Les circuits électroniques réalisés avec les méthodes de conception assisté par ordinateur usuelles présentent une piètre résistance par rapport aux attaques physiques. Parmi les attaques physiques les plus redoutables figurent les attaques sur les canaux cachés, comme la ''timing attack'' ou la DPA, qui consistent à enregistrer une quantité physique (temps, consommation) fuie par le circuit pendant qu'il calcule. Cette information peut être exploité pour remonter aux secrets utilisés dans des calculs de chiffrement ou de signature. Plusieurs méthodes de durcissement des circuits contre les attaques sur les canaux cachés ont été proposées. On peut en distinguer deux catégories : Les contre-mesures par dissimulation (ou par logique différentielle), visant à rendre la fuite constante, donc statiquement indépendante des secrets. Les contre-mesures par masquage, visant à rendre la fuite aléatoire, donc statistiquement indépendante des secrets. La contre-mesure par masquage est la moins complexe et la plus simple à mettre en oeuvre, car elle peut s'appliquer au niveau algorithmique comme au niveau logique. Idéalement, le concepteur s'affranchit donc d'un placement-routage manuel, comme cela est le cas des contre-mesures statiques. En revanche elle est la cible d'attaques du second ordre, voire d'ordre plus élevé, permettant d'exhiber le secret en attaquant plusieurs variables simultanément. Cette thèse se fixe comme objectifs l'analyse en robustesse et complexité des implémentations de contre-mesures par masquage et la proposition des nouvelles structures de masquage qui permettent de faire face aux attaques d'ordre élevé.

In the field of networking, testing of communication protocols is an important activity to validate protocol applications before commercialisation. Generally, the services that must be provided by a protocol are described in its specification(s). A specification is generally a standard defined by standards bodies such as ISO (International Standards Organization), IETF (Internet Engineering Task Force), ITU (International Telecommunication Union), etc. The purpose of testing is to verify that the protocol implementations work correctly and guarantee the quality of the services in order to meet customers expectations. To achieve this goal, a variety of testing methods have been developed. Among them, interoperability testing is to verify that several network components cooperate correctly and provide expected services. Conformance testing verifies that a product conforms to its specification. Robustness testing determines the degree to which a system operates correctly in the presence of exceptional inputs or stressful environmental conditions. In this thesis, we focus on interoperability testing. The general architecture of interoperability testing involves a system under test (SUT), which consists of at least two implementations under test (IUT). The objectives of interoperability testing are to ensure that interconnected protocol implementations are able to interact correctly and, during their interaction, provide the services predefined in their specifications. In general, the methods of interoperability testing can be classified into two approaches: active and passive testing. Among them, active test is the most conventionally used technique, which aims to test the implementations (IUT) by injecting a series of test messages (stimuli) and observing the corresponding outputs. However, the intrusive nature of active testing is that the tester has the ability to control IUTS. This implies that the tester interrupts inevitably the normal operations of the system under test. In this sense, active testing is not a suitable technique for interoperability testing, which is often carried out in operational networks. In such context, it is difficult to insert arbitrary testing messages without affecting the normal behavior and the services of the system. On the contrary, passive testing is a technique based only on observation. The tester does not need to interact with the SUT. This allows the test to be carried out without disturbing the normal operations of the system under test. Besides, passive testing also has other advantages such as: for embedded systems to which the tester does not have direct access, test can still be performed by collecting the execution traces of the system and then detect errors by comparing the trace with the behavior of the system described in its specification. In addition, passive testing makes it possible to moniter a system over a long period, and report abnomality at any time.

Virtual camera control is nowadays an essential component in many computer graphics applications. Despite its importance, current approaches remain limited in their expressiveness, interactive nature and performances. Typically, elements of directorial style and genre cannot be easily modeled nor simulated due to the lack of simultaneous control in viewpoint computation, camera path planning and editing. Second, there is a lack in exploring the creative potential behind the coupling of a human with an intelligent system to assist users in the complex task of designing cinematographic sequences. Finally, most techniques are based on computationally expensive optimization techniques performed in a 6D search space, which prevents their application to real-time contexts. In this thesis, we first propose a unifying approach which handles four key aspects of cinematography (viewpoint computation, camera path planning, editing and visibility computation) in an expressive model which accounts for some elements of directorial style. We then propose a workflow allowing to combine automated intelligence with user interaction. We finally present a novel and efficient approach to virtual camera control which reduces the search space from 6D to 3D and has the potential to replace a number of existing formulations.

