WO2006021624A1 - Téléphone portable recyclable - Google Patents

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WO2006021624A1
WO2006021624A1 PCT/FR2004/001964 FR2004001964W WO2006021624A1 WO 2006021624 A1 WO2006021624 A1 WO 2006021624A1 FR 2004001964 W FR2004001964 W FR 2004001964W WO 2006021624 A1 WO2006021624 A1 WO 2006021624A1
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WO
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sim card
mobile phone
value
decryption
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Jean Liebin
Didier Vary
Yannik Thepaut
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Waving Technology
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    • H04W12/60—Context-dependent security
    • H04W12/69—Identity-dependent
    • H04W12/72—Subscriber identity

Definitions

  • the present invention relates to mobile telephones using a cellular telephone transmission network of the GSM or GPRS type for sending and receiving telephone communications and concerns in particular a recyclable mobile phone after a predetermined number of telephone units has been used.
  • the use of cellular telephony requires the purchase of a mobile phone with two options.
  • the first option is to subscribe a subscription in which is included the price of the mobile phone, this price being depreciated as and when payment of the monthly payments.
  • the second option is to buy the mobile phone and install a prepaid SIM card.
  • an investment corresponding to the price of the mobile phone is necessary, even if, in the first option, the price to be paid is spread over the subscription period.
  • this investment is important to the extent that Mobile phones have become very sophisticated devices with many functions in addition to the simple telephone function and that do not always meet a need. To reduce this cost, disposable phones have already been proposed.
  • the document FR 2.727.270-A describes a wireless portable telephone which can be discarded after a predetermined number of telephone calls thanks to the presence of a memory in which is stored a predetermined number of telephone units and which is decremented as calls are made, the phone being inhibited when the memorized value reaches zero.
  • SIM Subscriber Identification Module
  • a first object of the invention is to provide a recyclable mobile phone after a predetermined number of telephone units has been used.
  • Another object of the invention is to provide a mobile phone that can only be used with the SIM card inserted in the phone prior to its use.
  • Yet another object of the invention is to provide a mobile phone whose use is subject to the recognition of a unique number associated with the phone and the SIM card inserted therein.
  • the object of the invention is therefore a wireless mobile telephone adapted to send and receive telephone communications over a cellular network of the GSM type comprising a SIM card associated with a SIM card number (IMSI) and an electronic card comprising a RAM memory in which is stored previously a value representing a predetermined number of telephone units, which is decremented with each telephone call from the phone, the latter being blocked when the decremented value reaches zero.
  • SIM card associated with a SIM card number (IMSI)
  • IMSI SIM card number
  • RAM memory in which is stored previously a value representing a predetermined number of telephone units, which is decremented with each telephone call from the phone, the latter being blocked when the decremented value reaches zero.
  • An encrypted value resulting from the encryption by an encryption key, a unique number obtained by the combination of the number associated with the SIM card and the IMEI telephone number is stored in the RAM memory during the initialization of the telephone, and the electronic card comprises a decryption means for decrypting the encrypted value each time the phone is started, the use of the latter being possible only if the value resulting from the decryption is equal to the unique number.
  • FIG. 1 represents the front face of the mobile phone according to the invention where the keyboard is located
  • FIG. 2 is a block diagram of the essential components of the mobile phone
  • FIG. 3 is a flowchart of the procedure for securing the mobile phone during its manufacture or its recycling
  • FIG. 4 is a flowchart of the verification procedure implemented each time the mobile phone is started.
  • FIGS 5A and 5B show schematically the connection of the SIM card to the shell of the phone and the uncoupling that occurs when there is opening of the shell.
  • the mobile phone which is the subject of the invention, is simplified to the maximum so as to limit its cost. It was therefore designed only to make or receive phone calls. For this reason, the front face 10 of the phone illustrated in Figure 1 does not have a screen but only the keys for telephone communications. Apart from the keys intended to enter the digits 0 to 9, a key 12 makes it possible to switch on the telephone. When the power has been turned on, a light 14 lights up and flashes (green) when the network is connected. After dialing the called number, the user establishes the call by pressing a key 16. At the end of the call, the user presses a key 18 which cuts the established call.
