determina que el SE 60 tiene suficiente espacio de memoria, el procesamiento continua en la etapa 118, donde el cargador de particiones de SE 50 asigna una
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nueva particion de SE en el SE 60 al emisor de tarjetas'm'. El segundo registro 68 se actualiza con el numero de control de version de la SCST del emisor de tarjetas. Posteriormente, en la etapa 120, una o mas aplicaciones autorizadas de emisor de tarjetas nuevas, una vez validadas, pueden cargarse en la particion de SE del SE 60 asignada al emisor de tarjetas'm' si en cada caso hay suficiente espacio de memoria disponible para ese nuevo emisor de tarjetas. El procesamiento pasa a continuacion a la etapa 114, donde se muestra un mensaje de finalizacion del trabajo mediante un programa de informe de actividad, a continuacion finaliza el procesamiento.
El diagrama de flujo 102 de la figura 5B ilustra el funcionamiento de una aplicacion de lectura/escritura a modo de ejemplo que esta configurada para emitir comandos de NFC. En la etapa 130, se leen los datos de la tarjeta de NFC y el gestor de particiones de SE 48 determina el ID de emisor de tarjetas a partir del prefijo de tarjeta del numero de cuenta personal (PAN) de la tarjeta de NFC. En la etapa 132, el gestor de particiones de SE 48 inicia la aplicacion de lectura/escritura que, en la etapa 134, comprueba si se le ha pasado un comando de lectura o un comando de escritura.
Si se detecta un comando de escritura, el procesamiento continua en la etapa 136 donde la aplicacion de lectura/escritura selecciona la particion de SE correspondiente asignada al emisor de tarjetas identificado. La funcion de escritura de tarjeta de NFC requiere que los datos a escribir se autentiquen y se encripten antes de su transmision a la tarjeta de NFC. Usando la SCST del emisor de tarjetas en el segundo registro 68, en la etapa 138 los modulos del programa generan un conjunto de claves implfcitas y los vectores asociados. En la etapa 140, el mensaje se cifra con la clave ENCRYPT 1 recientemente generada y en la etapa 142 se autentica por la clave AUTH 2. En la etapa 144, las claves de cifrado y autenticacion se destruyen, y en la etapa 146 el mensaje se construye prefijando un mensaje cifrado y autenticado con los vectores asociados con las claves implfcitas. En la etapa 148, el mensaje resultante se envfa (es decir, se escribe) a la micro-SD 18 (o, en otros ejemplos, se escribe en otra tarjeta de NFC o almacenamiento de memoria, o se envfa (se publica) a un dispositivo habilitado para NFC). A continuacion, el procesamiento termina.
Si en la etapa 134, la aplicacion de lectura/escritura determina que se ha pasado un comando de lectura, el procesamiento continua en la etapa 150, donde la aplicacion de lectura/escritura selecciona el dominio de SE correspondiente asignado al emisor de tarjetas identificado. A continuacion, en la etapa 152, la funcion de lectura de tarjeta de NFC usa los vectores adjuntos al mensaje/registro para regenerar la clave implfcita usada para encriptar y autenticar el mensaje. Una vez que se han regenerado las claves DES/3DES (CRYPTO y AUTH), en la etapa 154 el mensaje se descifra usando la clave CRYPTO 1 y en la etapa 156 se verifica la autenticidad del mensaje usando la clave AUTH 2 para su integridad. En la etapa 158, se procesan los contenidos del mensaje (es decir, se leen) y en la etapa 160 las claves y los vectores se destruyen. A continuacion, el procesamiento termina.
