Brevet FR2939997A1 — publié le 20100618

PROCEDE SECURISE DE TRANSMISSION DE DONNEES La présente invention concerne un procédé sécurisé de transmission de données. Elle s'applique notamment à la transmission de données entre un interrogateur et un répondeur. Le besoin de transmettre des données entre deux systèmes distants impose généralement l'ajout d'équipements spécifiques. Des techniques connues permettent de s'affranchir de ces équipements supplémentaires en transmettant des données via des dispositifs d'identification déjà présents sur les systèmes distants, ces dispositifs étant par exemple des interrogateurs et/ou répondeurs. Pour rappel, un grand nombre d'équipements, par exemple les aéronefs, sont équipés de répondeurs permettant d'émettre un code d'identification qui leur est propre. A titre d'illustration, un transpondeur placé sur un navire émet un message d'interrogation ; ce message est reçu par le répondeur d'un avion, lequel répondeur émet en retour un code d'identification de l'avion. En outre, lorsque le mode de transmission est sécurisé, ce code d'identification est retourné sous une forme non décodable pour un transpondeur non pourvu d'une fonction secrète adéquate. Parmi les modes sécurisés, le mode 4 et son dérivé le NSM, acronyme anglo-saxon pour � National Secure Mode � signifiant � mode de sécurité national � sont particulièrement répandus dans les équipements actuellement en fonction. Le brevet déposé pour l'US Navy et publié sous la référence US6476757 propose un procédé de transmission de données fonctionnant sur un répondeur IFF dans lequel une réponse en mode 2 est émise par le répondeur après que la réponse en mode 4 a été envoyée. Cependant, ce mode de fonctionnement ne respecte pas les protocoles d'échanges standards. Ce procédé ne peut donc pas être mis en oeuvre dans les équipements actuels sans les modifier de manière importante. Un but de l'invention est de transmettre des données entre un répondeur et un interrogateur, par exemple un répondeur et un interrogateur IFF, avec un niveau de sécurité élevé et sans nécessiter de modification importante au niveau du répondeur et de l'interrogateur. A cet effet, l'invention a pour objet un procédé de transmission de données entre un répondeur et un interrogateur communiquant dans un mode sécurisé dans lequel l'interrogateur émet un signal d'interrogation comprenant une séquence d'authentification vers le répondeur qui répond à l'interrogateur par un signal soumis à un retard temporel dépendant de ladite séquence d'authentification, le procédé étant caractérisé en ce qu'un message de sélection du type de données à transmettre est inséré dans ledit signal d'interrogation, le répondeur décodant ledit message de sélection pour émettre vers l'interrogateur les données sélectionnées, lesdites données étant formatées sous la forme de codes d'identification standards pour être masquées. Un avantage du procédé selon l'invention est qu'il peut être conforme au protocole NSM, déjà en fonctionnement dans un grand nombre d'équipements existants. Les données transmises sont ainsi masquées vis à vis des équipements ne mettant pas en oeuvre le procédé selon l'invention. En effet, vues de l'extérieur, ces données apparaissent comme de banals codes d'identification, couramment utilisés. Le procédé de transmission de données selon l'invention, peut être avantageusement utilisé par des interrogateurs, répondeurs et/ou transpondeurs IFF pour échanger des données entre plusieurs plates-formes embarquées. Selon un mode de mise en oeuvre du procédé de transmission de données selon l'invention, les données transmises sont formatées au format Mark XA. Selon un mode de mise en oeuvre du procédé de transmission de données selon l'invention, une première séquence de codage est utilisée par le répondeur pour coder les données à transmettre à l'interrogateur, une seconde séquence de codage, liée par une relation mathématique univoque avec la première séquence de codage, étant utilisée par l'interrogateur pour décoder lesdites données. Ce codage permet d'augmenter le niveau de protection des données transmises. La seconde séquence de codage peut être égale à la première séquence de codage. En outre, la séquence de codage peut être tirée aléatoirement parmi plusieurs