EP2431947A1 - Procédé de sécurisation des systèmes électroniques de tachygraphes - Google Patents

Procédé de sécurisation des systèmes électroniques de tachygraphes Download PDF

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EP2431947A1
EP2431947A1 EP10305958A EP10305958A EP2431947A1 EP 2431947 A1 EP2431947 A1 EP 2431947A1 EP 10305958 A EP10305958 A EP 10305958A EP 10305958 A EP10305958 A EP 10305958A EP 2431947 A1 EP2431947 A1 EP 2431947A1
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EP
European Patent Office
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electronic
tachograph
securing
identifier
electronic device
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP10305958A
Other languages
German (de)
English (en)
Inventor
Bruno Rouchouze
Mourad Faher
Jacques Seif
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Thales DIS France SA
Original Assignee
Gemalto SA
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Filing date
Publication date
Application filed by Gemalto SA filed Critical Gemalto SA
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    • G—PHYSICS
    • G07—CHECKING-DEVICES
    • G07C—TIME OR ATTENDANCE REGISTERS; REGISTERING OR INDICATING THE WORKING OF MACHINES; GENERATING RANDOM NUMBERS; VOTING OR LOTTERY APPARATUS; ARRANGEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS FOR CHECKING NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • G07C5/00—Registering or indicating the working of vehicles
    • G07C5/08—Registering or indicating performance data other than driving, working, idle, or waiting time, with or without registering driving, working, idle or waiting time
    • G07C5/0841—Registering performance data
    • G07C5/085—Registering performance data using electronic data carriers
    • G07C5/0858—Registering performance data using electronic data carriers wherein the data carrier is removable
    • G—PHYSICS
    • G07—CHECKING-DEVICES
    • G07C—TIME OR ATTENDANCE REGISTERS; REGISTERING OR INDICATING THE WORKING OF MACHINES; GENERATING RANDOM NUMBERS; VOTING OR LOTTERY APPARATUS; ARRANGEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS FOR CHECKING NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • G07C2209/00—Indexing scheme relating to groups G07C9/00 - G07C9/38
    • G07C2209/40—Indexing scheme relating to groups G07C9/20 - G07C9/29
    • G07C2209/41—Indexing scheme relating to groups G07C9/20 - G07C9/29 with means for the generation of identity documents

Definitions

  • the invention relates to a system for securing electronic tachograph systems.
  • the tachograph is an electronic recording device of speed, driving time and activities (work, expectations %) installed in a road transport vehicle.
  • the instantaneous speed of the vehicle is recorded next to the current time. Easy to read, it allows drivers and operators to know the speed, the downtime (regulatory breaks), driving times and all working time or availability, the total will give time to service. It makes it possible to ensure that the daily and weekly rest periods prescribed by law are respected and that maximum driving times are respected.
  • the first tachographs were used even before 1900. As for example the Flaman, they highlighted the regularity of the driving and the respect of the signaling more than the driving time.
  • the tachograph (commonly called "snitch") applied to trucks has existed since the early 1920s.
  • the recording is done on paper disks (analog tachograph) or in the chip of the card driver (digital tachograph).
  • the disc (or card) is attached to each driver and it is the personal duty time on the day that needs to be controlled. It is obligatory in France, on all the vehicles of transport of goods (of more than 3,5 t) and travelers since 1969.
  • VUU Digital Vehicle Unit Unit
  • the European Union wants to improve and facilitate the control of driving and rest times, and thus combat one of the major causes of road accidents at the level of trucks.
  • the regulation imposes a control of these devices every 2 years by companies having received a license of the state.
  • the system is based on a recording device sealed and installed by authorized and sworn personnel. It must include a permanent and tamper-proof storage system and a printer. Data transfers are by interoperable smart cards between system manufacturers and countries.
  • the electronic tachograph is a housing, the size of a car radio, including two readers of cards, a manual input selector, a display screen, and a printer.
  • the electronic tachograph also allows the printing of activity data in a synthetic way.
  • a driver card In a nominal operating mode, a driver card is associated with a single driver, and likewise, a driver has only one driver card.