Por lo tanto, un dispositivo habilitado para NFC puede seleccionar, bajo el control del ACE residente 46, la particion de emisor de tarjetas correcta tras presentarse con un PAN valido o cuando se selecciona una tarjeta virtual a partir de la tarjeta/metodo del menu de pago por el usuario, de la siguiente manera:
LOOK PAN prefix (Tabla de prefijos de emisor de tarjetas)
COMPARE PAN prefix range
{YES} ACCESS CI-SE domain (es decir, la particion)
{NO} Invalid PAN, EXIT
Los datos y programas firmados y certificados pueden cargarse en las particiones de emisor de tarjetas, y mantenerse, tras la validacion de la identidad del remitente y la autenticacion de los contenidos de datos recibidos, y procederse de la siguiente manera:
POEP UNSIGN (CI-IDfirmado)
COMPARE CI-ID value (Tabla de prefijos de emisor de tarjetas)
{YES} Authenticate Certificate (CA)
{YES} Authenticate Message (MAC),
{YES} Decrypt Message (DATOS, Programas)
Store DATA and/or Programs in CI-SE, EXIT {NO} Invalid CI-ID, or CA or MAC, EXIT
Los contenidos de la particion del emisor de tarjetas pueden descifrarse antes del uso de la informacion del emisor de tarjetas espedfico y los datos pueden encriptarse y escribirse de nuevo en la particion del emisor de tarjetas, de la siguiente manera:
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Write Card/Record Process
DECRYPT CI-SE contents using Implicit Key Management GENERATE random# to create Card Code Factor (CCF)
ENCIPHER data message using CCF key,
WRITE to NFC card, EXIT Read Card/Record Process
DECRYPT CI-SE contents using Implicit Key Management GET random# (desafio) to create Card Code Factor (CCF)
DECIPHER data message using CCF key, EXIT
La figura 6 es un diagrama de bloques esquematico 170 de la arquitectura del gestor de particiones de SE de multiemisor 48 del sistema operativo 14, de acuerdo con esta realizacion. El ejecutor de control de acceso 46 usa los servicios del gestor de particiones de SE 48 para gestionar la carga, el mantenimiento, el acceso y el uso de cada particion de SE del emisor de tarjetas individual en el telefono inteligente 10.
En esta realizacion, el tamano de la SCST en el segundo registro 68 de la particion de SE 62 (1) es de solo 256 bytes y los componentes de software de esta realizacion que implementan la presente invencion son de un tamano pequeno en una forma ejecutable (del orden de 1 KB) y compartido por todas las particiones de SE. Como se ha tratado anteriormente, el registro de aplicacion 77 mantiene simplemente una lista de los ID y los niveles de autoridad de los emisores de tarjetas (ejecucion, actualizacion, eliminacion) para el intercambio de aplicaciones espedficas en el SD de aplicacion 72 (1). En consecuencia, el espacio de memoria necesario por esta realizacion es muy pequeno en comparacion con el espacio de memoria de la micro-SD 10 (es decir, 32 gB) o de la memoria de dispositivo 16 (es decir, 16 GB) del telefono inteligente 10, o incluso cuando se compara con las tarjetas activas de NFC (que comunmente tienen al menos 8 KB).
Pueden efectuarse facilmente modificaciones dentro del alcance de la invencion por los expertos en la materia.
Por ejemplo, sera evidente para un experto en la materia que las realizaciones de la presente invencion tienen aplicaciones en muchos casos donde se requiere un almacenamiento de datos seguro y una seguridad de las comunicaciones entre dos dispositivos de NFC, y que pueden hacerse numerosas alteraciones y modificaciones al metodo de seguridad y a la arquitectura de las realizaciones descritas anteriormente, sin alejarse de los conceptos basicos de la invencion. Debena entenderse, por lo tanto, que esta invencion no esta limitada a las realizaciones espedficas descritas a modo de ejemplo anteriormente en el presente documento.
En las reivindicaciones siguientes y en la descripcion anterior de la invencion, excepto cuando el contexto requiera lo contrario debido al lenguaje expreso o implicacion necesaria, la palabra “comprender” o variaciones tales como “comprende” o “que comprende” se usan en un sentido inclusivo, es decir, para especificar la presencia de las caractensticas indicadas pero no excluir la presencia o adicion de caractensticas adicionales en diversas realizaciones de la invencion.

