Unidad de tacógrafo electrónico para vehículo automóvil.

Unidad de tacógrafo (1) destinada a ser embarcada en un vehículo automóvil y a ser conectada a por lo menosun sensor de movimiento del vehículo,

comprendiendo la unidad por lo menos una tarjeta (3) conmicroprocesador(es), denominada tarjeta principal, para el tratamiento y el almacenamiento de datos, denominadosdatos tacográficos, que comprenden por lo menos unos datos, denominados datos de conductor, relativos a unasactividades de un conductor de dicho vehículo, estando dicha unidad de tacógrafo adaptada para efectuar unasoperaciones, denominadas operaciones de seguridad, que utilizan unos algoritmos de cifrado con vistas a laautentificación de por lo menos una parte de los datos tacográficos, caracterizada porque:

- dicha tarjeta principal (3) comprende por lo menos un microprocesador (4), denominado microprocesadorprincipal, para el tratamiento de los datos tacográficos,

- la unidad comprende por lo menos un circuito (20) físicamente protegido proveedor de servicioscriptográficos, denominado circuito CSP, distinto del (de los) microprocesador(es) principal(es), circuito DSPen el cual están almacenados por lo menos unos datos denominados datos de seguridad secretos, estandoeste circuito CSP (20) adaptado para realizar por lo menos una parte de las operaciones de seguridadcuando la unidad está embarcada en un vehículo.

Unidad de tacógrafo electrónico para vehículo automóvil.

La invención se refiere a una unidad de un aparato de control denominado tacógrafo, destinada a estar embarcada en un vehículo automóvil -en particular un vehículo de transporte de mercancías o de viajeros- con vistas a permitir el control de actividades de un conductor del vehículo. Se debe observar que el término “conductor” designa una persona que puede ejercer por turno actividades de chófer o de co-chófer (denominado también “acompañante”) del vehículo. El tacógrafo comprende, además de esta unidad, por lo menos un sensor de movimiento del vehículo conectado a la unidad cuando ésta está embarcada.

En particular, un tacógrafo tiene por función registrar, almacenar, producir, imprimir y, eventualmente, intercambiar y visualizar, unos datos, denominados datos de conductor, relativos a las actividades de un conductor del vehículo, con vistas a permitir un control de estas actividades por un controlador.

Los tacógrafos utilizados actualmente en Europa son del tipo tacógrafo de discos gráficos, tal como el descrito por el documento US nº 4.782.691. Se trata de instrumentos analógicos y mecánicos que permiten retranscribir datos del conductor sobre un disco de papel por medio de un estilete.

Según una tendencia generalizada en el ámbito del automóvil, se han desarrollado por otra parte, unos tacógrafos electrónicos provistos en particular de circuitos con microprocesadores para el tratamiento y el almacenamiento de los datos del conductor. La introducción de la electrónica en los tacógrafos ha permitido contemplar la realización de novedosos equipos en el seno de la unidad de tacógrafo y la realización por parte de ésta de nuevas funciones. Así, por ejemplo, unos estudios se han referido a la sustitución de los discos gráficos conocidos (y utilizados todavía) portarjetas inteligentes electrónicas. Éstos han desembocado en la concepción de unidades de tacógrafo, tales como la descrita por el documento US nº 4.644.368, provistas de dispositivos lector/registrador de tarjetas inteligentes.

El documento EP-A-0 592 166 y WO-A-02/31709 describen otros ejemplos de aparatos registradores de datos para vehículos según la técnica anterior.

Paralelamente, se ha hecho hincapié en la garantía de una mayor seguridad en el tratamiento de los datos, con el objetivo de evitar los fraudes. Una unidad de tacógrafo dispone ya, con este fin, de protecciones mecánicas (caja reforzada eventualmente provista de precintos de seguridad, etc.) . La implantación de componentes electrónicos -y, en particular, de circuito (s) con microprocesador (es) y de lector (es) inteligentes- en la unidad de tacógrafo permite actualmente contemplar la utilización de protecciones electrónicas en el seno de la unidad, tales como unos mecanismos de seguridad criptográficos.

