Study of the vulnerability of automotive electrical / electronic systems to intentional electromagnetic attacks (IEMI) : risk analysis and countermeasures

Les interférences électromagnétiques intentionnelles (IEMI) consistent à tirer parti de la vulné-rabilité EM d’un système électronique afin de le contraindre à se mettre dans un mode de dys-fonctionnement déterminé ou non. De nombreuses sources ont été conçues depuis les années 90 et ont prouvé qu’elles sont capables de faire dysfonctionner un véhicule.Dans ce contexte, la problématique de cette thèse est de proposer une méthodologie permet-tant l’étude de la vulnérabilité des systèmes électriques ou électroniques d’un véhicule automobile vis-à-vis d’attaques électromagnétiques intentionnelles. Deux parties principales ont été néces-saires afin de proposer une méthodologie permettant de prendre en compte la menace IEMI dans la conception des prochains véhicules.La première partie a tout d’abord permis d’obtenir, par simulation numérique, les formes d’ondes des courant induits sur des faisceaux automobiles positionnés dans un véhicule pour n’importe quelle configuration d’attaque IEMI. Grâce à ces résultats, une quantification de ces courants en termes de formes d’ondes temporelles et de niveaux d’amplitude probables a été réalisée et a permis d’analyser le risque IEMI pour un constructeur automobile.La seconde partie a permis de prendre en compte la menace IEMI en développant un banc d’essai sur table conçu d’après les résultats de l’analyse de risque de la première partie. Deux solu-tions de bancs d’essais adaptés aux signaux IEMI ont été proposées afin de pouvoir tester les équipements automobiles par rapport aux IEMI probables lors d’une attaque sur véhicule.Intentional electromagnetic interferences (IEMI) consist of taking advantage of the EM vul-nerability of an electronic system in order to force it to put itself in a dysfunction mode. Many sources have been designed since the 90s and have proven that they are able to disrupt a vehicle.In this context, the goal of this thesis is to study the vulnerability of electric or electronic sys-tems of a vehicle to cope with intentional electromagnetic attacks. Two main parts were needed to propose a methodology to consider the IEMI threat in the design of the future vehicles.The first part allowed to obtain, by numerical simulation, the waveforms of the currents in-duced on automotive wire harnesses located in a vehicle for any IEMI attack configuration. Thanks to these results, a quantification of these currents in terms of waveform characteristics in time-domain and probable amplitude levels was realized and allowed to analyze the IEMI risk for a car manufacturer.The second part considered the IEMI threat by developing a table test bench designed ac-cording to the results of the risk analysis of the first part. Two test bench solutions adapted to IEMI signals have been proposed in order to test automotive equipment with the probable IEMI interferences during an attack on a vehicle