Brevet FR3131024A1 — publié le 20230623

Ce dispositif de sélection (4) d’une séquence de données binaires destinée à être exécutée par des moyens de calcul (8), comprend : - des moyens d’acquisition (5) aptes à recevoir au moins une première donnée (D1) ; - des moyens de stockage (6) aptes à mémoriser une pluralité de séquences de données binaires et, - des moyens de sélection (7) aptes à extraire l’une des séquences de données binaires des moyens de stockage (6) en fonction de ladite au moins une première donnée (D1), ladite séquence de données binaires sélectionnée étant destinée à être exécutée par lesdits moyens de calcul (8). Figure pour l’abrégé : Fig 1 Dispositif de sélection d’une séquence de données binaires destinée à être exécutée par des moyens de calcul La présente invention concerne les aéronefs, et se rapporte plus particulièrement à des dispositifs de sélection de séquences de données binaires destinés à être embarqués à bord de tels aéronefs. Etat de la technique antérieure Lors d’une phase de vol d’un aéronef aux abords de certains emplacements stratégiques tels que des zones urbaines ou des aéroports, l’aéronef échange continuellement des données avec un ensemble de stations au sol, dites systèmes électroniques externes. A titre d’exemple, la station terrestre récupère en temps réel et sans contact, des alarmes et des valeurs des grandeurs physiques acquises par différents capteurs de l’aéronef, pour ainsi les transmettre à un centre de maintenance. Cela permet alors d’anticiper les vérifications et les travaux de maintenance à effectuer à l’atterrissage de l’aéronef. La station terrestre transmet également constamment, sans contact, des données météorologiques à l’aéronef ou toute information à la demande de l’équipage à bord dudit aéronef. L’équipage, les contrôleurs et les compagnies aériennes peuvent donc effectuer un échange de données bidirectionnel en temps réel et ainsi veiller au bon déroulement du vol et/ou réduire le temps de maintenance lorsque l’aéronef est au sol. Des données, dites internes, peuvent également être échangées sans contact ou par liaison filaire à l’intérieur de l’aéronef. Plus particulièrement, l’aéronef est généralement équipé d’une pluralité de capteurs destinés à générer des informations utiles à afficher sur le tableau de bord de l’aéronef. Des passerelles de communication de données sont alors embarquées à bord de l’aéronef pour effectuer un transfert d’informations entre l’aéronef et un système électronique disposé à l’extérieur de l’aéronef, dit équipement au sol, mais aussi entre des systèmes électroniques internes de l’aéronef. Pour ce faire, la passerelle de communication, qu’elle soit filaire ou sans contact, filtre les informations envoyées d’un émetteur à un récepteur. Elle sécurise par conséquent les flux unidirectionnels ou bidirectionnels de données entre deux réseaux de domaines de confiance généralement hétérogènes. Toutefois, le recours à de telles passerelles présente certains inconvénients susceptibles de causer de sérieuses dégradations au niveau des systèmes électroniques internes et/ou externes à l’aéronef. En effet, les composants avioniques sont intégrés dans un écosystème informatisé de plus en plus complexe, ce qui les rend sensibles à de potentielles cyberattaques. Des pirates informatiques peuvent donc intercepter des données confidentielles et/ou critiques, voire émettre de fausses informations susceptibles d’altérer le fonctionnement du récepteur. Ainsi, il est avantageux de pouvoir autoriser l’exécution de certaines fonctions sélectionnées spécifiquement en fonction d’informations reçues et en fonction des enjeux pour éviter toute fuite de données ou toute détérioration des équipements internes ou externes. A cet effet, il est proposé d’intégrer des systèmes de cybersécurité à bord de l’aéronef pour sécuriser l’ensemble des échanges à bord ou avec un système électronique externe. Cependant, les composants électroniques utilisés pour mettre en œuvre cette protection sont généralement disponibles dans le commerce et configurés de manière à réaliser un ensemble de fonctions génériques. Or, plus il y a de fonctions actives, plus le nombre de failles de sécurité est susceptible d’augmenter. Il existe donc un besoin de protéger l’intégrité des données pouvant être échangées à bord de l’aéronef ou avec un système électronique externe. Au vu de ce qui précède, l’invention a donc pour objet, selon un premier