  • the essential components of the mobile phone are illustrated in Figure 2.
  • a microprocessor 20 manages the entire device and in particular is connected to a SIM card 22 which allows the connection of the phone to the cellular network, the keyboard 24 illustrated on the FIG. 1, to a RAM memory 26 storing the number of telephone communication units available to the user and a ROM 28, which stores a decryption key whose function is explained below.
  • the microprocessor 20 is also connected to a radio interface unit 30 which serves to transmit and receive the voice signals via an antenna 32. It is also connected to an external connector 34 used to input data into the receiver. phone from the outside.
  • the mobile phone of the invention is powered by simple commercial batteries, interchangeable 36, and not by a rechargeable battery.
  • a control and regulation unit allows control and regulation.
  • This unit is connected to a power management unit 40 which provides adequate power to all the elements of the telephone such as the microprocessor 20, the SIM card 22 or the radio interface 30 but also to a microphone 42 and a speaker 44 used by the user for his telephone communications.
  • the mobile phone according to the invention is recyclable and not disposable, that is to say that the user takes possession of the phone from the supplier in exchange for a deposit that he recovers when he brings back the phone .
  • the phone has a SIM card that does not can only work with this phone and can not be replaced without causing a phone crash.
  • FIGS. 3 and 4 an essential characteristic of the invention is implemented and is illustrated in FIGS. 3 and 4.
  • the combination 42 of the International Mobile Equipment Identity (IMEI) telephone number and the International Mobile Subscriber Identity (IMSI) number associated with the SIM card is carried out. Note that this combination can be achieved in different ways but a simple way is to concatenate the two numbers. Thus, if the IMEI number has 15 characters and the IMSI number has 12 characters, the combination obtained will be 27 characters.
  • IMEI International Mobile Equipment Identity
  • IMSI International Mobile Subscriber Identity
  • the combination of the two numbers that results in a unique number is encrypted by means of an algorithm or encryption key to result in a unique encrypted number 45 which is stored in the RAM 26.
  • the encrypted single number in the RAM memory 26 is decrypted (step 46) by means of the decryption key stored in the ROM memory 28. This decryption makes it possible to obtain the IMSI number (step 48) of the SIM card. The number obtained is compared (step 50) with the IMSI number of the SIM card in the mobile phone.
  • step 52 the normal operation (step 52) of the phone can take place while the keypad is locked (step 54) if the comparison is negative.
  • the decryption of the encrypted unique number is performed by the microprocessor 20 but could be performed by a separate decryption module. In all cases, this decryption uses a decryption algorithm in ROM memory and is an executable, so impossible to read in case of hacking the phone. This procedure prevents any replacement of the SIM card by a hacker who stolen the phone or by the user himself. In addition, the decryption key can not be replaced by another key in case of piracy since it is stored in ROM.
  • the mobile phone according to the invention comprises in memory a predetermined number of telephone communication units that can be used by the user.
  • the phone hangs. Since the telephone according to the invention must have a low cost, it must be recycled more quickly.
  • an alternative solution is to also block the phone after a period of use, for example two months, even if the predetermined number of communication units has not been fully exhausted. In both cases, when the phone is recycled, the provider remembers in the RAM memory a value representing a predetermined number of communication units by using the external connector 34 (see Figure 2). Note that this value could be entered by radio or by any other means without contact.
  • the mobile phone according to the invention can be produced using two plastic half-shells which are fixed, by gluing or any other means, during manufacture.
  • the hull made in any way, must not be opened.
  • FIGS. 5A and 5B a particular embodiment illustrated in FIGS. 5A and 5B may be used.
  • the SIM card 22 is secured to a portion of the shell, for example the upper half-shell 60 by a securing element 62.
  • the SIM card 22 is connected to the electronic card 64 by connection pads such as the pad 66. If there is an attempt to open the shell, the connection pads of the SIM card separate from the electronic card as shown in Figure 5B and the phone is no longer operational.
  • the mobile phone described in the foregoing description has the advantages of a disposable telephone since it can only be used for a predetermined number of communication units or for a determined period of time. But in order to reduce its cost significantly (this cost could reach 10% of current mobile phones), it is recyclable and therefore allows its use by multiple successive users who have to pay a refundable deposit in addition to the rental price .
