Systèmes cyberphysiques : relever les défis de la sécurité

Apporter la preuve de la sûreté des systèmes cyberphysiques

Nouvelle génération de systèmes embarqués, les systèmes cyberphysiques contrôlent nos appareils et notre infrastructure, et régentent de plus en plus nos vies : distribution intelligente de l’énergie, transport aérien, véhicules autonomes, appareillages médicaux et santé à domicile, drones de surveillance, systèmes de production intelligents… Ils deviennent de plus en plus complexes, tant par leur taille que par l’utilisation d’algorithmes subtils, voire difficiles à maîtriser et à tester, comme ceux venant de l’intelligence artificielle. Leur utilisation est donc critique et peut avoir des conséquences catastrophiques en cas de « bug » ou d’intrusion malveillante. Pourtant ces systèmes logiciels sont amenés à se répandre comme par exemple, dans les véhicules autonomes qui sont l’avenir du transport routier et qui finalement, seront plus sûrs que le conducteur humain. Plus sûrs si l’on obtient la preuve rigoureuse de leurs bons comportements. Apporter cette preuve, voilà l’objectif du projet « Sûreté et sécurité des systèmes cyberphysiques » porté par Éric Goubault dont les recherches portent notamment sur les drones et les véhicules autonomes.

Un projet à la croisée de l’informatique et des mathématiques appliquées

Mobilisant à la fois des chercheurs issus du Laboratoire d’Informatique (cybersécurité, réseaux, modélisation et vérification) et du Centre de Mathématiques Appliquées de l’X (contrôle et optimisation), ce projet promeut une approche plus globale de la conception, de l’optimisation et de la validation des systèmes cyberphysiques. S’agissant d’un projet de recherche fondamentale, l’enjeu est de trouver les bons modèles mathématiques, ainsi que les algorithmes de vérification qui permettront de traiter des systèmes aussi complexes. « Pour mener à bien nos recherches, le nerf de la guerre est la manière grise. En septembre 2018, nous avons recruté Sergio Mover, alors post-doctorant à l’Université du Colorado Boulder, en tant que professeur assistant Gaspard Monge. Il travaille à nos côtés sur la vérification des systèmes avec des techniques et des applications complémentaires », indique Éric Goubault. « L’acquisition de matériel est également stratégique pour tester nos méthodes en conditions réelles. Grâce au soutien des donateurs, nous bénéficions désormais d’une salle d’expérimentation qui est utilisée pour la recherche mais aussi pour l’enseignement », poursuit-il.

Un axe de recherche important pour l’Institut Polytechnique de Paris et pour les industriels

Les recherches portant sur la sécurité et la sûreté des systèmes cyberphysiques sont valorisées dans le cadre de programmes de formation initiale de l’École polytechnique, au travers des Projets Scientifiques Collectifs et d’un modal en 2ème année, d’une filière d’enseignement dédiée en 3ème année ou encore d’un programme de Master. « Nous assistons à une montée en puissance de ce thème en matière académique et cela s’inscrit désormais dans le cadre plus large de l’Institut Polytechnique de Paris. Nous développons des projets avec d’autres écoles et ces collaborations devraient se multiplier dans les années à venir », explique Éric Goubault. Pour mener à bien leurs recherches, le chercheur et son équipe entretiennent également des liens forts avec des entreprises dans les domaines applicatifs des systèmes cyberphysiques (automobile, transport aérien, etc.), et tout particulièrement dans le domaine de la défense où ils peuvent compter sur le soutien de longue date de Thales, de Dassault Aviation et de Naval Group. Ces collaborations avec des acteurs industriels sont aujourd’hui indispensables au développement et à la réussite de ce projet.

>> En savoir plus sur le projet

>> Dans le cadre de la deuxième Campagne de levée de fonds, le projet « Sûreté et sécurité des systèmes cyberphysiques » est soutenu par vos dons et peut également donner lieu à une chaire d’entreprise. Pour plus d'informations, nous vous invitons à contacter Marie Verrier, Responsable Grands comptes et Grands donateurs à la Fondation de l'École polytechnique : marie.verrier@polytechnique.edu