Brevet FR2891970A1 — publié le 20070413

Procédé de génération de clé de chiffrement de message numérique à partir d'une signature numérique du pilote La présente invention concerne un procédé de génération de clé de chiffrement de message de communication numérique émis par un pilote d'aéronef à partir d'une signature vocale du pilote. Dans le cadre du déploiement du CNS-ATM (Communication Navigation Surveillance Air Traffic Management), les autorités aéronautiques représentées par I'ICAO (acronyme anglais pour International Civil Aeronautical Organization) ont défini des recommandations précises concernant l'implémentation des futures applications de gestion du trafic aérien (ATC ou Air Traffic Control). Cependant l'ouverture des communications aéronautiques civiles aux technologies numériques grand public rend ces échanges plus vulnérables faces à des individus mal intentionnés. L'espionnage des échanges, la falsification des messages échangés, constituent les menaces principales. C'est la raison pour laquelle des mécanismes sont mis en place pour contribuer à la sûreté des communications bord/sol en empêchant les accès non autorisés aux données échangées. La quasi-totalité des techniques mises en ceuvre dans les systèmes de sûreté est fondée sur l'emploi d'algorithmes de chiffrement qui sont publics. La robustesse de ces techniques repose sur le choix de clés de chiffrement qui permettent de réaliser un cryptage parmi un ensemble de cryptages possibles. Les algorithmes en question fonctionnent par échange de clés privées, ou à l'aide de clés publiques/privées, dans les deux cas le talon d'Achille des systèmes de sûreté réside dans la confidentialité de la clé utilisée. A la différence de l'algorithme, qui reste figé à l'échelle de plusieurs années, il est souhaitable que la clé de chiffrement soit changée assez fréquemment. La périodicité de ce changement doit être inférieure à la durée supposée de cassage de l'algorithme, plus la clé est longue et complexe et plus la charge de travail pour casser le système est importante. La gestion des clés de chiffrement et leur mise à jour est une opération névralgique des systèmes de sécurité. Une première solution pour injecter des clés de chiffrement dans des systèmes de gestion des communication embarqués sur des aéronefs consiste à confier le chargement des clés aux équipes de maintenance. Cette solution présente l'intérêt d'être une procédure automatisée et renouvelable mais a l'inconvénient d'élargir le cercle des personnes ayant accès aux clés de chiffrement. Une deuxième solution au problème posé par la gestion des clés de chiffrement consiste à confier aux pilotes le soin de charger manuellement une clé de chiffrement dans le système de gestion des communications avant d'envoyer un premier message. En procédant ainsi, la diffusion de la clé est extrêmement restreinte. Mais cette opération se révèle rapidement fastidieuse et représente une source d'erreurs potentielles, car une clé de chiffrement peut être constituée d'une séquence de plusieurs centaines d'octets. La présente invention pallie les inconvénients des deux solutions présentées ci-dessus. Elle a pour but de générer automatiquement une clé de chiffrement à partir de l'acquisition d'une signature propre au pilote, cette signature identifiant de façon certaine et unique le pilote. A cet effet, l'invention a pour objet un procédé de génération de clé de chiffrement de message de communication numérique émis par un pilote d'aéronef sur un réseau de communication, une base de donnée embarquée sur l'aéronef comportant des signatures de pilotes habilités à émettre des messages à partir l'aéronef, caractérisé en ce qu'il comporte les étapes suivantes : - élaborer une signature du pilote ; - déterminer l'appartenance de la signature élaborée à la base de données des signatures ; - si la base de données contient la signature élaborée, générer une clé de chiffrement à partir de la signature élaborée pour crypter les messages numériques émis par le pilote de l'aéronef, et communiquer la signature sur le réseau de communication. - si la base de données ne contient pas la signature élaborée, inhiber l'émission de message de communication numérique par le pilote de l'aéronef. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description détaillée qui suit et qui est faite en référence aux dessins annexés dans lesquels : - la figure 1 représente schématiquement l'architecture d'un 5 système de sûreté associé à un système de gestion de communications ; - la figure 2 représente un organigramme du procédé selon l'invention. La figure 1 représente un système de sûreté SYS 1 associé à un système de gestion de communication SGC 15. Le système de sûreté SYS 10 et le système de gestion de communication SGC sont embarqués sur un même aéronef, le système SYS fournit au système de gestion de communication SGC les moyens de réaliser le cryptage des messages de communication émis par un pilote de l'aéronef par exemple, les messages sont émis, par le pilote, à destination d'une autorité de contrôle aérien basée 15 au sol. Le système de sûreté SYS comporte un dispositif de génération de signature GSIG 12, une base de données de signature BDDS 11, et un dispositif de génération de clé de chiffrement GCLE 10. Le dispositif de génération de signature GSIG élabore une 20 signature qui est propre à chaque pilote à partir de données personnelles fournies par le pilote. Cette signature est par exemple une signature vocale c'est à dire une signature qui est élaborée à partir de la prononciation par le pilote d'une phrase prédéfinie. La voix du pilote prononçant la phrase prédéfinie est par exemple enregistrée par le dispositif GSIG sur un support 