Brevet FR2946209A1 — publié le 20101203

Procédé de protection d'un réseau de télécommunication et routeur sécurisé mettant en oeuvre un tel procédé La présente invention concerne un procédé de protection d'un réseau de télécommunication ainsi qu'un routeur mettant en oeuvre un tel procédé. Un réseau de télécommunication tel que le réseau Internet comprend une pluralité de routeurs intermédiaires reliés entre eux de telle sorte que des informations transmises d'un premier serveur vers un second serveur sont généralement routées par un ou plusieurs de ces routeurs intermédiaires. Afin d'optimiser ces transmissions intermédiaires, il est connu de munir chaque routeur d'une carte identifiant la topologie de son réseau ou, plus généralement, d'une partie de ce réseau û dénommée aire ou zone par la suite - dans laquelle il est situé. Une telle carte topologique présente un état des relations entre les routeurs de son réseau ou de sa zone de telle sorte que, en considérant un premier routeur et un second routeur localisés sur cette carte, le premier routeur peut déterminer à l'aide de cette carte topologique un parcours optimal, c'est-à-dire une liste de routeurs intermédiaires, pour transmettre des informations à ce second routeur à travers ce réseau ou cette zone. De façon concrète et dans le cadre du réseau Internet, il est connu d'utiliser un protocole de routage dénommé OSPF, pour � Open Shortest Path First �, selon lequel chaque routeur i d'une aire détermine notamment une liste de liens LSAi, pour � Link-State Advertisements � en anglais, identifiant des routeurs de cette aire auxquels il est directement relié, dénommés routeurs voisins par la suite. Par la suite, chaque routeur i partage avec ses routeurs voisins, dans un message dénommé LSU pour � Link-State Update � en anglais, sa liste de liens LSAi et des listes de liens reçues LSA1, LSA2, ...LSAn d'autres routeurs. Chaque routeur peut alors stocker dans une base de données dé-nommée LSDB pour � Link-State Database � ces listes de liens de telle sorte que, à partir de cette base LSBD, un routeur compris dans cette aire OSPF détermine un chemin optimal û typiquement le plus court selon l'approche � Shortest path First � - pour la transmission d'information vers un autre routeur compris dans la même aire OSPF. Afin de prévenir un détournement frauduleux d'informations transmises via le réseau Internet, il est envisagé de protéger l'identité des routeurs émettant un message LSU en requérant leur signature de ce message, par exemple au moyen d'un procédé cryptographique du type clef partagée. La présente invention résulte de la constatation qu'un tel procédé ne permet pas de prévenir des détournements � internes � d'information pouvant être mis en oeuvre par un fraudeur contrôlant une couche de transmission d'un routeur corrompu de telle sorte que le fraudeur puisse remplacer le message LSU reçu au niveau du routeur corrompu par un message LSU comprenant des listes tronquées, par exemple identifiant un routeur frauduleux afin d'y détourner des informations. Dans ce cas, ce message LSU corrompu est alors correctement signé par la couche de protection du routeur corrompu - alors même que cette couche n'est pas détournée par le fraudeur - et, par conséquent, cette fraude s'étend au réseau. En effet, dans ce cas de fraude interne, le fraudeur obtient que sa liste tronquée soit considérée comme valable par les autres routeurs de la zone OSPF qui constateront la validité de la signature du routeur corrompu. La présente invention vise à résoudre ce problème en proposant un procédé permettant d'assurer l'intégrité des cartes topologiques établies dans un réseau de télécommunication, notamment vis-à-vis d'attaques in-ternes permettant à un fraudeur de contrôler un routeur de ce réseau pour modifier une liste de liens. C'est pourquoi l'invention concerne un procédé de protection d'un ré-seau de télécommunication comprenant au moins un routeur sécurisé muni d'une