EP0985790A1 - Dynamically controlled electronic lock and control system with such a lock - Google Patents
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Abstract
Description
La présente invention concerne les serrures électroniques à commande dynamique. Elle se rapporte plus particulièrement à une serrure du type comportant un instrument pour entrer des données, un dispositif électromagnétique d'actionnement pour actionner un verrou et un circuit électronique.The present invention relates to electronic control locks dynamic. It relates more particularly to a lock of the type comprising an instrument for entering data, a device electromagnetic actuator for actuating a lock and a circuit electronic.
Une telle serrure est, par exemple, décrite dans le brevet US 5'488'660. Son ouverture est commandée par une combinaison, donnée par une unité centrale et modifiée à chaque fois que la serrure est ouverte. Comme la serrure et l'unité centrale ne sont pas reliées directement l'une à l'autre, il est nécessaire qu'elles puissent travailler en synchronisme, de manière que le code émis par l'unité centrale puisse être vérifié comme correct par la serrure.Such a lock is, for example, described in US Patent 5,488,660. His opening is controlled by a combination, given by a unit central and modified each time the lock is opened. As the lock and the central unit are not directly connected to each other it is necessary that they can work in synchronism, so that the code issued by the central unit can be checked as correct by the lock.
Ces serrures sont particulièrement destinées à permettre un accès unique à un espace protégé, par exemple à l'intérieur d'un distributeur de billets de banque, pour en assurer son entretien et son chargement. Elles permettent notamment d'éviter que des personnes chargées une fois d'une opération de maintenance puissent utiliser le code qui leur a été transmis pour ouvrir ultérieurement la serrure. De la sorte, il n'est pas possible d'accéder à l'espace protégé sans obtenir préalablement un code d'accès auprès de la centrale gérant le système. De ce fait, on augmente considérablement la sécurité d'accès.These locks are particularly intended to allow unique access to a protected space, for example inside a cash dispenser bank, to ensure its maintenance and loading. They allow in particular to prevent people once responsible for an operation of maintenance can use the code given to them to open subsequently the lock. In this way, it is not possible to access protected space without first obtaining an access code from the central managing the system. As a result, the security of access.
De manière plus précise, la serrure décrite dans le brevet mentionné plus haut comporte un clavier pour entrer les combinaisons dans la serrure, un affichage pour afficher les informations relatives à l'entrée de données, et un circuit électronique pour recevoir la combinaison et pour la comparer avec une combinaison autorisée. Le circuit électronique comprend:
- un dispositif activé lors de l'introduction d'une combinaison d'entrée, pour générer une combinaison à partir d'informations précédemment mémorisées,
- un comparateur, pour comparer la combinaison d'entrée avec la combinaison générée et, en cas d'égalité, pour adresser des signaux de commande du verrou et de mémorisation des nouvelles informations.
- a device activated during the introduction of an input combination, to generate a combination from previously stored information,
- a comparator, to compare the input combination with the generated combination and, in the event of a tie, to send signals for controlling the lock and memorizing new information.
Dans cette serrure, la combinaison est obtenue à partir d'opérations mathématiques dans lesquelles interviennent entre autres:
- la dernière combinaison acceptée,
- un paramètre spécifique à la serrure,
- une combinaison maítresse, et
- une valeur variable selon une loi prédéfinie, par exemple le nombre d'ouvertures.
- the last accepted combination,
- a parameter specific to the lock,
- a master suit, and
- a variable value according to a predefined law, for example the number of openings.
La combinaison d'entrée est définie par un ordinateur de la centrale gérant le système, qui comporte les mêmes moyens de calcul et conserve en mémoire les mêmes informations que la serrure. Les combinaisons sont calculées, tant dans la serrure qu'à la centrale, sur la base de nombres en mémoires et en appliquant des formules mathématiques préétablies. La serrure comporte, en outre, des moyens de comparaison pour comparer la combinaison entrée avec la combinaison générée, le verrou étant libéré si les combinaisons sont égales.The input combination is defined by a central computer managing the system, which has the same means of calculation and keeps in memory the same information as the lock. The combinations are calculated, as long in the lock than at the central, on the basis of numbers in memory and in applying pre-established mathematical formulas. The lock has, in in addition, comparison means for comparing the combination entered with the combination generated, the lock being released if the combinations are equal.
On entend par combinaison un nombre introduit dans la serrure pour être comparé avec un nombre généré dans la serrure, ces deux nombres devant être égaux.By combination is meant a number introduced into the lock to be compared with a number generated in the lock, these two numbers in front to be equal.
En développant une approche différente, dans laquelle les informations en mémoires sont traitées au moyen de fonctions logiques, il est possible de réaliser des serrures permettant d'améliorer encore la sécurité d'accès.By developing a different approach, in which information in memories are processed by means of logic functions, it is possible to make locks to further improve access security.
