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févr. 9, 2021

Proposition de stage


Sujet: Mesures en milieux réverbérants et application du "Random Coupling Model" pour la sécurité des systèmes d’information.
Stage du 1er mars au 30 septembre 2021 (interruption du 2 au 29 août).
Catégorie : << ANNONCES >>
Posté par : admgeeps
Offre de stage : Mesures en milieux réverbérants et application du
   Random Coupling Model pour la sécurité des systèmes d’information
               Stage du 1er mars au 30 septembre 2021 (interruption du 2 au 29 août).
 
Encadrement :
    Sorbonne Université et Agence Nationale de la Sécurité des Systèmes d’Information (ANSSI).
 

1 - Contexte du stage proposé

     La sécurité électromagnétique (SE) peut être considérée comme la réunion de la compatibilité
électromagnétique (CEM) et de la sécurité des systèmes d’information (SSI). L’étude de la SE
d’équipements peut amener à considérer les couplages (électromagnétiques ou électriques) entre
systèmes. En effet, si un signal portant une information sensible se couple sur un autre système, il
existe un risque que la diffusion de l’information ne soit plus maîtrisée (perte de confidentialité de
l’information). Il existe aussi le risque qu’un équipement perturbe un autre équipement et l’empêche
de fonctionner correctement (perte de la disponibilité ou de l’intégrité de l’information).
     Il est commun de trouver des équipements électroniques et informatiques placés dans des châs-
sis métalliques assurant un blindage électromagnétique qui permet de maintenir un bon niveau de
compatibilité électromagnétique en limitant leur susceptibilité à leur environnement et leur « émis-
sivité » vers leur environnement. Cependant, ces châssis peuvent se comporter comme des cavités
réverbérantes, le plus souvent chaotiques, ce qui rend difficile l’estimation des couplages à l’inté-
rieur de ceux-ci. En effet, la grande disparité et la méconnaissance du contenu (cartes électroniques,
câbles, ventilateurs, etc.) de ces équipements rendent les études déterministes (modèle de circuit,
simulation électromagnétique) difficilement applicables. Dès lors, il semble pertinent d’utiliser des
méthodes d’analyses statistiques afin de caractériser ces phénomènes en obtenant les densités de
probabilité des grandeurs d’intérêts (courants, tensions, etc.). Une méthode statistique prometteuse
est le Random Coupling Model (RCM) [1].
     Celle-ci permet d’associer deux modes de couplages. Le premier, déterministe, prend en compte
le couplage en espace libre entre plusieurs accès dans un système (entre une carte et un câble, par
exemple). Il peut être facilement obtenu, soit par la mesure, soit par la simulation, ou encore par un
modèle ad hoc. Le second considère les couplages depuis les différentes résonances dans la cavité, en
utilisant la théorie des matrices aléatoires.
     Lors d’une thèse récemment soutenue et co-encadrée par l’ANSSI et Sorbonne Université [3], ce
modèle a été appliqué dans le contexte de la sécurité des systèmes d’information pour déterminer
des couplages dans un châssis d’ordinateur. Il est proposé dans ce stage de poursuivre ces travaux
encourageants, en réalisant plusieurs séries de mesures.
 

