La Sécurité des Systèmes d'Information est l'un des défis les plus urgents des différents organismes de la société actuelle. Le problème de sécurité a émergé du progrès technologique rapide qui pousse à l'utilisation des \emph{Systèmes d'Information}. L'un de ces progrès est l'utilisation de code mobile. En effet, pour protéger ses informations critiques d'une éventuelle menace d'un code mobile, un organisme doit chercher des solutions de plus en plus élaborées. Une des approches émergeantes pour aborder ce problème est la compilation certifiée. Il s'agit d'une approche statique, basée sur le langage et génère en plus du code objet, un certificat constitué des informations relatives aux aspects de sécurité d'un programme. En plus des avantages de l'analyse statique, cette approche fait coopérer le producteur du code et son consommateur. De plus, ce dernier n'a plus à faire confiance au producteur. Dans cette thèse nous avons appliqué cette approche au langage Java afin de vérifier statiquement la sécurité. En effet, Java couvre une gamme de périphériques, d'ordinateurs et de réseaux grâce à son évolutivité, son efficacité, sa portabilité et sa sécurité. Toutefois, les propriétés de sécurité de haut niveau sont vérifiées dynamiquement dans Java par le vérificateur du \emph{bytecode} et le gestionnaire de sécurité. Nous proposons alors de concevoir et d'implanter un compilateur certificateur pour Java (JACC) afin d'accroître la flexibilité, l'efficacité et la robustesse de l'architecture de sécurité de Java. Le certificat que génère JACC est vérifié statiquement par le vérificateur de l'architecture JACC. Il est constitué d'annotations qui essaient de reporter et abstraire au mieux le comportement du programme. Les principaux résultats qui nous ont permis d'atteindre ces objectifs sont: \begin{enumerate} \item la définition de la syntaxe et sémantique des annotations du certificat; \item la conception et l'implantation de JACC en partant de Jikes, un compilateur pour le langage Java développé par IBM. Nous avons également pu mener une étude expérimentale pour mesurer la performance de JACC ainsi que la taille des fichiers \emph{.class} générés et nous les avons comparés à Jikes; \item l'élaboration d'un cadre formel pour spécifier le module d'inférence. Cette spécifi\-cation décrit la sémantique opérationnelle de chaque étape d'inférence et ce pour l'ensemble des \emph{opcodes} ainsi qu'un système de types pour les annotations du certificat. \end{enumerate} / Information Systems Security is one of the most pressing challenges facing all kind of organizations today. The security problem has raised from rapid technological advances that are stimulating a greater use of \emph{Information Systems} in world-wide organizations. One of these advances is the use of mobile code. Keeping critical information safe from malicious mobile code is challenging. One way to address the security issue for mobile code is using certifying compilation. The certifying compilation is a language-based, static technique used to collect information (certificate) regarding the safety and security of a software. In addition to the advantages of the static analysis, this approach alleviates the burden on the consumer. The other advantage of this approach is to restrict the trust of the consumer to the verifier only. In this thesis we have applied this approach to Java to check safety and security statically. As we know, Java is present in a wide range of devices, computers, and networks due to it's versatility, efficiency, platform portability and security . Nevertheless, high-level security properties are verified by bytecode verifier and security manager at run time. The main objectives of this thesis are the design and the implementation of a Java certifying compiler (JACC) that helps to increase the flexibility, efficiency and robustness of the Java security architecture. Indeed, JACC certificate is verified statically by the JACC verifier to ensure high-level security properties. The certificate is made up of annotations that try to capture the behavior of a software and represent it in an abstract form. This behavior could be critical and aims to threaten the software user. The main research contributions that led to reach these objectives are: \begin{enumerate} \item the definition of the certificate syntax and semantic; \item the design and the implementation of JACC based on Jikes. We have also measured the generated \emph{.class} files sizes and JACC performance and compared them to Jikes; \item the elaboration of a formal framework in which we formally specify the certificate inference. This specification describes the operational semantic of each inference step as long as a type system for the certificate annotations. \end{enumerate}

