Gestion des risques dans les infrastructures VoIP

Risk management in VoIP infrastructures

• Auteur / Autrice : Oussema Dabbebi
• Direction : Olivier Festor
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Informatique
• Date : Soutenance le 03/06/2013
• Etablissement(s) : Université de Lorraine
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale IAEM Lorraine - Informatique, Automatique, Électronique - Électrotechnique, Mathématiques de Lorraine
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Laboratoire lorrain de recherche en informatique et ses applications
• Jury : Président / Présidente : Claude Godart
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Rémi Badonnel, Samuel Dubus
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Frédéric Cuppens, Hervé Debar

Mots clés

Mots clés contrôlés

Gestion du risque

Réseaux téléphoniques numériques

Téléphonie Internet

Mots clés libres

Téléphonie sur IP

Gestion des risques

Résumé

La téléphonie sur IP est devenue un nouveau paradigme pour établir et transmettre les communications téléphoniques directement sur les réseaux IP de manière flexible et à faible coût. Toutefois, les services VoIP sont confrontés à plusieurs problèmes de sécurité qui sont soit hérités de la couche IP soit spécifiques au service lui-même. Une grande variété de mécanismes de protection est disponible pour y faire face. Cependant, ces services nécessitent des performances et une disponibilité du réseau élevé, et les mécanismes de protection peuvent nuire à ces performances. La gestion des risques offre de nouvelles perspectives à l'égard de cette problématique. Nos contributions portent sur l'application et l'automatisation de la gestion de risques dans les infrastructures VoIP selon trois axes. Le premier axe porte sur l'automatisation du processus de gestion des risques dans un réseau VoIP d'entreprise. Dans ce cadre, nous avons développé un modèle pour évaluer les risques, un ensemble de contremesures progressives et des algorithmes de mitigation. Nous l'avons couplé à un système de détection d'anomalies basé sur les SVM et un mécanisme d'auto-configuration qui peut fournir un retour d'expérience sur l'efficacité des contremesures. Le deuxième axe concerne l'extension de notre stratégie dans les réseaux P2PSIP. Nous avons mis en place une solution adaptée à la nature distribuée des environnements pair-à-pair. Nous nous sommes aussi intéressés à l'architecture RELOAD et avons étudié comment traiter les attaques résiduelles à travers des mécanismes de confiance. Nous avons enfin étudié les services VoIP dans le cloud où nous proposons plusieurs stratégies pour le déploiement et l'application des contremesures

IP telephony has become a new paradigm that permits to establish and transmit voice communications with IP networks. Its deployment has been accelerated by the standardization of dedicated signaling protocols. However, VoIP services are faced to several security issues which are inherited from the IP layer or specific to the service. A large variety of protection mechanisms are available to deal with them. However, IP telephony is a real-time service which requires high network performance. The application of countermeasures may significantly affect such a critical service. Risk management provides new perspectives for this issue. This thesis deals with the application of risk management in VoIP infrastructures. The first axis consists in the automation of the risk management process in VoIP enterprise network. In this context, we have developed a mathematical model for assessing risk, a set of progressive countermeasures to counter attackers and mitigation algorithms that evaluate the risk level and takes the decision to activate a subset of countermeasures. To improve our strategy, we have coupled it with an anomaly detection system based on SVM and a self-configuration mechanism which provides feedback about countermeasure efficiency. The second axis deals with the extension of our adaptive risk strategy to P2PSIP infrastructures. We have implemented a specific risk model and a dedicated set of countermeasures with respect to its peer-to-peer nature. For that, we have identified attack sources and established different threat scenarios. We have analyzed the RELOAD framework and proposed trust mechanisms to address its residual attacks. Finally, the third axis focuses on VoIP services in the cloud where we have proposed a risk strategy and several strategies to deploy and apply countermeasures