"Les réseaux : la dernière utopie pirate de l'ère de l'information", publiaient les journalistes de Mondo 2000, le magazine cyber1 du moment [Wiz94]. Une technologie dominante a marqué chacun des trois derniers siècles. Le dix-huitième siècle a été l'ère des grands systèmes mécaniques propres à la Révolution industrielle. Le dix-neuvième siècle a été l'âge de la machine à vapeur. Durant le vingtième siècle, la technologie clé a concerné la collecte, le traitement et la distribution de l'information. Nous avons vu, entre autres, la mise en place d'un réseau téléphonique planétaire, l'invention de la radio et de la télévision, la naissance et la croissance sans précédant de l'industrie informatique et le lancement de satellites de communication [Tan89]. Au cours des dernières années de ce siècle, ces domaines convergent et les différences entre ' collecte, traitement, transport et stockage de l'information s'estompent rapidement. La fusion des ordinateurs et des télécommunications a eu une profonde influence sur la structuration des systèmes. Le modèle ancien de l'ordinateur unique desservant tous les besoins de traitement d'une organisation s'est trouvé rapidement supplanté par celui de l'exécution du travail par des ordinateurs séparés mais interconnectés. De tels systèmes sont appelés réseaux d'ordinateurs.

L'utilisabilité et la sécurité sont des éléments cruciaux dans le processus d'authentification des utilisateurs. L'un des défis majeurs auquel font face les organisations aujourd'hui est d'offrir des systèmes d'accès aux ressources logiques (par exemple, une application informatique) et physiques (par exemple, un bâtiment) qui soient à la fois sécurisées et utilisables. Afin d'atteindre ces objectifs, il faut d'abord mettre en œuvre les trois composantes indispensables que sont l'identification (c.-à-d., définir l'identité d'un utilisateur), l'authentification (c.-à-d., vérifier l'identité d'un utilisateur) et l'autorisation (c.-à-d., accorder des droits d'accès à un utilisateur). Plus particulièrement, la recherche en authentification de l'utilisateur est essentielle. Sans authentification, par exemple, des systèmes informatiques ne sont pas capables de vérifier si un utilisateur demandant l'accès à une ressource possède les droits de le faire. Bien que plusieurs travaux de recherche aient porté sur divers mécanismes de sécurité, très peu de recherches jusqu'à présent ont porté sur l'utilisabilité et la sécurité des méthodes d'authentification des utilisateurs. Pour cette raison, il nous paraît nécessaire de développer un protocole d'utilisabilité et de sécurité pour concevoir les méthodes d'authentification des utilisateurs. La thèse centrale de ce travail de recherche soutient qu'il y a un conflit intrinsèque entre la création de systèmes qui soient sécurisés et celle de systèmes qui soient facile d'utilisation. Cependant, l'utilisabilité et la sécurité peuvent être construites de manière synergique en utilisant des outils d'analyse et de conception qui incluent des principes d'utilisabilité et de sécurité dès l'étape d'Analyse et de Conception de la méthode d'authentification. Dans certaines situations il est possible d'améliorer simultanément l'utilisabilité et la sécurité en revisitant les décisions de conception prises dans le passé. Dans d'autres cas, il est plus avantageux d'aligner l'utilisabilité et la sécurité en changeant l'environnement régulateur dans lequel les ordinateurs opèrent. Pour cette raison, cette thèse a comme objectif principal non pas d'adresser l'utilisabilité et la sécurité postérieurement à la fabrication du produit final, mais de faire de la sécurité un résultat naturel de l'étape d'Analyse et de Conception du cycle de vie de la méthode d'authentification. ______________________________________________________________________________ MOTS-CLÉS DE L’AUTEUR : authentification de l'utilisateur, utilisabilité, sécurité informatique, contrôle d'accès.

Gemeinsamer Workshop von Universitaetsrechenzentrum und Professur Rechnernetze und verteilte Systeme der Fakultaet fuer Informatik der TU Chemnitz. Möglichkeiten der Accountverwaltung und Authentifizierung in der zukünftigen Windowsplattform.

