Approche robuste pour l’évaluation de la confiance des ressources sur le Web

A robust approach for Web resources trust assessment

• Auteur / Autrice : Zohra Saoud
• Direction : Djamal Benslimane, Noura Faci
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Informatique
• Date : Soutenance le 14/12/2016
• Etablissement(s) : Lyon
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale InfoMaths (Lyon ; 2009-....)
• Partenaire(s) de recherche : établissement opérateur d'inscription : Université Claude Bernard (Lyon ; 1971-....)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : LIRIS - Laboratoire d'Informatique en Image et Systèmes d'information (Rhône ; 2003-....) - Service Oriented Computing
• Jury : Président / Présidente : Abdelkader Hameurlain
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Daniela Grigori, Ladjel Bellatreche
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Marinette Savonnet, Ahmed Lbath

Mots clés

Mots clés contrôlés

Commande robuste

Systèmes de recommandation (informatique)

Web

Services Web

Mots clés libres

Ressource sur le Web

Confiance

Crédibilité

Clustering flou

Attaque Sybil

Web resource

Trust

Credibility

Fuzzy clustering

Sybil attack

Résumé

Cette thèse en Informatique s'inscrit dans le cadre de gestion de la confiance et plus précisément des systèmes de recommandation. Ces systèmes sont généralement basés sur les retours d'expériences des utilisateurs (i.e., qualitatifs/quantitatifs) lors de l'utilisation des ressources sur le Web (ex. films, vidéos et service Web). Les systèmes de recommandation doivent faire face à trois types d'incertitude liés aux évaluations des utilisateurs, à leur identité et à la variation des performances des ressources au fil du temps. Nous proposons une approche robuste pour évaluer la confiance en tenant compte de ces incertitudes. Le premier type d'incertitude réfère aux évaluations. Cette incertitude provient de la vulnérabilité du système en présence d'utilisateurs malveillants fournissant des évaluations biaisées. Pour pallier cette incertitude, nous proposons un modèle flou de la crédibilité des évaluateurs. Ce modèle, basé sur la technique de clustering flou, permet de distinguer les utilisateurs malveillants des utilisateurs stricts habituellement exclus dans les approches existantes. Le deuxième type d'incertitude réfère à l'identité de l'utilisateur. En effet, un utilisateur malveillant a la possibilité de créer des identités virtuelles pour fournir plusieurs fausses évaluations. Pour contrecarrer ce type d'attaque dit Sybil, nous proposons un modèle de filtrage des évaluations, basé sur la crédibilité des utilisateurs et le graphe de confiance auquel ils appartiennent. Nous proposons deux mécanismes, l'un pour distribuer des capacités aux utilisateurs et l'autre pour sélectionner les utilisateurs à retenir lors de l'évaluation de la confiance. Le premier mécanisme permet de réduire le risque de faire intervenir des utilisateurs multi-identités. Le second mécanisme choisit des chemins dans le graphe de confiance contenant des utilisateurs avec des capacités maximales. Ces deux mécanismes utilisent la crédibilité des utilisateurs comme heuristique. Afin de lever l'incertitude sur l'aptitude d'une ressource à satisfaire les demandes des utilisateurs, nous proposons deux approches d'évaluation de la confiance d'une ressource sur leWeb, une déterministe et une probabiliste. La première consolide les différentes évaluations collectées en prenant en compte la crédibilité des évaluateurs. La deuxième s'appuie sur la théorie des bases de données probabilistes et la sémantique des mondes possibles. Les bases de données probabilistes offrent alors une meilleure représentation de l'incertitude sous-jacente à la crédibilité des utilisateurs et permettent aussi à travers des requêtes un calcul incertain de la confiance d'une ressource. Finalement, nous développons le système WRTrust (Web Resource Trust) implémentant notre approche d'évaluation de la confiance. Nous avons réalisé plusieurs expérimentations afin d'évaluer la performance et la robustesse de notre système. Les expérimentations ont montré une amélioration de la qualité de la confiance et de la robustesse du système aux attaques des utilisateurs malveillants

This thesis in Computer Science is part of the trust management field and more specifically recommendation systems. These systems are usually based on users’ experiences (i.e., qualitative / quantitative) interacting with Web resources (eg. Movies, videos and Web services). Recommender systems are undermined by three types of uncertainty that raise due to users’ ratings and identities that can be questioned and also due to variations in Web resources performance at run-time. We propose a robust approach for trust assessment under these uncertainties. The first type of uncertainty refers to users’ ratings. This uncertainty stems from the vulnerability of the system in the presence of malicious users providing false ratings. To tackle this uncertainty, we propose a fuzzy model for users’ credibility. This model uses a fuzzy clustering technique to distinguish between malicious users and strict users usually excluded in existing approaches. The second type of uncertainty refers to user’s identity. Indeed, a malicious user purposely creates virtual identities to provide false ratings. To tackle this type of attack known as Sybil, we propose a ratings filtering model based on the users’ credibility and the trust graph to which they belong. We propose two mechanisms, one for assigning capacities to users and the second one is for selecting users whose ratings will be retained when evaluating trust. The first mechanism reduces the attack capacity of Sybil users. The second mechanism chose paths in the trust graph including trusted users with maximum capacities. Both mechanisms use users’ credibility as heuristic. To deal with the uncertainty over the capacity of a Web resource in satisfying users’ requests, we propose two approaches for Web resources trust assessment, one deterministic and one probabilistic. The first consolidates users’ ratings taking into account users credibility values. The second relies on probability theory coupled with possible worlds semantics. Probabilistic databases offer a better representation of the uncertainty underlying users’ credibility and also permit an uncertain assessment of resources trust. Finally, we develop the system WRTrust (Web Resource Trust) implementing our trust assessment approach. We carried out several experiments to evaluate the performance and robustness of our system. The results show that trust quality has been significantly improved, as well as the system’s robustness in presence of false ratings attacks and Sybil attacks