Projet ANR-10-JCJC-0305 – SAFERFID : Amélioration de la sûreté de fonctionnement des Systèmes RFID
Programme : JCJC : Sciences de l'information, de la matière et de l'ingénierie : Matériels et logiciels pour les systèmes, les calculateurs, les communications (JCJC SIMI 3)
Année de financement : 2010
Coordinateur du projet : Monsieur Vincent BEROULLE (INSTITUT POLYTECHNIQUE DE GRENOBLE)
Partenaires : Laboratoire de Conception et d'Intégration des Systèmes
Montant : 225680.0 euros
Date de début : 2010
Durée : 42 mois
Résumé : SafeRFID : améliroation de la sûreté de fonctionnement des systèmes RFIDLe projet SAFERFID concerne l’amélioration de la sûreté de fonctionnement des systèmes RFID. Il est porté par le LCIS, Laboratoire de Conception et de Test des Systèmes.Le LCIS est un Laboratoire multidisciplinaire de l’Institut Polytechnique de Grenoble ; il est situé à Valence.
Enjeux et objectifs de la sûreté des Systèmes RFIDL’accent est mis sur le test et le diagnostic en ligne des systèmes RFID. Le « test en ligne » des systèmes RFID a été peu étudié à l’inverse des problématiques de sécurité qui s’intéressent elles essentiellement à l’intégrité et à la confidentialité des données. Les deux problématiques, sûreté et sécurité, sont en fait intimement liées car des erreurs de fonctionnements peuvent ouvrir des failles de sécurité.Les objectifs du projet sont : (1) le développement d’un middleware permettant de détecter les « défaillances » durant l’utilisation de ces systèmes et (2) la proposition d’architectures numériques de tags robustes aux défaillances ou attaques. Ces défaillances peuvent être d’origine matérielle (vieillissement, SEU, MBE), environnementale (perturbations électro-magnétique), ou logicielle (bugs).
Méthodes pour l'amélioration de la sûreté des Systèmes RFIDCe projet, prévu pour une durée de 42 mois a débuté en octobre 2010, et est structuré en 4 lots complémentaires succinctement présentés dans la suite.Lot 1 : Modélisation d’un système RFIDDans ce premier lot, des modèles de systèmes RFID correspondant à différentes technologies (HF, UHF) sont développés. Ces modèles permettent de co-simuler les parties matérielles et logicielles. Ils permettent par exemple d’optimiser la configuration des lecteurs et du middleware.Lot 2 : Modélisation des mécanismes de défaillance d’un système RFIDUn simulateur de fautes et des modèles de fautes permettent d’évaluer la robustesse des systèmes RFID en présence de défauts ou d’attaques. Les solutions de test proposées dans la suite sont évaluées à l’aide de ce simulateur.Lot 3 : Méthodes de test et de diagnostic intégrées aux intergiciels (middleware) Plusieurs méthodes de tests (visant les fautes matérielles et logicielles) sont proposées.Un prototype de middleware intégrant des services de test et de diagnostic est développé.Lot 4 : Amélioration de la tolérance aux fautes des systèmes RFIDDes méthodes de durcissement du middleware et des tags sont proposés afin d’accroitre la robustesse globale des systèmes RFID.Nous développons : des prototypes de tags (architecture numérique) et de middleware démontrant l’intérêt de ces nouvelles technologies
Résumé de la soumission : Le projet SAFERFID concerne l’amélioration de la sûreté de fonctionnement des systèmes RFID. Il est porté par le LCIS.Le LCIS est un Laboratoire multidisciplinaire de l’Institut Polytechnique de Grenoble ; il situé à Valence. Il est constitué de quatre groupes thématiques dont le groupe CTSYS (Conception et Test de SYStèmes embarqués). Ce groupe, auquel sont associés les participants du projet SAFERFID, travaille sur la thématique de la sûreté de fonctionnement des systèmes embarqués.Ce projet est mené en collaboration avec le RFTLAB, plateforme de Grenoble INP – ESISAR, reconnue pour ces travaux de normalisation et de certification dans le domaine de la RFID. Le RFTLab apportera ainsi une expertise sur les technologies RFID.Au niveau national, la thématique du projet s’inscrit dans deux pôles de compétitivité situés dans le Sud-Est de la France :-	en région Rhône-Alpes,  Minalogic .