Dans cette thèse, nous concevons trois nouveaux mécanismes d'authentification basés sur l'identité des utilisateurs. Par conséquent, nous apportons des améliorations sur le contrôle d'accès à différents types de réseaux tels que les réseaux domestiques, les réseaux gouvernementaux et les réseaux cellulaires. L'identité se base sur des gabarits biométriques publics, des chaînes de caractères simples comme l'adresses e-mail ou l'identifiant (login). La première solution concerne l'utilisation de données biométriques dans les mécanismes d'authentification des réseaux domestiques (Home Network HN). Nous voulons personnaliser l'accès de chaque utilisateur dans le HN et prévenir les utilisateurs illégitimes (en passant par la passerelle domestique " Home Gateway (HG) ") d'avoir accès aux services. Nous proposons une nouvelle méthode d'authentification biométrique qui respecte la contrainte de ne pas sauvegarder les données biométriques (Biometric Template (BT)) des utilisateurs dans le HG. Pour satisfaire cette contrainte, nous proposons d'utiliser la méthode de " Fuzzy Vault " pour cacher un secret utilisé pour l'authentification. Un logiciel génère une identité biométrique révocable (BioID) en utilisant une transformation fonctionnelle. Ce BioID est utilisé par le mécanisme du fuzzy vault pour cacher une clé de session secrète. La deuxième solution propose des mécanismes d'authentification pour les passeports biométriques (e-Passeports). Les paramètres de chiffrement sont générés en utilisant les données biométriques et, ainsi, ils seront personnalisés pour l'utilisateur. Notre proposition introduit un nouveau mécanisme d'authentification pour le passeport biométrique utilisant le protocole Diffie-Hellman de partage de clé basé sur les courbes elliptiques (ECDH). Ce protocole est nécessaire pour générer une clé de session utilisée pour authentifier le voyageur et le système d'inspection (IS) et ainsi sécuriser l'échange des données entre eux. Notre protocole peut utiliser les points "minuties" d'une empreinte digitale et le code de l'iris du détenteur du passeport électronique. Dans la troisième solution, nous avons travaillé sur le réseau cellulaire et nous avons utilisé une chaîne de caractères simple (l'adresse e-mail de l'utilisateur) comme identifiant pour accéder aux services. Nous avons choisi l'IP Multimedia Subsystem (IMS) qui est une architecture de recouvrement pour la fourniture de services multimédia, comme support. Nous avons conçu un nouveau mécanisme d'authentification aux services en utilisant la cryptographie basée sur l'identité (IBC). L'objectif était d'authentifier les utilisateurs en utilisant leurs identifiants public et privé pour surmonter les faiblesses connues du protocole "Authentication and Key Agreement (AKA) ". Nous nous sommes concentrés sur les tentatives d'écoute et d'usurpation d'identité qui peuvent avoir lieu dans le scénario classique de l'IMS et nous avons montré comment la solution proposée peut prévenir ces attaques. Nous avons ensuite proposé d'ajouter une vérification par lot au niveau du Bootstrapping Server Function (BSF) pour diminuer le délai de vérification des signatures et le temps de réponse de l'authentification.

