Doctorant Sécurisation des Échanges dans les Protocoles pour Véhicules Connectés H/F

INRIA

Doctorant F/H Sécurisation des échanges dans les protocoles pour véhicules connectés

Type de contrat : CDD

Niveau de diplôme exigé : Bac +5 ou équivalent

Fonction : Doctorant

Niveau d'expérience souhaité : Jeune diplômé

Contexte et atouts du poste

Cadre du projet CyMove sur la sécurité des véhicules connectés.

Les véhicules connectés utilisent des protocoles de communication basés sur Ethernet pour les échanges de données entres les composants intra-véhiculaire (moteur, capteurs, divertissement, affichage, etc). Traditionnellement, ces communications utilisent des protocoles comme CAN ou LIN. En revanche, des passerelles sont nécessaires entre ces composants pour garantir l'interopérabilité entre leurs échanges. Un modèle de communication basé sur Ethernet simplifie ces architectures de communication et réduit également les besoins en câblage.
Cette communication basée sur Ethernet opère sur des fonctions critiques et sensibles d'un véhicule (freinage, gestion moteur, fonctions d'assistance à la conduire, etc.). Pour cette raison, il est besoin d'utiliser un protocole déterministe capable de garantir une base latence et une bande passante suffisante.

Cette communication basée sur Ethernet, doit également garantir la sécurité de ces véhicules connectés qui un enjeu majeur pour leur adoption et garantir un usage de confiance. On s'intéressera donc dans cette thèse d'une part au protocole de communication dédié à la voiture connectée, notamment le protocole Time-sensitive networking (TSN) et à assurer un minimum de confidentialité dans les échanges en chiffrant et/ou authentifiant le contenu des messages échangés. Il s'agira donc d'intégrer des solutions à bas coût de cryptographie pour faire du chiffrement authentifié sur la pile TSN et à comparer les résultats de performance obtenus.

Mission confiée

Le protocole TSN est décrit dans un standard \footnote{\url{https://1.ieee802.org/tsn/}} pour offrir des fonctions et des extensions de sûreté au protocole Ethernet (IEEE 802.1) pour l'industrie de l'automobile. Les piles de communication sont disponible pour,Linux \footnote{\url{https://tsn.readthedocs.io}}, FreeRTOS et Zephyr et également sur du matériel embarqué à l'image des plateformes NXP \footnote{https://github.com/NXP/GenAVB\\_TSN} (plateforme i.MX RT1170 EVK board) ou Texas Instrument 5.

Les objectifs de ce travail de thèse sont :
\begin{itemize}
\item Mener une étude de l'état de l'art des protocoles de communication intra-véhicule ainsi que leur attaques
cibles et la sécurité de leurs échanges. Cette étude va permettre d'identifier les limitations en terme de
sécurité de ces protocoles.
\item Construire une méthodologie et un outil de benchmarking complet pour étudier comment intégrer et évaluer à cette pile protocolaire des finalistes d'algorithmes cryptographiques de la compétition ``lightweight'' du NIST (voir : \url{https://csrc.nist.gov/Projects/lightweight-cryptography/finalists}).
\item Extension du benchmark avec des entités communicantes d'un véhicule connecté afin d'étudier les métriques classiques réseaux (débit, latence, énergie, etc.) pour savoir quels est le chiffrement le plus adapté dans différents environnements de communication dans un véhicule connecté.
- Développer une méthode pour améliorer les performances réseau de ces algorithmes en optimisant leurs configurations et le choix d'algorithme à utiliser pour chaque type de communication véhiculaire.
\end{itemize}

Principales activités

Le protocole TSN est décrit dans un standard \footnote{\url{https://1.ieee802.org/tsn/}} pour offrir des fonctions et des extensions de sûreté au protocole Ethernet (IEEE 802.1) pour l'industrie de l'automobile. Les piles de communication sont disponible pour,Linux \footnote{\url{https://tsn.readthedocs.io}}, FreeRTOS et Zephyr et également sur du matériel embarqué à l'image des plateformes NXP \footnote{https://github.com/NXP/GenAVB\\_TSN} (plateforme i.MX RT1170 EVK board) ou Texas Instrument 5.

Les objectifs de ce travail de thèse sont :
\begin{itemize}
\item Mener une étude de l'état de l'art des protocoles de communication intra-véhicule ainsi que leur attaques
cibles et la sécurité de leurs échanges. Cette étude va permettre d'identifier les limitations en terme de
sécurité de ces protocoles.
\item Construire une méthodologie et un outil de benchmarking complet pour étudier comment intégrer et évaluer à cette pile protocolaire des finalistes d'algorithmes cryptographiques de la compétition ``lightweight'' du NIST (voir : \url{https://csrc.nist.gov/Projects/lightweight-cryptography/finalists}).
\item Extension du benchmark avec des entités communicantes d'un véhicule connecté afin d'étudier les métriques classiques réseaux (débit, latence, énergie, etc.) pour savoir quels est le chiffrement le plus adapté dans différents environnements de communication dans un véhicule connecté.
- Développer une méthode pour améliorer les performances réseau de ces algorithmes en optimisant leurs configurations et le choix d'algorithme à utiliser pour chaque type de communication véhiculaire.
\end{itemize}

Compétences

Compétences techniques et niveau requis : Bac +5.

Langues : français/anglais

Avantages

- Restauration subventionnée
- Transports publics remboursés partiellement
- Congés: 7 semaines de congés annuels + 10 jours de RTT (base temps plein) + possibilité d'autorisations d'absence exceptionnelle (ex : enfants malades, déménagement)
- Possibilité de télétravail (après 6 mois d'ancienneté) et aménagement du temps de travail
- Équipements professionnels à disposition (visioconférence, prêts de matériels informatiques, etc.)
- Prestations sociales, culturelles et sportives (Association de gestion des oeuvres sociales d'Inria)
- Accès à la formation professionnelle
- Sécurité sociale

Rémunération

2300 € brut/mois