Différentes méthodes existent qui permettent de sécuriser la transmission de données au sein d'un réseau de communication.

La plupart de ces méthodes utilisent des procédés cryptographiques avec distribution préalable de clés (parfois dénommées aussi codes) pour identifier des équipements électroniques et des utilisateurs, authentifier les liens de communication en cours d'établissement, associer les émetteurs et les récepteurs. L'inconvénient de ces méthodes réside dans la distribution et la gestion des clés qui peuvent s'avérer problématique en termes de distribution à grande échelle, tout comme en termes de garantie de non divulgation, ainsi que l'a montré l'actualité récente à propos des réseaux radio-cellulaires. Au contraire, la présente invention propose de réaliser des associations sécurisées entre émetteurs/récepteurs, sans utilisation de clés préalablement connues ou partagées.

L'invention concerne un procédé d'association univalente et univoque à partir du canal de propagation entre au moins un premier utilisateur et un deuxième utilisateur, sans utilisation de clé préalablement connue ou partagée. La sécurisation de l'association, puis des transmissions de données négociées ultérieurement sur la base de cette association reposent notamment sur l'utilisation de transmissions préalables de signaux d'interrogation et de signaux d'acquittement entre le premier utilisateur et le deuxième utilisateur, et sur des mesures et une quantification du canal de propagation par ces deux utilisateurs.

L'invention concerne un procédé d'association univalente et univoque, avant établissement d'un protocole de communication, à partir du canal de propagation (AU_CP) entre au moins un premier utilisateur A et un deuxième utilisateur B munis chacun de un ou de plusieurs émetteurs/récepteurs de transmission (A-| ... A _NA ) indexés par n et n' pour l'utilisateur A, (B-i . . . B _NB ) indexés par m et m' pour l'utilisateur B, caractérisé en ce qu'il comporte au moins les étapes suivantes :

Phase d'initialisation :

a) Emission par chaque émetteur A _n de l'utilisateur A de signaux d'interrogation initiaux S ⁽⁰⁾ i _n t, _n pour l'émetteur d'indice n, constitués d'au moins une séquence aléatoire PN ⁽⁰⁾ i _n t, _n connue de l'utilisateur B, de facteur d'étalement SF ⁽⁰⁾ i _n t, _n ,

b) Réception et désétalement par chaque récepteur B _m > de l'utilisateur B de la séquence aléatoire PN ⁽⁰⁾ i _nt ,n de chacun des signaux d'interrogations initiaux S ⁽⁰⁾ i _n t, _n , mesure par lesdits récepteurs B _m ^> du canal de propagation H ⁽⁰⁾ AB,n,m' entre A _n et B _m ' sur la longueur de L ⁽⁰⁾ échantillons; estimation des coefficients L-I de la réponse impulsionnelle complexe correspondante ou des coefficients de la réponse en fréquence complexe correspondante,

c) Quantification par l'utilisateur B des coefficients complexes ^H AB n m'^h= L-I ^issus de ses mesures pour produire des valeurs numériques _L -i >

d) Emission par chaque émetteur B _m de l'utilisateur B de signaux d'acquittement initiaux S ⁽⁰⁾ A _Cq ,m constitués d'au moins une séquence aléatoire notée PN ⁽⁰⁾ Acq,m connue de l'utilisateur A, de facteur d'étalement SF ⁽⁰⁾ A _Cq ,m, e) Réception et désétalement par chaque récepteur Α _η · de la séquence aléatoire PN ⁽⁰⁾ _a cq,m de chacun des signaux d'acquittement initiaux S ⁽⁰⁾ Acq,m, mesure par lesdits récepteurs Α _η ^> du canal de propagation H ⁽⁰⁾ _B A,m,rv entre B _m et Α _η · sur la longueur de L ⁽⁰⁾ échantillons; estimation des coefficients

^H BA m n^ h=o L-i de la réponse impulsionnelle complexe correspondante ou des coefficients de la réponse en fréquence complexe correspondante, les coefficients ^ ° ⁾ _{m n} ' i) i ₁ =o L-I étant identiques à ceux estimés par B à l'étape c), L- I lorsque le canal de propagation est réciproque et que les émetteurs récepteurs considérés pour A et B coïncident dans les deux sens d'interrogation et d'acquittement, avec n=n' et m=m',

f) Quantification par l'utilisateur A des coefficients complexes

^H BA m n^ h= L- I ^issus de ses mesures pour produire des valeurs numériques

Phase Itération 1 , première itération :

g) Emission par chacun des émetteurs A _n de nouveaux signaux d'interrogation, S ^{(1 )} i _n t,n, constitués d'au moins une nouvelle séquence aléatoire ΡΝ ^{(1 )} ι _ηΪ! η de facteur d'étalement SF ^{(1 )} i _n t,n choisie dans un ensemble prédéterminé connu de A et B ou construite selon un processus prédéterminé connu de A et B d'après les valeurs numériques L-I déterminées par A à l'issue de l'étape f),

h) Réception et désétalement de la séquence PN ^{(1 )} i _n t, _n du signal S ^{(1 )} i _n t,n par chaque récepteur B _m >, B _m > qui reconstruit préalablement la séquence aléatoire ΡΝ ^{(1 )} ι _ηί , _η choisie ou construite par A _n , selon le même processus que

A _n , en exploitant les valeurs numériques Q^ n m'^ ^ L- I déterminées par B lors de la quantification effectuée à l'étape c) des coefficients

^H AB n m'^ =o L- I . valeurs numériques égales à celles produites par A à l'étape f) lorsque le canal de propagation est réciproque, que n=n' et que m=m'); lorsque m=m' et n=n', validation par B, grâce au désétalement de PN ^{(1 )} int, _n en réception par B _m , de l'égalité entre coefficients