  • Such a mobile phone can be marketed in countries where the only need of the users is to be able to communicate telephonically, such as developing countries.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Computer Security & Cryptography (AREA)
  • Telephone Function (AREA)
  • Mobile Radio Communication Systems (AREA)

Abstract

Téléphone portable sans fil adapté pour envoyer et recevoir des communications téléphoniques à travers un réseau cellulaire comprenant une carte SIM (22) associée à un numéro de carte SIM (IMSI) et une carte électronique comportant une mémoire RAM (26) dans laquelle est mémorisée prealablement une valeur representant un nombre prédéterminé d'unités téléphoniques et qui est décrémentée à chaque appel téléphonique, le téléphone étant bloqué lorsque la valeur décrémentée atteint zéro. Une valeur cryptée, résultant du cryptage par une clé de cryptage d'un numéro unique obtenu par la combinaison du numéro associé à la carte SIM et du numéro de téléphone IMEI est mémorisé dans la mémoire RAM lors de l'initialisation du téléphone, la carte électronique comprenant un moyen de décryptage pour décrypter la valeur cryptée à chaque démarrage du téléphone, celui-ci ne pouvant être utilisé que si la valeur résultant du décryptage est égale au numéro unique.

Description

Téléphone portable recyclable
Domaine technique
La présente invention concerne les téléphones portables utilisant un réseau cellulaire de transmission téléphonique du type GSM ou GPRS pour envoyer et recevoir des communications téléphoniques et concerne en particulier un téléphone portable recyclable après qu'un nombre prédéterminé d'unités téléphoniques a été utilisé.
Etat de la technique
L'utilisation des téléphones portables utilisant un réseau cellulaire du type GSM, GPRS ou bientôt UMTS est de plus en plus répandue dans le grand public. L'engouement du public est principalement dû au fait que le téléphone portable n'est pas encombrant, est transporté aisément par son possesseur et peut être utilisé actuellement quel que soit l'endroit où il se trouve à quelques exceptions près.
Aujourd'hui, l'utilisation de la téléphonie par réseau cellulaire nécessite l'achat d'un téléphone portable avec deux options. La première option consiste à souscrire un abonnement dans lequel se trouve inclus le prix du téléphone portable, ce prix étant amorti au fur et à mesure du paiement des mensualités. La deuxième option consiste à acheter le téléphone portable et à y installer une carte SIM prépayée. Dans les deux cas, un investissement correspondant au prix du téléphone portable est nécessaire, même si, dans la première option, le prix à payer est réparti sur la période d'abonnement. En outre, cet investissement est important dans la mesure où les téléphones portables sont devenus des appareils très sophistiqués comportant de nombreuses fonctions en plus de la simple fonction téléphonique et qui ne répondent pas toujours à un besoin. Pour réduire ce coût, des téléphones jetables ont déjà été proposés. Ainsi, le document FR 2.727.270-A décrit un téléphone portatif sans fil qui peut être jeté après un nombre prédéterminé d'appels téléphoniques grâce à la présence d'une mémoire dans laquelle est mémorisée un nombre prédéterminé d'unités téléphoniques et qui est décrémentée au fur et à mesure des appels, le téléphone étant inhibé lorsque la valeur mémorisée atteint zéro.
Malheureusement, la commercialisation du téléphone portable jetable après utilisation n'est guère possible aujourd'hui. En effet, un téléphone portable, même réduit à la seule fonction d'envoi et de réception de communications téléphoniques, a un prix de revient minimal qui représente un coût à payer immédiatement puisque le téléphone est jetable et qui est de ce fait non négligeable pour 1 'acheteur.
Un autre paramètre à prendre en compte pour les téléphones portables actuels est la présence d'une carte SIM (Subscriber Identification Module) qui est insérée dans le téléphone portable et sert à la liaison avec le réseau cellulaire. Un téléphone jetable est difficilement compatible avec la présence de la carte SIM puisqu'il est nécessaire que le téléphone soit démontable pour y insérer la carte SIM et que la carte électronique soit suffisamment sophistiquée pour la gestion de la carte SIM, ce qui entraîne une augmentation du coût. Exposé de 1 ' invention
En conséquence, un premier but de l'invention est de fournir un téléphone portable recyclable après qu'un nombre prédéterminé d'unités téléphoniques a été utilisé. Un autre but de 1 ' invention est de fournir un téléphone portable qui ne peut être utilisé qu'avec la carte SIM insérée dans le téléphone préalablement à son utilisation.
