Smart Card Evaluation and Certification in France

Direction Centrale de la Sécurité des Systèmes d’Information
Smart Card
Evaluation and
Certification in
France
Thomas Bousson
DCSSI
Summary
Smart Card History
Evaluation of Smart Card
Smart Card Acquisition
PREMIER MINISTRE Secrétariat Général de la Défense Nationale
Direction Centrale de la Sécurité des Systèmes d’Information
The beginning of smart cards
The inventions of the 70’s
The applications in the 80’s
PREMIER MINISTRE Secrétariat Général de la Défense Nationale
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1973
Intel invents EPROM
PREMIER MINISTRE Secrétariat Général de la Défense Nationale
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1974
Mr. Moreno (Inovatron) invents and
patents the first Memory Card
PREMIER MINISTRE Secrétariat Général de la Défense Nationale
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1978-1979
In 1978 Mr. Ugon (Bull) invents and
patents a the SPOM (Self
Programmable One Chip MicroComputer)
The first Smart Card is issued in
1979 by Bull with a Motorola
microchip
PREMIER MINISTRE Secrétariat Général de la Défense Nationale
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1980-1985
In 1980, an organisation of French
banks is created to use the smart
cards as debit/credit cards and in
1985 the first Smart Card for Banking
is issued.
PREMIER MINISTRE Secrétariat Général de la Défense Nationale
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1984
French Telecom organisation issues
smart card for public phones
• 2 000 000 cards sold in 1986
• 6 000 000 cards sold in 1991
PREMIER MINISTRE Secrétariat Général de la Défense Nationale
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Smart Card and Security
Smart cards are security oriented
In 1986 what was the need of security?
Smart card is a computing device
that
is a security key in a system
1993: First complete (hardware and
software) smart card evaluation in
France
PREMIER MINISTRE Secrétariat Général de la Défense Nationale
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Smart Card evaluation
Smart Card Architecture and Life
cycle
Hardware evaluation
Software evaluation
Smart Card evaluation
PREMIER MINISTRE Secrétariat Général de la Défense Nationale
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Physical Architecture
Micro-module
Plastic Card with user’s
information
PREMIER MINISTRE Secrétariat Général de la Défense Nationale
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Physical Architecture
Micro-module
Micro-Contacts
Micro-Chip
PREMIER MINISTRE Secrétariat Général de la Défense Nationale
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Physical Architecture
Micro-module
Micro-Contacts
Micro-Chip
Micro-Chip
Microprossessor
PREMIER MINISTRE Secrétariat Général de la Défense Nationale
EEPROM
CPU
ROM
RAM
Memories
Direction Centrale de la Sécurité des Systèmes d’Information
Logical organisation
Micro-prossessor
CPU
Memories
BUS
EEPROM
ROM
Static Data
RAM
Data
Applications
Optional Code
/Patches
Operating System
BUS
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Logical view
Optional Code
/Patches
Applications
Data
Static
Data
Software
Operating System
Micro-chip
PREMIER MINISTRE Secrétariat Général de la Défense Nationale
Hardware
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Smart Card life cycle
Software development
Micro-chip design
Database construction
Static Data
Photomask fabrication
Patches
Manufacturing
Data
Packaging
Finishing process
Personalisation
PREMIER MINISTRE Secrétariat Général de la Défense Nationale
End-usage
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Smart Card security
Requirements for the smart card
Protect Data
Protect program execution
To be fulfilled by the combination of
hardware and software
PREMIER MINISTRE Secrétariat Général de la Défense Nationale
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Smart Card evaluation
Evaluate the whole at once
Check the fulfilment of the requirements
by the whole product
Difficulties
Different kind of developments to take in
account
1 chip can be use for different Smart
Cards application
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Modular evaluation
Principle:
Evaluate Hardware
Evaluate each Software with the
hardware
Benefits
1 evaluation per developer
Reusability of Hardware evaluations for
many software applications
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Hardware evaluation
Optional Code
/Patches
Data
Static
Data
