Convertisseurs DC/DC sécurisés

Le laboratoire SYMME ("Systèmes et Matériaux pour la Mécatronique") est un laboratoire de 50 enseignants-chercheurs situé à Annecy. Les travaux du laboratoire dans le domaine de l’électronique portent sur la modélisation et le développement de convertisseurs pour la récupération d’énergie et le transfert de puissance sans fil.

Les composants magnétiques intégrés dans les convertisseurs de puissance présentent un défi majeur : ils peuvent révéler à travers leur rayonnement électromagnétique et/ou les formes d’ondes des courants débités, des informations sensibles sur le fonctionnement du système. Il est ainsi possible d’identifier la charge alimentée ou de déterminer des instants critiques pour lancer une attaque matérielle (par exemple provoquer un redémarrage intempestif du système ou contourner une procédure de démarrage sécurisée). Dans des domaines stratégiques commes les serveurs de données ou l’aéronautique, ces failles réprésentent un réel problème de sécurité. Une piste prometteuse consiste à introduire et exploiter du chaos contrôlé dans l’électronique de puissance. L’idée étant de « brouiller » volontairement les signaux pour les rendre indéchifrables, rendant ainsi toute tentative d’attaque matérielle beaucoup plus complexe voire impossible. Ce stage de recherche propose d’explorer cette approche, au croisement entre électronique de puissance, sécurité matérielle et théorie du chaos. Dans ce cadre, le remplacement des composants magnétiques par des passifs permettant le stockage d’énergie et présentant de potentiels comportements chaotiques semble particulièrement prometteur pour la sécurisation des convertisseurs de puissance.

Le ou la stagiaire recruté(e) procédera tout d’abord à un état de l’art des convertisseurs DC/DC. L’étudiant(e) proposera alors un modèle numérique (Spice ou Simscape) d’un convertisseur DC/DC intégrant un stockage chaotique et prenant en compte les différents paramètres afin d’étudier les caractéristiques et les performances de ces topologies. Une implémentation de la topologie proposée sera également réalisée et caractérisée.

Etudiant(e) de niveau bac+5 (Diplôme d’ingénieurs ou Master) en génie électrique, électronique ou systèmes embarqués. Un intérêt pour la simulation numérique (Spice, Simscape), la conception électronique (Kicad, Eagle ou équivalent) est souhaité. Un attrait pour les aspects expérimentaux est également recherché. Des connaissances en cryptographie ou en sécurité des systèmes seraient un plus. Une poursuite en thèse peut être envisagée sous réserve de l’obtention d’une bourse doctorale.