La biométrie, c'est-à-dire la technologie qui mesure les caractéristiques du vivant, est de plus en plus utilisée depuis une dizaine d'années, surtout dans le domaine de la sécurité. Celle-ci connaît une croissance exponentielle depuis les attentats du 11 septembre 2001, surtout que cet acte terroriste a été suivi par ceux de Madrid en 2004 et de Londres en 2005. Le terrorisme a par conséquent imposé le thème de la sécurité à tous les acteurs de la société, tant les décideurs que les simples citoyens. La biométrie s'impose donc de plus en plus aux yeux des États comme solution sécuritaire par excellence ce qui n'est pas sans inquiéter les organisations de défense des droits de l'Homme. Ce mémoire aborde deux questions centrales: est-ce que l'application généralisée de technologies biométriques peut être garante de l'atteinte d'un niveau idéal de sécurité personnelle et collective d'une part et est-ce que, d'autre part, l'utilisation de ces technologies menace le droit à la vie privée. La démocratie libérale, un concept clé dans ce travail, est fondée sur le concept du privé: le citoyen privé qui est protégé du gouvernement avec des droits inaliénables dont celui, dans la plus pure tradition de John Locke, de la propriété privée et qui a donné vie au concept de la sphère privée vue comme un sanctuaire sur lequel même les plus puissants, en particulier le gouvernement, ne pourraient empiéter. C'est pourquoi l'idée de vie privée est le concept central de ce travail et le sous-tendra tout au long de celui-ci. Ainsi seront définis et explicités les concepts de sphère privée et de sphère publique qui seront aussi complétés avec les différents degrés de vie privée. Le cadre analytique de ce mémoire abordera cette question en utilisant le concept du contrôle informationnel (c'est-à-dire le contrôle qu'un individu peut ou non exercer sur l'information que des organisations possèdent sur lui) et celui du contrôle sensoriel (l'accès et le non-accès physiques et mentaux aux organes sensoriels des autres ou des institutions). Ce mémoire est divisé en trois chapitres. Les deux premiers sont essentiellement factuels et empiriques: le premier aborde l'histoire de la biométrie tandis que le deuxième présente son aspect technologique et sa fiabilité. Le troisième chapitre, normatif, est le coeur du mémoire, et analyse les conséquences de la biométrie sur la vie privée et par conséquent sur la pratique de la démocratie libérale. C'est dans ce chapitre que les deux fonctions explicitées dans le cadre analytique seront utilisées. D'abord, le contrôle informationnel sera surtout utilisé pour la première section sur les banques de données de plus en plus omniprésentes ainsi que pour la quatrième et dernière section portant sur le risque de glissement vers une situation non initialement prévue (de l'anglais creep function) du fait de la perte sournoise de contrôle des informations que les institutions et les organisations détiennent sur les gens avec en exemple une étude de cas sur le numéro d'assurance sociale aux États-Unis. La troisième partie portant sur le terrorisme sera aussi abordée en partie sous cet angle. La deuxième fonction, le contrôle de l'accès sensoriel, est celle qui permet ou non d'avoir une sphère privée avec tout ce que cela implique et permet d'analyser les 2e et 3e parties de ce chapitre, c'est-à-dire le Panopticon et son risque de normalisation des comportements et de la société en général et puis la lutte contre la criminalité et le terrorisme qui tend à justifier fallacieusement un peu tout et n'importe quoi dans le domaine biométrique. C'est un travail essentiellement normatif, autour d'une thématique qui oriente la réflexion sur le sujet de la vie privée, la sécurité et de la démocratie. C'est donc la question du droit à la vie privée qui sous-tend ce travail. ______________________________________________________________________________ MOTS-CLÉS DE L’AUTEUR : Biométrie, Démocratie libérale, Sphère privée, Vie privée, Sécurité, Technologies de sécurité.

