Le document traite des enjeux de sécurité des réseaux ATM, mettant en évidence leurs particularités et les problèmes spécifiques liés à la confidentialité, l'intégrité et l'authentification. Il propose diverses solutions, notamment la négociation de services de sécurité et des approches spécifiques développées par l'ATM Forum et les projets comme SAFE. Enfin, le document conclut sur l'importance de la sécurité intégrée au sein des réseaux ATM pour garantir la protection des données et améliorer les services pour les utilisateurs.

1. La sécurité des réseaux ATM
Maryline Laurent-Maknavicius
dép. RSM, Télécom Bretagne
Avril 1998

2. Plan
La problématique
Les particularités des réseaux ATM
Les problèmes de sécurité des réseaux ATM
Les solutions de sécurité proposées :
– la négociation de services de sécurité (analyse des
approches de l’ATM Forum, de Deng, de Chuang et de
Télécom Bretagne)
– l’échange protégé de données (analyse des approches de
l ’ATM Forum, de Télécom Bretagne)
Conclusion

3. Problématique
Le 20/11/97
Je suis ...
Services de sécurité
Ecoutes : Service de confidentialité
Brouillage : Service d’intégrité
Usurpation d’identité : Service d’authentification
Rejeu de message: Service de détection de rejeu

4. Les particularités des réseaux ATM
(Asynchronous Transfer Mode)
L'ATM est à commutation de cellules
Application
données
AAL segmentation
ATM cellules ATM
Physique

5. Les particularités des réseaux ATM
L'ATM est à commutation de cellules
Application
données
AAL AAL
ATM ATM ATM
Physique Physique Physique
commutateur
ATM

6. Les particularités des réseaux ATM
L'ATM est orienté connexion
Application Application
Plan Plan de
utilisateur contrôle
AAL AAL AAL AAL
ATM ATM
Physique ouverture Physique
de
connexion
échange
de
données

7. Les particularités des réseaux ATM
L'ATM est orienté connexion
Application Application
Plan de Plan de
contrôle contrôle
AAL AAL ouverture AAL AAL
ATM de connexion
ATM
Physique SET UP Physique
@ATM source
@ATM destination IEs (Eléments
Application visée d'information)

8. Les particularités des réseaux ATM
L'ATM est orienté connexion
Application Application
Plan Plan de
utilisateur contrôle
AAL AAL AAL AAL
ATM ATM
Physique Physique
SET UP
CONNECT
données

9. Les particularités des réseaux ATM
Les cellules de gestion
Plan de gestion pour maintenir le
AAL AAL réseau opérationnel à l’aide de :
• cellules de gestion OAM
ATM (Operation And Maintenance)
Physique

10. Les problèmes de sécurité des réseaux ATM
messages de
signalisation
cellules de
gestion
données
utilisateur

11. Les problèmes de sécurité des messages de
signalisation
messages de
signalisation
SET UP
@ATM source
@ATM destination
Application visée
Attaques : Services de sécurité :
écoutes confidentialité
usurpation d'identité authentification

12. Les problèmes de sécurité des cellules de
gestion
cellules de
gestion
Attaques : Services de sécurité :
écoutes confidentialité
brouillage intégrité

13. Les problèmes de sécurité des données
utilisateur
données
utilisateur
Attaques : Services de sécurité :
écoutes confidentialité
brouillage intégrité

14. Les problèmes de sécurité des données
utilisateur
... le compte en Suisse de Mr ...
... 3 cuillères à soupe d'...
Nécessité de négocier des services de sécurité
pour protéger les données utilisateur

15. Les besoins de sécurité des réseaux ATM
Nécessité de :
négocier les services de sécurité utiles à
la protection des données utilisateur
protéger les données utilisateur
protéger les messages de signalisation

16. La négociation de services de sécurité
3 approches suivant que la négociation du contexte
de sécurité :
fait partie intégrante de l’ouverture de connexion
(ATM Forum, Deng, Chuang, Télécom Bretagne)
fait l’objet d’une connexion spécifique (ATM
Forum, Stevenson)
s’effectue en continu en tant qu’informations de
gestion (ATM Forum)

17. Les travaux de l’ATM Forum
ATM Forum : consortium international en charge
de la définition des spécifications ATM
Le contexte : protection des communications
entre terminaux, entre commutateurs ou entre
terminaux et commutateurs

18. Le contexte des travaux ATM Forum
proxy proxy
Protection des
communications

19. La négociation des services dans
l’ATM Forum
via les messages de signalisation
(placement des informations de sécurité
(clés de chiffrement, mécanismes de
sécurité, authentificateur) dans des IEs
SET UP
IEs de sécurité
CONNECT
échange protégé de données

