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Infrastructures critiques - Grenoble INP - G2Elab

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Infrastructures critiques

La sécurisation des infrastructures critiques ou essentielles, notamment celles liées à aux infrastructures de réseaux électriques, de réseaux informatiques et de réseaux de télécommunications est devenue une préoccupation majeure pour nos sociétés et économies modernes. En effet, après plus d'un siècle d'utilisation de l'électricité, et à l'ère d'Internet, il est difficilement acceptable de vivre d'une part sans cette énergie et d'autre part d'être à la merci de l'informatique ou de défaillance des supports médias. Les conséquences d'un incident généralisé, qu'il soit d'origine physique, naturel ou d'agression, sont dramatiques à la fois économiquement et socialement. La violation des réseaux, des banques de données et les intrusions avec les cyber-attaques font apparaître des risques nouveaux sur les infrastructures télécommunications et informatiques. L'utilisation de plus en plus croissante des technologies de l'information au sein des réseaux électriques fait apparaître les notions de vulnérabilité et d'interdépendance. Ces trois infrastructures essentielles sont si étroitement liées qu'il est indispensable d'avoir une vision « intégrée » de la sécurité de l'ensemble en tenant compte de leurs interactions.

trois infrastructures à étudier
Les trois infrastructures à étudier (réseau électrique caractérisé par des équations différentielles, le système télécom caractérisé comportementalement par des équations discètes et le système de conduite qui peut être caractérisé par un système expert)

approche comportementale d’un système multi-infrastructures
approche comportementale d'un système multi-infrastructures par un co-simulateur intégré.


Afin de modéliser les systèmes multi-infrastructures , deux voies ont été suivies : la modélisation comportementale avec des logiciels dédiés qui communiquent entre eux des données de synchronisation, voir figure 2 et une approche plus mathématique basée sur la théorie des graphes et des réseaux complexes. Le réseau choisi est un modèle approché de l'UCTE première zone. Pour les différents calculs, le logiciel utilisé est NetworkX. Les différents calculs sur les graphes ont été majoritairement réalisés à l'aide du logiciel NetworkX ([9]). NetworkX est un logiciel développé dans l'équipe Mathematical Modeling and Analysis du Los Alamos National Laboratory. Il est dédié à la manipulation et donc l'étude des réseaux complexes qu'ils soient de nature technologique, biologique ou bien sociale. Par conséquent, les champs d'applications de ce logiciel couvrent aussi bien les mathématiques, l'informatique, la physique, la biologie que la sociologie. Il inclue déjà des fonctions de mesures des grandeurs usuelles des graphes tel que par exemple le calcul du chemin le plus court entre deux noeuds. NetworkX est écrit en langage Python et par conséquent est multi-plateformes. C'est un logiciel libre distribué sous les termes de la LGPL (GNU Lesser General Public License).

réseau UCTE première zone   partitionnement spatial
En utilisant le réseau UCTE première zone et un partitionnement spatial basé sur la troisième valeur propre du graph, on retrouve presque la coupure du réseau UCTE complet qui a été constatée lors de l'incident du 4 novembre 2006
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Raphaël Caire

Enseignant Chercheur Grenoble INP
+33 (0)4 76 82  63 61
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