Recognized Cyber Picture et Confiance interpersonnelle : optimiser les activités collaboratives cyber militaires

Recognized Cyber ​​Picture and Interpersonal trust : Optimizing Cyber-Military Collaborative Activities

• Auteur / Autrice : Florent Bollon
• Direction : Jean-Marc Salotti
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Automatique, Productique, Signal et Image, Ingénierie cognitique
• Date : Soutenance le 09/10/2020
• Etablissement(s) : Bordeaux
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale des sciences physiques et de l’ingénieur (Talence, Gironde)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Laboratoire de l'intégration du matériau au système (Talence, Gironde)
• Jury : Président / Présidente : Cécile Godé
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Jean-Marc Salotti, Cécile Godé, Laurent Karsenty, Mickaël Causse, Bernard Claverie, Nicolas Maille, Anne Lise Marchand, Laurent Chaudron
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Laurent Karsenty, Mickaël Causse

Mots clés

Mots clés contrôlés

Confiance en soi

Plan d'expérience

Prise de décision

Commandement et conduite des opérations, Systèmes de

Mots clés libres

Confiance

Centre de commandement et de conduite

Étude expérimentale

Prise de décision

Trust

Command and control

Experimental study

Decision making

Résumé

Depuis le début des années 2000, les réseaux civils et militaires sont confrontés à une augmentation constante du nombre de cyber attaques. Afin d’accélérer le processus décisionnel et de coordonner au mieux les actions en cas d’attaque provenant du cyberespace il devient nécessaire, pour l’armée de l’air française (AA), de mettre en place un système ou un outil permettant d’avoir une représentation partagée de l’état cyber de ses infrastructures. Ce système (ou outil), nommé recognized cyber picture (RCP), n’est actuellement pas totalement défini mais sera probablement placé dans les centres de commandement et de conduite (C2) de l’AA. Le rôle de cette RCP sera de repérer et mettre en évidence d’éventuels problèmes concernant les informations reçues par les C2 (informations modifiées, ajoutées, perdues…). Les opérateurs de C2 dotés de RCP peuvent donc se retrouver confrontés à une dissonance en terme de traitement et de transmission de l’information. Afin de faciliter la prise de décisions, ces opérateurs devront probablement mettre en place des mécanismes permettant de « compenser » cette dissonance. Parmi ces mécanismes, le niveau de confiance est déjà étudié dans la littérature comme facilitant les prises de décisions dans les environnements à forte incertitude. Cette thèse propose donc d’étudier le rôle de la confiance sur les comportements des opérateurs présents dans les C2 intégrant cette dimension cyber. Afin de répondre à cette problématique, un protocole expérimental, permettant d’induire différents niveaux de confiance et d’étudier l’influence de ces différents niveaux de confiance sur le comportement des individus, a été développé puis testé. Sur la base de ce protocole expérimental, 4 expérimentations, avec comme participants de potentiels opérateurs de la RCP, ont été réalisées en laboratoire. La première expérimentation (menée auprès de 200 personnes de l’AA dont 160 opérationnels et 40 élèves) portait sur le rôle des caractéristiques psychosociales des individus et sur leur comportement lorsqu’ils travaillent avec des collaborateurs inconnus plus ou moins dignes de confiances. La deuxième expérimentation (menée auprès de 40 élèves de l’école de l’air) portait sur l’identification de différences de comportement dans le cas d'une activité reposant sur la confiance entre deux opérateurs humains ou entre un opérateur humain et un système automatisé (ici une intelligence artificielle émulée). La troisième expérimentation (menée auprès de 35 élèves ingénieurs) portait sur l’influence du niveau de confiance en soi d’un individu sur son comportement envers des coéquipiers plus ou moins dignes de confiance. Ces 3 premières expérimentations montrent, notamment, des modifications comportementales peu étudiées dans la littérature, engendrées par le niveau de confiance présent dans la relation. Ces comportements portent sur la supervision, la qualité des supervisions, la gestion du temps mais également l’acceptation des informations transmises par le coéquipier. Enfin, la dernière expérimentation (menée auprès de 40 élèves ingénieurs) portait sur l’influence du niveau de confiance présent dans une relation ainsi que de l’incertitude provenant des données sur la prise de décision d’un opérateur. Cette expérimentation montre que la cohérence des informations disponibles ainsi que le niveau de confiance jouent un rôle dans la prise de décision des opérateurs. Les résultats des différentes expérimentations ont été confrontés aux modèles issus de la littérature et ont permis d’apporter des éléments permettant d’affiner et adapter ces modèles au cas des C2 ayant une composante cyber. La thèse présente donc à la fois une contribution fondamentale sur la compréhension des ressorts de la confiance et un apport plus applicatif pouvant orienter des éléments de mise en œuvre de la RCP au sein des C2.

Since the early 2000s, civilian and military networks are faced with an increasing number of cyber-attacks. In order to facilitate decision making and to better coordinate actions in case of attacks coming from the cyberspace, it has become necessary for the French Air Force (armée de l’air, AA) to put in place a system or tool that would allow a shared representation of the cyber state of its infrastructures. Although this system (or tool), named Recognized Cyber Picture (RCP), is not yet entirely defined, it will probably be deployed in the command and control centres (C2) of the AA. The role of the RCP will be to identify and highlight potential problems in the information received by the C2 (modified, added or lost information). Therefore, operators of C2 equipped with RCP may be confronted with a dissonance in terms of information processing and transmission. To facilitate decision making, C2 operators would need to put in place mechanisms to “compensate” for this dissonance. Among these mechanisms, interpersonal trust has been identified in the literature as a decision making facilitator in highly uncertain environments. This thesis proposes to study the role of trust on the behaviors of operators present in C2 integrating this cyber dimension. In order to answer this (research) question, we developed and then tested an experimental protocol that allows to induce several levels of trust and to investigate their impact on behaviours. Based on this protocol, 4 experiments were carried out in the laboratory with potential operators of the RCP. The first experiment (conducted on 200 participants from the AA, including 160 operational and 40 students from the AA Academy) focused on the role of psychosocial characteristics of individuals, and their behaviours when working with unknown and more or less trustworthy collaborators. The second experiment (conducted with 40 participants from the AA Academy), investigated the differences in behaviour when activity relies on trust between two human operators or between a human operator and an automated system (an emulated artificial intelligence). The third experiment (conducted with 35 engineering students) explored the influence of self-confidence of an individual on his behaviour towards more or less trustworthy co-workers. These first three experiments highlight, in particular, behavioural changes induced by the level of trust within the relationship, which have been little studied to date. This includes supervision, quality of supervision, time management, but also the acceptance of the information transmitted by the co-worker. The last experiment (conducted with 40 engineering students) explored the influence of both the level of confidence in a relationship and the uncertainty in the data on operator decision making. This experiment shows that the level of coherence of available information and trust levels play an important role in the operator’s decisional processes. The results of these experiments have been confronted to models from the literature, and have allowed to bring into light new elements to adjust and adapt these models to the case of a C2 with a cyber component. This thesis makes a theoretical contribution to the understanding of trust mechanisms, and a practical contribution to support the implementation of the RCP in Command and Control centers.