Sécurisation des accès et des échanges dans un écosystème hétérogène d’utilisation des contenus en mobilité : une approche adaptative et sensible au contexte

Securing data access and exchanges in a heterogeneous ecosystem : An adaptive and context-sensitive approach

• Auteur / Autrice : Van-Hoan Hoang
• Direction : Mohamed Yacine Ghamri Doudane, Elyes Lehtihet
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Informatique et applications
• Date : Soutenance le 27/01/2022
• Etablissement(s) : La Rochelle
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Euclide (La Rochelle ; 2018-....)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Laboratoire Informatique, Image, Interaction (La Rochelle)
• Jury : Président / Présidente : Samia Bouzefrane
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Mohamed Yacine Ghamri Doudane, Elyes Lehtihet, Samia Bouzefrane, Frédéric Cuppens, Akka Zemmari, Hakima Chaouchi, Damien Sauveron, Ahmed Serhrouchni
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Frédéric Cuppens, Akka Zemmari

Mots clés

Mots clés contrôlés

Chiffrement (informatique)

Anonymat

Protection

Vie privée

Infrastructures à clés publiques

Blockchains

Mots clés libres

Stockage de données

Anonymat

Blockchain

Signcryption

Signature de cercle

Preuve à divulgation nulle de connaissance

Data storage

User anonymity

Blockchain technology

Signcryption

Ring signature

Zero-knowledge proofs

Résumé

Les services de stockage et de partage de données basés sur le Cloud sont largement adoptés depuis des décennies. Le modèle sous-jacent permet aux utilisateurs de minimiser le coût de services en étant en mesure d'accéder et de partager des données facilement. Dans ce contexte, la sécurité est essentielle pour protéger les utilisateurs et leurs ressources. Concernant les utilisateurs, ils doivent prouver leur éligibilité pour pouvoir accéder aux ressources. Cependant, l’envoi direct des informations personnelles permet aux fournisseurs de services de détecter qui partage des données avec qui et de corréler leurs activités. Quant aux données, en raison de la complexité du déploiement d'un système de gestion de clés, elles ne sont pas chiffrées par les utilisateurs mais par les fournisseurs de services. Cela leur permet de les lire en clair. Dans la thèse, nous créons tout d’abord un protocole d’authentification et d'échange de clés basé sur un mot de passe qui permet de sécuriser des échanges entre des utilisateurs et des fournisseurs de services. Deuxièmement, nous construisons une PKI décentralisée qui permet de créer des protocoles d'authentification en préservant la vie privée des utilisateurs. Troisièmement, nous concevons deux schémas de chiffrement à base d’attributs. Ces schémas fournissent des systèmes de gestion de clés efficaces pour protéger des données en conservant la capacité de les partager avec d'autres. Enfin, nous construisons une plateforme de partage de données en tirant parti de la technologie blockchain. La plateforme garantit une haute disponibilité, la confidentialité des données, un contrôle d’accès sécurisé, et la vie privée des utilisateurs.

Cloud-based data storage and sharing services have been proven successful since the last decades. The underlying model helps users not to expensively spend on hardware to store data while still being able to access and share data anywhere and whenever they desire. In this context, security is vital to protecting users and their resources. Regarding users, they need to be securely authenticated to prove their eligibility to access resources. As for user privacy, showing credentials enables the service provider to detect sharing-related people or build a profile for each. Regarding outsourced data, due to complexity in deploying an effective key management in such services, data is often not encrypted by users but service providers. This enables them to read users’ data. In this thesis, we make a set of contributions which address these issues. First, we design a password-based authenticated key exchange protocol to establish a secure channel between users and service providers over insecure environment. Second, we construct a privacy-enhancing decentralized public key infrastructure which allows building secure authentication protocols while preserving user privacy. Third, we design two revocable ciphertext-policy attribute-based encryption schemes. These provide effective key management systems to help a data owner to encrypt data before outsourcing it while still retaining the capacity to securely share it with others. Fourth, we build a decentralized data sharing platform by leveraging the blockchain technology and the IPFS network. The platform aims at providing high data availability, data confidentiality, secure access control, and user privacy.