carte topologique de ce réseau pour déterminer des routeurs intermédiaires définissant un parcours optimal dans le routage d'une information, ce routeur sécurisé et ces routeurs intermédiaires générant cette carte topologique en partageant des listes de liens selon un protocole de communication, caractérisé en ce que le routeur sécurisé effectue les étapes suivantes: - L'étape de calculer puis de mémoriser, lors de la réception de listes de liens, au moins une empreinte de réception des listes reçues, - L'étape de calculer puis de mémoriser, lors de l'émission de listes de liens, au moins une empreinte d'émission des listes à émettre, et - L'étape de comparer l'empreinte de réception à l'empreinte d'émission de telle sorte que l'émission d'au moins une liste soit inhi- bée si l'empreinte de réception est distincte de l'empreinte de trans- mission. Grâce à I"invention, il est possible de sécuriser un réseau de télé-communication en prévenant une fraude interne visant à contrôler un routeur pour modifier ses listes de liens et propager une liste frauduleuse. De fait, un routeur sécurisé conformément à l'invention ne partage avec les autres routeurs que les listes de liens dont l'empreinte, à l'émission, correspond à l'empreinte à la réception. En d'autres termes, un routeur sécurisé conformément à l'invention peut vérifier l'intégrité des listes partagées afin d'inhiber tout partage d'une liste ayant pu être modifiée en interne, notamment au niveau d'une couche de transmission distincte et plus vulnérable qu'une couche de protection/cryptage. L'invention présente l'avantage de pouvoir être implémentée dans des routeurs existants, conformément à des protocoles de communication existants, sans requérir une modification de tous les routeurs du réseau concerné. Dans une réalisation, le procédé comprend l'étape de calculer l'empreinte de réception pour chaque liste reçue et l'étape de calculer l'empreinte d'émission pour chaque liste à émettre. Selon une réalisation, le procédé comprend l'étape d'inhiber unique-ment l'émission des listes dont l'empreinte de réception est distincte de l'empreinte d'émission. Dans une réalisation, les empreintes de réception et de transmission sont obtenues par une fonction de hachage. Selon une réalisation, les calculs déterminant l'empreinte d'émission et/ou de réception sont effectués dans une couche sécurisée (Secure Area of Computation) distincte d'une couche de transmission effectuant la réception et/ou l'émission de paquets conformément au protocole de communication. Dans une réalisation, le procédé comprend l'étape, pour la couche sécurisée, d'associer aux listes émises une signature identifiant le routeur sécurisé après la comparaison des empreintes d'émission et de réception. Selon une réalisation, le procédé comprend l'étape, pour la couche sécurisée, de vérifier dans les listes reçues une signature de routeur dans les listes reçues avant le calcul des empreintes d'émission. Dans une réalisation, la couche sécurisée est mise en oeuvre avec des moyens distants ou amovibles vis-à-vis du routeur. Dans ce cas, les moyens distants ou amovibles peuvent être formés par une carte à puce et/ou un routeur distinct du routeur sécurisé. Selon une réalisation, les moyens distants ou amovibles effectuent au moins une des opérations suivantes : Fournir une fonction de hachage, ef- fectuer le stockage des empreintes, comparer les empreintes de réception avec les empreintes de transmission. Dans une réalisation, le réseau de télécommunication étant une aire du réseau Internet, le procédé utilise le protocole OSPF pour établir la carte de cette aire au moyen de listes LSA. L'invention concerne également un routeur sécurisé d'un réseau de télécommunication comprenant une carte topologique de ce réseau pour déterminer des routeurs intermédiaires définissant un parcours optimal dans le routage d'une information, ce routeur sécurisé et ces routeurs intermédiaires générant cette carte topologique