séquences de codage préenregistrées. Selon un mode de mise en oeuvre du procédé de transmission de données selon l'invention, la première séquence de codage est générée par un premier module cryptographique qui la transmet à l'interrogateur, la seconde séquence de codage étant générée par un second module 5 cryptographique qui la transmet vers le répondeur. Les transmissions entre l'interrogateur et le répondeur peuvent respecter le protocole d'échange � National Secure Mode � ou NSM, les messages échangés étant transmis sous forme de trains d'impulsions, le procédé étant caractérisé en ce qu'il comprend au moins les étapes 10 suivantes : le premier module cryptographique (103) génère et transmet à l'interrogateur (101) la seconde séquence de codage ; l'interrogateur (101) transmet au répondeur (102) un signal d'interrogation (254) comprenant la séquence d'authentification (253b) 15 et un message de sélection du type de données à transmettre ; le second module cryptographique (104) fournit au répondeur (102) la première séquence de codage (253c) ; - le répondeur transmet, en réponse à l'interrogateur, les données sélectionnées, codées par la première séquence de codage, et 20 formatées sous la forme d'un code d'identification standard ; l'interrogateur décode les données transmises en utilisant la seconde séquence de codage. Le protocole NSM étant un protocole couramment employé sur des équipements déjà existants, un avantage du procédé selon l'invention est 25 qu'il ne requiert pas d'équipements supplémentaires pour pouvoir être mis en oeuvre. Selon un autre mode de mise en oeuvre du procédé de transmission de données selon l'invention, le répondeur et l'interrogateur accèdent chacun à une table de correspondance associant des séquences 30 d'authentification à un ou plusieurs paramètres de transmission, un paramètre de transmission étant une séquence de codage ou un retard temporel ou un type de données à transmettre. Selon ce mode de mise en oeuvre, les modules cryptographiques ne sont pas nécessaires. En effet, c'est la séquence d'authentification qui détermine quel retard temporel on doit appliquer au signal de réponse ou quelle séquence de codage on doit utiliser. L'invention a également pour objet un système de transmission de données entre un interrogateur et un répondeur, le système mettant en 5 oeuvre le procédé de transmission de données tel que décrit plus haut. D'autres caractéristiques apparaîtront à la lecture de la description détaillée donnée à titre d'exemple et non limitative qui suit faite en regard de dessins annexés qui représentent : 10 - la figure 1, un système mettant en oeuvre un procédé de transmission de données selon l'invention, la figure 2, des chronogrammes illustrant les échanges de messages effectués entre les éléments du système de la figure 1. Par souci de clarté, les mêmes références dans des figures 15 différentes désignent les mêmes objets. La figure 1 présente un système mettant en oeuvre un procédé de transmission de données selon l'invention. Le système 100 comprend un interrogateur IFF 101, un répondeur IFF 102, un premier module cryptographique 103 relié à l'interrogateur 101, et un second module 20 cryptographique 104 relié au répondeur 102. L'interrogateur 101 et le premier module cryptographique 103 peuvent être intégrés dans un premier appareil 111 et le répondeur 102 et le second module cryptographique 104 peuvent être intégrés dans un second appareil 112 distant du premier. Par exemple, le premier appareil 111 et le second appareil sont des aéronefs, le premier 25 aéronef 111 souhaitant récupérer des informations présentes sur le second aéronef 112, par exemple des données avioniques. La figure 2 présente des chronogrammes illustrant les échanges de messages effectués lors de l'exécution du procédé selon l'invention. Dans l'exemple, le procédé est mis en oeuvre par le système de la figure 1. 