Offre de thèse CD40: "autodétermination informationnelle dans les bâtiments intelligents"

Présentation

Titre

Autodétermination informationnelle dans les bâtiments intelligents

Résumé

Les environnements connectés tels que les bâtiments intelligents (et par extension les villes intelligentes) promettent de nous apporter de nouveaux services: gestion de l’énergie, optimisation des transports, ciblage de l’information diffusée, etc. Le cœur de ces architectures à base d’objets connectés (IoT) est la donnée. Mais ces écosystèmes impliquent de nombreux systèmes informatiques opérés par des acteurs différents (chaque acteur pouvant avoir ses propres objectifs, contraintes, enjeux, etc.). Un des défis en terme de sécurité est de garder la maîtrise des informations échangées par ces nombreux systèmes. La notion d’autodétermination informationnelle signifie que chaque acteur est en capacité de décider et de contrôler qui utilise «ses» données, où, pour quel traitement (finalité), etc. Ce projet de thèse vise à concevoir de nouveaux mécanismes de traçabilité afin d’améliorer la maîtrise des informations manipulées et diffusées.

Mots clés

sécurité de l’information, objets connectés, traçabilité, autodétermination informationnelle

Conditions d’exercice

Savoir-faire du laboratoire:

• systèmes cyber-physiques
• sécurité: architectures et protocoles
• systèmes communicants, Internet des Objets
• droit & numérique, vie privée

Mission - Activités principales

Le contexte scientifique

Les bâtiments intelligents (et par extension les villes intelligentes) possèdent un grand nombre de capteurs (ou objets connectés d’une façon plus générale) pour collecter des informations sur les usagers, leur environnement, etc. Certains de ces capteurs peuvent également être des actionneurs afin d’impacter l’environnement de l’usager. L’objectif étant de proposer de nouveaux services: gestion intelligente de l’énergie dans les bâtiments, optimisation des transports en commun, ciblage de l’information diffusée, etc. Les infrastructures mises en œuvre font alors appel à différents partenaires ayant des rôles bien ciblés: les producteurs de données, qui fournissent les données «primaires», les centres de collecte, de stockage et de diffusion de données (éventuellement «enrichies»), et les tiers qui utilisent différentes sources de données pour alimenter leurs traitements. Toutefois, l’usager qui a initialement consenti à fournir ses données en échange d’un «service» peut légitimement s’inquiéter de la diffusion «non maîtrisée» de ses données à différents acteurs dont il ignore souvent l’existence et plus encore la finalité de leurs traitements: profilage, réidentification des personnes, etc. À l’heure de la protection de la vie privée avec notamment l’entrée en vigueur du RGPD¹, cet usager est fondé à exiger de ses prestataires de services (directs) un peu plus de transparence sur l’usage qui est fait des données qu’il leur fournit. À défaut, un climat de défiance/méfiance pourrait rapidement s’installer avec, à terme, une forte probabilité que l’usager finisse par refuser de fournir ses données. Or, sans suffisamment de données source, les concepts de bâtiments (et villes) intelligents sont mis à mal.

Le droit à l’autodétermination informationnelle (ADI) avait été dégagé par la Cour constitutionnelle fédérale allemande en 1983. En 2016, le RGPD a posé un premier fondement à sa consécration au niveau européen. Dans la loi pour une République numérique du 7 octobre 2016 qui l’a introduit en France, le droit à l’autodétermination informationnelle est défini de manière suivante: «toute personne dispose du droit de décider et de contrôler les usages qui sont faits des données à caractère personnel la concernant». Suivant cette définition, ce droit présuppose que l’utilisateur doive être (re)placé au cœur du système de traitement de données personnelles, être suffisamment informé pour faire des choix éclairés ainsi qu’avoir des moyens techniques pour les imposer aux responsables du traitement. Pour exercer son droit à l’ADI, tout utilisateur, même sans connaissances en informatique, devrait avoir des moyens techniques, faciles à comprendre et à utiliser, ainsi que des moyens juridiques pour faire valoir ses droits auprès des responsables du traitement, l’autorité de protection et le juge.

Si le citoyen d’aujourd’hui n’est vu que comme un capteur, le citoyen de demain devra avoir un rôle de décideur: le pouvoir doit être redonné aux individus (empowerment) pour en faire des smart citizens. Cette vision est d’ailleurs partagée par la CNIL² dans son cahier IP n°5 «La plateforme d’une ville (les données personnelles au cœur de la fabrique de la smart city)».

Les objectifs

L’objectif de ce projet est de concevoir et développer une architecture permettant d’assurer la traçabilité des informations: d’où viennent-elles ? qui les a fournies ? Il ne s’agit pas uniquement de la traçabilité à N-1 mais bien jusqu’au point 0 (origine de la captation). Nous pouvons pour cela nous référer aux modèles de provenance par exemple. C’est ce que l’on appelle la traçabilité ascendante. Les solutions que nous proposerons devront également permettre une traçabilité descendante, c’est-à-dire permettre à un acteur (ex: l’usager initial) de savoir où sont diffusées ses données, dans quels traitements elles sont impliquées, etc. Déployés au niveau des acteurs intermédiaires (les plateformes qui collectent, agrègent, lient et redistribuent ces données «enrichies»), de tels mécanismes permettraient de mieux contrôler les flux d’informations. C’est un point essentiel pour permettre au citoyen d’exercer son droit à l’ADI. Il nous faudra pour cela envisager plusieurs pistes. Soit l’usager (initial) est notifié automatiquement de chaque usage de ses données, ce qui peut, au final, le surcharger. Soit l’architecture proposée offre à cet usager un certain nombre d’outils (ex: tableaux de bord, cartographies des données) pour, à son initiative, l’informer de l’usage et de la propagation de ses données. Du point de vue de l’implémentation, nous serons amenés à intégrer certains mécanismes de sécurité au plus proche des capteurs, voire sur les capteurs eux-mêmes (dans une architecture réseau de capteurs).

