|
 |
|
|
|
|
 Les microcontrôleurs 32 bits sont sous le charme des coeurs Arm
Les multimètres de table
Autosar et UML
Le marché classé de l'électronique
|
 |
|
|
|
|
|
Abréviations, expression inédite, évolution du vocabulaire, le lexique d'Electronique International vous explique l'électronique et son environnement !
|
> tout le lexique |
|
|
|
|
Les circuits d'alimentation et d'interface pour cartes à puce
Jean-Florent Helie
[ GUIDE D'ACHAT ]
Les circuits d'alimentation et d'interface pour cartes à puce
Plus de trente ans après son invention, la carte à puce est loin de s'être installée dans tous ses terrains d'application. Les circuits pour l'alimentation et l'interface des cartes à contacts se rajeunissent pour s'intégrer dans les
produits électroniques modernes qui auront recours aux applications sécurisées.
Jean-Florent Helie
, Electronique Mensuel,
le 10/10/2005 à 07h00
Le marché très français de la carte à puce, du fait de son origine, apparaît encore comme très cloisonné. Or que ce soit dans les applications de longue date (secteur bancaire, cartes prépayées) ou plus récentes (télévision,
téléphonie mobile, contrôle d'accès sans contact), il y a lieu d'anticiper pour les années à venir une compétition inédite chez les équipementiers intégrant ces technologies : les plus gros intégrateurs de lecteurs de cartes de demain ne seront
probablement pas les ténors actuels sur le marché des terminaux de paiement ou des boîtiers décodeurs TV.
Ce constat s'illustre par l'actualité : le leader mondial en terminaux de paiement, Ingenico, se restructure comme tout le monde, et admet, à l'heure où l'on écrit ces lignes, la nécessité de réoptimiser sa R&D et de réviser
la conception de ses produits livrés en forts volumes.
Les réalisations discrètes des alimentations ou des interfaces sont aujourd'hui rendues totalement obsolètes, et nombre de terminaux coûteux et encombrants encore en place sur certains points de vente peuvent être remplacés par des
systèmes quasiment monocircuits, en mobilisant une expertise réduite en matière de cartes à puce. Ces produits doivent également s'adapter aux nouvelles interfaces de communication avec l'hôte plus ou moins récentes : USB ou Bluetooth. Les
circuits encartés ont également évolué avec des tensions d'alimentation de 1,8 V, venant s'ajouter aux standards de 3 et 5 V. En revanche, la haute tension de programmation Vpp des anciennes cartes Eprom a, elle, totalement disparue et
n'est fournie par aucun des circuits recensés dans le cadre de ce
« Dossier »
.
Des applications nouvelles ou étendues
La carte à puce a résolument connu son essor mondial avec la téléphonie mobile. C'est certainement aussi ce secteur des télécommunications qui lui permettra d'entrer dans le monde de l'informatique portable, intégrée sous forme de
module USIM dans un modem 3G. La sécurité pour l'identification des usagers d'un ordinateur ou d'un réseau apparaît également sous forme d'un capteur d'empreintes digitales, et pourrait se satisfaire d'un emplacement pour une carte à
cryptoprocesseur servant au stockage des identifiants et délivrant l'autorisation de l'ouverture de session.
Toujours dans le monde de l'informatique, le commerce électronique, les initiatives gouvernementales (cartes de santé et d'identité) et diverses cartes d'abonnement relèvent l'intérêt chez le porteur de cartes pour leur consultation
et leur utilisation à partir de son ordinateur personnel. Les microcontrôleurs, proposés par Atmel (AT83C5122) et son partenaire Omnikey, ou encore la société Mako Technologies, basée en Floride, permettront de réaliser l'intégration d'un lecteur de
cartes EMV et d'un clavier USB 20x8 touches autorisant de la sorte une intégration économique du lecteur au clavier standard. Ces circuits seront certes un peu légers pour faire tourner une application Finread (voir
www.electronique.biz/editorial/272543/
ou
Electronique
n° 156, p. 44), mais suffiront amplement à développer l'accès à la carte à puce. En
téléphonie mobile, la carte SIM telle que nous la connaissons pourrait bien muter en module mémoire flash multimédia sécurisé à plus ou moins longue échéance. Une orientation vers un modèle sans contact pour l'identification du téléphone servant de
kiosque de vente en ligne mobile pourrait également favoriser l'apparition d'un second connecteur de carte. De nouvelles applications industrielles sont en cours de développement dans le secteur de l'énergie. La société Teridian, issue de la
séparation entre TDK et ses activités en semiconducteurs, possède des circuits pour compteurs d'électricité à son portefeuille et propose donc naturellement des circuits pour lecteurs de cartes en relation avec ce marché.
L'intégration de lecteurs de cartes à puce dans les compteurs d'énergie est en effet un secteur en croissance, afin de simplifier la facturation et l'ouverture des prestations de fourniture électrique dans des points d'accès publics
(foires, ports de plaisance ou camping, borne pour véhicule électrique), ou dans les locaux loués avec un rythme de rotation important. Le renouvellement du parc de compteurs installé justifie le remplacement par des modèles de plus en plus
sophistiqués, dotés de moyen de télécommunications (relevé sans fil à courte distance, par le réseau local, ou courants porteurs).
