Thèse soutenue

Génération de données pour l’analyse et la détection d’anomalies dans les systèmes cybernétiques navals
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Auteur / Autrice : Clet Boudehenn
Direction : Abdel-Ouahab BoudraaYvon Kermarrec
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Informatique
Date : Soutenance le 16/12/2022
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 : Laboratoire en sciences et techniques de l'information, de la communication et de la connaissance - Département Informatique - Equipe PIM - Equipe SecurIty and Resilience of Information Systems
Jury : Président / Présidente : Thierry Chonavel
Examinateurs / Examinatrices : Abdel-Ouahab Boudraa, Yvon Kermarrec, Hichem Snoussi, Nabil Ammar Tabbane, Julien Francq, Kavé Salamatian, Jean-Christophe Cexus
Rapporteurs / Rapporteuses : Hichem Snoussi, Nabil Ammar Tabbane

Résumé

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De nos jours plus de 90% du transport de marchandises passent par les voies maritimes. Les systèmes navals représentent une part indéniablement stratégique pour le commerce international et les activités militaires. Les systèmes présents à bord sont de plus en plus informatisés de sorte à optimiser les capacités opérationnelles, la navigation, la gestion des opérations et les performances. Pour atteindre ces objectifs, les systèmes cybernétiques navals ont connu, au cours de la dernière décennie, une transformation numérique globale. De nos jours, les systèmes de l’information et les systèmes opérationnels ont fortement convergé en termes de fonctionnement. Cependant, ces changements majeurs ont rendu ces systèmes vulnérables et ont considérablement augmenté la surface d’attaques et les risques d’incidents. Ces systèmes sont d’ailleurs devenus une cible de choix pour les pirates informatiques au regard des préjudices potentiels. En conséquence, la prise en compte de ces vulnérabilités dans ce secteur mondialisé doit devenir une problématique de premier plan à en croire les enjeux stratégiques, économiques et géopolitiques. Dans cette thèse nous proposons une méthodologie pour la génération de données réalistes dédiées à l'amélioration de la cybersécurité des systèmes cybernétiques navals. Dans ce sens, nous avons pu élaborer un certain nombre de scénarios de cyberattaques propres aux Systèmes de Contrôles Industriels ainsi que des cas de falsification GNSS à travers plusieurs cas d'études pour combler le manque de données dans le secteur. La génération de données réalistes nous a permis de proposer une méthodologie d'extraction de caractéristiques originale adaptée aux méthodes de détection d’anomalie dans le but d’améliorer les systèmes de détection d’intrusion. Au cours de ces recherches, nous nous sommes appuyé sur une plate-forme de simulation numérique représentant toute la partie fonctionnelle et opérationnelle que l'on peut retrouver a bord d'un navire. Par ailleurs, toutes les expériences réalisées et outils développer au cours de cette thèse viennent corroborer cette plate-forme qui propose un degré de réalisme dédié à la formation et à la communauté scientifique.