A cet effet, la serrure selon l'invention comporte un instrument pour entrer des données, un dispositif électromagnétique d'actionnement pour commander un verrou et un circuit électronique. Elle est caractérisée en ce que le circuit électronique comporte:
- une première mémoire pour mémoriser une valeur de référence,
- une deuxième mémoire pour mémoriser une valeur courante,
- une unité de traitement comprenant un premier registre pour appliquer une
fonction sur la valeur de référence, un deuxième registre pour traiter la
valeur courante, un troisième registre pour traiter une valeur d'entrée, des
moyens pour transférer la valeur de référence et la valeur courante de sa
mémoire dans son registre respectif et réciproquement, et des moyens
logiques pour:
- traiter la valeur de référence contenue dans le premier registre pour définir une nouvelle valeur de référence remplaçant la valeur antérieure dans le premier registre,
- combiner la valeur courante contenue dans le deuxième registre et la valeur d'entrée contenue dans le troisième registre, pour définir une nouvelle valeur courante remplaçant l'ancienne dans le deuxième registre,
- comparer le contenu des premier et deuxième registres et,
- en cas de concordance uniquement, adresser un ordre au dispositif électromagnétique d'actionnement pour commander le verrou, remplacer dans la première mémoire la valeur de référence qui s'y trouve par la nouvelle valeur de référence contenue dans le premier registre, et remplacer dans la deuxième mémoire la valeur courante qui s'y trouve par la nouvelle valeur courante contenue dans le deuxième registre.
- a first memory for storing a reference value,
- a second memory for storing a current value,
- a processing unit comprising a first register for applying a function to the reference value, a second register for processing the current value, a third register for processing an input value, means for transferring the reference value and the current value of his memory in his respective register and vice versa, and logical means for:
- process the reference value contained in the first register to define a new reference value replacing the previous value in the first register,
- combine the current value contained in the second register and the input value contained in the third register, to define a new current value replacing the old one in the second register,
- compare the content of the first and second registers and,
- in the event of a match only, send an order to the electromagnetic actuation device to control the lock, replace in the first memory the reference value therein with the new reference value contained in the first register, and replace in the second memory the current value which is there by the new current value contained in the second register.
Une telle serrure nécessite un nouveau code d'accès à chaque manipulation correcte, ce qui réduit les risques d'accès non autorisés, comme évoqué ci-dessus, et cela de manière remarquablement performante.Such a lock requires a new access code for each manipulation correct, which reduces the risk of unauthorized access, as mentioned above, and this remarkably well.
On entend par code un nombre ou un mot introduit dans la serrure et traité par le circuit électronique pour donner une valeur qui, comparée à une autre valeur définie également par le circuit, permet ou non l'ouverture de la serrure.Code means a number or word entered in the lock and processed by the electronic circuit to give a value which, compared to another value also defined by the circuit, allows or not the opening of the lock.
Dans un mode de réalisation particulier, l'unité de traitement comporte des registres à décalage, comprenant chacun une pluralité de cellules, numérotées de 0 à n et dans lesquelles la dernière information introduite occupe la cellule de rang le plus bas.In a particular embodiment, the processing unit comprises shift registers, each comprising a plurality of cells, numbered from 0 to n and in which the last information entered occupies the cell of lowest rank.
De manière plus précise, l'unité de traitement comporte, en outre, trois portes OU exclusif, munies chacune de deux entrées et d'une sortie et définissant avec les registres à décalage des registres à décalage à récurrence, généralement connu sous leur nom anglais: "Linear feed shift register" (LFSR).More specifically, the processing unit further comprises three doors Exclusive OR, each with two inputs and one output and defining with the shift registers of the recurrence shift registers, generally known by their English name: "Linear feed shift register" (LFSR).
Plus particulièrement, l'unité de traitement comporte:
- un registre à décalage à récurrence de traitement de valeur, comprenant un premier registre à décalage et une porte OU exclusif, pour traiter l'ancienne valeur de référence en vue d'obtenir une nouvelle valeur de référence, et
- un registre à décalage à récurrence, de combinaison, comprenant un deuxième registre à décalage, dans lequel est introduite la valeur courante, et un troisième registre à décalage, dans lequel est introduite la valeur d'entrée et deux portes OU exclusif pour combiner la valeur courante et la valeur d'entrée et pour définir la nouvelle valeur courante.
- a value processing recurrence shift register, comprising a first shift register and an exclusive OR gate, for processing the old reference value in order to obtain a new reference value, and
- a recurrence, combination shift register, comprising a second shift register, into which the current value is entered, and a third shift register, into which the input value is entered and two exclusive OR gates for combining the value current value and the input value and to define the new current value.
L'unité de traitement comporte, en outre, une unité de traitement logique agencée pour vérifier que les cellules de même rang d'une partie au moins des premier et deuxième registres à décalage, ont un contenu identique.The processing unit further comprises a logical processing unit arranged to verify that cells of the same rank from at least part first and second shift registers have identical content.