L'utilisation grandissante de la messagerie électronique dans les échanges dématérialisés, aussi bien pour les entreprises que pour les personnes physiques, et l'augmentation du nombre de courriers indésirables, nommés « spams » (pourriels) génèrent une perte de temps importante de traitement manuel, et un manque de confiance à la fois dans les informations transmises et dans les émetteurs de ces messages. Quels sont les solutions pour rétablir ou établir la confiance dans ces échanges ? Comment traiter et faire diminuer le nombre grandissant de « spams » ? Les solutions existantes sont parfois lourdes à mettre en oeuvre ou relativement peu efficaces et s’occupent essentiellement de traiter les effets du « spam », en oubliant d’analyser et de traiter les causes. L'identification, si ce n'est l'authentification de l'émetteur et des destinataires, est un des points clés permettant de valider l'origine d'un message et d’en garantir le contenu, aussi bien qu’un niveau important de traçabilité, mais ce n’est pas le seul, et les mécanismes de base mêmes de la messagerie électronique, plus précisément au niveau des protocoles de communication sont également en jeu. Le contenu de cette thèse portera plus spécifiquement sur les possibilités liées aux modifications de certains protocoles de l'Internet, en particulier le protocole SMTP, la mise en oeuvre de spécifications peu utilisées, et les outils et méthodes envisageables pour garantir l’identification des parties de façon simple et transparente pour les utilisateurs. L’objectif est de définir, d'une part une méthodologie d'utilisation de la messagerie pouvant assurer fiabilité et confiance, et d'autre part de rédiger les bases logiques de programmes clients et serveurs pour la mise en application de cette méthodologie. / The growing use of email in dematerialized exchanges, for both businesses and individuals, and the increase of undesirable mails, called "spam" (junk emails) generate a significant loss of time of manual processing And a lack of confidence both in the information transmitted and the issuers of such messages. What are the solutions to restore or build confidence in these exchanges? How to treat and reduce the growing number of «spam»?Existing solutions are often cumbersome to implement or relatively ineffective and are primarily concerned with treating the effects of "«spam»", forgetting to analyze and address the causes.The identification, if not the authentication, of the sender and recipients, is a key point to validate the origin of a message and ensure the content, as well as a significant level of traceability, but it is not the only one, and the basic mechanisms, themselves, of the email system, more precisely in terms of communication protocols are also at stake.The content of this thesis will focus primarily on opportunities related to changes in some Internet protocols, in particular SMTP, implementation specifications rarely used, and the tools and possible methods to ensure the identification of parties in a simple and transparent way for users.The objective is to define, firstly a methodology for using the mail with reliability and confidence, and secondly to draw the logical foundations of client and server programs for the implementation of this methodology.

La sécurité est un enjeu majeur des technologies numériques modernes. Avec le développement de l'Internet, les besoins de sécurité sont de plus en plus importants. Le développement d'applications Internet telles que le commerce électronique, les applications médicales ou la vidéoconférence, implique de nouveaux besoins comme, l'identification des entités communicantes, l'intégrité des messages échangés, la confidentialité de la transaction, l'authentification des entités, l'anonymat du propriétaire du certificat, l'habilitation des droits, la procuration, etc..<br /><br />Qu'il s'agisse de données médicales, fiscales ou bancaires, le besoin en sécurité est essentiel afin de crédibiliser le système, tout en respectant à la fois les besoins des utilisateurs et des applications. Cette sécurité a néanmoins un prix : celui de l'établissement de la confiance entre les partenaires en communication. La confiance des utilisateurs passe par la sécurisation des transactions, par exemple au moyen d'une procédure de certification, et la reconnaissance des signatures électroniques.<br /><br />Malgré la diversité des certificats numériques existants (certificat d'identité X.509, SPKI, certificat d'attributs, etc.), ils sont encore limités, génériques et répondent ainsi insuffisamment aux besoins spécifiques des applications électroniques et des utilisateurs. D'où la nécessité de spécifier une nouvelle approche pour la génération de certificats numériques répondant à ces exigences, légers, simplifiés et plus ouverts que ceux existants.<br /><br />Les travaux de recherche présentés dans cette thèse consistent à proposer une nouvelle approche pour la génération de certificats numériques pour contribuer aux services d'autorisation, puis à intégrer cette contribution au protocole d'attribution dynamique des adresses DHCP (Dynamic Host Configuration Protocol)afin de le renforcer.<br /><br />Cette thèse est constituée de deux parties.<br /><br />Dans la première partie, nous traitons les différents types de certificats existants ainsi que leurs limites. Nous proposons et spécifions une approche qui permet de garantir à l'application et à l'utilisateur la bonne mise en forme des informations dans le certificat et l'adéquation du contenu de leur certificat vis-à-vis de leurs besoins.