Réduction de l’impact du paradigme REST sur le DNS en utilisant des technologies pour l’internet des objets

Reducing the impact of the REST paradigm on DNS using technologies for the Internet of Things

• Auteur / Autrice : Arnol Lemogue
• Direction : Laurent Toutain
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Informatique
• Date : Soutenance le 04/12/2023
• Etablissement(s) : Ecole nationale supérieure Mines-Télécom Atlantique Bretagne Pays de la Loire
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Sciences pour l'ingénieur et le numérique
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Objets communicants pour l'Internet du futur - Département Systèmes Réseaux, Cybersécurité et Droit du numérique - Institut de recherche en informatique et systèmes aléatoires (Rennes)
• Jury : Président / Présidente : Fabrice Valois
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Laurent Toutain, André-Luc Beylot, Kinda Khawam, Andrzej Duda, Ivan Marino Martinez Bolivar, Ahmed Bouabdallah
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : André-Luc Beylot, Kinda Khawam

Mots clés

Mots clés contrôlés

Itinérance (télécommunications)

Internet des objets

REST (informatique)

Serveur de noms de domaine

Mots clés libres

Dns

DoH

Rest

IoT

Cbor

CoAP

Itinérance

LoRaWAN

Dns

DoH

Rest

IoT

Cbor

CoAP

Roaming

LoRaWAN

Résumé

Le système de noms de domaines (DNS) utilisé dans l'Internet pour établir une correspondance effective entre les identifiants réseaux et leurs déclinaisons conviviales, s'appuie sur une architecture optimisée et résiliente d'une grande stabilité. Toutefois la préservation de l'efficacité des protocoles sous-jacents, n'a pas permis à ces derniers d'évoluer au même rythme que le reste de l'Internet. L'introduction du paradigme REST ouvre néanmoins la voie à l'évolution du DNS via sa RESTification. Cette dernière entraîne cependant une augmentation de la latence et de la verbosité qui pourraient à terme compromettre sa généralisation. Dans cette thèse, nous nous intéressons à la réduction de l’impact de la RESTification sur le DNS. Notre exploitation des avancées obtenues dans le domaine de l'Internet des objets, nous conduit à deux contributions significatives concernant respectivement la taille des données véhiculées par les protocoles, et l'architecture du DNS. Nous définissons ainsi un nouveau format reposant sur CBOR pour encoder efficacement les messages DNS. Nous introduisons une nouvelle représentation appelée efficient CBOR (e-CBOR) qui fournit des formats DNS/DNSSEC compacts et flexibles tout en préservant la compatibilité avec les protocoles existants. Les tests effectués sur l'implémentation d'e-CBOR montrent une réduction substantielle par rapport à la taille des messages encodés dans le format traditionnel. La seconde contribution concerne la conception et la mise en œuvre d'une nouvelle entité le DNS-Broker. Ce dernier rend possible une résolution DNS privée pour contrôler l'accès à une ressource réseau, tout en réduisant le nombre de messages échangés dans le cas où la résolution est autorisée. Un démonstrateur permet de valider la pertinence de nos propositions en les appliquant au cas d'usage de l'itinérance entre opérateurs de réseaux LoRaWAN.

The Domain Name System (DNS) used on the Internet to provide an effective correspondence between network identifiers and their user-friendly variants, is based on a highly stable, optimised and resilient architecture. However, maintaining the efficiency of the underlying protocols has not allowed them to keep pace with the rest of the Internet. The introduction of the REST paradigm has nevertheless paved the way for the evolution of DNS via its RESTification. However, the latter leads to an increase in latency and verbosity, which could ultimately compromise its widespread use. In this thesis we focus on reducing the impact of RESTification on DNS. Leveraging advances in the Internet of Things, we make two significant contributions concerning the size of data carried by protocols, and DNS architecture. We define a new format based on CBOR for efficient encoding of DNS messages. We present a new representation, called efficient CBOR (e-CBOR), which provides compact and flexible DNS/DNSSEC formats while maintaining compatibility with existing protocols. Tests performed on the e-CBOR implementation show a significant reduction in message size compared to messages encoded in the traditional format. The second contribution concerns the design and implementation of a new entity called DNS-Broker. It allows private DNS resolutions to control access to network resources, while reducing the number of messages exchanged when these resolutions are authorised. A demonstrator allows us to validate the relevance of our proposals by applying them to the use case of roaming between LoRaWAN network operators.