Mécanismes de sécurité et de coopération entre nœuds d'un réseau mobile ad hoc

par Pietro Michiardi

Thèse de doctorat en Informatique et réseaux

Sous la direction de Refik Molva.

Soutenue en 2004

à Paris, ENST .

mots clés

• Network security
• Mobile ad hoc networ
• Cooperation
• Game theory
• Incentives
• Key management

Résumé

Les systèmes de communication basés sur des réseaux d'entités auto organisées ne disposant pas d'une infrastructure préexistante sont amenés à jouer un rôle grandissant dans la société et l'économie moderne. Cependant, afin que des services " ad hoc " soient exploitables, ils doivent se baser sur un réseau sécurisé. La grande sensibilité des réseaux mobiles ad hoc par rapport aux réseaux dédiés comme l'Internet, est due à l'absence de noeud jouant un rôle prédéfini dans les opérations de gestion du réseau. Initialement, des applications basées sur des réseaux ad hoc ont été envisages principalement pour les situations de crise. Dans ces applications, tous les noeuds du réseau sont sous le contrôle de la même autorité et ont un but commun. Cependant, les technologies sans fil se sont sensiblement améliorées ces dernières années et des dispositifs peu coûteux ont envahi le marché. Le déploiement des réseaux ad hoc pour des applications civiles est devenu réaliste. Dans ces réseaux, les noeuds n'appartiennent généralement pas à la même structure ou organisation ni à une même autorité ; de plus, les utilisateurs ne partagent pas un but commun. Dans cette thèse nous abordons les questions de sécurité soulevées par les réseaux ad hoc ouverts. Notre étude a souligné deux axes de recherches intéressantes que nous avons étudiées d'avantage dans le reste de la thèse : la nouveauté représentée par le phénomène de l'égoïsme des noeuds qui nécessite des mécanismes d'incitation à la coopération et la tache délicate qui vise à fournir et établir des relations de confiance et de sécurité entre les noeuds sans besoin d'une infrastructure externe

Titre traduit

Cooperation enforcement and network security mechanisms for mobile ad hoc networks

Résumé

Communication systems based on self-organizing entities that build up the network without the need or reliance for a pre-established infrastructure represent a challenging scenario that will play an important role in society and economy by providing opportunities for the creation of ad hoc networks and services. In order for these services to be successful, they must rely on a network that is secure. The increased sensibility of mobile ad hoc networks with respect to dedicated networks like the Internet derives from the lack of nodes with a predefined role that are responsible for the network operation. Initially, applications of ad hoc networks have been envisioned mainly for crisis situations. In these applications, all the nodes of the network belong to a single authority and have a common goal. However, wireless technologies have significantly improved in recent years and low-cost devices have invaded the market: the deployment of ad hoc networks for civilian applications has become realistic. In these networks, nodes typically do not belong to the same organizational structure or to a single authority and they do not pursue a common goal. The lack of an a-priori trust relationship between the members of the network renders security an essential component to enable a realistic deployment and utilization of such open networks. In this thesis we address the security issues raised by open ad hoc networks. Our research pointed out two challenging research directions that we further investigated in the reminder of the thesis: the novelty of cooperation requirements and the difficult task of providing security associations without the support of an external infrastructure