Architecture de la carte à puce : micro contrôleur et mémoire

By 13 May 2012

*** Architecture de la carte

** Carte à micro contrôleur :

C’est la carte intelligente (Smart Card SC), elle a un microprocesseur 8 bits (il y a des prototypes à 32 bits GemXpresso par exemple), une mémoire RAM (128 à 256 octets), ROM (contenant des programmes fixes, c’est le DOS de la carte), EEPROM (de 1 jusqu’à 64 k octets, c’est le Hard disc de la carte) et un port E/S appelé UART (Universal Asynchronous Receiver/ Transmiter) qui communique avec le monde extérieur selon des protocoles standardisés par l’ISO.

La figure suivante nous montre les éléments principaux d’une puce (25) :
elements principaux d’une puce

Eléments principaux d’une puce.

Les questions posées pour choisir une puce convenable :

* type et utilisation des mémoires (RAM, ROM, EEPROM).
* protocoles de communications
* vitesse (débit)
* nécessité d’un co-processeur.
* choix de l’OS.
* choix du masque (la partie de l’application résidente dans le ROM).

Pour obtenir le maximum de fonctionnalité en une surface de puce bien limitée, il faut un compromis de choix entre différents types de mémoires (on ne peut pas avoir tout), et attention, un co-processeur est équipé d’une ROM et un masque.

Les commandes ISO d’une telle carte sont :

Select_file Read_Binary Write_Binary Update_Binary Erase_Binary Read_Records Write_Records
Log_Records Update_Record Get_Data Put_Data Verify Get_Challenge Get_Response
Envelope Manage_Channel Internal_Authenticate External_authenticate

Les commandes ISO.

On va traiter seulement les cartes avec contacts, les cartes sans contacts (ISO-10536, 5 mm de distance entre la carte et le lecteur) et les cartes remote coupling (ISO 1443, 5 m de distance entre la carte et le lecteur) sont intéressantes pour des applications telles que: accès au transport public ou aux lieux de travail (contrôle d’heures d’entrée et de sortie des employés) et ça nécessite un mécanisme d’anticollision comme en LAN. Et comme on va traiter l’EMV qui est orienté transaction bancaire, il est évident qu’on ne va pas utiliser de telles cartes pour faire une transaction bancaire collectives à 5 mètres de l’ATM ! Notons que les cartes hybrides (contact/contactless) ne sont pas encore standardisées.

** Carte à mémoire :

Les cartes à mémoires ou synchrones étaient conçues pour emmagasiner des informations ou des valeurs, elles sont utilisées pour des applications tels que cartes de téléphones prépayées et à jeter :

* Télécarte T1G : c’est la télécarte actuelle en France, elle est équipée par l’une des puces suivantes : ET1001 (1983), TMS3561 (1986) de Texas ou TS1001 (1987) de SGS-Thomson. Toutes ces puces sont à 8 contacts.

* Télécarte T2G (2ème génération) : France Telecom a imaginé en 1989 de passer en CMOS, après une phase d’expérimentation sur 100000 cartes fin 1993, l’adaptation de l’ensemble du parc de publiphone à cartes est maintenant achevée. Exécutée à l’insu de la plupart des usagers, cette opération se traduira un jour par la péremption des T1G encore en circulation. Ces nouvelles Télécartes sont équipées d’une puce ST1332 ou ST1303 (Thomson) à 6 contacts, sa mémoire est du type EEPROM (celle de T1G est EPROM). Grâce à un mécanisme d’authentification par certificat et calcul de signature à partir des clés secrètes internes, la T2G est plus sûres que la T1G.

* La 3ème génération est apparue au Canada et aux états unis (toujours sans microprocesseur). Une telle carte fournit au lecteur du téléphone un PIN, et c’est l’opérateur concerné (AT&T, MCI, Bell, . . . ) qui va authentifier la carte et procéder à la decrémentation.

Lire le mémoire complet ==> (Les cartes à puces)
Mémoire de fin d’études
Diplômes d’Etudes Approfondies – Réseaux de télécommunications