Contributions to the security of mobile agent systems

par Hind Idrissi

Thèse de doctorat en Informatique

Sous la direction de Arnaud Revel et de El Mamoun Souidi.

Le président du jury était Said El Hajji.

Le jury était composé de Arnaud Revel, El Mamoun Souidi, Said El Hajji, Jalal Laassiri, Charly Poulliat, Lucile Sassatelli.

Les rapporteurs étaient Jalal Laassiri, Charly Poulliat.

  • Titre traduit

    Contributions à la sécurité des systèmes d’agents mobiles


  • Résumé

    Récemment, l’informatique distribuée a connu une grande évolution en raison de l’utilisation du paradigme des agents mobiles, doté d’innovantes capacités, au lieu du système client-serveur où les applications sont liées à des nœuds particuliers dans les réseaux. Ayant capturé l’intérêt des chercheurs et de l’industrie, les agents mobiles sont capables de migrer de manière autonome d’un nœud à un autre à travers le réseau, en transférant de leur code et leurs données, ce qui leur permet d’effectuer efficacement des calculs, de recueillir des informations et d’accomplir des tâches. Cependant, en dépit de ses avantages significatifs, ce paradigme souffre encore de certaines limitations qui font obstacle à son expansion, principalement dans le domaine de la sécurité. Selon les efforts actuellement déployés pour évaluer la sécurité des agents mobiles, deux catégories de menaces sont considérées. La première catégorie concerne les attaques menées sur l’agent mobile lors de son voyage à travers des hôtes ou des entités malveillantes, tandis que la seconde catégorie traite les attaques effectuées par un agent mobile illicite afin d’affecter la plate-forme d’hébergement et de consommer ses ressources. Ainsi, il est substantiellement nécessaire de concevoir une infrastructure de sécurité complète pour les systèmes d’agents mobiles, qui comprend la méthodologie, les techniques et la validation. L’objectif de cette thèse est de proposer des approches qui fournissent cette technologie avec des fonctionnalités de sécurité, qui correspondent à sa structure globale sans compromettre ses capacités de mobilité, l’interopérabilité et l’autonomie. Notre première approche est basée sur la sérialisation XML et des primitives cryptographiques, afin d’assurer une mobilité persistante de l’agent ainsi qu’une communication sécurisée avec les plates-formes d’hébergement. Dans la seconde approche, nous avons conçu une alternative à la première approche en utilisant la sérialisation binaire et la cryptographie à base de l’identité. Notre troisième approche introduit l’aspect d’anonymat à l’agent mobile, et lui fournit un mécanisme de traçage pour détecter les intrusions le long de son voyage. La quatrième approche a été développée dans le but de restreindre l’accès aux ressources de la plate-forme de l’agent, en utilisant une politique de contrôle d’accès bien définie à base la cryptographie à seuil. A ce stade, on s’est intéressé à expérimenter l’utilité des agents mobiles avec des fonctionnalités de sécurité, dans la préservation de la sécurité des autres technologies, telles que le Cloud Computing. Ainsi, nous avons proposé une architecture innovante du Cloud, en utilisant des agents mobiles dotés de traces cryptographiques pour la détection d’intrusion et d’un protocole de révocation à base de seuil de confiance pour la prévention.


  • Résumé

    Recently, the distributed computing has witnessed a great evolution due to the use of mobile agent paradigm, endowed with innovative capabilities, instead of the client-server system where the applications are bound to particular nodes in networks. Having captured the interest of researchers and industry, the mobile agents areable to autonomously migrate from one node to another across the network, transferring their code and data, which allows them to efficiently perform computations, gather information and accomplish tasks. However, despite its significant benefits, this paradigm still suffering from some limitations that obstruct its expansion, primarily in the area of security. According to the current efforts to investigate the security of mobile agents, two categories of threats are considered. The first one concerns the attacks carried out on the mobile agent during its travel or stay by malicious hosts or entities, while the second one deals the attacks performed by a malicious mobile agent in order to affect the hosting platform and consume its resources. Thus, it is substantially needed to conceive a complete security infrastructure for mobile agent systems, which includes methodology, techniques and validation. The aim of this thesis is to propose approaches which provide this technology with security features, that meet with its overall structure without compromising its mobility, interoperbility and autonomy capabilities. Our first approach was based on XML serialization and cryptographic primitives, in order to ensure a persistent mobility of agent as well as a secure communication with hosting platforms. In the second approach, we have conceived an alternative to the first approach using binary serialization and Identity-based cryptography. Our third approach was proposed to introduce anonymity aspect to the mobile agent, and provide him with a tracing mechanism to detect intrusions along its trip. The fourth approach was developed in order to restrict the access to the resources of the agent platform, using a well-defined access control policy based on threshold cryptography. At this stage, we find it interesting to experiment the utility of mobile agents with security features in preserving the security of other technologies such as cloud computing. Thus, we have developed an innovative cloud architecture using mobile agents endowed with cryptographic traces for intrusion detection and a revocation protocol based on trust threshold for prevention.


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