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Depuis de nombreuses années, des recherches en sécurité sur les vulnérabilités, les attaques et les contremesures correspondantes sont menées sur les équipements informatiques en vue de leur sécurisation. Les toutes premières études ont ciblé les vulnérabilités des ordinateurs personnels traditionnels et de leurs systèmes d’exploitation. Les récentes actualités géopolitiques ont fait apparaître au grand public que la cybersécurité a pris de l'altitude en intégrant une composante spatiale : la sécurité des réseaux de satellites devient un réel enjeu, leur compromission ayant des répercussions importantes sur notre vie quotidienne mais aussi sur notre défense nationale.
Pour garantir l'ubiquité des communications, les constellations de satellites sont en passe de devenir incontournables, elles offriront une connectivité permanente et sur toute la planète aux applications critiques telles que l'aéronautique et la défense. Lorsqu'elles sont dotées de liaisons entre les satellites, elles sont indépendantes des stations sol et peuvent être augmentées par des systèmes de relais mobiles tels que des ballons ou des drones afin d'accroître localement leur capacité, on parle alors de réseaux 3D. En devenant la colonne vertébrale des communications mobiles, ils s'exposent aussi à devenir la cible d'attaques et ce, dans un contexte de conflictualité croissante et de menaces hybrides.
Ces nouveaux types de réseaux offrent des surfaces et des scénarios d'attaques inconnus. C'est actuellement un domaine de recherche peu couvert par les travaux académiques même s'il peut s'inspirer de domaines connexes comme celui des réseaux maillés sans fil ou de la cybersécurité dans l'Internet. En effet, on y retrouve des caractéristiques communes : communications sans fil, routage multi-sauts, mobilité, ressources limitées... Mais ils ont aussi des caractéristiques propres comme la difficulté d'accès et de monitoring, la sporadicité des visibilités, des topologies périodiques, une latence potentiellement grande, justifiant une étude approfondie.
Ce sujet est à la frontière des deux équipes du département RISC du LAAS-CNRS, TRUST et SARA, et nécessite la complémentarité des approches protocolaires et de la cybersécurité embarquée. Il ouvre un nouveau champ de recherche dans le département.
Ce sujet de thèse à vocation à adresser plusieurs volets de la problématique de la cybersécurité dans les constellations de satellites et des réseaux 3D qui sont :
- L'identification des attaques possibles de ces réseaux et les risques encourus : Un déni de service local par éblouissement d'un satellite en est un exemple, mais des attaques plus massives par congestion du réseau, perturbation du routage, par la manipulation du trafic légitime ou la compromission de systèmes (satellites, drones) serait bien plus handicapant.
- L'identification des contres mesures : outre les moyens pour éviter l'attaque, la redondance des systèmes, par le déploiement de drones relais, ou de l'information, par un routage résilient avec chemins multiples serait une possibilité.
- Les capacités des satellites et des drônes en termes de performances de calcul, de mémoires, d'énergie, de disponibilités seront à prendre en compte pour élaborer de nouveaux mécanismes et protocoles de sécurité embarqués.
- La détermination des moyens matériels à la mise en œuvre d'une attaque et à sa parade : il sera aussi pertinent de quantifier le nombre de stations sol ou de satellites espions/corrompus nécessaires à la mise en œuvre d'une attaque en fonction de la topologie et du mécanisme de routage dans la constellation que de quantifier les moyens nécessaires, comme des systèmes redondants, pour s'en prémunir.
- La pertinence du positionnement des travaux par rapport au protocole 5G émergeant dans le domaine spatial ou de protocoles propriétaires sera évalué durant la thèse.
Contexte de travail
Le Laboratoire d'analyse et d'architecture des systèmes est une unité propre du CNRS rattachée aux instituts CNRS Sciences informatiques et CNRS Ingénierie.
Situé à Toulouse, il est associé à six membres fondateurs de l'Université de Toulouse
4 domaines scientifiques majeurs sont plus particulièrement étudiés : l'automatique, l'informatique, la robotique et les micro/nanosciences.
En plaçant la notion de "systèmes" au centre de ses intérêts, les travaux menés au LAAS-CNRS concernent finalement les systèmes répartis à large échelle, les systèmes autonomes à infrastructures critiques, les systèmes mobiles, les systèmes embarqués, les systèmes intégrés, les micro et nano-systèmes, les systèmes biologiques...
Il visent des champs d'applications variés tels que : l'aéronautique, l'espace, l’énergie, les transports et les mobilités, les télécommunications, la santé, l'agro-alimentaire, l'environnement, la productique et l'industrie du futur, la défense...
Le poste se situe dans un secteur relevant de la protection du potentiel scientifique et technique (PPST), et nécessite donc, conformément à la réglementation, que votre arrivée soit autorisée par l'autorité compétente du MESR.