30 Lors d'une première étape 211, l'interrogateur 101 émet un signal de commande 251 vers le premier module cryptographique 103 afin de requérir une séquence d'authentification au premier module cryptographique 103. Le signal de commande 251 comprend par exemple une première impulsion 251a déclenchant la réponse du premier module cryptographique 35 103. Outre cette première impulsion 251a, émise classiquement par les interrogateurs, le signal de commande 251 émise par le procédé selon l'invention peut comprendre également un code 251b de sélection d'un type de données, ce code 251 b pouvant, par exemple, être une série d'impulsions permettant de choisir le type de données que l'on souhaite récupérer auprès du répondeur 102. Les types de données disponibles sont, par exemple, dans le cas d'un aéronef, des données avioniques telles que le cap, l'altitude ou la vitesse de l'aéronef. Dans l'exemple, le signal de commande 251 est conforme au standard NSM. En effet, un signal de commande 251 NSM classique, constitué d'une impulsion unique 251a, est un cas particulier de ~o train d'impulsions codant un type d'interrogation NSM ù une impulsion unique correspond classiquement à une interrogation NSM de type � identification � ù. Le procédé selon l'invention détourne ainsi l'utilisation classique du format NSM pour y inclure un code 251 b de sélection d'un type de données. Enfin, si aucun code 251b de sélection de données n'est émis 15 par l'interrogateur 101, alors le mode d'interrogation classique NSM est déclenché. Dans un deuxième temps 212, le premier module cryptographique 103 répond au signal de commande 251 émis par l'interrogateur 101 en émettant un signal de déclenchement 253 comprenant un préambule 20 d'interrogation 253a et une séquence d'authentification 253b. Outre ce préambule d'interrogation 253a et cette séquence d'authentification 253b, utilisés par les systèmes NSM classiques, le signal de déclenchement 253 émis par l'interrogateur 101 comprend également une séquence de codage 253c qui sera utilisée ultérieurement pour décoder les données transmises 25 par le répondeur 102. Par ailleurs, la séquence d'authentification 253b, générée par le premier module cryptographique 103, dépend du signal de commande 215 préalablement reçu par ledit module cryptographique 103, notamment, de la présence ou de l'absence du code 251b de sélection d'un type de données. En outre, si un code 251b de sélection d'un type de 30 données est présent, la valeur de la séquence d'authentification 253b dépend de la valeur dudit code 251b. Dans l'exemple, le préambule d'interrogation 253a, la séquence d'authentification 253b et la séquence de codage 253c sont des trains d'impulsions consécutifs. Dans un troisième temps 213, l'interrogateur 101 émet vers le 35 répondeur 102 un signal d'interrogation 254 comprenant le préambule d'interrogation 253a et la séquence d'authentification 253b, la communication étant effectuée dans l'exemple, via une liaison radioélectrique 220. Le signal d'interrogation 254 est conforme au format d'une interrogation NSM classique. Dans un quatrième temps 214, le répondeur 102, ayant reçu le signal d'interrogation 254 transmis par l'interrogateur 101, propage l'information portée par ledit signal 254 vers le second module cryptographique 104. Dans l'exemple, cette information est codée par un train d'impulsions. Dans l'exemple, le répondeur 102 génère également un signal de déclenchement 255 d'une transaction avec le second module cryptographique 104. Dans l'exemple, le signal de déclenchement 255 est une simple impulsion. Dans un cinquième temps 215, le second module cryptographique 104 interprète la séquence d'authentification 253b contenue dans le signal 15 d'interrogation 254 qu'il reçoit. Si la valeur de la séquence d'authentification 253b indique qu'aucun code 251b de sélection d'un type de données n'avait été émis par l'interrogateur 101, alors le second module cryptographique 104 passe en mode d'interrogation classique, non représenté sur la figure 2. 20 A contrario, si la valeur de la séquence d'authentification 253b indique qu'un code 251b de sélection d'un type de données avait été émis par l'interrogateur 101, alors le second module cryptographique 104 passe en mode de transmission de données, ce mode étant propre à l'invention. Plusieurs cas peuvent alors se présenter : 25 o le signal d'interrogation 254 n'est pas intègre, autrement dit, il ne correspond pas à un format reconnu, par exemple s'il manque des impulsions ou si des impulsions sont en excès dans le train d'impulsions dudit signal 253 ; dans ce cas, le second module cryptographique 104 génère un signal d'erreur, de préférence