T 0438/10 (Brouillage d'un calcul/STMICROELECTRONICS) of 22.11.2013

European Case Law Identifier: ECLI:EP:BA:2013:T043810.20131122
Date de la décision : 22 Novembre 2013
Numéro de l'affaire : T 0438/10
Numéro de la demande : 02735524.7
Classe de la CIB : G06F 7/72
Langue de la procédure : FR
Distribution : D
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Titre de la demande : BROUILLAGE D'UN CALCUL METTANT EN OEUVRE UNE FONCTION MODULAIRE
Nom du demandeur : STMicroelectronics S.A.
Nom de l'opposant : GIESECKE & DEVRIENT GmbH
Chambre : 3.5.06
Sommaire : -
Dispositions juridiques pertinentes :
European Patent Convention 1973 Art 56
European Patent Convention 1973 Art 100(a)
Mot-clé : Activité inventive - (non)
Exergue :

-

Décisions citées :
-
Décisions dans lesquelles
la présente décision est citée :
-

Exposé des faits et conclusions

L'opposante a formé recours contre la décision de la division d'opposition, postée le 29 décembre 2009, re­je­tant l'opposition et maintenant le brevet liti­gieux no. 1399807 comme délivré.L'acte de recours a été reçu le 26 février 2010 et la taxe de recours a été acquittée le même jour. Le mé­mo­ire exposant les motifs du recours a été reçu le 3 mai 2010. La requérante demande l'annulation de la décision attaquée et la révocation du brevet pour dé­faut d'activité inventive (articles 100 (a) et 56 CBE 1973) au vu des documents suivants: D1: WO 98/52319 A1D2: WO 99/35782 A1 Le motif d'opposition fondé sur l'article 100 (a) CBE 1973 selon lequel le brevet allait au-delà du contenu de l'objet de la demande telle que déposée (article 123 (2) CBE) n'a pas été maintenu par la requé­rante.L'intimée-titulaire requiert le rejet du recours et le maintien du brevet.Une citation à une procédure orale a été envoyée par la chambre le 30 juillet 2013. En annexe à la citation, la chambre a communiqué ses observations concernant la ques­tion de l'activité inventive eu égard aux documents D1 et D2.La procédure orale s'est tenue le 22 novembre 2013, au cours de laquelle les requêtes des parties n'ont pas changé.La revendication 1 du brevet s'énonce comme suit: "Procédé de brouillage dans un circuit électronique au moyen d'une quantité aléatoire, (r), d'un calcul mettant en oeuvre au moins une opération arithmétique modulaire faisant intervenir au moins une donnée secrète (s) (3), dans lequel: un premier modulo (n) est multiplié par ladite quantité aléatoire (r); le résultat (m) de cette multiplication est pris comme modulo de ladite opération arithmétique modulaire; etune réduction modulaire du résultat de ladite opération arithmétique modulaire est effectuée sur la base du premier modulo (n), caractérisé en ce que ladite quantité aléatoire (r) est effacée dès que ladite multiplication par le premier modulo, (n) est terminée." A l'issue de la procédure orale, la présidente a prononcé la décision de la chambre.| | |

Motifs de la décision

1. Le brevet en général concerne des processus numériques d'authentification ou d'identification et, dans ce con­texte, des calculs qui prennent en compte une donnée secrète, par exemple une clé dans une méthode crypto­graphique.

1.1 Afin de détecter cette donnée secrète, il est connu que les pirates peuvent utiliser des attaques dites par "ca­­naux auxiliaires", soit des attaques par analyse de la consommation directe ou statistique (voir le brevet, paragraphe 2) soit des attaques temporelles. En obser­vant le comportement d'un processeur qui conduit un cal­­cul sur un paramètre connu (ou "visible") il est possible d'ob­tenir des informations qui aident à déter­miner la valeur secrète utilisée dans le calcul.

