Дисертації з теми "Génération de paramètres cryptographiques"

Dans ce travail, nous analysons des certificats SSL/TLS X.509 (utilisant le chiffrement RSA et provenant de centaines de millions de matériels connectés) à la recherche d'anomalies et étendons notamment les travaux de Hastings, Fried et Heninger (2016). Notre étude a été réalisée sur trois bases de données provenant de l'EFF (2010-2011), de l'ANSSI (2011-2017) et de Rapid7 (2017-2021). Plusieurs vulnérabilités affectant des matériels de fabricants connus furent détectées : modules de petites tailles (strictement inférieures à 1024 bits), modules redondants (utilisés par plusieurs entités), certificats invalides mais toujours en usage, modules vulnérables à l'attaque ROCA ainsi que des modules dits «PGCD-vulnérables» (c'est-à-dire des modules ayant des facteurs communs). Pour la base de données de Rapid7, dénombrant près de 600 millions de certificats (et incluant ceux des matériels récents), nous avons identifié 1,550,382 certificats dont les modules sont PGCD-vulnérables, soit 0.27% du nombre total. Cela a permis de factoriser 14,765 modules de 2048 bits ce qui, à notre connaissance, n'a jamais été fait.En analysant certains modules PGCD-vulnérables, on a pu rétro-concevoir de façon partielle le générateur de modules (de 512 bits) utilisé par certaines familles de pare-feux, ce qui a permis la factorisation instantanée de 42 modules de 512 bits, correspondant aux certificats provenant de 8,817 adresses IPv4.Après avoir constaté que la plupart des modules factorisés avaient été générés par la bibliothèque OpenSSL, on a analysé les codes sources et les méthodes en charge du processus de génération de clefs RSA de plusieurs versions de cette bibliothèque (couvrant la période 2005 à 2021). À travers des expérimentations sur des plateformes à base de processeurs ARM, où l'on s'est mis quasiment dans les mêmes conditions que les matériels vulnérables identifiés, on a réussi à remonter aux causes de la PGCD-vulnérabilité
In this work, we analyze X.509 SSL/TLS certificates (using RSA encryption and from hundreds of millions of connected devices) looking for anomalies and notably extend the work of Hastings, Fried and Heninger (2016). Our study was carried out on three databases from EFF (2010-2011), ANSSI (2011-2017) and Rapid7 (2017-2021). Several vulnerabilities affecting devices from well-known manufacturers were detected: small moduli (strictly less than 1024 bits), redundant moduli (used by several entities), invalid certificates but still in use, moduli vulnerable to the ROCA attack as well as so-called “GCD-vulnerable” moduli (i.e. moduli having common factors). For the Rapid7 database, counting nearly 600 million certificates (and including those for recent devices), we have identified 1,550,382 certificates whose moduli are GCD-vulnerable, that is 0.27% of the total number. This made it possible to factor 14,765 moduli of 2048 bits which, to our knowledge, has never been done.By analyzing certain GCD-vulnerable moduli, we were able to partially reverse-engineer the modulus generator (of 512 bits) used by certain families of firewalls, which allowed the instantaneous factorization of 42 moduli of 512 bits, corresponding certificates from 8,817 IPv4 addresses.After noting that most of the factored moduli had been generated by the OpenSSL library, we analyzed the source codes and the methods in charge of the RSA key generation process of several versions of this library (covering the period 2005 to 2021). Through experiments on platforms based on ARM processors, where we put ourselves in almost the same conditions as the vulnerable devices identified, we managed to trace the causes of the PGCD-vulnerability

Etablir un canal garantissant l'authentification de façon efficace requiert l'utilisation de nombreux outils cryptographiques. Dans ce mémoire, nous nous intéressons à la sécurité de plusieurs d'entre eux, présents à différentes étapes dans le protocole de mise en place du canal. Dans un premier temps, nous abordons l'analyse de deux protocoles qui, mis bout à bout, assurent la mise en place d'un canal authentifié, confidentiel et intègre : un algorithme d'échange de clefs authentifié et un algorithme de chiffrement authentifié. Le premier algorithme permet de générer des clefs en alliant plusieurs moyens d'authentification (biométrie, mot de passe, carte à puce). Le second est un algorithme normalisé appelé CCM. Dans un second temps, nous nous intéressons plus particulièrement à la phase d'extraction de clefs, étape charnière entre l'échange de clefs et son utilisation pour établir un canal sécurisé. Nous présentons une méthode simple pour extraire une clef symétrique d'un élément Diffie-Hellman, puis nous analysons l'utilisation d'HMAC comme fonction d'extraction de clefs. Dans un troisième temps, nous concentrons notre attention sur les fonctions de hachage, très utilisées à plusieurs niveaux du protocole. Plus précisément, nous analysons la sécurité d'un mode opératoire basé sur un algorithme de chiffrement par bloc dont on fixe la clef, puis, nous examinons des modes opératoires qui cherchent à garantir une sécurité en seconde préimage optimale.