-	en région PACA,  « Solutions Communicantes Sécurisées »Au niveau académique, la problématique « sûreté des systèmes RFID » a été peu étudiée au profit de techniques de test de production spécifiques aux tags et surtout des problématiques de sécurité qui s’intéressent essentiellement à l’intégrité et la confidentialité des données.Dans notre projet, l’accent est mis sur le test et le diagnostic en ligne des systèmes RFID. Ainsi, l’objectif du travail qui sera développé est de définir des moyens pour détecter des « défaillances » de composants qui peuvent survenir durant l’utilisation de ces systèmes et améliorer leur fonctionnement. Ces défaillances peuvent être d’origine matérielle (vieillissement), environnementale (perturbation électromagnétique), et logicielle (dysfonctionnement).Ce projet se situe sur un axe de recherche novateur, cohérent avec les orientations de recherche locales et nationales. Il concerne un domaine, les systèmes RFID, dans lequel l’ESISAR et le LCIS sont reconnus pour leurs travaux antérieurs (principalement sur la normalisation et la conception d’antennes). Enfin, il tire profit de la multidisciplinarité de l’équipe constitué par 3 jeunes membres du groupe CTSYS et de sa volonté de se fédérer autour d’une problématique commune.Le projet, prévu pour une durée de 42 mois, est structuré en 4 lots complémentaires (en plus du lot 0 de coordination globale) succinctement présentés dans la suite.Lot 1 : Modélisation d’un système RFIDDans ce premier lot, des modèles de systèmes RFID correspondant à différentes technologies seront développés. Ces modèles permettront de co-simuler les parties matérielles et logicielles et aideront donc les concepteurs à concevoir les briques élémentaires de ce type de système.Lot 2 : Modélisation des mécanismes de défaillance d’un système RFIDLe résultat attendu est un simulateur de fautes et des modèles de fautes permettant d’évaluer la robustesse des différentes technologies RFID et les solutions de test proposées dans la suite. Lot 3 : Méthodes de test et de diagnostic intégrées aux intergiciels et aux composants RFIDLe résultat attendu est une proposition de plusieurs techniques ou méthodes de production de tests pour chaque faute (matérielle et logicielle) du modèle proposé dans la première partie du projet.Le résultat attendu est une spécification (et un prototype) du service de diagnostic intégrant les moyens de test en ligne définis précédemment.Lot 4 : Amélioration de la tolérance aux fautes des systèmes RFIDLe résultat attendu est la proposition de méthodes de durcissement logicielle et matérielle afin d’accroitre la robustesse globale des systèmes RFID. Nous développerons (conjointement avec le RFTLab) un prototype tag-lecteur-middleware démontrant l’intérêt de la nouvelle technologie proposée.Ce projet est important pour notre équipe constituée de 3 jeunes chercheurs (dont deux au sens de l’ANR JC) car il nous permettra de nous intégrer dans l’environnement local très fortement ancré dans la traçabilité.
Résultats : - Modèles exécutables de systèmes RFID pour l'optimisation du lecteur et du middleware RFID
- Simulateur de fautes (SERFID) permettant d’évaluer la robustesse des systèmes RFID
- Nouvelles méthodes de tests en ligne
- Nouvelles architectures de tags et de middleware robustes aux attaques et aux perturbations
Perspectives : Développement d'un middleware et d'un tag intégrant les nouvelles architectures proposées (méthode de test, et contremesure contre les attaques)
Publications et brevets : G. Fritz, V. Beroulle, O. Aktouf, M. D. Nguyen, D. Hély, “RFID System On-line Testing Based on the Evaluation of the Tags Read-Error-Rate”, Journal of Electronic Testing: Volume 27, Issue 3 (2011), Page 267-276, (DOI: 10.1007/s10836-010-5191-6).
Gilles Fritz, Vincent Beroulle, Oum-El-Kheir Aktouf, David Hély
“Evaluation of a new RFID system performance monitoring approach”
Design, Automation & Test in Europe, (DATE 2012), interactive presentation, Dresden, Gremany, 12-16 march 2012
Gilles Fritz, Boutheina Maaloul, Vincent Beroulle, Oum-El-Kheir Aktouf, David Hély
“Read rate profile monitoring for defect detection in RFID Systems”
IEEE International Conference on RFID-Technologies and Applications (RFID-TA 2011), , pp. 89-94, Sitges, Barcelona, Spain, on September 15-16, 2011
IEEE catalog number: CFP11RFT-CDR ; ISBN: 978-1-4577-0026-2
Minh-Duc Nguyen, Gilles Fritz, Oum-El-Kheir Aktouf, Vincent Beroulle, David Hély,
“Towards middleware-based fault tolerance in RFID systems”,
Proc. Of the 13th European Workshop on Dependable Computing, EWDC 2011, pp 49-52, Pisa, Italy, 11-12 May 2011
G. Fritz, V. Beroulle, M.D Nguyen, O. Aktouf, I. Parissis,
“Read-Error-Rate evaluation for RFID system on-line testing”
PROCEEDINGS OF THE 2010 IEEE 16th International Mixed-Signals, Sensors and Systems Test Workshop (IMS3TW); Montpellier – La Grande Motte, France, June 7-9, 2010; IEEE Catalog Number: CFP10MST-USB ISBN: 978-1-4244-7791-3
« An extended LLRP model for RFID system test and diagnosis », R. Kheddam, O. Aktouf, I. Parissis, 8th Workshop on Advances in Model-Based Testing, Co-located with IEEE International Conference on Software Testing, Verification and Validation (ICST), Québec, 17 avril 2012.