En considérant la vitesse avec laquelle la technologie des systèmes embarqués progresse, il n’est pas étonnant que le nombre des attaques des systèmes soit en nette augmentation. De nombreuses applications sont développées rapidement et sont écrites avec un langage bas niveau pour suivre le rythme avec lequel progresse l’industrie des systèmes embarqués. Souvent, ces applications contiennent beaucoup de bugs. Certains bugs peuvent être exploités pour pénétrer un système et exécuter un code malveillant. Aujourd’hui, la revue de code peut s’avérer très coûteuse vu la taille des codes développés. En outre, une revue détaillée de code ne garantit pas un système infaillible.Cette thèse présente une architecture permettant l'exécution de plusieurs applications sécurisées et non sécurisées sur une même plate-forme « légère ». Notre architecture doit garantir que même s’il y a une application compromise, les attaquants ne peuvent pas compromettre la totalité du système et/ou récupérer les données des autres applications. Elle doit garantir une forte séparation entre tous les périphériques et les applications présents sur la plate-forme. Finalement, elle doit aussi être capable de vérifier l’état de n’importe quel bout de code. Pour pouvoir garantir ces points, nous utiliserons des techniques d’isolation et d’attestation.Dans un premier temps, nous avons étudié plusieurs architectures d’isolation et d’attestation décrites dans la littérature et utilisés par l’industrie. L’étude a montré qu’il existe une grande variété d’architectures intéressantes offrant différents niveaux de protection et visant différents systèmes. Les systèmes avec une grande capacité de calcul proposent un bon niveau de protection. Par contre, les systèmes « légers », qui ont des ressources très limitées et doivent répondre aux contraintes temporelles, échouent dans au moins un des critères suivants : l’isolation, les performances, le coût, ou bien la flexibilité.À l’issue de cette étude, nous avons conçu Toubkal. Une solution hybride (Co-design logiciel et matériel) pour offrir une architecture d’isolation et d’attestation modulaire qui permet d’établir une isolation sur plusieurs niveaux, de détecter la présence d’un logiciel malveillant ou une donnée malveillante avec des performances acceptables et un coût réduit.Toubkal est principalement composé de trois modules ; deux matériels et un logiciel. Le premier module, appelé Master Memory Protection, permet de créer un premier niveau d’isolation pour contrôler les accès mémoire des périphériques. Le deuxième module, appelé Execution Aware Protection, permet de renforcer la protection d’un logiciel critique, y compris le système d’exploitation. Ces deux niveaux d’isolation permettent de réduire la surface d’attaque.L’isolation toute seule ne suffit pas pour garantir que les applications fonctionnent comme il le faut. En fait, l’attaquant peut toujours modifier le comportement d’une application faillible. Pour cela, Toubkal propose un root immuable qui permet d’attester l’intégrité des autres applications.Pour valider le design de Toubkal, nous avons défini des propriétés de sécurité que nous avons prouvé avec la vérification formelle. Nous avons aussi évalué la taille de Toubkal. Les résultats montrent que le coût de Toubkal est acceptable pour un système dit « léger ».Finalement, nous avons conclu cette thèse avec une discussion des limitations de Toubkal et les perspectives pour améliorer le design et offrir plus de protection, comme par exemple le chiffrement du code à coût caché.