Le développement rapide du véhicule autonome et connectée indique qu’il est urgent de mettre en œuvre des mesures pour réduire le risque cyber.

Dans un premier temps, ces mesures consistent à adapter des concepts de cybersécurité connus et maitrisés tout en s’adaptant à un environnement nouveau, dans un contexte marché ultra-concurrentiel et confronté à des usagers de plus en plus exigeants.

Dans un second temps, il s’agit de mettre sous contrôle des systèmes critiques intelligents, interactifs, et ce en temps réel afin de se prémunir d’attaques évolutives, de plus en plus sophistiquées et difficiles à anticiper.

Des concepts de cybersécurité connus… mais qui doivent tenir compte des contraintes propres aux systèmes embarqués

La course à l’innovation autour du véhicule connecté conduit à la mise en œuvre de plus en plus de services, ce qui augmente le niveau d’exposition du véhicule à de nombreuses menaces – adeptes du car tuning, hacktivistes, organisations criminelles, gouvernements etc.

La mise sur le marché de nouveaux modèles de véhicules pourrait être conditionnée par sa capacité à se protéger des cybermenaces. En effet cette protection pourra s’appuyer sur des incontournables de la cybersécurité tels que : la gestion des identités et des accès (authentification forte, infrastructure PKI…), la segmentation des réseaux et le regroupement par actifs critiques (Firewall, Gateway…), le chiffrement des données et des communications (via un réseau Ethernet, des environnements d’exécution protégés), la détection et la supervision des composants critiques (SIEM embarqué, sonde de sécurité IPS/IDS…).

Contrairement à un système d’information d’entreprise, un véhicule connecté est un produit contenant un système pouvant s’apparenter à un système d’information à espace fini, à prix fixe et en mouvement. Autant de contraintes différentes de celles d’un SI classique qui complexifient sa sécurisation. Celle-ci doivent être prises en compte au plus tôt, dès la phase de conception du véhicule :

• Le coût du véhicule – Des solutions cybersécurité connues certes, mais qui doivent néanmoins s’intégrer dans un système initialement mécanique/électronique où le coût de chaque pièce doit être justifié afin de ne pas trop augmenter le Prix de Revient à la Fabrication (PRF). L’important étant de maintenir un équilibre coût/risques acceptable pour garantir la sécurité de l’usager.

• La dimension et le poids du véhicule – L’encombrement et le poids sont les deux principaux ennemis des solutions de transport. L’intégration de composants embarqués et de modules de cybersécurité supplémentaires peut amener à une modification des architectures physiques des véhicules. Mais l’évolution d’un véhicule n’est pas aussi aisée que celle d’un système d’information classique ; au vu du contexte une approche modulaire permettant l’ajout de capacité hardware dès la phase de conception pourrait être envisagée.

• La capacité de calcul en temps réel – Selon la criticité des composants du véhicule, il pourra être décidé d’y sécuriser certaines communications (via chiffrement, signature). Une analyse fine et une priorisation des échanges à protéger sont préconisées, les mécanismes de cryptographie étant très consommateurs en ressources et puissance de calculs.

• L’expérience utilisateur – Les constructeurs automobiles ont toujours cherché à développer le concept de confort et de plaisir de la conduite. L’intégration de la cybersécurité dans le véhicule ne doit pas aller à l’encontre de ce principe et nombre d’utilisateurs ne sont probablement pas prêts à accepter la cybersécurité au détriment de leur expérience de conduite. Ainsi, il paraît difficilement envisageable de demander à un conducteur d’entrer un mot de passe à chaque démarrage du véhicule, encore moins de configurer un nouvel utilisateur pendant plusieurs minutes à chaque fois qu’il prête son véhicule. Les problématiques de cybersécurité permettent d’identifier de nouveaux usages et de se positionner au service de l’expérience utilisateur. Cela peut conduire au développement de solutions innovantes comme l’authentification de l’usager via smartphone ou la délégation de droits d’accès au véhicule via une application.

• La mobilité et la connectivité – La détection d’incidents et la supervision des composants critiques du véhicule nécessitent une disponibilité et une remontée des logs en continue.  Sachant qu’un véhicule en mouvement peut être amené à se retrouver dans une zone à couverture réseau limitée (voir nulle), ces problématiques de connectivité amènent à concevoir des systèmes de supervision et détection directement intégrés au véhicule. De manière générale, face à la perte de connectivité, la résilience doit être généralisée à l’ensemble des fonctions (cyber ou non) du véhicule.

• Le cycle de vie – La durée de vie peut varier d’un véhicule à l’autre, historiquement basée sur l’usure mécanique que subissent les voitures. Désormais le véhicule c’est aussi un ensemble de composants électroniques et de services qui doivent s’adapter à un cycle de vie long. Chaque système et solution informatique incorporés au véhicule doivent être conçus pour fonctionner et être supportés dans la durée. Le défi que devront relever les constructeurs est de contrôler l’obsolescence et maintenir en condition opérationnelle leur parc automobile. Le développement des systèmes de mise à jour Over-The-Air (OTA) deviendra une nécessité pour le déploiement des patchs et correctifs de sécurité.

