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SÉCURISER LES BASES DE DONNÉES INDUSTRIELLES

Les données d’une entreprise font partie de sa richesse au même
titre que sa trésorerie, ses brevets et ses éventuels titres de
propriétés. S’agissant des bases de données industrielles dont
on découvre à peine, l’intérêt dans l’amélioration des processus
automatisés, des mesures de protection sont à mettre en place
sans attendre.

La digitalisation de l’appareil de production conduit les machines, les robots et bien sûr, les systèmes de pilotage, de commande
et de suivi des équipements industriels à
produire des données numériques. Même si
cette notion fait très lentement son chemin,
ces informations renferment une richesse que
certains ne soupçonnent pas encore. L’analyse
des datamasses – les big data – n’en étant
encore qu’à ses balbutiements, il est difficile
de mesurer les avantages qu’il est en retour
possible, de tirer en croisant des données issues
de relevés périodiques de température, de
pression, de dépense énergétique ou autres,
qu’il est possible de croiser avec les indices de
rendement des machines, le nombre d’éléments
fabriqués ou le volume de matière finalisé dans
la même période.

C’est un secret de polichinelle, les Gafa
s’accaparent déjà allègrement les données
personnelles que nous produisons à chaque
instant et le plus fréquemment, à notre insu
en synchronisant les informations produites
par nos ordinateurs, smartphones, tablettes,
appareils photo, etc. Au reste, on peut
remarquer que les géants de la Toile sont aussi
les promoteurs des principaux services de cloud
existants aujourd’hui comme Amazon Web
Service (AWS) ou Microsoft Azure et ce, alors
même qu’aucune législation internationale ne
définisse clairement les droits et les devoirs des parties en présence quant à la propriété
intellectuelle des données collectées à la volée.

Si nos données personnelles excitent déjà tant
les convoitises, il ne faut pas être grand clerc
pour présumer du sort que connaîtront les
données issues des installations industrielles.
Imaginons qu’un entrepreneur rende une
machine, une cellule, une ligne ou même, un
site de production plus performant en termes
de rendement, de durée de fonctionnement ou
de consommation énergétique… Celui qui peut
mettre la main sur les données numériques
caractérisant le fonctionnement d’une telle
installation sera en possession d’un diamant
brut dont les facettes brilleront de mille feux
dès lors qu’un peu d’analyse mathématique leur
donnera forme.

MARQUER LES BASES DE
DONNÉES POUR LES
TRACER

S’accaparer un objet dans le monde réel laisse
des traces. Ainsi une personne qui ayant dérobé
une toile de maître, pourra difficilement la
négocier sur le marché international sans attirer
les regards dont bien évidemment, celui des
enquêteurs chargés de retrouver l’œuvre.

La situation d’une œuvre n’existant que sous
forme numérique, est toute autre. En effet, elle
peut être dupliquée à des centaines, voire des
milliers d’exemplaires pour un coût insignifiant
et elle peut faire le tour de la planète des
millions de fois en moins de temps qu’il n’en
faut pour démarrer un PC fonctionnant sous
Windows. Pire même, il peut être presque
impossible pour son auteur ou son producteur,
de prouver les droits légitimes à disposer
d’une image numérique, d’un programme
informatique, d’une base de données, etc.
Il est heureusement possible de s’appuyer
sur des outils numériques pour par exemple,
réaliser une signature et un dépôt de preuve
d’existence digitale. S’agissant de documents
numériques ou de programmes informatiques
produits à un rythme soutenu, il existe des
techniques permettant le dépôt systématique
aussi fréquent soit-il. Le fonctionnement du
logiciel mis au point par la start-up Woleet,
a par exemple, été largement détaillée dans
Jautomatise n°115 (novembre-décembre 2017).
Woleet s’appuie sur la banque d’information
publique constituée par la chaîne de blocs
de données (blockchain) de la monnaie
virtuelle Bitcoin pour prouver qu’un utilisateur
identifiable au moyen d’une signature
numérique, a déposé un certificat infalsifiable
qu’un algorithme a généré à partir d’un seul et
unique document.

D’une redoutable efficacité, une telle technique
permet d’associer un contenu numérique
avec un auteur ou un producteur en quelques
heures, soit le temps nécessaire ajouter un
enregistrement à la blockchain Bitcoin.

