Control of dynamics in the Internet -- from the adaptation of protocols to the security of services --
Maîtrise de la dynamique dans l'Internet -- de l'adaptation des protocoles à la sécurité des services --
Résumé
New organization models for networks and routing and as well as new services appear due to increasing dynamics within Internet: multicast services, peer-to-peer services, ad hoc and sensor networks. This is partly explained by the convergence of fix and mobile networks, of telecommunications and Internet worlds. The set of contributions presented in the manuscript points out how we have taken into account the dynamic aspect provided by networks and services that we are currently used within Internet. We have worked on management of dynamics networks and we are focused on an important axis of their development, namely the security functional area. In the first part, we study how to adapt protocols to the requirements of the applications at the transport and network level. We show how our work related to ALF (Application Layer Framing) has led us to investigate the active networks paradigm and, more specifically, the management of these active networks. The second part is dedicated to a specific management service, i.e. the security service in the context of group communication. The multicast environment is an excellent application domain, which offers high of dynamics: every member may leave or join its group at every time. This involves frequent rekeying and leads to extensibility problems.
Our research work has resulted in defining new key distribution protocols suitable for
group communication. Aside with the deployment of wireless networks, the need for creating and interconnecting autonomous and spontaneous networks, so-called ad hoc networks, is increasing. Integrating multicast in such networks is important, in particular for military applications or public security operations where group communications are formed in order to exchange confidential data information. These applications are very sensitive and require a high level of security. In this context, we present how we have adapted our group key management protocols to the ad hoc environment. We also propose a new key distribution approach in MANETs (Mobile Ad hoc NETworks) dedicated to secure flow multicast communications according to the sequential multi-source models.
Our research work has resulted in defining new key distribution protocols suitable for
group communication. Aside with the deployment of wireless networks, the need for creating and interconnecting autonomous and spontaneous networks, so-called ad hoc networks, is increasing. Integrating multicast in such networks is important, in particular for military applications or public security operations where group communications are formed in order to exchange confidential data information. These applications are very sensitive and require a high level of security. In this context, we present how we have adapted our group key management protocols to the ad hoc environment. We also propose a new key distribution approach in MANETs (Mobile Ad hoc NETworks) dedicated to secure flow multicast communications according to the sequential multi-source models.
De nouveaux modèles d'organisation de réseaux et de routage ainsi que de nouveaux services apparaissent face à une dynamique de plus en plus croissante au niveau de l'Internet : services multicast, services pair à pair, réseaux ad hoc et réseaux de capteurs. Ceci s'explique en partie par la convergence du monde fixe et du monde mobile, du monde des télécommunications et du monde IP. L'ensemble des contributions présentées dans ce mémoire met en évidence comment nous avons pris en compte l'aspect dynamique offert par les réseaux et les services rencontrés actuellement dans l'Internet. Nous nous sommes orientés vers la gestion de ces réseaux dynamiques avec une focalisation sur un axe crucial pour leur développement, celui de la sécurité. Dans une première partie, nous étudions comment nous pouvons adapter les protocoles aux besoins des applications tant au niveau transport que réseau. Nous montrons comment nos travaux relatifs à ALF (Application Layer Framing) nous ont conduits à nous intéresser au paradigme des réseaux actifs et plus
particulièrement à leur gestion. La deuxième partie est concentrée autour d'un service de gestion spécifique ; celui de la sécurité dans le contexte de la communication de groupe. L'environnement multicast représente un excellent domaine d'application grâce à son aspect dynamique : tout membre peut quitter ou joindre le groupe à tout moment. Ce qui implique des renouvellements de clés fréquents et pose des problèmes de passage à l'échelle. Nos travaux ont abouti à la définition de protocoles de distribution de clés adaptés à la communication de groupe. Avec le déploiement des réseaux sans fil, le besoin de créer et d'interconnecter des réseaux autonomes et spontanés, appelés aussi réseaux ad hoc, va en augmentant. Le support du multicast dans ce type de réseau est important notamment pour des applications militaires ou des opérations de sécurité civile qui requièrent des communications de groupe pour l'échange d'informations confidentielles. Ces applications sont très sensibles et demandent un niveau de sécurité relativement élevé. Dans ce
contexte, nous présentons comment nous avons adapté nos protocoles de distribution de clés de groupe ‡ l'environnement ad hoc. Nous proposons aussi une nouvelle approche de gestion de clés dans les réseaux MANETs (Mobile Ad hoc NETworks) pour des applications spécifiques de diffusion de flux multimédia de 1 vers n séquentiel.
particulièrement à leur gestion. La deuxième partie est concentrée autour d'un service de gestion spécifique ; celui de la sécurité dans le contexte de la communication de groupe. L'environnement multicast représente un excellent domaine d'application grâce à son aspect dynamique : tout membre peut quitter ou joindre le groupe à tout moment. Ce qui implique des renouvellements de clés fréquents et pose des problèmes de passage à l'échelle. Nos travaux ont abouti à la définition de protocoles de distribution de clés adaptés à la communication de groupe. Avec le déploiement des réseaux sans fil, le besoin de créer et d'interconnecter des réseaux autonomes et spontanés, appelés aussi réseaux ad hoc, va en augmentant. Le support du multicast dans ce type de réseau est important notamment pour des applications militaires ou des opérations de sécurité civile qui requièrent des communications de groupe pour l'échange d'informations confidentielles. Ces applications sont très sensibles et demandent un niveau de sécurité relativement élevé. Dans ce
contexte, nous présentons comment nous avons adapté nos protocoles de distribution de clés de groupe ‡ l'environnement ad hoc. Nous proposons aussi une nouvelle approche de gestion de clés dans les réseaux MANETs (Mobile Ad hoc NETworks) pour des applications spécifiques de diffusion de flux multimédia de 1 vers n séquentiel.