Brevet FR2856641A1 — publié le 20041231

PROCEDE DE SECURISATION D'UNE COMMUNICATION POUR UN SYSTEMEMAINS-LIBRES D'ACCES ET DE DEMARRAGE POUR VEHICULE AUTOMOBILE, ET IDENTIFIANT PORTATIF La présente invention concerne un procédé de sécurisation d'une communication pour un système mains-libres permettant l'accès à un véhicule automobile et le démarrage de ce véhicule, ainsi qu'un identifiant portatif d'un système mains-libres associé. Dans un système d'accès dit "mains-libres" à un véhicule automobile, il est connu d'établir un échange à distance de données entre un dispositif de reconnaissance installé dans le véhicule automobile et un identifiant, ou badge, destiné à être porté par un utilisateur, l'accès n'étant autorisé que lorsque le dispositif de reconnaissance a authentifié l'identifiant. L'opération d'authentification, consistant par exemple en l'échange d'un signal d'interrogation émis par le dispositif de reconnaissance, suivi d'un signal de réponse émis par lidentifiant, est généralement initiée suite à une détection de présence de l'utilisateur (appui sur un bouton de commande situé sur la portière, ou sur une poignée, ou alors détection de l'approche d'un utilisateur par un capteur). Toutefois, un tel système d'accès court le risque d'être piraté par un ensemble d'émission-réception intercalé dans la communication sans fil entre le dispositif de reconnaissance et l'identifiant, cet ensemble d'émission/réception servant, en fait, uniquement de répéteur. Par exemple, deux malfaiteurs pourraient obtenir l'accès à l'espace clos de la manière suivante : Un premier malfaiteur, équipé d'un système d'émission/réception caché par exemple dans une sacoche, s'approche du véhicule fermé que vient de quitter un utilisateur autorisé, tandis qu'un second malfaiteur, équipé d'un système d'émission-réception semblable à celui du premier malfaiteur, suit l'utilisateur autorisé portant l'identifiant. Lorsque l'utilisateur autorisé est suffisamment éloigné, le premier malfaiteur déclenche une opération d'authentification. Des signaux d'interrogation émis par le dispositif de reconnaissance sont relayés par le système d'émission-réception du premier malfaiteur vers le système du second malfaiteur, qui répète les signaux du dispositif de reconnaissance vers l'identifiant.Ce dernier va alors répondre par le code autorisé, qui est retransmis par le système répéteur jusqu'au dispositif de reconnaissance. Tout se passe pour le dispositif de reconnaissance comme s'il avait reçu une réponse valable, alors que l'identifiant est en fait loin du véhicule. Le dispositif de reconnaissance va par suite autoriser le déverrouillage des serrures et donner accès au malfaiteur. Lorsque le système mains-libres est utilisé également pour autoriser le démarrage du véhicule, une seconde authentification est généralement effectuée par un nouveau dialogue entre le système d'identification et l'identifiant, ce dialogue étant initié par exemple lors de l'appui sur un bouton de démarrage à l'intérieur de l'habitacle, et/ou par l'insertion de l'identifiant dans un lecteur. Généralement, les contraintes de sécurité sont plus élevées en ce qui concerne le démarrage du véhicule, de sorte que les signaux échangés présentent en général plus de robustesse (par chiffrement notamment) que les signaux échangés lors de la tentative d'accès.Néanmoins, cette sécurisation par chiffrement n'est d'aucune utilité contre le piratage par relais interposés, et une autorisation frauduleuse de démarrage peut très bien être obtenue sans même une trace d'effraction alors que le véritable utilisateur autorisé muni de son identifiant s'est éloigné de son véhicule. Pour pallier ce problème de piratage par relais interposés, de nombreuses solutions ont déjà été proposées. La plupart des solutions cherchent à mettre en évidence une durée de dialogue anormalement longue entre l'instant où le dispositif d'identification émet un signal d'interrogation, et l'instant où il reçoit un signal de réponse émis par l'identifiant, les relais introduisant nécessairement un retard dans la transmission. La présente invention a pour but de présenter une nouvelle