20. La négociation via les messages de
signalisation dans l’ATM Forum
proxy proxy
Dans la version des spécif. de l ’ATM Forum de sept.
97, 1 seul IE pour :
négocier des services de sécurité
protéger les messages de signalisation

21. Les services de sécurité offerts par
l’ATM Forum
Pour les messages d’ouverture de connexion:
la négociation de services de sécurité
l’échange de clés de session
Pour tous les messages de signalisation :
l’authentification de l’émetteur des messages
l’intégrité d’une partie du message
le contrôle d ’accès
la détection du rejeu de message
Utilisation de protocoles de sécurité à 2 voire 3
échanges

22. Le format de l’IE de sécurité défini par
l’ATM Forum (Spécif. Sept.97)
SET UP Section d ’Association de
sécurité
@ATM source
@ATM source avec @ATM destination
@ATM destination
proxy de sécurité cible
Section d ’Association
de Sécurité #1 scope
Section d ’Association étiquette de sécurité
de Sécurité #2 négociation
Section d ’Association clés de session
de Sécurité #3

23. La négociation des services dans
l’ATM Forum (Spécif. Sept.97)
dans le contenu même d'une connexion (données
utilisateur) : des données sont échangées sous
forme de cellules de données utilisateur
ouverture de connexion
échanges de données
BLOCAGE DES ECHANGES
négociation
DEBLOCAGE DES ECHANGES
échanges protégés de données

24. La négociation des services dans
l’ATM Forum (Spécif. Sept. 97)
Par le biais des informations de gestion
(cellules de gestion OAM)
Avantage : offre une parfaite
synchronisation des informations de
sécurité transmises avec le flot de données
utilisateur
Utilisation par l’ATM Forum limitée au
renouvellement des clés de session en cours
de connexion

25. La négociation via les cellules de
gestion dans l’ATM Forum(Spécif.
Sept. 97)
2 étapes pour renouveler les clés :
une cellule OAM d’envoi de la nouvelle clé de
session (chiffrée)
une cellule OAM d’activation du changement
de clé de session avec envoi à intervalles de
temps réguliers

26. La négociation via les cellules de
gestion dans l’ATM Forum(Spécif.
Sept. 97)
Activation du Activation du Envoi de la
changement changement nouvelle clé
de clé de clé de session
Sens d’émission

27. Les travaux de Télécom Bretagne
le projet Démostène
Partenaires : CNET et DGA
But : permettre à des utilisateurs distants l’échange
de données multimédia et le travail coopératif
Réseau ATM
proxy proxy
public
Site ATM Site ATM

28. La solution SAFE
(Solution for an ATM Frequent communications
Environment)
proxy proxy
Réseau public
Connexion
à protéger
Site ATM Site ATM

29. La négociation des services dans SAFE
via les messages de signalisation avec la définition
d'un IE de sécurité
proxy proxy
1 IE de 1 IE de
sécurité sécurité

30. Les services de SAFE
L'IE de sécurité permet de :
négocier des services de sécurité
protéger les messages de signalisation
authentification SET UP
intégrité
@ATM source
confidentialité @ATM destination
Application visée
chiffrement Négociation

31. Les services de SAFE
L'IE de sécurité permet de :
négocier des services de sécurité
protéger les messages de signalisation
authentification SET UP
intégrité
@ATM source
confidentialité @ATM destination
anonymat Application visée
Négociation

32. Le service d’anonymat dans SAFE
SET UP SET UP
SET UP @a
@a @A
@b @b
@B
@a
@b
a b
Site A Site B
secret du plan d'adressage préservé

33. L’échange de données protégé
3 approches selon que le service de confidentialité
est placé (pour garantir le secret/la confidentialité
des données) :
dans la couche ATM (Stevenson, Chuang, ATM
Forum)
dans la couche AAL (Deng)
au dessus de la couche AAL (Télécom Bretagne)

34. La confidentialité dans l’ATM
Forum
(Spécif. Sept. 97)
Plan Plan de
utilisateur contrôle
AAL AAL
Où placer le service
ATM de confidentialité ?
Physique

35. La confidentialité dans l’ATM
Forum
(Spécif. Sept. 97)
Où placer le service de confidentialité ?
AAL proxy AAL
proxy
ATM ATM ATM ATM
Physique Physique
Comment définir une solution unique ?

