Traçabilité sécurisée embarquée : authentification autonome d'objets et de systèmes embarqués

Embedded and secure traceability : autonomous authentication of objects and of embedded systems

• Auteur / Autrice : Abdourhamane Idrissa
• Direction : Thierry Fournel, Alain Aubert
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Image, vision, signal
• Date : Soutenance le 20/09/2012
• Etablissement(s) : Saint-Etienne
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Sciences Ingénierie Santé (Saint-Etienne)
• Jury : Président / Présidente : Viktor Fischer
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Roland Gillard, Pascal Lafourcade, Marine Minier, Lionel Torres

Mots clés

Mots clés contrôlés

Microcontrôleurs

Réseaux logiques programmables par l'utilisateur

Systèmes homme-machine

Authentification

Mots clés libres

Authentification

Authentification d'objets

Traçabilité sécurisée

Protocole d'authentification

Authentification machine-homme

FPGA

Microcontrôleur

Authentication

Object verification

Secure traceability

Authentication protocol

Human-to-machine authentication

FPGA

Microcontroller

Résumé

L'authentification homme-machine est une problématique largement développée pour les télécommunications. Une authentification dans le sens "machine-homme" permettra d'assurer l'utilisateur humain assermenté du fonctionnement intègre d'une machine lors, par exemple, d'une session de vote électronique ou d'une vérification d'objet en traçabilité sécurisée. Cette thèse se focalise sur la traçabilité sécurisée sans accès (systématique) à un canal de communication. Nous décrivons différentes techniques d'authentification de produits manufacturés en nous concentrant sur une méthode de caractérisation de motifs imprimés. Pour effectivement authentifier un objet, nous montrons qu'un agent vérifieur doit s'assurer de l'intégrité du tiers et du système électronique utilisée pour la vérification. Cependant l'authenticité du système électronique lui-même reste à vérifier. La question que nous adressons alors est la suivante : comment un être humain peut-il se convaincre de l'intégrité et de l'authenticité d'un système embarqué dans un mode hors ligne ? Nous définissons deux familles de solutions. Dans la première, l'utilisateur fait appel, pour les calculs, à un dispositif auxiliaire tandis que dans la seconde l'utilisateur ne fait usage que d'un papier et d'un crayon. Pour chacune des deux familles, nous proposons un protocole d'authentification d'un système embarqué dont la puce, typiquement un FPGA ou un microcontrôleur, dépend de la configuration ou de la programmation d'une mémoire RAM

"Human-to-Machine" authentication is widely developed for modern telecommunications. A "Machine-to-Human" authentication will ensure the trusted human user about the integrity of the machine, for example during an electronic voting session or object verification in secure traceability. This work is focused on secure traceability without any systematic access to a communication network. We depict different technics for goods authentication and we focus on a method based on the characterization of printed patterns. To completely authenticate an object, we show that a human verifier has to be confident in the integrity of the third party and the electronic system involved in the verification phase. However, the authenticity of the electronic system itself has also to be verified. We address here the following question : how a human being can convince himself about the integrity and the authenticity of an embedded system in an off-line environment ? We propose two groups of solutions. In the first one, an auxiliary electronic device is used to perform computing operations. In the second one, the human capability (memory and computational abilities) is exploited. In each group, we propose a protocol to authenticate embedded systems for which the chip (typically an FPGA (Field Programmable Gate Array) or a microcontroller) is initialized according to the configuration or programming of its RAM memory