La traçabilité est un mécanisme qui est indispensable dans la conduite des activités de vérification de la conformité des compagnies à la loi Sarbanes-Oxley. Cette loi rend les administrateurs (PDG, Chef des affaires financières, etc.) responsables des déclarations faites dans les états financiers. Elle a été établie dans la foulée des scandales corporatifs aux États-Unis, comme ceux des compagnies Enron et Worldcom. Les données utilisées pour produire les états financiers, lesquelles sont produites par des systèmes informatiques périphériques, transitent toujours par des bases de données. L'implantation d'un mécanisme de traçabilité des bases de données se heurte à plusieurs problèmes, dont le plus important est la gestion du volume des données de traçabilité, lequel devient rapidement trop important pour rendre les données de traçabilité utiles. Ce mémoire démontre qu'une solution envisageable pour résoudre ce problème consiste à identifier et à définir les comportements typiques de la fraude et d'utiliser ces comportements comme indicateurs de fraude potentielle. Jumelés à des techniques de classification telles que la classification Baysienne qui est utilisée dans le domaine de la détection du pourriel, les indicateurs permettront la classification des transactions potentiellement frauduleuses, dans le but d'appliquer le mécanisme de traçabilité qu'à ces transactions. Ainsi, nous démontrons que l'application de la classification Baysienne sur ces attributs, permet effectivement de détecter et de classifier des transactions frauduleuses comme tel et qu'en conséquence, un traitement de traçage spécifique peut être effectué sur ces transactions. En ne traçant plus spécifiquement que les transactions identifiées comme frauduleuses, le volume de données de traçabilité est alors réduit à son expression la plus utile et simple et du coup le problème de la gestion du volume des données de traçage s'en trouve d'autant diminué. Notre expérimentation démontre le bien-fondé de cette approche pour différencier les transactions honnêtes des transactions frauduleuses. Cette différenciation s'est faite avec un haut taux de succès et avec grande fiabilité, tel que démontré par les taux de détection obtenus pour les transactions frauduleuses. Les résultats détaillés sont documentés dans ce mémoire et prouvent la viabilité de cette approche. Comme les attributs utilisés qui sont basés sur les indicateurs de comportements sont intimement liés au domaine d'application, nous proposons une approche pour raffiner les résultats et ainsi rendre possible la différenciation des différents types de fraude à l'intérieur de ces transactions frauduleuses. ______________________________________________________________________________ MOTS-CLÉS DE L’AUTEUR : Fraude, Sarbanes-Oxley, Traçabilité, Détection automatique, Classification, Bayes.

Cette thèse traite des problèmes de fuite de données accidentelles au sein des entreprises. Ces fuites peuvent être dues à l’utilisation conjointe de politiques de Contrôle d’Accès (CA) et de Contrôle de Transmission (CT). De plus, l’utilisation conjointe de ces deux types de politique génère plusieurs problèmes pour les personnes ayant la charge de créer et maintenir ces politiques. Parmi ces problèmes, nous pouvons citer des problèmes de généricité des modèles existants, de cohérence entre les règles de CA et de CT ainsi que des problèmes de densité, d’adaptabilité, d’interopérabilité et de réactivité. Dans cette thèse, nous proposons en premier lieu un méta-modèle pour prendre en compte la plupart des modèles de CA utilisés dans les entreprises. Nous proposons ensuite la génération cohérente et semi-automatique des politiques de CT à partir de politiques de CA existantes pour répondre au problème de cohérence. De plus, différentes fonctionnalités sont proposées pour résoudre les problèmes de densité, d’adaptabilité et d’interopérabilité. Afin de valider la pertinence de notre solution, nous proposons une étude (type questionnaire) auprès d’experts sécurité et d’administrateurs. Cette étude révèle des informations sur la taille des politiques gérées, la pénibilité à les définir ou encore l’utilité des fonctionnalités proposées pour résoudre les problèmes précédents. Enfin, nous testons notre preuve de concept sur des données aléatoires et réelles en prenant en compte les performances et la réactivité, validant ainsi que notre solution répond bien aux problèmes soulevés. / The main objective of this thesis is to solve the problem of unintentional data leakage within companies. These leaks can be caused by the use of both Access Control (AC) and Transmission Control (TC) policies. Moreover, using both AC and TC can lead to many problems for the security experts and the administrators that are in charge of the definition and maintenance of such policies. Among these problems, we can underline the genericity problem of existing models, the coherence problem between AC and TC rules and problems such as density, adaptability, interoperability and reactivity. In this thesis, we first define a meta-model to take into account the main AC models that are used within companies. We also propose a coherent and semi-automatic generation of TC policies based on existing AC to tackle the coherence problem. Moreover, several mechanisms have been proposed to tackle complexity, adaptability and interoperability issues. In order to validate the relevance of our solution, we have first conducted a survey among security experts and administrators. This survey has highlighted several information regarding the policies’ size and density, the tiresomeness of having to define them and the interest for several functionalities that can cover the aforementioned problems. Finally, our solution has been tested on stochastically generated and real policies in order to take performances and reactivity under consideration. Results of these tests have validated that our solution covers the underlined problems.