<br />Ces certificats sont des certificats d'attributs spécifiés en XML, flexibles et respectant les besoins de l'application et la personnalisation de l'utilisateur durant la génération du certificat.<br />Pour chaque application, nous avons défini une grammaire DTD (Document Type Definition) pour préciser tous les champs dont l'application a besoin. L'idée principale est de stocker, sur le serveur, des DTDs c'est-à-dire, des fichiers contenant un certain nombre de paramètres correspondant aux données qui seront insérées dans le certificat d'attributs final. La génération de ces certificats d'attributs respecte la grammaire associée à<br />l'application. En effet, c'est grâce à celles-ci que l'administrateur personnalisera les certificats d'attributs que<br />l'utilisateur pourra demander. Ainsi, si le besoin d'un nouveau type de certificat d'attributs émane, il suffit de créer la DTD correspondant à la nouvelle application ajoutée.<br /><br />Pour satisfaire les besoins de l'utilisateur, l'E-IGP (Extension de l'Infrastructure de Gestion des Privilèges)permet à ce dernier de personnaliser sa demande de certificats d'attributs. C'est l'utilisateur qui précise les valeurs des paramètres de l'application, la date de validité de son certificat d'attributs, les rôles qu'il souhaite avoir ou les délégations qu'il souhaite fournir à quelqu'un suivant ces besoins. La mise en oeuvre de l'E-IGP a nécessité l'existence d'une Infrastructure de Gestion des Clefs, à laquelle l'E-IGP est rattaché.<br /><br />Pour prouver la faisabilité et l'efficacité de l'approche proposée, nous l'intégrons dans le fonctionnement du protocole DHCP. Destiné à faciliter le travail des administrateurs systèmes en automatisant l'attribution des adresses IP et les paramètres de configurations aux clients du réseau, le protocole DHCP souffre de nombreux problèmes de sécurité. Il ne supporte pas le mécanisme avec lequel les clients et les serveurs DHCP<br />s'authentifient. De plus, le protocole DHCP n'assure pas l'intégrité des données échangées, ni leur confidentialité et il ne possède aucun mécanisme de contrôle d'accès.<br /><br />La deuxième contribution majeure de cette thèse est la spécification et l'implémentation d'une extension du protocole DHCP, appelée E-DHCP (Extended Dynamic Host Configuration Protocol). E-DHCP présente une méthode d'authentification d'entités (client et serveur) DHCP et des contenus des messages DHCP. E-DHCP propose une nouvelle option DHCP. La technique utilisée par cette option est basée sur l'utilisation<br />d'algorithmes de clefs de chiffrement asymétrique, de certificats d'identité X.509 et de certificats d'attributs simplifiés spécifiés en XML, proposés dans la première contribution de cette thèse. L'idée principale de E-DHCP est d'adosser au serveur DHCP un serveur AA (Attribute Authority) d'un E-IGP pour former un nouveau serveur appelé serveur E-DHCP. Ce nouveau serveur crée un certificat d'attributs pour le client contenant l'adresse Internet attribuée dynamiquement. L'utilisation du certificat d'attributs confirme la possession du client de son adresse IP.

L'avènement des communications en champ proche pour les transactions entre objets portables téléalimentés de type RFID pose un problème de sécurité. En effet, ces communications supportent non seulement la fonction de transfert d'information, mais aussi celle de transfert de puissance d'alimentation et d'horloge vers l'objet nomade. La sécurité des communications repose sur l'authentification des parties, l'intégrité des données et leur confidentialité. En général ces objets téléalimentés sont dits à ressources rares : c'est-à-dire que leur puissance de calcul et leurs possibilités pour se protéger sont limitées Ces caractéristiques font peser des menaces importantes sur la sécurité du lien sans contact et sur la protection des données personnelles parmi lesquelles quatre sont essentielles : 1) L'espionnage de la communication. 2) L'attaque en relais : L'intégrité de la communication peut être mise en danger par l'utilisation d'un système pouvant relayer à grande distance les commandes d'un lecteur RFID à une carte RFID. Les messages peuvent alors être écoutés, voire modifiés. La détection de la présence de tels dispositifs devient primordiale. 3) L'activation à distance d'une carte RFID. 4) Le déni de service. L'objectif de cette thèse sera de trouver des contre-mesures impliquant la couche physique et évitant la modification des normes actuelles à la fois dans les dispositifs de type étiquettes électroniques RFID et dans les téléphones portables de type NFC. / The arrival of the near field communications for transactions between portable remotely powered devices using RFID technology presents a problem. In fact, these communications provide not only an informative function but also a power and clock transfer function to the contactless device. Communication security is based on authentication protocols, security data integrity and confidentiality. Most of these remotely powered devices have low resources and then low defense against attackers. These features create a threat for contactless communications security and privacy data protection. Four types of attack exist: 1) Eavesdropping 2) Relay attack : Communication integrity can be in danger with the use of systems that can relay RFID reader commands to a RFID card. Transactions can be spied or even worse can be modified in case of a man-in-the-middle attack. 3) Skimming : Activation and reading of a contactless card from a distance. 4) The denial of service. The objective of this thesis is to find countermeasures using the physical layer in RFID contactless devices and in NFC mobile phones while avoiding the modification of actual standards.

