Sécurité des réseaux

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Planification

Public Concerné

Ce cours s'appuie sur des connaissances de base en programmation, en systèmes informatiques et en réseaux. Pour s'inscrire les élèves doivent posséder un niveau de connaissances correspondant à la réussite des deux premières années de licence L1 et L2, du DUT informatique ou du diplôme d'établissement Analyste programmeur/Technicien développeur (DPCT) Cnam.
Il est conseillé de suivre ou d'avoir suivi l'unité d'enseignement NFA009 ou UTC505.

L'avis des auditeurs

Les dernières réponses à l'enquête d'appréciation pour cet enseignement :

Présence et réussite aux examens

Pour l'année universitaire 2022-2023 :

  • Nombre d'inscrits : 164
  • Taux de présence à l'évaluation : 56%
  • Taux de réussite parmi les présents : 95%

Objectifs pédagogiques

Ce cours présente les principaux aspects de la sécurité des réseaux. Il présente les problèmes généraux de sécurité (confidentialité, intégrité, disponibilité, authentification et contrôle d'accès, non-répudiation), les solutions-types connues pour ces problèmes et leur mise en oeuvre dans l'architecture Internet.

Contenu de la formation

0) Introduction à la sécurité et à la gestion des risques informatiques
1) Primitives cryptographiques :
  • Propriétés de sécurité, de contrôle d'accès et de sûreté de fonctionnement
  • Approches historiques : codage, stéganographie, chiffrement
  • Principe de Kerckhoffs
  • Taxinomie des techniques de cryptanalyse : KPA, CPA, CCA. Exemple d'attaque sur la carte à puce via l'horloge.
  • Niveau de sécurité
  • Analyse des fréquences (Al-Kindi). Indice de coïncidence de Friedman
  • Algorithmes historiques : César, Vigenère, Playfair, ADFGVX, Enigma.
  • Sécurité inconditionnelle de l'algorithme du masque à usage unique (chiffre de Vernam)
  • Théorie de l'information de Shannon et conséquences sur la sécurité des algorithmes
  • Théorie de la complexité de Turing, et notion de sécurité calculatoire. Problèmes NP-complets.
  • Sécurité sémantique, indistinguabilité des cryptogrammes, randomisation du chiffrement et non-malléabilité
  • Générateurs de nombres aléatoires : NRBG et DRBG. Sources d'entropie. Technique d'élimination de biais de Von Neumann. Générateurs pseudo-aléatoires : affine, Mersenne Twister, cryptographiquement forts. Confidentialité persistante. Générateurs de Windows, Fortuna, Python3, Perl, Java, Linux getentropy(). Instructions x86 RDRAND et RDSEED.
  • Chiffres symétriques en continu : LFSR (A5/1), RC4, ARX : ChaCha20.
  • Chiffres par bloc : chiffres itérés, attaque par glissement, attaque des anniversaires. Chiffres de Feistel (DES), double et triple DES, attaque 'meet-in-the-middle'. Blanchiment par la clé (DESX), construction XEX.
  • AES : algorithme, implémentation matérielle x86 AES-NI et AVX-512 VAES, performances.
  • Autres algorithmes : IDEA, Blowfish, RC6, TEA, GOST Magma/Kuznyechik.
  • Modes opératoires pour le chiffrement : ECB, CBC, CTR, CFB, OFB, XTS.
  • Bourrage binaire et par octets. Attaques sur l'oracle de bourrage. ciphertext stealing (CTS).
  • Intégrité et codes d'authentification de messages : CBC-MAC, CMAC/OMAC1.
  • Chiffrement authentifié : les différentes façons de combiner chiffrement et MAC. Authenticated Encryption with Associated Data (AEAD): CCM, construction de Wegman-Carter, GCM, Poly1305, OCB3, GCM-SIV. Mesure et comparaison des performances.
  • Mise à niveau arithmétique : relation de congruence modulo n, division euclidienne, PGCD, PPCM, algorithme d'Euclide, relation de Bézout, théorème des restes chinois, indicatrice d'Euler
  • Cryptographie à clé publique : sac-à-dos, RSA, bourrage OAEP, Diffie-Hellman, courbes elliptiques. Non-répudiation et signatures digitales.
  • Fonctions de hachage cryptographique : attaque des anniversaires, constructions de Merkle-Damgård (MD5, SHA1 et 2), construction HMAC RFC2104, fonctions éponge (SHA3).
