De nouvelles solutions pour éviter les manipulations frauduleuses des systèmes GPS des véhicules
Publié par Redbran le 05/02/2019 à 14:00
Source: © Union européenne, [2019] / CORDIS

Galileo © CNES
Les voitures du futur seront plus sures, plus intelligentes et disposeront de plusieurs fonctionnalités hautement technologiques offrant des solutions aux problèmes pratiques en matière de conduite. Au-delà de leurs avantages évidents, de l'autonomie et de la connectivité croissantes des véhicules découlent également de plus grands risques en termes d'activités malveillantes potentielles.

La cybersécurité et les attaques radio illustrent cette inquiétude croissante dans le secteur automobile (Une automobile, ou voiture, est un véhicule terrestre se propulsant lui-même à l'aide d'un moteur. Ce véhicule est conçu pour le transport terrestre de personnes ou de marchandises, elle est équipée en conséquence....). Avec l'avènement des véhicules automatisés, les technologies de géolocalisation (La géolocalisation est un procédé permettant de positionner un objet (une personne, une information, ...) sur un plan ou une carte à l'aide de ses coordonnées géographiques.) font de plus en plus souvent l'objet (De manière générale, le mot objet (du latin objectum, 1361) désigne une entité définie dans un espace à trois dimensions, qui a une fonction précise, et qui peut être désigné par une...) de tentatives de brouillage (jamming) et d'usurpation (spoofing) en lien avec la localisation des véhicules. Ces menaces déjà généralisées bien que naissantes peuvent potentiellement être à l'origine de pertes ou de faux positionnement (On peut définir le positionnement comme un choix stratégique qui cherche à donner à une offre (produit, marque ou enseigne) une position crédible, différente et attractive au sein d’un marché...), impactant fortement les services fournis.

Un besoin de résilience

Avec la disponibilité (La disponibilité d'un équipement ou d'un système est une mesure de performance qu'on obtient en divisant la durée durant laquelle ledit équipement ou système...) et l'usage (L’usage est l'action de se servir de quelque chose.) croissants de dispositifs de brouillage radio à bas coût il devient relativement simple de troubler les signaux émis par le système mondial de navigation (La navigation est la science et l'ensemble des techniques qui permettent de :) par satellite (Satellite peut faire référence à :) (GNSS). Le brouillage satellite (Satellite peut faire référence à :) ou la distorsion délibérée d'un signal ( Termes généraux Un signal est un message simplifié et généralement codé. Il existe sous forme d'objets ayant des formes particulières. Les signaux lumineux sont...) GNSS pour fausser les données (Dans les technologies de l'information (TI), une donnée est une description élémentaire, souvent codée, d'une chose, d'une transaction d'affaire, d'un...) de positionnement est une menace toute aussi sérieuse qui rend les technologies de navigation vulnérables à des interruptions de service.

Disposer d'un positionnement d'une navigation et d'une synchronisation (PNS) résilients des récepteurs GNSS est indispensable pour diminuer la vulnérabilité (En gestion des risques, la vulnérabilité d'une organisation ou d'une zone géographique est le point faible de cette organisation pouvant être défini par :) aux menaces dont l'a mise en œuvre nécessite peu de moyens. "En recourant aux toutes dernières technologies de radio logicielle (SDR) il est simple et faisable d'un point (Graphie) de vue (La vue est le sens qui permet d'observer et d'analyser l'environnement par la réception et l'interprétation des rayonnements lumineux.) économique de contrefaire les signaux GNSS en temps (Le temps est un concept développé par l'être humain pour appréhender le changement dans le monde.) réel" explique Marie-Laure Mathieu responsable du projet (Un projet est un engagement irréversible de résultat incertain, non reproductible a priori à l’identique, nécessitant le concours et l’intégration d’une grande diversité de...) FOSTER (Norman Foster, Baron Foster of Thames Bank, OM (1er juin 1935, Manchester) est un architecte britannique. Émule de Buckminster Fuller, Foster est l'un des principaux représentants de...) ITS financé par l'UE. Son principal objectif était de fournir des solutions GNSS sécurisées et résilientes vis-à-vis des attaques des signaux GNSS ainsi que des attaques physiques et logiques du module lui-même.

