Nos travaux ont pour but de fournir une solution aux problèmes de confidentialité dans les systèmes multi-applicatifs: assurer la sécurité des applications dédiées aux systèmes portables et autonomes en vérifiant des propriétés de sécurité en termes de flot d'information au moment du chargement des applications, contrairement aux travaux existants qui ne sont ni modulaires ni dynamiques. Afin de fournir un solution complète, nous avons traité les aspects à la fois pratiques et théoriques du problème. Dans un premier temps, nous proposons un modèle et un outil adaptés aux contraintes inhérentes aux systèmes embarqués. Notre approche est modulaire et supporte l'héritage et Ia surcharge. La vérification est donc incrémentale et s'effectue sur le système cible, le seul endroit ou la sécurité peut être garantie. Il s'agit à notre connaissance, du premier vérifieur embarqué pour l'analyse de flot d'information. Afin de prouver l'utilité pratique de notre modèle nous avons mené des expérimentations et nous avons testé l'outil dans des contextes différents. Dans un deuxième temps, nous traitons les aspects théoriques: nous proposons un modèle formel basé sur des graphes de l'abstraction de la mémoire. Un graphe de l'abstraction de la mémoire est un graphe « points-to» prolongé par des noeuds de type primitif et par des liens issus de flots implicites. Notre construction est prouvée correcte par un théorème de non-interférence. De plus, les politiques de sécurité ne nécessitent pas d'être connues pendant l'analyse: le flot d'information est vérifié a posteriori en étiquetant le graphe de l'abstraction de la mémoire avec des niveaux de sécurité. / This work aims at providing a solution to confidentiality issues in multiapplicative systems: ensuring security for an applications running on small and autonomous systems by verifying information flow properties at deployment time. Existing work on information flow does not scale to small open systems due to resources limitations and due to lack of modularity, which is essential in a dynamically evolving environment. ln order to provide a complete solution, we address both practical and theoretical aspects. We first propose a model and a tool dedicated to small open systems running Java bytecode, with support for inheritance and override. Our approach is modular, hence the verification is incremental and is performed on the target device, the only place where the security can be guaranteed. To our knowledge, it is the first information flow verifier for embedded systems. To prove its usability, we ran different experiments and we tested the tool in several contexts. Secondly, we tackle the information flow issue from a theoretical point of view. We propose a formal model, based on abstract memory graphs; an abstract memory graph is a points-to graph extended with nodes abstracting input values of primitive type and flows arising trom implicit flow. Our construction is proved correct with respect to non-interference. Contrary to most type-based approached, our abstract memory graph is build independently on any security level knowledge. Information flow is checked by labeling graphs a posteriori.

Dans le contexte de la dynamique moléculaire classique appliquée à la physique de la matière condensée, les chercheurs du CEA étudient des phénomènes physiques à une échelle atomique. Pour cela, il est primordial d'optimiser continuellement les codes de dynamique moléculaire sur les dernières architectures de supercalculateurs massivement parallèles pour permettre aux physiciens d'exploiter la puissance de calcul pour reproduire numériquement des phénomènes physiques toujours plus complexes. Cependant, les codes de simulations doivent être adaptés afin d'équilibrer la répartition de la charge de calcul entre les cœurs d'un supercalculateur.Pour ce faire, dans cette thèse nous proposons d'incorporer la méthode de raffinement de maillage adaptatif dans le code de dynamique moléculaire ExaSTAMP. L'objectif est principalement d'optimiser la boucle de calcul effectuant le calcul des interactions entre particules grâce à des structures de données multi-threading et vectorisables. La structure permet également de réduire l'empreinte mémoire de la simulation. La conception de l’AMR est guidée par le besoin d'équilibrage de charge et d'adaptabilité soulevé par des ensembles de particules se déplaçant très rapidement au cours du temps.Les résultats de cette thèse montrent que l'utilisation d'une structure AMR dans ExaSTAMP permet d'améliorer les performances de celui-ci. L'AMR permet notamment de multiplier par 1.31 la vitesse d'exécution de la simulation d'un choc violent entraînant un micro-jet d'étain de 1 milliard 249 millions d'atomes sur 256 KNLs. De plus, l'AMR permet de réaliser des simulations qui jusqu'à présent n'étaient pas concevables comme l'impact d'une nano-goutte d'étain sur une surface solide avec plus 500 millions d'atomes. / In the context of classical molecular dynamics applied to condensed matter physics, CEA researchers are studying complex phenomena at the atomic scale. To do this, it is essential to continuously optimize the molecular dynamics codes of recent massively parallel supercomputers to enable physicists to exploit their capacity to numerically reproduce more and more complex physical phenomena. Nevertheless, simulation codes must be adapted to balance the load between the cores of supercomputers.To do this, in this thesis we propose to incorporate the Adaptive Mesh Refinement method into the ExaSTAMP molecular dynamics code. The main objective is to optimize the computation loop performing the calculation of particle interactions using multi-threaded and vectorizable data structures. The structure also reduces the memory footprint of the simulation. The design of the AMR is guided by the need for load balancing and adaptability raised by sets of particles moving dynamically over time.The results of this thesis show that using an AMR structure in ExaSTAMP improves its performance. In particular, the AMR makes it possible to execute 1.31 times faster than before the simulation of a violent shock causing a tin microjet of 1 billion 249 million atoms on 256 KNLs. In addition, simulations that were not conceivable so far can be carried out thanks to AMR, such as the impact of a tin nanodroplet on a solid surface with more than 500 million atoms.