FR3129551A1 - procédé et dispositif de surveillance de commandes HART - Google Patents

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Christophe Merieux
Tien Tuan DANG
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Electricite de France SA
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    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
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    • G06F21/606—Protecting data by securing the transmission between two devices or processes
    • G—PHYSICS
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    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
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Abstract

Procédé de surveillance d’une boucle de courant, le procédé comprenant des étapes suivantes mises en œuvre par un dispositif de surveillance : interception (102) d’une commande conforme au protocole HART circulant sur une boucle de courant ; extraction (104) de la commande d’une première donnée indiquant si la commande a été émise par un maître primaire au sens du protocole HART ou non, et d’une deuxième donnée indiquant un type de la commande ; génération (106) ou non d’une alerte en fonction des données extraites, l’alerte indiquant que la commande est potentiellement anormale et/ou à risque. Figure pour l’abrégé : Fig. 3

Description

procédé et dispositif de surveillance de commandes HART
DOMAINE DE L'INVENTION
La présente invention concerne un procédé et un dispositif pour surveiller des commandes selon le protocole HART.
ETAT DE LA TECHNIQUE
Le protocole HART (Highway Addressable Remote Transducer) a été développé au milieu des années 1980 pour permettre la communication bidirectionnelle d’informations de diagnostic et de configuration entre différents appareils. Il permet à la fois la configuration des équipements connectés mais aussi la remontée de données de fonctionnement fournies par les capteurs intégrés à ces équipements de terrain.
Un très grand nombre de systèmes instrumentés (40 millions environ selon la fondation Fieldbuses) utilisent le protocole HART pour sa simplicité et sa robustesse notamment pour des équipements situés sur de très grandes distances, du fait de l’emploi d’une boucle de courant 4/20 mA. La boucle de courant est fiable et hautement immunisée contre les interférences environnementales sur longues distances de communication. Il n’est pas étonnant, donc, qu’elle soit encore largement utilisée à ce jour dans l’industrie.
Le protocole HART présente toutefois des failles de sécurité. Il est en effet possible d’injecter dans une boucle de courant des commandes non autorisées, susceptibles de modifier voire altérer le fonctionnement certains appareils connectés à la boucle.
Un but de l’invention est de détecter et d’améliorer la sécurité d’une boucle de courant qui utilise le protocole HART.
Il est à cet effet proposé, selon un premier aspect, un procédé de surveillance d’une boucle de courant, le procédé comprenant des étapes suivantes mises en œuvre par un dispositif de surveillance :
- interception d’une commande conforme au protocole HART circulant sur une boucle de courant,
- extraction de la commande d’une première donnée indiquant si la commande a été émise par un maître primaire au sens du protocole HART ou non, et d’une deuxième donnée indiquant un type de la commande,
- génération ou non d’une alerte en fonction des données extraites, l’alerte indiquant que la commande est potentiellement anormale et/ou à risque.
Le maître principal d’une boucle de courant HART a vocation à être utilisé par un fabricant, de manière ponctuelle, à des fins de maintenance. Par contraste, le maître secondaire d’une boucle de courant HART a vocation à être utilisé de manière beaucoup plus fréquente par un exploitant de la boucle de courant. Au cours d’une maintenance, des commandes à risque, c’est-à-dire des commandes tout particulièrement susceptibles d’altérer le comportement d’un appareil, sont émises par le maître principal. Ainsi, une commande ayant été émise par un maître principal a statistiquement plus de chances d’avoir des répercussions graves sur le bon fonctionnement du système. De même, le type de la commande interceptée donne une indication sur ces répercussions. Par exemple, une commande paramétrant le fonctionnement interne d’un esclave sur la boucle de courant est plus critique qu’une commande demandant simplement un statut. Il s’agit donc d’une commande à risque. Ainsi, prendre en considération le type de la commande et si la commande a été émise par un maître principal pour décider si une alerte doit être générée ou non permet au procédé d’attirer l’attention d’un utilisateur sur des situations particulièrement à risques.
Le procédé selon le premier aspect peut en outre comprendre les caractéristiques optionnelles suivantes, prises seules ou en combinaison à chaque fois qu’une telle combinaison fait sens techniquement.
De préférence, l’alerte est générée si la première donnée indique que l’émetteur est un maître primaire.
De préférence, le procédé comprend une comparaison du type de la commande indiqué par la deuxième donnée avec des données de référence, et l’alerte est générée ou non en fonction de la comparaison.
De préférence, l’alerte n’est pas générée si les conditions suivantes sont réunies : la première donnée indique la commande n’a pas été émise par un maître primaire et la deuxième donnée indique que le type de la commande fait partie d’une liste blanche de types de commandes autorisées ou est absent d’une liste noire de types de commandes non-autorisées.
De préférence, le procédé comprend l’enregistrement (108) de l’alerte générée dans une mémoire.
De préférence, au moins une des données suivantes est enregistrée dans la mémoire en association avec l’alerte générée : toute ou partie des données extraites de la commande, une date à laquelle la commande a été interceptée, un esclave destinataire de la commande.
De préférence, le procédé comprend un affichage de l’alerte sur un écran d’affichage, en lieu et place d’une autre alerte générée antérieurement.
Il est également proposé, selon un deuxième aspect, un dispositif pour surveiller une boucle de courant, le dispositif comprenant :
- une interface de communication configurée pour intercepter une commande conforme au protocole HART circulant sur une boucle de courant,
- une unité de traitement configurée pour : i) extraire des données de la commande, les données extraites comprenant une première donnée indiquant si la commande a été émise par un maître primaire ou par un maître secondaire au sens du protocole HART, et une deuxième donnée indiquant un type de la commande ; et ii) pour générer ou non une alerte en fonction des données extraites, l’alerte indiquant que la commande est potentiellement anormale et/ou à risque.
DESCRIPTION DES FIGURES
D’autres caractéristiques, buts et avantages de l’invention ressortiront de la description qui suit, qui est purement illustrative et non limitative, et qui doit être lue en regard des dessins annexés sur lesquels :
La illustre de façon schématique différents équipements interconnectés par une boucle de courant, selon un mode de réalisation.
La représente de façon schématique un dispositif de surveillance selon un mode de réalisation.
La est un organigramme d’étapes d’un procédé selon un mode de réalisation, mis en œuvre par un dispositif de surveillance.
Sur l’ensemble des figures, les éléments similaires portent des références identiques.

