Vulnerability management for safe configurations in autonomic networks and systems

par Martín Barrère Cambrún

Thèse de doctorat en Informatique

Sous la direction de Olivier Festor et de Rémi Badonnel.

Le président du jury était Nacer Boudjlida.

Le jury était composé de Emil Lupu.

Les rapporteurs étaient Michelle Sibilla, Raouf Boutaba.

  • Titre traduit

    Gestion des vulnérabilités dans les réseaux et systèmes autonomes


  • Résumé

    Le déploiement d'équipements informatiques à large échelle, sur les multiples infrastructures interconnectées de l'Internet, a eu un impact considérable sur la complexité de la tâche de gestion. L'informatique autonome permet de faire face à cet enjeu en spécifiant des objectifs de haut niveau et en déléguant les activités de gestion aux réseaux et systèmes eux-mêmes. Cependant, lorsque des changements sont opérés par les administrateurs ou par les équipements autonomes, des configurations vulnérables peuvent être involontairement introduites. Ces vulnérabilités offrent un point d'entrée pour des attaques de sécurité. À cet égard, les mécanismes de gestion des vulnérabilités sont essentiels pour assurer une configuration sûre de ces environnements. Cette thèse porte sur la conception et le développement de nouvelles méthodes et techniques pour la gestion des vulnérabilités dans les réseaux et systèmes autonomes, afin de leur permettre de détecter et de corriger leurs propres expositions aux failles de sécurité. Nous présenterons tout d'abord un état de l'art sur l'informatique autonome et la gestion de vulnérabilités. Nous décrirons ensuite notre approche d'intégration du processus de gestion des vulnérabilités dans ces environnements, et en détaillerons les différentes facettes, notamment : extension de l'approche dans le cas de vulnérabilités distribuées, prise en compte du facteur temps en considérant une historisation des paramètres de configuration, et application en environnements contraints en utilisant des techniques probabilistes. Nous présenterons également les prototypes et les résultats expérimentaux qui ont permis d'évaluer ces différentes contributions


  • Résumé

    Over the last years, the massive deployment of computing devices over disparate interconnected infrastructures has dramatically increased the complexity of network management. Autonomic computing has emerged as a novel paradigm to cope with this challenging reality. By specifying high-level objectives, autonomic computing aims at delegating management activities to the networks themselves. However, when changes are performed by administrators and self-governed entities, vulnerable configurations may be unknowingly introduced. Nowadays, vulnerabilities constitute the main entry point for security attacks. Therefore, vulnerability management mechanisms are vital to ensure safe configurations, and with them, the survivability of any autonomic environment. This thesis targets the design and development of novel autonomous mechanisms for dealing with vulnerabilities, in order to increase the security of autonomic networks and systems. We first present a comprehensive state of the art in autonomic computing and vulnerability management. Afterwards, we present our contributions which include autonomic assessment strategies for device-based vulnerabilities and extensions in several dimensions, namely, distributed vulnerabilities (spatial), past hidden vulnerable states (temporal), and mobile security assessment (technological). In addition, we present vulnerability remediation approaches able to autonomously bring networks and systems into secure states. The scientific approaches presented in this thesis have been largely validated by an extensive set of experiments which are also discussed in this manuscript

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