solution visant à réduire au maximum le risque de vol de voiture par relais pour tout système mainslibres permettant à la fois l'accès et le démarrage d'un véhicule automobile. La présente invention part du constat que, pour éviter un vol du véhicule automobile, il est inutile de renforcer la sécurité au niveau de l'accès seul à ce véhicule. En effet, quelque soit le degré de sophistication donné, un malfaiteur peut toujours pénétrer dans un véhicule, fusse en dégradant les accès (portes, vitres...). En revanche, il est essentiel de renforcer le contrôle au démarrage, et c'est ce que se propose de faire la présente invention. Plus précisément, la présente invention a pour objet un procédé de sécurisation d'une communication pour un système mains-libres équipant un véhicule automobile, du type comportant un dispositif d'identification au niveau du véhicule et un identifiant portatif destiné à être porté par un utilisateur autorisé, le procédé de sécurisation étant du type comportant : - Une première phase d'authentification pour l'accès au véhicule automobile lors de laquelle le dispositif d'identification émet un premier signal d'interrogation, et l'identifiant, sur réception du premier signal d'interrogation, émet un premier signal de réponse en vue d'une authentification pour autorisation d'accès au véhicule ;- Une deuxième phase d'authentification pour le démarrage du véhicule automobile lors de laquelle le dispositif d'identification émet un deuxième signal d'interrogation, et l'identifiant, sur réception du deuxième signal d'interrogation, émet un deuxième signal de réponse en vue d'une authentification pour autorisation de démarrage de véhicule ; le procédé étant caractérisé en ce qu'il consiste à évaluer une donnée représentative de la distance parcourue par l'identifiant et/ou du changement d'orientation de l'identifiant entre un premier instant To de référence appartenant à la première phase d'authentification et un deuxième instant final Ti appartenant à la deuxième phase d'authentification, et autoriser ou non le démarrage du véhicule selon que la donnée évaluée se situe dans un intervalle de valeurs prédéfinies. De manière préférentielle, la donnée est évaluée à partir d'une pluralité de mesures successives faites par un détecteur inertiel (accéléromètre pour la distance et gyroscope pour l'orientation) situé au niveau de l'identifiant portatif. L'invention a également pour objet un identifiant portatif d'un système mainslibres pour la mise en u̇vre du procédé, caractérisé en ce qu'il comporte au moins un détecteur inertiel délivrant une pluralité de mesures entre l'instant de référence To et l'instant final T1, lesdites mesures étant utilisées pour l'évaluation de ladite donnée. L'invention sera mieux comprise au vu de la description suivante d'un exemple préférentiel mais non limitatif, faite en référence aux figures annexées dans lesquelles : - les figures 1 et 2 illustrent schématiquement les composantes d'un système mains-libres de véhicule automobile respectivement lors d'une phase d'authentification pour l'accès au véhicule et lors d'une phase d'authentification pour le démarrage ; - les figures 3a à 3d illustrent temporellement le fonctionnement d'un système conforme à la présente invention ; - la figure 4 illustre sous forme de synoptique simplifié un identifiant portatif permettant la mise en u̇vre du procédé selon l'invention dans son mode d'implémentation préférentiel. Sur les figures 1 et 2, on a représenté schématiquement un véhicule automobile V équipé d'un système de sécurisation mains-libres de l'accès et du démarrage du véhicule, comprenant un équipement 1 monté à bord du véhicule V et adapté pour l'échange de signaux électromagnétiques avec un dispositif portatif 2 dans au moins une zone Z prédéfinie. Plus précisément, le dispositif portatif 2 est un identifiant et l'équipement 1 à bord du véhicule est un dispositif d'identification chargé d'authentifier l'identifiant préalablement à une quelconque autorisation. L'authentification consiste en ce que l'identifiant 2 génère, sur réception d'un signal d'interrogation émis par l'équipement 1, au moins