Claims (8)

  1. Procédé de surveillance d’une boucle de courant, le procédé comprenant des étapes suivantes mises en œuvre par un dispositif de surveillance :
    - interception (102) d’une commande conforme au protocole HART circulant sur une boucle de courant,
    - extraction (104) de la commande d’une première donnée indiquant si la commande a été émise par un maître primaire au sens du protocole HART ou non, et d’une deuxième donnée indiquant un type de la commande,
    - génération (106) ou non d’une alerte en fonction des données extraites, l’alerte indiquant que la commande est potentiellement anormale et/ou à risque.
  2. Procédé selon la revendication précédente, dans lequel l’alerte est générée si la première donnée indique que l’émetteur est un maître primaire.
  3. Procédé selon l’une des revendications précédentes, comprenant en outre une comparaison du type de la commande indiqué par la deuxième donnée avec des données de référence, et dans lequel l’alerte est générée ou non en fonction de la comparaison.
  4. Procédé selon l’une des revendications précédentes, dans lequel l’alerte n’est pas générée si les conditions suivantes sont réunies : la première donnée indique la commande n’a pas été émise par un maître primaire et la deuxième donnée indique que le type de la commande fait partie d’une liste blanche de types de commandes autorisées ou est absent d’une liste noire de types de commandes non-autorisées.
  5. Procédé selon l’une des revendications précédentes, comprenant l’enregistrement (108) de l’alerte générée dans une mémoire.
  6. Procédé selon l’une des revendications précédentes, dans lequel au moins une des données suivantes est enregistrée dans la mémoire en association avec l’alerte générée :
    - toute ou partie des données extraites de la commande,
    - une date à laquelle la commande a été interceptée,
    - un esclave destinataire de la commande.
  7. Procédé selon l’une des revendications précédentes, comprenant un affichage (110) de l’alerte sur un écran d’affichage, en lieu et place d’une autre alerte générée antérieurement.
  8. Dispositif (4) pour surveiller une boucle de courant, le dispositif comprenant :
    - une interface de communication (6) configurée pour intercepter une commande conforme au protocole HART circulant sur une boucle de courant,
    - une unité de traitement (8) configurée pour : i) extraire des données de la commande, les données extraites comprenant une première donnée indiquant si la commande a été émise par un maître primaire ou par un maître secondaire au sens du protocole HART, et une deuxième donnée indiquant un type de la commande ; et ii) pour générer ou non une alerte en fonction des données extraites, l’alerte indiquant que la commande est potentiellement anormale et/ou à risque.
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Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20170357235A1 (en) * 2014-12-19 2017-12-14 Endress + Hauser Process Solutions Ag Method for Checking at least one Telegram
US20210092097A1 (en) * 2019-09-23 2021-03-25 Fisher-Rosemount Systems, Inc. Whitelisting for HART Communications in a Process Control System
GB2589962A (en) * 2019-09-23 2021-06-16 Fisher Rosemount Systems Inc Whitelisting for hart communications in a process control system

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