Les principaux enjeux de cybersécurité

La (cyber)sécurité des véhicules n’est pas qu’une affaire de solutions techniques

Convergence de l’ingénierie automobile et du digital

Le croisement des univers de l’ingénierie et du service devient un sujet prioritaire chez les constructeurs automobiles, provoquant certains changements dans leur cœur de métier. La gouvernance doit évoluer en prenant en compte un certain nombre d’actions indispensables à la sécurisation de leurs véhicules et plateformes de services.

Il est important de s’assurer que la cybersécurité soit pensée et intégrée dans l’ensemble des étapes du projet tout en disposant des ressources et compétences nécessaires.

La mise en circulation d’un véhicule impose aussi de gérer lors de cette phase des problématiques de maintien en condition opérationnelle et de sécurité des systèmes développés, qu’ils soient embarqués ou débarqués (plateforme de services connectés). Ainsi les constructeurs opèrent dans un environnement qui les positionne, à la fois, en fournisseur de produit mais aussi de services automobiles.

On constate que le temps moyen de développement et d’intégration d’un véhicule est d’environ 3 à 5 ans, là où il faut quelques mois pour développer et mettre en production un nouveau service (connecté).

De fait, pour faire face à un marché toujours plus concurrentiel ; les architectures développées du véhicule doivent être en capacité de supporter l’approvisionnement régulier de nouveaux services tout au long du cycle de vie. Il sera nécessaire de garantir un maintien du niveau de sécurité, de sureté et de qualité du véhicule.

Ainsi, on peut logiquement s’attendre à une transformation des scénarios de développement et d’intégration, avec un véhicule qui voit sa plateforme devenir plus modulaire, plus évolutive pour réduire ce fameux « time-to-market ». Les services quant-à-eux se verront soumis à un développement Agile avec un temps de mise en production plus flexible afin que les mondes de l’ingénierie et du service soient de nouveau « synchronisés » et puissent travailler en synergie.

Le ruissellement de la cybersécurité des constructeurs aux fournisseurs

La question de la responsabilité en cas d’accident lié à une cyber attaque ou à un incident système devient également un sujet urgent à adresser. En effet, par défaut la responsabilité de l’accident serait attribuée au système assurant le déplacement sécurisé de la voiture. Le constructeur automobile, créateur du système, devrait en assumer la défectuosité (conformément à la partie responsabilité du fait des produits défectueux issu de la loi n°98-389 du 19 mai 1998). C’est pourquoi les constructeurs (ou OEMs – Original Equipment Manufacturer) auront la responsabilité de s’assurer que les fournisseurs de rang 1 (Tiers-1) et plus, s’engagent eux aussi dans une démarche d’intégration de la cybersécurité dans les produits fournis. La sécurité de bout-en-bout du véhicule ne pourra être assurée que par la déclinaison d’exigences de sécurité sur l’ensemble de la chaine fournisseur., intégrées dans les cahiers des charges, renforcées au sein des contrats et vérifiées à la livraison.

La problématique de la cybersécurité dans l’écosystème automobile est prise très au sérieux par les instances internationales et plus particulièrement par la Commission Economique pour l’Europe des Nations Unies qui entend faire de la nouvelle norme, l’ISO/SAE 21434, une base commune de référence que l’ensemble des acteurs de cet écosystème devront respecter. Cette norme encore en cours d’élaboration fera l’objet d’un prochain article.

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In this series, we’ll first present connected vehicles and their associated cybersecurity challenges; the main sources of threat and the risks will be addressed in a second installment. Lastly, a third article will present our views on the issue and the main lines of the response required to address it.

The connected car: a vehicle supporting a raft of interactions

Entertainment, an extension of your smartphone, shared mobility, management of the car’s life cycle… users are demanding new experiences, and the services and applications they generate are resulting in a range of interactions. We can imagine a smart car being able to find a free parking space, automatically schedule an appointment for maintenance, or turn a traffic light green as it approaches. Since April 1, 2018, all new vehicle models must also have an emergency call system, as well as geolocalization to enable the authorities to be contacted in the case of an accident. In this respect, they are already “connected”.

Manufacturers and other players are already capitalizing on the opportunity to maintain a close relationship with customers throughout the vehicle life cycle. By doing this, they become “providers of services and mobility solutions,” drawing on, among other things, collected data. In particular, because such connectivity represents a step toward autonomy, the vehicle needs to be able to communicate with other vehicles and the surrounding environment. These changes are underway, and their pace will progressively increase.

However, the challenge of cybersecurity is scarcely taken into account, or ignored: yet it has to be a key plank of any connected solution—from the design phase to the end of the life cycle. Such thinking is essential to safeguarding the vehicle’s integrity, protecting passenger lives, and complying with current and future regulation.