La invención pretende proporcionar un tacógrafo -y, más precisamente, una unidad de tacógrafo- electrónico securizado, en el que se garanticen particularmente:

- la autenticidad (verificación de la identidad) mutua de la unidad de tacógrafo y de ciertos medios externos a la unidad (tales como el sensor de movimiento y las tarjetas inteligentes) con los cuales la unidad está destinada a intercambiar datos; se debe observar que un medio es considerado como externo a la unidad cuando no está incorporado durante la concepción en la caja securizada de la unidad y es independiente o separable de la unidad,

- la autenticidad (verificación del origen) y la integridad de los datos intercambiados entre la unidad y ciertos medios externos a la unidad,

- la integridad, por firma electrónica, de datos descargados desde la unidad hacia unos dispositivos externos denominados dispositivos de descarga.

Para utilizar dichos mecanismos de seguridad, la unidad de tacógrafo debe conservar secretos criptográficos (claves de cifrado privadas o secretas para el encriptado y el desencriptado) e integrar unos algoritmos de cifrado correspondientes.

La invención pretende proporcionar una unidad de tacógrafo securizada, no sólo provista de dichos algoritmos y secretos criptográficos, sino además y sobre todo, provista de una protección electrónica reforzada apta para ofrecer un nivel elevado de resistencia a los ataques fraudulentos.

En efecto, a pesar de los esfuerzos desplegados en la técnica desde hace numerosos años, no se ha podido encontrar ninguna solución satisfactoria y fiable a este problema. El objetivo es no sólo ofrecer un control y una limitación del acceso a los datos gestionados por la unidad, en lectura y/o en escritura, sino también y sobre todo, garantizar el respeto de esta limitación permitiendo advertir cualquier falsificación de estos datos.

Un objetivo de la invención es proporcionar una unidad apta para resistir en gran medida a un ataque dirigido con ayuda de medios sofisticados, ya se trate de medios utilizados directamente sobre los circuitos de la unidad o a distancia. La invención pretende, en particular, proporcionar una unidad que ofrezca un nivel de seguridad calificado E3 FORT según la metodología de evaluación ITSEC.

Otro objetivo de la invención es proporcionar una unidad de tacógrafo electrónico más competente asimismo en términos de funcionalidades.

Además, la invención pretende lograr los objetivos citados anteriormente a menor coste, proponiendo una unidad de tacógrafo de bajo precio de coste. En particular, la invención pretende proporcionar una unidad de tacógrafo que cumpla estos objetivos a partir de medios y, en particular, de componentes electrónicos usuales y económicos o eventualmente nuevos pero de desarrollo y de fabricación poco costosos.

La invención se refiere a una unidad de tacógrafo destinada a ser embarcada en un vehículo automóvil y a estar conectada a por lo menos un sensor de movimiento del vehículo, comprendiendo la unidad por lo menos una tarjeta con microprocesador (es) , denominada tarjeta principal, para el tratamiento y el almacenamiento de datos, denominados datos tacográficos, que comprende por lo menos unos datos, denominados datos de conductor, relativos a actividades de un conductor de dicho vehículo. La unidad de tacógrafo está adaptada por otra parte para efectuar unas operaciones, denominadas operaciones de seguridad, que utilizan unos algoritmos de cifrado con fines de autentificación de por lo menos una parte de los datos tacográficos.

Se debe observar que los términos “algoritmos de cifrado” se pueden emplear para designar unos algoritmos de encriptado, unos algoritmos de desencriptado o ambos. Por otra parte, en la continuación de la descripción, los términos “datos de seguridad” designan unos datos adicionales memorizados y/o creados y/o calculados y/o utilizados… en el marco de las operaciones de seguridad. Los datos de seguridad comprenden, en particular, unas claves de cifrado, unos certificados suministrados por organismos oficiales habilitados, unos atributos de seguridad generados por una operación de seguridad para una transmisión de datos, tales como una firma, una suma de control -denominada checksum-, etc. Algunos de estos datos, denominados datos secretos, son, por definición, secretos: conservados en el seno de la unidad de tacógrafo, deben permanecer inaccesibles a cualquier persona no autorizada (debiendo la unidad de tacógrafo ofrecer un nivel de resistencia elevado a los ataques que pretenden obtener estos datos secretos) ; se trata esencialmente de claves de cifrado secretas -simétricas- y de claves de cifrado privadas.

La unidad de tacógrafo según la invención se caracteriza porque:

- la tarjeta principal comprende por lo menos un microprocesador, denominado microprocesador principal, para el tratamiento de los datos tacográficos,

- la unidad comprende por lo menos un circuito integrado protegido físicamente proveedor de servicios criptográficos, denominado circuito CSP, distinto del (de los) microprocesador (es) principal (es) , estando en el circuito CSP almacenados por lo menos unos datos denominados datos de seguridad secretos, estando este circuito CSP adaptado para realizar por lo menos una parte de las operaciones de seguridad cuando la unidad está embarcada en un vehículo.