Encore un autre but de 1 ' invention est de fournir un téléphone portable dont l'utilisation est subordonnée à la reconnaissance d'un numéro unique associé au téléphone et à la carte SIM qui y est insérée.
L'objet de l'invention est donc un téléphone portable sans fil adapté pour envoyer et recevoir des communications téléphoniques à travers un réseau cellulaire du type GSM comprenant une carte SIM associée à un numéro de carte SIM (IMSI) et une carte électronique comportant une mémoire RAM dans laquelle est mémorisée préalablement une valeur représentant un nombre prédéterminé d'unités téléphoniques, qui est décrémentée à chaque appel téléphonique à partir du téléphone, celui-ci étant bloqué lorsque la valeur décrémentée atteint zéro. Une valeur cryptée résultant du cryptage par une clé de cryptage, d'un numéro unique obtenu par la combinaison du numéro associé à la carte SIM et du numéro de téléphone IMEI est mémorisé dans la mémoire RAM lors de l'initialisation du téléphone, et la carte électronique comprend un moyen de décryptage pour décrypter la valeur cryptée à chaque démarrage du téléphone, l'utilisation de ce dernier n'étant possible que si la valeur résultant du décryptage est égale au numéro unique. l'
Description brève des dessins
La figure 1 représente la face avant du téléphone portable selon l'invention où se trouve le clavier,
La figure 2 est un bloc-diagramme des composants essentiels du téléphone portable,
La figure 3 est un organigramme de la procédure de sécurisation du téléphone portable lors de sa fabrication ou de son recyclage,
La figure 4 est un organigramme de la procédure de vérification mise en oeuvre à chaque démarrage du téléphone portable, et
Les figures 5A et 5B représentent schématiquement la solidarisation de la carte SIM à la coque du téléphone et la désolidarisation qui a lieu lorsqu'il y a ouverture de la coque.
Description détaillée de invention
Le téléphone portable, qui fait l'objet de l'invention, est simplifié au maximum de façon à limiter son coût. Il a donc été conçu seulement pour émettre ou recevoir des appels téléphoniques. Pour cette raison, la face avant 10 du téléphone illustré sur la figure 1 ne comporte pas d'écran mais seulement les touches permettant les communications téléphoniques. En dehors des touches destinées à entrer les chiffres 0 à 9, une touche 12 permet la mise en marche du téléphone. Lorsque la mise en marche a été effectuée, un voyant 14 s'allume et clignote (vert) lorsque le réseau est connecté. Après la composition du numéro appelé, l'utilisateur établit la communication en appuyant sur une touche 16. A la fin de la communication, l'utilisateur appuie sur une touche 18 qui coupe la communication établie. Les composants essentiels du téléphone portable sont illustrés sur la figure 2. Un microprocesseur 20 gère l'ensemble de l'appareil et en particulier est connecté à une carte SIM 22 qui permet la connexion du téléphone au réseau cellulaire, au clavier 24 illustré sur la figure 1, à une mémoire RAM 26 mémorisant le nombre d'unités de communication téléphonique à la disposition de l'utilisateur et une mémoire ROM 28, qui mémorise une clé de décryptage dont la fonction est expliquée ci-après. Le microprocesseur 20 est également connecté à une unité d'interface radio 30 qui sert à transmettre et à recevoir les signaux vocaux par l'intermédiaire d'une antenne 32. Il est aussi connecté à un connecteur externe 34 utilisé pour entrer des données dans le téléphone à partir de l'extérieur.
