Les nouveaux réseaux sans fil comme la 5G ouvrent la voie à de nouvelles applications industrielles grâce à leur large bande passante et leur faible latence. Des chercheurs de l’Université Princeton (États-Unis) et de l’Université de Shanghai Jia Tong (Chine) ont développé une nouvelle technique pour sécuriser le transfert des données reposant sur la physique de la propagation du signal : haché et distribué à des antennes contenues dans une puce, il apparait alors comme du bruit à un éventuel espion. Ils démontrent la résilience du système face aux interceptions, sans réduire la latence, l’efficacité et la vitesse du réseau. Leurs résultats sont publiés le 22 novembre 2021 dans la revue Nature Electronics.
Les méthodes actuelles pour sécuriser les communications reposent sur le chiffrement des données. Avec des technologies comme la 5G, elles constituent des goulets d'étranglement car elles augmentent la quantité d’informations à échanger et accroissent la latence. L’équipe s’est orientée vers une méthode physique de sécurité s’appuyant sur le mode de propagation du signal. Les chercheurs créent un réseau d’émetteurs sur mesure en assemblant des antennes fonctionnant sur la gamme de fréquence 5G 71-76 GHz au sein d’une puce de silicium. Le signal peut ainsi être modulé dans l’espace et le temps.
Micropuce prototype
Comme le rapporte l’Université de Princeton, le message est découpé au hasard et chaque morceau est attribué à des sous-ensembles d’antennes du réseau. Le récepteur du message – placé dans une direction choisie – est en mesure d’assembler le message qui lui est communiqué via un canal statique. Dans les autres directions, les signaux hachés varient rapidement dans le temps et apparaissent comme du bruit à un éventuel espion.
Grâce à sa micropuce expérimentale, l’équipe démontre que seul un certain type d’attaque – impliquant l’espionnage de nombreux canaux – sur le réseau filaire est capable d’intercepter le message, mais précise qu’il est extrêmement difficile de reproduire la même chose sans fil, « rendant ces canaux sans fil résilients aux attaques d’espionnage. »
Cette approche de sécurité permet de préserver les faibles niveaux de latence (quelques millisecondes) propres à la 5G, qui sont critiques pour certaines applications comme l’automatisation industrielle ou les voitures autonomes.