Se debe observar que el (los) circuito (s) CSP puede (n) estar soportado (s) por la tarjeta principal o por una o varias tarjetas diferentes.

Así, la invención consiste en seleccionar y separar del conjunto de las operaciones realizadas por una unidad de tacógrafo por lo menos una parte de las operaciones relativas únicamente a la seguridad (operaciones que consisten en autentificar y/o proteger ciertos... [Seguir leyendo]

1. Unidad de tacógrafo (1) destinada a ser embarcada en un vehículo automóvil y a ser conectada a por lo menos un sensor de movimiento del vehículo, comprendiendo la unidad por lo menos una tarjeta (3) con microprocesador (es) , denominada tarjeta principal, para el tratamiento y el almacenamiento de datos, denominados datos tacográficos, que comprenden por lo menos unos datos, denominados datos de conductor, relativos a unas actividades de un conductor de dicho vehículo, estando dicha unidad de tacógrafo adaptada para efectuar unas operaciones, denominadas operaciones de seguridad, que utilizan unos algoritmos de cifrado con vistas a la autentificación de por lo menos una parte de los datos tacográficos, caracterizada porque:

- dicha tarjeta principal (3) comprende por lo menos un microprocesador (4) , denominado microprocesador principal, para el tratamiento de los datos tacográficos,

- la unidad comprende por lo menos un circuito (20) físicamente protegido proveedor de servicios criptográficos, denominado circuito CSP, distinto del (de los) microprocesador (es) principal (es) , circuito DSP en el cual están almacenados por lo menos unos datos denominados datos de seguridad secretos, estando este circuito CSP (20) adaptado para realizar por lo menos una parte de las operaciones de seguridad cuando la unidad está embarcada en un vehículo.

2. Unidad según la reivindicación 1, caracterizada porque la tarjeta principal (3) comprende por lo menos una memoria (5) , denominada memoria de aplicación, asociada a un microprocesador principal (4) , en la cual está almacenada una aplicación, denominada aplicación tacográfica, que puede ser cargada en este microprocesador principal para el tratamiento de los datos tacográficos, y porque este microprocesador principal está adaptado para poder verificar la autenticidad de por lo menos una parte de la aplicación tacográfica con ayuda de por lo menos una operación de seguridad realizada por un circuito CSP (20) de la unidad de tacógrafo.

3. Unidad según la reivindicación 2, caracterizada porque este microprocesador principal (4) integra un programa de arranque protegido, inscrito físicamente en el microprocesador y adaptado para, durante una operación que pretende implementar por lo menos una parte de una aplicación tacográfica en la unidad, ordenar a dicho circuito CSP (20) la ejecución de por lo menos una operación de seguridad con vistas a la autentificación de dicha aplicación

o parte de aplicación tacográfica, y ordenar el registro de esta aplicación o parte de aplicación tacográfica en la memoria de aplicación (5) únicamente si está considerada por el circuito CSP como auténtica e íntegra.

4. Unidad según una de las reivindicaciones 2 o 3, caracterizada porque la aplicación tacográfica almacenada en la memoria de aplicación (5) está adaptada para, cuando está cargada en el microprocesador principal, ordenar periódicamente al circuito CSP (20) la ejecución de por lo menos una operación de seguridad con vistas a la autentificación de dicha aplicación tacográfica.

5. Unidad según una de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizada porque el (los) circuito (s) CSP (20) está (n) dedicado (s) esencialmente a la realización de operaciones de seguridad.

6. Unidad según una de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizada porque el (los) circuito (s) CSP (20) está (n) dedicado (s) esencialmente a la realización de todas las operaciones de seguridad.

7. Unidad según una de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizada porque cada circuito CSP (20) está conectado a un microprocesador principal (4) , estando dichos circuito CSP y microprocesador principal asociados adaptados para funcionar según una relación maestro/esclavo en la que el microprocesador principal es el maestro y el circuito CSP es el esclavo.

8. Unidad según una de las reivindicaciones 1 a 7, caracterizada porque el (los) circuito (s) CSP (20) está (n) soportado (s) por la tarjeta principal (3) .

