Brevet FR3090721A1 — publié le 20200626

Description Titre de l'invention : Système de commande de déverrouillage de véhicule et procédé d'apprentissage d'empreinte dans un système de commande de déverrouillage de véhicule [pool La présente invention concerne de manière générale le domaine du déverrouillage à distance des véhicules tels que les véhicules automobiles. [0002] Elle concerne plus particulièrement un système de commande de déverrouillage de véhicule et un procédé d'apprentissage d'empreinte dans un système de commande de déverrouillage de véhicule. [0003] On connaît les systèmes de commande de déverrouillage de véhicule, comprenant un module de communication conçu pour établir une liaison par ondes radio avec un dispositif électronique et pour recevoir une instruction de déverrouillage en provenance du dispositif électronique via la liaison établie. [0004] Afin de lutter contre certaines attaques visant de tels systèmes, il a été proposé, par exemple dans l'article "Wi-Fifingerprint-based approach to securing the connected vehicle against wireless attack" (de H. Kwon, S. Lee, B. Chung in Computer Science & Information Technology 2016, pp. 211-217), de mesurer une empreinte de la liaison radio établie afin de vérifier que le dispositif électronique demandant le déverrouillage est bien celui attendu. [0005] Dans ce contexte, la présente invention propose un système de commande de déver- rouillage de véhicule, comprenant : [0006] - un module de communication conçu pour établir une liaison par ondes radio avec un dispositif électronique et pour mesurer une empreinte de la liaison radio établie entre le module de communication et le dispositif électronique ; [0007] - une unité de traitement conçue pour détecter une action prédéterminée sur un organe du véhicule ; [0008] - une unité de mémorisation conçue pour mémoriser des données représentatives de l'empreinte mesurée seulement en cas de détection de l'action prédéterminée par l'unité de traitement. [0009] Ainsi, la mémorisation de l'empreinte associée au dispositif électronique (empreinte qui sera utilisée ensuite pour autoriser le déverrouillage du véhicule sur instruction de ce dispositif électronique) n'est possible que lorsqu'une action prédéterminée est effectuée sur cet organe du véhicule. On limite ainsi la mémorisation d'une telle empreinte aux utilisateurs qui ont accès à l'organe du véhicule (et qui sont donc les utilisateurs autorisés de ce véhicule). [0010] Selon d'autres caractéristiques envisageables à titre optionnel (et donc non limitatif) : 2 [0011] - l'organe est une interface utilisateur embarquée dans le véhicule ; [0012] - l'action prédéterminée est la saisie d'un code prédéfini sur l'interface utilisateur ; [0013] - l'organe est une clé physique du véhicule ; [0014] - l'unité de mémorisation est en outre conçue pour mémoriser les données repré- sentatives de l'empreinte mesurée seulement en cas de réception préalable d'une clé virtuelle par l'unité de traitement via la liaison établie ; [0015] - l'unité de traitement est conçue pour commander le déverrouillage seulement si l'empreinte mesurée par le module de communication à réception d'une instruction de déverrouillage via la liaison établie correspond à l'empreinte représentée par les données mémorisées ; [0016] - l'instruction de déverrouillage comprend une clé virtuelle ; [0017] - l'unité de traitement est conçue pour commander le déverrouillage seulement si la clé virtuelle reçue correspond à une clé virtuelle de référence mémorisée au sein de l'unité de traitement. [0018] L'invention propose également un procédé d'apprentissage d'empreinte dans un système de commande de déverrouillage de véhicule (ce système de commande de déverrouillage comprenant un module de communication et une unité de mémorisation) ; le procédé comprend les étapes suivantes : [0019] - détection, par une unité de traitement, d'une action prédéterminée sur un organe du véhicule ; [0020] - établissement d'une liaison par ondes radio entre le module de communication et un dispositif électronique ; [0021] - mesure, par le module de communication, d'une empreinte de la liaison radio établie entre le module de communication et le dispositif électronique ; [0022] - mémorisation de données représentatives de l'empreinte mesurée dans l'unité de mémorisation, la mise en oeuvre de l'étape de mémorisation au moins étant conditionnée par la mise en oeuvre de l'étape de détection. [0023] Un tel procédé peut comprendre en outre les étapes suivantes : [0024] - réception, par l'unité de traitement et via la liaison établie, d'une instruction de dé- verrouillage ; [0025] - à réception de l'instruction de déverrouillage, mesure d'une nouvelle empreinte de la liaison établie par le module de communication ; [0026] - commande du déverrouillage par l'unité de traitement seulement si la nouvelle empreinte mesurée correspond à l'empreinte représentée par les données mémorisées. [0027] Le dispositif électronique est par exemple un ordiphone. [0028] Bien entendu, les différentes caractéristiques, variantes et formes de réalisation de l'invention peuvent être associées les unes avec les autres selon diverses combinaisons dans la mesure où elles ne sont pas incompatibles ou exclusives les unes des autres. 3 [0029] De plus, diverses autres caractéristiques de l'invention ressortent de la description annexée effectuée en référence aux dessins qui illustrent des formes, non limitatives, de réalisation de l'invention et où : [0030] [fig.1] représente un exemple de contexte dans lequel peut être mise en oeuvre l' invention, [0031] [fig.2] est un logigramme représentant un exemple de procédé d'apprentissage d'une empreinte selon l'invention, et [0032] [fig.3] est un logigramme représentant un exemple de procédé de déverrouillage d'un véhicule utilisant une telle empreinte. [0033] La figure 1 représente un exemple de contexte dans lequel peut être mise en oeuvre l' invention. [0034] On souhaite ici qu'un dispositif électronique 2 (par exemple un ordiphone ou téléphone intelligent) puisse commander le dévcrrouillagc d'un véhicule 10 équipé d'un système de dévcrrouillagc 12 et d'un organe 20 sur lequel un utilisateur peut agir. Un tel organe 20 du véhicule 10 est ici une interface utilisateur (par exemple un écran tactile). En variante, l'organe 20 du véhicule 10 pourrait être par exemple une clé physique du véhicule 10. [0035] Afin de commander le déverrouillage du véhicule 10, le dispositif électronique 2 mémorise une clé virtuelle VK. Cette clé virtuelle VK a par exemple été transmise au dispositif électronique 2 lors d'une étape préalable (par exemple par transmission, éventuellement sous forme chiffrée, d'un message électronique destiné au dispositif électronique 2 et contenant la clé virtuelle VK). [0036] Le système de déverrouillage 12 comprend un module de communication 14, une unité de traitement 16, une unité de mémorisation 17 et un actionneur de déverrouillage 18. [0037] L'unité de traitement 16 et l'unité de mémorisation 17 sont ici des unités fonc- tionnelles réalisées en pratique au moyen d'un microcontrôleur 15. Ce microcontrôleur comprend par exemple un processeur et une mémoire ; cette mémoire mémorise notamment des instructions de programme d'ordinateur conçues pour mettre en oeuvre les étapes effectuées (comme indiqué plus bas) par l'unité de traitement 16 et par l'unité de mémorisation 17 lorsque ces instructions sont exécutées par le processeur. [0038] Le module de communication 14 embarqué dans le véhicule 10 est conçu pour établir une liaison sans fil (i.e. par ondes radio) avec le dispositif électronique 2, par exemple une communication de type Bluetooth (ici précisément de type BLE pour "Bluetooth Low Energy"). [0039] La figure 2 représente un exemple de procédé d'apprentissage d'une empreinte. [0040] Ce procédé peut par exemple être déclenché sur commande d'un utilisateur qui souhaite permettre à son dispositif électronique 2 (qui mémorise la clé virtuelle VK) de commander le déverrouillage du véhicule 10 de manière sécurisée vis-à-vis des attaques relais, comme expliqué plus bas en référence à la figure 3. Cette commande de déclenchement du procédé de la figure 2 est par exemple réalisée via l'interface utilisateur 20. [0041] Une fois déclenché sur commande de l'utilisateur, le procédé débute à l'étape E2 par l'établissement d'une liaison sans fil (i.e. par ondes radio) entre le module de communication 14 et le