aspect, un dispositif de sélection d’une séquence de données binaires destinée à être exécutée par des moyens de calcul. Le dispositif comprend : - des moyens d’acquisition aptes à recevoir au moins une première donnée ; - des moyens de stockage aptes à mémoriser une pluralité de séquences de données binaires et, - des moyens de sélection aptes à extraire l’une des séquences de données binaires des moyens de stockage en fonction de ladite au moins une première donnée, ladite séquence de données binaires sélectionnée étant destinée à être exécutée par lesdits moyens de calcul. En d’autres termes, on détermine d’abord l’environnement dans lequel évolue l’aéronef en effectuant l’acquisition d’au moins une première donnée récoltée par au moins un capteur disposé à l’intérieur de l’aéronef, sur sa surface extérieure ou par un équipement au sol. Ladite au moins une première donnée peut également être acquise par un calculateur. Autrement dit, la première donnée est le résultat d’un ou d’une pluralité de calculs impliquant une pluralité de variables initiales. Il est alors possible d’identifier automatiquement, en analysant la première donnée, s’il est recommandé, voire nécessaire, d’interdire et/ou d’autoriser l’exécution de certaines fonctions. A titre d’exemple, lorsque les fonctions à exécuter concernent une passerelle de communication d’au moins une deuxième donnée d’un système émetteur vers un système récepteur les moyens de sélection extraient une première séquence de données binaires ayant pour objectif, lorsqu’elle est exécutée, de conduire au refus du transfert de la deuxième donnée par la passerelle si les résultats de l’analyse de la première donnée le préconisent. A l’inverse, lorsqu’il est avantageux d’autoriser l’émission de la deuxième donnée via la passerelle de communication, les moyens de sélection extraient une deuxième séquence de données binaires différente de la première séquence de données binaires. Dans ce cas, la deuxième séquence de données binaires permet, lorsqu’elle est exécutée par des moyens de calcul, d’ouvrir la passerelle de communication et donc d’autoriser le transfert de la deuxième donnée de l’émetteur vers le récepteur. Avantageusement, les moyens de sélection sont sous forme d’un réseau logique de cellules programmables. Un tel réseau, qui comprend des circuits composés de cellules logiques élémentaires librement assemblables, est communément nommés FPGA (pour « Field-Programmable Gate Array » en anglais). Comme les cellules sont connectées de manière généralement réversible par programmation, il est alors possible de minimiser le nombre de fonctions actives et ainsi réduire, voire éliminer, les failles de sécurité potentielles à bord de l’aéronef ou des équipements au sol. De préférence, les moyens de sélection sont sous forme d’une unité de traitement ou d’un microcontrôleur. Par « unité de traitement » on entend un processeur (CPU pour « Processing Unit » selon le vocable anglo-saxon). Il est à noter que lorsque le dispositif est destiné à être embarqué dans un circuit compact, l’unité de traitement peut être remplacée par un microcontrôleur (souvent abrégé MCU pour « MicroController Unit » en anglais). L’unité de traitement ou le microcontrôleur peuvent être en outre remplacés par tout dispositif électronique apte à exécuter des instructions machine. Préférentiellement, les moyens d’acquisition sont sous forme d’une unité de traitement, d’un microcontrôleur ou d’un réseau logique de cellules programmables. Avantageusement, les moyens d’acquisition, de stockage et de sélection sont couplés par des bus locaux, des câbles Ethernet ou par une mémoire partagée. A titre d’exemple, les bus locaux peuvent être des connecteurs PCI (pour « Peripheral Component Interconnect » en anglais). De préférence, la mémoire partagée est une mémoire vive à double accès. La mémoire vive à double accès (DPRAM pour « Dual Ported Random Access Memory » en anglais) permet de donner des accès multiples quasi-simultanés en entrée et en sortie. L’invention a en outre pour objet un circuit électronique embarqué comprenant un dispositif de sélection d’une séquence de données binaires tel que défini ci-dessus. L’invention a encore pour objet un aéronef comprenant au moins un circuit électronique embarqué tel que défini ci-dessus. L’invention a également pour objet un procédé de sélection d’une séquence de données binaires destinée à être exécutée par des moyens de calcul. Le procédé