Le téléphone portable de l'invention est alimenté par des simples piles du commerce, interchangeables 36, et non pas par une batterie rechargeable. Une unité de contrôle et de régulation en permet le contrôle et la régulation. Cette unité est connectée à une unité de gestion de l'alimentation 40 qui fournit l'alimentation adéquate à tous les éléments du téléphone tels que le microprocesseur 20, la carte SIM 22 ou l'interface radio 30 mais également à un micro 42 et à un haut-parleur 44 dont se sert l'utilisateur pour ses communications téléphoniques.
Comme déjà mentionné, le téléphone portable selon l'invention est recyclable et non pas jetable, c'est-à-dire que l'utilisateur prend possession du téléphone chez le fournisseur en échange d'une caution qu'il récupère lorsqu'il ramène le téléphone . Quand il est fourni à l'utilisateur, le téléphone comporte une carte SIM qui ne peut fonctionner qu'avec ce téléphone et qui ne peut être remplacée sans entraîner un blocage du téléphone.
Pour ce faire, une caractéristique essentielle de l'invention est mise en oeuvre et est illustrée sur les figures 3 et 4. Lors de la fabrication du téléphone où lors de sa ré-initialisation avant que le téléphone ne soit remis à un nouvel utilisateur lorsque la carte SIM doit être remplacée, on procède à la combinaison 42 du numéro de téléphone IMEI (International Mobile Equipment Identity) et du numéro IMSI (International Mobile Subscriber Identity) associé à la carte SIM. A noter que cette combinaison peut être réalisée de différentes manières mais qu'une manière simple est de concaténer les deux numéros. Ainsi, si le numéro IMEI comporte 15 caractères et le numéro IMSI comporte 12 caractères, la combinaison obtenue sera de 27 caractères. Ensuite, la combinaison des deux numéros qui résulte en un numéro unique est cryptée au moyen d'un algorithme ou clé de cryptage pour aboutir à un numéro unique crypté 45 qui est mémorisé dans la mémoire RAM 26. A chaque redémarrage du téléphone, c'est-à-dire lorsque l'utilisateur appuie sur la touche 12 (voir figure 1) parce qu'il souhaite se connecter au réseau, la procédure illustrée sur la figure 4 est mise en oeuvre. Le numéro unique crypté se trouvant dans la mémoire RAM 26 est décrypté (étape 46) au moyen de la clé de décryptage mémorisée en mémoire ROM 28. Ce décryptage permet d'obtenir le numéro IMSI (étape 48) de la carte SIM. Le numéro obtenu est comparé (étape 50) au numéro IMSI de la carte SIM se trouvant dans le téléphone portable. Si la comparaison est positive, le fonctionnement normal (étape 52) du téléphone peut avoir lieu alors qu'il y a blocage du clavier (étape 54) si la comparaison est négative. Le décryptage du numéro unique crypté est effectué par le microprocesseur 20 mais pourrait être effectué par un module de décryptage séparé. Dans tous les cas, ce décryptage utilise un algorithme de décryptage se trouvant en mémoire ROM et qui est un exécutable, donc impossible à lire en cas de piratage du téléphone. Cette procédure empêche donc tout remplacement de la carte SIM par un pirate ayant volé le téléphone ou par l'utilisateur lui- même. En outre, la clé de décryptage ne pourra pas être remplacée par une autre clé en cas de piratage puisqu'elle est mémorisée en mémoire ROM.
Comme il a été mentionné précédemment, le téléphone portable selon l'invention, comporte en mémoire un nombre prédéterminé d'unités de communication téléphonique pouvant être utilisées par l'utilisateur. Lorsque le nombre d'unités a été épuisé par décrémentation de la valeur enregistrée en mémoire RAM, le téléphone se bloque. Dans la mesure où le téléphone selon l'invention, doit avoir un coût peu élevé, il doit être recyclé plus rapidement. Pour ce faire, une solution alternative consiste à bloquer également le téléphone au bout d'une période déterminée d'utilisation, par exemple deux mois, même si le nombre prédéterminé d'unités de communication n'a pas été totalement épuisé. Dans les deux cas, lorsque le téléphone est recyclé, le fournisseur mémorise à nouveau dans la mémoire RAM une valeur représentant un nombre prédéterminé d'unités de communication en se servant du connecteur externe 34 (voir figure 2) . A noter que cette valeur pourrait être entrée par radio ou par un tout autre moyen sans contact.
