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Sécurité des communications pilote-drone et inter-drones

Equipe et encadrants
Département / Equipe: 
Site Web Equipe: 
https://www.inria.fr/equipes/cidre
Directeur de thèse
Valérie Viet Triem Tong
Co-directeur(s), co-encadrant(s)
Gilles Guette
Contact(s)
NomAdresse e-mailTéléphone
Gilles Guette
gilles.guette@univ-rennes1.fr
0299847476
Sujet de thèse
Descriptif

Contexte scientifique


Un drone est un engin de taille réduite sans pilote à bord capable d’embarquer une caméra et de transporter un objet de quelques kilos. Aujourd’hui, l’usage des drones n’est plus exclusivement militaire et le marché du drone est en pleine expansion. Les drones civils sont par exemple utilisés dans un but commercial : Amazon Prime Air est
un service de livraison par drone autorisé au Royaume Uni, depuis la fin de l’année 2016. Les drones sont aussi devenus des objets accessibles au grand public avec des capacités de plus en plus importantes en terme de port de charge et de fonctionnalités.


Le fait que ces drones soient aujourd’hui à disposition de tous engendre un développement massif des applications et des cas d’usage de drone. Cela implique aussi un envoi de plus en plus important de données depuis le drone et pose de nombreux problèmes de sécurité [3, 5]. Par exemple, lorsque les drones sont utilisés pour des missions de reconnaissances, de cartographie, de surveillance ou de sauvetage, il est fondamental que ces opérations ne puissent pas être perturbée par un drone externe (attaquant), ou que les données collectées ne soient pas dérobées.
du temps.


La sécurisation des communications d’un drone, que ce soit avec son pilote ou d’autres drones soulève plusieurs challenges notamment en terme de faisabilité et d’efficacité [6]. En effet, ces objets ont des capacités limitées en terme de puissance de calcul et d’autonomie et nous savons que la cryptographie est plutôt gourmande à ce niveau là. De plus, dans le cas des flottes de drones, il est nécessaire de fournir une certaines qualité de service au niveau des échanges afin d’avoir un système global quasi temps réel (pour éviter les collisions par exemple) [2, 1].


Déroulement des travaux.
1. l’état de l’art complet des attaques possibles sur les  communications d’un drone aussi bien sur des aspects canal que protocolaire (écoute, brouillage, injection, routage, etc.). Nous  envisagerons aussi les attaques à partir d’un pilote ou d’un drone corrompu.
2. La modélisation et la classification des (nouvelles) attaques possibles à l’encontre de ce type de réseau d’objets mobiles en s’appuyant sur l’expertise de l’équipe dans le domaine de la sécurité
des réseaux ad hoc,
3. L’étude des mécanismes de sécurité nécessaires à la protection de ces communications en fonction de leur type et en fonction des contraintes particulières de ce type de réseau (ressources faible,
énergie, etc.). Dans le cadre de la protection des communications à l’intérieur d’une flotte de drone, nous étudierons tout particulièrement les solutions basées sur la gestion de confiance.
4. Proposition de nouvelles solutions de sécurité pour les différents types de communication (inter-drone, drone-pilote, applicative).
5. Dans la mesure du possible nous nous attacherons à valider ces solutions par des preuves de concept ou par simulation.

Bibliographie

[1] Srinivas Aluvala, K. Raja Sekhar, and Deepika Vodnala. An empirical study of routing attacks in
mobile ad-hoc networks. Procedia Computer Science, 92(Complete) :554–561, 2016.
[2] L. Gupta, R. Jain, and G. Vaszkun. Survey of important issues in uav communication networks.
IEEE Communications Surveys Tutorials, 18(2) :1123–1152, Secondquarter 2016.
[3] D. Hurley-Smith, J. Wetherall, and A. Adekunle. Superman : Security using pre-existing routing for
mobile ad hoc networks. IEEE Transactions on Mobile Computing, PP(99) :1–1, 2017.
[4] Jean-Aimé Maxa, Mohamed-Slim Ben Mahmoud, and Nicolas Larrieu. Secure Routing Protocol
Design for UAV Ad Hoc Networks. In DASC’2015, IEEE/AIAA 34th Digital Avionics Systems
Conference, Prague, Czech Republic, September 2015.
[5] Jean-Aimé Maxa, Mohamed-Slim Ben Mahmoud, and Nicolas Larrieu. Survey on UAANET Routing
Protocols and Network Security Challenges. Ad Hoc & Sensor Wireless Networks, 2017.
[6] Muslum Ozgur Ozmen and Attila A. Yavuz. Dronecrypt - An Ultra-Low Energy Cryptographic
Framework for Small Aerial Drones . In https ://eprint.iacr.org/2017/1039.pdf.
[7] Ozgur Koray Sahingoz. Networking models in flying ad-hoc networks (fanets) : Concepts and chal-
lenges. J. Intell. Robotics Syst., 74(1-2) :513–527, April 2014.

 

Début des travaux: 
01/10/2018
Mots clés: 
sécurité, réseaux ad hoc, drone
Lieu: 
IRISA - Campus universitaire de Beaulieu, Rennes