comprend : - une étape d’acquisition d’au moins une première donnée et, - une étape de sélection d’une séquence de données binaires parmi un ensemble de séquences de données binaires mémorisées en fonction de ladite au moins une première donnée, ladite séquence de données binaires sélectionnée étant destinée à être exécutée par lesdits moyens de calcul. L’invention a encore pour objet un programme d’ordinateur comprenant des instructions qui, lorsque le programme est exécuté par un ordinateur, conduisent celui-ci à mettre en œuvre les étapes du procédé de gestion tel que défini ci-dessus. D’autres buts, caractéristiques et avantages de l’invention apparaîtront à la lecture de la description suivante, donnée uniquement à titre d’exemple non limitatif, et faite en référence aux dessins annexés sur lesquels : illustre schématiquement un dispositif de sélection d’une séquence de données binaires et, , illustrent deux ordinogrammes d’un procédé de sélection d’une séquence de données binaires mise en œuvre par ledit dispositif selon des modes de mise en œuvre de l’invention. Exposé détaillé d’au moins un mode de réalisation de l’invention Sur la est représentée une passerelle virtuelle de communication 1 entre un premier système électronique 2 et un deuxième système électronique 3. De tels systèmes électroniques 2 et 3 peuvent être tous les deux embarqués à bord d’un aéronef. Il s’agit alors de systèmes électroniques internes. Le premier système électronique 2 peut être en possession d’un des passagers et dispose d’une antenne WI-FI qui lui permet d’envoyer une deuxième donnée D2 sans fil vers le deuxième système électronique 3, ici l’antenne WI-FI dont l’aéronef est équipé. Dans ce cas, la deuxième donnée D2 est potentiellement d’origine malveillante et donc susceptible d’altérer le deuxième système électronique 3. Le transfert de données sans fil peut également être bidirectionnel. Le deuxième système électronique 3 est alors apte à envoyer la deuxième donnée D2 au premier système électronique 2. De même, l’aéronef communique en outre avec un ensemble de stations terrestres pour leur transmettre en temps réel et sans contact la deuxième donnée D2 via ladite passerelle 1. A titre d’exemple, le premier système électronique 2 comprend un capteur embarqué à bord de l’aéronef et destiné à envoyer des valeurs D2 d’une grandeur physique à une des stations terrestres, ici le deuxième système électronique 3. Les deuxièmes données D2 seront alors transmises à un centre de maintenance pour anticiper les vérifications et les travaux de maintenance à réaliser sur certains composants dudit aéronef. Il est à noter que la communication entre l’aéronef et la station au sol peut être bidirectionnelle. Le deuxième système électronique 3 envoie alors sans fil des données météorologiques D1 au premier système électronique 2 de manière à actualiser en temps réel la carte météorologique des zones que l’aéronef doit survoler. Afin de protéger l’intégrité des deuxièmes données D2 pouvant être échangées entre le premier système électronique 2 et le deuxième système électronique 3, il est proposé, d’intégrer à l’intérieur de la passerelle 1, un dispositif 4 de sélection d’une séquence de données binaires de manière à gérer, dans cet exemple, une requête de transfert la deuxième donnée D2. Un tel dispositif 4 peut alors être intégré dans un circuit électronique embarqué et est destiné par exemple à ouvrir ou fermer la passerelle virtuelle de communication 1 en fonction d’au moins une première donnée D1. A cet effet, le dispositif 4 comprend des moyens d’acquisition 5, des moyens de stockage 6 et des moyens de sélection 7. Un tel dispositif 4 est par ailleurs couplé à des moyens de calcul 8 destinés à exécuter au moins une séquence de données binaires extraite par les moyens de sélection 7. Les moyens d’acquisition 5 sont aptes à recevoir ladite au moins une première donnée D1 issue ici d’un capteur 9 disposé à bord de l’aéronef. Autrement dit, les moyens d’acquisition 5 permettent de déterminer l’environnement dans lequel évolue l’aéronef. Pour ce faire, les moyens d’acquisition 5 sont sous forme d’une unité de traitement, d’un microcontrôleur ou d’un réseau logique de cellules programmables. Quant aux moyens de stockage 6, ils sont aptes à mémoriser une pluralité de séquences de données binaires, chacune correspondant à une situation environnementale particulière. Bien entendu, chaque séquence de données binaires