La cryptographie est omniprésente dans notre monde actuel hyperconnecté, protégeant nos communications, sécurisant nos moyens de paiement. Alors que les algorithmes cryptographiques sont en général bien compris, leurs implémentations ont été vérifiées avec moins d'insistance. Cela a mené à des attaques contre les implémentations de la plupart des primitives modernes: AES, RSA, ECDSA... En bref, la sécurité des implémentations pourrait fortement bénéficier de meilleurs garanties théoriques. Dans cette thèse, nous appliquons ce raisonnement à deux sujets différents, l'un portant sur la sécurité logicielle, l’autre sur la sécurité matérielle. La première moitié de la thèse explore les canaux auxiliaires logiciels dits "cache-timing". Ce genre de vulnérabilités apparaît lorsque la durée d'une opération cryptographique, ou l'état du cache après cette opération, dépend d'une information sensible. C'est le cas lorsqu'une opération de branchement dépend d'une information secrète comme une clé privée, ou si la mémoire est accédée à une adresse qui dépend de ce secret. Nous avons développé un outil pour détecter et prévenir ce genre de fuites dans des programmes écrits en C, et l'avons appliqué à la plupart des candidats du processus de standardisation de cryptographie post-quantique initié par le NIST. Ce processus vise à remplacer des primitives cryptographiques traditionnelles comme RSA ou ECDSA, vulnérables aux ordinateurs quantiques, par des alternatives sûres. Ces nouveaux algorithmes étant relativement récents, leurs implémentations ont été moins scrutées. Dans cette thèse, nous appliquons notre outil à la plupart de ces algorithmes pour détecter des fuites d'information potentielles, et expliquons comment les éviter. La deuxième moitié de la thèse est consacrée aux "physically unclonable functions" (PUFs). De ces circuits, on peut extraire des identifiants imprédictibles mais stables, grâce à de petites variations incontrôlables dans les propriétés des semi-conducteurs. Des garanties théoriques pour deux caractéristiques fondamentales de certains PUFs sont présentées dans cette thèse: la stabilité de l'identifiant, perturbée par des bruits de mesure, et l'entropie disponible, dérivée du modèle mathématique du PUF
Cryptography is ubiquitous in today's interconnected world, protecting our communications, securing our payment systems. While the cryptographic algorithms are generally well understood, their implementations have been less subject to formal verification. This has lead to successful breakages of implementions of most modern primitives: AES, RSA, ECDSA... In general, cryptographic implementations would benefit from stronger theoretical guarantees.In this thesis, we apply this line of reasoning to two different topics, one in software security, and the other in hardware security. The first half of this thesis explores cache-timing side channel vulnerabilities that arise when the time taken by a cryptographic operation, or the cache state after this operation, depends on sensitive information. This occurs if any branching operation depends on secret information such as a private key, or if memory is accessed at an address that depends on that secret.We developed a tool to detect and prevent such leaks in programs written in the C programming language. This tool is applied on most candidates of NIST's post-quantum standardization process in order to find cache-timing leakages. This process aims at replacing traditional cryptographic primitives such as RSA or ECDSA, broken by quantum computers, by safer alternatives. The development of such primitives is on the way, but the security of their implementations has received less scrutiny. We show how our tool is able to detect potential cache-timing leaks in a majority of the implementations and what mitigations are possible.The subject of the second half of this thesis are the so-called physically unclonable functions, or PUFs: elementary circuits from which stable but unpredictable identifiers can be extracted. They rely on small, uncontrollable changes in the semiconductor properties to exhibit unpredictable behavior. Theoretical guarantees concerning two fundamental characteristics of PUFs are derived in this thesis, for a large family of PUFs: the stability of the identifier, related to circuit noise, and the exploitable entropy, derived from the mathematical PUF model

