Le contrôle d’accès est un ingrédient fondamental de la sécurité des systèmes d’information. Depuis les années 70, les travaux dans ce domaine ont apporté des solutions aux problèmes de confidentialités des données personnelles avec applications à différents environnements. Parmi les modèles de contrôle d’accès, nous nous intéressons au modèle basé sur les organisations (OrBAC) et nous en proposons une extension adaptée aux contextes distribués tels que les services web. Cette extension est capable de gérer les demandes d’accès transitifs. Ce cas peut se produire quand un service doit appeler un autre service qui peut avoir besoin d’en invoquer à son tour un ou plusieurs autres pour satisfaire la demande initiale. Nous appelons D-OrBAC (Distributed Organisation Based Access Control), l'extension du modèle OrBAC avec une notion de procuration représentée par un graphe de délégation, qui nous permet de représenter les accords entre les différentes organisations impliquées dans la chaîne d’invocations de services, et de garder la trace des autorisations transitives. Nous proposons aussi une technique d’analyse basée sur Datalog permettant de simuler des scénarios d’exécution et de vérifier l’existence de situations non sécurisées. Nous utilisons ensuite des techniques de réécriture pour assurer que la politique de sécurité spécifiée via le modèle D-OrBAC respecte les propriétés importantes telles que terminaison et consistance. Enfin, nous implémentons pour un cas d’étude, le mécanisme d’évaluation des demandes d’accès selon la norme XACML afin de montrer que notre solution est capable de fournir à la fois la fonctionnalité désirée et la sécurité nécessaire pour le système. / The access control is a fundamental ingredient of computer security. Since the 70s, the research in this area has provided many solutions to the privacy issue of personal data with applications to different environments (operating systems, databases, etc.). Among many access control models, we are interested in the model based on organisations (OrBAC) and we propose an extension adapted to distributed environments such as web services. This extended model is able, in particular, to handle access transitive requests. This situation can occur when a service has to call another service that may need to invoke in turn one or more services to meet the initial demand.We call D-OrBAC (Distributed Organisation Based Access Control), the extension of OrBAC model with a notion of delegation represented by a delegation graph. This graph allows us to represent agreements between the different organisations involved in the chain of service invocations, and to keep track of transitive authorisations. We also propose an analytical technique based on Datalog that allows us to simulate execution of scenarios and to check for the existence of unsafe situations.Thereafter, we use rewriting techniques to ensure that the security policy specified via our D-OrBAC model complies with important properties such as termination and consistency. Finally, we implement for a case study, the mechanism of access request evaluations according to the XACML on the WSO2 Identity Server platform to show that our solution is able to provide both the desired functionality and the security for the system.

La stabilité et le développement des nations dépendent grandement de leurs Infrastructures Critiques (IC). Vu leur importance, de nombreuses menaces guettent leurs systèmes d’information - aussi appelés Infrastructures d’Information Critiques (IIC) -, parmi elles: les atteintes à l’intégrité de leurs données et processus informatisés ainsi que les abus pouvant survenir au cours des collaborations avec d’autres parties. L’intégrité d’une information, qui est sa propriété de ne pas être altérée, est primordiale pour les IIC puisqu’elles manipulent et génèrent des informations devant nécessairement être correctes et fiables. Dans un contexte de mondialisation et d’ouverture, les IC ne peuvent évoluer sans collaborer avec leur environnement. Toutefois, cela n’est pas sans risques puisque les ressources qu’elles engagent peuvent faire l’objet de corruptions et de sabotages. Tentant de réduire les risques de corruptions pouvant émaner de l’intérieur comme de l’extérieur, nous avons œuvré à l’amélioration du mécanisme de contrôle d’accès. Incontournable, il vise à limiter les actions auxquelles peuvent prétendre les utilisateurs légitimes du système, conformément à la politique de sécurité de l’organisation. La pertinence et la finesse de cette dernière impacte grandement l’efficacité du mécanisme. Ainsi, les modèles de contrôle d’accès sont utilisés pour faciliter l’expression et l’administration desdites politiques. OrBAC est un modèle riche et dynamique, satisfaisant plusieurs besoins des IIC, en revanche il reste limité quant à la prise en charge de l’intégrité, aussi bien en contexte localisé que distribué. Ainsi, nous avons proposé une extension d’OrBAC pour les environnements localisés, Integrity-OrBAC (I-OrBAC), qui tient compte de contraintes réelles liées à l’intégrité pour statuer sur les requêtes d’accès. I-OrBAC intègre des paramètres issus de l’application de méthodes