Controle d'accès pour les grandes infrastructures critiques. Application au réseau d'énergie ...

152 Pages·2017·5.42 MB·French

by  Amine Baïna

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En vue de l'obtention du

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Délivré par l'Institut National des Sciences Appliquées de Toulouse
Discipline ou spécialité : Systèmes Informatiques Critiques

Présentée et soutenue par Amine BAINA
Le 29 septembre 2009

Titre : Contrôle d'Accès pour les Grandes Infrastructures Critiques :
Application au réseau d'énergie électrique

JURY
Nora CUPPENS-BOULAHIA, Rapporteur, Enseignant-Chercheur, Telecom Bretagne
Danielle BOULANGER, Rapporteur, Professeur des Universités, Université de Lyon III
Yves DESWARTE, Directeur de Thèse, Directeur de Recherche, LAAS-CNRS
Anas ABOU EL KALAM, Encadrant, Maître de Conférences, ENSEEIHT
Mohamed KAÂNICHE, Président, Directeur de Recherche, LAAS-CNRS
Paulo VERISSIMO, Examinateur, Professeur des Universités, Université de Lisbonne
Pascal SITBON, Examinateur, Ingénieur Recherche & Développement, EDF

Ecole doctorale : Ecole Doctorale Systèmes
Unité de recherche : LAAS-CNRS
Directeur(s) de Thèse : Yves DESWARTE
Rapporteurs : Nora CUPPENS-BOULAHIA, Danielle BOULANGER
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Résumé

En raison de ses vulnérabilités physiques et logiques, une infrastructure critique (IC)
peut subir des défaillances, et en raison des interdépendances entre IC, de simples défaillances
peuvent avoir des conséquences dramatiques sur l’ensemble de l’infrastructure.

Dans notre travail, nous nous concentrons principalement sur les systèmes d’information
et de communication (l’IIC : infrastructure d’information critique) dédiés au réseau d'énergie
électrique. Nous proposons une nouvelle approche pour répondre aux problèmes de sécurité que
rencontre une IIC, plus particulièrement, ceux liés au contrôle d'accès et à la collaboration. Le
but est d’offrir à chaque organisation faisant partie de l’IIC la possibilité de collaborer avec les
autres, tout en maintenant un contrôle sur ses données et sa politique de sécurité internes.

Nous avons modélisé, et développé PolyOrBAC, une plateforme de contrôle d’accès
collaboratif, basée sur le modèle de contrôle d’accès OrBAC et sur la technologie des Services
Web, cette plateforme est applicable dans le contexte d’une infrastructure critique en général, et
plus particulièrement dans le cadre d’un réseau électrique.

MOTS CLES : Infrastructures Critiques, Système d’information, Infrastructure d’Information
Critique, Résilience, Sécurité, Contrôle d’Accès, OrBAC, PolyOrBAC, Collaboration,
Interopérabilité, Services Web, CRUTIAL, Réseau d’énergie électrique.

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Abstract

Because of its physical and logical vulnerabilities, critical infrastructure (CI) may suffer
failures, and because of the interdependencies between CIs, simple failures can have dramatic
consequences on the entire infrastructure.

In our work, we mainly focus on information systems and communications (CII: Critical
Information Infrastructure) dedicated to the electrical power grid. We proposed a new approach
to address security problems faced by an IIC, particularly those related to access control and
collaboration. The goal of this study is to provide each organization belonging to the IIC the
opportunity to collaborate with others while maintaining control over its data and its internal
security policy.

We modeled and developed PolyOrBAC, a platform for collaborative access control, based
on the access control model OrBAC and on the Web Services technology, this platform is
applicable in the context of a critical infrastructure in general, and more particularly to an
electrical power grid.

KEYWORDS: Critical Infrastructure, Information System, Critical Information Infrastructure,
Resilience, Security, Access Control, OrBAC, PolyOrBAC, Collaboration, Interoperability,
Web Services, CRUTIAL, Electric Power Grid.

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Remerciements

Les travaux présentés dans ce mémoire ont été réalisés au Laboratoire d’Analyse et
d’Architecture des Systèmes au sein de l’équipe Tolérance aux fautes et Sûreté de
Fonctionnement informatique. Pour la qualité de vie que j’ai pu apprécier durant ces quatre
années, je remercie Messieurs Malik Ghallab et Raja Chatila, les directeurs successifs du
laboratoire durant cette période, pour m’avoir accueilli dans leur laboratoire. Pour des raisons
similaires, je tiens à remercier Monsieur Jean Arlat et Madame Karama Kanoun, qui ont dirigé le
groupe TSF, pour m’avoir permis de m’intégrer dans l’équipe et ses activités de recherche.

Vu le chemin parcouru et les obstacles surmontés, je suis particulièrement reconnaissant
envers Messieurs Yves DESWARTE et Anas ABOU EL KALAM, respectivement Directeur de
Recherche au LAAS-CNRS, et maître de conférence à l’ENSEEIHT, pour leurs directives, leur
encadrement et leur aide théorique et technique approfondie durant mes quatre ans de thèse. J’ai
énormément apprécié leur sérieux, leur serviabilité, disponibilité, et leur soutien tout au long de
mes travaux de recherche et de la phase de rédaction.

J’ai été honoré que Monsieur Mohamed KAÂNICHE, Directeur de Recherche au
LAAS-CNRS Toulouse, ait accepté de présider mon jury de thèse. J’en profite pour remercier
également :
- Nora CUPPENS-BOULAHIA, Enseignant-Chercheur, à Telecom Bretagne, Rennes
- Danielle BOULANGER, Professeur à l’Université de Lyon III, IAE, Lyon
- Yves DESWARTE, Directeur de Recherche au LAAS-CNRS, Toulouse
- Anas ABOU EL KALAM, Maître de Conférences à l’ENSEEIHT Toulouse, IRIT
- Paulo VERISSIMO, Professeur à l’Université de Lisbonne, FCUL, Lisbonne
- Pascal SITBON, Ingénieur Recherche et Développement, EDF, Paris
pour l’honneur qu’ils m’ont fait en acceptant de participer à mon jury de thèse.

Je suis particulièrement reconnaissant envers Madame Nora CUPPENS-BOULAHIA et
Madame Danielle BOULANGER pour avoir accepté la charge de rapporteur. Mes
remerciements vont également à tous les membres du projet CRUTIAL au Portugal, Italie,
Belgique pour leur sympathie et leur convivialité.

Comme je l’ai souligné au début, le groupe de recherche TSF est une grande famille, je
tiens donc à remercier l’ensemble de ses membres pour l’ambiance qu’ils ont su instaurer. Je
n’oublie pas non plus l’ensemble des personnes travaillant dans les différents services au LAAS,
tout particulièrement Monsieur Yves CROUZET, et Madame Gina BRIAND.
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Je tiens à remercier également les doctorants qui ont partagés comme moi l’épreuve de
force que représente une thèse (Etienne, Youssef, Ludo, Benji, Gad, Oss, Zaghlul, Ahmed,
Manel, Bob, Nam, Géraldine, Masri, Minh, Dam) et tous ceux que j’oublie.

Pour finir, je tiens à remercier ma famille, mes frères et sœurs, pour leur soutien sincère
et leurs encouragements continus, merci à tous. Ma douce Doha, merci pour ta patience, ton
soutien et ton support qui a été essentiel, merci pour les longues conversations téléphoniques qui
remontent le moral et redonnent le sourire.

Enfin, je tiens à dédier tout naturellement ce mémoire (et tous les efforts qui ont été
dépensé pour) à mes parents Aloustad Abdelkhalek BAINA, et Alhajja Naïma BENALI.

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