On relèvera que le système objet du brevet mentionné plus haut conduit à des combinaisons qui sont parfaitement déterminées. En d'autres termes, en connaissant l'algorithme, ce qui peut se faire facilement en disposant d'un système de ce type, et en analysant quelques combinaisons successives, il est possible de définir les combinaisons suivantes. Certes, l'accès à la serrure est rendu plus difficile que lorsque le code ne change pas, mais il est encore possible, avec des moyens relativement modestes, de générer les combinaisons d'ouverture subséquentes sur la base d'informations relativement faciles à obtenir et accéder ainsi de manière non autorisée à l'espace protégé.It will be noted that the system which is the subject of the patent mentioned above leads to combinations that are perfectly determined. In other words, in knowing the algorithm, which can be easily done by having a system of this type, and by analyzing a few successive combinations, it the following combinations are possible. Admittedly, access to the lock is made more difficult than when the code doesn't change, but it's still possible, with relatively modest means, to generate the subsequent opening combinations based on information relatively easy to obtain and thus gain unauthorized access to protected space.
Un but important de la présente invention est de pallier cet inconvénient. A cet effet, la serrure est, en outre, caractérisée en ce que l'unité de traitement est agencée de manière qu'elle ne compare qu'une partie seulement des éléments de la valeur courante et de la valeur de référence. De manière plus précise, l'unité de traitement logique ne prend en compte qu'une partie seulement des cellules des premier et deuxième registres à décalage.An important object of the present invention is to overcome this drawback. In this effect, the lock is further characterized in that the processing unit is arranged so that it compares only a fraction of the elements of the current value and the reference value. In a more precise, the logical processing unit takes into account only a part only cells of the first and second shift registers.
La présente invention concerne également un système de commande comportant un dispositif central agencé pour générer des codes de commande successifs différents et une serrure à commande dynamique.The present invention also relates to a control system comprising a central device arranged to generate codes of different successive controls and a dynamically controlled lock.
Ce système de commande est caractérisé en ce que le dispositif central comprend:
- une première mémoire pour mémoriser une valeur de référence, égale à la valeur de référence contenue dans la première mémoire de la serrure,
- une deuxième mémoire pour mémoriser une valeur courante, égale à la valeur courante contenue dans la deuxième mémoire de la serrure,
- une unité de traitement comprenant :
- un premier registre pour traiter la valeur de référence,
- un deuxième registre pour traiter la valeur courante,
- des moyens pour transférer la valeur de référence et la valeur courante de sa mémoire dans son registre respectif et réciproquement,
- des moyens pour traiter la valeur de référence contenue dans le premier registre, pour définir une nouvelle valeur de référence remplaçant la valeur contenue antérieurement dans le premier registre,
- des moyens pour combiner la valeur courante contenue dans le deuxième registre et la nouvelle valeur de référence, pour définir une valeur d'entrée contenue dans un troisième registre et une nouvelle valeur courante contenue dans le deuxième registre.
- a first memory for storing a reference value, equal to the reference value contained in the first memory of the lock,
- a second memory for storing a current value, equal to the current value contained in the second memory of the lock,
- a processing unit comprising:
- a first register to process the reference value,
- a second register to process the current value,
- means for transferring the reference value and the current value of its memory into its respective register and vice versa,
- means for processing the reference value contained in the first register, for defining a new reference value replacing the value previously contained in the first register,
- means for combining the current value contained in the second register and the new reference value, to define an input value contained in a third register and a new current value contained in the second register.
Afin d'utiliser des moyens aussi simples que possible pour la création des codes d'accès, le système de commande est caractérisé en ce que le dispositif central et la serrure comportent des registres à décalage comprenant chacun des cellules, numérotées de 0 à n, et dans lesquelles la dernière information introduite occupe la cellule de rang le plus bas.In order to use means as simple as possible for the creation of access codes, the control system is characterized in that the central device and the lock comprise shift registers each comprising cells, numbered from 0 to n , and in which the last information entered occupies the lowest ranking cell.
Dans un mode particulièrement avantageux de réalisation de l'invention, le système de commande est caractérisé en ce que l'unité de traitement de la serrure comporte, en outre, trois portes OU exclusif munies chacune de deux entrées et d'une sortie, définissant avec lesdits registres:
- un registre à décalage à récurrence de traitement de valeur, comprenant un premier registre à décalage dans lequel est introduite la valeur de référence et une porte OU exclusif pour traiter l'ancienne valeur de référence en vue d'obtenir une nouvelle valeur de référence, et
- un registre à décalage à récurrence, de combinaison, comprenant un deuxième registre à décalage dans lequel est introduite la valeur courante, et un troisième registre à décalage dans lequel est introduite la valeur d'entrée et deux portes OU exclusif, pour combiner la valeur courante et la valeur d'entrée et pour définir la nouvelle valeur courante,
- un registre à décalage à récurrence de traitement de valeur, comprenant un premier registre à décalage dans lequel est introduite la valeur de référence, et une porte OU exclusif pour traiter l'ancienne valeur de référence en vue d'obtenir une nouvelle valeur de référence, et
- un registre à décalage à récurrence de combinaison et mixage, comprenant un deuxième registre à décalage dans lequel la valeur courante est introduite, un troisième registre à décalage dans lequel la valeur d'entrée est introduite, et un quatrième registre à décalage dans lequel une valeur provenant au moins médiatement du premier registre à décalage est introduite, et deux portes OU exclusif, pour traiter la valeur contenue dans le quatrième registre et l'ancienne valeur courante, en vue d'obtenir la valeur d'entrée et une nouvelle valeur courante.