Dans la pratique, beaucoup de problèmes d'optimisation sont dynamiques : leur fonction objectif (ou fonction de coût) évolue au cours du temps. L'approche principalement adoptée dans la littérature consiste à adapter des algorithmes d'optimisation statique à l'optimisation dynamique, en compensant leurs défauts intrinsèques. Plutôt que d'emprunter cette voie, déjà largement explorée, l'objectif principal de cette thèse est d'élaborer un algorithme entièrement pensé pour l'optimisation dynamique. La première partie de cette thèse est ainsi consacrée à la mise au point d'un algorithme, qui doit non seulement se démarquer des algorithmes concurrents par son originalité, mais également être plus performant. Dans ce contexte, il s'agit de développer une métaheuristique d'optimisation dynamique. Deux algorithmes à base d'agents, MADO (MultiAgent algorithm for Dynamic Optimization) et MLSDO (Multiple Local Search algorithm for Dynamic Optimization), sont proposés et validés sur les deux principaux jeux de tests existant dans la littérature en optimisation dynamique : MPB (Moving Peaks Benchmark) et GDBG (Generalized Dynamic Benchmark Generator). Les résultats obtenus sur ces jeux de tests montrent l'efficacité des stratégies mises en oeuvre par ces algorithmes, en particulier : MLSDO est classé premier sur sept algorithmes évalués sur GDBG, et deuxième sur seize algorithmes évalués sur MPB. Ensuite, ces algorithmes sont appliqués à des problèmes pratiques en traitement de séquences d'images médicales (segmentation et recalage de séquences ciné-IRM cérébrales). A notre connaissance, ce travail est innovant, en ce sens que l'approche de l'optimisation dynamique n'avait jamais été explorée pour ces problèmes. Les gains de performance obtenus montrent l'intérêt d'utiliser les algorithmes d'optimisation dynamique proposés pour ce type d'applications

Les réseaux sociaux occupent une place de plus en plus importante dans notre vie quotidienne et représentent une part considérable des activités sur le web. Ce succès s'explique par la diversité des services/fonctionnalités de chaque site (partage des données souvent multimédias, tagging, blogging, suggestion de contacts, etc.) incitant les utilisateurs à s'inscrire sur différents sites et ainsi à créer plusieurs réseaux sociaux pour diverses raisons (professionnelle, privée, etc.). Cependant, les outils et les sites existants proposent des fonctionnalités limitées pour identifier et organiser les types de relations ne permettant pas de, entre autres, garantir la confidentialité des utilisateurs et fournir un partage plus fin des données. Particulièrement, aucun site actuel ne propose une solution permettant d'identifier automatiquement les types de relations en tenant compte de toutes les données personnelles et/ou celles publiées. Dans cette étude, nous proposons une nouvelle approche permettant d'identifier les types de relations à travers un ou plusieurs réseaux sociaux. Notre approche est basée sur un framework orientéutilisateur qui utilise plusieurs attributs du profil utilisateur (nom, age, adresse, photos, etc.). Pour cela, nous utilisons des règles qui s'appliquent à deux niveaux de granularité : 1) au sein d'un même réseau social pour déterminer les relations sociales (collègues, parents, amis, etc.) en exploitant principalement les caractéristiques des photos et leurs métadonnées, et, 2) à travers différents réseaux sociaux pour déterminer les utilisateurs co-référents (même personne sur plusieurs réseaux sociaux) en étant capable de considérer tous les attributs du profil auxquels des poids sont associés selon le profil de l'utilisateur et le contenu du réseau social. À chaque niveau de granularité, nous appliquons des règles de base et des règles dérivées pour identifier différents types de relations. Nous mettons en avant deux méthodologies distinctes pour générer les règles de base. Pour les relations sociales, les règles de base sont créées à partir d'un jeu de données de photos créées en utilisant le crowdsourcing. Pour les relations de co-référents, en utilisant tous les attributs, les règles de base sont générées à partir des paires de profils ayant des identifiants de mêmes valeurs. Quant aux règles dérivées, nous utilisons une technique de fouille de données qui prend en compte le contexte de chaque utilisateur en identifiant les règles de base fréquemment utilisées. Nous présentons notre prototype, intitulé RelTypeFinder, que nous avons implémenté afin de valider notre approche. Ce prototype permet de découvrir différents types de relations, générer des jeux de données synthétiques, collecter des données du web, et de générer les règles d'extraction. Nous décrivons les expériementations que nous avons menées sur des jeux de données réelles et syntéthiques. Les résultats montrent l'efficacité de notre approche à découvrir les types de relations.

