Brevet FR2845221A1 — publié le 20040402

Domaine de l'invention La présente invention concerne un procédé de transmission de données entre des composants de l'électronique de bord de systèmes mobiles. L'invention concerne également un programme d'ordinateur ainsi qu'un produit en forme de programme d'ordinateur avec des moyens de codage par programme pour la réalisation du procédé selon l'invention. Etat de la technique Dans de nombreux domaines de l'électronique de bord ou 10 électronique embarquée de systèmes mobiles comme par exemple dans des véhicules automobiles ou des avions, la commande et la régulation électronique se sont développées. A l'occasion de ces opérations, il s'établit un échange numérique de données entre les composants de l'électronique de bord (par exemple par des systèmes de bus) ainsi qu'une transmission 15 analogique de signaux. Alors que les possibilités de manipulation sont très limitées par des mesures de protection appropriées au niveau des appareils de commande participant, les signaux ou les chemins de transmission de données sont en principe très difficiles à protéger de sorte qu'il est relativement simple de manipuler les informations transmises. Il existe un besoin de protéger non seulement les appareils contre un accès non autorisé à partir de l'extérieur mais également la transmission des données échangées avec ces appareils contre les tentatives de manipulation de l'extérieur. Cela est vrai à la fois dans le domaine de l'automobile (par exemple la protection contre l'adaptation de moteur) 25 mais également dans une mesure importante la protection des avions. Dans le domaine de l'automobile, en particulier le chemin de transmission entre les capteurs vers l'appareil de commande, et de l'appareil de commande vers les actionneurs, doit être protégé; or, les données à transmettre se présentent sous forme analogique ou sous forme numérique et à 30 côté d'une transmission de données unidirectionnelle, notamment dans des systèmes de régulation, on a également une transmission bidirectionnelle de données. Avantages de l'invention La présente invention concerne un procédé du type défini 35 ci-dessus, caractérisé en ce que les données à transmettre par le composant émetteur sont cryptées en temps réel et ces données sont décryptées en temps réel par le composant récepteur. Le cryptage des données en temps réel, à échanger entre les composants de l'électronique de bord selon la présente invention, assure un niveau de sécurité très élevé contre les tentatives de manipulation. Un avantage de l'utilisation des techniques de cryptage est de pouvoir choisir 5 des procédés de cryptage différents selon les conditions de sécurité à choisir pour les données à transmettre. De plus, les algorithmes de cryptage peuvent être choisis suivant la vitesse requise du traitement des données pour que le cryptage et le décryptage des données permette d'assurer une vitesse de transmission et de traitement acceptable des données. Le cryp1o tage en temps réel permet un fonctionnement ininterrompu entre le stockage intermédiaire des données à transmettre et les données transmises. L'échange d'informations dans le système électronique du véhicule est protégé grâce au procédé de l'invention. C'est ainsi qu'il est par exemple garanti que la valeur physique saisie par un capteur est ren15 due disponible de manière correcte dans un appareil de commande qui exploite ce signal et la valeur fournie à un actionneur pour la régulation par l'appareil de commande est garantie reçue correctement par celui-ci. Comme le cryptage et le décryptage suivant doivent être accordés l'un en fonction de l'autre, cela garantit que les composants du 20 système électrique ne peuvent être remplacés que par un poste autorisé ou être intégrés de nouveau. Cela complique de manière significative l'utilisation de composants bon marché (contrefaçons). Les données à transmettre son codées avantageusement à l'aide d'une clé par les composants émetteurs et ces données sont déco25 dées à l'aide d'une autre clé par le composant récepteur. Dans ce procédé de cryptage, les deux clés peuvent être identiques (procédé symétrique) ou encore différentes (cryptage asymétrique). Pour le cryptage asymétrique, les données à transmettre sont cryptées avec la clé dite publique du récepteur et ensuite elles sont de nouveau cryptées par le récepteur avec sa 30 