peut être remplacée dans les moyens de stockage 6 par toute série de caractères, qui lorsqu’elle est analysée, permet de générer une séquence de données binaire unique et distincte. En traitant la première donnée D1, il est alors possible d’identifier s’il est recommandé, voire nécessaire de fermer la passerelle virtuelle de communication 1 entre le premier système électronique 2 et le deuxième système électronique 3. Les moyens de stockage 6 sont donc couplés aux moyens de sélection 7 afin qu’ils puissent extraire l’une des séquences de données binaires en fonction de la première donnée D1. Ainsi, lorsqu’il est avantageux de fermer la passerelle virtuelle de communication 1, les moyens de sélection 7 extraient une première séquence de données binaires, qui lorsqu’elle est exécutée, conduit au refus du transfert de la première donnée D1 par la passerelle 1. A l’inverse, lorsqu’il est recommandé d’autoriser l’émission de la première donnée D1 via la passerelle 1, les moyens de sélection 7 extraient une deuxième séquence de données binaires différente de la première séquence de données binaires. A cet effet, de tels moyens de sélection 7 peuvent être sous forme d’une unité de traitement, d’un microcontrôleur ou d’un réseau logique de cellules programmables. Par ailleurs, dès que la séquence de données binaires est sélectionnée par les moyens de sélection 7, ces derniers sont configurés pour transmettre la séquence de données binaires sélectionnée aux moyens de calcul 8 pour l’exécuter de manière à autoriser ou à interdire le transfert de ladite deuxième donnée D2. Pour ce faire, les moyens de calcul 8 sont généralement sous forme d’un réseau logique de cellules programmables. Ainsi, comme les cellules sont connectées de manière généralement réversible par programmation, on minimise le nombre de fonctions actives et on réduit alors, voire on élimine, les failles de sécurité potentielles lorsque la passerelle virtuelle 1 est ouverte. On se réfère aux figures 2 et 3 qui illustrent le procédé de sélection d’une séquence de données binaires mise en œuvre par le dispositif 4. En référence à la , le procédé de sélection débute par une étape E1, au cours de laquelle les moyens d’acquisition 5 récupèrent la première donnée D1 issue du capteur 9. Dans cet exemple, le capteur 9 est un commutateur apte à indiquer si le poids de l’aéronef repose sur ses roues (communément appelé WoW pour « Weight on Wheels » selon le vocable anglosaxon). Autrement dit, la première donnée D1 révèle si l’aéronef est en phase de vol ou au sol. Ainsi, si l’aéronef est au sol, la première donnée D1, qui est ici sous forme binaire, est égale à 1. A l’étape E2, les moyens de sélection 7 analysent la première donnée D1 et identifient que l’aéronef est au sol. Puis, au cours de l’étape E3, ils extraient une séquence de données binaire des moyens de stockage 6, qui lorsqu’elle est exécutée par les moyens de calcul 8, autorise le transfert de la deuxième donnée D2 de l’aéronef vers la station au sol. Enfin, à l’étape E4, les moyens de calcul 8 envoient les signaux de commande nécessaires à des ports d’entrée-sortie de la passerelle 1 de manière à permettre l’échange de données entre le premier système électronique 2 et le deuxième système électronique 3. Cependant, lorsque la première donnée D1 indique que la situation environnementale de l’aéronef est qu’il est en phase de vol à l’étape E5 illustrée à la , il est avantageux de refuser le transfert de la deuxième donnée D2 par la passerelle 1. Dans ce cas, la deuxième donnée D2 est potentiellement d’origine malveillante et donc susceptible d’altérer le système électronique de l’aéronef. La première donnée D1, sous forme binaire, est alors égale à 0. A l’étape E6, les moyens de sélection 7 analysent la première donnée D1 et identifient que la situation environnementale de l’aéronef correspond à une phase de vol. Ensuite, à l’étape E7, les moyens de sélection 7 extraient une séquence de données binaires des moyens de stockage 6, qui lorsqu’elle est exécutée par les moyens de calcul 8, conduit à la fermeture de la passerelle 1. Ainsi, à l’étape E8, les moyens de calcul 8 envoient les signaux de commande nécessaires auxdits ports d’entrée-sortie de la passerelle 1 de manière à interdire l’échange de données entre le premier système électronique 2 et le deuxième système électronique 3. Il existe par ailleurs d’autres situations environnementales destinées à générer des premières données