  • One solution is a centralized database of driver cards, as well as identities of the people to whom they were issued.
  • the present invention proposes a solution linking a standardized electronic official document, for example the driving license, and the driver card, by a strong cryptographic mechanism.
  • the registered identifiers can be encrypted using an ALGO cryptographic algorithm, and a cryptographic key K to give encrypted identifiers.
  • a third electronic device called a control device, able to communicate with the first and second devices, and having the cryptographic means to verify that the encrypted identifier registered in the first electronic device is identical to the identifier of the second electronic device, and that the encrypted identifier recorded in the second electronic device is identical to the identifier of the first electronic device.
  • the first electronic device can be a smart card.
  • the second electronic device may be for example an electronic driver's license, an electronic identity card or an electronic passport.
  • the conductive device is an electronic device having at least one non-volatile internal memory capable of receiving and recording information from the electronic tachograph, as well as recording at least one secure information.
  • This technical constraint, associated with the general context of use of such a device imposes high general security conditions.
  • a device according to the invention may advantageously be a smart card, or a secure USB key.
  • a tachograph 1 receives a conductive device 2, here illustrated by a smart card.
  • the creation of the conducting device 2 must be done with a state administration having specific authorizations. In France, such places can be for example gendarmeries, prefectures, ...
  • the driver has device that is intended to provide a citizen device 7.
  • the agent in charge of the operation connects these two devices on a terminal, and through it, he thus accesses the unique identifiers 5 and 11, respectively stored in the memory areas 3 and 9.
  • the agent In possession of this information, the agent will be able to pair these two devices.
  • the pairing can take several forms according to the invention.
  • this pairing can be done by the registration of the identifier 5 of the conductive device in the secure data 12 of the citizen device 7, and conversely, the registration of the identifier 11 of the citizen device. 7 in the secure data 6 of the driver device 2.
  • Another pairing mode consists of the registration of the two identifiers 5 and 11 in each of the secure data 6 and 12.
  • the method according to the invention advantageously comprises an encryption of the secure data, for example through a cryptographic algorithm and a key.
  • This encryption can be done with the help of any means of encryption known to those skilled in the art, in particular by the use of a symmetrical or asymmetric algorithm.
  • Symmetric cryptography or secret key cryptography, is based on shared knowledge of a secret between two actors.
  • the algorithms used such as for example the DES, 3DES, AES, ... are based on the fact that it is almost impossible, knowing the cipher of a message, to find the clear message without knowing the key used to encryption.
  • Asymmetric cryptography or public-key cryptography, is based on the existence of one-way functions.
  • public key cryptography is an asymmetric method using a pair of keys.
  • These keys generally called “public key” and “private key”, are constructed in such a way that what is encrypted with the help of one of these keys can only be deciphered by the second.
  • Group Encryption keys which allow to associate to a public key, several keys private, each for decrypting all or part of what has been encrypted with the public key, apply perfectly to the present invention.
  • the reading of secure data requires the application of cryptographic keys that can be embedded in a device called control device.
  • a device is, for example, in the possession of the police, authorized to control the validity of the conductive devices.
  • the conductive device is connected to a terminal, the control device also.
  • the control device comprises means for storing at least one cryptographic key securely.
  • the terminal reads the secure data in the conductive device, and decrypts it. This decryption can be done in the terminal, by means of the key contained in the control device, or in the control device itself.
  • This step makes it possible to obtain at least one piece of information on the citizen device to which the conducting device is associated.
  • the agent must then read the identifier of the citizen device, and check the concordance with the information from the driver device.
  • the verification will extend to this datum.
  • the verification further comprises reading the secure data present in the citizen device, its decryption, and a verification of the data obtained, in a manner comparable to that described above.

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Abstract

La présente invention propose une solution liant un document officiel électronique normalisé, par exemple le permis de conduire, et la carte conducteur, par un mécanisme cryptographique fort.

Description

  • L'invention concerne un système de sécurisation des systèmes électroniques de tachygraphes.
  • L'invention porte en particulier sur une association numérique étroite entre un dispositif électronique de tachygraphe, ainsi qu'un document électronique étatique.