RETOUR AUX BASES
AVEC…
LA STÉGANOGRAPHIE

La protection d’une base de données dont
le contenu peut s’enrichir presque à chaque
seconde, pose des problèmes de traçabilité
autrement plus complexes qu’un contenu
numérique figé.

Gouanou Coatrieux, professeur à l’IMT
Atlantique et Javier Franco-Contreras, docteur
en technologie, tous deux spécialistes de la
sécurité informatique et des bases de données,
ont cofondé la société WaToo. Ils partent
d’un constat d’une évidente simplicité : la
grande majorité des techniques de protection
contrôlent l’accès à l’information mais, une
fois l’accès accordé, l’information n’est plus
protégée contre les fuites ou la falsification de
données.

Plutôt que de s’adresser à une ressource
externe qui sert en quelque sorte d’autorité de
certification comme Woleet avec la blockchain
Bitcoin, les deux entrepreneurs à l’origine de
WaToo préfèrent tatouer les ensembles de
données mais en se servant d’une marque
invisible. Cette technique est née avant
l’utilisation massive des informations sous
forme numérique. Appelée stéganographie,
elle est apparue pendant la Guerre froide
grâce à l’amélioration des technologies de
microphotographie dans la seconde moitié du
20e siècle. Une insignifiante photo de vacances
peut ainsi dissimuler un message qui ne sera
lisible qu’à la seule condition, d’observer un
minuscule détail au moyen d’un microscope.
La stéganographie est donc une technique
de dissimulation qui consiste à faire passer
un message dans un autre message. Elle se
distingue de la cryptographie, qui cherche à
rendre un message inintelligible à celui qui n’est
pas en mesure d’utiliser la clé de déchiffrement.

En transposant cette technique dans le
champ des données numériques, Gouanou
Coatrieux et Javier Franco-Contreras, ont
mis au point un procédé qui permet de
dissimuler une marque dans un fichier qui
peut être une image, un document, une base
de données, etc. Le message ainsi caché peut
servir à la protection du fichier marqué en
termes de droits d’auteur, d’intégrité ou de
traçabilité. Il est possible de dissimuler dans
l’hôte numérique, les identifiants d’un ou de
plusieurs utilisateurs, voire d’un acheteur et
d’ajouter un certificat qui permet de mettre
en lumière une falsification ultérieure du
contenu. L’hôte reste utilisable tout en étant
protégé par le message caché. La protection
est indépendante du format de stockage des
données et n’interfère pas dans les usages
car le message est dissimulé de manière
imperceptible.

Mieux, il est possible de supprimer sous
certaines conditions le marquage pour
redonner leur intégrité pleine et entière aux
données. C’est une propriété qui différencie
WaToo des solutions proposées par ses
concurrents puisque la technique utilisée
repose sur un tatouage réversible.

APPLICATIONS DE LA
STÉGANOGRAPHIE AUX
BASES DE DONNÉES
INDUSTRIELLES

Une base de données se compose de
champs et d’enregistrements. Peu importe
l’ordre dans lequel ils sont présentés, les
champs dans leur ensemble, structurent
une base de données. Ils lui donnent
en quelque sorte, sa fonction et ils
peuvent aussi ensuite, servir de clé pour
présenter les informations que recèlera
la base une fois en service. Il est possible
de trier un registre d’état civil dans
l’ordre alphabétique des patronymes ou
d’effectuer un classement temporel du
même registre en se servant par exemple,
des dates de naissance…

Une base de données d’installation
industrielle va par exemple, référencer
cellule par cellule, des groupes de
mouvements correspondant à une
succession d’assemblages robotisés
en calculant les temps de réalisation,
l’énergie consommée, la température des
actionneurs, la pression dans le circuit
pneumatique du préhenseur ou tout
autre information utile à l’analyse de la
cinématique fonctionnelle, à l’amélioration
du rendement des cellules ou encore à la
réduction des contraintes pour augmenter
les cadences et donc, la productivité
instantanée de l’ensemble de l’installation.

