Unis contre les brouilleurs: des chercheurs développent une méthode plus sécurisée de transmission de données

La devise "unis, unis, divisés" a trouvé une nouvelle application dans une discipline improbable: la cybersécurité.

Les machines, des plus simples comme un ordinateur personnel au plus complexe, comme une voiture autonome, doivent transmettre des informations pour pouvoir les traiter. Une voiture autonome, par exemple, est conçue pour collecter le même type d'informations qu'un conducteur humain et pour répondre en nature. Des feux de signalisation au comportement des autres voitures, la voiture autonome doit détecter et traiter les informations rapidement et en toute sécurité pour pouvoir choisir une ligne de conduite: freiner, tourner, et potentiellement sauver des vies.

Mais que se passe-t-il s'il y a un autre signal contradictoire dans la composition, mettant en péril la communication? Une équipe de recherche basée à l'Université de l'Illinois à Urbana-Champaign a mis au point une méthode permettant d'éviter potentiellement les interruptions causées par ces signaux, appelée brouilleurs.

La recherche a été publiée dans le numéro de janvier de l'IEEE / CAA Journal of Automatica Sinica (JAS), une publication conjointe de l'IEEE et de l'Association chinoise de l'automatisation.

"La possibilité de transmettre des données d'une source à une destination de manière fiable en présence d'une intervention contradictoire, telle qu'un brouillage, est d'une importance primordiale et d'une préoccupation", a déclaré l'auteur principal, Tamer Basar.

Basar est président du département d'ingénierie électrique et informatique de Swanlund et directeur du Center for Advanced Study de l'Université de l'Illinois à Urbana-Champaign.

"Le prototype présenté dans le document capture des scénarios qui surviennent dans de nombreux domaines d'application, tels que les systèmes de télédétection, les systèmes de contrôle en réseau et les systèmes cyber-physiques", a déclaré Basar.

Les chercheurs ont regroupé les trois pièces, comprenant un acteur du système, qui luttent contre les actions du brouilleur. En faisant en sorte que les trois éléments ne fassent qu’un seul élément, ils annoncent simultanément leurs politiques en matière d’information.

C'est la différence entre communiquer via un pigeon voyageur ou un téléphone. Une personne doit attacher un message à la jambe du pigeon, le pigeon doit voyager et le destinataire doit récupérer le message du pigeon. Ensuite, le destinataire doit répondre et répéter le processus en sens inverse. Le message pourrait être perdu ou endommagé à plusieurs endroits. Si les mêmes personnes décrochent le téléphone, il est beaucoup plus probable qu'elles puissent décider d'un plan d'action avec un minimum d'interférences.

Lorsque le capteur, l'encodeur et le décodeur fonctionnent ensemble, ils s'engagent ensemble pour leurs actions suivantes. Ils ne bloquent pas le brouilleur complètement, mais le brouilleur n'a pas la possibilité d'interrompre le travail et de causer une erreur substantielle pendant la communication entre les acteurs.

Appelée solution de retour Stackelberg, cette manœuvre hiérarchique permet au système de s’engager à traiter des informations en fonction d’un ensemble de seuils pré-calculables, qui dépendent du temps et du nombre de possibilités de transmission restantes. Le brouilleur n'est pas pris en compte, car le capteur, l'encodeur et le décodeur décident ensemble quoi, comment et quand traiter.

Bien que efficace, la solution est actuellement limitée à un canal. Les chercheurs espèrent changer cela.

"Notre objectif est d'étendre le modèle présenté dans le document à des systèmes plus complexes, permettant des processus source plus généraux, des capteurs multiples, des canaux multiples et des capteurs équipés d'un récupérateur d'énergie capable de reconstituer la base de l'énergie utilisée par les capteurs. sur la disponibilité aléatoire de telles ressources, telles que l’énergie solaire ou éolienne ", a déclaré Basar.