Thème Réseau et sécurité

Présentation

Le thème Réseau et Sécurité (RS) est dédié d’une part aux questions liées aux aspects protocolaires de transmission et d’acheminement des données dans les réseaux (principalement, les réseaux sans fil et IoT), et d’autre part à la sécurité de ces protocoles et services. Les travaux menés au sein de ce thème peuvent se résumer comme suit :
  • La conception de protocoles de communication et d'algorithmes distribués pour les réseaux de communication. Ces travaux couvrent à la fois les technologies de courte et longue portée. Parmi les problématiques explorées,  il y a l’allocation des ressources et la gestion d’interférences dans des réseaux LoRaWAN, Wi-Fi, cellulaires et satellitaires, ainsi que l’interopérabilité entre différentes technologies de réseaux, visant à créer des infrastructures de communication plus robustes et flexibles. L’optimisation dynamique des performances des réseaux devient de plus en plus cruciale avec la complexification et la densification des réseaux. Dans ce contexte, une partie de nos solutions repose sur des modèles d’Intelligence Artificielle (IA) qui permettent d’optimiser dynamiquement les performances des réseaux, en améliorant la gestion des ressources et en réduisant les interférences. D'autres travaux portent sur la coordination d'essaims de robots et l'étude de la puissance de calcul associée à différents modèles mathématiques de robots aux capacités limitées (modèle Look-Compute-Move, robots lumineux, etc.). Ces contributions s'adaptent aux besoins des applications allant de la surveillance environnementale aux cas d'usage industriels.

 

  • La sécurisation et l'amélioration de la résilience des réseaux et des protocoles de communication.  Les travaux de recherche se concentrent sur la conception et la validation de protocoles sécurisés ou garantissant des propriétés de résilience. Premièrement, l'usage de méthodes formelles nous permet de concevoir des protocoles sûrs et de prouver automatiquement leur sécurité. Plusieurs outils tels que ProVerif et Tamarin sont utilisés dans le cadre d’un modèle d’attaquant de type Dolev-Yao. Plusieurs cas d’utilisation sont couverts : le vote électronique, les protocoles de messagerie, la vente de  billets, la blockchain, le paiement bancaire, etc. Un autre domaine de recherche clé concerne l’évaluation de l’efficacité des systèmes de détection d’intrusion (IDS) basés sur l’apprentissage automatique (Machine Learning - ML) dans des environnements réseau réels. L’accent est mis sur l’évaluation des écarts entre les performances des IDS sur des ensembles de données d’entraînement et leur déploiement effectif. Enfin, la capacité d'un système à résister à des événements imprévus ou indésirables est également étudiée, tels que les propriétés d'autostabilisation et de tolérance aux pannes franches ou malicieuses.
  • La conception de primitives cryptographiques. Finalement, des travaux portent sur la conception de nouvelles primitives cryptographiques offrant plus de respect de la vie privée pour les utilisateurs. Des primitives de signature et des certificats anonymes sont étudiés afin d’augmenter la sécurité des communications. D’autres travaux ont permis d’obtenir un système de stockage distribué de données sur plusieurs clouds sans que l’utilisateur ne se souvienne des clés utilisées, ceci tout en respectant la confidentialité des données vis-à-vis des différents acteurs.

Enfin, en outre ces trois activités structurantes, le thème RS entretient également plusieurs travaux connexes et en collaboration avec d'autres équipes et structures de recherche. Dans le cadre d'une collaboration avec l'Institut Pascal, nous travaillons sur l'implémentation de réseaux de neurones profonds sur des architectures FPGA. Ces travaux impliquent une forte dimension d'optimisation à la fois en termes de performances, mais également en termes d'espace pris sur le FPGA. Un second axe de recherche se focalise sur la sécurité des architectures LLM complexes (impliquant des pipelines RAG, des agents et du fine-tuning) dans le cadre d'une collaboration inter-thèmes avec le thème DSI de l'axe SIC. Cette collaboration est structurée autour de la Chaire Mécénale Utilisation Fiable et de Confiance des LLMs. Enfin, un troisième axe s'intéresse aux preuves à divulgation nulle de connaissance (zero-knowledge proofs) basées sur des objets physiques (jeux de cartes, balances de Roberval). Ces activités en collaboration avec l'Université Electro-Technique de Tokyo au Japon permettent d'agir en complément des primitives cryptographiques dans des environnements où l'informatique n'est pas considérée, tels que les élections avec urne et bulletins.

Nous organisons un séminaire mensuel : https://sancy.iut.uca.fr/~durand/seminaire/

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