QM,n,m L-I = ÇSm, _n L-I quantifiés lors de la phase d'initialisation, mesure actualisée par chaque récepteur B _m ' du canal de propagation H ^{(1 )} _AB ,n,m', entre A _n et B _m ' sur la longueur de L ^{(1 )} échantillons, estimation des coefficients ¾ _{S n m} ' i) i ₁ =o L-I de la réponse impulsionnelle complexe correspondante ou des coefficients de la réponse en fréquence complexe correspondante,

i) Quantification par l'utilisateur B des coefficients L-I mesures pour produire des valeurs numériques

j) Emission par chaque émetteur B _m de nouveaux signaux d'acquittement, notés S ^{(1 )} _A c _q ,m, constitués d'au moins une séquence aléatoire notée PN ^{(1 )} _Ac q,m de facteur d'étalement SF ^{(1 )} _Acq ,m, choisie dans un ensemble prédéterminé connu de A et B ou construite selon un processus prédéterminé connu de A et B d'après les valeurs numériques L-I déterminées par B à l'issue de l'étape c),

k) Réception et désétalement par chaque récepteur Α _η > des séquences aléatoires PN ^{(1 )} _aC q,m de chacun des signaux d'acquittement (S ^{(1 )} _A cq,m), Α _η ^> qui reconstitue préalablement la séquence PN ^{(1 )} _acq ,m choisie ou construite par B _m , selon le même processus que B _m , en exploitant les valeurs numériques

Ç^ ⁾ _{m n} ,(/ ₁ ) _il=0 L-I Que A a déterminées à l'éta e f), valeurs numériques égales à celle produites par B à l'étape c), soit L-I lorsque le canal de propagation est réciproque, que n=n' et que m=m'; toujours lorsque m=m' et n=n', validation par A, grâce au désétalement de PN ^{(1 )} _Acq ,m, de l'égalité entre coefficients ¾™ _,η (¾= ₀ L-I = QÏÏ, _n ,m ( ^z i)i _i =o L- I quantifiés lors de la phase d'initialisation, l'association univalente des émetteurs/récepteurs A _n de l'utilisateur A et des émetteurs/récepteurs B _m de l'utilisateur B devient alors effective grâce à la relation d'égalité entre coefficients quantifiés validée en

B _m à l'étape h) par la réception et le désétalement de PN ^{(1 )} _in t,n et validée en A _n à cette étape k) par la réception et le désétalement de PN ^{(1 )} _a cq, _m ; mesure par chaque récepteur Α _η ^> du canal de propagation H ^{(1 )} _B A,m,rv entre B _m et Α _η ^> sur la longueur de L ^{(1 )} échantillons; estimation des coefficients L-i de la réponse impulsionnelle complexe (ou des coefficients de la réponse en fréquence complexe) correspondante (57), les coefficients L-I étant identiques à ceux estimés par B à l'étape h), ^B _{n m} - i) i ₁ =o L-I _> lorsque le canal de propagation est réciproque et que les émetteurs récepteurs considérés pour A et B coïncident dans les deux sens d'interrogation et d'acquittement, n=n' et m=m',

I) Quantification par l'utilisateur A des coefficients complexes ^H BA m n^ h= L-I ^issus de ses mesures pour produire des coefficients numériques L-I ^■

Le procédé peut comporter au moins une deuxième itération des étapes de la première itération avec l'émission de signaux d'interrogation S ⁽²⁾ int,n contenant la séquence PN ⁽²⁾ i _n t, _n et l'émission de signaux d'acquittement S ⁽²⁾ _A c _q ,m contenant la séquence PN ⁽²⁾ _Acq ,m, élaborés d'après les résultats de mesure /¾ _n(jri ,(Z _{=0 L} _i et ^¾ _{m n} ,(i ₁ ) _{=0 L} _ _x et d'après les résultats de quantification L-I produits à l'itération 1 , la quantification de nouveaux coefficients L-I . et l'association univalente et univoque des émetteurs/récepteurs A _n de l'utilisateur A et des émetteurs/récepteurs B _m de l'utilisateur B par la relation entre coefficients quantifiés lors de l'itération 1

association validée par la réception et le désétalement des séquences d'interrogation PN ⁽²⁾ i _{n n} et d'acquittement PN ⁽²⁾ _Acq ,m émis par A _n et B _m lors de la deuxième itération.

Le procédé comporte, par exemple, à chaque nouvelle itération k+1 avec k supérieur ou égal à 1 , l'émission de signaux d'interrogation S ^{(k+1 )} int,n contenant la séquence PN ^{(k+1 )} i _nt! n et de signaux d'acquittement S ^{(k+1 )} Acq,m contenant la séquence PN ^{(k+1 )} _Ac q,m et construits d'après les résultats de mesure de l'itération k ^A _{B n} m'^h=o L- I et ultats de quantification de l'itération k L- I . et l'association univalente et univoque des émetteurs/récepteurs A _n de l'utilisateur A et des émetteurs/récepteurs B _m de l'utilisateur B, en utilisant la relation

QÎB,n,m ^l ^h= L-I = QÎl _m .n k) ^ L-I entre coefficients quantifiés lors de l'itération k, association validée par la réception et le désétalement par B _m et A _n des signaux d'interrogation et d'acquittement émis par A _n et B _m lors de la (k+1 )ième itération.

Selon une variante de réalisation, le procédé pour les étapes de quantification c) et f) lors de l'initiation, aux étapes i) et I) lors de l'itération 1 et aux étapes similaires lors des itérations suivantes, utilise une fonction de sélection et de codage correcteur des coefficients de canaux

^H AB,n,m L-I . la fonction étant adaptée à retenir uniquement des coefficients dont l'estimation est la plus fiable, par application d'un critère de seuillage sur la qualité de l'estimation des coefficients précités et d'une correction d'erreur sur les sorties de quantification _L -i . ce critère de seuillage et cette correction étant prédéfinis entre les utilisateurs A et B.