- a value processing recurrence shift register, comprising a first shift register into which the reference value is introduced and an exclusive OR gate for processing the old reference value in order to obtain a new reference value, and
- a combination recurrence shift register, comprising a second shift register into which the current value is entered, and a third shift register into which the input value is entered and two exclusive OR gates, for combining the current value and the input value and to define the new current value,
- a shift register with value processing recurrence, comprising a first shift register into which the reference value is introduced, and an exclusive OR gate for processing the old reference value with a view to obtaining a new reference value, and
- a combination and mixing recurrence shift register, comprising a second shift register into which the current value is entered, a third shift register into which the input value is entered, and a fourth shift register into which a value from at least the first shift register is introduced, and two exclusive OR gates, to process the value contained in the fourth register and the old current value, in order to obtain the input value and a new current value.
Pour assurer le traitement des informations, l'unité de traitement de la serrure comporte, en outre, une unité de traitement logique pour vérifier que les cellules de même rang d'une partie au moins du premier et du deuxième registre ont un contenu identique.To ensure the processing of information, the lock processing unit further includes a logic processing unit to verify that the cells of the same rank of at least part of the first and second register have identical content.
Comme cela a été expliqué plus haut, l'analyse de codes successifs et la connaissance de l'algorithme les générant peut permettre de définir les codes à venir. Dès lors que la serrure est agencée de manière qu'une partie seulement des informations contenues dans le code est lue par le comparateur, il est possible d'introduire des valeurs aléatoires, rendant ainsi illusoire la détermination des codes à venir. A cet effet, le système de commande est caractérisé en ce que l'unité de traitement logique de la serrure est agencée de manière qu'elle ne compare qu'une partie seulement des éléments de la valeur courante et de la valeur de référence et en ce que l'unité de traitement du dispositif central comporte, en outre, une unité de traitement logique pour traiter la valeur de référence contenue dans le premier registre à décalage et pour introduire la valeur après traitement dans le quatrième registre à décalage, un cinquième registre à décalage et un sixième registre à décalage coopérant avec l'unité de traitement logique pour respectivement masquer un certain nombre de cellules du premier registre et pour introduire une valeur aléatoire dans des cellules dont les éléments ne font pas l'objet de la comparaison.As explained above, the analysis of successive codes and the knowledge of the algorithm generating them can help define the codes to come up. As soon as the lock is arranged so that part only information contained in the code is read by the comparator, it is possible to introduce random values, thus making illusory determining the codes to come. To this end, the system of control is characterized in that the logic processing unit of the lock is arranged so that it compares only a part elements of the current value and the reference value and in that the processing unit of the central device further comprises a processing unit logical processing to process the reference value contained in the first shift register and to enter the value after processing in the fourth shift register, a fifth shift register and a sixth shift register cooperating with the logic processing unit to respectively hide a number of cells from the first register and to introduce a random value in cells whose elements do not are not subject to comparison.
D'autres avantages et caractéristiques de l'invention ressortiront de la description qui va suivre, faite en regard du dessin annexé, dans lequel:
- La figure 1 montre un schéma général d'une serrure à commande dynamique selon l'invention,
- Les figures 2 à 4 montrent respectivement des schémas de registres à décalage à récurrence, de traitement de valeur, de combinaison de valeurs et de combinaison et mixage, et
- Les figures 5a et 5b représentent la structure schématique du système selon l'invention, de l'unité centrale en a et de la serrure en b.
- FIG. 1 shows a general diagram of a dynamically controlled lock according to the invention,
- FIGS. 2 to 4 respectively show diagrams of shift registers with recurrence, value processing, combination of values and combination and mixing, and
- Figures 5a and 5b show the schematic structure of the system according to the invention, the central unit at a and the lock at b.
La serrure telle que schématiquement représentée à la figure 1 comporte un
instrument 10 pour entrer des données dans la serrure, un circuit électronique
de traitement des informations 12 et un système de commande 14 du
verrouillage et du déverrouillage.The lock as schematically shown in Figure 1 has a
L'instrument 10 comporte un clavier 16 et un écran 18, permettant
respectivement à l'utilisateur d'introduire et d'obtenir des informations relatives
aux opérations en cours.The
Le circuit électronique comprend un microprocesseur 20, une mémoire 22 de
type ROM, contenant les programmes de commande, un ensemble de
mémoires reprogrammables 24, de type E2PROM, permettant de mémoriser
les valeurs successives destinées à la gestion de l'ouverture du verrou et un
ensemble de mémoires volatiles 25, de type RAM, dans lequel sont définis
des registres qui seront décrit de manière plus détaillée en référence aux
figures 2, 3 et 4.The electronic circuit includes a
Le système de commande 14 comporte un moteur 26 et un verrou 28,
entraíné par une roue 27 solidaire de l'axe du moteur 26. On relèvera
incidemment que le verrou pourrait également être commandé par un électroaimant.The
La serrure telle que décrite permet, par exemple, de commander l'ouverture d'un distributeur de billets de banque. Lorsque la personne responsable d'en assurer le chargement doit intervenir, elle demande un code d'accès à la société gérant ce distributeur. Le code est défini par une unité centrale, qui fera l'objet d'une description plus détaillée en référence à la figure 5a. The lock as described allows, for example, to control the opening a cash machine. When the person responsible for ensure loading must occur, it requests an access code to the company managing this distributor. The code is defined by a central unit, which will be the subject of a more detailed description with reference to FIG. 5a.