À côté de cet axe principal de la problématique, abordée ici sous l’angle informatique, d’autres questions devront également être abordées. Les mécanismes proposés pour la traçabilité des informations ne devront pas compromettre les mécanismes d’anonymisation (par exemple) en permettant de réidentifier les personnes. Il serait judicieux de contractualiser les relations entre acteurs par la mise en place de politiques de sécurité orientées «contrôle d’usage de l’information» au travers de contrats dont la bonne exécution pourrait être supervisée de manière automatique: langage d’expression des clauses, vérification automatique, ajout de métadonnées (ex: éléments de preuve), etc. Les ontologies, et la sémantique d’une manière plus générale, pourraient également être utilisées pour représenter le «contenu» des données, notamment des données dites enrichies, pour savoir à partir de quelles données sources elles ont été générées. Ainsi, lors des traitements, pour inférer la provenance de la donnée résultat, plutôt que de se fonder sur une analyse syntaxique des algorithmes nous pourrions aborder cet aspect sous l’angle de la sémantique. L’objectif est de remettre l’utilisateur au centre du dispositif et de lui fournir des outils pour pouvoir exercer ses droits. Il n’est plus qu’un «capteur» dont on aspire les données… D’une manière plus générale, cet aspect de la traçabilité fait partie intégrante d’une démarche plus globale de gestion des risques liés à la sécurité de l’information (cf. EBIOS RM, ISO 27005, PIA).

Plan de travail

• État de l’art + positionnement : architectures existantes, politiques existantes, méthodes existantes
• Proposition d’une architecture distribuée
  • Gestion des informations de traçabilité
  • Gestion des accès à ces informations
  • Métadonnées nécessaires
  • Assurance de la sécurité des ces données (potentiellement à caractère personnel)
• Expression d’une politique d’autodétermination informationnelle
  • Langage, règles
  • Modèle d’administration
  • Indicateurs pour la supervision, identification des responsabilités
• Définition d’une méthodes
  • Conformité aux approches de gestion des risques, au RGPD
  • Étude de la «robustesse» (ou «utilisabilité») juridique

Références bibliographiques

• Manuel Munier, Vincent Lalanne. Information Security and Data Controllability for Collaborative Systems. WorldCIS 2019, Dec 2019, London, United Kingdom. ⟨hal-02412958⟩

• Manuel Munier, Vincent Lalanne, Tatiana Shulga-Morskaya. IoT: maîtrise des flux d’information. INFORSID 2019 - atelier “Génie logiciel et qualité de l’internet des objets”, Jun 2019, Paris, France. ⟨hal-02412966⟩

• Gloria Elena Jaramillo, Manuel Munier, Philippe Aniorte. Du Contrôle de La Collaboration Humaine Vers Des Contrats de Service Sémantiques Pour La Sécurité de l’Information. Ingéniérie des Systèmes d’Information, Lavoisier, 2017, 22 (1), pp.43-64. ⟨10.3166/isi.22.1.43-64⟩. ⟨hal-01906800⟩

• G.E. Jaramillo Rojas, Philippe Aniorte, Manuel Munier. Service Contracts: Beyond Trust in Service Oriented Architectures. INFORSID 2016 - Actes Du 8e Forum Jeunes Chercheurs Du Congres INFORSID, May 2016, Grenoble, France. ⟨10.3166/ISI.y.y.1-6⟩. ⟨hal-01910020⟩

• Vincent Lalanne, Manuel Munier, Alban Gabillon. Information Security Risk Management in a World of Services. ASE/IEEE International Conference on Privacy, Security, Risk and Trust (PASSAT 2013), Sep 2013, Washington D.C, United States. pp.586-593, ⟨10.1109/SocialCom.2013.88⟩. ⟨hal-01020244⟩

Candidature

Compétences requises

Nous recherchons des candidat(e)s ayant un master en informatique motivés par la recherche et disposant de bonnes compétences dans les domaines suivants : programmation (Java, Python, JavaScript), web sémantique, architectures distribuées. Des connaissances en réseau, IoT ou utilisation de la cryptographie seraient un plus.

Ces travaux de thèse seront réalisés en français. Le candidat doit néanmoins avoir un bon niveau en anglais.

Critères d’évaluation de la candidature

Processus de sélection:

• Constitution d’un Jury de sélection.
• Sélection des candidats sur dossier de candidature.
• Audition des candidats et classement.

Critères d’évaluation de la candidature:

• La motivation, la maturité scientifique et la curiosité du candidat.
• Ses notes et son classement en M1 et en M2.
• Maîtrise de l’anglais.

Constitution du dossier de candidature

Envoyer par email un dossier de candidature comprenant:

• CV
• Lettre de motivation
• Copie du diplôme
• Master ou diplôme équivalent: relevé détaillé des notes obtenues dans chaque matière et classement
• Lettres de recommandation
• Coordonnées de personnes du milieu professionnel à contacter

Date limite de dépôt du dossier

15 septembre 2020

Contacts

Les candidat(e)s intéressé(e)s par ce sujet de thèse doivent prendre contact au plus vite avec simultanément:

• Congduc PHAM (congduc.pham@univ-pau.fr) → http://cpham.perso.univ-pau.fr/
• Manuel MUNIER (manuel.munier@univ-pau.fr) → http://munier.perso.univ-pau.fr/