1.2 Comme défense contre de telles attaques il est connu de faire intervenir des quantités aléatoires dans un cal­cul afin de rendre indépendantes les données vi­sibles des données traitées (voir le brevet, paragraphe 3). On exé­cute le calcul sur des données visibles mo­difiées par des quantités aléatoires, on obtient un résultat aussi modifié et on arrive au résultat propre du résul­tat modifié. Cette façon de modifier un calcul afin de le protéger s'appelle une masquage ou une brouillage du calcul.

2. L'objectif principal de l'invention est la protection de la donnée secrète contre des attaques par des canaux auxiliaires (voir le brevet, paragraphe 2). Toutefois les revendications du brevet ne mettent pas l'accent sur des attaques par analyse de la consommation.

2.1 La solution selon la revendication 1 du brevet est un "procédé de brouillage" qui modifie un "calcul mettant en œuvre au moins une opération arithmétique mo­du­­laire faisant intervenir au moins une donnée sécrète (s)" (voir le préambule de la revendication 1). Bien que le reste de la revendication 1 ne mentionne plus cette donnée secrète s, la description donne l'exemple d'une opé­ration de forme A'**(s) modulo n (paragraphe 7). Se­lon le pro­cédé le "premier modulo (n)" est multiplié par une "quan­tité aléatoire (r)" et le résultat, c'est à dire n*r, est utilisé au lieu de n comme modulo de la­­­dite opé­ration. Le résultat est réduit par le premier mo­dulo n afin de compléter l'opération modulaire origi­nale.

2.2 En outre, le procédé selon la revendication 1 est ca­rac­­­térisé en ce que la quantité aléatoire r est effacée dès que la multiplication n*r est effectuée.

3. Les parties conviennent que D1 représente l'art anté­ri­eur le plus proche.

3.1 D1 vise à améliorer la protection des méthodes du chiffre­­­­ment à clé publique contre des attaques par ca­naux auxi­li­aires, en particulier attaques temporelles et attaques par injection de fautes.

3.2 D1 présente deux techniques: La "première technique" est conçue de façon à protéger des méthodes qui n'uti­lisent pas le théorème des restes chinois (CRT) contre des attaques temporelles, et la "seconde technique" vise à protéger des méthodes qui utilisent le CRT con­tre des attaques temporelles et des attaques par in­jec­tion de fautes (voir page 9, lignes 3 à 5; page 10, lignes 5 à 10; page 12, lignes 2 à 4; et fig. 1 et 2). Le CRT permet d'accélérer des opérations modu­laires à condition que le modulo soit composite n=p*q (voir D1, page 5, ligne der­nière à page 6, ligne 4) ce qui est le cas, par exemple, dans la méthode RSA.

3.3 La seconde technique, illustrée dans la figure 2, a deux parties. La pre­mière partie (no. 26-30) représente un procédé de brouillage selon les étapes du pré­ambule de la revendication 1 du brevet et met en œuvre la pro­tec­tion contre des attaques temporelles. La deuxième par­tie (no. 32-36), en effectuant le calcul d'une quan­ti­té de deux manières différentes (voir no. 32) et en vé­ri­­fi­ant que les résultats sont égaux, met en œuvre la pro­­tec­tion contre des attaques par injection de fautes (voir page 9, lignes 3-6).

4. La requérante et l'intimée sont d'accord que la diffé­rence entre l'objet de la revendication 1 et la seconde technique selon D1 est la caractéristique d'effacement (voir le point 2.2). Ils reconnaissent aussi tous les deux que cette différence renforce la sécurité de cette technique en rendant plus difficile le piratage de la donnée secrète s inter­ve­nant dans le calcul (voir le brevet, paragraphe 28).

5. Par rapport à D1 cette caractéristique exige que la quan­­ti­té aléatoire j soit effacée entre les étapes 26 et 28 de la seconde technique. Cette interprétation a été donnée dans l'annexe à la citation (point 5.3) et n'a pas été con­testée par les parties.

5.1 L'intimée fait valoir que selon la seconde technique comme décrite et illustrée dans la figure 2 de D1 la quan­­tité aléatoire doit être conservée pour être réuti­li­sée dans d'autres calculs (voir réponse de l'intimée du 10 novembre 2013, page 2, der­nier alinéa, à page 3, premier alinéa).

