Blockchain pour l'Internet des véhicules : une solution IoT décentralisée pour la communication et le paiement des véhicules en utilisant Ethereum

Blockchain for the Internet of vehicles : A decentralized IoT Solution for vehicles communication and payment using Ethereum

• Auteur / Autrice : Jabbar Rateb
• Direction : Kamel Barkaoui
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Informatique
• Date : Soutenance le 02/07/2021
• Etablissement(s) : Paris, HESAM
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Sciences des métiers de l'ingénieur (Paris)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Centre d'études et de recherche en informatique et communications (Paris)
• Partenaire(s) de recherche : établissement de préparation de la thèse : Conservatoire national des arts et métiers (France ; 1794-....)
• Jury : Président / Présidente : Stefano Secci
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Moez Krichen, layth Sliman
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Rachid Chelouah, Thi-Mai-Trang Nguyen

Mots clés

Mots clés contrôlés

Blockchains

Monnaie électronique

Véhicules autonomes

Mots clés libres

Internet des véhicules

Blockchain

Ethereum

Ville intelligente

Paiements Automatisés

Communication Automobile

Parking Intelligent

Système de Transport Intelligent

Cloud

Android

Internet of Vehicles

Blockchain

Ethereum

Smart city

Machine learning

Automated Payments

Smart Parking

Intelligent Transport System

Cloud

Android

Résumé

Le concept de villes intelligentes gagne de plus en plus en importance dans les métropoles modernes en raison de l’émergence et de la diffusion d’appareils, de systèmes et de technologies intelligents embarqués et connectés dans la vie quotidienne, qui ont créé l’opportunité de connecter chaque “chose" à Internet. Dans l'ère à venir de l'Internet des objets, l'Internet des véhicules (IoV) jouera un rôle crucial dans la construction d'une ville intelligente. En fait, l'IoV a le potentiel de résoudre efficacement divers problèmes de trafic. Il est essentiel pour améliorer l'utilisation des routes, réduire la consommation d'énergie et la pollution et améliorer la sécurité routière. Néanmoins, le principal problème concernant l'IoV, et en particulier le Véhicule-à-Véhicule (V2V) et le Véhicule-à-infrastructure (V2I), est l'établissement de paiements et de communications sécurisés et instantanés. Pour répondre à ce défi, ce travail propose une solution basée sur la Blockchain pour mettre en place un paiement et une communication sécurisés afin d'étudier l'utilisation de la Blockchain comme middleware entre différents acteurs des systèmes de transport intelligents.Dans cette étude, nous avons évalué les propriétés les plus importantes de la solution développée, à savoir la consommation de la mémoire et de l’énergie, l’immutabilité, la confidentialité, la cohérence, l’intégrité, le temps d’exécution et le coût. L’objet de cette évaluation est de vérifier la capacité de la plateforme basée sur la Blockchain à assurer une communication efficace et un paiement sécurisé avec l’IoV. Selon les résultats, cette plateforme peut contribuer à résoudre les défis les plus critiques de la communication véhicule-à-tout (V2X) en améliorant la sécurité et l’évolutivité.

The concept of smart cities is increasingly gaining prominence in modern metropolises due to the emergence and spread of embedded and connected smart devices, systems, and technologies in everyday lives, which have created an opportunity to connect every “thing" to the Internet. In the upcoming era of the Internet of Things, the Internet of Vehicles (IoV) will play a crucial role in constructing a smart city. In fact, the IoV has the potential to solve various traffic problems effectively. It is critical for enhancing road utilization, reducing energy consumption and pollution, and improving road safety. Nevertheless, the primary issue regarding the IoV, and in particular to Vehicle-to-Vehicle (V2V) and Vehicle-to-Infrastructure (V2I), is establishing secure and instant payments and communications. To respond to this challenge, this work proposes a Blockchain-based solution for establishing secure payment and communication in order to study the use of Blockchain as middle-ware between different participants of intelligent transportation systems. The proposed framework employs Ethereum to develop a solution aimed at facilitating Vehicle-to-Everything (V2X) communications and payments. Moreover, this work qualitatively tests the performance and resilience of the proposed systems against common security attacks. Computational tests showed that the proposed solution solved the main challenges of Vehicle-to-X (V2X) communications, such as security and centralization. In addition, it guaranteed an easy data exchange between different actors of intelligent transportation systems.