Vérification des protocoles cryptographiques : comparaison des modèles symboliques avec une application des résultats : étude des protocoles récursifs

Verification of cryptographic protocols : comparison between symbolic models with an application of the results : case study of recursive protocols

• Auteur / Autrice : Heinrich Hördegen
• Direction : Michaël Rusinowitch, Véronique Cortier
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Informatique
• Date : Soutenance le 29/11/2007
• Etablissement(s) : Nancy 1
• Ecole(s) doctorale(s) : IAEM Lorraine
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : LORIA
• Jury : Président / Présidente : Gaétan Hains
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Michaël Rusinowitch, Véronique Cortier, Gaétan Hains, Ralf Treinen, Isabelle Chrisment, François Laroussinie
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Gaétan Hains, Ralf Treinen

Mots clés

Mots clés contrôlés

Chiffrement (informatique)

Systèmes informatiques -- Mesures de sûreté

Protocoles de réseaux d'ordinateurs

Mots clés libres

Protocoles récursifs

Modèles calculatoires

Résumé

Cette thèse traite de la vérification des protocoles cryptographiques. Son sujet est la modélisation symbolique de protocoles avec pour objectif la preuve de propriétés de sécurité. La thèse comprend deux parties: La première partie définit quatre modèles symboliques différant par les moyens syntaxiques que les concepteur peuvent utiliser pour représenter les primitives cryptographiques. On a observé que les vérificateurs utilisent des astuces de codage dans des modèles peu riches pour représenter les primitives manquantes. Nous montrons que ces codages sont corrects dans le sens où un protocole qui satisfait une propriété dans un modèle peu expressif la satisfait aussi dans un modèle plus riche. Nous terminons cette partie par la description d'un module que nous avons implémenté pour la plate-forme de vérification AVISPA. Ce module est basé sur des résultats permettant le transfert des propriétés d'un protocole, prouvées dans un modèle symbolique, vers un modèle calculatoire. Dans la deuxième partie de cette thèse, nous développons un modèle symbolique pour représenter des protocoles récursifs. Ces protocoles sont difficiles à analyser et peu de résultats de décidabilité existent. Nous montrons que notre modèle symbolique permet de retrouver une attaque connue contre une propriété d'un protocole de commerce électronique. Nous proposons ensuite une modification de ce protocole et montrons que le protocole modifié satisfait cette propriété.

This thesis deals with formal verification of cryptographic protocols. It is about symbolic modelling of protocols with the objective to prove security properties. The thesis is split in two parts: The first part defines four symbolic models which differ in the syntactic resources that protocol designers may use do model cryptographic primitives. We found that engineers employ coding dodges in order to model missing cryptographic primitives in simpler models. We showed that these codings are correct in that protocol properties that are proven in lean models also hold in more elaborated models. We finish this part with the description of a module implementation for the verification plate-form AVISPA. The module is based on results that allow to automatically translate protocol properties, proven in symbolic models, to computational models. In the second part of this thesis, we develop a symbolic model in order to represent ecursive protocols. This class of protocols is difficult to analyse and, so far, there are only few decidability results. We show that our symbolic model allows us to retrieve an previously known attack against a special security property of an e-commerce protocol. We then modify this protocol and show that the property holds for the modified protocol.