9. Unidad según una de las reivindicaciones 1 a 8, caracterizada porque:

- la unidad comprende un dispositivo (8) lector/registrador de tarjetas inteligentes, denominadas tarjetas tacográficas, apto para recibir por lo menos dos tarjetas tacográficas en paralelo, perteneciendo cada tarjeta a un tipo de tarjeta predeterminado,

- el dispositivo lector/registrador de tarjetas (8) está controlado por lo menos por un microprocesador principal

(4) al cual está asociado un circuito CSP (20) , estando dicho microprocesador principal adaptado para ordenar a dicho circuito CSP la ejecución de por lo menos una operación se seguridad con vistas a la autentificación mutua de la unidad y de una tarjeta tacográfica presente en el dispositivo lector/registrador de tarjetas, y para autorizar la apertura de una sesión de funcionamiento correspondiente al tipo de la tarjeta tacográfica presente únicamente si la unidad y dicha tarjeta son consideradas como auténticas.

10. Unidad según la reivindicación 9, caracterizada porque este microprocesador principal (4) está adaptado para

vigilar las inserciones y retiradas de tarjeta en el dispositivo (8) lector/registrador de tarjetas, y ordenar la ejecución de esta (s) operación (es) de seguridad en cuanto se detecta una inserción de una tarjeta tacográfica en el dispositivo lector/registrador de tarjetas.

11. Unidad según una de las reivindicaciones 1 a 10, caracterizada porque:

- la unidad comprende una interfaz de conexión (16) , denominada interfaz de tarjeta, para una comunicación inalámbrica de la unidad con un dispositivo externo lector/registrador de tarjetas inteligentes, denominadas tarjetas tacográficas, perteneciendo cada tarjeta a un tipo de tarjeta predeterminado,

- dicho dispositivo lector/registrador externo está controlado por lo menos por un microprocesador principal (4) al que está asociado un circuito CSP (20) , estando dicho microprocesador principal adaptado para ordenar a dicho circuito CSP la ejecución de por lo menos una operación de seguridad con vistas a la autentificación mutua de la unidad y de una tarjeta tacográfica presente en el dispositivo lector/registrador de tarjetas, y autorizar la apertura de una sesión de funcionamiento correspondiente al tipo de la tarjeta tacográfica presente únicamente si la unidad y dicha tarjeta son consideradas como auténticas.

12. Unidad según una de las reivindicaciones 9 a 11, caracterizada porque, en cada intercambio de datos entre la unidad (1) y una tarjeta tacográfica (60) presente en el dispositivo lector/registrador de tarjetas, dicho microprocesador principal (4) está adaptado para ordenar a dicho circuito CSP (20) la ejecución de por lo menos una operación de seguridad con vistas a la autentificación de dichos datos, y para tratar los datos intercambiados únicamente si éstos son considerados como auténticos e íntegros.

13. Unidad según la reivindicación 12, caracterizada porque el microprocesador principal (4) está adaptado para:

- cuando la unidad recibe datos desde dicha tarjeta tacográfica, ordenar a dicho circuito CSP (20) la ejecución de por lo menos una operación de seguridad con vistas a la autentificación de los datos recibidos, y para tratar dichos datos únicamente si éstos son considerados por el circuito CSP como auténticos e íntegros,

- cuando la unidad debe transmitir datos a dicha tarjeta tacográfica, ordenar a dicho circuito CSP (20) la ejecución de por lo menos una operación de seguridad con vistas a la protección de la integridad de los datos a transmitir.

14. Unidad según una de las reivindicaciones 1 a 13, que comprende una interfaz de conexión (12) , denominada interfaz de sensor, para la conexión de la unidad al sensor de movimiento, caracterizada porque la tarjeta principal

(3) comprende por lo menos un microprocesador principal (4) conectado a dicha interfaz de sensor (12) y al que está asociado un circuito CSP (20) , estando dicho microprocesador principal (4) adaptado para ordenar a dicho circuito CSP (20) la ejecución de operaciones de seguridad con vistas, por una parte, a la autentificación mutua del sensor de movimiento y de la unidad y, por otra parte, a la autentificación de los datos de movimiento recibidos del sensor de movimiento por la unidad, y para tratar los datos de movimiento recibidos únicamente si el sensor de movimiento y la unidad son considerados como auténticos y si los datos recibidos son considerados como auténticos e íntegros.

