Étude des protocoles d'authentification et de dérivation de clefs en 3 parties
(Authenticated key exchange protocols in three parties)

Richard, Benjamin - (2017-08-30) / Universite de Rennes 1 - Étude des protocoles d'authentification et de dérivation de clefs en 3 parties

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Langue : Anglais

Directeur(s) de thèse:  Fouque, Pierre-Alain

Discipline : Informatique

Laboratoire :  IRISA

Ecole Doctorale : MATISSE

Classification : Informatique

Mots-clés : Sécurité, Vie privée, Protocoles AKA, Réseaux Mobiles, Keyless SSL, TLS
Systèmes informatiques -- Mesures de sûreté  - Thèses et écrits académiques
Vie privée  - Thèses et écrits académiques
Systèmes de communication sans fil  - Thèses et écrits académiques


Résumé : Dans cette thèse, nous nous sommes intéressés à la sécurité des protocoles d’authentification et de dérivations de clefs dans le cas où une troisième entité intermédiaire, partiellement de confiance, est requise pour différentes raisons pratiques. Dans un premier temps, nous nous sommes focalisés sur le protocole AKA, dont les différentes versions sont utilisées pour établir un canal sécurisé sur la voix radio au sein des réseaux mobiles 3G et 4G. Nous avons d’abord fait état des faiblesses de sécurité et celles concernant le respect de la vie privée des clients mobiles durant l’établissement d’un tel canal sécurisé. Différentes solutions pratiques ont été proposé afin d’assurer les propriétés de sécurité et de vie privée requises par le 3GPP au sein des réseaux 3G, 4G. Dans un second temps, nous avons analysé le protocole Keyless SSL utilisé au sein des CDNs afin d’établir le canal sécurisé requis pour les communications HTTPS. Nous avons proposé un modèle de sécurité calculatoire recoupant l’ensemble des besoins de sécurité et ainsi pointé les différentes faiblesses de sécurité de la proposition Keyless SSL. Par conséquent, une variante basée sur TLS 1.2 a été proposé.

Abstract : In this thesis, we study the security of authentication and key exchange protocols when they are proxied through a semi-trusted third party is required. We begin by focusing on the security of the UMTS/LTE AKA protocol, when the different versions of this protocol are used to establish a secure channel across a radio access link in 3G and 4G mobile networks. We first describe some security and privacy weaknesses during the execution of the EPS- and UMTS-AKA protocols. Then, several practical solutions are proposed, guaranteeing better security and privacy for this protocol in both 3G and 4G scenarios. Secondly, we focus on computer networks, more precisely on the use of the Keyless SSL in proxying over HTTPS. A security model including the different various, specific security requirements from the web delivery context has been established. We also identify and discuss various weaknesses in the structure of Keyless SSL. Finally, we propose an improvement of Keyless SSL over TLS 1.2, and describe how Keyless SSL could work securely for the new TLS 1.3 protocol version.