2018-01024 - Thèse - Commande résiliente des réseaux Scale-Free

Niveau de diplôme exigé : Bac + 5 ou équivalent

Fonction : Doctorant

A propos du centre ou de la direction fonctionnelle


Le centre de recherche Inria Grenoble Rhône-Alpes regroupe un peu moins de 800 personnes réparties au sein de 35 équipes de recherche et 9 services support à la recherche.

Ses effectifs sont distribués sur 5 campus à Grenoble et à Lyon, en lien étroit avec les laboratoires et les établissements de recherche et d'enseignement supérieur de Grenoble et Lyon, mais aussi avec les acteurs économiques de ces territoires.

Présent dans les domaines du logiciel, du calcul haute performance, de l'internet des objets, de l'image et des données, mais aussi de la simulation en océanographie et en biologie, il participe au meilleur niveau à la vie scientifique internationale par les résultats obtenus et les collaborations tant en Europe que dans le reste du monde.

Contexte et atouts du poste

Scale-FreeBack est une ERC décernée en 2015 à Carlos Canudas-de-Wit, Directeur de Recherche au Centre National de Recherche Scientifique (CNRS), et qui s’étale entre septembre 2016-2021. L'ERC est gérée par le CNRS. Le projet sera mené au sein du groupe NeCS (qui est une équipe commune CNRS (GIPSALab)-INRIA), à Grenoble France en collaboration avec Hassen Fourati de l'Université de Grenoble. ScaleFreeBack est un projet avec des objectifs théoriques ambitieux et innovants, qui ont été adoptés compte tenu des nouvelles opportunités présentées par les dernières technologies de détection à grande échelle. L'objectif global est de développer des méthodes holistiques de contrôle sans échelle des systèmes complexes en réseaux au sens le plus large et de proposer les bases d'une nouvelle théorie de contrôle traitant les réseaux physiques complexes avec une taille arbitraire.

Mission confiée

Les vulnérabilités des systèmes en réseau incluent des défauts non seulement des composantes locales du système (capteurs ou actionneurs), mais aussi des interconnexions par communications distantes. Ces défauts peuvent être soit des défaillances aléatoires intrinsèques, soit des attaques externes mal intentionnées. Par exemple, dans un réseau de route intelligente, des défaillances intrinsèques peuvent des pannes concernant quelques feux tricolores ou quelques capteurs, ou bien une route fermée à l’accès pour des travaux ; un exemple d’attaque externe est une attaque de `deception’ (tromperie), où un point d’accès le long de la route est piraté et de fausses données sont injectés en remplacement des vraies mesures de certains capteurs, par exemple dans le but d’aggraver une congestion en empêchant le système de gérer correctement les flux de trafic les plus chargés.

Un système de commande en boucle fermée est résilient lorsqu’il arrive à préserver un fonctionnement normal, ou au moins à maintenir la dégradation à un niveau acceptable, malgré plusieurs risques, aussi bien de défaillances intrinsèques que d’attaques mal intentionnées, y compris des attaques capables d’exploiter une connaissance totale ou partielle de la dynamique du système.

Principales activités

Deux objectifs majeurs de cette thèse seront la détection et la mitigation des conséquences des défaillances et des attaques. La commande résiliente des systèmes cyber-physiques est un sujet de recherche récent et en plein essor. La plupart de la littérature concerne des systèmes linéaires, en particulier pour des réseaux de distribution électrique. Le projet Scale-Free Back propose d’étudier les problèmes de commande résiliente qui se présentent dans les réseaux de trafic routier, et plus en général dans les systèmes en réseau complexes. Ce travail s’appuiera sur des résultats obtenus dans le projet Scale-Free Back, où la complexité de la commande de grands systèmes en réseau est abordée en contrôlant des variables agrégées (par exemple, la densité de voitures en moyenne dans des zones du réseau), avec la possibilité d’agrégations variables (qui évoluent dans le temps, en fonction de l’état du système). Plus précisément, il est proposé :

  1. de développer des outils de diagnostic pour détecter des anomalies et révéler de attaques cyber-physiques ;
  2. de définir des métriques mesurant le niveau de sûreté dans les réseaux avec agrégations variables ;
  3. de revisiter les outils classiques de commande optimale, pour atténuer les conséquences d’attaques cyber-physiques visant les nœuds les plus faibles du réseau.

Avantages sociaux

  • Restauration subventionnée
  • Transports publics remboursés partiellement
  • Sécurité sociale
  • Congés payés
  • Aménagement du temps de travail
  • Installations sportives

Rémunération

1ère et 2ème année : 1 982 euros brut mensuel

3ème année : 2085 euros mensuel