Spécification des systèmes distribués dynamiques probabilistes sécurisés

Specification of Dynamic Probabilistic Secure Distributed Systems

• Auteur / Autrice : Pierre Civit
• Direction : Maria Potop-Butucaru
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Informatique
• Date : Soutenance le 15/12/2022
• Etablissement(s) : Sorbonne université
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Informatique, télécommunications et électronique de Paris (1992-....)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : LIP6 (1997-....)
• Jury : Président / Présidente : Damien Vergnaud
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Hagit Attiya, Vincent Gramoli, Rachid Guerraoui, Achour Mostefaoui
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Paul Attie, Stephan Merz
• DOI : 10.70675/937d54f7z8fe7z4018za3ecz991690cbebd6

Mots clés

Mots clés contrôlés

Algorithmes parallèles

Systèmes dynamiques

Mots clés libres

Automates

Algorithmique distribuée

Systèmes dynamiques

Vérification formelle

Hyperpropriétés

Sécurité composable

Automata

Distributed computing

Dynamic systems

Résumé

Cette thèse propose un modèle hiérarchique naturel pour les systèmes distribués dynamiques probabilistes. Le modèle étend les systèmes de transition d'états étiquetés capturant l'intuition d'un objet se déplaçant d'un état à un autre. Le modèle comprend: (1) une opération de composition parallèle, notée || , permettant de représenter un nouvel object A||B issue de l'interaction entre deux objets A et B, (2) une relation de préordre <=, où A<=B signifie que l'objet A implémente l'objet B au sens d'une sémantique observationnelle, (3) la propriété de composabilité pour <= , c'est-à-dire A <= B implique C||A <= C||B, (4) une structure hiérarchique, c'est-à-dire qu'un système X, composé d'objets interagissant les uns avec les autres et pouvant rejoindre et quitter le système dynamiquement, est lui aussi un objet du modèle. De plus, la thèse discute des conditions pour obtenir (5) La monotonicité (avec <=) de la création/destruction dynamique d’objets, c'est-à-dire que si (i) A <= B et (ii) X_A et X_B ne diffèrent que par le fait que X_A crée et détruit dynamiquement l'objet A au lieu de créer et détruire dynamiquement l'objet B comme le fait X_B, alors (iii) X_A <= X_B. Le modèle est décliné en plusieurs variantes: asynchrone, temporelle, bornée et permet une méthodologie modulaire de conception basée uniquement sur la notion de comportement observable de l'extérieur.

This thesis proposes a natural hierarchical model for dynamic probabilistic distributed systems. The model extends in an intuitive way the labeled transition systems that best capture the intuition of an object moving from one state to another. The model consists of 3 essential ingredients: (1) a parallel composition operation, noted ||, allowing to represent a new object A||B resulting from the interaction between two objects A and B, (2) a pre-order relation <=, where A <= B means that the object A implements the object B in the sense of an observational semantics, (3) the composability property for <=, that is A <= B implies C||A <= C||B, (4) a hierarchical structure, i.e. a system X, composed of objects interacting with each other and able to join and leave the system dynamically, is also an object of the model. Furthermore, the thesis discusses the conditions to obtain (5) the monotonicity (with <=) of dynamic creation/destruction of objects, i.e., if (i) A <= B and (ii) X_A and X_B differ only by the fact that X_A dynamically creates and destroys the object A instead of dynamically creating and destroying the object B as X_B does, then (iii) X_A <= X_B. The model is declined in several variants: asynchronous, timed, bounded and allows a modular design and a refinement methodology based only on the notion of externally observable behavior.