Year: 2013
Type: dissertation
Abstract: RESUMELes reseaux ad hoc sans fil vehiculaires (VANET) permettent la communication entre les vehicules et entre les equipements de communication places le long des rues. Cette communication apporte plusieurs avantages. Le premier est l’augmentation de la securite routiere. Le second est l’agrementation de l’experience de conduite et de voyage. La securite routiere est assuree par une categorie d’applications dites « applications de securite du trafic routier ». La seconde categorie d’application consideree regroupe les applications liees au confort des usagers sur la route, telles que : l’acces a une connexion Internet durant le voyage, le telechargement de contenu multimedia, les jeux en ligne et en reseau, les applications de paiement pour les services. La troisieme categorie d’applications regroupe les applications de maintenance a distance. Toutes ces applications necessitent que les communications soient securisees. Cette contrainte est d’autant plus importante pour les applications de securite du trafic, car les informations transmises par ces applications peuvent mener au changement du comportement des automobilistes et conduire a des situations aussi catastrophiques que les accidents de la circulation.
Depuis quelques annees, plusieurs travaux ont ete menes, tant par l’industrie automobile que par les universites ou encore les institutions de recherche gouvernementales en vue de securiser les VANETS. De ces travaux, plusieurs methodes ont emerge, parmi lesquelles, les methodes cryptographiques a cle publique/privee, les methodes de securisation des protocoles de communication, les methodes de securisation par revocation de certificat, les methodes de securisation par reputation. Cette derniere methode permet de verifier les variables telles que la vitesse, l’acceleration, la position geographique, le rayon de transmission, la direction, etc. Afin d’empecher les adversaires de mentir et d’induire les automobilistes en erreur provoquant des accidents ou du trafic sur certains troncons de route. C’est pourquoi l’objectif de notre travail est de doter les nœuds hotes d’un systeme de reputation qui servira de cadre d’analyse des differentes variables publiees par les vehicules emetteurs. Cette analyse permet de filtrer les nœuds qui fournissent des variables erronees sur leur position geographique, leur vitesse ou encore leur acceleration. Ces informations sont importantes car pour la majorite des applications de securite du trafic, le nœud hote se fie a elles pour poser des actions a propos d’une alerte de danger recue par d’autres nœuds (accident, risque de collision, mauvais etat de la route, risque de trafic, etc.).
Notre systeme realise des tests sur les variables recues pour se rassurer qu’elles concordent avec les parametres attendues. Ces parametres sont donnees par les observations faites grâces aux capteurs, aux recepteurs GPS et aux equipements de communication embarques sur les vehicules, ou encore grâce a des calculs effectues pendant la reception des variables. Notre premiere contribution dans ce travail est la conception d’un systeme de filtrage, qui permet de supprimer tous les messages pour lesquels les variables sont erronees et ainsi de detecter et d’ejecter du reseau les adversaires potentiels. Notre seconde contribution est de doter notre systeme d’une capacite de rehabilitation des nœuds adversaires par le passe et qui se comportent maintenant de facon exemplaire. Notre troisieme contribution est la mise en place d’un systeme a deux niveaux : un premier niveau binaire, rigide qui ne permet pas une rehabilitation, et un second niveau qui introduit la flexibilite, et la rehabilitation tout en permettant aux utilisateurs de le personnaliser lors de l’implementation. Notre quatrieme contribution est d’avoir pu modifier le protocole AODV dans le simulateur Network Simulator (NS-2) dans sa deuxieme version, afin de realiser des simulations realistes a propos du systeme de reputation que nous proposons.
Mots cles : Securite, Reseaux sans fil vehiculaire, systeme de reputation.----------Abstract
Vehicular ad-hoc network is a specific type of Mobile ad-hoc network (MANET) that provides communication between nearby vehicles and nearby roadside equipments. This communication provides several advantages. The first one is to increase road safety. The second one is the improvement of the driving experience. Road safety is ensured by applications category called “safety applications”. The second category includes comfort applications of road users, such as access to an Internet connection during the trip, downloading multimedia content, online and network gaming, tool payment services. The third category includes remote maintenance applications. All these applications require efficient secured communication. This constraint is particularly important for safety applications, as the information transmitted by these applications can lead to drivers’ behavior changing and caused catastrophic situations such as cars’ accidents.
In recent years, several studies have been conducted, both in the automotive industry and universities or government researches’ institutions to secure VANETs. From all these researches several VANETS’ security methods have emerged, including the public/private key cryptographic methods, communication protocols’ security methods, certificate revocation methods, reputation methods and so one. The reputation method is used to check information such as speed, acceleration, location, transmission range, direction, etc. To prevent attacks from malicious nodes that would lie about the variables that they are publishing to mislead motorists’ behavior and cause cars’ accidents or traffic jam on certain stretches of road. That is why the objective of our work is to provide hosts nodes with a reputation system to check different variables published by transmitting nodes. This analysis allows filtering nodes that publish false information about their geographical position, speed or acceleration. This information is important because, for the majority of safety applications, the host node relies on them and the motorist will react considering them. Our system performs tests on the information received to make sure that they are consistent with the expected parameters. These parameters are given by observations thanks to sensors, GPS receivers and vehicles’ communication equipments on board. Our first contribution in this work is the design of a filter system that removes all messages whose variables are erroneous and thus to detect and eject potential adversaries out of the network. Our second contribution is to provide our system with a capacity of rehabilitation of nodes that were previously regarded as adversaries who now behave in an exemplary manner. Our third contribution is the establishment of a two-tier system, a first binary level and a second level which introduces flexibility and allows users to customize them during the implementation. Our fourth contribution is to be able to modify the AODV protocol in NS-2 simulator to test our reputation system for realistic simulations.
Keywords: Security, vehicular ad hoc networks, reputation.
Author: Richard Gilles Engoulou
Language: French
Subfield: Electrical and Electronic Engineering
Field: Engineering
Domain: Physical Sciences
Open Access status: green
OpenAlex ID: W19023117