d’analyse de risques pour refléter les besoins des ressources passives et apprécier, à leur juste valeur, les habilitations des sujets. Cela nous a orientés vers une modélisation en multi-niveaux d’intégrité qui favorisera la priorisation des biens sensibles, comme la stipule les programmes de protection des IC. Dans I-OrBAC, les niveaux d’intégrité servent aussi bien à contraindre l’attribution des privilèges qu’à la rendre plus flexible : ces niveaux restreignent les accès pour garantir que seuls les utilisateurs chevronnés accèdent aux ressources sensibles, mais permettent aussi aux sujets de différents rôles de réaliser une même tâche, étant bien sûr assujettis à des niveaux seuils différents. Pour rendre I-OrBAC proactif - non limité à statuer uniquement sur les requêtes d’accès - nous avons proposé un algorithme qui vise à déterminer le sujet le plus adéquat, parmi les rôles prioritaires, pour la réalisation d’une tâche sans attendre que les sujets n’en fassent la requête. L’algorithme est décrit par un système d’inférence pour faciliter sa compréhension tout en favorisant la conduite de raisonnements logiques et la dérivation de conclusions. Nous avons proposé une implémentation de notre modèle dans le cadre d’une étude de cas tirée du projet européen FP7 CRUTIAL relatif aux réseaux de transport et de distribution d’électricité. Finalement, pour pallier les problèmes issus des collaborations, nous avons fait appel aux contrats électroniques pour étendre I-OrBAC aux environnements distribués - l’extension Distributed IOrBAC (DI-OrBAC). Ces pactes servent non seulement à définir le contexte, les clauses ainsi que les activités à réaliser mais aussi à prévenir l’occurrence de litiges et à les résoudre. Toutefois, nous avons dû concevoir des mécanismes adaptés à notre modèle I-OrBAC pour leur négociation et leur application. / Nations stability and development depend deeply on their Critical Infrastructures (CI). Given their importance, many threats target their information systems - also called Critical Information Infrastructures (CII) -, among them: the attacks against integrity of their data and computerized processes and the abuses that may occur during the collaborations with other parties. Information integrity, that is its property of not being corrupted, is paramount to the CII as they manipulate and generate information that must necessarily be correct and reliable. In the context of globalization and openness, CI cannot evolve without collaborating with their environment. However, this is not without risks, since their resources can be targets of corruptions and sabotages. Trying to reduce corruption risks that may occur both from inside and outside, we focused on improving the access control mechanism. Being necessary, it aims to limit the actions of the system legitimate users in accordance with the organization security policy. The relevance and the fine-grained property of the policy impact the effectiveness of the mechanism. Therefore, access control models are used to facilitate the expression and the administration of such policies. OrBAC is a rich and dynamic model, satisfying several CII needs; however it remains limited as to the support of integrity, both in local and distributed environments. Thus, we proposed an OrBAC extension for local environments, Integrity-OrBAC (IOrBAC), which takes into account real integrity constraints to rule on access requests. I-OrBAC includes some parameters extracted from the application of risk analysis methods to reflect passive resources needs and appreciate pertinently subjects’ clearances. This led us to a multi integrity levels modeling, that promotes the prioritization of sensitive resources just like the CI protection programs do. In I-OrBAC the integrity levels are used both to constraint the assignment of privileges and to make it more flexible: these levels restrict access to ensure that only experienced users access sensitive resources but also allow subjects of different roles to perform the same task, of course being subject to different threshold levels. To make IOrBAC proactive - not only being limited to ruling on access requests - we proposed an algorithm that aims to determine the most appropriate subject, among the priority roles, for achieving a task without waiting for subjects to request it. The algorithm is described by an inference system to ease its understanding while promoting the conduct of logical reasoning and deriving conclusions. We proposed an implementation of our model through a case study drawn from the FP7 European project (CRUTIAL) on electrical energy transmission and distribution. Finally, to address problems that arise from collaborations, we used electronic contracts to enrich and extend IOrBAC to serve in distributed environments - the extension is called Distributed I-OrBAC (DI-OrBAC). These agreements aim, on the one hand, to define the context, terms and activities to be achieved and serve, on the other hand, to prevent and resolve the disputes. However, we had to design appropriate mechanisms for our I-OrBAC model in order to lead correct negotiations and rigorous enforcement of these contracts.