Claims (12)

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    REIVINDICACIONES
    1. Un metodo para proporcionar particiones de elemento seguro para un dispositivo habilitado para NFC (10) para una pluralidad de emisores de tarjetas, comprendiendo el metodo:
    proporcionar un gestor de particion de elemento seguro (48), un cargador de particiones de elemento seguro (50) y un modulo criptografico de particion de elemento seguro (52) en una interfaz de programacion de aplicacion de acceso de elemento seguro (40) del dispositivo habilitado para NFC (10), en el que el gestor de particiones de elemento seguro (48) funciona para identificar y seleccionar la particion segura asignada a un emisor de tarjetas espedfico, el cargador de particiones de elemento seguro (50) funciona para actualizar, reemplazar o cargar un codigo ejecutable y datos en una particion de elemento seguro seleccionada, y el modulo criptografico de particion de elemento seguro (52) funciona para garantizar el acceso autorizado a las reglas de acceso y a los datos de control (66) cargados en un maestro de aplicacion de reglas de acceso ARA-M (64) de la particion de elemento seguro de un emisor de tarjetas seleccionado;
    dividir un elemento seguro (60) de una memoria (18) del dispositivo habilitado para NFC (10) en una pluralidad de particiones de elemento seguro (62);
    asignar dichas particiones de elemento seguro (62) del elemento seguro (60) a los emisores de tarjetas respectivos; y
    proporcionar en el elemento seguro (60) para una pluralidad de particiones de elemento seguro (62) respectivamente uno o mas dominios de seguridad de aplicaciones (72);
    en el que las particiones de elemento seguro (62) incluyen respectivamente un maestro de aplicacion de reglas de acceso ARA-M (64) que tiene las reglas de acceso y los datos de control (66) del emisor de tarjetas respectivo y una tabla de seguridad de tarjeta inteligente unica (68) de claves aleatorias generadas por el emisor de tarjetas respectivo para proteger las tarjetas de NFC del emisor de tarjetas, y
    los uno o mas dominios de seguridad de aplicaciones correspondientes a una particion de elemento seguro respectivo (62) incluyen, respectivamente, una aplicacion (74), un cliente de aplicacion de reglas de acceso ARA- C (76) que tiene un conjunto de reglas de acceso y de datos de control (78) y un registrador de aplicaciones (77) que contiene las identidades de los emisores de tarjetas que comparten la aplicacion (74) con el emisor de tarjetas a quien se asigna la particion de elemento seguro respectiva (62).
  2. 2. Un metodo de acuerdo con la reivindicacion 1, que incluye crear o localizar el elemento seguro (60) en la memoria (18) del dispositivo habilitado para NFC (10).
  3. 3. Un metodo de acuerdo con la reivindicacion 1 o 2, que incluye uno o mas de los emisores de tarjetas que cargan datos y programas de elemento seguro en las particiones de elemento seguro respectivas (62) asignadas a los emisores de tarjetas respectivos.
  4. 4. Un metodo de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, que incluye crear 8, 16 o 32 de las particiones de elemento seguro (62) en al menos uno de los elementos seguros (60).
  5. 5. Un metodo de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, que incluye asignar las particiones de elemento seguro (62) a las tarjetas respectivas de los emisores de tarjetas respectivos.
  6. 6. Un metodo de acuerdo con la reivindicacion 1, que incluye proporcionar uno primero de dicha pluralidad de dominios de seguridad de aplicaciones (72) con una aplicacion de seguridad y unos datos de seguridad.
  7. 7. Un metodo de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, en el que la memoria esta en una tarjeta SIM del dispositivo, una micro-SD (18) del dispositivo (10) o una cache del dispositivo (10).
  8. 8. Un metodo de acuerdo con la reivindicacion 1, que incluye:
    cargar una aplicacion de elemento seguro y una tabla de seguridad de tarjeta inteligente para crear y gestionar una particion de elemento seguro (62) de un emisor de tarjetas respectivo (m) en una tarjeta micro-SD o SIM; validar una firma y un certificado de la aplicacion de elemento seguro;
    instalar la aplicacion de elemento seguro del emisor de tarjetas (m) con el fin de proporcionar unas funciones seguras para la particion de elementos seguros (62) del elemento seguro (60);
    comprobar con el cargador de particiones de elemento seguro (50) una identidad del emisor de tarjetas (m) para determinar si el emisor de tarjetas (m) es un emisor de tarjetas existente o un emisor de tarjetas nuevo; en el que, si el cargador de particiones de elemento seguro (50) determina que el emisor de tarjetas (m) es un emisor de tarjetas existente, la aplicacion de elemento seguro reemplaza los contenidos de elemento seguro anteriores del emisor de tarjetas (m) con los contenidos de elemento seguro nuevos y aplica un control de version estricto de tal manera que la nueva version tenga un numero de version superior que la version actual almacenada en un registro (68) de la particion de elemento seguro (62) asignada al emisor de tarjetas (m); y si el cargador de particiones de elemento seguro (50) determina que el emisor de tarjetas (m) es un nuevo emisor de tarjetas, el cargador de particiones de elemento seguro (50) determina si el elemento seguro (60) tiene suficiente espacio de memoria para asignar una nueva particion de elemento seguro (62) al emisor de tarjetas
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    (m) y, si el cargador de particiones de elemento seguro (50) determina que el elemento seguro (60) tiene suficiente espacio de memoria para asignar una nueva particion de elemento seguro (62) al emisor de tarjetas (m), el cargador de particiones de elemento seguro (50) asigna una nueva particion de elemento seguro (62) en el elemento seguro (60) al emisor de tarjetas (m), el registro (69) se actualiza con un numero de control de version de la tabla de seguridad de tarjeta inteligente.