sur une 30 sortie dédiée et reliée au répondeur 102, ce signal d'erreur étant avantageusement généré dès la détection de l'erreur ; o le signal d'interrogation 254 est intègre mais la séquence d'authentification 253b n'est pas reconnue par le second module cryptographique 104 ; dans ce cas, le second module cryptographique 35 104 génère un signal d'erreur, de préférence sur une sortie dédiée et reliée au répondeur 102, ce signal étant par exemple généré après l'écoulement d'une durée fixée après la réception du préambule 253a du signal d'interrogation 254 ; o le signal d'interrogation 254 est intègre et la séquence d'authentification 253b est reconnue par le second module cryptographique 104. Dans ce dernier cas, le second module cryptographique 104 génère un signal de réponse retardé 263a d'une durée choisie parmi N valeurs possibles, la durée de retard choisie étant codée dans la séquence d'authentification 253b. Dans l'exemple d'une interrogation de type NSM, la durée de retard est choisie parmi 16 valeurs possibles. Dans l'exemple, le signal de réponse retardé 263a est un n-uplet d'impulsions ù par exemple, un triplet pour le protocole NSM ù retardé d'une durée TR par rapport au signal de déclenchement 255. Outre ce classique signal de réponse retardé 263a, le second module cryptographique 104, extrait de la séquence d'authentification 253b le type de données 263b à transmettre, lequel type de données correspond au code 251b de sélection d'un type de données initialement émis par l'interrogateur 101 ù pour rappel, le code 251b de sélection d'un type de données est optionnel ù. Ensuite, le second module cryptographique 104 transmet au répondeur 102 un train d'impulsions comprenant les informations suivantes : o le type de données à transmettre 263b, cette information ayant été décodée précédemment à partir de la séquence d'authentification 253b ; o une autre séquence de codage 263c, mathématiquement liée à la séquence de codage 263c utilisée par l'interrogateur 101. Dans un sixième temps 216, le répondeur 102 récupère, à partir de la plate-forme sur laquelle il est installé, les données à transmettre en fonction du type de données 263b demandé, puis le répondeur 102 encode ces données grâce à la séquence de codage 263c produite par le second module cryptographique 104. Les données encodées sont ensuite transmises par le répondeur 102 à l'interrogateur 101 via un signal de réponse 257 prenant dans l'exemple la forme d'un train d'impulsions, le signal étant par exemple transmis via une liaison radioélectrique 220. Avantageusement, les données sont formatées pour ressembler à un code d'identification au format Mark XA, de sorte que des équipements ne mettant pas en oeuvre le procédé selon l'invention considèrent le train d'impulsions codant les données comme un banal code d'identification. Il y a séparation entre les données en clair à encoder puis à transmettre et les séquences de codage 263c et d'authentification 253b. En effet, seuls les modules cryptographiques 103, 104 peuvent interpréter la séquence d'authentification 253b et les séquences de codage 253c, 263c, et une donnée en clair ne transite jamais via l'un de ces modules cryptographiques 103, 104. Les données à transmettre sont encodées ou décodées par l'interrogateur 101 et/ou le répondeur 102 en utilisant les séquences de codage 253c, 263c transmises par les modules cryptographiques 103, 104 associés. Dans un septième temps 217, l'interrogateur 101 décode les données encodées portées par le signal 257 en utilisant la séquence de codage 253c produite par le premier module cryptographique 103. Par ailleurs, le signal de réponse 263a retardé est transmis au premier module cryptographique 103. Le premier module cryptographique 103 produit un signal S après l'écoulement d'une durée qui, si l'interrogateur 101 et le répondeur 102 utilisent des clés cryptographiques compatibles, compense le retard temporel encodé par le second module cryptographique 104. L'interrogateur 101 vérifie ensuite que le signal S est soumis au retard temporel attendu. Selon un autre mode de mise en oeuvre du procédé selon l'invention, les modules cryptographiques sont inexistants et l'interrogateur et le répondeur stockent une table de correspondance associant des séquences d'authentification