un signal de réponse contenant un code d'identification. La communication entre le dispositif d'identification 1 et l'identifiant 2 s'effectue soit à basses fréquences, typiquement à 125 KHz, soit en radiofréquences (de l'ordre de 433 MHz par exemple), soit par une combinaison basses fréquences/radiofréquences (généralement en basse fréquence pour la liaison dite ascendante, à savoir du véhicule vers l'identifiant, et en radiofréquences pour la liaison dite descendante). Dans le cas plus spécifique de la figure 1, on a représenté schématiquement une situation d'accès au véhicule V, dans laquelle un utilisateur porteur de l'identifiant 2 se trouve à l'extérieur du véhicule. La phase d'authentification pour l'accès est initiée par exemple au moment où l'utilisateur saisit la poignée de l'ouvrant 3 du véhicule V, celleci étant munie d'un capteur d'approche ou d'un bouton de commande. Ce moment constitue un premier instant To dit de référence (voir figure 3a), lors duquel le dispositif d'identification 1 situé à bord du véhicule va émettre dans la zone Z un premier signal d'interrogation S10 par voie hertzienne (voir figure 3b). Sur réception de ce signal d'interrogation, l'identifiant portatif va retourner, de façon classique, un signal de réponse S20 (voir figure 3d).Ce signal de réponse comprend un code d'identification que le dispositif d'identification va pouvoir comparer avec les données qu'il a en mémoire. En cas de coïncidence entre le code d'identification et les données mémorisées, un ordre de décondamnation de l'ouvrant 3 (voire de l'ensemble des ouvrants) est donné au niveau du véhicule, de sorte que l'utilisateur peut entrer dans son véhicule (voir figure 3d). Lorsque l'utilisateur est dans son véhicule, comme illustré sur la figure 2, une seconde phase d'authentification va être nécessaire pour permettre le démarrage. Cette seconde phase d'authentification est initiée par exemple au moment où l'utilisateur appuie sur ou tourne un bouton de démarrage dédié non représenté. Ce moment constitue un deuxième instant T1 dit final (voir figure 3a), lors duquel le dispositif d'identification 1 situé à bord du véhicule va émettre dans la zone Z (ou dans une zone différente restreinte à l'intérieur de l'habitacle) un deuxième signal d'interrogation S11 par voie hertzienne (voir figure 3b). Sur réception de ce signal d'interrogation, l'identifiant portatif va retourner également un signal de réponse S21 (voir figure 3d).Ce signal de réponse comprend un code d'identification, généralement chiffré, que le dispositif d'identification va pouvoir comparer avec les données qu'il a en mémoire. Selon le mode de réalisation préférentiel de l'invention, entre l'instant de référence To et l'instant final T1, plusieurs mesures successives d'accélération relative de l'identifiant ou d'orientation relative de l'identifiant sont faites au niveau de l'identifiant et intégrées de manière à évaluer une donnée représentative soit de la distance parcourue par l'identifiant, soit du changement d'orientation subi par cet identifiant entre les instants To et T1 . La donnée évaluée (distance ou changement d'orientation) est alors transmise par l'intermédiaire d'un signal hertzien (signal S22 sur figure 3d).Le dispositif d'identification, sur réception de cette donnée, ne va autoriser le démarrage que si les deux conditions suivantes sont réunies : - le code d'identification contenu dans le signal S21 a été authentifié ; - la donnée évaluée (distance ou changement d'orientation) contenue dans le signal S22 se situe dans un intervalle de valeurs prédéfinie. On sait notamment que si la donnée évaluée, lorsqu'elle est représentative de la distance, est nulle, on est très certainement dans le cas d'une tentative de vol par relais, le véritable identifiant étant éloigné du véhicule et statique (par exemple posé sur une table, dans un sac, ...). Au contraire, une tentative d'accès puis de démarrage par le porteur d'un identifiant autorisé se traduira nécessairement par l'évaluation d'une distance non nulle, puisque l'utilisateur s'est nécessairement déplacé avec son identifiant entre le moment où il était situé à