Cette thèse porte sur l'identification des systèmes non linéaires. Deux approches sont considérées: l'approche multi-modèles et l'approche orientée blocs. L'approche multi-modèles consiste à représenter le système par un ensemble de modèles simples (généralement des modèles linéaires), valables dans certaines zones de fonctionnement du système. Le modèle global du système est une combinaison de ces modèles locaux. Les modèles flous de Takagi-Sugeno relèvent de cette philosophie multi-modèles. L'objectif est de rechercher une structure de multi-modèles et d'estimer ses paramètres. L'originalité de nos travaux réside dans l'application de cette approche à la modélisation et la prévision des variations de la concentration d'ozone dans l'agglomération caennaise. Dans l'approche blocs, on considère le cas de l'identification des systèmes non linéaires de type Hammerstein. La non-linéarité est une Hystérésis-Backlash , asymétrique, et flanquée par deux lignes polynômiales (les polynômes étant d'ordres connus mais quelconques). L'incertitude paramétrique porte donc sur les coefficients des polynômes, d'une part, et sur ceux de la dynamique linéaire, d'autre part. Le schéma d'identification proposé opère en deux phases. Lors de la première phase on procède à l'estimation des paramètres du sous-système linéaire moyennant une paramétrisation adéquate du système et une séquence d'entrée qui masque l'effet mémoire du gain non linéaire. Ces paramètres sont alors utilisés dans la deuxième étape pour estimer les paramètres du gain non linéaire (coefficients des deux polynômes) en utilisant à cet effet une paramétrisation et une séquence d'entrée spécifiques. Les signaux d'entrées utilisés dans les deux étapes de l'identification sont adéquate car ils sont facilement réalisables du fait de leur périodicité et assurent une excitation persistante
This thesis deals with the non linear systems identification. Two approaches are considered: the multi-models approach and the blocks approach. The multi-models approach consists in representing the system by a set of simple models (generally linear models) valid in certain zones of functioning of the system. The global model of the system is a combination of these local models. The fuzzy models of Takagi-Sugeno recover from this multi-models philosophy. The objective is to research a structure of a multi-model and the estimation of its parameters. The originality of our works is the application of this approach in the modelling and the forecast of the variations of the ozone concentration over the region of city of Caen. In the blocks approach, we consider the case of the nonlinear systems identification of Hammerstein type. The non-linearity is Hystérésis-Backlash, asymmetric, and flanked by two polynômiales lines, (the order of the polynomiales is known). The parametric uncertainty thus concerns the coefficients of polynomes, on one hand, and those of the linear dynamics, on the other hand. The proposed plan of identification contains two phases. During the first phase, we proceed to the estimation of the sub-systems parameters, using an adequate parametrization of the system and an input sequence which masks the memory effect of the non linear gain. These parameters are then used in the second stage to estimate the parameters of the non linear gain (coefficients of both polynomes), using a specific paramétrisation and an input sequence. The used input signals, in the two stages of the identification, are adequate because they are easily practicable constructable du to their periodicity and assure the persistent excitation

Dans l’industrie manufacturière, la consommation d’énergie électrique est considérée comme l'un des problèmes majeurs qui est malheureusement liée systématiquement à l'émission de gaz contenant du dioxyde de carbone et amenant à l’effet de serre. Des études sur l’estimation de l’énergie électrique consommée par les machines outils sont développées par des chercheurs au cours des dernières décennie pour proposer des modèles d’estimation de cette énergie. Ces modèles sont soit empiriques soit théoriques et se limitent à tenir compte du comportement dynamique du système de coupe lors des opérations d’usinage. La contribution fondamentale de cette thèse de doctorat est la caractérisation du comportement non linéaire des efforts de coupe et du système de guidage lors de l’estimation de l’énergie consommée par une machine outil. La modélisation repose sur la détermination de l’effort de coupe et de l’effort des roulements qui sont variables en fonction du temps et qui sont déduites de l’écriture de l’équation de mouvement du système (broche ou machine-outil)discrétisé en éléments finis en utilisant la méthode de Newark couplée avec l’algorithme de Newton Raphson. Ces efforts de coupe et de roulements sont utilisés pour calculer la puissance puis l’énergie consommée par la table d’avance, la broche et par conséquent la machine outil. Afin de valider notre approche, la puissance et l’énergie obtenues à partir du modèle développé sont comparées avec la puissance et l’énergie obtenues avec un dispositif expérimental. Une étude paramétrique est réalisée pour mettre l’accent sur l’impact de la variation des paramètres de coupe sur la valeur de la puissance et de l’énergie consommées. On introduit par la suite des défauts d’usure et de montage au niveau des roulements et nous présentons leurs impacts sur le comportement énergétique de la machine. Une attention particulière a également été consacrée à développer un modèle d’optimisation des mouvement d’une machine outil globale minimisant à la fois l’énergie consommée, le temps de production, le coût et la rugosité de surface en respectant les consignes technologiques
In manufacturing, the electrical energy consumption is considered as one of the major problems which are systematically related to the gas emission containing carbon dioxide and leading to the greenhouse effect. Studies based on the estimation of the machine tools energy consumption become the interest of researchers in recent decades.As a result, different models for energy estimating are developed in order to minimize the quantity of consumed energy. These models are either empirical or theoretical and are limited to taking into account the dynamic behavior of the cutting system during machining operations. The fundamental contribution of this doctoral thesis is the characterization of the nonlinear behavior of cutting and rolling forces during estimating the consumed energy by a machine tool. The developed approach is based on the determination of the variable cutting forces and bearings forces which are function of time. These forces are deduced by solving the equation of motion based on finite element method using Newark's method coupled with Newton Raphson's algorithm. These forces are used to calculate the power then the consumed energy by the axis feed, the spindle and therefore the machine tool. In order to validate our approach, the power and energy obtained from the model developed are compared with the power and energy obtained with an experimental device. A parametric study is carried out to focus on the impact of the variation of the cutting parameters on the value of the consumed power and energy. An interest is given for different types of defect (innerring spalling, outer ring spalling, eccentricity and unbalance) in order to study their impact on the spindle consumed power during approach and cutting phases under different rotating conditions. Particular attention has also been devoted to develop a global model for optimizing machine too lmovements that minimizes the consumed energy, the production time, the cost and the surface roughness with respect of the technological constraints

