Conception, implémentation et évaluation de mécanismes de sécurité préservant la vie privée pour l'analyse de trafic réseau et l'analyse forensique

Les communications sur Internet sont exposées à des interceptions lorsqu'elles sont transmises en clair. Pour y remédier, le chiffrement est devenu le mode de communication dominant. Bien qu'il renforce la sécurité et la confidentialité, il pose également des défis aux administrateurs réseau, dont les outils de supervision perdent la visibilité sur le trafic utilisateur. Les proxies HTTPS sont donc souvent utilisés pour appliquer des règles de contrôle d'accès ou de filtrage de contenu, mais ces pratiques exposent les communications sensibles à des tiers, révélant la tension persistante entre supervision et protection de la vie privée. Cette thèse s'attaque à cette problématique en exploitant des techniques cryptographiques avancées, telles que le chiffrement cherchable et le chiffrement basé sur les attributs, permettant l'analyse de données chiffrées tout en préservant leur confidentialité et en appliquant un contrôle d'accès. Nous nous concentrons sur deux cas d'usage représentatifs. Premièrement, nous proposons un cadre pour analyser des journaux de services Internet chiffrés grâce à des recherches par mots-clés contextualisées, déléguées et contrôlées, offrant une solution pratique pour l'analyse forensique dans des environnements externalisés. Deuxièmement, nous développons un système de filtrage de contenu sur trafic chiffré qui assure une application fine des règles au niveau des URL tout en préservant la vie privée des utilisateurs. Au-delà de l'analyse forensique et du filtrage de contenu, cette thèse étudie également la conception d'un protocole multicloud sécurisé et pratique, permettant la récupération et le partage efficace de fichiers entre fournisseurs non fiables tout en garantissant confidentialité, recherche et intégrité. Les utilisateurs restent sans gestion directe de clés, s'appuyant sur un proxy qui orchestre le stockage et la recherche sans accéder aux données en clair. Toutes les solutions proposées ont été implémentées et évaluées à l'aide de scénarios réalistes, montrant leur efficacité et leur facilité de mise en œuvre en production.