Un récepteur B _m utilise, à l'étape d) précitée, un processus de construction spécifique des signaux d'acquittement initiaux modifiés S' ⁽⁰⁾ A _Cq ,m faisant dépendre ceux-ci des toutes premières mesures de canaux H^ _{n m} , et des coefficients quantifiés correspondants tout en ménageant la possibilité pour les récepteurs Α _η > de l'utilisateur A de reconstruire et de désétaler les signaux S' ⁽⁰⁾ A _Cq ,m, lesdits signaux d'acquittement initiaux modifiés comportant au moins deux séquences PN, notées PN ⁽⁰⁾ A _Cq ,m et PN' ⁽⁰⁾ A _Cq ,m, émises successivement ou simultanément, la première des séquences, PN ⁽⁰⁾ _Acq ,m, étant connue de Α _η ^> comme à l'étape d), la seconde des séquences, PN' ⁽⁰⁾ _Acq ,m, étant choisie dans un ensemble prédéterminé connu de B et de A ou construite selon un processus prédéterminé connu de B et de A d'après les valeurs numériques

@ABnm'(i)i _i =o L-i tout juste quantifiées par B à l'issue de l'étape c); et Α _η · applique aux étapes e) et f) précitées non seulement une réception et un désétalement de la séquence PN ⁽⁰⁾ A _Cq ,m mais aussi une reconstruction de la séquence PN' ⁽⁰⁾ A _Cq ,m d'après les estimations de canal ^s° ⁾ _{m n} ' i) i ₁ =o L-I et les quantifications Qu'il conduit grâce au désétalement de

PN ⁽⁰⁾ Acq,m aux étapes e) et f) suivi d'un désétalement de la séquence PN' ⁽⁰⁾ Acq,m, pour produire une validation immédiate de l'égalité entre les coefficients L-I quantifiés en phase d'initialisation.

Selon une variante de mise en œuvre, le procédé comporte à chaque nouvelle itération k+1 avec k supérieur ou égal à 0, l'émission de signaux d'acquittement S ^{(k+1 )} _A cq,m contenant au moins deux séquences PN ^{(k+1 )} Acq,m et PN' ^{(k+1 )} _Ac q,m émises séquentiellement ou simultanément, PN ^{(k+1 )} Acq,m étant choisie dans un ensemble prédéterminé ou construite adaptativement d'après les résultats de quantification à l'itération n°k, et PN' ^{(k+1 )} _Ac q,m est choisie dans un ensemble prédéterminé ou construite adaptativement d'après les résultats de quantification courant L-I à l'itération n° k+1 ; Α _η ^> applique non seulement une réception et un désétalement de la séquence PN ^(k) _Ac q,m reconstruite d'après ses coefficients quantifiés L-I > ^{mais au} ssi une reconstruction de la séquence PN' ^{(k+1 )} _Ac q,m d'après les estimations de canal Qu'il conduit grâce au désétalement de PN ^{(k+1 )} _Acq ,m, suivi d'un désétalement de la séquence PN' ^{(k+1 )} _A cq,m pour valider immédiatement l'égalité entre les coefficients quantifiés à l'itération k+1 . Les émetteurs de A peuvent utiliser des signaux d'interrogation initiaux choisis aléatoirement dans un ensemble de signaux connus de B, les récepteurs de B n'acquittent que l'un des signaux d'interrogation initiaux reçus, soit prédéterminé par les caractéristiques des récepteurs de B, soit choisi aléatoirement par les récepteurs de B, après synchronisation désétalement et mesure desdits signaux d'interrogation initiaux.

Les émetteurs de B utilisent, par exemple, des signaux d'acquittement initiaux choisis aléatoirement dans un ensemble de signaux connus de A, les récepteurs de A ne traitent en réception que certains des signaux d'acquittement initiaux reçus, soit prédéterminé par les caractéristiques des récepteurs de A, soit choisis aléatoirement par les récepteurs de A, après synchronisation, désétalement et mesure desdits signaux d'acquittement initiaux.

Les émetteurs de A peuvent appliquer une gigue aléatoire en temps aux signaux d'interrogation et les émetteurs de B appliquer une gigue aléatoire en temps aux signaux d'acquittement.

Selon une variante de réalisation, le procédé utilise des signaux d'interrogation et d'acquittement SI _A et SA _B , émis conjointement à des signaux balises de l'un ou l'autre utilisateur A ou B, AI _A et AI _B , c'est-à-dire de manière auto-interférée, lesdits signaux d'interrogation et d'acquittement étant émis, reçus et traités à chaque itération k grâce à des paramétrages adaptés de leurs puissances d'émission par A et B, SI ^(K) A et SA ^(k) _B , de leurs niveaux de réception en B et en A, des interférences induites par la balise de A reçue en B et par la balise de B reçue en A, AI ^(K) _A ->B et AI ^(K) _B ->A, des niveaux de réception en B et en A des auto-interférences issues de B et de A, AI ^(K) _A->A et Al B->B, des dispositifs d'auto-réjection de ces autointerférences à la réception en A et B, RAI _A ->A et RAI _B ->B, des facteurs d'étalement à l'émission en A et B, SF ^(k) i _nt! n et SF ^(k) _Acq ,m, selon les égalités et inégalités suivantes exprimées en décibels :

. aux réceptions de l'utilisateur B :

M ^{k K A->nB-- ^{k _A-> n _B où L ⁽ >B représente les pertes totales de propagation de A vers B, SF ^(k) , _nt,n > 10.log ₁₀ [10 ^A (SI ^(k) _A->B /10)] -

10.log ₁₀ [10 ^A ((AI _B ->B-RAl _B ->B)/10) + 10 ^A (AI ^(k) _A - _>B /10)]

+ ηε,

- aux réceptions de l'utilisateur A :

l B->A - I B L B->A l B->A - l A L B->A

où L ^(K) _B ->A représente les pertes totales de propagation de B vers A

10.log ₁₀ [10 ^A ((AI _A->A -RAI _A->A )/10) + 10 ^Λ (ΑΙ ^{( )} _Β - _>Α /10)] + η _Α ,

les marges ηε et r\A étant liées aux performances des équipements radio utilisés par les récepteurs de A et de B.

Selon une variante de réalisation, le procédé met en œuvre des signaux d'interrogation et d'acquittement émis conjointement aux messages d'échanges de données entre les utilisateurs, c'est-à-dire de manière auto- interférée, lesdits signaux d'interrogation et d'acquittement étant émis, reçus et traités à chaque itération k grâce à des paramétrages adaptés de leurs puissances d'émission par A et B, de leurs niveaux de réception en B et en A, des interférences induites par les messages de A reçus en B et par les messages de B reçus en A, des niveaux de réception en B et en A, des autointerférences issues de B et de A, des dispositifs d'auto-réjection de ces auto-interférences à la réception en A et B, des facteurs d'étalement à rémission en A et B), selon des égalités et inégalités aux expressions similaires à celles précédemment citées.

