Avec la transformation numérique, les services ferroviaires deviennent plus rapides et plus fréquents. Cependant, cette progression met également en évidence le besoin essentiel de mesures de cybersécurité solides pour contrer les cybermenaces émergentes.
Un projet ferroviaire historique à Stuttgart, en Allemagne, est en train de mettre en place une nouvelle norme pour les infrastructures ferroviaires en Europe, voire dans le monde entier. Après plus d'une décennie de préparation, le projet ferroviaire Stuttgart-Ulm (ou Stuttgart 21), qui représente 7 milliards d'euros, est l'un des plus complexes de notre époque. Il comprend une réorganisation fondamentale du nœud ferroviaire sur la ligne principale est-ouest très fréquentée de Paris à Budapest.
Outre quatre nouvelles gares, il créera 56 kilomètres de voies à grande vitesse et équipera les trains S-Bahn de la ville de la technologie de signalisation numérique ERTMS (European Rail Traffic Management System) pour la première fois en Allemagne. Plus de 200 trains régionaux seront également équipés de cette technologie de signalisation et d'exploitation des trains, parmi les plus sophistiquées en dehors de l'Asie et du Moyen-Orient.
Le projet comprend des machines qui assurent la commande électro-hydraulique des commutateurs ferroviaires, des compteurs d'essieux qui détectent si les sections de voies sont dégagées ou occupées, ainsi que d'autres capteurs essentiels au fonctionnement sûr, fluide et fiable des services à la gare.
Une approche visionnaire
Une fois opérationnelles, les nouvelles lignes devraient permettre d'économiser plus de 620 millions de kilomètres de trajets en voiture par an et de révolutionner la connectivité pour les voyageurs à travers l'Europe. La capacité est un défi majeur, et la numérisation de cette jonction ferroviaire critique vise à améliorer les performances du flux de train sur le réseau et à créer la base des futures mises à niveau des systèmes de gestion du trafic et des incidents. Comme l'ERTMS stipule que les systèmes de signalisation et de contrôle de la vitesse doivent être cohérents en Europe pour garantir l'interopérabilité, il est prévu que la technologie utilisée pour les systèmes de signalisation et de contrôle des trains à Baden-Württemberg sera déployée en Europe et peut-être même au-delà.
Mais comment ces systèmes numériques essentiels, qui seront logés dans des armoires le long des voies, seront-ils protégés contre les cybercriminels ? La numérisation est souvent associée à la transmission de données via le cloud et les cybermenaces représentent un risque pour ces réseaux numériques. Mais il y a un aspect physique qu'il ne faut pas négliger.
Les systèmes électroniques critiques contrôlant le système ferroviaire moderne fonctionnent le long des voies et sont également stockés dans des armoires à côté des gares. Alors que les câbles à fibre optique qui transmettent des informations numériques n'ont en eux-mêmes pas de valeur, les hackers possédant des connaissances techniques de base peuvent pénétrer dans les armoires qui les contiennent et utiliser un simple câble LG45 et un ordinateur portable pour se connecter au système et contrôler les trains. Dans le pire des cas, une infrastructure numérique mal protégée pourrait être exploitée par des individus malveillants pour provoquer des collisions frontales, avec des résultats potentiellement désastreux étant donné que les trains à grande vitesse modernes sont capables de rouler à plus de 600 km/h.
« Pour les hackers, l'ordinateur est un point d'entrée dans le système ferroviaire, un grand changement entre l'ancienne et la nouvelle technologie », explique Olivier Haven, responsable de compte clé mondial pour nVent SCHROFF, qui fournit les armoires en bord de voies pour le projet Stuttgart 21.
Brendan Quinn, responsable de la division ferroviaire chez nVent SCHROFF, ajoute : « Il faut vraiment créer un support de fonctionnement pour le logiciel et il faut sécuriser physiquement les systèmes qui exécutent le logiciel. »
L'aspect physique de la protection de l'infrastructure ferroviaire numérique
La protection du système ferroviaire numérique contre les cybermenaces est d'autant plus importante compte tenu du nombre croissant de trains sur les réseaux. Les objectifs de zéro émission nette et les consommateurs soucieux de l'environnement sont à l'origine de la popularité croissante du train comme mode de transport. Les opérateurs et les gouvernements aspirent également à ce que les trains partent à des fréquences plus élevées pour faire face à la demande croissante. En outre, les normes ERTMS en Europe signifient que les opérateurs doivent s'assurer que les trains transfrontaliers peuvent passer facilement les frontières.
L'environnement électromagnétique du chemin de fer est encore plus compliqué par les multiples réseaux cellulaires fonctionnant en parallèle, des passagers utilisant le 5G pour naviguer sur les réseaux sociaux aux systèmes de signalisation numérique et aux capteurs liés à la maintenance prédictive sur les voies. Avec une telle prolifération d'électronique dans l'environnement ferroviaire, la protection contre les interférences électromagnétiques est essentielle. Les opérateurs doivent investir dans le bon équipement pour protéger les systèmes numériques ferroviaires des perturbations et des attaques.
Heureusement, de nouvelles solutions sont en cours de développement pour assurer la pérennité du réseau ferroviaire moderne, notamment les armoires électroniques de pointe de nVent SCHROFF. Ces armoires flexibles et résistantes sont déjà utilisées dans des destinations en Europe, en Asie et en Amérique du Nord pour contrôler les opérations de fret et de voyageurs.
« Outre le vandalisme et les cyberattaques, nos armoires sont conçues pour résister aux environnements difficiles sur les voies et dans les tunnels. La foudre et les températures élevées ainsi que la poussière peuvent compromettre les performances. L'offre de nVent SCHROFF protège les systèmes contre les intempéries externes, par refroidissement passif ou avec des unités de climatisation installées à l'intérieur afin de maintenir des températures internes optimales », explique M. Haven.
« Ces produits sont conformes aux normes strictes de mise à la terre, de résistance aux chocs et aux vibrations sur les voies et sont également faciles à installer pour respecter les délais. »
M. Quinn souligne la nécessité que les OEM travaillent sur des projets de mise à niveau ferroviaire pour apprécier l'importance de l'innovation en matière d'armoires : « Au cours des dix à quinze prochaines années, des milliards d'euros seront dépensés dans la mise à niveau de l'infrastructure ferroviaire et l'utilisation de la technologie pour augmenter le flux des trains, optimiser la gestion des incidents et améliorer le flux de données entre les gares. Mais en haut de cette liste, il faut également assurer une protection physique robuste du « cerveau » du réseau ferroviaire afin de ne jamais compromettre la sécurité des voyageurs. »
Cybersécurité des infrastructures ferroviaires modernes : la menace cachée
nVent SCHROFF a créé des armoires électroniques innovantes qui protègent les systèmes numériques des attaques malveillantes et des conditions météorologiques extrêmes. Pilotées en France et en Allemagne, ces armoires utilisent une technologie avancée anti-vandalisme pour garantir la sécurité physique.
Bac à cartes CEM avancé
Dans l'environnement ferroviaire moderne en rapide évolution, avec des technologies telles que le CBTC, la 5G et les systèmes d'IA, le besoin d'une protection efficace contre les interférences électromagnétiques (IEM) est plus important que jamais. Notre solution de protection CEM relève ce défi grâce à une conception de châssis qui augmente le blindage IEM jusqu'à 160 % à 40 GHz.