Ce document présente une méthode originale de localisation destinée à un robot mobile ou à tout autre véhicule appelé à se mouvoir dans un environnement partiellement cartographié dans un plan en 2 dimensions. La méthode, introduite par une analogie avec la randonnée pédestre, a pour vocation de localiser le véhicule à chaque instant sans avoir besoin d'autres informations qu'un modèle de l'environnement et la perception de celui-ci. En particulier, la configuration initiale du véhicule n'a pas à être connue. La méthode proposée se décompose en deux phases successives : la génération des différentes hypothèses de configuration initiale (phase statique), puis le suivi de chacune de ces hypothèses lors du déplacement du véhicule (phase dynamique). Le manuscrit présente une méthode complète utilisant l'estimation de paramètres à erreur bornée pour réaliser la phase statique. Des simulations et des résultats expérimentaux illustrent la méthode. La phase dynamique (non expérimentée) est évoquée sous forme de perspectives avec proposition d'un critère heuristique pour le choix à chaque instant de l'hypothèse la plus vraisemblable.

Une preoccupation majeure dans le domaine des reseaux et systemes repartis est le test. Nous nous sommes interesses au test de conformite qui a pour but de verifier si une implantation est conforme a une specification de protocole donnee. Nous avons elabore des methodes permettant de repondre aux questions fondamentales du test de conformite: comment generer et selectionner des cas de test ? quelle est la couverture d'une suite de test ? la methode de generation proposee utilise la theorie des langages formels et en particulier la theorie du monoide. Les specifications sont representees par des automates. Un langage permet de decrire des objectifs de test. A partir des objectifs de test, on calcule les sous-specifications cibles correspondantes. Des criteres de generation sont exprimes sous forme de regles que doivent respecter les sequences generees. La couverture est etudiee en fonction de criteres de couverture exprimes grace au meme langage que les objectifs de test. La mesure de couverture consiste dans un premier temps a verifier qu'un critere de couverture est teste par au moins une sequence de test. Dans un deuxieme temps, une metrique de couverture est definie permettant de mieux apprecier la qualite d'une suite de test. La particularite commune a ces deux methodes est leur adaptabilite a un probleme de test particulier (modele de fautes, architecture de test, objectifs de test)

Les alliages ODS (Oxide Dispersion Strengthened) sont des matériaux candidats pour la réalisation du gainage combustible des réacteurs nucléaires de Génération IV de type RNR-Na. Leurs propriétés mécaniques à haute température sont assurées par une dispersion d'oxydes nanométriques qui peut être modifiée sous l'effet de la température et notamment lors du passage par l'état liquide. Les procédés d'assemblage en phase solide sont donc préconisés. La méthode de soudage étudiée dans cette thèse est le soudage par résistance en bout. Une double approche simulation numérique-expérimentation a été mise en place pour étudier l'influence des paramètres opératoires sur le soudage et la soudure. L'ensemble des essais (expérimentaux et numériques) est réalisé selon la méthode des plans d'expériences factoriels complets. Un alliage ODS base fer à 20 % de chrome a été utilisé comme alliage d'essai.L'analyse de l'influence des paramètres opératoires sur le soudage est réalisée dans un premier temps. Les résultats montrent que l'étape de soudage peut se découper en trois phases. Dans une première phase, la température augmente au niveau des interfaces. Dans une seconde phase, le procédé de soudage est gouverné par le changement de section macroscopique lorsque le courant passe du bouchon massif à la gaine plus étroite. La température augmente alors dans la partie de gaine dépassant de l'électrode. Lorsque la température atteint une valeur suffisamment élevée, la partie de gaine dépassant de l'électrode se déforme, entrainant un affaissement général des pièces et constituant la troisième phase de l'étape de soudage. L'influence des paramètres opératoires sur les phénomènes physiques lors de l'opération d'assemblage est évaluée. Il est alors possible d'influer sur les sollicitations thermiques et mécaniques à l'aide des paramètres opératoires. L'analyse de l'influence des sollicitations thermomécaniques sur la soudure est réalisée dans un second temps. Sur les plages de paramètres opératoires étudiées, les résultats révèlent sur certaines soudures la présence de défauts de compacité ainsi qu'une modification de la microstructure et de la dispersion des oxydes. Les défauts de compacité peuvent être liés à des phénomènes thermiques et mécaniques au contact entre pièces. Les modifications de la microstructure sont liées à des phénomènes de recristallisation dynamique ou de fusion locale et donc à des phénomènes thermiques mais aussi mécaniques avec la présence de déformations importantes. Les modifications de la microstructure sont alors reliées à une modification de la dispersion d'oxydes. A l'aide des paramètres opératoires il est possible d'influer sur les températures et les déformations afin de limiter les modifications de la structure de l'alliage ODS ainsi que l'apparition de défaut de compacité. A l'aide de l'ensemble de ces résultats, la procédure de soudage est adaptée sur un alliage ODS à 9 % de chrome, nuance envisagée pour la réalisation des futurs gainages combustibles. L'influence des propriétés matériaux sur le soudage et la soudure est alors discutée en comparant les deux nuances ODS de compositions différentes mais aussi en comparant les résultats obtenus sur l'alliage ODS à 20 % de chrome avec un alliage non renforcé de composition semblable.