2 - Travaux à réaliser

     Dans un premier temps il vous sera nécessaire de vous familiariser avec le Random Coupling
Model (RCM) et avec les outils qui ont été développés afin de pouvoir les appliquer.
     Ensuite, afin de réduire les risques de couplages dans un milieu réverbérant, tel qu’un châssis
d’ordinateur, il semble pertinent de placer des absorbants à l’intérieur de celui-ci (afin d’accroître les
pertes). Se pose dès lors la question du placement et de la quantité de ces absorbants à insérer dans
un milieu réverbérant afin d’obtenir un niveau de couplage majorant donné. Le premier objectif sera
alors de réaliser une étude paramétrique concernant la quantité et le positionnement des absorbants,
                                                     1
afin de pouvoir déterminer a priori la disposition des absorbants permettant de rester sous un niveau
de couplage donné. Cette opération sera réalisée sur une maquette de châssis d’ordinateur (décrite
dans [2]) ainsi que sur un véritable ordinateur.
    Le second objectif sera de poursuivre des travaux déjà initiés permettant de prendre en compte
des ouvertures dans le RCM. En effet, les châssis d’équipement électronique peuvent présenter des
ouvertures qui sont autant de voies de pénétration pour une agression électromagnétique. Ces agres-
sions peuvent avoir un impact important sur la sécurité des systèmes d’information. Il est donc
pertinent de vouloir estimer les couplages entre une ouverture et un conducteur placé dans un milieu
réverbérant. Une première série de mesures n’ayant pas été fructueuse, une seconde série de mesures
devra alors être conduite, puis analysée.
 

3 - Apports du stage

    Ce stage vous permettra de vous confronter à des problèmes complexes et actuels, appliqués à
l’amélioration de la sécurité de systèmes d’information. Il sera l’occasion pour vous de développer
vos compétences : expérimentales (mesure de signaux hyperfréquences), de traitement de données
expérimentales et de simulations (il vous sera nécessaire de programmer en C et/ou en Python), et
enfin, en analyse de données et de mise en perspectives.
 

4 - Conditions de travail

    Vous serez encadré par deux enseignants-chercheurs du GeePs à Sorbonne Université ainsi que
par un agent l’ANSSI.
    Vous serez amené à travailler sur les deux sites suivants :
    — Sorbonne Université, Laboratoire Génie électrique et électronique de Paris, 4 place Jussieu,
        75005 Paris ;
    — Sorbonne Université, Campus de Saint Cyr l’École, plateforme d’ingénierie expérimentale, 2
        Place de la Gare de ceinture, 78210 Saint-Cyr-l’École, pour les expérimentations.
        Ce dernier site est accessible par les lignes N et U du Transilien, ainsi que par le RER C.
    Une gratification moyenne de ∼568e par mois vous sera versée par Sorbonne Université.
 

5 - Profil

    Vous êtes une étudiante ou un étudiant en master 2 ou en dernière année d’école d’ingénieurs
avec une dominante en électromagnétisme, et vous cherchez un stage de fin d’études. Vous avez une
appétence pour la recherche scientifique et les problèmes complexes. Vous connaissez les principales
techniques de caractérisation en électromagnétisme (utilisation d’un analyseur de réseaux vectoriel,
études d’antennes, etc.). Vous avez des notions de programmation en C et, si possible en Python.
Vous travaillerez sur un environnement Linux.
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6 - Candidature

    Envoyez votre CV à jour ainsi qu’une lettre de motivation à l’ensemble des contacts suivants :
    — Muriel Darces : muriel.darces@sorbonne-universite.fr ;
    — Marc Hélier : marc.helier@sorbonne-universite.fr ;
    — Valentin Houchouas : valentin.houchouas@ssi.gouv.fr.
    Si votre profil est retenu, un entretien (à distance) vous sera ensuite proposé par visioconférence.
 

Références

[1] Gabriele Gradoni, Thomas M Antonsen, and Edward Ott. Random coupling model for the
    radiation of irregular apertures. Radio Science, 50(7) :678–687, 2015.
[2] V. Houchouas, M. Darces, N. Bourey, E. Cottais, Y. Chatelon, and M. Hélier. Comparison
    between simulation and measurement of EMI inside a computer chassis mock-up. In 2018 In-
    ternational Symposium on Electromagnetic Compatibility (EMC EUROPE), pages 551–555, Aug
    2018.
[3] V. Houchouas, M. Darces, M. Hélier, E. Cottais, and J. Lopes Esteves. Applications of the random
    coupling model to assess induced currents or voltages in reverberant environment. Progress In
    Electromagnetics Research C, 102 :109–125, 2020.
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