L'entrée du code se fait au moyen du clavier 16. Le microprocesseur 20 traite
les valeurs contenues dans les mémoires reprogrammables 24 correspondant
au dernier code reconnu ainsi que le nouveau code entré, pour obtenir une
valeur de référence REF, fonction uniquement des valeurs de références
antérieures, et une valeur courante CRT. S'il y a concordance entre REF et
CRT, il permet l'ouverture du verrou 28 et mémorise les nouvelles valeurs
obtenues par combinaison des anciennes valeurs et du code entré.The code is entered using the
Si, au contraire, il n'y a pas concordance, le verrou reste bloqué et le contenu
des mémoires 24 n'est pas modifié. Après avoir terminé le travail qu'il avait à
effectuer, l'utilisateur donne quittance à la société gérant le distributeur, qui
introduit l'information dans l'unité centrale.If, on the contrary, there is no match, the lock remains blocked and the content
of
Pour bien saisir la manière dont la fonction de traitement des informations est
assurée, il est nécessaire de comprendre ce qu'est un registre à décalage à
récurrence, plus connu sous son appellation anglaise de "Linear feed shift
register" (LFSR) et décrit par exemple dans EDN ACCESS, 4 janvier 1996,
sous le titre "The Ouroboros of the digital consciousness: Linear feedback-shift
registers". L'un d'entre eux est représenté à la figure 2. Il comporte, sur
cette figure, un registre à décalage 30, comprenant quarante cellules
numérotées de 0 à 39 et contenant chacune un élément d'une valeur binaire
enregistrée, et une porte OU exclusif 32, dont l'une des entrées, portant la
référence 32a, est reliée à la cellule de rang 1 et l'autre 32b à la cellule de
rang 32. La sortie 32c est reliée à l'entrée du registre à décalage 30, soit à la
cellule de rang 0.To fully understand the way in which the information processing function is ensured, it is necessary to understand what a recurrence shift register, better known by its English name of "Linear feed shift register" (LFSR) and described by example in EDN ACCESS, January 4, 1996, under the title "The Ouroboros of the digital consciousness: Linear feedback-shift registers". One of them is shown in Figure 2. It includes, in this figure, a
Selon le principe des registres à décalage, on introduit à chaque signal
d'horloge CLK un nouvel élément dans la cellule de rang 0 et le contenu des
cellules est décalé de un rang. Dans le registre à décalage à récurrence de la
figure 2, la valeur entrée est définie par le contenu du registre à décalage lui-même.
A chaque fois qu'on fait avancer le registre de un pas, la nouvelle
valeur introduite est définie par les valeurs contenues dans les cellules de
rang 1 et 32 qui sont reliées respectivement aux entrées 32a et 32b de la
porte 32. According to the principle of shift registers, a new element in the cell of
Lorsque les contenus de ces cellules sont égaux (0-0 ou 1-1), le signal de
sortie de la porte 32 vaut 0. Si, au contraire, les contenus sont différents (0-1
ou 1-0), le signal de sortie est égal à 1. On peut ainsi générer, de manière
simple, une succession de nombres binaires ayant un caractère quasi
aléatoire, et pourtant évoluant de manière prévisible. La période de répétition
dépend des cellules auxquelles les entrées 32a et 32b de la porte 32 sont
reliées. Avec la solution décrite ci-dessus, cette période représente plusieurs
milliards de rotations.When the contents of these cells are equal (0-0 or 1-1), the signal
exit from
La figure 3 montre un registre à décalage à récurrence de combinaison de
valeurs, destiné à définir une nouvelle valeur courante CRT, à partir de
l'ancienne valeur courante et d'une valeur d'entrée INT dont les
caractéristiques seront précisées plus tard. Il comporte deux registres à
décalages 36 et 38 et deux portes OU exclusif 40 et 42, chacune ayant deux
entrées définies par les lettres a et b et une sortie définie par la lettre c. Le
code d'accès, en code décimal, est entré dans la serrure au moyen du clavier
16. Un circuit électronique 43 le transforme en code binaire, définissant une
valeur d'entrée INT, introduite dans le registre 38 par chargement parallèle.Figure 3 shows a combination combination recurrence shift register
values, intended to define a new current value CRT, starting from
the old current value and an INT input value whose
characteristics will be specified later. It has two registers to
Les deux registres à décalage 36 et 38 comprennent chacun quarante
cellules, numérotées de 0 à 39. Les entrées 40a et 40b de la porte 40 sont
respectivement reliées aux cellules de rangs 1 et 32 du registre 36. Les
entrées 42a et 42b de la porte 42 sont respectivement reliées à la sortie 40c
de la porte 40 et à la cellule de rang 39 du registre 38.The two
Le registre 36 contient donc initialement la valeur CRT provenant de la
transaction antérieure et le registre 38 la valeur INT nouvellement introduite.