Le travail présenté dans cette thèse, concerne le développement d'un système expert permettant de modéliser le comportement des paramètres de soudage en fonction des variations de la géométrie d'accostage entre les tôles. Il est appelé «MIG-EXPERT». Il est divisé en deux parties distinctes. Chacune d'elles reprenant le raisonnement des soudeurs. ― SE1 est un logiciel indépendant qui permet de générer un mode opératoire de soudage pour le soudage à l'arc électrique MIG/MAG. Il utilise la méthodologie des systèmes experts. Ainsi, toute la connaissance d'un expert de ce procédé est retranscrite sous forme informatique. ― SE2 a pour but de faire partie de la cellule d'automatisation «intelligente» du soudage. Il doit résoudre la partie de modélisation du soudage (en reprenant en grande partie SE1), ainsi que la partie d'obtention des lois de variation des paramètres de soudage en fonction de la géométrie du joint à souder. C'est ce qu'on appelle le soudage autoadaptatif.

Les aciers renforcés par une dispersion d’oxydes nanométriques (ODS : Oxide Dispersion Strengthened) sont connus pour leur bonne tenue en fluage à haute température et pour leur bonne résistance au gonflement sous irradiation. Ils sont envisagés comme matériaux potentiels pour le gainage combustible des réacteurs de quatrième génération (Réacteur à Neutrons Rapides refroidis au Sodium). Les aciers ferritiques ODS, généralement élaborés par filage à chaud, possèdent une microstructure complexe (texture morphologique et cristallographique, fine précipitation, forte densité de dislocations, différentes tailles de grains) rendant la compréhension de la relation entre la microstructure et les propriétés mécaniques délicate. Le travail de cette thèse a consisté à caractériser et à modéliser l’effet des différents composants de la microstructure sur le comportement mécanique d’aciers ferritiques Fe-14Cr ODS, ainsi que d’affiner la compréhension de leurs mécanismes de déformation. Pour cela, des matériaux modèles ont été élaborés par compaction isostatique à chaud puis caractérisés, dans lesquels les différents paramètres microstructuraux ont été variés de manière contrôlée. Leur microstructure a été déterminée à l’aide de diverses techniques de caractérisation avancées (MEB-EBSD, MET, DXPA, microsonde de Castaing, …). Ces différentes nuances ont été testées en traction sur une large gamme de température et en fluage à 650°C et 700°C. Les résultats ont mis en évidence l’effet de la taille et la fraction des oxydes, de la structure de grains, et de la présence du Titane, et ont servi de base pour proposer une modélisation. Des essais de déformation in situ au MET ainsi que des essais de traction à chaud avec mesure des champs de déformation locaux ont permis de mettre en évidence une transition entre mouvement saccadé de dislocations à basse température, et mécanismes de déformation à chaud, intragranulaires (vieillissement dynamique, mouvement de dislocations continu) et intergranulaires. A haute température, un fort endommagement au niveau des joints de grains est observé
Oxide dispersion strengthened (ODS) ferritic steels are known for their good resistance both to high temperature creep and to swelling under irradiation. They are considered as potential materials for fuel cladding for the next generation of nuclear reactors (Sodium-cooled Fast Reactor). These materials, usually processed by hot extrusion, exhibit a complex microstructure (crystallographic and grain texture, nanometer precipitation, high dislocation density, poly-dispersed grain size), making it a real challenge to establish the microstructure / properties relationships. This thesis has aimed at characterizing and modeling the effect of the different components of the microstructure on the mechanical properties of ferritic Fe-14Cr ODS steels, as well as to improve the understanding of their deformation mechanisms. For this purpose, model materials have been elaborated by hot isostatic pressing and characterized, where the different microstructural parameters have been varied in a controlled manner. Their microstructure have been determined using a set of advanced characterization techniques (SEM-EBSD, TEM, SAXS, EPMA, …). These different materials have been tensile tested over a wide temperature range and creep tested at 650 and 700°C. The results have evidenced the effect of the size and fraction of oxide particles, of the grain size and of the presence of Ti, and have made it possible to model the mechanical behavior. In-situ tensile tests in the SEM, as well as strain field measurements during high temperature testing, have evidenced a transition between a jerky movement of dislocations at low temperature and the high temperature mechanisms, whether intra-granular (dynamic strain ageing, continuous dislocation movement) or inter-granular. At high temperature, severe damage is observed at the grain boundaries