Les processeurs multimédias dédiés à la téléphonie mobile, aux boîtiers décodeurs TV ou aux points de vente évolués, et qui intègrent un bloc de contrôle série Iso7816 nécessaire au dialogue avec une carte à puce, ne rentrent pas dans
le tableau comparatif qui accompagne ce
« Dossier »
. Il faut en effet préciser que ce type de circuits, qui présentent un bloc identifié comme interface carte à puce, est rarement capable de piloter
correctement des cartes sous 5 V, encore très largement distribuées. Même s'ils embarquent le bloc gérant le protocole asynchrone, leur technique de gravure profondément submicronique ne leur permet pas de se passer d'un circuit d'interface
analogique compatible avec les exigences drastiques des standards de normalisation, en matière de niveaux de courant, de bruit et de timings. Ils pourront également exploiter un circuit à interfaces multiples comme ceux présentés ici afin de gérer
plusieurs modules encartés : les modules SAM d'applications sécurisées émises par le prestataire de services (banque ou opérateur TV), et une carte client.
Ces puissants processeurs d'application, 16 ou 32 bits, sont pourtant parfois proposés sur des plates-formes de développement pour terminaux de point de vente. C'est le cas du MC9328 MX1/L de Freescale, doté de nombreuses ressources
de connectivité et d'accélération multimédia qui le rendent incomparable avec des microcontrôleurs simplement destinés à connecter la ou les cartes à un hôte, dans le respect des normes électriques et protocoles de transaction, et qui ne sont pas
susceptibles d'héberger l'application principale. Il en est de même pour les processeurs d'Innova Card et Renesas, présentés comme partie intégrante d'une plate-forme complète. La puissance de calcul qu'ils mobilisent étant dévolue par exemple à la
mise en oeuvre des lecteurs Finread, capables d'héberger une machine virtuelle Java.
Parmi les contrôleurs compatibles Iso7816 qui ne seront pas repris dans le tableau II, figurent également des circuits tels que les contrôleurs CardBus FlashMedia PCI7621 de Texas Instruments par exemple. Fort intéressants au
demeurant, ces circuits dédiés aux ordinateurs portables ou boîtiers multimédias étendent un port PCI avec des fonctions de connectivité allant bien au-delà de la simple carte à puce (cartes mémoire flash, CardBus, IEEE1394). Il convient d'ailleurs
de remarquer que le texan incorpore la technologie GemCore de Gemplus dans ces produits.
Tous ces circuits ne fournissent pas l'alimentation de la carte à puce. C'est cette dernière fonction qui reste le point commun de tous les produits répertoriés dans les tableaux (figure), qu'il s'agisse de simples buffers, parfois
équipés d'un séquenceur, d'une Uart Iso, ou d'un coeur de microcontrôleur programmable. C'est ce critère également qui nous a fait éliminer les circuits Maxim. L'américain propose en effet quelques circuits de translation de niveau logique dédiés
à la carte à puce (SIM en particulier) mais, sauf méprise, nous n'en avons trouvé aucun capable d'assurer l'alimentation sans recourir à un second circuit de pompe de charge. Tout économiques et compacts que puissent être ces composants, on
s'éloigne des solutions d'interface et d'alimentation monopuce que nous avons choisi de traiter. Par ailleurs, les tableaux se concentrent sur les interfaces à contact de type Iso7816. Il aurait été fort ambitieux de présenter dans le même
« Dossier »
les circuits pour lecteurs sans contact. Et même s'il est séduisant d'intégrer les deux fonctionnalités à son lecteur, les champs d'application sont aujourd'hui encore suffisamment
distincts.
Il est de plus probable que les annonces concernant les technologies sans contact vont fleurir au cours des prochains mois, par exemple à l'occasion du salon Cartes (voir
« Agenda »
p. 32) et que des nouvelles applications vont se concrétiser, notamment autour de la technologie NFC (Near field communication), portée par Philips et à laquelle Inside Contacless s'est ralliée. La société française a en effet rebaptisé sa
technique R2R en eNFC (enhanced NFC) afin d'afficher sa compatibilité. Nous aurons donc tout loisir de traiter du sujet dans
Electronique
lors des mois à venir.
Le secteur bancaire en évolution
La sécurisation du commerce électronique et des transactions par carte de paiement dans le monde entier justifie l'adoption de la carte bancaire à puce dans de nombreux pays (toujours avec la réticence des Etats-Unis). Le consortium
EMV (Europay International, Mastercard, Visa) fut ainsi fondé à la fin des années 90 dans un but de promotion internationale. Les spécifications EMV ont été établies pour définir l'interopérabilité des terminaux de paiement, en faisant abstraction
du fabricant et de l'institution financière et du lieu d'émission de la carte.
La version 4 publiée en décembre 2000 (EMV 4.0 ou EMV2000) représente aujourd'hui un label incontournable pour les applications bancaires : les institutions menacent à terme de ne plus compenser les fraudes pour les cartes
n'utilisant pas la puce et l'applicatif EMV.
Les produits à base de micro-contrôleurs présentés ici seront donc très souvent proposés avec les librairies logicielles nécessaires et les recommandations pour la réalisation du lecteur : de nombreux paramètres physiques
relatifs à l'intégrité des alimentations et des signaux sont à respecter pour obtenir la certification.
Par ailleurs, le système Finread que nous avons évoqué plus haut, destiné à développer l'interopérabilité et la sécurité des transactions sur Internet, ne suscite pas un engouement remarquable chez les
« banquiers »
tels Mastercard, qui préfère développer au-dessus du standard EMV sa propre couche Mastercard Cast pour le commerce électronique. Reposant tout comme Finread sur la technologie Java, le
système Mastercard exploite le potentiel sécuritaire embarqué sur la carte bancaire à puce, plutôt que celui du lecteur qui devient bien plus abordable.
|
|
|
|