Présentation
RÉSUMÉ
La carte à puces désigne les supports de sécurité contenant un circuit électronique intégré capable de mémoriser ou de traiter les informations. La carte à puces est à la base de la sécurité des systèmes informatiques. Elle a fait ses preuves dans de nombreux secteurs en tant que moyen de paiement, d’identification ou d’authentification. Aujourd’hui, à la vue des progrès des semi-conducteurs et de l’évolution des techniques de programmation, on prévoit des développements considérables de la carte à puces, qui constitue, pour beaucoup d’applications, une solution particulièrement bien adaptée aux enjeux socio-économiques de notre société.
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The expression smart cards refers to security supports containing an electronic circuit capable of memorizing or processing information. The smart card is at the basis of the safety of computer systems. It has proved its worth in many sectors as a means of payment, identification or authentication. At this time, taking into consideration the advances in semi-conductors and the evolution of the programing techniques, considerable developments are expected for the smart card which is an extremely well-adapted solution for the socio-economic challenges of our society.
Auteur(s)
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Jean-Pierre TUAL : Directeur des Relations Industrielles - Direction Technologie et Innovation, Gemalto
INTRODUCTION
Le nom de carte à puces est couramment utilisé pour désigner des supports de sécurité qui ont les mêmes dimensions qu’une carte de crédit en matière plastique et qui contiennent un circuit électronique intégré capable de mémoriser ou de traiter les informations. L’ AFNOR (Association Française de Normalisation) a retenu le terme de cartes à microcircuits à contacts, car l’interface électrique de ces cartes est assurée par des liaisons galvaniques. De nouvelles cartes à interface sans contact, basée sur liaison radiofréquence sont cependant de plus en plus répandues.
La carte à puces, dont la gestation a pu sembler très longue, est à la base de la sécurité des systèmes informatiques. Elle a désormais fait ses preuves dans de nombreux secteurs de l’activité humaine en tant que moyen de paiement, d’identification sur les réseaux fixes (de type Internet), mobiles (GSM ou UMTS) ou multimédia (télévision à péage), d’authentification pour les services gouvernementaux (cartes d’identité, passeports électroniques). Aujourd’hui, la carte SIM, ou USIM, clé d’accès aux réseaux de téléphonie mobile, constitue probablement le composant électronique intelligent le plus utilisé dans le monde (plus d’un milliard d’unités vendues en 2005 !). De même, la carte bancaire à microcalculateur, dont l’utilisation s’est généralisée en France depuis 1992, est en train de connaître une croissance quasi exponentielle avec une généralisation de son utilisation en Europe et des perspectives de déploiement très fortes au Japon, en Chine ainsi qu’aux États-Unis en version « sans contact ».
À la vue des progrès continuels des semi-conducteurs et de l’évolution des techniques de programmation utilisables, on prévoit à moyen et long terme des développements considérables de la carte à puces, qui constitue, pour beaucoup d’applications, une solution particulièrement bien adaptée aux enjeux socio-économiques de notre société.
En électronique et en informatique, il existe un grand nombre de termes ou d’abréviations anglais non traduisibles. Ces termes sont donc repris en tant que tels dans cet article.
VERSIONS
- Version courante de déc. 2019 par Jean-Pierre TUAL, Stéphane GRELLIER, Joseph LEIBENGUTH, Philippe PROUST
DOI (Digital Object Identifier)
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5. Systèmes d’exploitation
5.1 Généralités et mécanismes de base
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L’usage courant a consacré le terme de système d’exploitation (Operating System, OS) pour désigner le logiciel de commande d’une carte à microcalculateur qui interprète et exécute les différents ordres élémentaires que cette carte peut réaliser. Situé dans la partie ROM du microcalculateur, il est implanté dans l’un des masques qui sert à la fabrication du circuit intégré. Ainsi par abus de langage, les notions d’OS et de « masque » sont couramment confondues.
L’OS réalise principalement les fonctions suivantes :
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gestion des échanges entre la carte et le monde extérieur, notamment le protocole d’échanges ;
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gestion des différents fichiers et des données à l’intérieur de la mémoire ;
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contrôle des accès aux informations et aux fonctions (par exemple sélection de fichier, lecture, écriture, modification de données) ;
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gestion de la sécurité de la carte et de la mise en œuvre des algorithmes cryptographiques ;
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fiabilité du fonctionnement, notamment cohérence et intégrité de certaines données, ruptures de séquences et reprise des erreurs ;
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gestion du cycle de vie de la carte dans ses différentes phases (fabrication, personnalisation, utilisation, fin de vie).
Un système d’exploitation de carte à microcalculateur est similaire aux systèmes utilisés dans les micro-ordinateurs. Il est l’une des parties les plus importantes des cartes à microcalculateur, car c’est lui qui leur confère toutes leurs fonctions, en particulier vis‐à‐vis de la supervision des fonctions sécuritaires. Les bons systèmes d’exploitation sont très complexes à réaliser, et leur implémentation doit tenir compte à la fois du faible coût, de la sécurité, de l’architecture de la machine, des performances, de la compacité, de la standardisation et de la fiabilité. Le système d’exploitation et le composant ne font qu’un, ils constituent un couple indissociable, et cela est une démarche inhabituelle, pour qui développe du logiciel classique.
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Les OS de cartes se divisent en deux familles :
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d’une part, les OS « fermés », souvent...
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Systèmes d’exploitation
BIBLIOGRAPHIE
-
(1) - RIVEST (R.L.), SHAMIR (A.), ADLEMAN-COMMUN (L.) - A method for obtaining digital signatures and public-key crypto systems. - ACM, vol. 21, no 2, p. 120-126, fév. 1978.
-
(2) - UGON (M.), GUILLOU (L.C.) - Les cartes à puces. - La Recherche no 176, avr. 1986.
-
(3) - RANKL (W.), EFFING (W.) - * - Smart card Handbook John Wiley & Sons (2002).
-
(4) - GUILLOU (L.C.), QUISQUATER (J.J.) - A practical Zero Knowledge protocol fitted to security microprocessor minimising both transmission and memory. - Proc. Eurocrypt. Springer Verlag (1988).
-
(5) - GUEZ (F.), ROBERT (C.), LAURET (A.) - Les cartes à microcircuit. - Masson (1988).
-
(6) - Smart Card 2000. - Édité par D. Chaum-North Holland (1989) et (1991).
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...
DANS NOS BASES DOCUMENTAIRES
ANNEXES
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1 Données économiques
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2 Normalisation
- 2.1 Généralités et situation
- 2.2 Caractéristiques physiques des cartes et position des contacts électriques
- 2.3 Interface électrique des cartes
- 2.4 Protocoles d’échanges 2.4.1 Protocole d’échanges par caractères (T = 0)
- 2.5 Jeu de commandes inter-industries
2.4.2 Protocole d’échanges par blocs (T = 1)
HAUT DE PAGE
Le but de la normalisation est que pour une application donnée toute carte fonctionne de manière identique sur tout terminal qui lui est associé. Les normes spécifient donc l’interface entre le microcircuit et le monde extérieur : caractéristiques électriques, remise à zéro des circuits, protocoles d’échanges, définition et codage des commandes, déroulement d’une transaction ou d’une session. Les normes de base sont dites inter-industrielles, car elles sont générales et indépendantes des applications.
L’enjeu économique de la normalisation est considérable, aussi certaines motivations sans justification technique ont eu des effets perturbateurs dans l’avancement de la norme en fonction...
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