Using Ontologies to Detect Anomalies in the Sky

Ce mémoire de maîtrise présente une solution pour améliorer la sécurité des systèmes de contrôle de trafic aérien. Cette solution prend la forme d'un détecteur d'anomalies qui va déceler les manipulations malicieuses de données. Par les mêmes mécanismes, ce détecteur peut aussi détecter les situations d'urgences et les violations des lois du trafic aérien. Les systèmes de contrôle de trafic aérien sont composés de plusieurs capteurs qui envoient des données aux stations de travail des contrôleurs aérien sur un réseau IP en utilisant un protocole de partage de données en temps réel nommé Data Distribution Service. Des données malicieuses comme de fausses positions d'avions peuvent être insérées dans le trafic du réseau en compromettant une machine connectée à celui-ci ou en émettant des signaux contenant les données falsifiées qui seront captées et transmises sur le réseau par les capteurs. Actuellement, une fois que ces données sont sur le réseau, les systèmes ne disposent pas de mécanismes pour différencier les données malicieuses des vraies données et les traiteront de la même façon. La présence de données falsifiées sur le réseau peut causer de la confusion qui peut mener à des situations dangereuses incluant une sécurité aérienne réduite. Nous avons évalué l'impact des différentes attaques sur les systèmes de contrôle de trafic aérien en construisant un modèle de menaces tout en considérant les procédures d'urgence déjà en place dans le monde de l'aviation. Nous avons conclu qu'il y a plusieurs façons selon lesquelles un adversaire peut injecter des données malicieuses dans les systèmes. Il peut le faire soit en injectant les données directement dans le réseau ou en utilisant une radio logicielle pour émettre des données malicieuses sur les fréquences utilisées par les capteurs qu'ils les transmettent eux-mêmes sur le réseau. Ces données peuvent induire les contrôleurs de trafic aérien en erreur et leur faire prendre une décision dangereuse. Ce modèle de menaces a servi dans l'ébauche des méthodes de détection.