Author: Antoine Boutet

Seminar of Lionel MOREL (CEA Grenoble) on October 18th at 2pm

The next CITI seminar will take place on October 18 th, at 2pm. This seminar entitled “Polen: une approche SW/HW pour la confidentialité des programmes et des données” will be presented by our former colleague Lionel MOREL from CEA Grenoble.

Titre : Polen: une approche SW/HW pour la confidentialité des programmes et des données.

Résumé : D’aucuns voudraient connecter un nombre grandissant d’objets, entre eux, mais aussi au réseau internet, pour permettre la collecte d’un nombre toujours plus grand d’informations et réaliser ainsi l’augmentation de nos vies jusque-là visiblement sous-dimensionnées. Mais connecter des objets, y stocker des informations personnelles, tout en les rendant accessibles facilement au reste du monde ouvre la voie à toute une série d’usages dangereux pour nos données et nous-mêmes.

Les approches de protection matérielles traditionnellement utilisées (eg pour la carte à puce) sont certes très efficaces, mais elles sont également très coûteuses en développement, en certification, et en déploiement. Au CEA, nous étudions comment des approches logicielles peuvent venir en complément de ces approches matérielles pour augmenter le niveau de confiance placé dans l’objet tout en limitant les coûts et en flexibilisant l’application des protections.

Dans cet exposé, je présenterai un cas particulier d’approche mêlant contre-mesures matérielles et logicielles, que nous développons actuellement. Il sera question d’attaques par canaux cachés, de reverse-engineering (un peu) de compilation dynamique, de chiffrement de code (plus), de pompe à insuline et de lampes connectées aussi, et de fin du monde peut-être.

Bio : Après une thèse sur les langages de programmation dédiés aux systèmes critiques, soutenue à Verimag en 2005 et quelques voyages scientifico-culturels en Bretagne et Finlande, Lionel Morel a intégré l’INSA Lyon en 2007 et le CITI en 2009. Il y a mené des travaux de recherche entre autres sur la programmation et l’évaluation de performances de machines parallèles, tout en enseignant les systèmes d’exploitations, l’architecture des ordinateurs et la compilation. Depuis 2017, il est détaché auprès du CEA, à Grenoble, où il travaille sur l’usage de la compilation pour la sécurité.


PhD Defence: “Ultra Narrow Band based IoT networks”, Yuqi MO, Amphitheater, Chappe Building, 26th of September 2018, at 14h00

Title

Ultra Narrow Band based IoT networks

Abstract

Sigfox rises as a promising candidate dedicated for long-distance and low-power transmissions in the IoT backgrounds. Ultra Narrow Band (UNB), being the communication technology chosen by Sigfox, allows to transmit information through signals whose bandwidth is very limited, typically 100 Hz. Due to the imprecision restraint on electronic devices, it is impossible to transmit UNB signals in orthogonal channels. The natural radio access for this kind of system is thus random ALOHA, in both time and frequency domain. This random access can induce collisions which degrades the networks performance.

The aim of this thesis is to characterize the capacity of UNB based networks, as well as to enhance its performance, by considering the randomness in time and frequency.

The first contribution of the thesis, is the theoretical and numerical capacity evaluation under idealized and realistic channel conditions, for mono base station (BS) case. Under idealized conditions, we have quantified this capacity for generalized ALOHA case and extended for replications. We highlight the time-frequency duality in UNB systems, and that there exists an optimum replication number for a given network parameter set.

Under realistic conditions, we have taken into account the specific spectral interference of UNB systems and propagation path loss (without and with Rayleigh fading) to characterize the performance, with the aid of stochastic geometry.

The second contribution is the enhancement of UNB network performance in single BS case. We propose to use successive interference cancellation (SIC) in UNB networks, which allows to mitigate the interference. We have provided a theoretical analysis by considering both SIC and the spectral interference, for mono-BS case. We bring to light the efficiency of SIC in enhancing UNB system performance.

The third contribution is the improvement of UNB systems, by exploiting the multiple BS diversity. An analytical performance evaluation considering the simplest selection combining is conducted. In particular, we consider the interference viewed by all the BSs are correlated. Then we apply more complex signal combining technologies such as MRC (max ratio combining) and EGC (equal gain combining), and even interference cancellation across multi-BS in UNB networks. We evaluate the performance improvement that each technology can bring, and compare them with each other. We highlight the efficiency of these multi-BS technologies which allow us to achieve significant performance enhancement compared to mono-BS (e.x. 125 times better performance with global SIC).

Last but not least, we experimentally verify the the spectral interference model and network capacity on a cognitive radio testbed.

Jury

  • Mr. ANTON-HARO Carles, Directeur de Recherch, à Centre technology de Telecommunications de Catalunya (Reviewer)
  • Mr. DI RENZO Marco, HDR à Université Paris-Saclay (Reviewer)
  • Mme. HELARD Maryline, Professeur à l’INSA-Rennes (Member)
  • Mr. VERDONE Roberto, Professeur à University of Bologna (Member)
  • Mr. GORCE Jean-Marie, Professeur à l’INSA-Lyon (Supervisor)
  • Mme. GOURSAUD Claire, HDR à l’INSA-Lyon (Co-Supervisor)