La biométrie regroupe l'ensemble des techniques informatiques qui permettent de reconnaître un individu sur ses caractères biologiques, physiques ou comportementaux. D'abord réservée au domaine judiciaire, elle se démocratise dans toutes les sphères de la vie des individus. Depuis quelque temps, la biométrie est employée dans les entreprises toujours réceptives aux nouvelles technologies. Ainsi, l'insertion de tels dispositifs en entreprise doit faire l'objet d'un dialogue social entre le chef d'entreprise et les représentants du personnel car il s'agit d'une technologie dite de surveillance, souvent comparée à la vidéosurveillance, aux puces RFID, aux données GPS et peut aboutir à l'espionnage des salariés s'ils ne sont pas encadrés. A défaut de législation spécifique, le législateur a confié à la CNIL le soin d'établir les critères d'admissibilité de cette technologie au sein des entreprises. La législation Informatique et libertés se mêle alors à celle du droit du travail, pour faire appliquer des principes communs tels la finalité, la proportionnalité, la loyauté, la transparence de l'information et le consentement des salariés. / Biometry brings together computing techniques that enable the identification of individuals on the basis of their biological, physical appearance and/or behavioral characteristics. Although firstly reserved for the legal system/judiciary domain, biometry tends to be generalized in all spheres of people life. Recently, biometry has also been used in companies who are always receptive to new technologies. Thus, the introduction of identifying devices such as these into a company life has to be the subject of corporate discussions between the managing teams and staff representatives. Indeed, such technologies are often compared to video surveillance, RFID chips, GPS data … and they can lead to the spying of employees if their uses are not well supervised. In the absence of specific laws, the legislator has given the CNIL the abilities to establish the requirements of eligibility of this technology usage within the companies. The "liberty and computing" legislation is then combined with the labor laws in order to apply common principles such as the finality, the proportionality, the loyalty, the transparency of information and employee consents.

Assurer l'appropriation des données personnelles et l'interopérabilité des applications Web sociaux décentralisées est actuellement un sujet controversé, surtout en prenant compte des aspects de la vie privée et du contrôle d'accès. Il est important d'améliorer le Web social de telle manière à permettre des modèles d'affaires viables tout en étant capable de fournir une plus grande appropriation des données et l'interopérabilité des données par rappport à la situation actuelle. A cet égard, nous avons concentré notre recherche sur trois thèmes différents: le contrôle d'identité, l'authentifiaction et le contrôle d'accès. Tout d'abord, nous abordons le sujet de l'identité décentralisée en proposant un nouveau standard Web appelé "Web Identity and Discovery" (WebID), qui offre un mécanisme d'identification simple et universel qui est distribué et ouvertement extensible. Ensuite, nous passons à la question de l'authentification où nous proposons WebID-TLS, un protocole d'authentification décentralisé qui permet l'authentification sécurisée, simple et efficace sur le Web en permettant aux personnes de se connecter à l'aide de certificats clients. Nous étendons également WebID-TLS, en offrant des moyens d'effectuer de l'authentification déléguée et de la délégation d'accès. Enfin, nous présentons notre dernière contribution, un service de contrôle d'accès social, qui sert à protéger l'accès aux ressources Linked Data générés par les utilisateurs (par exemple, les données de profil, messages du mur, conversations, etc) par l'application de deux mesures: la "distance de proximité sociale" et "contexte social" / Ensuring personal data ownership and interoperability for decentralized social Web applications is currently a debated topic, especially when taking into consideration the aspects of privacy and access control. Since the user's data are such an important asset of the current business models for most social Websites, companies have no incentive to share data among each other or to offer users real ownership of their own data in terms of control and transparency of data usage. We have concluded therefore that it is important to improve the social Web in such a way that it allows for viable business models while still being able to