De nos jours, divers systèmes ou organisations peuvent collaborer et échanger des informations ou des services. Ainsi grâce à cette collaboration, ces derniers vont pouvoir travailler ensemble et mener des échanges afin d'atteindre un but commun. Ceci ne peut pas être réalisé sans des problèmes de sécurité. Pour collaborer chaque participant doit définir une politique d'interopérabilité. Cette politique sera en charge de : (i) définir les informations et les ressources partageables et (ii) définir les privilèges d'accès des utilisateurs qui participent à un projet commun qui nécessite une collaboration. Pour garantir un certain niveau de sécurité, il est indispensable de vérifier si le comportement des systèmes des différents participants respecte bien leurs politiques de sécurité. Pour atteindre cet objectif, nous proposons une méthode pour tester les politiques d'interopérabilité en se basant sur deux approches différentes de test : l'approche active et l'approche passive. Le principe de test actif consiste à générer automatiquement une suite de scenarios de test qui peuvent être appliqués sur un système sous test pour étudier sa conformité par rapport à ses besoins en matière de sécurité. Quant au test passif, il consiste à observer passivement le système sous test sans interrompre le flux normal de ses opérations. Dans notre étude nous avons remarqué que les techniques de test actif et passif sont complémentaires pour tester les politiques d'interopérabilité contextuelles. Une politique est dite contextuelle si l'activation de chacune de ses règles est conditionnée par des contraintes qui peuvent être liées à l'environnement de la collaboration ou à chaque participant. Afin de pouvoir générer automatiquement les scenarios de test, il est indispensable de modéliser les politiques d'interopérabilité et le comportement fonctionnel des participants. Dans cette thèse, nous proposons une méthode pour intégrer les politiques d'interopérabilité dans les modèles fonctionnels des participants afin d'obtenir un modèle sécurisé des participants. Le comportement fonctionnel des participants est modélisé par un modèle formel basé sur des automates à états finis. Tandis que les besoins de sécurité sont spécifiés en utilisant le modèle formel OrBAC et son extension O2O. De plus, nous proposons une méthode fondée sur la technique de model checking pour vérifier si le comportement des modèles utilisés dans notre processus de test respecte bien les politiques de sécurité. La génération de cas de test est ensuite effectuée en utilisant un outil développé dans notre laboratoire. Cet outil permet d'obtenir des cas de test abstraits décrits dans des notations standards (TTCN) facilitant ainsi leur portabilité. Dans l'approche de test passif, nous spécifions la politique d'interopérabilité que le système doit respecter en utilisant un langage temporel de premier ordre. Nous analysons ensuite les traces d'exécutions des participants afin d'élaborer un verdict sur leur conformité par rapport à la politique d'interopérabilité. Finalement, nous avons appliqué nos méthodes sur un cas d'usage d’un réseau hospitalier. Cette application permet de démontrer l’efficacité et la fiabilité des approches proposées / Nowadays, there is an increasing need for interaction in business community. In such context, organizations collaborate with each other in order to achieve a common goal. In such environment, each organization has to design and implement an interoperability security policy. This policy has two objectives: (i) it specifies the information or the resources to be shared during the collaboration and (ii) it define the privileges of the organizations’ users. To guarantee a certain level of security, it is mandatory to check whether the organizations’ information systems behave as required by the interoperability security policy. In this thesis we propose a method to test the behavior of a system with respect to its interoperability security policies. Our methodology is based on two approaches: active testing approach and passive testing approach. We found that these two approaches are complementary when checking contextual interoperability security policies. Let us mention that a security policy is said to be contextual if the activation of each security rule is constrained with conditions. The active testing consists in generating a set of test cases from a formal model. Thus, we first propose a method to integrate the interoperability security policies in a formal model. This model specifies the functional behavior of an organization. The functional model is represented using the Extended Finite Automata formalism, whereas the interoperability security policies are specified using OrBAC model and its extension O2O. In addition, we propose