en partageant des listes de liens selon un protocole de communication, caractérisé en ce que le routeur sécurisé comprend des moyens pour mettre en oeuvre un procédé conforme à l'une des réalisations précédentes: - Des moyens pour calculer et mémoriser, postérieurement à la réception de listes de liens, au moins une empreinte de réception des listes reçues, - Des moyens pour calculer et mémoriser, antérieurement à l'émission de listes de liens, au moins une empreinte d'émission des listes à émettre, - Des moyens pour comparer l'empreinte de réception à l'empreinte d'émission, et - Des moyens pour inhiber l'émission d'au moins une liste si l'empreinte de réception est distincte de l'empreinte de transmission. L'invention concerne également une carte à puce pour routeur sécurisé d'un réseau de télécommunication, ce routeur étant muni d'une carte topologique de ce réseau pour déterminer des routeurs intermédiaires définissant un parcours optimal dans le routage d'une information, cette carte topo- logique étant générée par ce routeur sécurisé et ces routeurs intermédiaires en partageant des listes de liens selon un protocole de communication, caractérisé en ce qu'elle comprend au moins un des moyens suivants pour interagir avec le serveur sécurisé et mettre en oeuvre un procédé conforme à l'une des réalisations précédentes: - Des moyens pour calculer et/ou mémoriser, postérieurement à la réception de listes de liens par le serveur sécurisé, au moins une empreinte de réception des listes reçues, - Des moyens pour calculer et/ou mémoriser, antérieurement à l'émission de listes de liens, au moins une empreinte d'émission des listes à émettre, - Des moyens pour comparer l'empreinte de réception à l'empreinte d'émission, et/ou - Des moyens pour inhiber l'émission d'une liste si l'empreinte de réception est distincte de l'empreinte de transmission. L'invention sera mieux comprise à la lumière de la description effectuée ci-dessous, à titre illustratif et non limitatif, en référence aux figures ci-jointes sur lesquelles : - les figures 1 à 3 représentent différentes étapes d'un procédé de réception d'informations relatives à une carte topologique d'un réseau de télé-communication selon l'invention, et - les figures 4 à 6 représentent différentes étapes d'un procédé de transmission d'informations relatives à une carte topologique d'un réseau de télécommunication selon l'invention. En référence à la figure 1 sont représentés deux routeurs 100 et 102 situés sur une même aire du réseau Internet û non représenté. Afin de permettre la mise à jour de la base 103 de données LSBD du routeur 100, le routeur 102 met en oeuvre un premier échange 104 de reconnaissance permettant l'envoi 105 d'un paquet OSPF 106, ou LSU pour Link-States Updates � en anglais, préalablement signé au niveau de sa couche de sécurité. En référence à la figure 2, le routeur 100 utilise sa couche de sécurité 108 pour valider une signature du routeur 102 (étape 109) puis, en cas de validation, pour extraire les différentes listes LSA1, LSA2, ... LSAn transmises par ce paquet 106 (étape 110). Par la suite au moins une empreinte 112 de ces listes LSA1, LSA2, ... LSAn est obtenue puis stockée dans la couche de protection (figure 3) de telle sorte que toute modification de ces listes au niveau de la couche de transmission soit détectée par la couche de protection. En fonction des réalisations, il est possible d'obtenir une unique empreinte pour l'ensemble des listes de liens LSA1, LSA2, ... LSAn transmises ou plusieurs empreintes hash(LSA1), hash(LSA2), ... hash(LSAn) pour cha- cune de ces listes de liens LSA1, LSA2, ... LSAn. Dans tous les cas, l'invention est mise en oeuvre en comparant des empreintes relatives à au moins une liste, ces empreintes étant calculées de la même façon en prenant en compte cette liste û individuellement ou avec d'autres listes. Lorsque le routeur 100 souhaite transmettre vers un routeur 102' des listes LSA'1, LSA'2, ... LSA'n