Le mode de communication mis en œuvre entre utilisateurs est, par exemple, un mode Duplex temporel employant une même fréquence porteuse pour les échanges en émission et en réception dans les deux sens de transmission, et bénéficie directement de la réciprocité du canal de propagation sur la fréquence unique employée pour les interrogations et les acquittements. Le procédé est, par exemple, dupliqué sur l'ensemble des fréquences porteuses employées par des utilisateurs à mode Duplex fréquentiel employant des fréquences porteuses différentes pour leurs échanges en émission et en réception selon le sens de transmission, afin de bénéficier de la réciprocité du canal de propagation sur chacune des fréquences employées pour les interrogations et les acquittements.

Les étapes du procédé peuvent être réitérées pour chaque nouvelle transmission de phonie ou de données, ou encore pour chaque nouveau message d'une transmission de phonie ou de données en cours,

Les émetteurs/récepteurs utilisés sont, par exemple, adaptés à des radiocommunications. Les émetteurs/récepteurs de l'utilisateur A peuvent être reliés aux éléments d'antennes d'un réseau utilisé par A et les émetteurs/récepteurs de l'utilisateur B reliés aux éléments d'antennes d'un réseau utilisé par B dans le cadre de protocoles dits de type MISO, SIMO, MIMO ou « massive MIMO » connus de l'homme du métier.

Les émetteurs/récepteurs de l'utilisateur A sont, par exemple, des stations de base ou des nœuds d'un réseau de radiocommunication et les émetteurs/récepteurs de l'utilisateur B sont des terminaux ou d'autres nœuds dudit réseau de radiocommunication.

Les émetteurs et récepteurs sont, par exemple, adaptés à des transmissions acoustiques ou à des transmissions optiques.

D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention apparaîtront mieux à la lecture de la description qui suit d'exemples donnés à titre illustratif et nullement limitatif, annexée des figures qui représentent :

· Figure 1 , un schéma général d'échanges d'information entre deux utilisateurs A (Alice) et B (Bob) en présence d'un tiers étranger E (Eve) non autorisé à connaître le contenu des données échangées entre A et B,

• Figure 2, une illustration des effets d'un canal de propagation dispersif sur la transmission des signaux depuis un émetteur A vers un récepteur autorisé B et vers récepteur non autorisé E, et • Figure 3, un schéma des étapes mises en œuvre par le procédé selon l'invention.

Afin de mieux faire comprendre le procédé selon l'invention, l'exemple est donné dans le cas d'un échange entre un premier utilisateur émetteur/récepteur A (Alice) et un deuxième utilisateur émetteur/récepteur B (Bob), en présence d'un récepteur tiers E (Eve) non autorisé et susceptible d'intercepter les communications pour accéder au contenu des données échangées entre A et B.

La figure 1 illustre un scénario de communication entre un premier utilisateur A, 10 et un deuxième utilisateur B, 20 en présence d'un récepteur tiers non autorisé E, 30.

L'utilisateur A est, par exemple, un nœud ou un terminal d'un réseau de communication comportant une unité de calcul 1 1 , un module de codage/décodage 12, un module de démodulation 13, un module composé d'antennes 14, un ensemble de filtres 15, des moyens d'émission et réception radio 1 6. Ces éléments sont connus de l'homme du métier et ne seront pas détaillés. L'objet de l'invention va consister notamment à associer de manière univoque et univalente A et B, comme il va être explicité ci-après. Alice ou A comporte par exemple NA émetteurs/récepteurs An notés A-i ... A _N A pour l'utilisateur A.

De même, l'utilisateur B, 20, comporte, par exemple, une unité de calcul 21 , un module de codage/décodage 22, un module de démodulation 23, un module composé d'antennes 24, de filtres 25, de moyens d'émission et réception radio 26. Bob comporte, par exemple, NB émetteurs/récepteurs notés B-i ... BNB-

Le récepteur tiers non autorisé E, 30, comporte une unité de calcul 31 , un enregistreur de données 32 et un module d'analyse 33, un bloc d'antennes 34, de filtres 35 et de moyens de réception radio 36 et éventuellement des émetteurs et des récepteurs.

La figure 2 schématise un exemple de canaux de propagation existants dans un système de communication. Dans des environnements extérieurs ou intérieurs, les formes d'ondes transmises de l'émetteur A vers le récepteur B et vers le tiers E suivent des parcours à trajets multiples. Les signaux peuvent être réfléchis par des obstacles avec différents angles de réflexion. Une partie des signaux SAB peut être reçue par Bob, alors qu'une autre partie après diffraction SAE, sera reçue sur le tiers non autorisé E. Du fait de la complexité dans la propagation des ondes et des diffractions peu prévisibles dans le canal de communication, le tiers E est a priori incapable de prédire ou de reconstituer les mesures du canal de propagation entre un émetteur de A et un récepteur de B.

Le procédé selon l'invention illustré à la figure 3 est un procédé d'association univalente et univoque à partir du canal de propagation (AU_CP) entre Alice et Bob. L'association entre Alice et Bob est réalisée sans clé préalablement connue ou partagée, et elle est sécurisée vis-à-vis de tout tiers non autorisé E, avant même l'établissement du protocole de transmission entre les utilisateurs A et B, à l'aide de transmissions préalables de signaux d'interrogation et de signaux d'acquittement, à l'aide de mesures des canaux de propagation entre les émetteurs récepteurs de A et ceux de B grâce à ces signaux d'interrogation et d'acquittement, et enfin à l'aide d'une quantification de ces canaux de propagation. Cette association est destinée notamment à faciliter ultérieurement l'établissement d'une transmission, protégée vis-à-vis de E, entre les utilisateurs A et B ainsi que l'identification de A par B et de B par A, le contrôle de confidentialité et le contrôle d'intégrité des messages échangés par A et B.

Un exemple des étapes du procédé selon l'invention va être détaillé ci-après.