l'extérieur du véhicule près de l'ouvrant 3 (cas de la figure 1), et le moment où il s'est assis pour démarrer le véhicule.Si enfin la donnée évaluée, lorsqu'elle est représentative de la distance, est supérieure à une distance limite (dépendant du véhicule), on est très certainement également dans une situation d'une tentative de vol par relais, le véritable identifiant s'éloignant avec son détenteur. Le raisonnement est du même type lorsque l'on s'intéresse au changement d'orientation de l'identifiant entre les deux instants To et T1. En effet, il est quasiment impossible que l'identifiant n'ait pas du tout changé d'orientation entre le moment To où l'utilisateur est situé à l'extérieur du véhicule près de l'ouvrant 3 (cas de la figure 1), et le moment T1 où il s'assoit pour démarrer le véhicule. En conséquence, si le changement d'orientation évalué s'avère être nul, on est très certainement dans le cas d'une tentative de vol par relais, le véritable identifiant étant éloigné du véhicule et statique (par exemple posé sur une table, dans un sac, ...). On a représenté sur la figure 4 un synoptique simplifié d'un identifiant permettant de mettre en u̇vre le procédé de sécurisation selon le mode de réalisation préférentiel de l'invention. Dans l'exemple illustré, l'identifiant portatif 2 comporte classiquement une antenne d'émission/réception 21 associée à un émetteur/récepteur 22 pour permettre d'une part, la réception de signaux hertziens du type des signaux d'interrogation émis par le dispositif d'identification 1 situé à bord du véhicule, et d'autre part à l'élaboration de signaux hertziens à émettre. Bien entendu, on pourrait également utiliser deux antennes distinctes, l'une pour la réception, l'autre pour l'émission.Conformément à l'invention, l'identifiant portatif 2 comporte en outre au moins un détecteur inertiel 24, ce détecteur inertiel étant plus précisément : - soit un accéléromètre lorsqu'on s'intéresse à la distance parcourue. Dans ce cas, l'accéléromètre fournit, entre les instants To et T1 des mesures successives d'accélération relative de l'identifiant, lesquelles permettent d'évaluer, lorsqu'elles sont doublement intégrées dans le temps, une donnée représentative de la distance parcourue par l'identifiant entre ces deux instants ; - soit un gyroscope qui fournit, entre les instants To et T1 des mesures successives d'orientation relative de l'identifiant, ce qui va permettre d'évaluer le changement d'orientation de l'identifiant entre ces deux instants. Dans un mode de réalisation préférentiel, raccéléromètre présente trois axes sensibles et orthogonaux, de façon à ce que la donnée évaluée soit la plus représentative possible de la distance réellement parcourue par fidentifiant. On peut avoir cependant des résultats tout à fait satisfaisants, et à moindres coûts en utilisant un accéléromètre à deux axes orthogonaux situés dans le plan de lidentifiant. La donnée évaluée est alors la composante de la distance parcourue dans le plan de l'identifiant. Le détecteur inertiel 24 est piloté par un microprocesseur 23, de même que l'émetteur/récepteur 22. Le procédé de sécurisation qui vient d'être décrit dans son mode de réalisation préférentiel présente l'avantage d'être simple et peu coûteux à réaliser, notamment du fait que l'on ne cherche pas à mesurer des positions ou des orientations absolues de l'identifiant, mais seulement des données relatives par rapport à un repère non défini. Différentes variantes à ce qui vient d'être décrit peuvent être réalisées sans sortir du cadre de la présente invention : Sur la figure 3c, le signal S22 contenant la donnée évaluée (distance parcourue ou changement d'orientation) a été représenté comme un signal distinct du signal de réponse S21 servant à l'authentification, et émis postérieurement à ce signal de réponse. On pourrait envisager de se servir du même signal de réponse S21 pour véhiculer à la fois le code d'identification servant à l'authentification et la donnée évaluée. En outre, si l'on utilise des signaux distincts, on peut tout aussi bien envoyer d'abord le signal S22 contenant la donnée évaluée, puis le signal de réponse