The first prerequisite is to properly understand the connected vehicle’s technologies and ecosystem.

How connected vehicles interact with their environment

A specific feature of a connected vehicle is that it interacts with its ecosystem, via mobile data streams, over both the short and long-ranges.

• Short-range connections: Here, the vehicle interacts directly with an object (such as a smartphone, infrastructure, etc.), without any intermediary. It uses technologies with a limited range for local exchanges (WAVE, on-board Wi-Fi, Bluetooth, etc.).
• Long-range connections: Here, the vehicle uses remote access to interact with external components via a cloud platform. 4G, and soon 5G, connections are the technologies of choice for connecting vehicles to the internet.

This connected-vehicle concept also covers exchanges with the vehicle’s direct environment under the umbrella term “Vehicle-to-Everything” (or V2X). Lastly, the standard, ISO 20077, covers “Extended Vehicles” (or ExVe) as a whole: which comprise the physical vehicle as well as all the platforms and infrastructures that the car manufacturer is responsible for.

A range of ecosystems and players that need to work together

The car was once a very closed system; with the exception of diagnostic connections for garages and some connectivity to be able to broadcast multimedia content; any connectivity risks were largely contained. Today, the proliferation of forms of connectivity and access to the internet have opened up new opportunities for manufacturers and service providers, but also for attackers.

The first ecosystem to consider is the . Electronic and communication systems must be able to communicate with each other without the transmitted data or stored secrets being altered or stolen. Among these systems are the ECUs, the mini “on-board computers” that control the vehicle’s key functions, such as the braking system, air conditioning, lighting, etc.

Beyond on-board security, there are the user and owner (the latter not necessarily an individual) who have the right to give orders to the vehicle according to pre-defined rules. In the future, their authentication will be essential when it comes to questions of responsibility, as well as for verifying the legitimacy of the orders they issue.

Another vitally important aspect concerns connected services that use centralized platforms, or even cloud-based ones, which have been developed by the manufacturers or their partners. These platforms represent a significant threat because they can trigger orders for entire fleets of vehicles, and therefore the impact of any problem is multiplied. Manufacturers will need to put in place sufficiently secure solutions to allow such services; they’ll need to combine their own platforms with those of partners and the APIs on the vehicle, as well as ensuring the required level of confidence in the environment.

Lastly, in the medium-term, external objects and the surrounding environment (other vehicles, garages, parking lots, road infrastructure, etc.) will need to communicate and share information. The challenges of ensuring security in real time (in terms of availability, integrity, etc.) will be complex ones.

Cybersecurity issues: from the virtual to the real world

People’s safety, inside and outside vehicles, is a top priority for the automotive industry. We might imagine, then, that the cybersecurity issues raised by connected vehicles will be treated with the same degree of rigor—such that they can guarantee the car’s safety and integrity.

The first issue represents an organizational challenge for all stakeholders, especially manufacturers, because the emergence of this new model brings together two opposing worlds: services and engineering. The first is characterized by agility and speed, and large numbers of short-term projects. The second, with a much longer development cycle, must meet the safety and quality requirements associated with vehicle approval. This dichotomy has impacts on cybersecurity and, in particular, its integration into development projects, as well as the coverage of end-to-end risk. For example, as a result of its position, the backend becomes a nerve center that must be fully protected to avoid any risk of a systemic attack that could have repercussions for the entire fleet. Unfortunately, the true value of this need for security is not currently appreciated, mainly as a result of requirements for very short times to market.

Considering the other issues, it’s clear that the cybersecurity challenges for connected vehicles don’t differ greatly from those in the IS world: identity and access management, detection and response, the security of infrastructures, cryptography, third-party management, patch management, etc. A connected vehicle is a mobile IS, and numerous security standards (ISO2700x, NIST 800, etc.) have already been developed. These set out good practice in various guides and reference documents (SAE J3061, AUTOISAC, NHST, etc.) and the topic will shortly be covered to the ISO/SAE 21434 standard.
However, a number of factors inherent to vehicles and their embedded systems mean that the topic needs to be considered from new and specific angles.

The vehicle’s mobility and connectivity make security more complex: security must be guaranteed where there is a limited connection, or no connection, and in the context of a changing environment. Regulatory aspects must not be ignored either, given that the vehicle may have to move between countries.

The world of on-board systems also places constraints on hardware—in terms of cost, computing power, and size.

Questions about updating components and services arise too, given that a system must be able to function at all times but may also be shut down for long periods.

Lastly, vehicles are designed for a long life cycle, which implies thinking about security from the start, especially when it comes to managing identities and accesses. This long life cycle also means considering evolving standards over time, as well as developing a model for updates that guarantees vehicle security in a way that is sustainable and manageable for constructors.

The road ahead is long, and cybersecurity is approaching a crossroads that was not in view a decade ago. It’s vital that all players involved grasp the importance of what’s required and start to put in the effort now, before it’s too late.

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