Aparato de vehículo, red ad hoc y procedimiento para un sistema de peaje viario.

Aparato de vehículo para un sistema de peaje viario (1) con un receptor de navegación por satélite (5) para lageneración continua de datos de ubicación (pi) para una unidad de procesamiento y de emisión y recepción (7,

8) delaparato de vehículo (2) y con un Procesador de Elemento Confiable separado (10) para el registro (s) de unsegmento de tiempo de los datos de ubicación (pi) generados continuamente y la firma criptográfica (s*) de dichosegmento de tiempo, caracterizado porque el Procesador de Elemento Confiable (10) está configurado para iniciarel registro mencionado (s) al detectarse un tiempo predefinido (T) o una ubicación predefinida (P) del aparato devehículo (2) mediante la grabación de los datos de ubicación (pi) generados continuamente, para la unidad deprocesamiento y de emisión y recepción (7, 8) del aparato de vehículo (2), ejecutar el registro para un segmento detiempo predefinido y firmar a continuación por criptografía el segmento de tiempo grabado de los datos de ubicación(pi) generados continuamente.

Aparato de vehículo, red ad hoc y procedimiento para un sistema de peaje viario La presente invención se refiere a un aparato de vehículo para un sistema de peaje viario, llamado también “Onboard Unit” u OBU (unidad de a bordo) , con un receptor de navegación por satélite para la generación continua de datos de ubicación para una unidad de procesamiento y de emisión y recepción del aparato de vehículo y con un Procesador de Elemento Confiable separado para el registro de un segmento de tiempo de los datos de ubicación generados y la firma criptográfica de dicho segmento de tiempo. La invención se refiere además a una red ad hoc compuesta de al menos dos aparatos de vehículo de este tipo, así como a un procedimiento para el registro de datos de ubicación de un aparato de vehículo, que graba la ubicación, de un sistema de peaje viario con varios aparatos de vehículo que pueden intercambiar datos de ubicación de manera inalámbrica.

Por el documento EP2017790A2 es conocido el uso de un elemento confiable para firmar las grabaciones de ubicación transmitidas por un OBU a un Map-Matching Proxy (servidor de cotejo de mapas) . En este caso, el elemento confiable sirve también para codificar la interfaz entre el OBU y el Map-Matching Proxy.

Para monitorizar y controlar el funcionamiento de sistemas de peaje viario interoperables, como el nuevo Servicio Europeo de Peaje Electrónico (European Electronic Toll Service, EETS) , se usan conceptos de “Secure Monitoring” (monitorización de seguridad) que se basan en un registro y una firma por segmentos (“Real-Time Freezing”, congelación en tiempo real) de las grabaciones de ubicación de los aparatos de vehículo del sistema de peaje viario. Para la firma se usan procesadores de elemento confiable que contienen una firma criptográfica (“Trusted Element Certificate”, certificado de elemento confiable) del controlador, por ejemplo, el responsable del mantenimiento de la carretera, una autoridad, etc. (“Certificate Issuer”, emisor de certificado) y gozan, por tanto, de su confianza. Los detalles relativos al concepto de Secure Monitoring o Secure Freezing aparecen, por ejemplo, en las publicaciones “Security aspects of the 1, 11 EETS”, Expert Group 12, Final report V1.0, con fecha 5 de abril de 2007; “Electronic fee collection – Application interface definition for autonomous systems – Part 1: Changing”, ISO Technical Specification 17575-1, con fecha 15 de junio de 2010; y “An Example of a view on EETS trust and privacy in GNSS based toll systems”, Vis J, Report Ministr y of Transport, Public Works and Water Managment of The Netherlands, con fecha 15 de diciembre de 2009.

En los sistemas conocidos, todos los datos de ubicación, que se acumulan en el aparato de vehículo, se registran y se firman continuamente por segmentos (“freezed”) . A continuación, los segmentos de tiempo firmados se leen mediante un aparato de control externo con fines de control. Esto implica una acumulación alta de datos y requiere, por una parte, un espacio de almacenamiento correspondientemente grande para guardar los datos firmados y, por la otra parte, aparatos de control separados para su lectura.

La invención tiene el objetivo de eliminar las desventajas del estado de la técnica y crear una solución de monitorización de seguridad mejorada para sistemas de peaje viario interoperables. En un primer aspecto de la invención, este objetivo se consigue con un aparato de vehículo del tipo mencionado al inicio que se caracteriza porque el Procesador de Elemento Confiable está configurado para iniciar el registro mencionado al detectarse un tiempo predefinido o una ubicación predefinida del aparato de vehículo y ejecutarlo para un segmento de tiempo predefinido.

De este modo, el mismo aparato de vehículo se usa para su propia monitorización: El Procesador de Elemento Confiable, programado de la manera mencionada, actúa de manera similar a un virus informático que en un tiempo predefinido o en una ubicación predefinida acumula datos de ubicación en el aparato de vehículo durante un tiempo limitado y los pone a disposición con fines de control. La función mencionada del Procesador de Elemento Confiable “duerme” hasta su uso y ejecuta a continuación un registro de segmento individual. Por consiguiente, resulta innecesario registrar, firmar y guardar (“congelar”) continuamente todos los datos de ubicación y resulta innecesario asimismo un aparato de control separado para activar el proceso de monitorización.

