Carte à puce - Définition

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Introduction

Une carte à puce est une carte en matière plastique, voire en papier ou en carton, de quelques centimètres de côté et moins d'un millimètre d'épaisseur, portant au moins un circuit intégré capable de contenir de l'information. Le circuit intégré (la puce) peut contenir un microprocesseur capable de traiter cette information, ou être limité à des circuits de mémoire non volatile et, éventuellement, un composant de sécurité (carte mémoire). Les cartes à puce sont principalement utilisées comme moyens d'identification personnelle (carte d'identité, badge d'accès aux bâtiments, carte d'assurance maladie, carte SIM) ou de paiement (carte bancaire, porte-monnaie électronique) ou preuve d'abonnement à des services prépayés (carte de téléphone, titre de transport); Voir . La carte peut comporter un hologramme pour éviter la contrefaçon. La lecture, par des équipements spécialisés, peut se faire avec ou sans contact avec la puce.

Carte à puce comme support de la Feuille de Soins Électronique (remboursements de santé en France) : la carte Vitale.
Présentation par Bull de la première carte à micro-processeur monochip : la carte CP8 (1983).

Histoire de la carte à puce

Dès 1947, une mémoire portative est décrite par un ingénieur britannique : un substrat en bakélite sur lequel sont imprimées de très fines pistes de cuivre qui, sous l'effet d'un courant important, se volatilisent irréversiblement, créant un effet mémoire. Il est question, à l'époque, de 64 bits.

En 1969, les Américains Halpern, Castrucci, Ellingboe, notamment contribuent à la genèse de la mémoire portative.

En 1974-1975, le Français Roland Moreno crée ce qui deviendra la « carte à puce » : une mémoire portative dotée de Moyens inhibiteurs. Matériels et/ou logiciels, ces inhibiteurs ont pour rôle de protéger l'accès à la mémoire, en lecture comme en écriture. Sans inhibiteurs, en effet, l'utilité de la carte à puce serait limitée: pour une carte de crédit, par exemple, il est indispensable de restreindre la capacité de lire le code confidentiel et de modifier le numéro de compte. (La carte décrite dans le premier brevet de Moreno est d’ailleurs couplée au lecteur par radiofréquences, comme le seront trente ans plus tard les « cartes sans contacts ».)

En mars puis mai 1975 Moreno met au point et protège internationalement des Moyens inhibiteurs totalement logés sur la puce :

  • comparaison interne du code confidentiel ;
  • compteur d’erreurs, qui provoque l’auto-destruction de la puce en cas de soumission répétée d’un code faux : selon ce brevet très spécifique (dont les enseignements sont encore mis à profit sur 99% des cartes à puce en circulation), un code inexact provoque la destruction d'un fusible en mémoire, d'où une surconsommation électrique importante. Voir à ce propos Analyse de consommation (cryptographie) ;
  • moyens de traitement ;
  • lecture irréversiblement impossible de zones prédéterminées, notamment code confidentiel, clés, etc. ;
  • écriture, modification, effacement irréversiblement impossibles de zones prédéterminées de la mémoire.

Ces Moyens inhibiteurs (une ressource propre à toutes les cartes à puce, y compris de nos jours) ont connu quatre époques pionnières, les trois premières ayant été caractérisées par leur absence. L'agencement d'un circuit intégré ASIC (Application Specified Integrated Circuit) est en effet une lourde opération industrielle qui ne se justifie nullement en l'absence d'un risque de fraude massive.

Les premières puces incorporant les Moyens inhibiteurs apparaîtront en 1982 (logique câblée) et 1983 (microcontrôleur).

Entretemps, on aura développé le projet sur la base d'objets portatifs factices, dépourvus de Moyens inhibiteurs (la mémoire est logiquement en accès libre écriture/lecture/effacement).

Les premiers temps de le technologie carte à puce, le circuit portatif étant dépourvu de Moyens inhibiteurs sur la puce :

  • la bague (idée originelle de Moreno) : mémoires PROM natives
  • la carte en verre epoxy imprimé : mémoires natives PROM (nickel-chrome) ou EPROM (Famos)
  • la carte en PVC formé : mémoire Famos hybridée avec un microcontrôleur 3870.


La société Innovatron a été créée le 4 octobre 1974 par Moreno et plusieurs investisseurs privés (pas de capital risque) pour exploiter ses brevets.


En 1977, l'Allemand Dethloff dépose un brevet pour une carte à mémoire portative dont les Moyens inhibiteurs seraient constitués par un microprocesseur. Ce perfectionnement significatif autorisant un changement de fonctions de la carte par simple reprogrammation (fonderie sur la base d'un masque spécifique). Aujourd'hui, les deux tiers (en valeur) des cartes à puce sont dotées d'un microprocesseur ou d'un microcontrôleur.

Quelques mois plus tard, le Français Ugon dépose pour le compte de son employeur Bull un brevet sur une technique comparable, nommée CP8, pour « Circuit Portatif des années 80 », qui ne donnera lieu à une activité industrielle qu'à partir du début des années 1990, tout en engendrant de dépôt de plus de 1200 brevets.

En 1979, le géant des services pétroliers Schlumberger entre au capital d’Innovatron, pour 34 % : cette position l’aidera à devenir plus tard le numéro 1 mondial de la carte à puce (cartes, lecteurs, cabines téléphoniques, systèmes), absorbant notamment ses deux plus lourds concurrents français : Solaic en 1997 puis Bull CP8 en 2001.

En 1981, le GIE « Carte à Mémoire » lance trois expérimentations de la carte à puce, respectivement à Blois avec Bull, Caen avec Philips, et Lyon avec Schlumberger. À la fin des années 1980, le GIE Carte bancaire, qui a succédé au GIE « Carte à mémoire », commande 16 millions de cartes CP8, lançant la généralisation de la carte à puce en France en 1992.

En 1988, Marc Lassus crée Gemplus en France. Cette société fut jusqu'à sa fusion avec Axalto en juin 2006 pour créer Gemalto, le numéro 1 mondial dans le domaine de la carte à puce.

Roland Moreno est entré au National Museum of American History en 1997.

Daniel Vesque, ingénieur du Centre national d'études des télécommunications (CNET), revendique la paternité de la carte à puce. Il a déposé en 1995 puis en 2000 deux plaintes pour usurpation de la qualité et du titre d’inventeur de la carte à puce et pour escroqueries par fausse qualité d’inventeur.

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