  • Infrastructures de gestion de clés : certificats X.509 v3, autorités de certification, déploiement en double paire de clés et séquestre de clés privées, révocation (CRL, OCSP RFC6960). TP consistant à déployer une autorité de certification, activer le chiffrement sur un serveur web (HTTPS) et sur le courrier électronique (S/MIME).
  • Applications de la théorie quantique et conséquences sur la sécurité des cryptosystèmes : algorithmes de Shor et de Grover.
2) Contrôle d'accès et sécurité de l'information :
  • Authentification : par mot de passe (techniques de stockage : hachage et sel), biométrie (empreintes digitales, reconnaissance de l'iris), et par objet transporté (jeton, carte à puce...). Authentification forte à plusieurs facteurs.
  • Autorisation : contrôle d'accès par liste (ACL) ou capacité.
  • Modèles de sécurité hiérarchiques (Bell-LaPadula, Biba...) et à compartiments. Exemples avec SELinux et Windows 10. Politiques discrétionnaires et obligatoires.
  • Classification CIA (FIPS 199, ISO 27000) : échelle d'impact et mesures de sécurité
  • Gestion des accès : contrôle d'accès à base de rôles. Principe de séparation des tâches et du moindre privilège.
  • Gestion des identités : comptes génériques et accès privilégiés
  • Canaux cachés : exemple avec Covert_TCP
  • Contrôle d'inférence dans les bases de données statistiques
3) Disponibilité et sûreté de fonctionnement :
  • Défaillances, MTBF et MTTR.
  • Norme ANSI/TIA-942 et niveaux de disponibilité d'un Datacenter
  • Disponibilité des serveurs
  • Fiabilisation et virtualisation du stockage local : RAID, gestion des volumes logiques
  • Centralisation et optimisation du stockage : réseaux SAN (Storage Area Networks), protocoles SCSI, Fibre Channel, storage tiering, thin provisioning, over-subscription et thin persistence. Déduplication niveau bloc. World-Wide Names, Zoning FC et LUN masking. SAN fabrics, chemins multiples et ALUA. Évolutions FCoE et iSCSI.
  • Redondance réseau en couche liaison : LACP IEEE 802.3ad, extensions multi-commutateurs (virtual port channels) ou mode actif/passif. Gestion des boucles en présence de VLAN avec Multiple Spanning Tree 802.1q
  • Temps de rétablissement (RTO)
  • Haute disponibilité : cluster physiques HA et virtualisation des serveurs ('compute') : impact sur les licences
  • Plan de reprise et de continuité d'activité : perte de données maximale admissible (RPO)
  • Réplication des données entre SAN, synchrone (réseaux métropolitains) ou asynchrone
  • VLAN étendus entre Datacenters, virtualisation réseau (VXLAN) et Overlay Transport Virtualisation
4) Protocoles de sécurité
  • Primitives élémentaires des protocoles d'authentification : Challenge/Response, nonces, authentification mutuelle, confidentialité future, estampilles temporelles
  • Authentification basée sur le protocole TCP et attaque par prédiction des numéros de séquence. Exemple avec le protocole de courrier électronique (SMTP).
  • Protocoles de preuve à divulgation nulle de connaissance : transcription, simulateur. Exemples avec les isomorphismes de graphes, les circuits hamiltoniens et le protocole Feige-Fiat-Shamir. Parallélisation des itérations.
  • Sécurité en couche transport : Secure Sockets Layer/Transport Layer Security (SSL/TLS)
  • Sécurité en couche réseau : IPSec: IKE, AH/ESP
  • Sécurité en couche applicative : Kerberos (Active Directory): KDC, tickets maîtres (TGT) et ressources.
  • Sécurité en couche liaison : architecture du GSM. Itinérance, authentification et confidentialité. Evolutions 3G/4G.

Description des modalités de validation

  • Contrôle continu
  • Examen final

En alternance ou en formation continue en journée :

Merci de consulter directement le secrétariat pédagogique de votre formation pour obtenir le planning.

En formation « à la carte Hors Temps de Travail », en présentiel, à distance ou hybride :

Voir les dates, les lieux d'enseignement et les modalités d'inscription sur les sites internet des centres régionaux qui proposent cette formation.

Code : RSX112
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crédits
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