Se entiende que la ubicación predefinida, que se detecta, no tiene que ser necesariamente un punto, sino que también puede ser extensa, por ejemplo, un distrito, una carretera determinada, etc. Según una primera variante de la invención, el Procesador de Elemento Confiable detecta la ubicación predefinida en los datos de ubicación propios de su aparato de vehículo, lo que minimiza el esfuerzo.

Una realización particularmente ventajosa de la invención se caracteriza porque el Procesador de Elemento Confiable detecta la ubicación predefinida en datos de ubicación ajenos que recibe de aparatos de vehículo contiguos a través de una red inalámbrica. Esto representa un salto cualitativo en la seguridad de la monitorización: Los datos de ubicación de otros aparatos de vehículo son independientes de posibles manipulaciones o mal funcionamiento del aparato de vehículo controlado; el uso de datos de ubicación ajenos como criterio de activación para la Secure Freezing de los datos de ubicación propios posibilita así un control altamente seguro del funcionamiento de un aparato de vehículo por parte del controlador o emisor de certificado. Los aparatos de vehículo contiguos mencionados no han de ser transportados necesariamente por vehículos. Estos pueden estar posicionados también fijos sobre la base de la infraestructura.

La red inalámbrica es preferentemente una red ad hoc, en particular una red ad hoc vehicular (Vehicular-ad-hoc-Network, VANET) , con particular preferencia según el estándar WAVE (Wireless Access in a Vehicle Environment, conexión inalámbrica en entorno vehicular) o según el estándar WLAN (Wireless Local Area Network, red de área local inalámbrica) . Tales redes se pueden configurar espontáneamente entre un grupo de aparatos de vehículo contiguos que se encuentran en un alcance de emisión y recepción mutuo.

Es particularmente favorable que el Procesador de Elemento Confiable reciba los datos de ubicación ajenos de varios aparatos de vehículo contiguos y los coteje entre sí para detectar la ubicación predefinida en los datos de ubicación ajenos cotejados.

Según otra característica preferida, el Procesador de Elemento Confiable puede consultar los datos de ubicación de los aparatos de vehículo contiguos anónimamente, por ejemplo, con una identificación de emisor de red (anónima) seleccionada de manera aleatoria, una dirección MAC en la red ad hoc, que no es asignable sin información adicional, etc., a fin de cumplir los requisitos relativos a la confidencialidad.

Para aumentar la seguridad de control, el Procesador de Elemento Confiable puede consultar los datos de ubicación ajenos mediante el intercambio de una clave con validez limitada temporal y/o localmente y puede considerar sólo aquellos datos de ubicación ajenos que se reciben con una clave válida. Esto permite verificar la actualidad de los datos de ubicación usados como criterio de activación y/o su zona de proximidad; en un entorno altamente móvil, como una red VANET, es posible aumentar así la exactitud de la localización del aparato de vehículo registrado.

En otra variante de la invención, el Procesador de Elemento Confiable puede transmitir el segmento de tiempo firmado a una central del sistema de peaje viario por medio de una unidad de emisión y recepción del aparato de vehículo. Alternativamente, el Procesador de Elemento Confiable puede poner a disposición para consulta el segmento de tiempo firmado mediante una interfaz del aparato de vehículo.

En un segundo aspecto, la invención crea también una red ad hoc a partir de al menos dos aparatos de vehículo de este tipo, en los cuales se usen datos de aparatos de vehículo contiguos como criterio de activación para Secure Freezing, según las características de la reivindicación 10.

En un tercer aspecto, la invención crea un procedimiento para el registro de datos de ubicación de un aparato de vehículo, que graba la ubicación, de un sistema de peaje viario con varios aparatos de vehículo que pueden intercambiar datos de ubicación de manera inalámbrica, que comprende, en un primer aparato de vehículo:

1. Aparato de vehículo para un sistema de peaje viario (1) con un receptor de navegación por satélite (5) para la generación continua de datos de ubicación (pi) para una unidad de procesamiento y de emisión y recepción (7, 8) del aparato de vehículo (2) y con un Procesador de Elemento Confiable separado (10) para el registro (s) de un segmento de tiempo de los datos de ubicación (pi) generados continuamente y la firma criptográfica (s*) de dicho segmento de tiempo, caracterizado porque el Procesador de Elemento Confiable (10) está configurado para iniciar el registro mencionado (s) al detectarse un tiempo predefinido (T) o una ubicación predefinida (P) del aparato de vehículo (2) mediante la grabación de los datos de ubicación (pi) generados continuamente, para la unidad de procesamiento y de emisión y recepción (7, 8) del aparato de vehículo (2) , ejecutar el registro para un segmento de tiempo predefinido y firmar a continuación por criptografía el segmento de tiempo grabado de los datos de ubicación (pi) generados continuamente.