Comme la cellule de rang 39 du registre 38 est reliée à l'entrée 42b de la porte
42, alors que l'autre entrée 42a est reliée à la sortie 40c de la porte 40, les
états logiques de ces deux entrées définissent une information binaire
introduite dans la cellule de rang 0 du registre 36. De la sorte, à chaque fois
qu'un signal d'horloge est appliqué au registre 38, son contenu est décalé
d'un rang et un bit est introduit dans le registre 36, fonction de son propre
contenu et de celui du registre 38. The
Un registre à décalage à récurrence de combinaison de valeurs permet d'obtenir une valeur prédictible, à partir de deux valeurs connues. Il est toutefois extrêmement difficile de déterminer cette valeur si l'on ne connaít pas la structure des registres à décalage.A value combination recurrence shift register allows to obtain a predictable value, from two known values. It is however extremely difficult to determine this value if one does not know not the structure of the shift registers.
Pour améliorer encore la sécurité d'accès, il est possible d'introduire des
paramètres aléatoires dans la valeur d'entrée et de ne comparer que la part
des paramètres prédictibles. A cet effet, on utilise une structure telle que
représentée à la figure 4, sur laquelle on peut voir trois registres à décalage
portant respectivement les références 44, 46 et 48, deux portes OU exclusif
50 et 52 et un commutateur à deux entrées et deux sorties, schématiquement
représenté en 54. L'ensemble forme un registre à décalage à récurrence de
combinaison et de mixage. Il permet d'introduire dans les registres 44 et 46
une partie des informations contenues dans les cellules du registre 48, ces
parties étant complémentaires, les autres cellules étant chargées
d'informations obtenues par combinaison des informations initialement
contenues dans les registres 44 et 48.To further improve access security, it is possible to introduce
random parameters in the input value and compare only the share
predictable parameters. For this purpose, a structure such as
shown in Figure 4, which shows three shift registers
bearing the
De manière plus précise, il permet d'obtenir, dans le registre 46, la valeur
d'entrée INT comportant des informations permettant d'assurer la commande
du verrou. A cet effet, la porte 50 comporte deux entrées 50a et 50b
respectivement reliées aux cellules de rangs 32 et 1 du registre 44. La porte
52 comprend des entrées 52a et 52b respectivement reliées à la sortie 50c de
la porte 50 et à la cellule de rang 39 du registre 48. Le commutateur 54
comprend deux entrées 54a et 54b et deux sorties 54c et 54d. La cellule de
rang 39 du registre 48 est également reliée à la première entrée 54a du
commutateur 54. La deuxième entrée 54b est reliée à la sortie 52c de la porte
52. Enfin, les sorties 54c et 54d sont respectivement reliées aux cellules de
rang 0 des registres 44 et 46.More precisely, it makes it possible to obtain, in the
Lorsque le commutateur 54 est en position telle que représentée au dessin,
c'est-à-dire que l'entrée 54a est reliée à la sortie 54d, les informations
contenues dans le registre 48 sont transférées sans modification dans le
registre 46. En d'autres termes, elles sont transférées sans cryptage. Cette
position correspond aux transfert d'éléments aléatoires de la valeur d'entrée
INT. Dans le registre 44, au contraire, les informations introduites sont
obtenues par traitement du contenu du registre 44 et du contenu du registre
48, par la fonction OU exclusif appliquée par la porte 52. La situation est
inversée lorsque le commutateur bascule. De la sorte, le contenu du registre
48 est transféré en clair dans le registre 44 alors que le registre 46 reçoit une
information obtenue par traitement du contenu des registres 44 et 48, au
moyen de la porte 52.When the
Le contenu du registre 46 est ensuite transformé en code décimal par des
moyens non représentés au dessin, le nombre obtenu tenant lieu de code
d'accès.The content of
La figure 5a montre, de manière schématique, le dispositif de l'unité centrale destiné à définir les codes d'accès successifs d'une serrure à commande dynamique, dont le dispositif logique est représenté à la figure 5b.Figure 5a shows, schematically, the device of the central unit intended to define the successive access codes of a control lock dynamic, the logic of which is shown in Figure 5b.
Le dispositif de l'unité central comporte deux mémoires reprogrammables 58
et 60, un registre à décalage à récurrence de traitement de valeurs 62, tel que
défini en référence à la figure 2 et un registre à décalage à récurrence de
combinaison et mixage 63, tel que défini en référence à la figure 4. Les
parties constitutives de ces registres portent les mêmes références que celles
utilisées dans ces figures. Il comporte en outre deux registres à décalage 64
et 68, et une unité de traitement logique 70 comprenant des moyens
schématiquement représentés en 72 et 76, et destinés à assurer
respectivement une fonction logique ET et une fonction logique OU.The central unit device has two
Les mémoires 58 et 60 contiennent respectivement des valeurs REF et CRT
dont les caractéristiques seront précisées plus tard.
