Security by construction through formal methods and blockhain

Abstract

Depuis l’Antiquité, les gens croient que la ville est un symbole de civilisation et de développement, car elle a été pionnière dans l’adoption des moyens techniques modernes. Avec l’immense augmentation de la densité de population dans les villes, de nombreux défis se posent aux citoyens et aux gouvernements. Ainsi, il est devenu obligatoire de convertir nos villes en smart. Actuellement, le monde assiste à une révolution dans le domaine technique, avec l’émergence des technologies de l’information et de la communication (TIC), de l’Internet des objets (IoT), de l’intelligence artificielle (IA), du cloud computing et d’autres technologies de l’information modernes, le traitement des données est devenu plus efficace qu’auparavant. Les villes intelligentes modernes nécessitent des modèles d’information sur le bâtiment (BIM) et un système évolutif qui permettent un accès facile et une analyse efficace des informations pour une meilleure gestion de la ville intelligente. La pérennité de la ville intelligente passe par la sécurité de son monde numérique vis-à-vis des dangers internes et externes, en garantissant l’intégrité des informations et le système de contrôle d’accès. Cette thèse traite de la question de la protection de la ville grâce à la technologie blockchain, car elle est passée par plusieurs étapes, à savoir, nous nous sommes efforcés de soutenir les chercheurs sur les villes intelligentes avec des informations abondantes et fiables, axées sur la diffusion et l’utilisation de l’IoT, les aspects importants de la ville intelligente (tels que les avantages, les applications et les défis) et la méthodologie d’évaluation des services en calculant demandes et réponses. De plus, les informations étaient présentées de manière séquentielle et simplifiée. nous avons développé une méthodologie qui construit systématiquement un modèle de ville intelligente fiable et sécurisé (SCM) qui peut être intégré dans le modèle d’information du bâtiment (BIM). Le SCM renferme à la fois des modèles physiques et numériques qui sont notamment déployés dans les bâtiments intelligents. Pour optimiser le déploiement des nœuds dans la zone intelligente, le cadre ISOD a construit un algorithme d’optimisation évolutif multi-objectifs, exploite les informations de la base de données BIM, y compris les propriétés physiques des matériaux utilisés dans les obstacles, et déploie dynamiquement la configuration WSN optimale. Pour améliorer le niveau de sécurité du système x de ville intelligente, nous proposons un cadre à deux couches basé sur la technologie blockchain. Dans la première étape, nous développons une architecture blockchain pour être le pilier de la protection de tous les types d’informations collectées par les appareils intelligents au sein d’une ville intelligente. Dans la deuxième étape, nous créons un système de contrôle d’accès nommé SOT-S (Subject-Object-Task System) pris en charge par la technologie blockchain qui trie les processus d’access appliqués par les sujets sur ces appareils intelligents. Dans l’étape d’application et de vérification, avec le SCM, nous avons utilisé le simulateur de réseau Cooja et le vérificateur de modèle Uppaal pour garantir la capacité d’appliquer notre proposition à la réalité. De plus, l’efficacité de l’ISOD a été démontrée sur différents scénarios et les résultats ont montré que les déploiements ISOD ont une couverture maximale avec des connectivité. En outre, nous avons mis en place un environnement de test qui intègre les couches proposées basées sur la blockchain, où, il montre l’efficacité des deux.