2. Aparato de vehículo según la reivindicación 1, caracterizado porque el Procesador de Elemento Confiable (10) detecta la ubicación predefinida (P) en los propios datos de ubicación generados (pi) .

3. Aparato de vehículo según la reivindicación 1, caracterizado porque el Procesador de Elemento Confiable (10) detecta la ubicación predefinida (P) en datos de ubicación ajenos (pi’) que recibe de aparatos de vehículo contiguos

(2) a través de una red inalámbrica (13) .

4. Aparato de vehículo según la reivindicación 3, caracterizado porque la red inalámbrica (13) es una red ad hoc, preferentemente según el estándar WAVE o WLAN.

5. Aparato de vehículo según la reivindicación 3 ó 4, caracterizado porque el Procesador de Elemento Confiable

(10) recibe los datos de ubicación ajenos (pi) de varios aparatos de vehículo contiguos (2) y los coteja entre sí para detectar la ubicación predefinida (P) en los datos de ubicación ajenos cotejados (pi’) .

6. Aparato de vehículo según una de las reivindicaciones 3 a 5, caracterizado porque el Procesador de Elemento Confiable (10) consulta de manera anónima los datos de ubicación ajenos (pi’) .

7. Aparato de vehículo según una de las reivindicaciones 3 a 6, caracterizado porque el Procesador de Elemento Confiable (10) consulta los datos de ubicación ajenos (pi’) mediante el intercambio de una clave con validez limitada temporal y/o localmente y considera sólo datos de ubicación ajenos (pi’) que se reciben con una clave válida.

8. Aparato de vehículo según una de las reivindicaciones 1 a 7, caracterizado porque el Procesador de Elemento Confiable (10) transmite el segmento de tiempo firmado (s*) a una central del sistema de peaje viario (1) por medio de la unidad de emisión y recepción (8) del aparato de vehículo (2) .

9. Aparato de vehículo según una de las reivindicaciones 1 a 7, caracterizado porque el Procesador de Elemento Confiable (10) pone a disposición para consulta el segmento de tiempo firmado (s*) mediante una interfaz (11) del aparato de vehículo (2) .

10. Red ad hoc compuesta de al menos dos aparatos de vehículo según una de las reivindicaciones 3 a 9, que se encuentran conectados entre sí mediante sus unidades de emisión y recepción (8) , en la que al menos un aparato de vehículo (2) pone datos de ubicación (pi) a disposición de otro aparato de vehículo (2) que detecta aquí una ubicación predefinida (P) para iniciar el registro (s) de sus propios datos de ubicación (pi) .

11. Procedimiento para el registro de datos de ubicación (pi) de un aparato de vehículo (2) , que graba la ubicación, de un sistema de peaje viario (1) con varios aparatos de vehículo (2) que pueden intercambiar datos de ubicación (pi) de manera inalámbrica, que comprende, en un primer aparato de vehículo (2) :

recibir datos de ubicación (pi’) de un segundo aparato de vehículo (2) , detectar una ubicación predefinida (P) en los datos de ubicación recibidos (pi’) del segundo aparato de vehículo (2) , iniciar el registro (s) de un segmento de tiempo de los datos de ubicación (pi) del primer aparato de vehículo (2) mediante la grabación de los datos de ubicación (pi) generados continuamente para una unidad de procesamiento y de emisión y recepción (7, 8) del primer aparato de vehículo (2) con un receptor de navegación por satélite (5) del primer aparato de vehículo (2) , y firmar (s*) el segmento de tiempo registrado de los datos de ubicación (pi) , generados continuamente, con una firma criptográfica.

12. Procedimiento para el registro de datos de ubicación (pi) de un aparato de vehículo (2) , que graba la ubicación, de un sistema de peaje viario (1) con varios aparatos de vehículo (2) que pueden intercambiar datos de ubicación (pi) de manera inalámbrica, que comprende, en un primer aparato de vehículo (2) :

detectar un tiempo predefinido (T) , iniciar el registro (s) de un segmento de tiempo de los datos de ubicación (pi) del primer aparato de vehículo (2) mediante la grabación de los datos de ubicación (pi) generados continuamente para una unidad de procesamiento y de emisión y recepción (7, 8) del primer aparato de vehículo (2) con un receptor de navegación por satélite (5) del primer aparato de vehículo (2) , y recibir datos de ubicación (pi’) de un segundo aparato de vehículo (2) , y firmar (s*) el segmento de tiempo registrado de los datos de ubicación (pi) generados continuamente y los datos de ubicación recibidos (pi’) con una firma criptográfica.

REFERENCIAS CITADAS EN LA DESCRIPCIÓN

Esta lista de referencias citadas por el solicitante es únicamente para la comodidad del lector. No forma parte del 5 documento de la patente europea. A pesar del cuidado tenido en la recopilación de las referencias, no se pueden excluir errores u omisiones y la EPO niega toda responsabilidad en este sentido.

Documentos de patente citados en la descripción • EP2017790A2 [0002]