25 numérique. La base de données de signature BDDS contient des signatures de tous les pilotes habilités à émettre des messages sur le réseau de communication au travers du système de gestion de communication SGC. Le contenu de la base de données de signature BDDS est mis à jour 30 périodiquement par des équipes de maintenance. Le système de sûreté SYS peut sur requête déterminer l'appartenance d'une signature élaborée par le dispositif de génération de signature GSIG à la base de donnée de signature BDDS. Lorsque le système de sûreté a déterminé l'appartenance de la 35 signature à la base de données BDDS, il transmet la signature au dispositif de génération de clé GCLE et au système de gestion de communication SGC. A partir de la signature, le dispositif GCLE génère une clé de chiffrement qui est transmise au système de gestion de communication SGC. Le système SGC emploie la clé, qui peut être une séquence d'une à plusieurs centaines d'octets, pour crypter tous les messages émis par le pilote de l'aéronef et décrypter les messages reçus. Le système de gestion de communication SGC envoie la signature sur le réseau de communication avant un premier envoi de message de w o communication par le pilote. Ainsi, des stations de réception connectées au réseau établissent l'identité du pilote récupèrent des éléments pour décrypter les messages envoyé par le pilote de l'aéronef et utilisent ces mêmes éléments pour crypter les messages émis en retour. 15 La figure 2 représente un organigramme du procédé de génération de clef de chiffrement selon l'invention. Avant d'émettre un message de communication à partir d'un réseau de communication, tout pilote doit s'identifier en fournissant des données personnelles à un système de sûreté SYS. 20 Avantageusement, l'élaboration de la signature du pilote est réalisée à l'initialisation des communications sur le réseau de communication. Avantageusement, la signature est élaborée à partir de la prononciation par le pilote d'une phrase prédéfinie. Dans ce cas, le pilote 25 prononce la phrase prédéfinie devant un moyen d'enregistrement numérique de données vocales faisant partie du système de sûreté SYS. A partir de ces données personnelles, un dispositif de génération de signature GSIG élabore une signature propre au pilote. Chaque fois que le système de sûreté SYS élabore une nouvelle signature, il s'assure que 30 celle-ci fait partie des signatures stockées dans une base de données de signature du système de sûreté. L'élaboration de la signature du pilote constitue une étape 100 du procédé selon l'invention. Avantageusement, la détermination de l'appartenance de la signature élaborée à la base de données des signatures est réalisée à 35 I'initialisation des communications sur le réseau de communication, la détermination de l'appartenance de la signature à la base de données BDDS constitue une étape 101 du procédé selon l'invention. Lorsque le système de sûreté SYS a établi l'appartenance de la signature à la base de donnée BDDS, il autorise l'émission de messages de communication numériques cryptés sur le réseau de communication. Pour ce faire, le système de sûreté SYS génère une clé de chiffrement (étape 102), à partir de la signature élaborée, qui est employée par le système de gestion des communications SGC pour crypter tous les messages envoyés par le pilote sur le réseau de communication. A l'initialisation des communications sur le réseau de communication, autrement dit, avant un premier envoi par le pilote d'un message de communication, la signature élaborée est envoyée (étape 103) par le système de sûreté sur le réseau de communication. Des stations de réception connectées au réseau de communication comportent une base de données de signatures associant les signatures des personnes autorisées à émettre des message sur le réseau de communication et des moyens permettant de décrypter les messages cryptés qu'ils émettent. Lorsque la signature est absente de la base de donnée de signature, l'émission de message numérique à partir de l'aéronef, est inhibée 20 sur le réseau de communication au cours d'une étape 105. REVENDICATIONS 1. Procédé de génération de clé de chiffrement de message de communication numérique émis par un pilote d'aéronef sur un réseau de communication, une base de donnée embarquée sur l'aéronef comportant des signatures de pilotes habilités à émettre des messages à partir l'aéronef, caractérisé en ce qu'il comporte les étapes suivantes : - élaborer une signature du pilote ; - déterminer l'appartenance de la signature élaborée à la base de données des signatures ; - si la base de données contient la signature élaborée, générer io une clé de chiffrement à partir de la signature élaborée pour crypter les messages numériques émis par le pilote de l'aéronef, et communiquer la signature sur le réseau de communication. -si la base de données ne contient pas la signature élaborée, inhiber l'émission de message de communication numérique par le pilote de 15 l'aéronef. 2. Procédé selon la revendication 1 caractérisé en ce que la signature est élaborée à partir de la prononciation par le pilote d'une phrase prédéfinie. 3. Procédé selon la revendication 1 caractérisé en ce que l'élaboration de la signature du pilote est réalisée à l'initialisation des communications sur le réseau de communication. 25 4. Procédé selon la revendication 1 caractérisé en ce que la détermination de l'appartenance de la signature élaborée à la base de données des signatures est réalisée à I'initialisation des communications sur le réseau de communication. 30 5. Procédé selon la revendication 1 caractérisé en ce que les messages sont émis à destination d'une autorité de contrôle aérien basée au sol. 20