Les nouveaux enjeux de la sécurité des réseaux

Il y a cinquante ans, la question de la sécurité des réseaux ne se posait pas vraiment. La prouesse technologique résidait dans la possibilité d'interconnecter quelques machines distantes et de pouvoir les faire communiquer en échangeant des paquets de données. Désormais, il y a plus de quatre milliards d'utilisateurs dans le monde et une diversité accrue dans les usages, notamment avec le déploiement des terminaux mobiles et des objets connectés. La problématique de la cybersécurité représente donc aujourd’hui un enjeu crucial.

Isabelle Chrisment

L'Internet est en effet devenu un véritable terrain de jeux pour réaliser des attaques, allant du vol de données personnelles (numéros de cartes bancaires, mots de passe...) à la déstabilisation d’entreprises ou même de pays (ransomwares, déni de services...).

De là découle la nécessité aujourd’hui de penser la « sécurité dès la conception » (security by design) des matériels ou des logiciels. Elle reste cependant faillible et il est essentiel de mettre à jour régulièrement les systèmes, logiciels et équipements pour garantir leur sécurité. Dans le cas des objets connectés, cela doit pouvoir être réalisé facilement par l’utilisateur,viason smartphone par exemple. Or, ce processus peut aussi ouvrir des brèches dans la sécurité - même si elle est parfaitement pensée au départ.

Jérôme François

Par ailleurs, la sécurité des réseaux se complexifie beaucoup car il faut désormais superviser des réseaux dont  les opérateurs ou administrateurs ne sont pas forcément les fournisseurs de services ou de contenus, avec une demande croissante de sécurité. Dans la pratique, pour assurer la cybersécurité, le fait de superviser nécessite de capturer du trafic réseau « à l’aveugle », sans connaître exactement les contenus qui y circulent ou les informations qui y sont échangées. Il faut malgré tout en déduire facilement sa légitimité éventuelle.

Il faut d'abord rappeler que le chiffrement des communications Internet a considérablement augmenté au cours de la dernière décennie et plus particulièrement depuis 2013. La prudence s’est accrue notamment suite à l'affaire Snowden qui a mis en évidence la possibilité pour des entités tierces de surveiller et de collecter à grande échelle les données des internautes, et ceci sans leur approbation. Cependant, si le chiffrement représente clairement une avancée pour la protection de la vie privée, il induit de nouveaux défis pour la supervision des réseaux et la mise en place de mécanismes de sécurité comme par exemple le filtrage de flux ou la détection d'anomalies.

Isabelle Chrisment

Notre équipe se consacre à l’analyse du réseau et des services associés et travaille en particulier sur l'analyse de trafic chiffré. En effet, si la majeure partie du trafic web est aujourd’hui chiffrée pour des raisons de vie privée tout à fait légitimes, il est aussi nécessaire de détecter dans ce trafic des actions malveillantes comme des attaques ou des virus. Nous développons donc des méthodes qui détectent uniquement des activités malveillantes sans pour autant « compromettre » le trafic - c'est-à-dire sans le déchiffrer. Pour cela, on peut se reposer sur les quelques données non chiffrées qui circulent ou sur le comportement de l'attaquant, c'est-à-dire les services internet qu'il utilise et la façon dont ils évoluent dans le temps.

Jérôme François

On parle beaucoup de l’arrivée de la 5G. Que changera-t-elle en termes de sécurité du réseau ?

Notre équipe ne travaille pas directement sur cette technologie. Cependant la capacité de la 5G à offrir un débit beaucoup plus important tout en étant mobile met à jour un fait intéressant : l’enjeu est désormais la capacité à traiter les quantités importantes de données qui vont circuler.

Isabelle Chrisment

Les opérateurs comme les fournisseurs d’accès possèdent une infrastructure de réseau… Cependant ce ne sont pas forcément eux qui l’utilisent, puisque cela peut être un opérateur virtuel qui va louer le réseau, et ce pour des services produits par d’autres comme par exemple la mise à disposition de musique ou de films ou le stockage des données sur un Cloud. Cela pose de grandes questions en termes d’équilibre entre la surveillance du réseau (pour éviter les intrusions par exemple) et la confidentialité des données.

Jérôme François

Inria est un institut reconnu au niveau international en matière de sécurité car il innove dans plusieurs domaines. Dans le domaine de la cryptographie, Inria travaille sur de nombreux systèmes de chiffrement et de signature numérique, et participe aux efforts de standardisation internationale du NIST(National Institute of Standards and Technology).

Jérôme François

Par ailleurs, Inria propose déjà des systèmes de chiffrement capables de résister à la puissance de calcul des ordinateurs quantiques !

On peut également citer la supervision des systèmesvial'analyse de données pour la sécurité, comme dans le cas du trafic réseau, ou via les événements mémorisés par le système (journaux systèmes), le monitoring d’envergure avec des capteurs dont Inria dispose au sein du Laboratoire Haute Sécurité. Pour ces activités, les technologies de l'intelligence artificielle et du big data jouent déjà un rôle important et pourraient à l'avenir se révéler primordiales.

Un autre domaine est celui des méthodes formelles qui permettent de déceler des failles dans des protocoles tels que TLS(Transport Layer Security = en anglais, sécurité de la couche de transport),un protocole qui permet de sécuriser les échanges sur Internet, et de proposer des améliorations en cryptographie dont la sécurité est prouvée de bout en bout.

En outre, le vote électronique ou la protection des données personnelles sont bien entendu très importants pour la société dans son ensemble. La mise en place en mai 2018 du RGPD (Règlement Général sur la Protection des Données) doit s'accompagner de la mise en œuvre de dispositifs techniques dont bon nombre restent encore à étudier. 

Les enjeux de la cybersécurité sont multiples et ne sont pas isolés les uns des autres. Il y a chez Inria de nombreuses thématiques de recherche liées à la sécurité. À l’avenir, il faudra être capable de faire face à de véritables défis scientifiques comme ceux mentionnés dans le  Livre Blanc d'Inria sur la cybersécurité, paru en janvier 2019. On peut citer notamment la cryptographie post-quantique, le « chiffrement homomorphe » destiné à permettre le calcul sur des données chiffrées, la preuve de bout en bout des protocoles cryptographiques, la sécurité des systèmes, tant préventive que réactive, y compris pour ceux qui intègrent des objets connectés, et le renforcement de la protection de la vie privée. On ne peut en effet penser cybersécurité sans avoir une approche globale  et aborder l’ensemble des failles potentielles !

Isabelle Chrisment