Direction de recherche : Thi-Mai-Trang NGUYEN

Co-encadrement : PUJOLLE Guy

Intégration de l’Internet des objets dans des réseaux véhiculaires virtualisés et sécurisés

Les réseaux véhiculaires sont en pleine effervescence puisqu’ils commencent à être testés et utilisés commercialement. Deux types de réseaux véhiculaires coexistent : celui pour gérer le contrôle des véhicules et celui permettant aux véhicules de se connecter entre eux pour que les utilisateurs puissent partager des informations et des données. La première catégorie est déjà largement étudiée et tous les grands constructeurs de véhicules y travaillent depuis plusieurs années. Dans cette thèse, nous nous intéressons à la deuxième catégorie qui permettra aux véhicules de se connecter entre eux pour échanger de l’information et des données mais également se connecter à des antennes fixes le long des routes pour que les véhicules puissent être connectés à l’Internet dès que nécessaire. Dans ce réseau mesh utilisateur, un point important est la connexion des objets disponibles dans les véhicules qui approvisionnera en données le véhicule lui-même et les autres véhicules connectés. L’élément de base est le nœud intégré dans le véhicule qui permet de connecter tous les objets disponibles dans le véhicule, qui fournit le réseau inter véhicule et qui peut posséder un accès 5G permettant de se connecter à l’Internet. L’architecture de ces nœuds utilise la virtualisation pour permettre la mise en place de nombreuses fonctions de réseaux virtualisées (VNF : Virtual Network Function). Ces machines virtuelles peuvent aussi bien avoir une fonction de protocole de connexion d’objets que de routeur mesh, de firewall ou de toute autre fonction nécessaire à un moment donné dans la vie du nœud. Ces nœuds sont en fait de petits datacenters d’une nouvelle génération qui forment ensemble un Cloud distribué sur les véhicules. Ces serveurs peuvent être appelés Fog, voire Mist, Skin ou femto-datacenter.
L’objectif de cette thèse est de réaliser un réseau de véhicules à partir de nœuds puissants, intégrés dans les véhicules, qui forment un Cloud mobile. Les nœuds par eux-mêmes peuvent être vus comme des serveurs Fog, Mist, Skin ou Femto-datacenter. Ces serveurs sont virtualisés et possèdent de nombreuses machines virtuelles capables de connecter les objets présents dans les véhicules, de prendre en charge les routeurs mesh, de mettre en place des firewalls, du stockage, de la puissance de calcul, un accès 5G, etc. Pour réaliser ce réseau d’interconnexion d’objets via un réseau mesh, la structure des nœuds du réseau (les nœuds mesh) doivent permettre une distribution complète des applications et des fonctions de réseau puisque les connexions se font et se défont en fonction de l’emplacement des véhicules les uns par rapport aux autres. Sur ces réseaux, une forte sécurité est nécessaire, même si elle n’est pas du même niveau que sur le réseau de contrôle des véhicules. La thèse devra proposer des solutions pour sécuriser les objets, les nœuds et principalement les machines virtuelles qui intègrent les applications, les fonctions de réseaux virtuels et le réseau mesh lui-même. Des solutions comme l’utilisation de firewalls virtualisés et/ou d’une blockchain temps réel pourraient être étudiées. Les données de ces réseaux véhiculaires sont aujourd’hui fortement recherchées puisqu’elles représentent une valeur commerciale importante. L’objectif de cette thèse est également de garantir la confidentialité de ces données et la gestion des données personnelles (privacy) des utilisateurs.
Les réseaux de véhicules se développent rapidement et seront dans cinq à dix ans fortement commercialisés. Ils permettront des échanges de tout type de données entre les passagers des véhicules qui pourront être de la vidéo, des paroles téléphoniques, des données captées, etc. Plus aucun véhicule ne se vendra sans un serveur interne au véhicule. Ces données sont fortement recherchées par les grands de la publicité comme Google, Microsoft, Facebook, etc. et le travail effectué dans cette thèse devrait à la fois permettre de sécuriser le réseau et ses objets et de garantir la privacy des utilisateurs.