Sécurité d'une application de communication multimédia sous protocole IP dans un contexte médical

L'application MédiclP est un logiciel de télémédecine permettant à des spécialistes de la santé d'entrer en communication lors de situations d'urgence. Ce prototype, développé depuis 2005, permet des communications audio ainsi que le transfert d'électrocardiogrammes en temps réel. Le scénario typique visé par ce projet était de permettre à une équipe ambulancière qui récupère un blessé sur la route, ou quelqu'un victime d'un malaise cardiaque, d'entrer en contact avec les hôpitaux les plus près afin de déterminer lequel est le plus apte à recevoir adéquatement ce patient. Cette approche permettrait d'améliorer la préparation, la qualité et la rapidité des opérations médicales à l'hôpital lorsque le patient se présente. Le présent projet, SécureMédic, se veut un moyen d'aborder le problème de la sécurité entourant ce prototype, étant donné son utilisation dans un contexte médical. Une analyse de MédicIP a permis d'identifier quatre failles de sécurité critiques reliées aux authentifications usagers, aux établissements des conférences, aux transferts des données audio ainsi qu'aux transferts des électrocardiogrammes. La contribution majeure de ce projet a été la création d'une infrastructure dédiée au processus d'authentification des usagers. Le système développé permet deux types d'authentification, fournissant ainsi un excellent niveau de robustesse. De plus, le serveur principal développé dans cette infrastructure intègre des mesures de protection permettant de minimiser les impacts de certains types d'attaque. Le projet SécureMédic a permis de démontrer la faisabilité de la sécurisation d'une application de télémédecine en utilisant les techniques de protection et les standards actuels de l'industrie. Les résultats de tests comparatifs ont cependant permis de constater que des impacts reliés à la performance ont été engendrés par l'ajout des mesures de sécurité, dus principalement aux ressources requises pour le chiffrement et le déchiffrement des données dans un environnement multimédia temps réel. Bien qu'il soit encore trop tôt pour envisager le déploiement du système actuel dans le milieu de la santé, les projets MédicIP et SécureMédic sont un pas dans la bonne direction. Le prototype actuel répond aux exigences techniques voulues, répond à un besoin bien réel et est parmi les premières solutions concrètes à démontrer la faisabilité d'un tel système. D'ici quelques années, l'apparition de solutions similaires est assurée

Un nouveau modèle de correspondance pour un service de messagerie électronique avancée

The ease of use and efficiency of the email service contributed to its widespread adoption. It became an essential service and authorizing multiples and various uses (private, professional, administrative, governmental, military ...). However, all existing systems are technically reduced to the implementation of global policies, compiling in a static way a limited set of features. These approaches prevent differentiated adaptations of the system to the uses. The rigid and monolithic nature of these policies can moreover lead to unnecessary execution of expensive treatments or to the inability to simultaneously satisfy conflicting requirements. We address this problem of the evolution of e-mail in the general context of interpersonal communication of a sender to a receiver. We identify the sender's intention of communication, as a key parameter of any interpersonal communication, insofar as it allows to finely discriminate the successful communications, between all the ones that are understood. A second parameter which is orthogonal to the first, defined as the context of the sender, is important because it allows to determine the successful aspect of an interpersonal communication. The declination of these two parameters in the electronic mail led us to define the concept of electronic correspondence. This one is a generalization of the email the implementation of which provides a sufficient condition of qualification successful exchanges via this medium. A correspondence allows taking into account for each message, the intention of communication and context of its sender. Its implementation requires in certain points of the network, the enforcement of specific policies depending of an administrative domain and which take as argument the intention of communication and the current context of the sender. A second benefit provided by this concept concerns the level of customization of messaging reaching a maximum granularity, because it can be applied in a differentiated way, to each message instance. These works led to the description of a representative architecture and the definition of three extensions to existing standards (SUBMISSION, IMF and S/MIME). Our approach has been illustrated through two main use cases, compliant with recommended specifications for administration (RGS - Référentiel Général de Sécurité) and military (MMHS - Military Message Handling System) domains.Le service de courrier électronique en raison de sa simplicité d'utilisation combinée à son efficacité, a constitué l'un des principaux vecteurs de popularisation d'Internet. Il est devenu un service incontournable dont la richesse s'exprime au travers des usages variés et multiples qu'il autorise (privé, professionnel, administratif, officiel, militaire...). Cependant, toutes les réalisations existantes se réduisent techniquement à la mise en oeuvre de politiques globales, compilant de façon statique un ensemble limité de fonctionnalités. Ces approches ne permettent pas au système de s'adapter de façon différenciée aux usages. De plus, le caractère rigide et monolithique de ces politiques peut parfois conduire à l'exécution inutile de traitements coûteux ou à l'impossibilité de satisfaire simultanément des exigences contradictoires. Nous abordons cette problématique de l'évolution de la messagerie électronique dans le cadre général de la communication interpersonnelle d'un locuteur vers un interlocuteur. Nous identifions l'intention de communication du locuteur, comme un paramètre clé de toute communication interpersonnelle, dans la mesure où il permet de discriminer finement les communications réussies, parmi toutes celles qui sont comprises. Un second paramètre orthogonal au premier, défini comme le contexte du locuteur, s'avère déterminant lorsqu'il s'agit d'aborder la réalisation concrète des communications interpersonnelles réussies. La déclinaison de ces deux paramètres dans le cadre de la messagerie électronique nous conduit à concevoir la notion de correspondance. Cette dernière constitue une généralisation du courrier électronique dont la mise en oeuvre offre une condition suffisante de qualification des échanges réussis, via ce média. Une correspondance permet de prendre en compte pour chaque message, l'intention de communication et le contexte de son émetteur. Sa mise en oeuvre impose l'application en certains points du réseau, de politiques spécifiques au domaine administratif de référence, qui prennent en argument l'intention de communication et le contexte courant de l'émetteur. Un second bénéfice apporté par ce concept concerne le niveau de personnalisation du service de messagerie qui atteint une granularité de finesse maximale, du fait qu'il peut s'appliquer de façon différenciée, à chaque occurrence de message. Ces travaux ont abouti à la description d'une architecture représentative accompagnée de la définition de trois extensions de standards existants (SUBMISSION, IMF et S/MIME). Notre approche a été illustrée à travers deux cas d'usages importants, conformes à des spécifications recommandées pour les domaines administratif (RGS- référentiel général de sécurité) et militaire (MMHS - Military Message Handling System)