clé privée ou secrète. Comme l'émetteur et le récepteur ne disposent pas de la même clé, cette forme de cryptage est à recommander à cause de sa sécurité très poussée en particulier pour la transmission de données concernant la sreté. Un composant d'électronique de bord d'un système mobile 35 selon l'invention tel qu'un capteur, un appareil de commande ou un actionneur, comporte à côté d'une installation pour la transmission de données également une autre installation pour le cryptage et/ou le décryptage des données émises ou reçues en temps réel. Cette installation remplit la requête d'un fonctionnement tournant sans délai pour les composants échangeant des données. Il est avantageux que le cryptage et/ou le décryptage des données se fasse à l'aide d'un programme d'ordinateur avec des moyens 5 de code de programme si le programme d'ordinateur est appliqué par un ordinateur ou une unité de calcul correspondante, en particulier par l'installation dite de cryptage et/ou de décryptage des composants électroniques de bord. Le programme d'ordinateur peut être enregistré de manière définitive dans un composant de mémoire approprié des composants 10 électroniques embarqués ou encore par un support de données mobiles (tel qu'une disquette), un support de données externes (tel que des disques durs) ou aussi par d'autres supports de données par le réseau Internet vers les composants électroniques de bord. Comme supports de données appropriés, on a également les mémoires EEPROM ou les mémoi15 res flash. Dessin La présente invention sera décrite ci-après de manière plus détaillée à l'aide d'un exemple de réalisation représenté dans le dessin annexé. Dans le dessin l'unique figure montre schématiquement deux composants de l'électronique de bord avec chaque fois des installations pour transmettre les données ainsi que des installations pour crypter et/ou décrypter les données selon l'invention. Description d'un mode de réalisation préférentiel Le dessin montre deux composants choisis à titre d'exemple de l'électronique de bord d'un véhicule automobile, à savoir un capteur l et un appareil de commande 2. La ligne d'entrée du capteur l porte la référence 5. Les lignes d'entrée 7 conduisent à l'appareil de commande et les lignes de sortie 8 partent de l'appareil de commande vers d'autres compo30 sants de l'électronique de bord tels que des actionneurs. La transmission des données entre le capteur i et l'appareil de commande 2 se fait en général par une interface 6 (interface analogique, PWM, bus...) . Le capteur 1 comporte une installation 3 de cryptage et l'appareil de commande 2 une installation 4 de décryptage. Le capteur i détermine les valeurs telles que la pression, la température, la vitesse de rotation, la pression d'alimentation, etc... qui correspondent en général à des grandeurs physiques ou en sont déduites. La présentation de ces valeurs de capteur ne se fait plus comme jus- qu'alors sous la forme de signaux électriques de type analogique (par exemple un niveau de tension) ou comme simples messages numériques (état ouvert) comme par exemple des messages de bus pour le bus CAN, mais selon l'invention par un message crypté. Pour cela, l'installation 3 du 5 capteur l effectue un cryptage des données de capteur avant que ces messages ne soient envoyés par l'interface 6 vers l'appareil de commande 2. On peut utiliser des procédés de cryptage comme ceux utilisés dans le domaine de traitement électronique des données pour des structures de calculateurs en réseau (par exemple par le système Internet) telles 10 que le procédé RSA, qui est un procédé de cryptage asymétrique. Le message crypté est fourni par l'interface 6 à l'appareil de commande 2 qui effectue le décryptage du message au cours d'une première étape. Pour cela il est prévu l'installation 4 pour le décryptage. Dans cette opération, l'appareil de commande 2 reconnaît que le message n'est 15 pas faussé et a été transmis par un émetteur autorisé. Pour cela on peut, en plus du cryptage proprement dit du message, utiliser également celuici de manière signée. En cas de contrôle positif du message par l'installation 4 de décryptage d'un appareil de commande 2 on continue de traiter de manière correspondante les données décryptées. Par exemple à 20 l'aide de ces données on commande un actionneur avec l'appareil de commande 2 par une ligne de sortie 8. Si, au contraire, la