5.2 En soi, cette observation est juste et la requérante ne l'a pas mise en doute. Elle implique que dans le con­texte de la seconde technique complète, c'est-à-dire comprenant toutes les deux parties, il est im­possible d'effacer la quantité aléatoire dès que la mul­­ti­pli­ca­tion selon l'étape no. 26 est effectuée.

5.3 Par conséquent, selon l'intimée, l'intégration d'un effacement comme re­vendiqué n'est pas évi­­dent si l'homme du métier n'a pas de raison l'incitant à séparer les deux parties de la seconde tech­nique.

6. La requérante soutient que l'homme du métier qui, par­tant du document D1 ne voulait qu'augmenter la protec­tion contre des attaques temporelles, noterait qu'il n'aurait pas besoin des étapes après 30 (voir motifs de recours, page 3, l'avant dernier alinéa).

6.1 L'argument de l'intimée est que l'homme du métier, ayant seulement besoin d'une protection contre des attaques temporelles (timing attacks), utiliserait exclusivement la première technique selon D1 qui est des­ti­née à ce type d'attaques. Pen­­dant la procédure orale, l'intimée a ajouté que la première technique est applicable aux méthodes CRT aussi bien qu'aux méthodes non-CRT.

6.2 L'intimée fait aussi valoir que l'homme du métier ne fait pas preuve d'esprit inventif. Donc, dès lors que D1 ne contient aucune in­dication que les deux parties pouvaient ou devaient être séparées, l'homme du métier prendrait l'enseigne­ment de D1 en tant que tel et ne con­si­dérerait pas de les envisager séparées.

6.3 L'intimée ajoute que "le test final ... est justement l'objet principal de [la seconde technique selon] D1, à savoir détecter une erreur suite à des attaques tempo­relles ou par injection de fautes" dans la même mé­thode, ce qui dissuaderait l'homme du métier de séparer les deux parties de cette méthode (réponse de l'intimée du 10 novembre 2010, page 3, paragraphe 2).

7. La requérante indique que l'application du CRT est bien connue pour accélérer l'exécution d'une opération modu­laire. Comme l'explique D1 (page 5, dernière ligne - page 6, ligne 4), si le modulo n est égal au produit p*q on peut évaluer un terme de forme x**(d) mod n environ 4 fois plus vite en évaluant séparément des termes x**(d) mod p et x**(d) mod q et en combinant les résultats au moyen de CRT.

7.1 Même si la première technique est applicable aux mé­thodes CRT aussi, l'homme du métier serait conscient que la seconde technique est plus efficace que la pre­mière.

7.2 L'homme du métier donc, partant de la seconde tech­nique et visant à la protection contre seulement des attaques temporelles, n'abandonnerait pas for­cément la seconde technique pour s'en tenir à la pre­mière tech­nique. Plutôt il ne voudrait pas renoncer à l'effi­­ca­ci­té de la se­conde technique et donc n'hésite­rait pas à supprimer les opérations tournées ex­clu­sive­ment vers des attaques par injection de fautes, c'est-à-dire les étapes 32, 34 et 36.

8. L'intimée fait valoir que cet argument suppose que l'homme du métier résoudrait un problème d'efficacité en sus du problème technique objectif résolu par la revendication 1 vis-à-vis de D1, lequel est un problème de sécurité.

9. La chambre accepte que l'effacement de la quantité alé­atoire en soi s'adresse à un problème de sécurité et que, dans le contexte de la seconde technique de D1, viennent s'ajouter des considérations d'efficacité de la part de l'homme du métier.

9.1 Cependant, la chambre n'en conclut pas à une sub­sti­tu­tion du problème du seul fait que l'homme du métier, désireux de réaliser une méthode de protection contre les attaques temporelles encore plus sûre, aurait aussi envisagé de la réaliser de la façon la plus efficace possible, le souci d'efficacité animant généralement l'homme du métier lorsqu'il s'agit de considérer un algorithme.