Intégrité, authentification et confidentialité en cryptographie à clé publique

This thesis presents new results in three fundamental areas of public-key cryptography: integrity, authentication and confidentiality. In each case we design new primitives or improve the features of existing ones. The first chapter, dealing with integrity, introduces a non-interactive proof for proper RSA public key generation and a contract co-signature protocol in which a breach in fairness provides the victim with transferable evidence against the cheater. The second chapter, focusing on authentication, shows how to use time measurements to shorten zeroknowledge commitments and how to exploit bias in zero-knowledge challenges to gain efficiency. This chapter also generalizes Fiat-Shamir into a one-to-many protocol and describes a very sophisticated smart card fraud illustrating what can happen when authentication protocols are wrongly designed. The third chapter is devoted to confidentiality. We propose public-key cryptosystems where traditional hardness assumptions are replaced by refinements of the CAPTCHA concept and explore the adaptation of honey encryption to natural language messages. Our final contributions focus on identity-based encryption (IBE) showing how to add broadcast features to hierarchical IBE and how to use IBE to reduce vulnerability exposure time of during software patch broadcast.Cette thèse présente des résultats appartenant aux trois thèmes fondamentaux de la cryptographie à clé publique : l’intégrité, l’authentification et la confidentialité. Au sein de chaque thème nous concevons des nouvelles primitives et améliorons des primitives existantes. Le premier chapitre, dédié à l’intégrité, introduit une preuve non-interactive de génération appropriée de clés publiques RSA et un protocole de co-signature dans lequel tout irrespect de l’équité laisse automatiquement la partie lésée en possession d’une preuve de culpabilité incriminant la partie tricheuse. Le second chapitre, ayant pour sujet l’authentification, montre comme une mesure de temps permet de raccourcir les engagements dans des preuves à divulgation nulle et comment des biais, introduits à dessin dans le défi, permettent d’accroitre l’efficacité de protocoles. Ce chapitre généralise également le protocole de Fiat-Shamir à plusieurs prouveurs et décrit une fraude très sophistiquée de cartes-à-puce illustrant les dangers de protocoles d’authentification mal-conçus. Au troisième chapitre nous nous intéressons à la confidentialité. Nous y proposons un cryptosystème à clé publique où les hypothèses de complexité traditionnelles sont remplacées par un raffinement du concept de CAPTCHA et nous explorons l’application du chiffrement-pot-de-miel au langage naturel. Nos dernières contributions concernent le chiffrement basé sur l’identité (IBE). Nous montrerons comment ajouter des fonctions d’émission à l’IBE hiérarchique et comment l’IBE permet de réduire la fenêtre temporelle de risque lors de la diffusion de mises à jour logicielles