  • Le chronotachygraphe, plus généralement appelé tachygraphe, est un appareil électronique enregistreur de vitesse, de temps de conduite et d'activités (travail, attentes...) installé dans un véhicule de transport routier.
  • Dans sa version digitale utilisant des disques papiers, la vitesse instantanée du véhicule est enregistrée en regard de l'heure courante. Par une lecture facile, il permet aux conducteurs et aux exploitants de connaître la vitesse suivie, les temps d'arrêt (coupures réglementaires), les temps de conduite ainsi que tous les temps de travail ou de disponibilité, dont le total donnera le temps de service. Il permet de veiller au respect des temps de repos quotidiens et hebdomadaires prescrits par les textes législatifs ainsi qu'au respect des temps de conduite maximaux.
  • Les premiers tachygraphes ont été ferroviaires avant même 1900. Comme par exemple le Flaman, ils mettaient en évidence la régularité de la conduite et le respect de la signalisation plus que le temps de conduite.
  • Le chronotachygraphe (appelé communément "mouchard") appliqué aux camions existe depuis le début des années 1920. L'enregistrement se fait sur des disques de papier (tachygraphe analogique) ou dans la puce de la carte conducteur (tachygraphe numérique). Le disque (ou la carte) est attaché à chaque conducteur et c'est le temps de service personnel sur la journée qui doit être contrôlé. Il est obligatoire en France, sur tous les véhicules de transports de marchandises (de plus de 3,5 t) et de voyageurs depuis 1969.
  • Aujourd'hui le contrôle ne porte plus seulement sur la semaine en cours mais sur les 28 jours précédents; temps de conduite, de travail, de repos journaliers et hebdomadaires seront vérifiés.
  • l'installation d'un chronotachygraphe numérique est obligatoire sur les véhicules neufs ainsi qu'en remplacement d'un chronotachygraphe analogique en panne par un UEV (Unité Embarquée du Véhicule) numérique sur les véhicules de transport de personnes de plus de 8 places et sur les véhicules de transport de marchandises de plus de 3,5 tonnes.
  • En imposant ce système et une règlementation européenne, l'Union européenne veut améliorer et faciliter le contrôle des temps de conduite et de repos, et combattre ainsi l'une des causes majeures des accidents de la route au niveau des poids lourds. C'est ainsi que la règlementation impose un contrôle de ces appareils tous les 2 ans par des sociétés ayant reçu un agrément de l'état.
  • Le système est basé sur un appareil enregistreur scellé et installé par un personnel agréé et assermenté. Il doit comporter un système de stockage permanent et inviolable ainsi qu'une imprimante. Les transferts de données se font par cartes à puces interopérables entre fabricants de système et pays.
  • Le chronotachygraphe électronique est un boîtier, de la taille d'un autoradio, comprenant deux lecteurs de cartes, un sélecteur d'entrée manuelle, un écran d'affichage et une imprimante.
  • Relié de façon sécurisée au capteur de mouvement, le chronotachygraphe électronique enregistre les données relatives à l'utilisation du véhicule pendant une année. Notamment:
    • identification du véhicule ;
    • données de calibration ;
    • identité du conducteur;
    • date et heure d'insertion et d'extraction de la carte conducteur ;
    • rapport d'activité ;
    • statut de conduite ;
    • activité du conducteur;
    • alarmes et alertes ;
    • localisation de début et de fin de journée
    • distance parcourue ;
    • pannes et anomalies ;
    • identité des agents/corps de contrôle, dates de contrôle(s) ;
    • identité de l'atelier, date de calibration ;
  • Le chronotachygraphe électronique permet par ailleurs l'impression des données d'activités de façon synthétique.
  • Plusieurs cartes à puce relèvent les données, notamment la carte conducteur. De couleur blanche, elle enregistre toutes les activités du conducteur pendant au minimum 28 jours. Personnelle, elle est délivrée par l'Etat où le conducteur possède sa résidence normale. Cette carte s'utilise chaque jour d'activité sur tout véhicule équipé d'un chronotachygraphe électronique. Sa durée de validité est fixée à 5 ans. Grâce à l'interopérabilité du système, la carte de conducteur est lisible par tout chronotachygraphe électronique homologué.