Une première phase permet une initialisation du procédé. Etape a) : chaque émetteur A _n de l'utilisateur A (avec n variant de 1 à NA) émet des signaux d'interrogation initiaux, S ⁽⁰⁾ i _n t, _n pour l'émetteur d'indice n, 41 , constitués d'au moins une séquence aléatoire PN ⁽⁰⁾ i _n t, _n de période P ⁽⁰⁾ i _n t,n et de facteur d'étalement SF ⁽⁰⁾ i _n t, _n connue de l'utilisateur B ; Etape b) : chaque récepteur B _m ' de l'utilisateur B, (avec m' variant de 1 à NB) va réceptionner et échantillonner à une période T _e respectant le critère de Nyquist, les signaux d'interrogations initiaux S ⁽⁰⁾ i _n t,n, puis, après synchronisation, chaque récepteur B _m ^> va desétaler la séquence PN ⁽⁰⁾ i _n t, _n correspondante, 42, puis chaque récepteur, B _m ' va mesurer, 43, les paramètres du canal de propagation H ⁽⁰⁾ _AB ,n,m' entre A _n et B _m ^> sur la longueur de L ⁽⁰⁾ échantillons, puis estimer, 43, des coefficients L-I de la réponse impulsionnelle complexe correspondante ou des coefficients de la réponse en fréquence complexe correspondante ;

Etape c) : l'utilisateur B va ensuite quantifier les coefficients complexes issus des coefficients de canal L-I■ La quantification, 44, est, par exemple, réalisée en effectuant un maillage géométrique du plan complexe, dans lequel ces coefficients prennent une valeur et une numérotation selon la maille à laquelle ils appartiennent, pour produire des valeurs numériques L-I . 44 ;

Etape d) : chaque émetteur B _m de l'utilisateur B émet un signal d'acquittement S ⁽⁰⁾ A _Cq ,m, 45, constitué d'au moins une séquence aléatoire notée PN ⁽⁰⁾ Acq,m, de période P ⁽⁰⁾ A _Cq ,m et de facteur d'étalement SF ⁽⁰⁾ _Ac q,m connue de l'utilisateur A ;

Etape e) : chaque récepteur Α _η · de l'utilisateur A va ensuite réceptionner, échantillonner à un période T _e respectant le critère de Nyquist les signaux d'acquittement initiaux (S ⁽⁰⁾ A _Cq ,m), 46, puis après synchronisation, désétaler les séquences aléatoires PN ⁽⁰⁾ _aC q,m correspondantes. Chacun des récepteurs An' va ensuite mesurer des paramètres du canal de propagation H ⁽⁰⁾ _B A,m,rv entre B _m et Α _η · sur la longueur de L ⁽⁰⁾ échantillons, 47, puis estimer des coefficients L-I de la réponse impulsionnelle complexe correspondante ou des coefficients de la réponse en fréquence complexe correspondante, 47, L- I étant identiques à ceux estimés par B canal de propagation est réciproque et que les émetteurs récepteurs considérés pour A et B coïncident dans les deux sens d'interrogation et d'acquittement, c'est-à-dire lorsque n=n' et m=m' ;

Etape f) : l'utilisateur A va ensuite quantifier des coefficients complexes L-i . ^issus des mesures de ses récepteurs, ladite quantification, 48, de même nature que celle décrite pour l'utilisateur B à l'étape c), consistant, par exemple, en un maillage géométrique du plan complexe dans lequel ces coefficients prennent leur valeurs et en leur numérotation selon la maille à laquelle ils appartiennent, pour produire des valeurs numériques L-I _> 48. A la fin de l'étape d'initialisation, on dispose des valeurs quantifiées des coefficients de canal,

@AB n m'( i) i _i =o L-I dans le sens A vers B pour toute paire d'indice (n,m') et

Ç^ ⁾ _{jn n} ,(/ ₁ ) _il=0 L-I clans le sens B vers A pour toute paire d'indice (m,n').

Après initialisation du système, le procédé va exécuter plusieurs étapes permettant d'associer ou non les émetteurs/récepteurs A _n de l'utilisateur A et les émetteurs/récepteurs B _m de l'utilisateur B.

Première itération - Itération 1 .

Etape g): chaque émetteur A _n de l'utilisateur A émet de nouveaux signaux d'interrogation, notés S ^{(1 )} i _n t, _n , 49. Ces signaux d'interrogation sont constitués d'au moins une nouvelle séquence aléatoire PN ^{( )} i _nt , _n , de période P ^{(1 )} i _n t,n et de facteur d'étalement SF ^{(1 )} i _nt! n- La séquence est choisie, par exemple, dans un ensemble prédéterminé connu de A et B ou construite selon un processus prédéterminé connu de A et B d'après les valeurs numériques

QBA m n'^ =o L-I _> 48. déterminées par A à l'issue de l'étape d'initialisation, par exemple, en utilisant ces valeurs numériques comme index du nouveau signal d'interrogation choisi dans un ensemble prédéterminé connu de A et B ou comme graine d'un algorithme de génération prédéterminé, ou encore comme paramètre de tout autre processus (prédéterminé et connu de A et B) de construction de séquences aléatoires d'interrogation ; Etape h) : chaque récepteur B _m ' de l'utilisateur B reçoit les signaux S ⁽ n émis par les émetteurs A _n de l'utilisateur A, les échantillonne à une période d'échantillonnage T _e respectant le critère de Nyquist, puis, après synchronisation, chaque récepteur B _m - désétale les séquences PN ^{(1 )} i _n t, _n correspondantes, 50, en reconstruisant au préalable la séquence aléatoire PN ^{(1 )} int, _n choisie ou construite par A _n , 50, grâce aux valeurs numériques

@AB n m '( i) L-i quantifiées à l'étape d'initialisation par B, 44, valeurs numériques égales à celle produites par A à l'étape f), 48, lorsque le canal de propagation est réciproque, que n=n' et m=m'. Lorsque le canal de propagation est réciproque, que n=n' (A _n émetteur récepteur) et m=m' (B _m émetteur récepteur), le succès du désétalement par B _m de ΡΝ ^{(1 )} ι _ηί,η réalise au niveau de B _m l'association de A _n avec B _m , en validant l'égalité, 51 , entre coefficients quantifiés en phase d'initialisation dans les sens A _n vers B _m , 44, et B _m vers A _n , 48. Ensuite, chaque récepteur B _m - actualise les valeurs des paramètres du canal de propagation, notées H ^{(1 )} _AB ,n,m', entre A _n et B _m ^> sur la longueur de L ^{(1 )} échantillons, puis estime des coefficients