Applications
Software
Operating System
EEPROM
CPU
ROM
RAM
PREMIER MINISTRE Secrétariat Général de la Défense Nationale
Hardware
Direction Centrale de la Sécurité des Systèmes d’Information
Hardware evaluation
Software development
Micro-chip design
Database construction
Static Data
Photomask fabrication
Development
Patches
Manufacturing
Data
Packaging
Usage
Finishing process
Personalisation
PREMIER MINISTRE Secrétariat Général de la Défense Nationale
End-usage
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Hardware evaluation
Need of 1 hardware for different
smart card products
Software B
A
C
Hardware A
PREMIER MINISTRE Secrétariat Général de la Défense Nationale
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Software evaluation
Optional Code
/Patches
Data
Static
Data
Applications
Software
Operating System
EEPROM
CPU
ROM
RAM
PREMIER MINISTRE Secrétariat Général de la Défense Nationale
Hardware
Direction Centrale de la Sécurité des Systèmes d’Information
Software evaluation
Software development
Micro-chip design
Database construction
Static Data
Photomask fabrication
Development
Manufacturing
Patches
Data
Packaging
Usage
Finishing process
Personalisation
PREMIER MINISTRE Secrétariat Général de la Défense Nationale
End-usage
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Composition evaluation
Give a global security assesment on
Hardware & Software
Evaluate the Hardware independently
of the Software
Evaluate the Software according to
the Hardware evaluation results
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Composition evaluation
Software
Evaluated
?
Hardware
Evaluated
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Composition evaluation
Some pending questions:
Does the Security Target of the
Software takes in account the security
of the Hardware?
Are the security features of the
Hardware part correctly used by the
Software?
Is the right Hardware used with the
Software?
Does the Software induces new
vulnerabilities linked to the Hardware?
PREMIER MINISTRE Secrétariat Général de la Défense Nationale
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Composition activities in hardware
evaluation
Hardware
Evaluated
ST -Lite
Security
Guidances
PREMIER MINISTRE Secrétariat Général de la Défense Nationale
Config.
List
ETR-Lite
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Composition activities in hardware
evaluation
Need of documentation to reuse evaluation
results from the hardware:
ST-lite
States the limits of the hardware evaluation
Gives the requirements fulfilled by the Hardware
Security Guidance
Gives the implementation recommendation to use the
security features of the Hardware
Configuration List
Gives the traceability information for delivery of the correct
Hardware
ETR-lite for composition
Gives the security characteristics of the Hardware in term of
potential vulnerabilities or stress
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Composite evaluation
Software
Evaluated
Evaluated
Hardware
Evaluated
ST -Lite
Security
Guidances
PREMIER MINISTRE Secrétariat Général de la Défense Nationale
Config.
List
ETR-Lite
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Composite evaluation
Evaluate that the Software takes
correctly in account the Hardware
characteristics
Composite ST covers ST-lite
Implementation (ADV_IMP) takes into
account Hardware Security Guidance
Composite product is build on correct
configuration of the Hardware
Vulnerabilities take in account both
Hardware and Software
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Comparing approaches
Evaluation of 3 products based on
same hardware
Software A
Software B
Software C
Hardware A
Hardware A
Hardware A
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Complete products evaluations
Smart Card A
Smart Card B
Smart Card C
Software A
Software B
Software C
Hardware A
Hardware A
Hardware A
Evaluate Smart Card A
Evaluate Smart Card A
Evaluate Smart Card A
Time/Costs
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Composite products evaluations
Smart Card A
Smart Card B
Smart Card C
Software A
Software B
Software C
Hardware A
Hardware A
Hardware A
Evaluate
Hardware A
Evaluate
Software A
A
Evaluate
Software B
B
Evaluate
Software C
C
Time/Costs
PREMIER MINISTRE Secrétariat Général de la Défense Nationale
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Comparing approaches
Evaluate Smart Card A
Evaluate Smart Card A
Evaluate Smart Card A
Time/Costs
Evaluate
Hardware A
Evaluate
Software A
A
Evaluate