  • Dans un mode de fonctionnement nominal, une carte conducteur est associée à un seul et unique chauffeur, et de même, un chauffeur ne possède qu'une seule carte de conducteur.
  • Toutefois, des utilisateurs peu scrupuleux essayent de détourner le système, principalement de deux façons :
  • Afin de pouvoir dépasser les limitations légales de conduite, notamment en termes de durée, certains utilisateurs déclarent leur carte conducteur volée, et demande son renouvèlement. Ils se trouvent ainsi en possession de au moins deux cartes conducteur. Il devient donc possible, une fois les limites légales atteintes, de changer de carte conducteur, et donc d'entamer un nouvel enregistrement. De même, suite a une série d'infractions, par exemple de vitesse, il est possible a de tels utilisateurs de changer la carte, afin que, en cas de contrôle, ces données ne soient pas présente sur la carte contrôlée.
  • De même, certains utilisateurs tentés de partager une carte conducteur, et ainsi faire conduire une personne non habilitée.
  • Une solution, consiste en une base de donnée centralisée des cartes conducteurs, ainsi que des identités des personnes à qui elles ont été délivrées.
  • Toutefois, la mise en oeuvre de cette solution s'avère très difficile dans un territoire pluri-étatique tel que l'Europe, ou chaque pays peut délivrer des documents officiels aux formats différents, et dont les législations et les techniques en termes de bases de données, sont très disparates.
  • La présente invention propose une solution liant un document officiel électronique normalisé, par exemple le permis de conduire, et la carte conducteur, par un mécanisme cryptographique fort.
  • Pour ce faire, l'invention décrit un procédé de sécurisation du système de tachygraphe, comportant au moins un premier dispositif mobile électronique dit dispositif conducteur, et un second dispositif mobile électronique dit dispositif citoyen, chacun comportant, dans une mémoire non volatile, un identifiant unique, ainsi qu'un terminal électronique dit tachygraphe, ledit dispositif conducteur étant configuré pour recevoir et mémoriser des informations en provenance dudit tachygraphe. La mise en service de ce dispositif conducteur comporte en outre les étapes de :
    • enregistrement, dans une mémoire non volatile du dispositif conducteur, de l'identifiant unique du dispositif citoyen
    • enregistrement, dans une mémoire non volatile du dispositif citoyen, de l'identifiant unique du dispositif conducteur
  • Les identifiants enregistrés peuvent être chiffrés à l'aide d'un algorithme cryptographique ALGO, et une clef cryptographique K pour donner des identifiants chiffrés. Ainsi il peut exister au moins un troisième dispositif électronique, dit dispositif de contrôle, apte à communiquer avec les premiers et second dispositifs, et possédant les moyens cryptographique pour vérifier que l'identifiant chiffré enregistré dans le premier dispositif électronique est bien identique à l'identifiant du deuxième dispositif électronique, et que l'identifiant chiffré enregistré dans le deuxième dispositif électronique est bien identique à l'identifiant du premier dispositif électronique.
  • Selon un mode de réalisation, le premier dispositif électronique peut être une carte à puce.
  • Selon un mode de réalisation, le second dispositif électronique peut être par exemple un permis de conduire électronique, une carte d'identité électronique ou bien un passeport électronique.
  • D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront clairement de la description qui en est faite ci-après, à titre indicatif et nullement limitatif, en référence au dessin annexé dans lequel :
    • La figure 1 représente un tachygraphe, avec dispositif conducteur selon l'invention, ainsi qu'un dispositif citoyen associé.
  • Selon l'invention, le dispositif conducteur est un dispositif électronique possédant au moins une mémoire interne non volatile apte a recevoir et enregistrer des informations issues du tachygraphe électronique, ainsi que à enregistrer au moins une information sécurisée. Cette contrainte technique, associée au contexte général d'utilisation d'un tel dispositif impose des conditions générales de sécurité élevées. Ainsi, un tel dispositif selon l'invention peut avantageusement être une carte a puce, ou une clef USB sécurisée.