^H AB n mUi) h=o L-i de la réponse impulsionnelle complexe correspondante ou des coefficients de la réponse en fréquence complexe correspondante, 52 ;

Etape i) : L'utilisateur B quantifie des coefficients L-I ^{I SSUS} des mesures de ses récepteurs, ladite quantification, similaire à celle décrite à l'étape c), génère des coefficients numériques _> 53 ;

Etape j : chaque émetteur B _m va émettre de nouveaux signaux d'acquittement vers l'utilisateur A, notés S ^{(1 )} A _Cq ,m, 54, constitués d'au moins une séquence aléatoire notée PN ^{(1 )} _Ac q,m de période P ^{(1 )} A _Cq ,m et de facteur d'étalement SF ^{(1 )} _Acq ,m, choisis dans un ensemble prédéterminé connu de A et B ou construite selon un processus prédéterminé connu de A et B d'après les valeurs numériques L-I déterminées par B à l'issue de l'étape c), 44, par exemple en utilisant ces valeurs numériques comme index du nouveau signal d'acquittement choisi dans un ensemble prédéterminé connu de A et B ou comme graine d'un algorithme de génération prédéterminé, ou comme paramètre de tout autre processus (prédéterminé et connu de A et B) de construction de séquences aléatoires d'acquittement entre A et B, 54 ;

Etape k) : chaque récepteur Α _η · de l'utilisateur A reçoit les signaux (S ^{(1 )} A _Cq ,m) émis par les émetteurs B _m l'utilisateur B, les échantillonne avec une période T _e respectant le critère de Nyquist, puis, après synchronisation chaque récepteur Α _η ^> désétale les séquences aléatoires PN ^{(1 )} _aC q,m correspondantes, 55, en reconstruisant au préalable la séquence PN ^{(1 )} _acq ,m choisie ou construite par B _m , 54, grâce aux valeurs numériques

quantifiées à l'étape d'initialisation par A étape f) 48, valeurs numériques égales à celle produites par B à l'étape c), soit Çis ⁾ _{n m} ' i) i ₁ =o L-I lorsque le canal de propagation est réciproque, que n=n' et m=m'. Lorsque le canal de propagation est réciproque, que n=n' (A _n émetteur récepteur) et m=m' (B _m émetteur récepteur) le succès du désétalement par A _n de PN ^{(1 )} _Ac q,m réalise au niveau de A _n l'association de B _m avec A _n , en validant l'égalité, 56, entre coefficients quantifiés dans les sens B vers A, 48, et A vers B, 44, lors de la phase d'initialisation. Ceci réalise l'association univalente pour les utilisateurs A et B, des émetteurs/récepteurs A _n de l'utilisateur A et des émetteurs/récepteurs B _m de l'utilisateur B par les relations entre coefficients quantifiés lors de la phase d'initialisation

^5, ₇₁ ,^^1)2 ₁ =0 L-I = ^5^, ₇₁ ^1)2 ₁ =0 L-I 51 et 56;

Ensuite, chaque récepteur Α _η ^> de l'utilisateur A actualise les valeurs des paramètres du canal de propagation H ^{(1 )} _B A,m,rv entre B _m et Α _η · sur la longueur de L ^{(1 )} échantillons ; puis estime, 57, des coefficients L-I de la réponse impulsionnelle complexe correspondante ou des coefficients de la réponse en fréquence complexe correspondante, les coefficients

^H BA m n^ h=o L- I étant identiques à ceux estimés par B à l'étape h), 52,

H^ ⁾ _{n m} ,(/ ₁ ) _il=0 L-I lorsque le canal de propagation est réciproque et que les émetteurs récepteurs considérés pour A et B coïncident dans les deux sens d'interrogation et d'acquittement, c'est à dire lorsque n=n' et m=m' ;

Etape I : Quantification par l'utilisateur A des coefficients complexes, L-i ^issus des mesures de ses récepteurs, ladite quantification, similaire à celle décrite à l'étape f) génère des coefficients numériques L- I . 58.

Lorsqu'à la première itération pour un couple d'émetteurs/récepteurs A _n et B _m (η=η', m=m'), B _m parvient à désétaler le signal d'interrogation PN ^{(1 )} i _nt! n provenant de A _n et A _n parvient à désétaler le signal d'acquittement PN ^{(1 )} _Ac q,m, provenant de B _m , alors il y a association de l'émetteur/récepteur A _n et de de l 'émetteur/récepteur B _m , sur la base de l'égalité des coefficients de quantification obtenus lors de l'étape d'initialisation, et certification de cette association par le succès du désétalement.

De manière générale, si le désétalement de A _n sur B _m et de B _m sur

A _n est effectif à l'étape k+1 , cela signifie que les quantifications des coefficients de canaux ont produit des valeurs égales à l'étape k, et que l'association de A _n et de B _m est correcte. Sinon, lorsque le désétalement n'est pas réalisé, l'association entre A _n et B _m n'est pas effective. Le signal d'interrogation émis par A _n sert à B pour la quantification du canal de propagation « aller », pour la validation des coefficients de canal quantifiés par A aux étapes précédentes, pour la construction de ses propres signaux d'acquittement. Le signal d'acquittement émis par B _m sert à A pour la quantification du canal de propagation « retour », pour la validation des coefficients de canal quantifiés par B aux étapes précédentes, pour la construction de ses nouveaux signaux d'interrogation.

Les signaux d'interrogation et d'acquittement peuvent transporter ou non des messages. Hormis l'initialisation ils sont toujours construits de manière adaptative en fonction des mesures de canal, ce qui les rend imprédictibles pour tout tiers non informé E et ce, dès l'itération 1 . A l'initialisation, ils sont prédéfinis ou choisis dans un ensemble prédéfini.