D1 qui conduisent les moyens de sélection 7 à extraire une séquence de données binaires spécifique qui est destinée à être exécutée par les moyens de calcul 8. A titre d’exemple, lorsque la première donnée D1 acquise par les moyens d’acquisition 5 correspond à la série de caractères « TAKE_OFF », l’aéronef est alors en phase de décollage. Les moyens de sélection 7 extraient donc une séquence de données binaires, nommée « OPERATIONAL_TAKE_OFF » destinée à autoriser l’exécution des fonctions nécessaires à l’aéronef lorsqu’il est en phase de vol. De même, lorsque la première donnée D1 acquise par les moyens d’acquisition 5 correspond à la série de caractères « CLIMB », l’aéronef est en phase de montée. Les moyens de sélection 7 extraient une séquence de données binaires, nommée « OPERATIONAL_CLIMB » destinée à autoriser l’exécution des fonctions nécessaires à l’aéronef lorsqu’il est en phase de montée. Bien entendu, un tel exemple est applicable pour toutes les phases de vol d’un aéronef. La situation environnementale peut également concerner le domaine de l’authentification. Par exemple, lorsque la première donnée D1 acquise par les moyens d’acquisition 5 est un mot de passe associé à un utilisateur spécifique, ici « MAINTAINER », cela signifie qu’un maintenancier souhaite s’authentifier à un système à bord de l’aéronef. Les moyens de sélection 7 extraient une séquence de données binaires, nommée « USER_MAINTAINER » destinée à autoriser l’exécution de fonctions spécifiques, par les moyens de calcul 8, lorsque l’utilisateur est le maintenancier. De même, lorsque la première donnée D1 acquise correspond à un mot de passe saisi par un utilisateur de type « AIRLINE », cela signifie que le personnel de bord souhaite s’authentifier audit système à bord de l’aéronef. Les moyens de sélection 7 extraient une séquence de données binaires, nommée « USER_AIRLINE » destinée à autoriser l’exécution de fonctions spécifiques par les moyens de calcul 8 lorsque l’utilisateur est le personnel de bord. Dispositif de sélection (4) d’une séquence de données binaires destinée à être exécutée par des moyens de calcul (8), caractérisé en ce que le dispositif (4) comprend : - des moyens d’acquisition (5) aptes à recevoir au moins une première donnée (D1) ; - des moyens de stockage (6) aptes à mémoriser une pluralité de séquences de données binaires et, - des moyens de sélection (7) aptes à extraire l’une des séquences de données binaires des moyens de stockage (6) en fonction de ladite au moins une première donnée (D1), ladite séquence de données binaires sélectionnée étant destinée à être exécutée par lesdits moyens de calcul (8). Dispositif de gestion selon la revendication 1, dans lequel les moyens de sélection (7) sont sous forme d’un réseau logique de cellules programmables. Dispositif selon la revendication 1 ou 2, dans lequel les moyens de sélection (7) sont sous forme d’une unité de traitement ou d’un microcontrôleur. Dispositif selon l’une quelconque des revendications 1 à 3, dans lequel les moyens d’acquisition (5) sont sous forme d’une unité de traitement, d’un microcontrôleur ou d’un réseau logique de cellules programmables. Dispositif selon l’une quelconque des revendications 1 à 4, dans lequel les moyens d’acquisition (5), de stockage (6) et de sélection (7) sont couplés par des bus locaux, des câbles Ethernet ou par une mémoire partagée. Dispositif selon la revendication 5, dans lequel la mémoire partagée est une mémoire vive à double accès. Circuit électronique embarqué comprenant un dispositif de sélection d’une séquence de données binaires (4) selon l’une quelconque des revendications 1 à 6. Aéronef comprenant au moins un circuit électronique embarqué selon la revendication 7. Procédé de sélection d'une séquence de données binaires destinée à être exécutée par des moyens de calcul (8), caractérisé en ce qu’il comporte : - une étape d’acquisition (E1, E5) d’au moins une première donnée (D1) et, - une étape de sélection (E3, E7) d’une séquence de données binaires parmi un ensemble de séquences de données binaires mémorisées en fonction de ladite au moins une première donnée (D1), ladite séquence de données binaires sélectionnée étant destinée à être exécutée par lesdits moyens de calcul (8). Programme d’ordinateur comprenant des instructions qui, lorsque le programme est exécuté par un ordinateur, conduisent celui-ci à mettre en œuvre les étapes du procédé de sélection selon la revendication 9.