Electromagnetic security for information systems : statistical assessment of couplings in reverberant environments - TEL - Thèses en ligne Accéder directement au contenu
Thèse Année : 2020

Electromagnetic security for information systems : statistical assessment of couplings in reverberant environments

Sécurité de fonctionnement électromagnétique des systèmes d'information : estimation statistique de couplages en milieu réverbérant

Résumé

The electromagnetic security (EMSEC) can be defined as the merging of the electromagnetic compatibility~(EMC) and the information security. To guarantee the EMSEC of electronic devices, electromagnetic couplings must be taken into account. Yet, these couplings can be maximized (under certain conditions) within reverberant environnements, such as casings. Thus, it is relevant to study and to characterize these couplings inside such environnements. However, sometimes, the boundary conditions of the studied system can be unknown, or can vary over time. Therefore, statistical approaches, where the boundary conditions are randomized, are better suited than deterministic ones. Coupled currents and voltages are thus statistically determined. In this PhD thesis, three different models were set to assess the couplings within a desktop computer chassis. The first one is a mock-up and is used to compare the other two models. The second one is a full-wave simulation model of a computer casing. From its implementation, it was possible to determine the coupling between an aperture and transmission lines, with its associated uncertainty. This uncertainty is significant, however it is known. From the EMSEC perspective, its knowledge can be an input for a risk assessment process. It can be used to determine a safety margin in order to mitigate the coupling risks. Finally, the third one is a circuit model where the eigenmodes are randomized by means of the random matrix theory. From it, couplings between several transmission lines printed on circuit boards were determined. Nevertheless, to be applied, it requires several parameters whose determination can be quite difficult.
La sécurité électromagnétique (SECEM) peut être considérée comme la réunion de la compatibilité électromagnétique et de la sécurité des systèmes d'information. L'étude de la SECEM des équipements électroniques amène à considérer les couplages électromagnétiques entre ceux-ci. Or, ces couplages peuvent être maximisés dans les environnements électromagnétiques réverbérants, tels que les châssis d'équipements électroniques. Dès lors, il est pertinent de vouloir caractériser les couplages au sein de ces châssis. Celle-ci n'est pas aisée car les conditions aux limites à l'intérieur de ces équipements peuvent ne pas être connues ou varier dans le temps. Il paraît alors pertinent de vouloir considérer les conditions aux limites du système à étudier comme étant aléatoires. Des statistiques sur les tensions ou les courants couplés seront alors obtenues. Dans ce travail, trois modèles ont été définis pour analyser statistiquement les couplages dans un châssis d'ordinateur. Le premier, une maquette physique, sert de référence pour les deux autres, à des fins de comparaisons. Le second est un modèle numérique. Il a permis de déterminer le couplage entre une ouverture et des lignes de transmission avec une incertitude non négligeable mais connue. Cette connaissance permet de définir des marges de sécurité afin de garantir la sécurité de l'information. Enfin, le troisième est un modèle de circuit qui suppose que les modes sont aléatoires. Fondé sur la théorie des matrices aléatoires, il a permis de déterminer rapidement des couplages entre des cartes électroniques. Toutefois, son application requiert la détermination de plusieurs grandeurs, dont l'estimation peut ne pas être triviale.
Fichier principal
Vignette du fichier
HOUCHOUAS_Valentin_2020.pdf (8.34 Mo) Télécharger le fichier
Origine : Version validée par le jury (STAR)

Dates et versions

tel-03411950 , version 1 (02-11-2021)

Identifiants

  • HAL Id : tel-03411950 , version 1

Citer

Valentin Houchouas. Electromagnetic security for information systems : statistical assessment of couplings in reverberant environments. Electromagnetism. Sorbonne Université, 2020. English. ⟨NNT : 2020SORUS327⟩. ⟨tel-03411950⟩
119 Consultations
123 Téléchargements

Partager

Gmail Facebook X LinkedIn More