Common image compression standards are usually based on frequency transform such as Discrete Cosine Transform or Wavelets. We present a different approach for loss-less image compression, it is based on combinatorial transform. The main transform is Burrows Wheeler Transform (BWT) which tends to reorder symbols according to their following context. It becomes a promising compression approach based on contextmodelling. BWT was initially applied for text compression software such as BZIP2 ; nevertheless it has been recently applied to the image compression field. Compression scheme based on Burrows Wheeler Transform is usually lossless ; therefore we imple-ment this algorithm in medical imaging in order to reconstruct every bit. Many vari-ants of the three stages which form the original BWT-based compression scheme can be found in the literature. We propose an analysis of the more recent methods and the impact of their association. Then, we present several compression schemes based on this transform which significantly improve the current standards such as JPEG2000and JPEG-LS. In the final part, we present some open problems which are also further research directions

This thesis focuses on the computational interpretation of Cohen's forcing through the classical Curry-Howard correspondence, using the tools of classical realizability. In a first part, we start by a general introduction to classical realizability in second-order arithmetic (PA2). We cover the description of the Krivine Abstract Machine (KAM), the construction of the realizability models, the realizers for arithmetic and the main two computational topics: specification and witness extraction. To illustrate the flexibility of this approach, we show that it can be effortlessly adapted to several extensions such as new instructions in the KAM or primitive datatypes like natural, rational and real numbers. These various works are formalized in the Coq proof assistant.In the second part, we redesign this framework in a higher-order setting and compare it to PA2.This change is necessary to fully express the forcing transformation, but it also allows us to uniformize the theory and integrate all datatypes. We present forcing in classical realizability, initially due to Krivine, and extend it to generic filters whenever the forcing conditions form a datatype. We can then see forcing as a program transformation adding a memory cell with its access primitives. Our aim is to find more efficient realizers rather than independence results, which are the common use of forcing techniques. The methodology is illustrated on the example of Herbrand's theorem, the proof by forcing of which gives a much more efficient program than the usual proof. Furthermore, we can recover the natural algorithm that one can write to solve the underlying computational problem if we use a datatype as forcing poset.