Dans un cadre de modélisation des machines électriques, la méthode qui connaît une grande popularité, car réputée pour la qualité de ses résultats est la méthode des éléments finis. Cependant, les temps de calcul deviennent importants lorsque les modèles éléments finis sont associés à une démarche d’optimisation et de prédimensionnement dans le cadre d’un cahier des charges complexe. Les méthodes de modélisation bien souvent utilisées comme alternative aux éléments finis sont les approches de modélisation par constantes localisées. Ces dernières se prêtent bien aux différentes physiques impliquées dans le fonctionnement des machines électriques, i.e. électromagnétique, mécanique et thermique. Ainsi, les stratégies de conception optimisée d’une machine électrique utilisent ces modèles pour déterminer les propriétés et performances de cette dernière dans différentes conditions de fonctionnement. Cependant, la mise en place de ce type de modèles nécessite un temps de développement important par manque d’outils dédiés tels que ceux existants pour les éléments finis. Dans le contexte électromagnétique, les travaux de cette thèse présentent une contribution à l’approche de modélisation par réseaux de réluctances par le développement d’outils permettant leurs générations automatiques. Cette approche est intégrée dans un outil permettant le traitement automatisé d'une géométrie, fournissant un modèle précis dans un délai plus court que celui nécessaire à la construction d'un modèle dédié. L’outil, intégralement développé sur MATLAB®, a été appelé MRNsoftware (pour Mesh-based Reluctance Network Software). Ce mémoire s’organise en quatre parties. Le premier chapitre est consacré à un état de l’art détaillé sur les méthodes de modélisation par réseaux de réluctances. Dans la deuxième partie, nous abordons les méthodologies mises en place en se basant sur un maillage de l’espace d'étude par des blocs élémentaires bidirectionnels et dans le cadre d’un maillage conforme. Le maillage non conforme fera l’objet du troisième chapitre. Une interpolation des potentiels se révélera utile pour connecter les différentes branches des interfaces de non-conformité dans le maillage de l’espace d’étude. Différents découpages d’une même structure sont testés et la précision ainsi que le temps d’évaluation des modèles en réseaux de réluctances sont comparés aux modèles de référence réalisés par éléments finis. Le quatrième chapitre présente en premier lieu l’interface graphique de l’outil. Par la suite, les approches de modélisation développées seront utilisées pour réaliser les modèles de la machine linéaire à aimants permanents et la machine linéaire à commutation de flux à excitation bobinée. Ces approches de modélisation sont le fruit de la collaboration entre les laboratoires SATIE et GREAH et s’inscrivent dans la problématique générale de développement d’outils de modélisation multiphysiques de dispositifs électromagnétiques en vue de leurs dimensionnements optimisés
In the field of electrical machine modeling, the method that is experiencing great popularity as renowned for the quality of its results is the finite element method. However, computation time becomes important when the finite element models are associated with an optimization and predesign process as part of a complex technical specification sheet. The alternate modeling solution is the lumped parameter models approach. The latter is well suited for the individual physical domains involved in the operation of electrical machines, namely electromagnetic, mechanical and thermal. The latter is well suited for the individual physical domains involved in the operation of electrical machines, namely electromagnetic, mechanical and thermal. Thus, electric machine design routines have been used to determine the properties and performance of the latter under different operating conditions. However, the implementation of these modeling approaches requires significant development time for lack of dedicated tools such as those existing for the finite element method. In the electromagnetic context, the work of this thesis presents a contribution to the reluctance network modeling approach by developing tools allowing their automatic generation. This approach is integrated into a software tool allowing the automated processing of a geometry, providing a precise model in a shorter time than that required for the construction of a dedicated model. The tool, fully developed on MATLAB®, has been called MRNsoftware (for Mesh-based Reluctance Network Software). This dissertation contains four chapters. The first chapter is devoted to a detailed state of the art on reluctance network modeling methods. In the second chapter, we discuss the methodologies implemented based on a conformal mesh of the study space by bidirectional elementary blocks. The non-conformal mesh will be the subject of the third chapter. Magnetic scalar potential interpolation will prove useful to connect the different branches of the block elements at the edge of the non-conformal interfaces. Different mesh patterns of the same structure are tested and the accuracy as well as the evaluation time of the reluctance network models are compared with the finite element reference models. The fourth chapter presents, at first, the graphical interface of the tool. Subsequently, the developed modeling techniques are used to realize the models of the permanent magnet linear machine and the linear wound excitation linear machine. These modeling approaches are the result of the cooperation between SATIE and GREAH laboratories and are part of the general endeavor of developing multiphysics modeling tools for the optimal sizing of electromagnetic devices