vérification des données transmises dans l'installation 4 pour le décryptage est négative, l'appareil de commande 2 peut réagir de manière appropriée en sélectionnant par exemple une valeur de remplacement plus sre qui garantit le 25 fonctionnement, et en informer le conducteur du véhicule de manière appropriée. Selon l'invention, il est notamment prévu que l'appareil de commande 2 tel que présenté comporte d'autres installations pour crypter et/ou décrypter des données reçues par des lignes d'entrée 7 ou des don30 nées à transmettre par les lignes de sortie 8. C'est ainsi que par exemple l'appareil de commande 2 peut transmettre, à -la commande de moteur,- un signal de commande crypté par l'une des lignes de sortie 8 à destination d'un actionneur non représenté comme par exemple le volet d'étranglement de l'alimentation et alors l'actionneur est équipé d'une 35 installation en amont pour décrypter les données reçues. REVENDICATIONS ) Procédé de transmission de données entre des composants (1, 2) de l'électronique de bord de systèmes mobiles, caractérisé en ce que s les données à transmettre par le composant émetteur (1) sont cryptées en temps réel et ces données sont décryptées en temps réel par le composant récepteur (2). ) Procédé selon la revendication 1, 10 caractérisé en ce que les données à transmettre sont codées à l'aide d'une clé par le composant (1) émetteur et ces données sont décodées par le composant récepteur (2) à l'aide d'une clé. 30) Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que les données transmises sont authentifiées à l'aide de l'algorithme de cryptage et/ou d'une signature ou d'une détection de composant, par une vérification en temps réel. 20 ) Procédé selon la revendication 3, caractérisé en ce que les données à transmettre ont une signature ou une caractéristique du composant d'électronique embarqué correspondant. 25 ) Procédé selon la revendication 3, caractérisé en ce qu' en cas de contrôle négatif de l'authenticité des données transmises on utilise des données de remplacement appropriées à la place des données 30 transmises et/ou on affiche des informations appropriées. 6 ) Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que lors de la transmission de données concernées par la sécurité, on sélec35 tionne un codage asymétrique. ) Composants électroniques embarqués dans un système mobile tel qu'un capteur (1), un appareil de commande (2) ou un actionneur avec une installation pour transmettre et/ou recevoir des données, caractérisés par une autre installation (3, 4) pour crypter et/ou décrypter les données à transmettre ou reçues en temps réel. ) Composants électroniques de bord selon la revendication 7, caractérisés en ce que l'installation (4) est équipée pour décrypter les données transmises pour la vérification de l'authenticité des données transmises. ) Composants électroniques de bord selon la revendication 7 ou 8, caractérisés en ce que l'installation (3) pour le cryptage des données à transmettre envoie une caractéristique du composant correspondant de l'électronique embarqué avec les données à transmettre. ) Composants électroniques embarqués selon la revendication 8, 20 caractérisés en ce qu' en cas de contrôle négatif par l'installation (4) de décryptage, les composants (1, 2) sont installés pour utiliser des données de remplacement appropriées à la place des données transmises et/ou les afficher par des informations appropriées. ) Programme d'ordinateur avec des moyens de codage par programme pour exécuter un procédé selon l'une des revendications 1 à 6, le programme d'ordinateur étant exécuté par un ordinateur ou une unité de calcul, en particulier dans une installation (3, 4) pour crypter et/ou 30 décrypter des données dans un composant d'électronique de bord selon la revendication 7. ) Produit de programme d'ordinateur avec des moyens de codage par programme pour exécuter un procédé selon l'une des revendications 1 à 6, 35 le programme d'ordinateur étant réalisé sur un ordinateur ou une unité de calcul, en particulier sur une installation (3, 4) de cryptage et/ou de décryptage de données dans un composant électronique de bord selon la revendication 7. ) Véhicule automobile équipé d'un composant d'électronique de bord selon l'une des revendications 7 à 10. 14 ) Avion comportant des composants électroniques de bord selon l'une des revendications 7 à 10.