Pour ôter tout risque d'ambiguïté ou de fausse alarme lors des phases de désétalement au niveau de A et de B, on fixe des valeurs importantes pour les périodes P et les facteurs d'étalement SF des séquences PN pour l'interrogation et l'acquittement, et on choisit des ensembles prédéterminés ou des algorithmes de construction de séquences présentant de faibles lobes secondaires d'autocorrélation et d'intercorrélation, selon des procédés connus de l'homme de métier.

Selon une variante de réalisation, le procédé va procéder à une deuxième itération, itération 2, optionnelle. Pour cela, le procédé réitère les étapes explicitées pour la première itération, itération 1 :

- conduisant à l'émission des signaux d'interrogation (S ⁽²⁾ i _n t, _n ) et d'acquittement (S ⁽²⁾ A _Cq ,m), d'après les résultats de mesure HAB,n,m^ = -i et / ¾ _ηΐ(η ^, (Ζ ₁ ) _1ι=0 -i et d'après les résultats de quantification L-I produits à l'itération 1 ,

- produisant les coefficients quantifiés QÏ _B n m^i) h=o L- I et

@ΒΛ,τη,η'( ΐ) *ι=0 L-1 ,

- associant de façon univalente et univoque des émetteurs/récepteurs A _n de l'utilisateur A et des émetteurs/récepteurs B _m de l'utilisateur B par la relation entre coefficients quantifiés lors de l'itération 1

QÏÏ,n,m L-I certifiée par le désétalement de S ⁽²⁾ int, _n par B _m et par le désétalement de S ⁽²⁾ _A c _q ,m par A _n

Selon une autre variante de réalisation, à chaque nouvelle itération k+1 des émetteurs/récepteurs A _n de l'utilisateur A et des émetteurs/récepteurs B _m de l'utilisateur B, il y aura un entretien au cours du temps de l'association de A et de B : - par la relation L- I entre coefficients quantifiés lors de la phase initialisation, ce qui conduit à une association univalente et univoque à l'issue de l'itération 1 ,

- par la relation L- I entre coefficients quantifiés lors de l'itération 1 , ce qui conduit à une association univalente et univoque à l'issue de l'itération 2,

- par la relation L- I entre coefficients quantifiés lors de l'itération k, ce qui conduit à une association univalente et univoque à l'issue de l'itération k+1 .

L'univalence du processus à chaque itération provient du fait que seules des émissions, réceptions et mesures de canaux conduites de manière simultanée et colocalisée avec les émetteurs/récepteurs de A ou de B permettraient à un tiers E, non informé desdites mesures, de reproduire les mêmes coefficients et les mêmes associations que A et B en appliquant les mêmes procédures de quantification et formatage (dont E serait informé).

Le nombre d'itérations des étapes du procédé selon l'invention varie de 1 à K, K étant fixé par l'application ou par les besoins des utilisateurs.

Selon une variante de réalisation, le procédé utilise une fonction de sélection et de codage correcteur des coefficients de canaux

^H AB,n,m (k)i _{1 =} o L- I et Hs^ _m , _n (/i)i _{1 =} o L-I . P°ur exécuter les étapes de quantification des coefficients de canaux, aux étapes de quantification c) et f) lors de l'initiation, aux étapes i) et I) lors de l'itération 1 , et aux étapes similaires de quantification lors des itérations suivantes. Ceci permet de retenir ou conserver uniquement les coefficients dont l'estimation est la plus fiable, par application d'un critère de seuillage sur la qualité de l'estimation des coefficients et/ou d'une correction d'erreur sur les sorties de quantification _L -i > prédéfinis entre les utilisateurs A et B. L'univocité du processus à chaque itération provient de cette sélection et de cette correction d'erreur. Selon une variante de réalisation, le procédé utilise à l'étape d) de la phase d'initialisation, un processus de construction spécifique des signaux d'acquittement initiaux modifiés S' ⁽⁰⁾ A _Cq ,m faisant dépendre ceux-ci des toutes premières mesures de canaux H^ _{N M} , et des coefficients quantifiés correspondants çis _{n m} ' i) i ₁ =o L-I . tout ^en ménageant la possibilité pour les récepteurs Α _η · de l'utilisateur A de reconstruire et désétaler les signaux S' ⁽⁰⁾ Acq,m, lesdits signaux d'acquittement initiaux modifiés comportent au moins deux séquences PN, notées PN ⁽⁰⁾ _Ac q,m et PN' ⁽⁰⁾ _Ac q,m, émises successivement ou simultanément, la première des séquences, PN ⁽⁰⁾ _Ac q,m, étant connue de Α _η · comme à l'étape d), la seconde des séquences, PN' ⁽⁰⁾ Acq,m, étant choisie dans un ensemble prédéterminé connu de B et de A ou construite selon un processus prédéterminé connu de B et de A d'après les valeurs numériques tout juste quantifiées par B à l'issu de l'étape c) ; Α _η · applique alors aux étapes e) et f) non seulement une réception et un désétalement la séquence PN ⁽⁰⁾ _Ac q,m mais aussi une reconstruction de la séquence PN' ⁽⁰⁾ A _Cq ,m d'après les estimations du canal courant canal L-I qu'il conduit grâce au désétalement de PN ⁽⁰⁾ _Ac q,m aux étapes e) et f), suivi d'un désétalement immédiat de la séquence PN' ⁽⁰⁾ A _Cq ,m- En cas de succès, ce désétalement produit une validation immédiate de l'égalité entre coefficients

L-I = QÏÏ _m ,n'( ^z i L-I quantifiés en phase d'initialisation

Selon une variante de réalisation, le procédé comporte à chaque nouvelle itération k+1 avec k supérieur ou égal à 0, l'émission de signaux d'acquittement S ^{(k+1 )} A _Cq ,m contenant au moins deux séquences PN ^{(k+1 )} _Ac q,m et PN' ^{(k+1 )} Acq,m émises séquentiellement ou simultanément, PN ^{(k+1 )} _Ac q,m étant choisie dans un ensemble prédéterminé ou construite adaptativement d'après les résultats de quantification L-I à l'itération n°k, et