Software B
B
Evaluate
Software C
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C
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The JIL documentations
Joint Interpretation Library
Created to give interpretations on
ITSEC (european criteria)
Giving interpretation for European
certification needs
Documentation on smart card evaluation
done in conjunction with Europe TB3 and
ISCI (International Smartcard Certification
Initiative)
Proposed as CC-Supporting documents
To be mandatory used in smart card
evaluations
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Smart Card evaluation guidance
Audience:
Evaluation sponsors
Developers of smartcard products
Content:
Smart card terminology
Roles in smart card evaluation
Advice to prepare evaluation
Evaluation work plan
v1.2 February 2004
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Requirement to perform
Integrated Circuits evaluations
Audience:
ITSEFs
CBs for ITSEF licensing
Content:
Knowledge and skill required for IC evaluation
Specific smart card attacks
Necessary tools and equipment for ITSEFs
Annex A: Examples for Smartcard Specific
Attacks (v1.1 July 2003)
v1.1 July 2003
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Application of CC
to Integrated Circuits
Audience:
Manufacturers
ITSEFs
CBs
Content:
TOE scope for smartcard
Threat model for smartcards
Smartcard security objectives
Vulnerability and test model
v1.3 April 2000
PREMIER MINISTRE Secrétariat Général de la Défense Nationale
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Integrated Circuits Hardware
Evaluation Methodology
Audience:
Manufacturers
ITSEFs
CBs
Content:
Description of all components to EAL5 with a
hardware specific understanding
Calculating attack potential (chap 7) replaced
by: Application of Attack Potential to
Smartcards (v1.0 March 2002)
v1.0 January 2000
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ST-lite
Audience:
ST writers
Content:
Minimum requirements for public ST in the
scope of CCRA
v1.1 July 2002
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ETR-lite for composition
Audience:
Product developers
ITSEF
Content:
Rules for information sharing for re-use of IC
evaluation results in smart card evaluation
Annex A – Composite Smartcard evaluation
(v1.2 March 2002)
v1.0 March 2002
PREMIER MINISTRE Secrétariat Général de la Défense Nationale
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Risk management – Needs
Smart Card is mostly a critical
element of a system
The Risk managers need:
High confidence in smart card security
Confidence through time
Certificate is not for Marketing but to
assess the security level
PREMIER MINISTRE Secrétariat Général de la Défense Nationale
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Risk management – Offers
The French Scheme offers
High evaluation levels by specialised
laboratories performing State-of-the-art
attacks
High requirements on licensing (hardware
tools…)
Harmonisation between laboratories
Surveillance process to give periodical
assessment on vulnerabilities
To maintain the trust on the certificate level
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Certified Smart Card in France
Evaluation Levels
Integrated Circuits
Smart Card Products
Smart Card Developers
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Evaluation Levels
EAL 4+ high resistance (AVA_VLA.4)
Banking
Health Cards
EAL 1+ basic resistance
(AVA_VLA.2)
Small scaled limited trials
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Certified SmartCard
Integrated Circuits
STMicroelectronics
35 certificates on ST16, ST19 & ST22
Atmel
17 certificates on AT05SC & AT90SC
Samsung
4 certificates on S3CC9
NEC
1 certificate on V-WAY 64
Infineon
2 certificates on SLE66CX
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Certified SmartCard Products
Credit Cards
29 certificates
Electronic Purse
15 certificates
Health Cards
7 certificates
Telephone Cards
6 certificates
Pay-TV
4 certificates
Transportation Cards
4 certificates
Tachygraph card
1 certificate
Multiservice Cards
15 certificates
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SmartCard Developers
ASK
Axalto
CP8
Gemplus
IBM
Keycorp
Mondex
NTTData
OberthurCS
Sagem
Schlumberger
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Contact
[email protected]
Certification Body
SGDN/DCSSI
51, boulevard de la Tour-Maubourg
75700 Paris 07 SP
France
Tel: +33 1 71 75 82 65
Fax:+33 1 71 75 82 60
www.ssi.gouv.fr
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