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De la modélisation formelle à la simulation à évènements discrets : application à la conception et à l’évaluation de protocoles sûrs et sécurisés pour les communications dans les transports

Emna Chebbi

vendredi 18 octobre 2019 à 10h00

salle B014


La conception de protocoles de communication repose généralement sur des modèles fonctionnels élaborés à partir des besoins du système. Dans les systèmes de transport intelligents (ITS), les fonctionnalités étudiées incluent l’auto- organisation, le routage, la fiabilité, la qualité de service et la sécurité. Les évaluations par simulation sur les protocoles dédiés aux ITS se focalisent sur les performances dans des scénarios spéciques. Or, l’évolution des transports vers les véhicules autonomes nécessite des protocoles robustes offrant des garanties sur certaines de leurs propriétés. Les approches formelles permettent de fournir la preuve automatique de certaines propriétés, mais pour d’autres il est nécessaire de recourir à une preuve interactive impliquant le savoir d’un Expert.

Les travaux menés dans cette thèse poursuivent l’objectif d’élaborer, dans le formalisme DEVS (Discrete Event System Specification), des modèles d’un ITS dont la simulation permettrait d’observer les propriétés, éventuellement vérifiées par une approche formelle, dans un scénario plus large et de générer sur les modèles des données susceptibles d’alimenter une boucle de preuve interactive au lieu d’un Expert. Prenant pour cible le protocole CBL-OLSR (Chain-Branch-Leaf in Optimized Link State Routing), cette thèse montre comment un modèle DEVS et un modèle formel Event-B équivalents peuvent être construits à partir de la même spécification fonctionnelle d’un réseau ad hoc où les nœuds utilisent ce protocole. Des propriétés relatives à la sûreté et à la sécurité sont introduites dans le modèle formel Event-B afin d’être vérifiées, puis une méthodologie est proposée afin de les transférer dans un modèle DEVS équivalent sous forme de contraintes, de choix ou d’observables selon des critères proposés.

Enfin, cette thèse ouvre également les perspectives de l’automatisation de ce processus de conception, de l’intégration à la simulation DEVS de données réelles à la fois sur le trafic routier et sur les flux d’applications dédiées aux véhicules, et de l’interaction avec des simulateurs spécialisés pour les différents composants (par exemple MATLAB pour les modèles de propagation, OPNET ou NS3 pour les communications, SUMO pour les modèles de mobilité) ; le but étant une évaluation du protocole dans un contexte très réaliste du système.