S21. Par ailleurs, dans l'exemple représenté, la donnée (distance parcourue ou changement d'orientation) est évaluée au niveau de l'identifiant, puis envoyée dans un signal S22 On pourrait également envisager que les différentes mesures effectuées au niveau de l'identifiant soient envoyées successivement vers le dispositif d'identification 1 à bord du véhicule, lequel se chargerait alors d'évaluer la donnée. Enfin, d'autres dispositifs plus coûteux, par exemple du type GPS, permettant d'évaluer la distance parcourue par l'identifiant entre la phase d'authentification pour l'accès et la phase d'authentification pour le démarrage pourraient être utilisés. On peut enfin envisager de combiner les évaluations de distance et de changement d'orientation. REVENDICATIONS 1. Procédé de sécurisation d'une communication pour un système mainslibres équipant un véhicule automobile (V), du type comportant un dispositif d'identification (1) au niveau du véhicule et un identifiant portatif (2) destiné à être porté par un utilisateur autorisé, le procédé de sécurisation étant du type comportant : - Une première phase d'authentification pour l'accès au véhicule automobile lors de laquelle le dispositif d'identification (1) émet un premier signal d'interrogation (S10), et l'identifiant (2), sur réception du premier signal d'interrogation, émet un premier signal de réponse (S20) en vue d'une authentification pour autorisation d'accès au véhicule ;- Une deuxième phase d'authentification pour le démarrage du véhicule automobile lors de laquelle le dispositif d'identification (1) émet un deuxième signal d'interrogation (S11), et l'identifiant (2), sur réception du deuxième signal d'interrogation, émet un deuxième signal de réponse (821) en vue d'une authentification pour autorisation de démarrage de véhicule ; le procédé étant caractérisé en ce qu'il consiste à évaluer une donnée représentative de la distance parcourue par l'identifiant et/ou du changement d'orientation de l'identifiant entre un premier instant To de référence appartenant à la première phase d'authentification et un deuxième instant final T1 appartenant à la deuxième phase d'authentification, et autoriser ou non le démarrage du véhicule selon que la donnée évaluée se situe dans un intervalle de valeurs prédéfinies. 2. Procédé de sécurisation selon la revendication 1, caractérisé en ce que la donnée est évaluée au niveau de l'identifiant (2), puis envoyée au dispositif d'identification (1) postérieurement au deuxième instant final T1 par l'intermédiaire d'un signal hertzien (S22). 3. Procédé de sécurisation selon la revendication 2, caractérisé en ce que le signal hertzien correspond au (822) au deuxième signal de réponse (821). 4. Procédé de sécurisation selon la revendication 1, caractérisé en ce que la donnée est évaluée au niveau du dispositif d'identification (1) à partir d'une pluralité de mesures envoyées par voie hertzienne par l'identifiant portatif (2) entre l'instant de référence To et l'instant final T1. 5. Procédé de sécurisation selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la donnée représentative de la distance parcourue par l'identifiant (2) est évaluée en intégrant temporellement une pluralité de valeurs successives représentatives de l'accélération relative de l'identifiant et mesurées entre l'instant de référence To et l'instant final T1 6. Identifiant portatif d'un système mains-libres pour la mise en oeuvre du procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comporte au moins un détecteur inertiel (23) délivrant une pluralité de mesures entre l'instant de référence To et l'instant final T1, lesdites mesures étant utilisées pour l'évaluation de ladite donnée. 7. Identifiant portatif selon la revendication 6, caractérisé en ce que le détecteur inertiel est un accéléromètre à deux axes sensibles et orthogonaux délivrant successivement des mesures correspondant à l'accélération relative de l'identifiant. 8. Identifiant portatif selon la revendication 6, caractérisé en ce que le détecteur inertiel est un gyromètre délivrant successivement des mesures correspondant à l'orientation relative de l'identifiant.