dans un paquet LSU 111 après l'établissement 104' d'une communication, sa base 103 û située dans sa couche de transmission - transmet les listes stockées à sa couche de protection (figure 4) afin que cette dernière génère le paquet LSU 111 comprenant notamment la signature du routeur 100. Préalablement à cette signature, la couche de protection effectue une vérification des listes LSA'1, LSA'2, ... LSA'n transmises par la base 103 de données en comparant û étape 120 - les empreintes hash(LSA'l), hash(LSA'2), ... hash(LSA'n) obtenues à partir des ces listes LSA'1, LSA'2, LSA'n avec les empreintes hash(LSA1), hash(LSA2), ... hash(LSAn) déjà stockées (figure 5). Si ces empreintes sont identiques, alors les listes sont considérées comme identiques et le paquet LSU est signé pour son émission (figure 6). Le cas échéant, le routeur inhibe cette émission en considérant qu'au moins une des listes a été corrompue. La présente invention est susceptible de nombreuses variantes. Notamment, la couche sécurisée 103 peut être mise en oeuvre avec des moyens distants ou amovibles vis-à-vis du routeur tels qu'une carte à puce et/ou un routeur distinct du routeur sécurisé. Dans ce cas, ces moyens distants ou amovibles peuvent effectuer au moins une des opérations suivantes : Fournir une fonction de hachage, effectuer le stockage des empreintes, comparer l'empreinte de réception avec l'empreinte d'émission. REVENDICATIONS1. Procédé de protection d'un réseau de télécommunication comprenant au moins un routeur sécurisé (100) muni d'une carte topologique (103) de ce réseau pour déterminer des routeurs intermédiaires définissant un parcours optimal dans le routage d'une information, ce routeur sécurisé et ces routeurs intermédiaires générant cette carte to- pologique en partageant des listes de liens (LSA1, LSA2, ... LSAn) selon un protocole de communication, caractérisé en ce que le routeur sécurisé (100) effectue les étapes suivantes: - L'étape (109) de calculer puis de mémoriser, lors de la réception de listes de liens (LSA1, LSA2, ... LSAn), au moins une empreinte de ré- ception (hash(LSA1), hash(LSA2), ... hash(LSAn)) des listes reçues (LSA1, LSA2, ... LSAn), - L'étape (120) de calculer puis de mémoriser, lors de l'émission de lis-tes de liens (LSA'1, LSA'2, ... LSA'n), au moins une empreinte d'émission (hash(LSA'l), hash(LSA'2), ... hash(LSA'n)) des listes à émettre, et - L'étape de comparer l'empreinte de réception (hash(LSA1), hash(LSA2), ... hash(LSAn)) à l'empreinte d'émission (hash(LSA'l), hash(LSA'2), ... hash(LSA'n) de telle sorte que l'émission d'une liste soit inhibée si l'empreinte de réception est distincte de l'empreinte d'émission. 2. Procédé selon la revendication 1 caractérisé en ce qu'il comprend l'étape de calculer l'empreinte de réception (hash(LSA1), hash(LSA2), ... hash(LSAn)) pour chaque liste reçue (LSA1, LSA2, ... LSAn) et l'étape de calculer l'empreinte d'émission (hash(LSA'l), hash(LSA'2), ... hash(LSA'n)) pour chaque liste (LSA'l, LSA'2, LSA'n) à émettre. 3. Procédé selon la revendication 2 caractérisé en ce qu'il comprend l'étape d'inhiber uniquement l'émission des listes dont l'empreinte de réception est distincte de l'empreinte d'émission. 4. Procédé selon la revendication 1, 2 ou 3 caractérisé en ce que les empreintes de réception (hash(LSA1), hash(LSA2), ... hash(LSAn)) ou d'émission (hash(LSA'l), hash(LSA'2), ... hash(LSA'n)) sont obtenues par une fonction de hachage. 5. Procédé selon l'une des revendications 1 à 4 caractérisé en ce que les calculs déterminant l'empreinte des listes est effectuée dans une couche sécurisée (108) distincte d'une couche de transmission effectuant la réception et/ou l'émission de paquets (105, 111) conformes au protocole de communication. 6. Procédé selon la revendication 5 caractérisé en ce qu'il comprend l'étape, pour la couche sécurisée, d'associer aux listes émises une signature identifiant le routeur sécurisé après la comparaison des empreintes d'émission et de réception. 