Soutenance de thèse de Youssef Sellami

Gestion sécurisée des données dans une architecture IoT-Fog/Edge computing

Rapporteurs :   

• Lyes KHOUKHI. HDR, PU. ENSICAEN, Normandie Université.
• Patrick SONDI OBWANG. HDR, Pr. IMT Nord Europe.

Examinateurs :

• Abdelmadjid BOUABDALLAH. HDR, PU. Université de technologie de Compiègne.
• Kalinka CASTELO BRANCO. Pr. Université de Sao Paulo - ICMC- USP.

 Directeurs de thèse :

• Antoine GALLAIS. HDR, PU. LAMIH - CNRS - UMR 8201 Université Polytechnique Hauts-de-France

Co-encadrant de thèse  

• Youcef IMINE, MC, LAMIH - CNRS - UMR 8201 - Université Polytechnique Hauts-de-France

L’Internet des Objets (IoT) connecte les mondes physique et numérique à travers un vaste réseau d’appareils intelligents, générant une quantité massive de données qui met à l’épreuve les capacités limitées de ces dispositifs. Les paradigmes émergents comme le fog computing et l’edge computing répondent à ces défis en traitant les données au plus près des appareils et des utilisateurs. Cependant, ces architectures manquent de mécanismes de sécurité robustes pour les applications critiques.

Cette thèse contribue à relever ces défis en abordant d'abord l'intégrité des données dans les environnements dynamiques et distribués du fog computing. Elle propose un protocole de vérification publique basé sur le problème de la Short Integer Solution (SIS) et des signatures basées sur l’identité, permettant une vérification efficace et distribuée de l'intégrité des données sans dépendre de tiers centralisés. Ce protocole garantit l’authenticité, permet les modifications légitimes des données et réduit les problèmes de latence.

Bien que l’intégrité des données soit essentielle, établir la confiance entre les systèmes interconnectés est tout aussi crucial. Pour renforcer la confiance, un nouveau cadre basé sur la blockchain est introduit, offrant un mécanisme transparent et traçable pour évaluer la fiabilité des événements et favoriser la responsabilité. Ce cadre calcule des scores de confiance en fonction de facteurs tels que la plausibilité des événements, leur pertinence temporelle et leur proximité géographique, permettant d’identifier efficacement les entités malveillantes et de promouvoir un comportement fiable dans les systèmes fog.

Enfin, cette thèse traite la question critique de la confidentialité des données face aux menaces quantiques en proposant un schéma cryptographique collaboratif basé sur NTRU. Ce schéma répartit les charges de travail cryptographiques entre les dispositifs IoT et les nœuds edge, réduisant considérablement les exigences en ressources des dispositifs contraints tout en préservant la confidentialité des données sensibles.

Ces contributions renforcent collectivement la sécurité, la confiance et l'efficacité des écosystèmes IoT-fog et edge computing, ouvrant la voie à leur déploiement sécurisé dans des applications critiques futures comme les villes intelligentes, l'Industrie 4.0 et les systèmes de transport intelligents.