36. La confidentialité dans l’ATM
Forum
(Spécif. Sept. 97)
Où placer le service de confidentialité ?
AAL proxy AAL
proxy
ATM ATM ATM ATM
Physique Physique
≤ ATM

37. La confidentialité dans l’ATM
Forum
(Spécif. Sept. 97)
Où placer le service de confidentialité ?
AAL proxy AAL
proxy
ATM ATM ATM ATM
Physique Physique
≥ ATM

38. La confidentialité dans l’ATM
Forum
(Spécif. Sept. 97)
Où placer le service de confidentialité ?
Plan Plan de au niveau de la couche ATM
utilisateur contrôle
AAL AAL
Chiffrement
ATM
Physique
Chiffrement cellule par cellule (charge utile uniquement)

39. L’intégrité dans l’ATM Forum
(Spécif. Sept. 97)
Plan Plan de
utilisateur contrôle
AAL AAL Où placer le service
d'intégrité ?
ATM
Physique

40. L’intégrité dans l’ATM Forum
(Spécif. Sept. 97)
Où placer le service d'intégrité ?
Plan Plan de Dans la couche ATM ?
utilisateur contrôle
AAL AAL
Ajout d'un sceau
ATM
Resegmentation
Physique

41. L’intégrité dans l’ATM Forum
(Spécif. Sept. 97)
Où placer le service d'intégrité ?
Plan Plan de Dans la couche AAL ?
utilisateur contrôle
AAL Ajout d'un sceau
Segmentation
ATM
Physique

42. Le modèle de l’ATM Forum
(Spécif. Sept. 97)
Plan Plan de
utilisateur contrôle
AAL service d'intégrité au
niveau de la couche AAL
ATM service de confidentialité au
niveau de la couche ATM
Physique

43. Le modèle de l’ATM Forum
(Spécif. Sept. 97)
Application
Plan Plan de
utilisateur contrôle
négociation de
protection
services
des données AAL AAL
utilisateur protection de
ATM la signalisation
Physique

44. La protection des données dans SAFE
échange protégé
de données
services de services de
sécurité sécurité
négociés négociés
données
protégées données
données

45. La protection des données dans SAFE
une couche dédiée à la sécurité
Application au dessus de la couche AAL
Plan Plan de
utilisateur contrôle Ajout d'un sceau
AAL AAL
Chiffrement
ATM
Physique

46. Le modèle SAFE
Application
Plan Plan de
protection utilisateur contrôle
négociation de
des données
services
utilisateur AAL AAL
protection de
ATM la signalisation
Physique

47. Conclusion
Les avantages de traiter la sécurité dans l’ATM
au lieu des couches supérieures (IPv6, TLSP,
etc.) :
permet de réaliser des services de sécurité
basés sur la connaissance des adresses ATM
comme l ’authentification, le contrôle d ’accès
et l ’anonymat
fournit un système de protection commun à
l ’ensemble des applications(applications
natives)

48. Conclusion
utilisable par les opérateurs par exemple pour
contrôler l ’accès de leurs abonnés aux services
de télécommunication
bénéficie de vitesses de chiffrement élevées si
le service de confidentialité est implémenté
dans la couche ATM car les algorithmes de
chiffrement se trouvent implémentés dans le
hardware

49. Projets en cours sur la sécurité
ATM

50. Projets en cours sur la sécurité
ATM
Projet ACTS SCAN (Secure communicaions in
ATM Networks)
Projet en partenariat avec la DGA

51. Projet SCAN
Objectifs :
– construire un prototype d ’équipement de protection
des communications sur les réseaux ATM
– basé sur les travaux de SAFE et de l ’ATM Forum

52. Services rendus
confidentialité des données (DES ou Triple DES à 155
Mb/s)
authentification
négociation de services de sécurité (algorithme de
chiffrement, échange de clés et de vecteur d ’initialisation)
renouvellement périodique des clés de session via les
cellules OAM

53. Caractéristiques
Négociation de services, authentification et
échange de clés via :
– la signalisation avec la définition d ’un nouvel IE de
sécurité (issu des travaux de SAFE et ATM Forum)
– les cellules OAM (nouveau)
Le protocole d ’échanges de clés doit être
facilement interchangeable

54. Modèle obtenu négociation du
service de
Application confidentialité
renouvellement
de clés
Plan de gestion
Plan Plan de
utilisateur contrôle négociation du
service de
chiffrement AAL AAL
confidentialité
des données ATM protection de
utilisateur
la signalisation
Physique

55. Projet DGA
Objectifs :
– imaginer et mettre en œuvre des architectures de
contrôle d ’accès pour protéger un réseau ATM
Réseau ATM
proxy proxy
public
Site ATM Site ATM

56. Projet DGA
Options possibles :
– définir un firewall ATM mais ceci peut être très
pénalisant en termes de performances
– adapter à l ’ATM le NSP (Network Security Probe)
développé à Télécom Bretagne pour Internet
Travail effectué :
– analyse des paramètres ATM intéressants à
contrôler et obtention d ’une liste de
recommandations de sécurité à observer par les
constructeurs d ’équipements ATM

57. Projet DGA
Travail à réaliser :
– définir les politiques de sécurité qui peuvent être
mises valablement en place sur un commutateur de
raccordement
– introduire de nouveaux paramètres dans la MIB
ATM pour améliorer le contrôle d ’accès