7. Procédé selon la revendication 5 ou 6 caractérisé en ce qu'il comprend l'étape, pour la couche sécurisée, de vérifier dans les listes reçues une signature de routeur avant le calcul des empreintes d'émission (hash(LSA'l), hash(LSA'2), ... hash(LSA'n)). 8. Procédé selon l'une des revendications 5, 6 ou 7 caractérisé en ce que la couche sécurisée (108) est mise en oeuvre avec des moyens distants ou amovibles vis-à-vis du routeur. 9. Procédé selon la revendication 8 caractérisé en ce que les moyens distants ou amovibles sont formés par une carte à puce et/ou un routeur distinct du routeur sécurisé. 10. Procédé selon la revendication 9 caractérisé en ce que les moyens distants ou amovibles effectuent au moins une des opérations suivantes : Fournir une fonction de hachage, effectuer le stockage des empreintes, comparer l'empreinte de réception avec l'empreinte d'émission. 11. Procédé selon l'une des revendications précédentes caractérisé en ce que, le réseau de télécommunication étant une aire du réseauInternet, il utilise le protocole OSPF pour établir la carte de cette aire au moyen de listes LSA 12. Routeur (100) sécurisé d'un réseau de télécommunication comprenant une carte topologique de ce réseau pour déterminer des routeurs intermédiaires définissant un parcours optimal dans le routage d'une information, ce routeur sécurisé et ces routeurs intermédiaires générant cette carte topologique en partageant des listes de liens (LSA1, LSA2, ... LSAn) selon un protocole de communication, caractérisé en ce que le routeur sécurisé (100) comprend des moyens pour mettre en oeuvre un procédé conforme à l'une des revendications 1 à 11 : - Des moyens pour calculer et mémoriser, postérieurement à la réception de listes de liens (LSA1, LSA2, ... LSAn), au moins une empreinte de réception (hash(LSA1), hash(LSA2), ... hash(LSAn)) des listes de liens reçues (LSA1, LSA2, ... LSAn), - Des moyens pour calculer et mémoriser, antérieurement à l'émission de listes de liens (LSA'1, LSA'2, ... LSA'n), au moins une empreinte d'émission (hash(LSA'l), hash(LSA'2), ... hash(LSA'n)) des listes de liens ((LSA'1, LSA'2, ... LSA'n)) à émettre, - Des moyens pour comparer l'empreinte de réception (hash(LSA1), hash(LSA2), ... hash(LSAn)) à l'empreinte d'émission (hash(LSA'l), hash(LSA'2), ... hash(LSA'n)), et - Des moyens pour inhiber l'émission d'une liste de liens (LSA1, LSA2, LSAn) si l'empreinte de réception est distincte de l'empreinte d'émission. 13. Carte à puce pour routeur sécurisé (100) d'un réseau de télé-communication, ce routeur (100) étant muni d'une carte topologique de ce réseau pour déterminer des routeurs intermédiaires définissant un parcours optimal dans le routage d'une information, cette carte topolo- gigue étant générée par ce routeur sécurisé et ces routeurs intermédiaires en partageant des listes (LSA1, LSA2, ... LSAn) de liens selon un protocole de communication, caractérisé en ce qu'elle comprend au moins un des moyens suivants pour interagir avec le serveur sécurisé(100) et mettre en oeuvre un procédé conforme à l'une des revendications 1 à 11 : - Des moyens pour calculer et/ou mémoriser, postérieurement à la réception de listes de liens par le serveur sécurisé, au moins une em- preinte de réception (hash(LSA1), hash(LSA2), ... hash(LSAn) des lis-tes de liens reçues (LSA1, LSA2, ... LSAn), - Des moyens pour calculer et/ou mémoriser, antérieurement à l'émission de listes de liens, au moins une empreinte d'émission (hash(LSA'l ), hash(LSA'2), ... hash(LSA'n)) des listes de liens (LSA'1, LSA'2, ... LSA'n) à émettre, - Des moyens pour comparer l'empreinte de réception hash(LSA1), hash(LSA2), hash(LSAn) à l'empreinte d'émission (hash(LSA'l), hash(LSA'2), ... hash(LSA'n), et/ou - Des moyens pour inhiber l'émission d'une liste de liens (LSA1, LSA2, LSAn) si l'empreinte de réception (hash(LSA1), hash(LSA2), ... hash(LSAn)) est distincte de l'empreinte d'émission (hash(LSA'l), hash(LSA'2), ... hash(LSA'n)).