Avec l'extension des cellulaires, des réseaux sans fil et des périphériques mobiles, Java est devenu incontestablement l'environnement d'exécution le plus populaire. Cela est dû à ses aspects de sécurité, portabilité, mobilité et réseaux. Dans ce contexte, la plateforme de choix est Java ME-CLDC. Aussi, vu le nombre grandissant d'applications Java destinées aux périphériques mobiles, la sécurité est devenue un enjeu crucial à considérer d'une manière primordiale. Sécuriser ce type d'applications devient plus qu'impératif, notamment lorsque celles-ci manipulent des données confidentielles telles que les informations relatives aux transactions électroniques. Plus encore, les périph ériques supportant Java se retrouvent souvent interconnectées, ce qui signifie que les applications peuvent ainsi créer des connexions réseaux et faire circuler des données critiques sur les canaux de communications. Cependant, les efforts considérables déployés afin de sécuriser Java ME-CLDC se heurtent à des contraintes de limitations strictes de l'espace mémoire disponible, au sein des périphériques en question. Dans cette optique, cette thèse étudie le problème du maintien de la sécurité sous contraintes mémoire, et cela en analysant la sécurité de la plateforme Java ME-CLDC. Plus précisément, les objectifs majeurs de notre sujet de recherche sont (1) l'évaluation et l'amélioration de la sécurité de Java ME-CLDC et (2) la modélisation du monitoring d'exécution (EM) en y introduisant des contraintes mémoire. à vrai dire, EM constitue une classe importante et omniprésente parmi tous les mécanismes de sécurité utilisés dans les plateformes Java. Les principaux résultats auxquels a abouti notre investigation sont les suivants : - Une analyse de la sécurité de Java ME-CLDC. Les deux contributions principales qu'a engendré cette analyse sont l'analyse de vulnérabilité et l'analyse des risques de cette plateforme. L'analyse de vulnérabilité a révélé la présence de certaines faiblesses dans la plateforme, elle a montré également la manière permettant d'améliorer son modèle de sécurité. Quant à l'analyse des risques, elle a fourni une estimation de la gravité des risques associés aux vulnérabilités décelées. - Une modélisation du monitoring d'exécution sous contraintes mémoire. Cette modélisation couvre aussi bien les moniteurs conventionnels que des moniteurs plus puissants. Les contributions principales qui découlent de notre modélisation sont les suivantes: Premièrement, nous avons défini une nouvelle classe d'automates, dite Bounded History Automata (BHA) ou automates à historique borné, classe d'automate qui permet de spécifier les mécanismes EM opérant sous contraintes mémoire. Deuxièmement, nous avons identifié une nouvelle taxonomie orientée mémoire des propriétés assurées par EM. Troisièmement, nous avons étudié les propriétés localement testables qui peuvent être assurées par des EMs opérant sous contraintes mémoire. Cela est fait en deux étapes: on commence par identi- fier les propriétés assurées par EMs qui sont de nature locale, ensuite on vérifie si ces dernières peuvent être spécifiées par des BHAs. / With the proliferation of mobile, wireless and internet-enabled devices (e.g., PDAs, cell phones, pagers, etc.), Java is emerging as a standard execution environment due to its security, portability, mobility and network support features. The platform of choice in this setting is Java ME-CLDC. With the large number of applications available for Javaenabled network-connected devices, security is of paramount importance. Applications can handle user-sensitive data such as phonebook data or bank account information. Moreover, Java-enabled devices support networking, which means that applications can also create network connections and send or receive data. However, the considerable efforts of securing Java ME-CLDC are constrained by strict memory limitations of the target devices. This thesis aims at investigating memory-constrained security by analyzing the security of Java ME-CLDC and characterizing enforceable security policies. More precisely, the main objectives of our research are (1) evaluating and improving the security of Java ME-CLDC and (2) characterizing memory-constrained execution monitoring; an important class of security mechanisms. The main results of our research are the following: - A security analysis of Java ME-CLDC. The two main contributions of this analysis are a vulnerability analysis and a risk analysis of the platform. The vulnerability analysis revealed the presence of vulnerabilities in the platform and showed how to improve the underlying security model. The risk analysis provided a seriousness estimation of the risks associated with the uncovered vulnerabilities. - A characterization of memory-constrained execution monitoring. This characterization covers conventional monitors as well as more powerful monitors. The contribution of this characterization is mainly threefold. First, we deffined a new automata class, called Bounded History Automata (BHA), to specify memoryconstrained EM enforcement. Second, we identiffied a new memory-directed taxonomy of EM-enforceable properties. Third, we investigated the enforcement of local properties using memory-constrained EM. This was performed by identifying BHA-enforceable local properties and explaining how to check whether an EM-enforceable policy is local or not.