provide increased data ownership and data interoperability compared to the current situation. To this regard, we have focused our research on three different topics: identity, authentication and access control. First, we tackle the subject of decentralized identity by proposing a new Web standard called "Web Identity and Discovery" (WebID), which offers a simple and universal identification mechanism that is distributed and openly extensible. Next, we move to the topic of authentication where we propose WebID-TLS, a decentralized authentication protocol that enables secure, efficient and user friendly authentication on the Web by allowing people to login using client certificates and without relying on Certification Authorities. We also extend the WebID-TLS protocol, offering delegated authentication and access delegation. Finally we present our last contribution, the Social Access Control Service, which serves to protect the privacy of Linked Data resources generated by users (e.g. pro le data, wall posts, conversations, etc.) by applying two social metrics: the "social proximity distance" and "social contexts"

Cette thèse se concentre sur les problèmes liés à l’authentification dans la technologie RFID. Cette technologie est l’une des technologies les plus prometteuses dans le domaine de l’informatique ubiquitaire, elle est souvent désignée comme la prochaine révolution après Internet. Cependant, à cause des ressources très limitées en termes de calcul, mémoire et énergie sur les étiquettes RFID, les algorithmes classiques de sécurité ne peuvent pas être implémentés sur les étiquettes à bas coût rendant ainsi la sécurité et la vie privée un important sujet de recherche aujourd’hui. Dans un premier temps, nous étudions le passage à l’échelle dans les systèmes RFID à bas coût en développant un module pour ns-3 qui simule le standard EPC Class 1 Generation 2 pour établir un cadre stricte pour l’identification sécurisée des RFID à bas coût, ce qui nous conduit à l’utilisation de la cryptographie à clés publiques. Ensuite, nous proposons un protocole d’authentification basé sur une adaptation que nous avons introduit sur le célèbre cryptosystème NTRU. Ce protocole est spécialement conçu pour les RFID à bas coût comme les étiquettes n’implémentent que des opérations simples (xor, décalages, addition) et il garantit le passage à l’échelle. Enfin, nous considérons l’identification à divulgation nulle de connaissance, ce type d’approches est très utile dans de nombreuses applications RFID. Nous proposons deux protocoles à divulgation nulle de connaissance basés sur cryptoGPS et cryptoGPS randomisé. Ces approches consistent à stocker sur le serveur des coupons pré-calculés, ainsi la sécurité et la vie privée sont mieux supportées que dans les autres approches de ce type / This thesis focuses on issues related to authentication in low-cost radio frequency identification technology, more commonly referred to as RFID. This technology it is often referred to as the next technological revolution after the Internet. However, due to the very limited resources in terms of computation, memory and energy on RFID tags, conventional security algorithms cannot be implemented on low-cost RFID tags making security and privacy an important research subject today. First of all, we investigate the scalability in low-cost RFID systems by developing a ns-3 module to simulate the universal low-cost RFID standard EPC Class-1 Generation-2 in order to establish a strict framework for secure identification in low-cost RFID systems. We show that, the symmetrical key cryptography is excluded from being used in any scalable low-cost RFID standard. Then, we propose a scalable authentification protocol based on our adaptation of the famous public key cryptosystem NTRU. This protocol is specially designed for low-cost RFID systems, it can be efficiently implemented into low-cost tags. Finally, we consider the zero-knowledge identification i.e. when the no secret sharing between the tag and the reader is needed. Such identification approaches are very helpful in many RFID applications when the tag changes constantly the field of administration. We propose two lightweight zero-knowledge identification approaches based on GPS and randomized GPS schemes. The proposed approaches consist in storing in the back-end precomputed values in the form of coupons. So, the GPS-based variant can be private and the number of coupons can be much higher than in other approaches thus leading to higher resistance to denial of service attacks for cheaper tags