Sensibilité de logiciels au détournement de flot de contrôle

Software sensitivity to control flow hijack

• Auteur / Autrice : Etienne Louboutin
• Direction : Fabien Dagnat
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Informatique
• Date : Soutenance le 11/01/2021
• Etablissement(s) : Ecole nationale supérieure Mines-Télécom Atlantique Bretagne Pays de la Loire
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Mathématiques et sciences et technologies de l'information et de la communication (Rennes)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Process for Adaptative Software Systems - Département Informatique - Institut de recherche en informatique et systèmes aléatoires (Rennes) - Laboratoire en sciences et techniques de l'information, de la communication et de la connaissance (Brest ; 2012-....) - Equipe Processes for Safe and Secure Software and Systems
• Jury : Président / Présidente : Caroline Fontaine
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Fabien Dagnat, Marie-Laure Potet, David Hély, Erven Rohou, Jean-Christophe Bach
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Marie-Laure Potet, David Hély
• DOI : 10.70675/564e84bcz2d11z4b30z9989zf164e47f3edb

Mots clés

Mots clés contrôlés

Systèmes informatiques -- Mesures de sûreté

Cyberdéfense

Logiciels -- Développement

Mots clés libres

Détournement de flot de contrôle

Sécurité à la conception

Sensibilité aux attaques

Analyse de binaires

Control flow hijack

Security-By-Design

Sensitivity to attacks

Binary analysis

Résumé

La sécurité d'un logiciel peut être prise en compte dès la conception. Cette approche, appelée security by design, permet d'influer au plus tôt de la conception pour influer sur l'architecture d'un logiciel. Les protections contre les attaques par détournement de flot d'exécution, comme le return oriented programming, ne sont pas pensées pour changer la manière de concevoir un logiciel, mais permettent de protéger un logiciel soit lors de sa compilation soit en travaillant directement sur le binaire produit. Dans cette thèse, nous proposons des métriques permettant à un développeur d'évaluer la sensibilité d'un logiciel face aux attaques par détournement de flot d'exécution. Pour aider le développement, les métriques définies permettent d'identifier les paramètres de production de binaires d'un logiciel qui entrainent une sensibilité accrue à ces attaques. L'utilisation de ces métriques sont illustrées dans cette thèse en étudiant l'influence de compilateurs et de leurs options, de langages et architectures matérielles.

The security of a software can be taken into account right from the design stage. This approach, called security by design, allows to influence as early as possible the design to influence the architecture of a software. The protections against control flow hijacks, such as return oriented programming, are not designed to change the way of designing the software. They often aim to protect a software either during its compilation or by working directly on the binary produced. In this thesis, we propose metrics allowing a developer to evaluate the sensitivity of a software program to attacks by control flow hijacks. To ease development, metrics defined allow to identify the parameters used in the production of binaries of a software that result in increased sensitivity to these attacks. The use of of these metrics are illustrated in this thesis by studying the influence of compilers and their options, languages and hardware architectures