Une équipe de recherche internationale a proposé une nouvelle méthode de surveillance des traités de désarmement nucléaire. Les specialists en sécurité informatique ont développé un mécanisme qui utilise les ondes radio pour surveiller à distance si des modifications sont apportées dans une pièce spécifique. Les chercheurs décrivent la robustesse et la sécurité de l’approche dans la revue Mother nature Communications, publiée en ligne le 17 octobre 2023. Des équipes de l’Institut Max Planck pour la sécurité et la confidentialité (MPI-SP) de Bochum, de l’Université de la Ruhr à Bochum, de l’École publique et Les Affaires internationales de l’Université de Princeton, de l’Université du Connecticut, de l’Université Harvard, de PHYSEC GmbH et de la Technische Universität Berlin ont collaboré au développement.
Les chercheurs ont abordé leur projet à partir d’un scénario dans lequel l’État A veut s’assurer qu’il n’y aura aucun changement dans le inventory d’armes nucléaires de l’État B – et ce, sans surveillance permanente sur location. Additionally précisément, le retrait des ogives nucléaires stockées pour les préparer à leur déploiement constitue une menace majeure. « Notre système utilise deux antennes pour enregistrer une empreinte radio de la pièce », explique le Dr Johannes Tobisch, qui a obtenu son doctorat dans ce domaine de recherche au sein du cluster d’excellence CASA de l’université de la Ruhr à Bochum et du MPI-SP et a depuis évolué vers travailler dans l’industrie. L’une des antennes émet un signal radio qui est réfléchi sur les murs et les objets de la pièce. L’autre antenne enregistre le signal. Le sign enregistré est caractéristique : si les objets étaient déplacés seulement de manière minime, cela modifierait sensiblement l’empreinte radio. Des changements majeurs, comme le retrait d’une tête nucléaire stockée, peuvent ainsi être détectés de manière fiable.
Des miroirs pour garantir la sécurité
Cependant, cette méthode ne peut fonctionner que si l’État B mesure l’empreinte radio au minute précis où l’État A la demande. Il est donc nécessaire d’empêcher l’État B d’enregistrer l’empreinte radio et d’envoyer l’enregistrement à la position d’un signal venant d’être mesuré. « Ce serait comme si quelqu’un mettait une image devant une caméra de surveillance », illustre Johannes Tobisch.
C’est pour cette raison qu’un dispositif composé de 20 miroirs rotatifs est initialement installé dans la pièce à surveiller. Si la placement des rétroviseurs transform, l’empreinte radio change également. L’État A enregistrerait les empreintes radio de différentes positions des miroirs lors d’une visite one of a kind sur area et les stockerait dans une foundation de données secrète. Périodiquement, l’État A pourrait demander à length à l’État B d’envoyer l’empreinte radio pour une place particulière du miroir – et de comparer les données mesurées avec l’enregistrement dans sa base de données secrète. Si les données ne correspondent pas, il doit y avoir eu un changement dans la pièce.
« Soixante-dix pour cent des armes nucléaires mondiales sont entreposées en réserve militaire ou en attente de démantèlement », souligne le Dr Sébastien Philippe de l’Université de Princeton l’importance d’une telle system. « La présence et le nombre de ces armes sur un site donné ne peuvent pas être facilement vérifiés par l’imagerie satellite ou d’autres moyens qui ne permettent pas de voir l’intérieur des chambres fortes de stockage. En raison des difficultés de surveillance, ces 9 000 armes nucléaires ne sont pas prises en compte dans les systèmes existants. accords de contrôle des armes nucléaires. Cette nouvelle technologie de vérification répond à ce défi de longue date et contribue aux futurs endeavours diplomatiques qui chercheraient à limiter tous les sorts d’armes nucléaires.
Mise en position lors d’un test sur le terrain
Pour tester cette idée, les chercheurs ont installé un conteneur doté de barils mobiles sur le campus de l’université de la Ruhr à Bochum, en Allemagne, qu’ils ont surveillé à l’aide de la technologie des ondes radio. Grâce à cette configuration, ils ont montré que les empreintes digitales radio pouvaient être reproduites de manière fiable pour les paramètres de miroir individuels. Différents réglages de miroir ont également produit une variété d’empreintes radio facilement reconnaissables. Si les chercheurs déplaçaient l’un des canons du conteneur, quelques millimètres de déplacement suffisaient pour apparaître sur l’empreinte radio.
L’équipe a également analysé s’il était attainable de déchiffrer la correspondance entre les positions des miroirs et les empreintes radio grâce à l’apprentissage automatique. Les algorithmes peuvent en effet prédire les empreintes radio s’ils reconnaissent un selected nombre de positions de miroirs et les signaux radio correspondants. Toutefois, la recherche de la connexion prend plus de temps à mesure qu’il y a de miroirs dans la configuration. « Avec 20 miroirs, il faudrait huit semaines à un attaquant pour décoder la fonction mathématique sous-jacente », souligne Johannes Tobisch, ajoutant : « Grâce à l’évolutivité du système, il est doable d’augmenter encore le facteur de sécurité. »
« La technologie blend d’une toute nouvelle manière des évaluations de sécurité cyber-physique, auparavant uniquement possibles sur des puces de données et de sécurité, avec la physique inter-systèmes. Cela permet de nouveaux niveaux de confiance, en particulier pour l’Internet des objets », déclare le professeur Christian Zenger, directeur du groupe de recherche Protected Mobile Conversation à l’Université de la Ruhr à Bochum et PDG de PHYSEC GmbH.
« Ce projet de recherche est un outstanding exemple de la manière dont de nouvelles systems situées à l’interface entre l’ingénierie de sécurité et les systems radio peuvent être utilisées pour résoudre des problèmes d’une grande relevance pour la société », déclare le professeur Christof Paar de l’Institut Max Planck de Bochum.
« A l’heure des tensions géopolitiques accrues et d’une nouvelle course aux armements nucléaires qui se prépare, ces travaux sont particulièrement opportuns et pertinents », conclut Sébastien Philippe.