Le téléphone portable selon l'invention peut être réalisé à l'aide de deux demi-coques en matière plastique qui sont fixées, par collage ou tout autre moyen, lors de la fabrication. La coque, réalisée de quelque façon que ce soit, ne doit pas être ouverte. Pour empêcher qu'elle soit ouverte, par exemple dans le but d'insérer une autre carte SIM, un mode de réalisation particulier illustré sur les figures 5A et 5B peut être utilisé. Dans ce mode de réalisation, la carte SIM 22 est solidaire d'une partie de la coque, par exemple la demi-coque supérieure 60 grâce à un élément de solidarisation 62. En l'absence d'une tentative d'ouverture de la coque, la carte SIM 22 est connectée à la carte électronique 64 par des plots de connexion tels que le plot 66. S'il y a tentative d'ouverture de la coque, les plots de connexion de la carte SIM se séparent de la carte électronique comme illustré sur la figure 5B et le téléphone n'est plus opérationnel.
Le téléphone portable décrit dans la description qui précède présente les avantages d'un téléphone jetable puisqu'il n'est utilisable que pour un nombre prédéterminé d'unités de communication ou pour une période de temps déterminée. Mais de manière à réduire son coût de façon importante (ce coût pourrait atteindre 10% des téléphones portables actuels) , il est recyclable et autorise donc son utilisation par de multiples utilisateurs successifs qui ont à verser une caution récupérable en plus du prix de la location. Un tel téléphone portable peut être commercialisé dans des pays où le seul besoin des utilisateurs est de pouvoir communiquer téléphoniquement, tels que des pays en voie de développement.

Claims

REVENDICATIONS
1. Téléphone portable sans fil adapté pour envoyer et recevoir des communications téléphoniques à travers un réseau cellulaire du type GSM comprenant une carte SIM (22) associée à un numéro de carte SIM (IMSI) et une carte électronique (64) comportant une mémoire RAM (26) dans laquelle est mémorisée préalablement une valeur représentant un nombre prédéterminé d'unités téléphoniques et qui est décrémentée à chaque appel téléphonique à partir dudit téléphone, celui-ci étant bloqué lorsque ladite valeur décrémentée atteint zéro; ledit téléphone étant caractérisé en ce qu'une valeur cryptée, résultant du cryptage par une clé de cryptage, d'un numéro unique obtenu par la combinaison du numéro associé à ladite carte SIM et du numéro de téléphone IMEI est mémorisé dans ladite mémoire RAM lors de l'initialisation dudit téléphone, ladite carte électronique comprenant un moyen de décryptage (46) pour décrypter ladite valeur cryptée à chaque démarrage dudit téléphone, l'utilisation de ce dernier n'étant possible que si la valeur résultant du décryptage est égale audit numéro unique.
2. Téléphone portable selon la revendication 1, dans lequel ledit numéro unique est obtenu par concaténation dudit numéro (IMSI) associé à la carte SIM (22) et dudit numéro du téléphone portable (IMEI) ,
3.Téléphone portable selon la revendication 1 ou 2, dans lequel ledit moyen de décryptage (46) utilise un algorithme de décryptage mémorisé dans une mémoire ROM (28) . -1©
4. Téléphone portable selon la revendication 3, dans lequel l'alimentation est assurée au moyen de piles interchangeables.
5. Téléphone portable selon l'une des revendications précédentes, dans lequel la face avant (10) ne comporte qu'un clavier permettant d'émettre ou de recevoir des communications téléphoniques.
6. Téléphone portable selon la revendication 5, dans lequel ledit clavier comporte une touche (12) de mise en route du téléphone.
7. Téléphone portable selon l'une des revendications 1 à 6, dans lequel la coque est composée de deux demi-coques, ladite carte SIM (22) étant solidaire d'une des demi-coques de telle sorte que, en cas de tentative d'ouverture du téléphone, la carte SIM est déconnectée de ladite carte électronique (64) .
8. Téléphone portable selon l'une des revendications précédentes, comprenant un connecteur externe utilisé pour entrer dans ladite mémoire RAM (26) ladite valeur représentant un nombre prédéterminé d'unités téléphoniques.
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