  • Les contraintes de sécurités associées à ce dispositif conducteur doivent permettre d'enregistrer les informations issues du tachygraphe dans des conditions assurant que aucun utilisateur non habilité ne peut les modifier. La consultation est généralement permise.
  • Dans le mode d'implémentation illustré dans la figure 1, un tachygraphe 1 reçoit un dispositif conducteur 2, ici illustré par une carte a puce.
  • Selon l'invention, ce dispositif conducteur possède au moins deux zones mémoires :
    • une zone 3 de mémoire non volatile, contenant au moins un identifiant unique 5, lié audit dispositif conducteur 2
    • une zone mémoire 4 contenant une donnée sécurisée 6, dont l'accès est strictement protégé. Cette protection se fait avantageusement par un chiffrement. Ce chiffrement sera développé plus loin dans la présente description.
  • A ce dispositif conducteur est associé un dispositif citoyen 7, ici illustré par un passeport électronique. De manière avantageuse, ce dispositif est un permis de conduire muni d'un composant électronique 8. Ce dispositif possède au moins deux zones mémoires :
    • une zone 9 de mémoire non volatile, contenant au moins un identifiant unique 11, lié audit dispositif citoyen 7
    • une zone mémoire 10 contenant une donnée sécurisée 12, dont l'accès est strictement protégé.
  • La création du dispositif conducteur 2 doit se faire auprès d'une administration étatique possédant des habilitations spécifique. En France, de tels lieux peuvent être par exemple les gendarmeries, les préfectures, ...
  • Ces administrations ont en leur possession les moyens informatiques pour lire les données dudit dispositif conducteur, ainsi que dudit dispositif citoyen, mais elles possèdent surtout la possibilité d'enregistrer des informations dans ces mêmes dispositifs.
  • En effet lors de la création du dispositif 2, le conducteur a qui se dispositif est destiné doit fournir un dispositif citoyen 7.
  • L'agent en charge de l'opération connecte ces deux dispositifs sur un terminal, et au travers de celui-ci, il accède ainsi aux identifiants uniques 5 et 11, respectivement stockés dans les zones mémoires 3 et 9.
  • En possession de ces informations, l'agent va pouvoir appairer ces deux dispositifs.
  • L'appairage peut prendre plusieurs formes selon l'invention.
  • Dans un premier mode de réalisation, cet appairage peut se faire par l'inscription, de l'identifiant 5 du dispositif conducteur dans la donnée sécurisée 12 du dispositif citoyen 7, et inversement, de l'inscription de l'identifiant 11 du dispositif citoyen 7 dans la donnée sécurisée 6 du dispositif conducteur 2.
  • Un autre mode d'appairage consiste en l'inscription des deux identifiants 5 et 11 dans chacune des données sécurisées 6 et 12.
  • Afin d'optimiser la sécurité du système, le procédé selon l'invention comporte avantageusement un chiffrement des données sécurisées, par exemple grâce à un algorithme cryptographique et une clef.
  • Ce chiffrement peut se faire avec l'aide de tout moyen de chiffrement connu de l'homme de l'art, notamment par l'utilisation d'un algorithme symétrique ou asymétrique.
  • La cryptographie symétrique, ou cryptographie à clé secrète est basée sur la connaissance partagée d'un secret entre deux acteurs.
  • Les algorithmes utilisés, tels que par exemple le DES, 3DES, AES, ... s'appuient sur le fait qu'il est presque impossible, connaissant le chiffré d'un message, de retrouver le message clair sans connaître la clé utilisée pour le chiffrement.
  • La cryptographie asymétrique, ou cryptographie à clé publique est fondée sur l'existence de fonctions à sens unique.
  • Ainsi, la cryptographie à clé publique est un procédé asymétrique utilisant une paire de clés. Ces clés, généralement baptisées « clé publique » et « clé privée », sont construites de telle manière que, ce qui est chiffré avec l'aide d'une de ces clés ne peut être déchiffré que par la seconde.
  • On peut noter qu'il est impossible de deviner la clé privée à partir de la clé publique.