La communication haptique interpersonnelle est communément utilisée pour se saluer, se féliciter, ou de manière indirecte pour manipuler des objets lourds. Pourtant, la modalité haptique est absente des systèmes de communication à distance usuels. Les progrès récents de l'informatique et des réseaux de communication ont permis l'émergence d'environnements virtuels collaboratifs offrant un retour haptique aux utilisateurs. Les environnements virtuels collaboratifs constituent une solution prometteuse pour faciliter le travail collaboratif à distance. Les contextes applicatifs sont nombreux : entrainement militaire, assemblage mécanique, manipulation moléculaire, conception assistée par ordinateur.Toutefois, les utilisateurs d'environnements virtuels collaboratifs sont confrontés à deux types de problématiques : celles liées aux environnements virtuels 3D et celles liées à la collaboration à distance. En effet, il est difficile pour un utilisateur peu expérimenté d'interagir avec un environnement virtuel 3D. Se déplacer et manipuler des objets dans ce type d'environnement nécessite une bonne représentation mentale de l'espace.De plus, la collaboration à distance limite les possibilités et la qualité de la communication. Les informations dont disposent les utilisateurs sur leurs partenaires sont donc réduites. Dans ce contexte, la coordination des actions entre les utilisateurs devient plus complexe.L'objectif de ces travaux de thèse est donc de proposer des méthodes d'interaction visio-haptique pour faciliter la coordination et augmenter l'attention mutuelle entre les utilisateurs. Via l'amélioration de la coordination et de l'attention inter-utilisateurs, une augmentation des performances et de l'efficacité du travail collaboratif est escomptée.Trois types d'interactions fondamentales sont abordées dans un contexte collaboratif : la coordination des sélections, le paramétrage des sélections et la manipulation collaborative d'objet. Pour chacune des tâches d'interactions précédemment citées, des méthodes d'interaction ainsi que des outils de coordination et de communication ont été proposé et évalué.Ces travaux de thèse présentent les points forts mais aussi les défauts des méthodes d'interaction collaboratives fortement couplées. Les résultats obtenus montrent également l'importance de la communication haptique dans la collaboration à distance.

De nombreuses méthodes existent pour résoudre des problèmes d'optimisation multicritère, et il n'est pas aisé de choisir une méthode suffisamment adaptée à un problème multicritère donné. En effet, après le choix d'une méthode multicritère, différents paramètres (e.g. poids, fonctions d'utilité, etc.) doivent être déterminés, soit pour trouver la solution optimale (meilleur compromis) ou pour classer l'ensemble des solutions faisables (alternatives). Justement, vue cette difficulté pour fixer les paramètres, les méthodes d'élicitation sont utilisées pour aider le décideur dans cette tâche de fixation des paramètres. Par ailleurs, nous supposons que nous disposons d'un ensemble de solutions plausibles, et nous faisons aussi l'hypothèse de la disponibilité au préalable, des informations préférentielles obtenues après une interaction avec le décideur. Dans la première contribution de ce travail, nous tirons profit d'une mesure statistique simple et rapidement calculable, à savoir, le coefficient de corrélation $rho$ de Spearman, afin de développer une approche gloutonne (approchée), et deux approches exactes basées sur la programmation par contraintes (PPC) et la programmation linéaire en nombres entiers (PLNE). Ces méthodes sont ensuite utilisées pour éliciter automatiquement les paramètres appropriés de la méthode multicritère basée sur l'ordre lexicographique. Nous proposons aussi des modèles d'élicitation des paramètres d'autres méthodes multicritère, telles que la méthode MinLeximax issue de la théorie du choix social et du partage équitable, la méthode de la somme pondérée et les opérateurs OWA.

Dans cette thèse, nous nous intéressons au contrôle d'accès obligatoire dans les serveurs d'applications Web. Nous présentons une approche de protection obligatoire fondée sur un modèle abstrait d'applications Web. Les modèles d'applications Web existants, comme par exemple SOA peuvent être représentés par ce modèle abstrait d'application. Notre protection obligatoire s'appuie sur un langage de protection dédié permettant d'exprimer les besoins en terme de contrôle d'accès au sein d'un serveur d'application Web. Ce langage de protection utilise notre modèle d'application pour contrôler de manière efficace les accès des sujets aux objets de l'applications Web. Nous établissons également une méthode de calcul automatisé des politiques de sécurité qui facilite donc l'administration de la protection obligatoire proposée. Une implémentation sur des environnements Microsoft basés sur le serveur Web IIS et le canevas .Net est présentée. La solution est indépendante des applications Web protégées car elle repose sur l'utilisation d'un adaptateur applicatif pour s'interfacer avec n'importe quelle application. Celle-ci est fonctionnelle sur des environnements de workflow de la société QualNet ayant co-financée cette thèse. Les expérimentations menées montrent que notre protection obligatoire supporte des environnements à grande échelle et impose une élévation faible du temps de traitement, de l'ordre de 5%, qui diminue lorsque la taille des applications augmente.