Au cours de la dernière décennie, avec la standardisation d’Internet, le développement des réseaux à haut débit, le paiement à l’usage et la quête sociétale de la mobilité, le monde informatique a vu se populariser un nouveau paradigme, le Cloud. Le recours au cloud est de plus en plus remarquable compte tenu de plusieurs facteurs, notamment ses architectures rentables, prenant en charge la transmission, le stockage et le calcul intensif de données. Cependant, ces services de stockage prometteurs soulèvent la question de la protection des données et de la conformité aux réglementations, considérablement due à la perte de maîtrise et de gouvernance. Cette dissertation vise à surmonter ce dilemme, tout en tenant compte de deux préoccupations de sécurité des données, à savoir la confidentialité des données et l’intégrité des données. En premier lieu, nous nous concentrons sur la confidentialité des données, un enjeu assez considérable étant donné le partage de données flexible au sein d’un groupe dynamique d’utilisateurs. Cet enjeu exige, par conséquence, un partage efficace des clés entre les membres du groupe. Pour répondre à cette préoccupation, nous avons, d’une part, proposé une nouvelle méthode reposant sur l’utilisation de la cryptographie basée sur l’identité (IBC), où chaque client agit comme une entité génératrice de clés privées. Ainsi, il génère ses propres éléments publics et s’en sert pour le calcul de sa clé privée correspondante. Grâce aux propriétés d’IBC, cette contribution a démontré sa résistance face aux accès non autorisés aux données au cours du processus de partage, tout en tenant compte de deux modèles de sécurité, à savoir un serveur de stockage honnête mais curieux et un utilisateur malveillant. D’autre part, nous définissons CloudaSec, une solution à base de clé publique, qui propose la séparation de la gestion des clés et les techniques de chiffrement, sur deux couches. En effet, CloudaSec permet un déploiement flexible d’un scénario de partage de données ainsi que des garanties de sécurité solides pour les données externalisées sur les serveurs du cloud. Les résultats expérimentaux, sous OpenStack Swift, ont prouvé l’efficacité de CloudaSec, en tenant compte de l’impact des opérations cryptographiques sur le terminal du client. En deuxième lieu, nous abordons la problématique de la preuve de possession de données (PDP). En fait, le client du cloud doit avoir un moyen efficace lui permettant d’effectuer des vérifications périodiques d’intégrité à distance, sans garder les données localement. La preuve de possession se base sur trois aspects : le niveau de sécurité, la vérification publique, et les performances. Cet enjeu est amplifié par des contraintes de stockage et de calcul du terminal client et de la taille des données externalisées. Afin de satisfaire à cette exigence de sécurité, nous définissons d’abord un nouveau protocole PDP, sans apport de connaissance, qui fournit des garanties déterministes de vérification d’intégrité, en s’appuyant sur l’unicité de la division euclidienne. Ces garanties sont considérées comme intéressantes par rapport à plusieurs schémas proposés, présentant des approches probabilistes. Ensuite, nous proposons SHoPS, un protocole de preuve de possession de données capable de traiter les trois relations d’ensembles homomorphiques. SHoPS permet ainsi au client non seulement d’obtenir une preuve de la possession du serveur distant, mais aussi de vérifier que le fichier, en question, est bien réparti sur plusieurs périphériques de stockage permettant d’atteindre un certain niveau de la tolérance aux pannes. En effet, nous présentons l’ensemble des propriétés homomorphiques, qui étend la malléabilité du procédé aux propriétés d’union, intersection et inclusion / Recent technological advances have given rise to the popularity and success of cloud. This new paradigm is gaining an expanding interest, since it provides cost efficient architectures that support the transmission, storage, and intensive computing of data. However, these promising storage services bring many challenging design issues, considerably due to the loss of data control. These challenges, namely data confidentiality and data integrity, have significant influence on the security and performances of the cloud system. This thesis aims at overcoming this trade-off, while considering two data security concerns. On one hand, we focus on data confidentiality preservation which becomes more complex with flexible data sharing among a dynamic group of users. It requires the secrecy of outsourced data and an efficient sharing of decrypting keys between different authorized users. For this purpose, we, first, proposed a new method relying on the use of ID-Based Cryptography (IBC), where each client acts as a Private Key Generator (PKG). That is, he generates his own public elements and derives his corresponding private key using a secret. Thanks to IBC properties, this contribution is shown to support data privacy and confidentiality, and to be resistant to unauthorized access to data during the sharing process, while considering two realistic threat models, namely an honest but curious server and a malicious user adversary. Second, we define CloudaSec, a public key based solution, which proposes the separation of subscription-based