  • La génération des couples clé publique/clé privée, ne fait pas l'objet de la présente invention. Tous les procédés décrits par l'état de l'art, ou à venir, qui permettent d'obtenir un tel couple de clé s'appliquent à la présente invention.
  • Les clés de type « chiffrement de groupe », qui permettent d'associer à une clé publique, plusieurs clés privées, chacune permettant de déchiffrer tout ou partie de ce qui a été chiffré avec la clé publique, s'appliquent parfaitement à la présente invention.
  • Dans un mode sécurisé d'implémentation de l'invention, la lecture des données sécurisées nécessite l'application de clefs cryptographiques qui peuvent être embarquées dans un dispositif dit dispositif de contrôle. Un tel dispositif est, par exemple, en possession des forces de l'ordre, habilitées à contrôler la validité des dispositifs conducteur.
  • Ainsi, lors d'un control, le dispositif conducteur est connecté à un terminal, le dispositif de contrôle également. Le dispositif de contrôle comporte des moyens pour stocker au moins une clef cryptographique de manière sécurisée.
  • Le terminal lit la donnée sécurisée dans le dispositif conducteur, et le déchiffre. Ce déchiffrement peut se faire dans le terminal, au moyen de la clef contenue dans le dispositif de control, ou bien dans le dispositif de contrôle lui même.
  • Cette étape permet d'obtenir au moins une information sur le dispositif citoyen auquel le dispositif conducteur est associé.
  • L'agent doit alors lire l'identifiant du dispositif citoyen, et vérifier la concordance avec l'information issue du dispositif conducteur.
  • Dans le cas ou la donnée sécurisée contient également l'identifiant du dispositif conducteur, la verification va s étendre a cette donnée.
  • De manière préférée, la vérification comporte en outre la lecture de la donnée sécurisée présente dans le dispositif citoyen, son déchiffrement, et une verification des données obtenue, de manière comparable à celle décrite ci-dessus.

Claims (7)

  1. Procédé de sécurisation du système de tachygraphe, comportant au moins un premier dispositif mobile électronique dit dispositif conducteur, et un second dispositif mobile électronique dit dispositif citoyen, chacun comportant, dans une mémoire non volatile, un identifiant unique, ainsi qu'un terminal électronique dit tachygraphe, ledit dispositif conducteur étant configuré pour recevoir et mémoriser des informations en provenance dudit tachygraphe,
    caractérisé en ce que,
    la mise en service dudit dispositif conducteur comporte en outre les étapes de :
    enregistrement, dans une mémoire non volatile dudit dispositif conducteur, de l'identifiant unique dudit dispositif citoyen
    enregistrement, dans une mémoire non volatile dudit dispositif citoyen, de l'identifiant unique dudit dispositif conducteur.
  2. Procédé de sécurisation du système de tachygraphe selon la revendication 1, caractérisé en ce que lesdits identifiants enregistrés sont chiffrés à l'aide d'un algorithme cryptographique ALGO, et une clef cryptographique K pour donner des identifiants chiffrés.
  3. procédé de sécurisation du système de tachygraphe selon la revendication 2, caractérisé en ce que il existe au moins un troisième dispositif électronique, dit dispositif de contrôle, apte a communiquer avec les premiers et second dispositifs, et possédant les moyens cryptographique pour vérifier que ledit identifiant chiffré enregistré dans ledit premier dispositif électronique soit bien identique audit identifiant dudit deuxième dispositif électronique, et que ledit identifiant chiffré enregistré dans ledit deuxième dispositif électronique soit bien identique audit identifiant dudit premier dispositif électronique.
  4. Procédé de sécurisation du système de tachygraphe selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que ledit premier dispositif électronique est une carte à puce.
  5. Procédé de sécurisation du système de tachygraphe selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que ledit second dispositif électronique est un permis de conduire électronique.
  6. Procédé de sécurisation du système de tachygraphe selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que ledit second dispositif électronique est une carte d'identité électronique.
  7. Procédé de sécurisation du système de tachygraphe selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que ledit second dispositif électronique est un passeport électronique.
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