Des boucliers de sécurité multiples

FOSTER ITS a mis au point une nouvelle génération de récepteurs GNSS conçus pour améliorer la résilience et la confiance dans les données PNS calculées par les systèmes de navigation par satellites. Le nouveau module mis au point est en mesure de détecter des tentatives d'interférences intentionnelles comme le spoofing et le jamming. "FOSTER est la première solution GNSS qui intègre des dispositifs de sécurité du matériel spécialisés pour les systèmes de transport (Le transport est le fait de porter quelque chose, ou quelqu'un, d'un lieu à un autre, le plus souvent en utilisant des véhicules et des voies de...) intelligents", souligne Marie-Laure Mathieu.

Ce module intègre un ensemble (En théorie des ensembles, un ensemble désigne intuitivement une collection d’objets (les éléments de l'ensemble), « une multitude qui peut être comprise comme un tout », comme...) de puces (chipset) GNSS multi-constellations (le TESEO III de STMicroelectronics avec une consommation électrique réduite), un microcontrôleur (Un microcontrôleur est un circuit intégré rassemblant dans un même boitier un microprocesseur, plusieurs types de mémoires et des périphériques de...) sécurisé (MCU) et plusieurs capteurs de mouvement dans un seul boîtier. Un ensemble d'interfaces de type bus CAN (controller area network) permet la communication (La communication concerne aussi bien l'homme (communication intra-psychique, interpersonnelle, groupale...) que l'animal (communication intra- ou inter- espèces) ou la machine...) entre les MCU et les dispositifs. Une résilience renforcée vis-à-vis du spoofing GNSS est garantie par un ensemble de contremesures. Des schémas de chiffrement (En cryptographie, le chiffrement (parfois appelé à tort cryptage) est le procédé grâce auquel on peut rendre la compréhension d'un document impossible à toute personne qui n'a pas la clé de (dé)chiffrement.) et de signature numérique (Une information numérique (en anglais « digital ») est une information ayant été quantifiée et échantillonnée, par opposition à une information dite...) vérifient également l'authenticité et l'intégrité des informations fournies.

Dans le cas où les signaux satellites sont identifiés comme n'étant pas fiables, le module récepteur GNSS utilise des algorithmes de navigation à l'estime (dead-reckoning) pour calculer la position précise à partir de plusieurs capteurs comme des accéléromètres et des gyroscopes à 6 axes. L'intégration de ces capteurs inertiels externes forme une barrière contre les attaques intentionnelles et accroit la résilience du système de navigation. Le module offre une solution sécurisée pour les applications PNS critiques dans les systèmes de transport intelligents comme la taxation des usagers de la route (Le mot « route » dérive du latin (via) rupta, littéralement « voie brisée », c'est-à-dire creusée dans la roche, pour ouvrir le chemin.), le stationnement (Le stationnement tout comme l’arrêt d’un véhicule consiste en une immobilisation de ce dernier.) intelligent, le paiement à la conduite (pay-as-you-drive) et le suivi des flottes de véhicules. Et cela est particulièrement important pour les nouveaux tachygraphes intelligents qui utiliseront le GNSS comme capteur (Un capteur est un dispositif qui transforme l'état d'une grandeur physique observée en une grandeur utilisable, exemple : une tension électrique, une hauteur de mercure, une intensité, la déviation d'une...) de mouvement secondaire, conformément aux exigences de la nouvelle réglementation de l'UE. Les pré-tests et les essais de réception ont contribué à garantir la conformité du module à la directive sur la compatibilité électromagnétique (Les bruits électromagnétiques et radioélectriques sont le résultat de tous les courants électriques induisant une multitude de champs et signaux...), CEM, à la directive sur la mise sur le marché des équipements radioélectriques, RED, et à la réglementation des Nations unies sur les systèmes d'appel d'urgence en cas d'accident, AECS.

La solution FOSTER ITS est également adaptée à d'autres applications. Notamment le georepérage sécurisé pour éviter l'utilisation négligente des drones ou le survol d'infrastructures critiques comme les réseaux de télécommunication ou informatiques ou les équipements de production d'électricité (L’électricité est un phénomène physique dû aux différentes charges électriques de la matière, se manifestant par une énergie. L'électricité désigne également la branche de la physique qui étudie...) qui dépendent des capteurs temporels GNSS pour synchroniser leurs réseaux et surveiller les sites.

Pour plus d'information voir:
Projet FOSTER ITS
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