dispositif électronique 2. [0042] Une fois cette liaison établie, le module de communication 14 peut mesurer à l'étape E4 une empreinte de la liaison radio établie entre le module de communication 14 et le dispositif électronique 2. La technique de mesure d'empreinte utilisée est par exemple telle que décrite dans l'article "Wireless Device Authentication Techniques Using Physical-Layer Device Fingerprint", de Peng Hao, Electratzic Thesis and Dissertation Repository, 3440. L'empreinte est par exemple représentée par une série d'octets (ayant une taille typiquement comprise entre 1 ko et 5 ko). [0043] Le procédé se poursuit à l'étape E6 à laquelle l'unité de traitement détermine si une action prédéterminée est effectuée sur l'organe 20 du véhicule 10 (ici l'interface utilisateur 20 embarquée dans le véhicule 10), par exemple dans un laps de temps prédéterminé (typiquement compris entre 10 s et 30 s). [0044] En pratique, cette action prédéterminée est par exemple la saisie d'un code prédéfini sur l'interface utilisateur 20 (un tel code prédéfini pouvant être communiqué à l'utilisateur lors de l'achat du véhicule 10). [0045] En variante, l'organe 20 pourrait être par exemple une clé physique du véhicule. L'action prédéterminée sur l'organe 20 du véhicule 10 peut être dans ce cas l'enfoncement d'une touche de la clé physique. [0046] Si l'unité de traitement 16 détecte l'action prédéterminée sur l'organe 20, le processus d'apprentissage d'empreinte se poursuit à l'étape E9 décrite plus bas. [0047] En l'absence de détection de l'action prédéterminée sur l'organe 20 (ici dans le laps de temps susmentionné), le procédé se poursuit à l'étape E8 où il est mis fin au processus d'apprentissage sans mémorisation de l'empreinte mesurée à l'étape E4. [0048] Dans l'exemple décrit ici, lorsque l'unité de traitement 16 détecte l'action prédé- terminée sur l'organe 20, le module de communication 14 (sur commande de l'unité de traitement 16) émet à l'étape E9 une requête R à destination du dispositif électronique 2 afin de vérifier que le dispositif électronique 2 détient la clé virtuelle VK. [0049] Le dispositif électronique 2 reçoit cette requête R et émet en réponse la clé virtuelle VK à destination du système de déverrouillage 12 du véhicule 10 (étape E10). [0050] Le module de communication 14 reçoit la clé virtuelle VK à l'étape E12 et transmet la clé virtuelle VK à l'unité de traitement 16. [0051] L'unité de traitement 16 peut ainsi déterminer à l'étape E14 si la clé virtuelle VK reçue correspond à une clé virtuelle autorisée (c'est-à-dire en pratique déterminer si la clé virtuelle VK reçue est égale à une clé virtuelle de référence mémorisée, éventuellement en association avec un identifiant du dispositif électronique 2, au sein de l'unité de traitement 16). [0052] Dans la négative à l'étape E14, le procédé se poursuit à l'étape E16 où il est mis fin au processus d'apprentissage sans mémorisation de l'empreinte mesurée à l'étape E4. [0053] En revanche, si l'unité de traitement 16 détermine à l'étape E14 que la clé virtuelle VK reçue correspond à une clé virtuelle autorisée, le procédé se poursuit à l'étape El 8 à laquelle des données représentatives de l'empreinte mesurée sont mémorisées par l'unité de mémorisation 17. Ces données représentatives de l'empreinte mesurée peuvent alors être ensuite utilisées comme décrit ci-dessous en référence à la figure 3. [0054] L'étape de mémorisation de l'empreinte mesurée est donc conditionnée par la détection de l'action prédéterminée sur l'organe 20 du véhicule 10 (voir l'étape E6 ci-dessus) et, ici, par la réception de la clé virtuelle VK en provenance du dispositif électronique 2 (voir l'étape E14). On s'assure ainsi que seul un utilisateur autorisé puisse mémoriser l'empreinte caractéristique de la liaison établie entre son dispositif électronique 2 et le module de communication 14. [0055] La figure 3 représente un exemple de procédé de déverrouillage du véhicule 10 utilisant une telle empreinte. Un tel procédé peut donc être mis en oeuvre postérieurement à celui de la figure 2. [0056] Ce procédé débute à l'étape E52 par l'établissement d'une liaison par ondes radio entre le module de communication 14 du système de déverrouillage 12 