15. Unidad según la reivindicación 14, caracterizada porque dicho microprocesador principal (4) está adaptado para:

- en el marco de una operación inicial denominada operación de emparejamiento de un sensor de movimiento y de la unidad, ordenar a dicho circuito CSP (20) la ejecución de por lo menos una operación de seguridad con vistas a la autentificación mutua del sensor y de la unidad, y para autorizar un intercambio ulterior de datos entre dicho sensor y la unidad únicamente si estos últimos son considerados como auténticos,

- en el marco de una operación periódica, denominada operación de control de los datos de movimiento, ordenar al circuito CSP (20) la ejecución de por lo menos una operación de seguridad con vistas a la autentificación de datos, denominados datos de control, intercambiados entre el sensor y la unidad en el marco de esta operación de control, y autorizar el tratamiento de los datos de movimiento recibidos por la unidad en un periodo transcurrido únicamente si dichos datos de control son considerados como auténticos e íntegros.

16. Unidad según las reivindicaciones 15 y 9, caracterizada porque el (los) microprocesador (es) (4) está (n) adaptado (s) para autorizar la ejecución de una operación de emparejamiento únicamente en el marco de una sesión de taller.

17. Unidad según una de las reivindicaciones 1 a 16 y según una de las reivindicaciones 9 u 11, caracterizada porque:

- comprende una interfaz de conexión (13, 14) , denominada interfaz de descarga, para la comunicación de la unidad con un dispositivo externo denominado dispositivo de descarga, apto para memorizar datos tacográficos,

- el (los) microprocesador (es) principal (es) (4) está (n) adaptado (s) para autorizar la ejecución de una operación de descarga de datos hacia un dispositivo de descarga conectado a la unidad por medio de la interfaz de descarga únicamente en el marco de una sesión de controlador o de taller o de empresa.

18. Unidad según una de las reivindicaciones 1 a 17 y según la reivindicación 9, caracterizada porque:

- comprende una interfaz de conexión (13, 14) , denominada interfaz de calibrado, para la comunicación de la

unidad con un dispositivo externo denominado dispositivo de calibrado, 10

- el (los) microprocesador (es) principal (es) (4) está (n) adaptado (s) para autorizar la ejecución de una operación de calibrado de la unidad, por medio de un dispositivo de calibrado conectado a la unidad por medio de la interfaz de calibrado, únicamente en el marco de una sesión de taller.

19. Unidad según una de las reivindicaciones 1 a 18 y según la reivindicación 9, caracterizada porque un microprocesador principal (4) de la unidad está adaptado para vigilar las inserciones y retiradas de la tarjeta en el dispositivo (8) lector/registrador de tarjetas y para, en cuanto se detecta una retirada de una tarjeta tacográfica del dispositivo lector/registrado, interrumpir cualquier operación en curso en la sesión de funcionamiento correspondiente.

20. Unidad según una de las reivindicaciones 1 a 19, caracterizada porque:

-la tarjeta principal (3) comprende un único microprocesador principal (4) para el tratamiento de los datos tacográficos, al cual están conectados un circuito de alimentación eléctrica (6) alimentado de manera 25 permanente por una fuente eléctrica permanente del vehículo, una memoria de masa (5) , denominada memoria de aplicación, de tipo no volátil para el almacenamiento de por lo menos una aplicación denominada aplicación tacográfica, una memoria de masa (17) , denominada memoria de datos, de tipo no volátil para el almacenamiento por lo menos de los datos tacográficos, un reloj en tiempo real con calendario (7) , un dispositivo (8) lector/registrador de tarjetas inteligentes, denominadas tarjetas tacográficas, apto para recibir

por lo menos dos tarjetas tacográficas en paralelo, un conector (12) , denominado conector de sensor, para la conexión de la unidad al sensor de movimiento, un conector (13) , denominado conector de descarga/calibrado, para la conexión a la unidad de un dispositivo externo de calibrado o de un dispositivo externo de descarga,

- la unidad comprende un único circuito CSP (20) , dedicado a la realización de todas las operaciones de seguridad, estando dichos microprocesador principal (4) y circuito CSP (20) conectados y adaptados para funcionar según una relación maestro/esclavo en la que el microprocesador principal es el maestro y el circuito CSP es el esclavo,

- la unidad comprende una impresora (10) , una pantalla de visualización (9) , un dispositivo (11) de captura de datos por un usuario.

21. Vehículo automóvil, caracterizado porque está equipado con una unidad de tacógrafo según una de las reivindicaciones 1 a 20. 45