a model checking based method to check whether the behavior of a model respects some interoperability security policies. To generate the test cases, we used a dedicated tool developed in our department. The tool allows generating abstract test cases expressed in the TTCN notation to facilitate its portability. In passive testing approach, we specify the interoperability policy, that the system under test has to respect, with Linear Temporal logics. We analyze then the collected traces of the system execution in order to deduce a verdict on their conformity with respect to the interoperability policy. Finally, we show the applicability of our methods though a hospital network case study. This application allows to demonstrate the effectiveness and reliability of the proposed approaches

De nos jours, la propagation rapide des technologies de communication, de stockage de données et des web services encouragent les entreprises à collaborer entre elles formant ainsi un environnement multi-organisationnels. Ces entreprises participent à cet environnement afin de profiter des opportunités offertes tels que: (1) la possibilité d'utilisation des ressources et des services externes et professionnels (2) la réduction du temps de production et (3) les bénéfices résultant des effets de synergie. Toutefois, cette collaboration n'est pas parfaite. Des nombreux problèmes peuvent apparaître tels que l'utilisation malveillante des ressources, la divulgation des données ou des services inadéquats. Par conséquent, la sécurité est une préoccupation importante des participants. Les principaux défis de sécurité pour un participant sont la gestion de la confiance et le contrôle d'accès. Dans cette thèse, nous avons abordé en particulier ces deux domaines et nous proposons une nouvelle approche de gestion de la confiance pour les systèmes mutli-organisationnels. Notre approche est divisée en quatre parties. Tout d'abord, nous avons défini un modèle de confiance basé sur la notion des vecteurs. Ces derniers sont composés d'un ensemble de paramètres qui permettent de fournir un degré de confiance sous certaines conditions. Dans notre approche, nous envisageons deux types de vecteurs. D'une part, un vecteur lié à une relation entre un utilisateur et une organisation et d'autre part un vecteur qui relie deux organisations. De plus, nous avons montré comment évaluer et partager ces vecteurs entre les organisations, et comment utiliser les informations évaluées pour améliorer la sécurité. Concernant notre deuxième contribution, nous avons intégré ce nouveau modèle de confiance dans le modèle de contrôle d'accès OrBAC (Organization Based Access Control). Cette intégration a donné naissance à notre modèle TRUST-OrBAC. En outre, nous avons appliqué cette solution à un cas d'étude de collaboration entre des entreprises. Troisièmement, nous avons proposé une nouvelle ontologie de confiance basée sur des concepts de contrôle d'accès. Cette ontologie sera utilisée pour partager les degrés de confiance entre les participants et pour définir l'équivalence entre leurs objectifs. Ainsi, comment définir cette relation de confiance, comment comprendre l'objectif de la confiance d'un demandeur, et comment évaluer la valeur de la recommandation sont toutes des problématiques auxquelles nous avons essayé de répondre dans le cadre de ce travail. Quatrièmement, nous avons amélioré notre travail par la conception d'une approche de test passif afin d'évaluer le comportement d'un utilisateur. Cette contribution a été basée sur l'outil de test MMT (Montimage Monitoring Tool). Finalement, nous avons conçu une architecture sécurisée d'un système distribué en se basant sur nos contributions / The widespread of inexpensive communication technologies, distributed data storage and web services mechanisms currently urge the collaboration among organizations. Partners are participating in this environment motivated by several advantages such as: (1) the ability to use external and professional resources, services and knowledge, (2) the reduction of time-consuming requirements and (3) the benefaction of experts experience. However, this collaboration is not perfect since several problems can arise such as the misuse of resources, disclosure of data or inadequate services. Therefore, security is an important concern of the participants. In particular trust management and access control are one of the major security issues for an organization. This thesis addresses these two areas in particular. It proposes a novel and comprehensive trust framework for Multi-Organization Environments. Our approach is organized in four parts. First, we propose a vector based model approach for defining trust vectors. These vectors evaluate a set of requirements, under conditions, and provide