Verification and test of interoperability security policies
Vérification et test des politiques de sécurité d'interopérabilité
Résumé
Nowadays, there is an increasing need for interaction in business community. In such context, organizations collaborate with each other in order to achieve a common goal. In such environment, each organization has to design and implement an interoperability security policy. This policy has two objectives: (i) it specifies the information or the resources to be shared during the collaboration and (ii) it define the privileges of the organizations’ users. To guarantee a certain level of security, it is mandatory to check whether the organizations’ information systems behave as required by the interoperability security policy. In this thesis we propose a method to test the behavior of a system with respect to its interoperability security policies. Our methodology is based on two approaches: active testing approach and passive testing approach. We found that these two approaches are complementary when checking contextual interoperability security policies. Let us mention that a security policy is said to be contextual if the activation of each security rule is constrained with conditions. The active testing consists in generating a set of test cases from a formal model. Thus, we first propose a method to integrate the interoperability security policies in a formal model. This model specifies the functional behavior of an organization. The functional model is represented using the Extended Finite Automata formalism, whereas the interoperability security policies are specified using OrBAC model and its extension O2O. In addition, we propose a model checking based method to check whether the behavior of a model respects some interoperability security policies. To generate the test cases, we used a dedicated tool developed in our department. The tool allows generating abstract test cases expressed in the TTCN notation to facilitate its portability. In passive testing approach, we specify the interoperability policy, that the system under test has to respect, with Linear Temporal logics. We analyze then the collected traces of the system execution in order to deduce a verdict on their conformity with respect to the interoperability policy. Finally, we show the applicability of our methods though a hospital network case study. This application allows to demonstrate the effectiveness and reliability of the proposed approaches
De nos jours, divers systèmes ou organisations peuvent collaborer et échanger des informations ou des services. Ainsi grâce à cette collaboration, ces derniers vont pouvoir travailler ensemble et mener des échanges afin d'atteindre un but commun. Ceci ne peut pas être réalisé sans des problèmes de sécurité. Pour collaborer chaque participant doit définir une politique d'interopérabilité. Cette politique sera en charge de : (i) définir les informations et les ressources partageables et (ii) définir les privilèges d'accès des utilisateurs qui participent à un projet commun qui nécessite une collaboration. Pour garantir un certain niveau de sécurité, il est indispensable de vérifier si le comportement des systèmes des différents participants respecte bien leurs politiques de sécurité. Pour atteindre cet objectif, nous proposons une méthode pour tester les politiques d'interopérabilité en se basant sur deux approches différentes de test : l'approche active et l'approche passive. Le principe de test actif consiste à générer automatiquement une suite de scenarios de test qui peuvent être appliqués sur un système sous test pour étudier sa conformité par rapport à ses besoins en matière de sécurité. Quant au test passif, il consiste à observer passivement le système sous test sans interrompre le flux normal de ses opérations. Dans notre étude nous avons remarqué que les techniques de test actif et passif sont complémentaires pour tester les politiques d'interopérabilité contextuelles. Une politique est dite contextuelle si l'activation de chacune de ses règles est conditionnée par des contraintes qui peuvent être liées à l'environnement de la collaboration ou à chaque participant. Afin de pouvoir générer automatiquement les scenarios de test, il est indispensable de modéliser les politiques d'interopérabilité et le comportement fonctionnel des participants. Dans cette thèse, nous proposons une méthode pour intégrer les politiques d'interopérabilité dans les modèles fonctionnels des participants afin d'obtenir un modèle sécurisé des participants. Le comportement fonctionnel des participants est modélisé par un modèle formel basé sur des automates à états finis. Tandis que les besoins de sécurité sont spécifiés en utilisant le modèle formel OrBAC et son extension O2O. De plus, nous proposons une méthode fondée sur la technique de model checking pour vérifier si le comportement des modèles utilisés dans notre processus de test respecte bien les politiques de sécurité. La génération de cas de test est ensuite effectuée en utilisant un outil développé dans notre laboratoire. Cet outil permet d'obtenir des cas de test abstraits décrits dans des notations standards (TTCN) facilitant ainsi leur portabilité. Dans l'approche de test passif, nous spécifions la politique d'interopérabilité que le système doit respecter en utilisant un langage temporel de premier ordre. Nous analysons ensuite les traces d'exécutions des participants afin d'élaborer un verdict sur leur conformité par rapport à la politique d'interopérabilité. Finalement, nous avons appliqué nos méthodes sur un cas d'usage d’un réseau hospitalier. Cette application permet de démontrer l’efficacité et la fiabilité des approches proposées
Origine : Version validée par le jury (STAR)
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