De telles informations ont vocation à être
constamment enrichies. Elles intéresseront
à des degrés divers, différents services
d’une entreprise comme le bureau des
méthodes, le service qualité, la planification
industrielle, etc. Elles peuvent aussi
être communiquées à des intervenants
extérieurs comme les techniciens d’une
société chargée de la maintenance, des
consultants en lean digital, etc.
Toutes ces informations doivent donc
circuler pour participer à l’optimisation du
fonctionnement de l’installation industrielle
et à l’amélioration de l’usage qui en est fait,
mais elles restent éminemment sensibles
pour l’entreprise qui les produit en raison
de ce qu’elles révèlent de sa manière de
travailler. Pour résumer, ces informations
quasi confidentielles ne prennent de la
valeur que lorsqu’elles sont partagées.

WATRACK ET WATWALL

Les créateurs de WaToo ont mis au point
deux techniques qui permettent de protéger
l’utilisation d’une base de données même
si elle recèle des informations de nature
industrielle.

Comme dans le cas évoqué plus haut,
la protection repose sur la capacité à
injecter un marqueur qui permet de
tracer l’utilisateur autorisé à accéder aux
informations qu’il s’agisse d’un collaborateur
de l’entreprise ou d’un intervenant extérieur.
Au choix du détenteur de la base de
données, certaines des informations qu’elle
contient vont être modifiées d’une manière
qui ne compromet pas l’utilisation qui peut
en être faite. Par exemple, il peut s’agir
de changer une décimale dans les valeurs
enregistrées dans un champ réservé à telle
ou telle grandeur physique (température,
pression, tension, etc.).

Outre le caractère insignifiant du
changement apporté aux valeurs
enregistrées dans le champ ciblé, la valeur
du changement apporté suit un schéma
répétitif qui permet de retrouver cette
signature même lorsqu’une exportation
partielle de la base de données est réalisée.
En outre, les marques sont entrelacées
au fil des enregistrements en suivant une
logique qui permet de les retrouver même après que des tris aient été effectués. En
outre, l’algorithme à l’origine du procédé
est sous certaines conditions, en mesure
de supprimer les altérations apportées aux
données…

Voilà pour les principes mis en œuvre par
WaToo dans les grandes lignes. Notons que si
les modifications apportées aux données de
la base sont insignifiantes pour l’information
qu’elle porte, la chaîne des modifications
est elle-même porteuse d’un message.
Cette technique consistant à apporter
des altérations qui suivent un schéma
signature qui se double d’un traqueur,
dans une base de données qui doit être
communiquée à un tiers. Et il est possible
d’intégrer une signature unique à chaque
exportation intégrale ou à chaque extraction
partielle réalisée.

Ainsi, si une base ou une partie même
minime, d’une base est identifiée par
l’entreprise qui l’a marquée en s’appuyant
sur la technique proposée par les créateurs
de WaToo, l’origine de la fuite pourra être
immédiatement identifiée.

Si l’on imagine qu’un intervenant extérieur
se voit communiqué tout ou partie d’une
base de données industrielle, il va recevoir
de la part de l’entreprise une version tagguée
qui permettra ultérieurement, de l’identifier
mais aussi, de connaître par exemple, la date
et l’heure de l’exportation. C’est le service
que les créateurs de la société WaToo ont
appelé WaTrack. Le marqueur contient des
Informations de traçabilité indispensables
comme le destinataire, l’émetteur, la date
d’envoi, etc. Cette protection indépendante
du format de stockage, permet d’identifier
un utilisateur malhonnête même s’il modifie
ensuite les données.

Sur le même principe, WaTwall permet de
tracer les utilisateurs indélicats ou imprudents
qui accèdent à une ou plusieurs bases de
données depuis des postes de travail situés
dans l’entreprise. Il s’agit donc d’éviter les
fuites et les détournements réalisés depuis
l’intérieur même de l’entreprise. Dans ce
cas, la solution de marquage est intégrée
au sein même, du système d’information et
l’étiquette qui permet d’identifier chaque
utilisateur est ajoutée à chaque consultation,
extraction ou exportation réalisée.

WaTrack et WaTwall sont autant des
outils de traçabilité que des armes de
dissuasion. En faisant savoir aux opérateurs,
aux collaborateurs et aux intervenants
extérieurs que les données contiennent
des traceurs invisibles, l’entreprise
adopte une politique de prévention. Mais
WaTrack et WaTwall restent aussi des
outils d’imputabilité qui permettent
identifier de manière aussi certaine que
précise, l’auteur d’une fuite ou d’une
falsification de données.

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