Évaluation des risques de cybersecurité pour des systèmes de drone

Cybersecurity risk assessment for Unmanned Aircraft Systems

• Auteur / Autrice : Trung Duc Tran
• Direction : Jean-Marc Thiriet, Nicolas Marchand
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Automatique et productique
• Date : Soutenance le 02/02/2021
• Etablissement(s) : Université Grenoble Alpes
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale électronique, électrotechnique, automatique, traitement du signal (Grenoble ; 199.-....)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Grenoble Images parole signal automatique (2007-....)
• Jury : Président / Présidente : Marie-Laure Potet
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Didier Theilliol, Guillaume Hiet
• Jury : Rapporteur / Rapporteuse : Mireille Bayart-Merchez, Frédéric Kratz

Mots clés

Mots clés contrôlés

Évaluation du risque

Drones

Détection de défaut (ingénierie)

Systèmes informatiques -- Mesures de sûreté

Mots clés libres

Cybersécurité

Évaluation des risques

Système de drone

Sora

Catégorie spécifique

Cybersecurity

Risk assessment

Unmanned Aircraft System

Sora

Specific category

Résumé

Aujourd’hui, la croissance du nombre d’opérations de systèmes constituésde drones volants (Unmanned Aircraft System ou UAS) soulève des préoccupations dela part du public sur les questions de cybersécurité. Cet aspect doit donc être pris encompte, pour cela nous nous proposons de développer des méthodologies permettant derésoudre ces problèmes lors du développement de l’UAS. Ce sujet est au coeur de nos recherches. Cette thèse propose deux contributions importantes à cet égard. La première est une méthodologie centrée sur le système pour renforcer la cybersécurité d’un UASexistant (ou conçu). Cette méthodologie fournit à l’utilisateur un “workflow” pour analyser l’UAS, identifier les scénarios d’attaques possibles et les contre-mesures appropriées. Nous appelons cette méthodologie “Gestion des risques du système orientée cybersécurité”. Laseconde méthodologie est centrée sur les opérations, elle prend en compte les problèmes de cybersécurité dès la phase initiale de conception du système. Cette méthodologie a été conçue comme une version étendue de la méthodologie “Specific Operation Risk Assessment”(SORA). Ce choix s’explique par le fait que la SORA est une méthodologie de référence pour l’évaluation des risques des opérations dites “Spécifiques” d’UAS. La méthodologie SORA se concentrant uniquement sur la sûreté, et ignorant la cybersécurité, nos modules d’extension ont pour objectif de compenser ce manque. Notre méthodologie d’extension s’appelle “Evaluation des risques opérationnels spécifiques pour la sécurité et la cybersécurité”(en Anglais, SORA-C2S). Sur la base de cette méthodologie, nous avons construit un outil Web qui aide l’utilisateur à effectuer l’évaluation des risques de manière semi-automatiqueprenant en compte ces deux aspects de sûreté de fonctionnement et de cyber-sécurité. Cette thèse s’inscrit dans le cadre de la coopération entre la société Sogilis et le laboratoire Gipsa-lab.

Nowadays, the increasing number of Unmanned Aircraft System (UAS)operations raises public concerns on cybersecurity issues. Therefore, it requires methodologiesto address these issues during the UAS development. It is the focal point of our research. Thisthesis has two significant contributions. Firstly, we propose a system-centric methodology toreinforce the cybersecurity of an existing (or designed) UAS. This methodology provides theuser with a workflow to analyze the UAS, identify the possible attack scenarios, and identifysuitable countermeasures. We call this methodology “System cybersecurity risk management”.Secondly, we propose an operation-centric methodology that considers the cybersecurity issues in the early phase of the UAS development (before the UAS is designed). This methodology is an extended version of the Specific Operation Risk assessment methodology(SORA). The SORA is a wide-known methodology to assess the risks of UAS operations under the “Specific” category. However, the current stage of the SORA methodology focuses only on safety but ignore cybersecurity. Our extension modules fulfill this missing part. We call our extension methodology as Specific Operation Risk assessment for Safety and cybersecurity (SORA-C2S). Based on this methodology, we built a web-based tool that helps the user to perform the risk assessment semi-automatically. This thesis is a part of the cooperation between the SOGILIS Company and the GIPSA lab.