Les langages de quatrieme generation ont pour vocation de repondre a un besoins pour les utilisateurs finaux de developper eux-memes leurs applications. Cependant, la montee en puissance de la micro-informatique et, l'avenement des reseaux locaux font apparaitre la necessite de mettre en uvre des applications complexes. Pour cela, les developpeurs doivent disposer d'outils puissants, certes moins accessibles aux novices, mais bien plus adaptes aux professionnels du developpement. Une etude detaillee des concepts utilises dans les langages de quatrieme generation existants sert de base a la determination de l'environnement le mieux adapte pour le developpement, en milieu reparti, d'applications pointues et conviviales. Un environnement issu de cette etude est alors propose: mime est concu pour la mise en uvre, par des specialistes du developpement, d'applications complexes supportees par des reseaux de micros. Sa structure est organisee autour d'un administrateur offrant a des modules clients les ressources proposees par les differentes composantes du systeme. Les principaux outils integres au sein de l'environnement de developpement sont un sequenceur automatique de modules, un pre-processeur de compilation, un gestionnaire d'entrees-sorties s'appuyant sur une banque d'ecrans et un systeme de gestion de la base de donnees relationnel. Les applications pouvant etre distribuees sur plusieurs postes, un traitement cooperatif, base sur le partage de services sur le reseau a travers une architecture client-serveur, est implemente au sein de l'environnement, puis au sein des applications developpees. Le fait que les utilisateurs cooperent au moyen de ces applications distribuees fait apparaitre la necessite de rendre coherentes les multiples informations traitees et affichees par les differents postes du systeme. Cette coherence visuelle est assuree grace a un nouveau mode de verrouillage de la base de donnees permettant le rafraichissement immediat des ecrans contenant des donnees mises a jour par d'autres utilisateurs

Dans le cadre de ce travail, la génération des surfaces produites par le procédé de fusion laser sur lit de poudre LPBF a été étudiée. Le LPBF est un procédé de fabrication additive qui peut conduire à de nouvelles opportunités (fabrication de structures complexes avec canaux internes, structures lattices). Ce procédé attire donc une attention considérable en particulier dans l'industrie aéronautique. Une étude de l’influence des paramètres primaires du procédé LPBF sur la génération des surfaces a été réalisée. Au cours de cette étude, la relation entre la rugosité des surfaces supérieures et latérales et la densité du matériau a été établie. Cela a permis de déterminer la première fenêtre de paramètres optimaux.Une analyse de la dispersion de la rugosité et la reproductibilité du procédé ont ensuite été réalisées. Cette analyse a révélé une importante dispersion de la rugosité, notamment d'une face à l'autre. En conséquence, des recommandations sur les mesures de surface ont été proposées.L'effet de différents paramètres secondaires est également étudié afin de mieux comprendre la génération de la surface latérale et de l'optimiser. Cette étude a montré que les compensations et les réglages de contour sont des paramètres clés qui peuvent contribuent à la réduction de la rugosité des surfaces latérales. Sur la base des résultats de ces études, la rugosité a pu être diminuée d’un Sa de 40 µm à un Sa de 10 μm.Enfin, cette thèse présente une nouvelle approche de modélisation de génération des topographies des surfaces latérales. L’approche est basée sur la géométrie du cordon (rayons de courbure). Elle permet de prendre en compte la position des cordons et des couches et prédit la rugosité pour différentes stratégies de lasage et paramètres de compensation
In the current study, surface generation during additive manufacturing (AM), especially the laser powder bed fusion (LPBF) process was studied. LPBF is a progressive process that can lead to new opportunities, such as applications that require complex structures (internal channels or lightweight lattice structures). It has therefore attracted considerable attention, which has led to research and development in many industries, particularly in the aerospace industry.A surface generation study to optimize surface roughness and material density by examining the influence of the primary LPBF process parameters was therefore performed. During this study, the relationship between the roughness of the top and side surfaces and the density of the material was established. This made it possible to determine the first window of optimal parameters.An analysis of the roughness dispersion and process reproducibility were then carried out. This analysis revealed a significant roughness dispersion, especially from one side to the other. As a result, recommendations on surface measurements have been proposed.The effect of different process options (secondary parameters) are also studied in order to better understand the generation of the side surface and optimize it. This study showed that compensations and contour settings are key parameters that can help reduce the side surface roughness. Indeed, the geometric positioning of the different weld tracks is an important issue that must be addressed to reduce surface roughness. Based on the results of this study, it is possible to reduce the average surface roughness Sa from 40 to 10 μm.Finally, this thesis presents a new approach to modeling side surfaces roughness (at 0°). The approach is based on the weld track geometry (radii of curvature). It allows to take into account the weld tracks and layers position in relation to each other and thus to predict the roughness for different scanning strategies, compensation parameters

Les propriétés optiques linéaires sont très importantes dans l'expression des propriétés optiques non-linéaires: nous étudions la localisation des accords de phase colinéaires et non colinéaires pour les interactions à 3 photons. L'extension du formalisme des facteurs de champs aux interactions à 4 ondes met en évidence les 7 types d'accord de phase. Il permet un traitement unifié des interactions de somme et différence de fréquence. La fiabilisation des mesures des propriétés optiques linéaires et non-linéaires nécessite la mise au point de méthodes spécifiques. KTP et ses isotypes constituent un banc d'essai privilégié pour cette méthodologie. La dispersion en fréquence des axes optiques apporte une précision importante à la dispersion des indices de réfraction. Nous développons une méthode de prospection du profil longitudinal gaussien d'un faisceau laser par une lame mince doubleuse de fréquence. La grandeur et le signe relatif des coefficients non-linéaires de KTP sont mesures en accord de phase en régime continu, démontrant l'importance du régime temporel du laser pour cette détermination. Nous étudions les paramètres régissant les conditions de focalisation: atténuation par la double réfraction et dommage optique. L'ajustement des conditions d'accord de phase est réalisable par les effets électro-optique ou thermooptique ou par substitution d'éléments chimiques. Pour le triplage de fréquence indirect à 0,44 m, l'existence d'accord de phase non critique à température ambiante est démontrée dans les solutions solides ktiop#1##yas#yo#4

