De nos jours, les processus métiers permettent une automatisation croissante des tâches et des interconnexions complexes au sein du même système et entre différents systèmes, ce qui est particulièrement facilité par l'émergence des services Web. Dans ce contexte, les tâches de spécification et de vérification de la conformité pendant l'exécution deviennent particulièrement intéressantes. Dans cette thèse, on s'intéresse à deux aspects, le monitoring et la sécurité dans le contexte de l'Architecture Orienté Service (SOA). Ainsi, nous proposons une approche fondée sur le concept de vue et une plateforme qui vise le monitoring de la conformité des processus métiers pendant leur exécution. Ainsi, nous avons développé un langage de monitoring appelé BPath, qui est un langage basé sur XPath, qui offre entre autres, la possibilité de spécifier et de vérifier des propriétés de la logique temporelle linéaire et hybride, des requêtes visant à évaluer des indicateurs quantitatifs sur l'exécution d'un processus métier, ceci dans le but de détecter toute violation des règles de conformité pendant l'exécution.Une des préoccupations spécifiques du monitoring de la conformité pour les environnements basés sur SOA est la sécurité. Ainsi, nous proposons une architecture de sécurité fondée sur des langages dédiés (DSL) pour SOA. Nous avons particulièrement développé une DSL graphique pour faciliter la spécification et la génération des contrôles d'accès. Nos approches sont mises en œuvre et intégrés dans une plateforme développée dans le cadre du projet Européen COMPAS qui vise à assurer la conformité de bout en bout dans les environnements basés sur SOA.

Ce document constitue l'aboutissement de trois années de thèse. Après avoir introduit et dégagé la problématique générale se rapportant à mon sujet de thèse, à savoir « comment utiliser les données de provenance pour favoriser un Cloud de confiance ? », je présente une description des concepts, modèles et langages se rapportant à ma thèse et l'état de l'art qui peut répondre en partie à cette problématique. En second lieu, je présente la solution basée sur la provenance que j'apporte aux contrôles d'accès, dans les systèmes distribués comme le Cloud : PBAC². Elle repose sur un système combinant à la fois des modèles de provenance (PROV-DM) et de contrôles d'accès (règles génériques de type RBAC avec des politiques d'embrigadement ou de réglementation). Ce système utilise un moteur d'exécution central appelé le médiateur pour renforcer la sécurité et favoriser la confiance dans le Cloud, via la vérification de règles sur une partie du graphe de provenance rétrospective qu'il a reçue. Par ailleurs, je décris l'étude que j'ai faite de trois extensions de PBAC² : (1) l'intégration de l'ontologie PROV-O et ses avantages et inconvénients quant à la taille du (sous-)graphe de provenance reçu par le médiateur ; (2) la construction de l'adaptation de PBAC² avec l'approche de sécurité qu'est la réglementation; (3) la traduction des règles PBAC² en contraintes PROV-CONSTRAINTS. De plus, PBAC² est appliqué sur un exemple réaliste propre au secteur médical. Un prototype de PBAC² et une démonstration sur des exemples concrets avec une machine locale et un système de Cloud réel illustrent la portée de ce travail. En conclusion de la thèse, je propose quatre perspectives de ce travail. / This document is the culmination of three years of thesis. Having introduced and cleared the general issue related to my thesis subject, i.e. « how to use provenance data to enforce trust in the Cloud? », I present a description of the concepts, models and languages related to my thesis and the state of the art that can partially address this issue. Secondly, I present the solution based on provenance that I bring to access controls, in distributed systems such as the Cloud: PBAC². It is based on a system combining both provenance models (PROV-DM) and access controls (generic rules of RBAC type with regimentation and regulation policies). This system uses a central execution engine denoted the mediator to enforce security and foster trust in the Cloud, via rule checking over a part of the retrospective provenance graph it received. Furthermore, I describe the study I made of three PBAC² extensions: (1) the integration of the PROV-O ontology and its pros and cons regarding the size of the (sub)graph received by the mediator; (2) the construction of the PBAC² adaptation with the regulation security approach; (3) the translation of PBAC² rules into PROV CONSTRAINTS constraints. Moreover, PBAC² is applied to a realistic example that belongs to the healthcare sector. A PBAC² prototype and a demonstration on some practical examples with a local machine and a real Cloud system illustrate the scope of this work. In conclusion of the thesis, I propose four perspectives of this work.

Les programmes mobiles, comme les applettes, sont utiles mais potentiellement hostiles, et il faut donc pouvoir s'assurer que leur exécution n'est pas dangereuse pour le système hôte. Une solution est d'exécuter le programme mobile dans un environnement sécurisé, servant d'interface avec les ressources locales, dans le but de contrôler les flux d'informations entre le code mobile et les ressources, ainsi que les accès du code mobile aux ressources. Nous proposons deux critères de sécurité pour l'exécution de code mobile, obtenus chacun à partir d'une analyse de l'environnement local. Le premier porte sur les flux d'informations, garantit la confidentialité, est fondé sur le code de l'environnement, et est exact et indécidable ; le second porte sur les contrôles d'accès, garantit le confinement, s'obtient à partir du type de l'environnement, et est approché et décidable. Le premier chapitre, méthodologique, présente l'étude d'objets infinis représentés sous la forme d'arbres. Nous avons privilégié pour les définir, une approche équationnelle, et pour raisonner sur eux, une approche déductive, fondée sur l'interprétation co-inductive de systèmes d'inférence. Dans le second chapitre, on montre dans le cas simple du calcul, comment passer d'une sémantique opérationnelle à une sémantique dénotationnelle, en utilisant comme dénotation d'un programme son observation. Le troisième chapitre présente finalement en détail les deux critères de sécurité pour l'exécution de code mobile. Les techniques développées dans les chapitres précédents sont utilisées pour l'étude de la confidentialité, alors que des techniques élémentaires suffisent à l'étude du confinement.