Étude et réalisation d’une plate-forme sans fil sécurisée pour capteur

Sujets de thèse 2013

Intitulé de la thèse
Étude et réalisation d’une plate-forme sans fil sécurisée pour capteur

Publication du sujet sur le site de l’ABG : OUI
Nature du financement : Non connu à ce jour
Domaine de compétences principal (pour l’ABG) : Informatique, électronique
Domaine de compétences secondaire (pour l’ABG) : Mathématiques
Spécialité de doctorat : Informatique et Applications

Lieu de travail
XLIM UMR 7252 CNRS/Université de Limoges
123 avenue Albert Thomas
87060 Limoges Cedex, FRANCE
Laboratoire d’accueil : XLIM/DMI

Présentation de l’équipe de recherche
L’équipe Smart Secure Devices s’intéresse à la sécurité des systèmes embarqués (carte à puce, etc).

Résumé de la thèse en français
Si les applications exploitant les réseaux de capteurs sans fil sont de plus en plus prometteuses, la sécurité est un facteur décisif pour leur futur déploiement. Dans la plupart des applications, assurer la sécurité des informations que les nœuds collectent et échangent (tant en terme de confidentialité que d’intégrité) est suffisant. Pour certaines autres applications, il convient d’assurer en plus le respect de politiques liées au respect de la vie privée (anonymat, non traçabilité, non observabilité, etc.). Si de nombreux travaux sur la sécurité des réseaux de capteurs existent pour protéger les échanges au sein du réseau, il y a beaucoup moins de travaux sur la sécurité du nœud lui-même. Pourtant, un défaut de sécurité d’un seul d’entre eux peut mettre à mal tout le réseau (par exemple dans le cas de la capture d’un nœud possédant une clé partagée pour les communications). Intégrer la sécurité au plus prêt des capteurs aura évidemment des impacts sur l’architecture du nœud, sa durée de vie, son coût, etc.
C’est tous ces aspects que cette thèse propose de traiter au travers de l’étude et de la réalisation d’une plate-forme sans fil sécurisée pour capteur.

Résumé de la thèse en anglais
If applications using wireless sensor networks are promising, security is a critical factor for their future deployment. In most applications, ensuring security of information that nodes collect and exchange (both in terms of confidentiality and integrity) is sufficient. For some other applications, it is also necessary to ensure compliance with policies related to privacy (anonymity, untraceability, unobervability, etc.).While many work on security of sensor networks exist to protect communication within the network, there is not much work on security of the node itself. However, a security flaw in one node can defeat the security of the whole network (e.g. if a node which contains a shared key for communication is captured). Integrate security as close as possible of the sensors will obviously impact the architecture of the node, its lifetime, its cost, etc.
These aspects will be addressed in this PhD thesis through the study and implementation of a secure wireless sensing platform.

Description complète du sujet de thèse
À la fin du XXe siècle, les énormes progrès dans les MEMS (MicroElectricoMechanical Systems) et dans les communications sans fil ont donné naissance à de nouveaux paradigmes avec le développement et l’intégration dans de nombreux dispositifs et environnements (matériels ou logiciels) de petits capteurs communicants peu coûteux. Faciles à déployer et pouvant permettre l’amélioration de la vie des hommes sur terre (par exemple intégrés dans des applications offrant une meilleure gestion de l’infrastructure des réseaux électriques ou dans des applications de protection de l’environnement), ces nœuds de mesure sont les éléments incontournables de la numérisation du monde réel. Au contraire des capteurs de mesure isolés actuellement utilisés, les nœuds d’un réseau de capteurs sont capables de s’auto-organiser afin de former des réseaux plus larges couvrant des zones géographiques plus vastes en vue d’obtenir des mesures dynamiques précises et au plus proche des phénomènes à observer.

Dans la plupart des applications visées, militaires ou civiles (dans la santé, la surveillance du réseau électrique, etc.), la sécurité des données mesurées est un enjeu majeur et depuis plusieurs années de nombreux travaux ont été menés afin d’assurer la sécurité des échanges au sein du réseau. Les nœuds opérant souvent dans un environnement adverse, ils peuvent être capturés et analysés afin d’extraire des secrets susceptibles de mettre en danger le reste de la sécurité du réseau (et des données échangées). Il est donc essentiel d’assurer la sécurité intrinsèque des nœuds.

Dans cette thèse, nous proposons de réaliser une plate-forme sans fil sécurisée et autonome pour capteur. Selon les scenarii d’usage, des modèles d’attaquant seront définis et plusieurs versions de la plate-forme seront développées en s’appuyant sur les méthodologies de développement sécurisé nécessaires pour obtenir les niveaux d’assurance et de confiance visés. Les plates-formes seront testées au sein de réseaux et confrontées à l’état de l’art des attaques pour valider leur niveau de sécurité.

Objectifs scientifiques de la thèse
Le premier objectif est d’assurer un haut niveau de sécurité des informations mesurées par les capteurs au plus prêt de la mesure. En assurant un haut niveau de sécurité des nœuds d’un réseau de capteurs, il devrait être possible de garantir que le réseau pourra continuer à fonctionner sans risque de sécurité même si certains d’entre eux sont compromis (capturés, altérés, etc.). À terme, il est tout à fait imaginable d’embarquer de telles plates-formes sur des essaims d’équipements mobiles légers (par exemple de petits drones) fonctionnant en mode collaboratif pour effectuer des missions en terrain hostile.

Compétences à l’issue de la thèse
– programmation pour systèmes embarqués
– développement d’architecture matériel
– sécurité des systèmes et réseaux
– évaluation et de la certification sécuritaire (compétence très recherchée)
– intégration de réseaux sans fil

Mots clés (séparés par des virgules)
sécurité, réseaux de capteurs, sans fil, système
Conditions restrictive de candidature (nationalité, âge, …) : NON

Expérience/profil souhaité(e)
Idéalement le candidat devra avoir des connaissance en électronique, en systèmes et en sécurité informatique.

Modalité de dépôt des candidatures
CV + lettre de motivation envoyés dès que possible au directeur de thèse

Directeur de thèse
Damien SAUVERON
Adresse mail du directeur de thèse : damien.sauveron@unilim.fr
Téléphone Directeur de thèse : +33587506793
Cofinancement LABEX SigmaLIM demandé : OUI

Justification du cofinancement LABEX
Développement d’une plate-forme sans fil sécurisé pour capteur
Thématique LABEX concernée : Thème 5: Sécurité
Thèse pour Action transverse : NON

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