a degree of confidence. In our approach, we consider two different types of vectors. On the one hand, a vector that links a user to an organization and, on the other hand, a vector that links two organizations. We also show how these vectors are evaluated and shared among the different organizations, and how we combine the provided trust information in order to enhance the security. Second, the TRUST-OrBAC model was designed to add the previous trust approach to the ORBAC model. Moreover, this solution was applied with a real collaboration network between companies. Third, we present a trust ontology methodology based on access control concepts. This ontology will be used to share the trust beliefs between participants and to make equivalence between their trust objectives. How to define this trust relationship, how to understand the trust objective of a requester, and how to evaluate the recommendation value is addressed in this thesis. Fourth, we improve our work by designing a passive testing approach in order to evaluate the behavior of a user. This contribution is based on the monitoring tool MMT. Finally the entire architecture of our system is proposed

La présente thèse s'intéresse à coder la politique de sécurité SELinux en OrBAC et à proposer une extension de ce modèle. Nous avons commencé par présenter l'état de l'art des différents modèles de contrôles d'accès présents dans la littérature en mettant en exergue les limites de chacun de ces modèles. Ensuite nous avons présenté le modèle OrBAC comme étant une extension du modèle RBAC, car d'une part il a apporté la notion de contexte et d'organisation et d'autre part il permet d'exprimer, en plus des permissions, des interdictions et des obligations. Ensuite, nous avons présenté la solution de sécurité SELinux qui utilise un ensemble de modèles de contrôle d'accès comme DAC, RBAC et MAC. Nous avons recensé plusieurs centaines, voire des milliers, de règles dans la politique de sécurité SELinux, ces règles peuvent concerner des décisions d'accès ou des décisions de transition. Nous avons ensuite pu coder lesdites règles en modèle OrBAC, et ce en passant par le remplissage ses tables d'entité, pour ensuite les transformer en relations OrBAC. Notre thèse a aussi rappelé les fondements de la logique possibiliste, et a ensuite apportée une amélioration importante du modèle OrBAC, il s'agit de l'introduction de l'entité priorité au niveau de chaque relation du modèle OrBAC. L'entité priorité quantifie la certitude pour qu'une entité concrète soit injectée dans l'entité abstraite correspondante, ou en cas général, le degré de certitude pour qu'une relation soit réalisée. Nous avons proposé trois modes de combinaison (pessimiste, optimiste et avancé) qui peuvent être adoptés pour déterminer la valeur de la priorité de chaque relation concrète à partir des priorités des relations abstraites correspondantes. Enfin, nous avons implémenté, via une application développé par DELPHI, le codage des règles concernant les décisions d'accès de la politique de sécurité SELinux, en modèle OrBAC tout en introduisant la notion de priorité. / This thesis focuses on encoding default-based SELinux security policy in OrBAC and propose an extension of this model. We presented the state of the art of different models of access controls present in the literature underlining the limitations of each of these models. Then we presented the model OrBAC as an extension of the RBAC model, firstly because he brought the notion of context and organization and secondly it allows expressing, in addition to permissions, prohibitions and obligation. Then we presented the SELinux security solution that uses a set of access control models such as DAC, RBAC and MAC. We identified several hundreds or even thousands of rules in SELinux security policy, these rules may be access decisions or decisions of transition. We could then encode these rules in OrBAC model, and via filling its tables of entities, then transform relations OrBAC. Our thesis also reviewed the foundations of possibilistic logic, and then made an important enlargement in OrBAC model; it's to introduce an entity called "priority" in each relationship model OrBAC. The entity "priority" quantifies the certainty for concrete entity injection into the corresponding abstract entity, in general, it's meaning the degree of certainty that a relationship is performed. We proposed three modes of combination (pessimistic, optimistic and advanced) that can be adopted to determine the concrete relations priority value from priorities values of each corresponding abstract relationship. Finally, we implement, via an application developed by DELPHI, coding access decisions rules of the SELinux policy in OrBAC model introducing the priority entity.