  9. 9. Un metodo de acuerdo con la reivindicacion 1, que incluye:
    leer los datos de tarjeta de NFC de la tarjeta de NFC;
    determinar con el gestor de particion de elemento seguro (48) la identidad del emisor de tarjetas a partir de un
    prefijo de tarjeta de un numero de cuenta personal (PAN) de la tarjeta de NFC;
    iniciar una aplicacion de lectura/escritura con el gestor de particiones de elemento seguro (48);
    comprobar si se ha pasado a la aplicacion de lectura/escritura un mensaje que comprende un comando de
    lectura o un comando de escritura;
    en el que, si se detecta un comando de escritura, la aplicacion de lectura/escritura selecciona una particion de elemento seguro correspondiente (62) asignada al emisor de tarjetas identificado, una aplicacion de elemento seguro genera un conjunto de claves implfcitas y vectores asociados usando una tabla de seguridad de tarjeta inteligente del emisor de tarjetas, el mensaje se cifra usando una clave de cifrado recientemente generada, el mensaje se autentica usando una clave de autenticacion, el mensaje se construye prefijando el mensaje con vectores asociados con las claves implfcitas, el mensaje resultante se envfa a una micro-SD, otra tarjeta de NFC, un almacenamiento de memoria o un dispositivo habilitado para NFC de pares; y
    si se detecta un comando de lectura, la aplicacion de lectura/escritura selecciona una particion de elemento seguro correspondiente (62) asignada al emisor de tarjetas identificado, la funcion de lectura de tarjetas de NFC usa los vectores adjuntos al mensaje para regenerar las claves implfcitas usadas para cifrar y autenticar el mensaje, el mensaje se descifra y su integridad se verifica con las claves implfcitas, se lee el mensaje, y las claves implfcitas y los vectores se destruyen.
  10. 10. Un elemento seguro (60) para una memoria (18) de un dispositivo habilitado para NFC, que comprende:
    una interfaz de programacion de aplicaciones de acceso de elemento seguro (40) que comprende un gestor de particiones de elemento seguro (48), un cargador de particiones de elemento seguro (50), y un modulo criptografico de particiones de elemento seguro (52), en la que el gestor de particiones de elemento seguro (48) funciona para identificar y seleccionar la particion segura asignada a un emisor de tarjetas espedfico, el cargador de particiones de elemento seguro (50) funciona para actualizar, reemplazar o cargar el codigo ejecutable y los datos en una particion de elemento seguro seleccionada, y el modulo criptografico de particion de elemento seguro (52) funciona para garantizar el acceso autorizado a las reglas de acceso y los datos de control (66) cargados en un maestro de aplicacion de reglas de acceso ARA-M (64) de la particion de elemento seguro de un emisor de tarjetas seleccionado;
    unas particiones de elemento seguro (62), siendo las particiones de elemento seguro (62) unas particiones del elemento seguro (60) asignadas a los emisores de tarjetas respectivos, y
    uno o mas dominios de seguridad de aplicaciones (72) para cada una de una pluralidad de las particiones de elemento seguro;
    en el que las particiones de elemento seguro (62) incluyen, respectivamente, un maestro de aplicacion de reglas de acceso ARA-M (64), teniendo cada uno de los mismos unas reglas de acceso y unos datos de control (66) del emisor de tarjetas respectivo y una unica tabla de seguridad de tarjeta inteligente (68) de claves aleatorias generadas por el emisor de tarjetas respectivo para proteger las tarjetas de NFC del emisor de tarjetas, y los uno o mas dominios de seguridad de aplicaciones correspondientes a una particion de elemento seguro respectivo (62) incluyen, respectivamente, una aplicacion (74), un cliente de aplicacion de reglas de acceso ARA- C (76) que tiene un conjunto de reglas de acceso y de datos de control (78) y un registrador de aplicaciones (77) que contiene las identidades de los emisores de tarjetas que comparten la aplicacion (74) con el emisor de tarjetas a quien se asigna la particion de elemento seguro respectiva (62).
  11. 11. Un dispositivo habilitado para NFC, que comprende una memoria (18), comprendiendo la memoria (18) un elemento seguro (60) de acuerdo con la reivindicacion 10.
  12. 12. Un medio de almacenamiento legible por ordenador con un producto de programa informatico que, al ejecutarse en un ordenador, realiza el metodo de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 9.
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