9.2 Ainsi que l'a soutenu la requérante l'homme du métier, ayant à résoudre ce problème de sécurité, ne se serait pas arrêté à la première technique dans D1 parce qu'elle s'adressait uniquement aux attaques temporelles et aurait ignoré la deuxième simplement parce que, outre les attaques temporelles, elle s'occupait aussi des attaques par injection de fautes. La chambre estime irréaliste de penser que l'homme du métier n'aurait pas cherché à comprendre cette seconde technique qui trai­tait aussi des attaques temporelles dans un contexte de plus grande efficacité. L'homme du métier se rendrait alors compte que les deux parties de la seconde tech­nique pouvaient être séparées et, pour des raisons d'effi­­ca­cité, supprimerait la seconde partie pour rédu­ire le temps de calcul nécessaire pour la protection des attaques temporelles.

10. S'agissant de l'effacement, la requérante indique que la de­scription du brevet ne définit pas cette opération en détail, et fait valoir qu'en général il est connu que des quantités aléatoires utili­sées dans des opéra­tions cryptographiques soient effacées dès qu'elles ne sont plus nécessaires (voir motifs de re­cours, page 3, alinéas 5 et 6). Dans la procédure orale la requérante a ajouté que ce fait était bien connu dans la domaine de la cryptographie, ce qui était divul­gué, par exemple, dans le "Handbook of Applied Cryp­to­gra­phy" auquel il est fait référence dans le brevet lui-même (paragraphe 34).

10.1 L'intimée réfute cet argument, et fait valoir qu'au­cun document n'a été cité lors de la recherche ni par la requérante elle-même pendant toutes les procédures d'opposi­tion ou de recours et suggère qu'un nouveau document ne devrait pas introduit si tardivement.

10.2 La chambre est certes d'accord avec l'intimée et a dé­ci­dé à ne pas admettre le document offert pendant la pro­cédure orale qui aurait déjà dû être produit devant la division d'opposition ou, au plus tard, avec le mémoire de recours.

10.3 Cependant, la chambre doit reconnaître que cet efface­ment tel que revendiqué, à savoir sans que ne soit pré­cisé un quelconque mode particulier de sa mise en oeuv­re d'où pourrait découler une activité inventive, n'est rien de plus qu'un simple principe général de sécurité, selon lequel il est recommandé d'effacer des secrets dès que possible. Ce principe dans sa généra­lité n'a besoin d'aucune preuve écrite. Il n'est, par consé­quent, pas nécessaire de rechercher si D2 di­vul­gue, ou non, spécifiquement l'effacement des secrets dans le con­texte de la cryptographie.

10.4 La sécurité d'un procédé de brouillage dépend, entre autres, du fait que la quantité aléatoire avec laquelle le modulo est modifié reste secrète. Dans ce contexte la requérante a argué de ce que la modification du modulo dans le procédé de brouillage revendiqué est une forme de cryptage dans laquelle la quantité aléatoire corres­pond à la clé. Même si, comme l'intimée l'a fait valoir, cette quantité n'est pas une clé cryptogra­phique pro­pre­­ment dite et diffère donc de la valeur secrète comme référé dans la revendication 1 du brevet, la quantité aléatoire est un secret dans un sens plus large qui doit être gardé secret (voir aussi para­graphe 1 du brevet: "clé ou donnée secrète").

10.5 Pour cette raison la chambre considère évident pour l'homme du métier d'effacer la quantité aléatoire dès que possible: Dans la seconde technique ce moment est, ce en quoi les deux parties sont d'accord, après l'étape no. 26, c'est-à-dire dès que la multiplication j*p est terminée.

11. La chambre conclut donc que l'objet de la revendica­tion 1 du brevet manque d'activité inventive en vue du document D1 et des connaissances communes de l'homme du métier. La seule requête de l'in­timée étant le maintien du brevet sans modification, il suit de ce qui précède que la décision objet du recours doit être annulée et le brevet révoqué.

Dispositif

Par ces motifs, il est statué comme suit

1. La décision objet du recours est annulée.

2. Le brevet est révoqué.

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