Un langage de composition des techniques de sécurité pour préserver la vie privée dans le nuage

A Compositional Language of Security Techniques for Information Privacy in the Cloud

• Auteur / Autrice : Ronan-Alexandre Cherrueau
• Direction : Mario Südholt
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Informatique et applications
• Date : Soutenance le 18/11/2016
• Etablissement(s) : Nantes, Ecole des Mines
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Sciences et technologies de l'information et mathématiques (Nantes)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Laboratoire d'Informatique de Nantes Atlantique / LINA - ASCOLA. ASpect and COmposition LAnguages
• Jury : Président / Présidente : Claude Jard
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Anderson Santana de Oliveira, Yves Roudier
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Ludovic Mé, Wolfgang De Meuter

Mots clés

Mots clés contrôlés

Vie privée

Cryptographie

Chiffrement (informatique)

Informatique dans les nuages

Mots clés libres

Vie privée

Confidentialité

Informatique en nuage

Fragmentation

Chiffrement

Calculs côté client

Langage

Lois algébriques

Privacy

Information privacy

Cloud computing

Fragmentation

Encryption

Client-side computation

Language

Algebraic laws

Résumé

Un service du nuage peut employer des techniques de sécurités pour assurer la sécurité de l’information. Ces techniques protègent une donnée personnelle en la rendant inintelligible pour toutes personnes autres que l’utilisateur du service. En contrepartie, certaines fonctionnalités ne peuvent plus être implémentées. Par exemple, la technique du chiffrement symétrique rend les données inintelligibles, mais empêche le calcul sur ces données.Cette thèse avance qu’un service du nuage doit composer les techniques pour assurer la sécurité de l’information sans perdre de fonctionnalités. Elle se base sur l’étude de la composition de trois techniques qui sont le chiffrement, la fragmentation verticale et les calculs côté client. Cette étude montre que la composition sécurise sans perdre de fonctionnalités, mais complexifie l’écriture du service. La thèse propose alors un nouveau langage pour l’écriture de services du nuage qui assurent la sécurité des données personnelles par compositions des techniques de sécurité.Ce langage est muni de lois algébriques pour dériver,systématiquement, un service local sans protection vers son équivalent sécurisé du nuage. Le langage est implémenté en Idris et profite de son système de type expressif pour vérifier la composition correcte des techniques de cryptographie. Dans le même temps, un encodage traduit le langage en ProVerif, un vérificateur de modèle pour l’analyse automatique des propriétés de sécurité sur les protocoles cryptographiques. Cette traduction vérifie alors la sécurité des données personnelles dans le service.

A cloud service can use security techniques to ensure information privacy. These techniques protect privacy by converting the client’s personal data into unintelligible text. But they can also cause the loss of some functionalities of the service. For instance, a symmetric-key cipher protects privacy by converting readable personal data into unreadable one. However, this causes the loss of computational functionalities on this data.This thesis claims that a cloud service has to compose security techniques to ensure information privacy without the loss of functionalities. This claim is based on the study of the composition of three techniques: symmetric cipher, vertical data fragmentation and client-side computation. This study shows that the composition makes the service privacy preserving, but makes its formulation overwhelming. In response, the thesis offers a new language for the writing of cloud services that enforces information privacy using the composition of security techniques. This language comes with a set of algebraic laws to systematically transform a local service without protection into its cloud equivalent protected by composition. An Idris implementation harnesses the Idris expressive type system to ensure the correct composition of security techniques. Furthermore, an encoding translates the language intoProVerif, a model checker for automated reasoning about the security properties found in cryptographic protocols. This translation checks that the service preserves the privacy of its client.