Les registres 64 et 68 comportent un même nombre de cellules. Le registre
64 contient une valeur MAS constante, définissant les cellules dont le contenu
est crypté, identifiées par 1, alors que les cellules dont le contenu est en clair
contiennent un 0. Le registre 68 est destiné à recevoir une valeur aléatoire
ALE. Elle est obtenue à partir d'un nombre binaire aléatoire, comportant
autant de chiffres que les registres comptent de cellules, généré par l'unité
centrale par des moyens connus de l'homme de l'art et non représentés au
dessin, et traité par comparaison avec le contenu du registre 64 de manière
que pour toutes les cellules du registre 64 contenant un 1, la cellule de même
rang du registre 68 est amené à 0. De la sorte, les cellules occupées par les
éléments variables de la valeur ALE correspondent aux cellules du registre 64
dont le contenu est égal à 0. Les autres cellules contiennent la valeur 0.The
Lorsque le dispositif de l'unité centrale reçoit une demande de code, le
contenu des mémoires 58 et 60 sont respectivement introduits, par
chargement parallèle, dans les registres 30 du registre à décalage à
récurrence de traitement de valeur 62, et 44 du registre à décalage à
récurrence de combinaison et mixage 63. Un signal d'horloge CLK REF est
appliqué au registre 30, pour définir une nouvelle valeur REF.When the central unit device receives a code request, the
contents of
Après quoi, les contenus des registres 30, 64 et 68 sont ensuite traités en
parallèle, au moyen de l'unité de traitement logique 70. De manière plus
précise, les contenus des registres 30 et 64 sont traités au moyen de la
fonction ET représentée en 72. La valeur ainsi obtenue est égale au contenu
du registre 30 lorsque le contenu du registre 64 est égal à 1, et à 0 dans les
autres cas. On libère ainsi des cellules pour introduire une partie aléatoire
ALE, entrée au moyen de la fonction OU, de manière que la valeur obtenue à
la sortie de l'unité 70 soit formée de deux parties comportant respectivement,
une partie aléatoire et une information de référence. La valeur ainsi obtenue
est introduite en parallèle dans le registre 48 dont le contenu est ensuite traité
par le registre 63.After which, the contents of
On applique ensuite un signal d'horloge CLK sur les registres 44, 46, 48 et
64. Les informations contenues dans le registre 64 commandent le
commutateur 54 de manière que les signaux issus du registre 48 soient
directement introduits dans le registre 46 lorsque le contenu de la cellule
correspondante du registre 64 est égal à 0 et dans le registre 44 lorsqu'il est
égal à 1. A la fin de cette opération, le registre 46 contient la valeur, appelée
INT, comprenant une partie aléatoire et une partie destinée à commander
l'ouverture de la serrure. La valeur INT est ensuite transformée on code
décimal, par des moyens non représentés, pour on rendre la lecture et le
traitement plus aisé. Le code est transmis ainsi à la personne devant ouvrir la
serrure.A CLK clock signal is then applied to
On relèvera que tous les composants nécessaires pour assurer les fonctions du dispositif de l'unité centrale se trouvent dans n'importe quel ordinateur personnel et que la programmation des fonctions devant être assurées sont à la portée de l'homme du métier.It should be noted that all of the components necessary to perform the functions of the central unit device can be found in any computer personnel and that the programming of the functions to be performed are the scope of the skilled person.
Le code d'accès, ainsi obtenu, est traité, après introduction au moyen du
clavier et transformation en valeur binaire, par le dispositif logique de la
serrure tel que représenté à la figure 5b. Ce dispositif comporte, à cet effet,
deux mémoires reprogrammables 80 et 82, un registre à décalage à
récurrence de traitement de valeurs 84, tel que défini en référence à la figure
2 et un registre à décalage à récurrence de combinaison de valeurs 86, tel
que défini en référence à la figure 3. Les parties constitutives de ces registres
portent les mêmes références que celles utilisées dans ces figures. Ce
dispositif comporte, en outre, un registre à décalage 88, et une unité de
traitement logique 90 comprenant des moyens schématiquement représentés
an 92, 94 et 96, et destinés à assurer respectivement des fonctions logiques
OU exclusif, ET et SI.The access code, thus obtained, is processed, after introduction by means of the
keyboard and transformation into binary value, by the logical device of the
lock as shown in Figure 5b. This device includes, for this purpose,
two
Les mémoires 80 et 82 contiennent respectivement des valeurs REF et CRT,
égales aux valeurs contenues dans l'unité centrale. Pour qu'il en soit ainsi, il
suffit qu'au départ, des valeurs égales soient introduites dans les mémoires
correspondantes de la serrure et de l'unité centrale. Ces valeurs s'ajustent
ensuite automatiquement.
