Vers des transactions de paiement avec contact et sans contact (NFC) plus sécurisées : de nouveaux mécanismes de sécurité et une extension pour les petits commerçants

Towards more secure contact and NFC payment transactions : new security mechanisms and extension for small merchants

• Auteur / Autrice : Nour El Madhoun
• Direction : Guy Pujolle
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Informatique
• Date : Soutenance le 09/07/2018
• Etablissement(s) : Sorbonne université
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Informatique, télécommunications et électronique de Paris
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : LIP6 (1997-....)
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Xavier Aghina, Marcelo Dias De Amorim, Michèle Nogueira Lima, Pascal Urien
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Khaldoun Al Agha, Marc Pasquet

Mots clés

Mots clés contrôlés

Monnaie électronique

Systèmes informatiques -- Mesures de sûreté

Communication en champ proche

Mots clés libres

Acquéreur

Carte bancaire

Sans contact

EMV

Vulnérabilités EMV

NFC

Émetteur

Petit commerçant

Buyer

Bank card

Contactless

EMV

EMV Vulnérabilities

NFC

Issuer

Small merchants

Résumé

EMV est la norme implémentée pour sécuriser une transaction d'achat avec contact ou sans contact (NFC) entre un appareil de paiement d'un client et un PoS. Elle représente un ensemble de messages de sécurité échangés entre les acteurs de la transaction, garantissant plusieurs propriétés de sécurité importantes. En effet, plusieurs chercheurs ont analysé le fonctionnement de la norme EMV afin de vérifier sa fiabilité: ils ont identifié plusieurs vulnérabilités de sécurité qui représentent aujourd'hui des risques majeurs pour notre sécurité au quotidien. Par conséquent, nous sommes intéressés à proposer de nouvelles solutions qui visent à améliorer la fiabilité d’EMV. Dans un premier temps, nous présentons un aperçu du système de sécurité EMV et nous étudions ses vulnérabilités identifiées dans la littérature. En particulier, il existe deux vulnérabilités de sécurité EMV, qui mènent à des risques dangereux menaçant à la fois les clients et les commerçants. Par conséquent, nous sommes intéressés dans la deuxième étape à répondre à ces deux faiblesses. Nous examinons d'abord une sélection des travaux qui ont été conçus pour résoudre ces vulnérabilités. Ensuite, afin d'obtenir de meilleurs résultats par rapport à ces travaux, nous proposons un nouveau système pour le paiement avec contact et NFC qui intègre 4 mécanismes de sécurité innovants. Enfin, dans la troisième étape, nous adaptons notre premier mécanisme de sécurité dans le contexte d'une nouvelle architecture de paiement NFC. Cette architecture est particulièrement destinée aux petits commerçants, leur permettant de profiter de leurs smartphones NFC pour une utilisation directe en tant que des lecteurs NFC.

EMV is the standard implemented to secure the communication, between a client’s payment device and a PoS, during a contact or NFC purchase transaction. It represents a set of security messages, exchanged between the transaction actors, guaranteeing several important security properties. Indeed, researchers in various studies, have analyzed the operation of this standard in order to verify its reliability: unfortunately, they have identified several security vulnerabilities that, today, represent major risks for our day to day safety. Consequently, in this thesis, we are interested in proposing new solutions that improve the reliability of this standard. In the first stage, we introduce an overview of the EMV security payment system and we survey its vulnerabilities identified in literature. In particular, there are two EMV security vulnerabilities that lead to dangerous risks threatening both clients and merchants: (1) the confidentiality of banking data is not guaranteed, (2) the authentication of the PoS is not ensured to the client’s device. Therefore, our interests move in the second stage to address these two weaknesses. We first review a selection of the related works that have been implemented to solve these vulnerabilities, and then, in order to obtain better results than the related works, we propose a new secure contact and NFC payment system that includes four innovative security mechanisms. Finally, in the third stage, we adapt our first security mechanism in the context of a new NFC payment architecture. This architecture is especially destined for small merchants, allowing them to take advantage of their NFC smartphones for use directly as NFC readers.