PN' ^{(k+1 )} Acq,m étant choisie dans un ensemble prédéterminé ou construite adaptativement d'après les résultats de quantification courant AB n m'(-^ =o L-i à l'itération n° k+1 ; Α _η · applique alors non seulement une réception et un désétalement de la séquence PN ^(k) _Ac q,m reconstruite d'après ses coefficients quantifiés L- I ^{mais aussi u ne} reconstruction de la séquence PN' ^{(k+1 )} _Acq ,m d'après les estimations courantes de canal qu'il conduit grâce au désétalement de PN ^{(k+1 )} _Ac q,m, suivi d'un désétalement de la séquence PN' ^{(k+1 )} _Acq ,m- En cas de succès, ce désétalement produit une L-I =

Pour la mise en œuvre du procédé, les émetteurs de l'utilisateur A peuvent utiliser des signaux d'interrogation initiaux choisis aléatoirement dans un ensemble de signaux connus de B. Les récepteurs de B n'acquittent que l'un des signaux d'interrogation initiaux reçus, le signal acquitté est soit prédéterminé par les caractéristiques des récepteurs de B, soit choisi aléatoirement par les récepteurs de B, après synchronisation et mesure desdits signaux d'interrogation initiaux, rendant ainsi non-prévisibles les signaux d'interrogation effectivement acquittés par B pour tout tiers non informé E.

Selon une autre manière de procéder, les émetteurs de B utilisent des signaux d'acquittement initiaux choisis aléatoirement dans un ensemble de signaux connus de A. Les récepteurs de A ne traitent en réception que certains des signaux d'acquittement initiaux reçus. Le signal acquitté est soit prédéterminé par les caractéristiques des récepteurs de A, soit choisi aléatoirement par les récepteurs de A, après synchronisation et mesure desdits signaux d'acquittement initiaux, rendant ainsi non-prévisibles les signaux d'acquittement effectivement traités par A pour tout tiers non informé E.

Au niveau des émetteurs de A, il est possible d'appliquer une gigue aléatoire en temps aux signaux d'interrogation, au niveau des émetteurs de B, il est possible d'appliquer une gigue aléatoire en temps aux signaux d'acquittement, ceci rendant ainsi non prédictibles les instants d'émission desdits signaux d'interrogation et d'acquittement pour tout tiers non informé E.

Selon un mode de réalisation, le procédé va utiliser des signaux d'interrogation et d'acquittement (notés respectivement SU et SA _B ), émis conjointement à des signaux balises de l'un ou l'autre utilisateur A ou B (notés respectivement AI _A et AI _B ), c'est-à-dire de manière auto-interférée, lesdits signaux d'interrogation et d'acquittement étant émis, reçus et traités à chaque itération k grâce à des paramétrages adaptés de leurs puissances d'émission par A et B (notées respectivement SI ^(K) A et SA ^(k) _B ), des niveaux de réception en B et en A après propagation, des interférences induites par la balise de A reçue en B et par la balise de B reçue en A (notés respectivement AI ^(I V _> B et AI ^(K) _B - _> A), de leurs niveaux de réception en B et en A des auto interférences issues de B et de A (notés respectivement AI ^(K) _A - _> A et AI ^(k) _B->B ), des dispositifs d'auto-réjection de ces auto-interférences à la réception en A et B (avec des efficacités de réjection notées respectivement RAI _A - _> A et RAIB- _> B), des facteurs d'étalements à l'émission en A et B (notés respectivement SF ^(k) i _nt , _n et SF ^(k) _Ac q,m), selon les égalités et inégalités suivantes exprimées en décibels :

. aux réceptions de l'utilisateur B :

Al A->B- l A L A->B l A->B - l A L. A->B

où L ^(K) _A - _> B représente les pertes totales de propagation de A vers B, SF _n ≥ 1 0 og ₁₀ [10 (SI^ _->B /10)] -

1 0.log ₁₀ [10 ^a ((AI _B ->B-RAI _B ->B)/10) + 1 0 ^A (AI ^(k) _A - _>B /1 0)] + η _Β ,

- aux réceptions de l'utilisateur A :

Al _B ->A- Al _B L _B- >A l _B ->A - l A L. B->A

où L ^(k) _B - _>A représente les pertes totales de propagation de B vers A SF ^(k) , _nt,n > 1 0.log ₁₀ [10 ^A (SI ^(K) _B - _> A/10)] - 1 0.logi ₀ [10 ((AI _A ->A-RAI _A ->A)/10) + 1 0 (AI ^(k) _B->A /1 0)]

+ ηΑ, les marges η _Β et η _Α étant liées aux performances des équipements radio utilisés par les récepteurs de A et de B.

Selon une autre variante de réalisation, le procédé va émettre, conjointement aux messages d'échanges de données entre les utilisateurs, des signaux d'interrogation et d'acquittement auto-interférés par ces messages, lesdits signaux d'interrogation et d'acquittement étant émis, reçus et traités à chaque itération k grâce à des paramétrages adaptés de leurs puissances d'émission par A et B, de leurs niveaux de réception en B et en A après propagation, des interférences induites par les messages de A reçus en B et par les messages de B reçus en A, des niveaux de réception en B et en A des auto interférences issues de B et de A, des dispositifs d'auto- réjection de ces auto-interférences à la réception en A et B, des facteurs d'étalements à l'émission en A et B), selon des inégalités aux expressions similaires à la revendication précédente.

Le procédé selon l'invention permet avantageusement de sécuriser les transmissions de données entre deux utilisateurs, sans avoir recours à un élément externe au réseau, en se basant sur des propriétés caractéristiques du canal de propagation propres aux deux utilisateurs pour les associer de manière sécurisée. Le procédé utilise le caractère aléatoire du canal légitime radio pour construire de manière adaptative des signaux d'interrogation et d'acquittement entre les deux utilisateurs, rendre ces signaux imprédictibles, univalents et univoques, afin de fournir un support pour augmenter la sécurité de la couche physique, la sécurité des accès au réseau, et notamment sécuriser les protocoles de négociation entre les utilisateurs, authentifier les données qu'ils mesurent, puis identifier les utilisateurs et contrôler l'intégrité des messages qu'ils échangent.