Inférence de certificats pour la vérification statique des programmes Java

La Sécurité des Systèmes d'Information est l'un des défis les plus urgents des différents organismes de la société actuelle. Le problème de sécurité a émergé du progrès technologique rapide qui pousse à l'utilisation des \emph{Systèmes d'Information}. L'un de ces progrès est l'utilisation de code mobile. En effet, pour protéger ses informations critiques d'une éventuelle menace d'un code mobile, un organisme doit chercher des solutions de plus en plus élaborées. Une des approches émergeantes pour aborder ce problème est la compilation certifiée. Il s'agit d'une approche statique, basée sur le langage et génère en plus du code objet, un certificat constitué des informations relatives aux aspects de sécurité d'un programme. En plus des avantages de l'analyse statique, cette approche fait coopérer le producteur du code et son consommateur. De plus, ce dernier n'a plus à faire confiance au producteur. Dans cette thèse nous avons appliqué cette approche au langage Java afin de vérifier statiquement la sécurité. En effet, Java couvre une gamme de périphériques, d'ordinateurs et de réseaux grâce à son évolutivité, son efficacité, sa portabilité et sa sécurité. Toutefois, les propriétés de sécurité de haut niveau sont vérifiées dynamiquement dans Java par le vérificateur du \emph{bytecode} et le gestionnaire de sécurité. Nous proposons alors de concevoir et d'implanter un compilateur certificateur pour Java (JACC) afin d'accroître la flexibilité, l'efficacité et la robustesse de l'architecture de sécurité de Java. Le certificat que génère JACC est vérifié statiquement par le vérificateur de l'architecture JACC. Il est constitué d'annotations qui essaient de reporter et abstraire au mieux le comportement du programme. Les principaux résultats qui nous ont permis d'atteindre ces objectifs sont: \begin{enumerate} \item la définition de la syntaxe et sémantique des annotations du certificat; \item la conception et l'implantation de JACC en partant de Jikes, un compilateur pour le langage Java développé par IBM. Nous avons également pu mener une étude expérimentale pour mesurer la performance de JACC ainsi que la taille des fichiers \emph{.class} générés et nous les avons comparés à Jikes; \item l'élaboration d'un cadre formel pour spécifier le module d'inférence. Cette spécifi\-cation décrit la sémantique opérationnelle de chaque étape d'inférence et ce pour l'ensemble des \emph{opcodes} ainsi qu'un système de types pour les annotations du certificat. \end{enumerate}Information Systems Security is one of the most pressing challenges facing all kind of organizations today. The security problem has raised from rapid technological advances that are stimulating a greater use of \emph{Information Systems} in world-wide organizations. One of these advances is the use of mobile code. Keeping critical information safe from malicious mobile code is challenging. One way to address the security issue for mobile code is using certifying compilation. The certifying compilation is a language-based, static technique used to collect information (certificate) regarding the safety and security of a software. In addition to the advantages of the static analysis, this approach alleviates the burden on the consumer. The other advantage of this approach is to restrict the trust of the consumer to the verifier only. In this thesis we have applied this approach to Java to check safety and security statically. As we know, Java is present in a wide range of devices, computers, and networks due to it's versatility, efficiency, platform portability and security . Nevertheless, high-level security properties are verified by bytecode verifier and security manager at run time. The main objectives of this thesis are the design and the implementation of a Java certifying compiler (JACC) that helps to increase the flexibility, efficiency and robustness of the Java security architecture. Indeed, JACC certificate is verified statically by the JACC verifier to ensure high-level security properties. The certificate is made up of annotations that try to capture the behavior of a software and represent it in an abstract form. This behavior could be critical and aims to threaten the software user. The main research contributions that led to reach these objectives are: \begin{enumerate} \item the definition of the certificate syntax and semantic; \item the design and the implementation of JACC based on Jikes. We have also measured the generated \emph{.class} files sizes and JACC performance and compared them to Jikes; \item the elaboration of a formal framework in which we formally specify the certificate inference. This specification describes the operational semantic of each inference step as long as a type system for the certificate annotations. \end{enumerate