avec un ou plusieurs des paramètres de transmission que sont la durée du retard, la séquence de codage ou type de données demandé. Selon ce mode de mise en oeuvre, une séquence d'authentification 253b est tout d'abord choisie du côté de l'interrogateur 101, puis lorsque le répondeur 102 reçoit cette séquence d'authentification 253b, il en déduit un retard temporel et/ou une séquence de codage à appliquer pour coder les données à transmettre. Un avantage du procédé de transmission de données selon l'invention est qu'il peut être aisément mis en oeuvre sur des équipements matériels existant, en appliquant une simple mise à jour logicielle. REVENDICATIONS1. Procédé de transmission de données entre un répondeur et un interrogateur communiquant dans un mode sécurisé dans lequel l'interrogateur (101) émet un signal d'interrogation (254) comprenant une séquence d'authentification (253b) vers le répondeur (102) qui répond à l'interrogateur (101) par un signal soumis à un retard temporel dépendant de ladite séquence d'authentification, le procédé étant caractérisé en ce qu'un message de sélection du type de données à transmettre est inséré dans ledit signal d'interrogation, le répondeur décodant ledit message de sélection pour émettre vers l'interrogateur les données sélectionnées, lesdites données étant formatées sous la forme de codes d'identification standards pour être masquées. 2. Procédé de transmission de données selon la revendication 1, caractérisé en ce que les données transmises sont formatées au format Mark XA. 3. Procédé de transmission de données selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce qu'une première séquence de codage est utilisée par le répondeur (102) pour coder les données à transmettre à l'interrogateur (101), une seconde séquence de codage, liée par une relation mathématique univoque avec la première séquence de codage, étant utilisée par l'interrogateur (101) pour décoder lesdites données. 4. Procédé de transmission de données selon la revendication 3, caractérisé en ce que la seconde séquence de codage est égale à la première séquence de codage. 5. Procédé de transmission de données selon la revendication 4, caractérisé en ce que la séquence de codage est tirée aléatoirement parmi plusieurs séquences de codage préenregistrées. 6. Procédé de transmission de données selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la première séquence de codage est générée par un premier module cryptographique (103) qui la transmet à l'interrogateur (101), la seconde séquence de codage étant générée par un second module cryptographique (104) qui la transmet vers le répondeur (102). 7. Procédé de transmission de données selon la revendication 6, les transmissions entre l'interrogateur et le répondeur respectant le protocole d'échange � National Secure Mode �, les messages échangés étant transmis sous forme de trains d'impulsions, le procédé étant caractérisé en ce qu'il comprend au moins les étapes suivantes : le premier module cryptographique (103) génère et transmet à l'interrogateur (101) la seconde séquence de codage ; - l'interrogateur (101) transmet au répondeur (102) un signal d'interrogation (254) comprenant la séquence d'authentification (253b) et un message de sélection du type de données à transmettre ; le second module cryptographique (104) fournit au répondeur (102) la première séquence de codage (253c) ; - le répondeur transmet, en réponse à l'interrogateur, les données sélectionnées, codées par la première séquence de codage, et formatées sous la forme d'un code d'identification standard ; l'interrogateur décode les données transmises en utilisant la seconde séquence de codage. 8. Procédé de transmission de données selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que le répondeur (102) et l'interrogateur (101) accèdent chacun à une table de correspondance associant des séquences d'authentification à un ou plusieurs paramètres de transmission, un paramètre de transmission étant une séquence de codage ou un retard temporel ou un type de données à transmettre. 9. Système de transmission de données entre un interrogateur (101) et un répondeur (102), le système étant caractérisé en ce qu'il met enoeuvre le procédé de transmission de données selon l'une des revendications 1 à 8.5