Le registre 88 contient une valeur constante MAS égale à la valeur contenue
dans le registre 64.
Pour assurer l'ouverture de la serrure, la mise en marche du système
provoque le transfert respectif du contenu des mémoires 80 et 82 dans les
registres 30 et 36. Comme représenté sur la figure 3, le code d'accès,
décimal, est transformée en binaire et donne la valeur INT introduite en
parallèle dans le registre 38. Le contenu de ce registre est ensuite traité par le
registre à décalage à récurrence de combinaison de valeurs 86.
Simultanément, le contenu du registre 30 est traité comme expliqué on
référence à la figure 2.To ensure the opening of the lock, the starting of the system
causes the respective transfer of the contents of
Les éléments des cellules de même rang des registres 30, 36 et 88 sont
ensuite traités on parallèle au moyen de l'unité logique 90. A chaque fois que
les éléments de même rang des registres 30 et 36 sont égaux, l'élément
résultant issu de la fonction OU exclusif est égal à 0, alors que s'ils diffèrent, il
est égal à 1. En traitant les éléments résultants avec les éléments de même
rang de la valeur MAS contenue dans le registre 88, au moyen de la fonction
ET 94, les éléments variables de la valeur ALE sont toujours égaux à 0. En
d'autres termes, si tous les éléments cryptés de même rang des registres 30
et 36 sont égaux , le signal issu de la porte ET est toujours égal à 0. Si tel est
le cas, la fonction SI répond OUI et le verrou est ouvert ou libéré. Si, au
contraire, l'un, au moins, des éléments cryptés diffère, la fonction SI répond
NON et le verrou reste bloqué.The elements of cells of the same rank in
Lorsque la valeur introduite est refusée, le contenu des mémoires n'est pas
modifié. Si la valeur introduite est acceptée, les contenus des registres 30 et
36 sont respectivement transférés dans les mémoires 80 et 82, comme
nouvelles valeurs de référence REF et courante CRT.When the entered value is refused, the contents of the memories are not
amended. If the value entered is accepted, the contents of
La personne ayant demandé le code donne quittance à l'unité centrale qui
transfert dans les mémoires 58 et 60 les contenus respectifs des registres 30
et 44, comme nouvelles valeurs de référence REF et courante CRT, dans le
dispositif tel que décrit en référence à la figure 5a.The person requesting the code gives a receipt to the central unit which
transfer to
On relèvera que dans le système tel que décrit, le code décimal donné à la personne devant ouvrir la serrure est défini par la combinaison d'éléments obtenus à partir du traitement des valeurs mémorisées REF et CRT et d'éléments aléatoires. De la sorte, il est impossible, sur la base du code ainsi donné, de déterminer avec précision quelle sera la valeur du prochain code à introduire. De plus, même on connaissant les rangs qu'occupent les cellules contenant des éléments relatifs à la partie aléatoire, il est impossible de définir un code à venir sans connaítre, à la fois, le contenu des valeurs REF et CRT et la structure des registres à décalage à récurrence.It will be noted that in the system as described, the decimal code given to the person to open the lock is defined by the combination of elements obtained from the processing of the stored values REF and CRT and random elements. So it is impossible, based on the code as well given, to determine precisely what will be the value of the next code to introduce. In addition, even knowing the ranks occupied by the cells containing elements relating to the random part, it is impossible to define a code to come without knowing, at the same time, the content of the REF values and CRT and the structure of recurrence shift registers.
A cause de cette approche particulière, les moyens mis en oeuvre dans l'unité centrale différent de ceux associés à la serrure et la connaissance de cette dernière ne permet pas de réaliser un programme susceptible de générer des codes à venir. La sécurité d'accès en est, de la sorte, considérablement améliorée.Because of this particular approach, the means implemented in the unit central different from those associated with the lock and the knowledge of this does not allow to carry out a program likely to generate codes to come. Access security is thus considerably improved.
Il est bien entendu que le concept défini ci-dessus peut comporter de nombreuses variantes. Le système à commande dynamique peut être associé avec un système classique à code constant.It is understood that the concept defined above may include many variations. The dynamically controlled system can be associated with a classic constant code system.
Il est fréquent que de telles serrures comportent une double commande, avec une clé électronique et un code d'accès. La partie masquée de la valeur d'entrée INT pourrait être agrandie, de manière à introduire, dans le code, une indication relative à la clé qui doit conjointement être utilisée. Une telle solution augmente encore la sécurité d'accès.It is common for such locks to have a double control, with an electronic key and an access code. The hidden part of the value INT could be enlarged, so as to introduce, in the code, an indication of the key to be used together. Such a solution further increases access security.
On relèvera qu'avec le système selon l'invention, la divulgation de la totalité de l'algorithme utilisé ne diminue en rien le niveau de sécurité de la serrure, ce qui n'est pas le cas de celle décrite dans le brevet US 5'488'660.It will be noted that with the system according to the invention, the disclosure of all of the algorithm used does not reduce the level of security of the lock, which is not the case of that described in US Patent 5,488,660.
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