key management and confidentiality-oriented asymmetric encryption policies. That is, CloudaSec enables flexible and scalable deployment of the solution as well as strong security guarantees for outsourced data in cloud servers. Experimental results, under OpenStack Swift, have proven the efficiency of CloudaSec in scalable data sharing, while considering the impact of the cryptographic operations at the client side. On the other hand, we address the Proof of Data Possession (PDP) concern. In fact, the cloud customer should have an efficient way to perform periodical remote integrity verifications, without keeping the data locally, following three substantial aspects : security level, public verifiability, and performance. This concern is magnified by the client’s constrained storage and computation capabilities and the large size of outsourced data. In order to fulfill this security requirement, we first define a new zero-knowledge PDP proto- col that provides deterministic integrity verification guarantees, relying on the uniqueness of the Euclidean Division. These guarantees are considered as interesting, compared to several proposed schemes, presenting probabilistic approaches. Then, we propose SHoPS, a Set-Homomorphic Proof of Data Possession scheme, supporting the 3 levels of data verification. SHoPS enables the cloud client not only to obtain a proof of possession from the remote server, but also to verify that a given data file is distributed across multiple storage devices to achieve a certain desired level of fault tolerance. Indeed, we present the set homomorphism property, which extends malleability to set operations properties, such as union, intersection and inclusion. SHoPS presents high security level and low processing complexity. For instance, SHoPS saves energy within the cloud provider by distributing the computation over multiple nodes. Each node provides proofs of local data block sets. This is to make applicable, a resulting proof over sets of data blocks, satisfying several needs, such as, proofs aggregation

Les systèmes dynamiques discrets, œuvrant en itérations chaotiques ou asynchrones, se sont avérés être des outils particulièrement intéressants à utiliser en sécurité informatique, grâce à leur comportement hautement imprévisible, obtenu sous certaines conditions. Ces itérations chaotiques satisfont les propriétés de chaos topologiques et peuvent être programmées de manière efficace. Dans l’état de l’art, elles ont montré tout leur intérêt au travers de schémas de tatouage numérique. Toutefois, malgré leurs multiples avantages, ces algorithmes existants ont révélé certaines limitations. Cette thèse a pour objectif de lever ces contraintes, en proposant de nouveaux processus susceptibles de s’appliquer à la fois au domaine du tatouage numérique et au domaine de la stéganographie. Nous avons donc étudié ces nouveaux schémas sur le double plan de la sécurité dans le cadre probabiliste. L’analyse de leur biveau de sécurité respectif a permis de dresser un comparatif avec les autres processus existants comme, par exemple, l’étalement de spectre. Des tests applicatifs ont été conduits pour stéganaliser des processus proposés et pour évaluer leur robustesse. Grâce aux résultats obtenus, nous avons pu juger de la meilleure adéquation de chaque algorithme avec des domaines d’applications ciblés comme, par exemple, l’anonymisation sur Internet, la contribution au développement d’un web sémantique, ou encore une utilisation pour la protection des documents et des donnés numériques. Parallèlement à ces travaux scientifiques fondamentaux, nous avons proposé plusieurs projets de valorisation avec pour objectif la création d’une entreprise de technologies innovantes. / Discrete dynamical systems by chaotic or asynchronous iterations have proved to be highly interesting toolsin the field of computer security, thanks to their unpredictible behavior obtained under some conditions. Moreprecisely, these chaotic iterations possess the property of topological chaos and can be programmed in anefficient way. In the state of the art, they have turned out to be really interesting to use notably through digitalwatermarking schemes. However, despite their multiple advantages, these existing algorithms have revealedsome limitations. So, these PhD thesis aims at removing these constraints, proposing new processes whichcan be applied both in the field of digital watermarking and of steganography. We have studied these newschemes on two aspects: the topological security and the security based on a probabilistic approach. Theanalysis of their respective security level has allowed to achieve a comparison with the other existing processessuch as, for example, the spread spectrum. Application tests have also been conducted to steganalyse and toevaluate the robustness of the algorithms studied in this PhD thesis. Thanks to the obtained results, it has beenpossible to determine the best adequation of each processes with targeted application fields as, for example,the anonymity on the Internet, the contribution to the development of the semantic web, or their use for theprotection of digital documents. In parallel to these scientific research works, several valorization perspectiveshave been proposed, aiming at creating a company of innovative technology.