With the constant proliferation of information systems around the globe, the need for decentralized and scalable data sharing mechanisms has become a major factor of integration in a wide range of applications. Literature on information integration across autonomous entities has tacitly assumed that the data of each party can be revealed and shared to other parties. A lot of research, concerning the management of heterogeneous sources and database integration, has been proposed, for example based on centralized or distributed mediators that control access to data managed by different parties. On the other hand, real life data sharing scenarios in many application domains like healthcare, e-commerce market, e-government show that data integration and sharing are often hampered by legitimate and widespread data privacy and security concerns. Thus, protecting the individual data may be a prerequisite for organizations to share their data in open environments such as Internet. Work undertaken in this thesis aims to ensure security and privacy requirements of software systems, which take the form of web services, using query rewriting principles. The user query (SPARQL query) is rewritten in such a way that only authorized data are returned with respect to some confidentiality and privacy preferences policy. Moreover, the rewriting algorithm is instrumented by an access control model (OrBAC) for confidentiality constraints and a privacy-aware model (PrivOrBAC) for privacy constraints. A secure and privacy-preserving execution model for data services is then defined. Our model exploits the services¿ semantics to allow service providers to enforce locally their privacy and security policies without changing the implementation of their data services i.e., data services are considered as black boxes. We integrate our model to the architecture of Axis 2.0 and evaluate its efficiency in the healthcare application domain.

L'ingénierie des systèmes ou Génie Logiciel est une approche interdisciplinaire, dont le but est de formaliser la conception et le développement des systèmes. Cette approche commence par la définition des besoins, puis se poursuit avec la conception, l'implémentation et la validation du système. Historiquement, les systèmes ont été isolés et souvent basés sur des technologies propriétaires. De nos jours les systèmes informatiques s'interconnectent, s'ouvrent vers Internet, et s'appuient de plus en plus sur des technologies standards en favorisant l'inter-opérabilité. A côté d'apports indéniables, ces changements génèrent cependant de nouveaux risques de malveillance informatique. Pour y faire face, la sécurité informatique s'est fortement développée en permettant de mettre en place des contre-mesures plus ou moins fiables. Cette thèse se situe à la croisée de l'ingénierie des systèmes et de la sécurité. Elle vise à proposer une approche qui intègre ces deux domaines de manière collaborative et complémentaire. Même si ces deux domaines sont très liés l'un à l'autre, il existe relativement peu d'approches qui intègrent les aspects sécurité au processus d'ingénierie logicielle, et encore moins celles qui la considèrent dès la phase d'ingénierie des besoins, et/ou permettent l'évaluation de la politique de sécurité à un haut niveau d'abstraction. Cette thèse apporte une contribution dans ce domaine. Par conséquent, dans cette thèse nous proposons une approche basée sur l'IDM (Ingénierie Dirigée par les Modèles) et MDA (Model-Driven Architecture) qui intègre l’ingénierie des systèmes et la sécurité en utilisant les modèles. Cette approche permet d’identifier, de concevoir et d’évaluer des aspects de sécurité dans les différentes étapes de l'ingénierie des systèmes afin d'obtenir des systèmes sécurisés. / Software engineering is an interdisciplinary approach aiming to formalize the development of systems. This approach begins with defining system requirements and then continues with defining the design, implementation and validation of systems. Historically, systems were isolated and often based on proprietary technologies. Todays, computer systems are interconnected using Internet and standard technologies by promoting interoperability. In spite of undeniable contributions, these changes engender new risks of computer vulnerabilities/attacks. To cope with these risks, information security has improved to implement more or less reliable counter-measures. This thesis is situated at the intersection/crossroads of the software engineering and the information security. It aims to propose an approach that integrates these two fields in a collaborative and complementary manner. Although both fields are closely related, there are few approaches that integrate security aspects into software engineering process, much less from engineering requirements, which allow the assessment of security policies from a high level of abstraction. Hence, this thesis makes a contribution in this area. Therefore, in this thesis, we propose an approach based on MDE (Model-Driven Engineering) and MDA (Model Driven Architecture) which integrates software engineering and information security using models. This approach allows to identify, to design and to assess security aspects in the stages of the system development in order to obtain secure systems.