Dans les années 90, la commission européenne a sollicité la mise au point d'un système de contrôle commande et de signalisation ferroviaire commun à tous les réseaux des états membres : le système ERTMS " European Railway Traffic Management System ". Il s'agit d'un système réparti complexe dont le déploiement complet est long et coûteux. L'objectif global consiste à diminuer les coûts de validation et de certification liés à la mise en œuvre de ce nouveau système en Europe. La problématique scientifique réside dans la modélisation formelle de la spécification afin de permettre la génération automatique des scénarios de test. Les verrous scientifiques, traités dans cette thèse, sont liés d'une part à la transformation de modèle semi-formel en modèle formel en préservant les propriétés structurelles et fonctionnelles des constituants réactifs du système réparti, et d'autre part à la couverture des tests générés automatiquement. Les constituants sont sous la forme de boîte noire. L'objectif consiste à tester ces derniers à travers la spécification ERTMS. Nous avons développé une approche de modélisation basée sur le couplage de modèles semi-formels (UML) et de modèles formels (Réseaux de Petri). Ce couplage se fait à travers une technique de transformation de modèles. Nous avons développé ensuite une méthode de génération automatique de scénarios de test de conformité à partir des modèles en réseaux de Petri. Les scénarios de test ont été considérés comme une séquence de franchissement filtrée puis réduite du réseau de Petri interprété représentant la spécification. Ces scénarios ont été exécutés sur notre plateforme de simulation ERTMS

Maitriser les impacts de l'integration evolutive de la communication au sein des systemes informatiques demeure l'une des preoccupations majeures de la communaute informatique. Se situant plus particulierement au niveau applicatif, les travaux presentes dans cette these s'inscrivent dans ce cadre general d'interet. Les evolutions respectives des systemes de communication et de l'informatique sont a la base de nouveaux systemes et applications dit cooperatifs. Repartition et coordination de services, plurimodalite du dialogue homme/systeme et variete des donnees multimedia manipulees constituent les fondements du traitement cooperatif. Devenue cruciale, la maitrise des systemes cooperatifs implique de doter les informaticiens de moyens visant a simplifier leur apprehension, leur developpement et leur gestion. Repondant aux besoins d'apprehension de la complexite de ces systemes, la contribution preliminaire apportee par cette these repose sur une caracterisation des systemes cooperatifs realisee selon un processus de double observation. C'est au sein d'un referentiel de metriques que s'opere une structuration de la complexite autour des aspects de cooperation, de repartition, d'interaction homme/systeme et de multimediatisation. Apparaissant au coeur de cette complexite, les aspects interactifs du traitement cooperatif sont la cible d'une modelisation orientee objet. Les acteurs de la cooperation, les relations d'interaction entre ces acteurs, et les contraintes exprimees sur l'environnement technologiques des interactions, forment le noyau des abstractions elaborees. La definition d'objets generiques qui banalisent les specificites technologiques et operationnelles des medias de presentation, contribue a l'expression des aspects d'interaction homme/systeme et multimedia. Le modele obtenu est formalise a l'aide d'une notation syntaxique generique definie et s'accompagne de considerations methodologiques pour garantir sa flexibilite. Le modele propose facilite l'expression des contraintes de communication et d'interaction homme/systeme a considerer durant la conception des systemes cooperatifs. Son integration au sein des methodes de conception orientees objet dotent ces dernieres de moyens adequats pour reduire la complexite specifique au developpement des systemes cooperatifs

On se place dans le cadre de
l'estimation non paramétrique pour les problèmes inverses, où une
fonction inconnue subit une transformation par un opérateur
linéaire mal posé, et où l'on en observe une version bruitée par
une erreur aléatoire additive. Dans ce type de problèmes, les
méthodes d'ondelettes sont très utiles, et ont été largement
étudiées. Les méthodes développées dans cette thèse s'en
inspirent, mais consistent à s'écarter des bases d'ondelettes
"classiques", ce qui permet d'ouvrir de nouvelles perspectives
théoriques et pratiques. Dans l'essentiel de la thèse, on utilise
un modèle de type bruit blanc. On construit des estimateurs
utilisant des bases qui d'une part sont adaptées à l'opérateur, et
d'autre part possèdent des propriétés analogues à celles des
ondelettes. On en étudie les propriétés minimax dans un cadre
large, et l'on implémente ces méthodes afin d'en étudier leurs
performances pratiques. Dans une dernière partie, on utilise un
modèle de regression en design aléatoire, et on étudie les
performances numériques d'un estimateur reposant sur la
déformation des bases d'ondelettes.