et le dispositif électronique 2. Comme indiqué plus haut, cette liaison est par exemple de type Bluetooth, éventuellement de type BLE [0057] Le dispositif électronique 2 transmet à l'étape E54, à destination du système de dé- verrouillage 12, une instruction de déverrouillage I à laquelle est annexée la clé virtuelle VK (cette clé virtuelle VK étant comme déjà indiqué mémorisée au sein du dispositif électronique 2). Cette transmission est par exemple déclenchée sur instruction de l'utilisateur du dispositif électronique 2, éventuellement par sélection d'un élément dédié sur une interface utilisateur du dispositif électronique 2. Cette transmission peut par ailleurs être réalisée via la liaison radio établie à l'étape E52. [0058] Le module de communication 14 reçoit ainsi cette instruction I et la clé virtuelle VK à l'étape E56, ici via la liaison radio établie à l'étape E52. Le module de communication 14 peut alors transmettre cette instruction I et la clé virtuelle VK à l'unité de traitement 16. [0059] Le module de communication 14 du système de déverrouillage 12 peut en outre mesurer à l'étape E58 l'empreinte de la liaison radio établie entre le module de communication 14 et le dispositif électronique 2. La technique de mesure de l'empreinte 6 est identique à celle mentionnée plus haut à l'étape E4. [0060] L'unité de traitement 16 lit par ailleurs à l'étape E60 les données représentatives de l'empreinte mémorisées par l'unité de mémorisation 17 (lors de l'étape E18 de la figure 2 décrite plus haut). [0061] L'unité de traitement 16 peut ainsi procéder à l'étape E62 à la comparaison de l'empreinte mesurée à l'étape E58 et de l'empreinte représentée par ces données représentatives. [0062] Si l'empreinte mesurée correspond à l'empreinte représentée par les données repré- sentatives mémorisées, l'appareil électronique 2 est bien celui dont l'empreinte a été mesurée lors de l'étape E4 : il s'agit donc d'un dispositif électronique 2 qui est autorisé à commander le déverrouillage et le procédé peut de ce fait se poursuivre normalement à l'étape E66. [0063] En revanche, si l'empreinte mesurée ne correspond pas à l'empreinte représentée par les données représentatives mémorisées (cas d'un fonctionnement anormal qui ne correspond pas au contexte de la figure 1), cela signifie que le dispositif électronique en communication avec le module de communication 14 n'est pas le dispositif électronique autorisé, mais par exemple le dispositif électronique d'un attaquant qui essaie de déverrouiller frauduleusement le véhicule 10 (par exemple au moyen d'une attaque relais). L'unité de traitement 16 procède dans ce cas à l'étape E64, où l'unité de traitement 16 met fin au procédé sans commander le déverrouillage du véhicule. [0064] Dans le cas de fonctionnement normal où le procédé se poursuit à l'étape E66 comme indiqué ci-dessus, l'unité de traitement 16 détermine si la clé virtuelle VK reçue à l'étape E56 correspond à une clé virtuelle autorisée (c'est-à-dire en pratique à une clé virtuelle de référence mémorisée au sein de l'unité de traitement 16). [0065] Si la clé virtuelle reçue VK correspond (en pratique : est égale) à une clé virtuelle autorisée (Le. ici mémorisée dans l'unité de traitement 16), l'unité de traitement 16 commande à l'étape E70 le déverrouillage du véhicule 10 en envoyant une commande de déverrouillage à l'actionneur de déverrouillage 18. [0066] Si au contraire la clé virtuelle reçue VK ne correspond pas à une clé virtuelle autorisée (i.e. ici mémorisée dans l'unité de traitement 16), le module de traitement 16 procède à l'étape E68 où il est mis fin au procédé sans effectuer le déverrouillage du véhicule 10. [0067] Le procédé qui vient d'être décrit permet ainsi de conditionner le déverrouillage du véhicule 10 à la mesure d'une empreinte de la liaison radio avec le dispositif électronique 2 qui corresponde à une empreinte préalablement mémorisée (au moyen de données représentatives), ce qui indique que le dispositif électronique 2 est bien autorisé à commander le déverrouillage. On évite ainsi notamment les attaques relais. [0068] Bien entendu, diverses autres modifications peuvent être apportées à l'invention dans le cadre des revendications annexées. 7 8