Nowadays, there is an increasing need for interaction in business community. In such context, organizations collaborate with each other in order to achieve a common goal. In such environment, each organization has to design and implement an interoperability security policy. This policy has two objectives: (i) it specifies the information or the resources to be shared during the collaboration and (ii) it define the privileges of the organizations' users. To guarantee a certain level of security, it is mandatory to check whether the organizations' information systems behave as required by the interoperability security policy. In this thesis we propose a method to test the behavior of a system with respect to its interoperability security policies. Our methodology is based on two approaches: active testing approach and passive testing approach. We found that these two approaches are complementary when checking contextual interoperability security policies. Let us mention that a security policy is said to be contextual if the activation of each security rule is constrained with conditions. The active testing consists in generating a set of test cases from a formal model. Thus, we first propose a method to integrate the interoperability security policies in a formal model. This model specifies the functional behavior of an organization. The functional model is represented using the Extended Finite Automata formalism, whereas the interoperability security policies are specified using OrBAC model and its extension O2O. In addition, we propose a model checking based method to check whether the behavior of a model respects some interoperability security policies. To generate the test cases, we used a dedicated tool developed in our department. The tool allows generating abstract test cases expressed in the TTCN notation to facilitate its portability. In passive testing approach, we specify the interoperability policy, that the system under test has to respect, with Linear Temporal logics. We analyze then the collected traces of the system execution in order to deduce a verdict on their conformity with respect to the interoperability policy. Finally, we show the applicability of our methods though a hospital network case study. This application allows to demonstrate the effectiveness and reliability of the proposed approaches

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 lensemble de linfrastructure. Dans notre travail, nous nous concentrons principalement sur les systèmes dinformation et de communication (lIIC : infrastructure dinformation 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 doffrir à chaque organisation faisant partie de lIIC 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 daccès collaboratif, basée sur le modèle de contrôle daccès OrBAC et sur la technologie des Services Web, cette plateforme est applicable dans le contexte dune infrastructure critique en général, et plus particulièrement dans le cadre dun réseau électrique.

The widespread of inexpensive communication technologies, distributed data storage and web services mechanisms currently urge the collaboration among organizations. Partners are participating in this environment motivated by several advantages such as: (1) the ability to use external and professional resources, services and knowledge, (2) the reduction of time-consuming requirements and (3) the benefaction of experts experience. However, this collaboration is not perfect since several problems can arise such as the misuse of resources, disclosure of data or inadequate services. Therefore, security is an important concern of the participants. In particular trust management and access control are one of the major security issues for an organization. This thesis addresses these two areas in particular. It proposes a novel and comprehensive trust framework for Multi-Organization Environments. Our approach is organized in four parts. First, we propose a vector based model approach for defining trust vectors. These vectors evaluate a set of requirements, under conditions, and provide a degree of confidence. In our approach, we consider two different types of vectors. On the one hand, a vector that links a user to an organization and, on the other hand, a vector that links two organizations. We also show how these vectors are evaluated and shared among the different organizations, and how we combine the provided trust information in order to enhance the security. Second, the TRUST-OrBAC model was designed to add the previous trust approach to the ORBAC model. Moreover, this solution was applied with a real collaboration network between companies. Third, we present a trust ontology methodology based on access control concepts. This ontology will be used to share the trust beliefs between participants and to make equivalence between their trust objectives. How to define this trust relationship, how to understand the trust objective of a requester, and how to evaluate the recommendation value is addressed in this thesis. Fourth, we improve our work by designing a passive testing approach in order to evaluate the behavior of a user. This contribution is based on the monitoring tool MMT. Finally the entire architecture of our system is proposed