Réalisation d’un système sécurisé de communications numériques Sans fils autour de Raspberry Pi.

Abstract

Ce mémoire de master traite la réalisation d'un system de communication numérique sans fil bien sécurisé basé sur des mini-ordinateurs de type Raspberry. La sécurité de la transmission est assurée par trois modes à savoir le chiffrement par décalage, le chiffrement par bloc, ainsi que l'étalement de spectre. L'objectif principal est la construction d'un réseau local sans fils, full duplex, à utilisateurs multiples, assurant un transfert sécurisé de données et qu’il soit totalement indépendant de l'internet. La solution proposée pour réaliser ce system est l’utilisation de Raspberry, le cœur du réseau réalisé. Nous avons d'abord configuré un réseau WiFi dans Raspberry Pi 1 (point d’accès), en choisissant le protocole WPA2. En suite, nous nous sommes servis d’un Raspberry Pi 4. Ce dernier permet de gérer les fichiers et de créer le serveur NAS pour partager les données avec d'autres appareils (Smartphones, tablettes, ordinateurs…). La tâche primordiale dans ce projet est bien évidemment la sécurisation des données transmises en implémentant des algorithmes relatifs aux trois modes cités plus avant sous Python et Matlab. Afin de faciliter la tâche à l’utilisateur, nous avons organisé notre projet de fin d’études sous forme d’un logiciel, appelé telecrypt, de telle sorte de garantir une manipulation souple et facile des paramètres de transmission/réception de données.

Les mots clés : NAS: Network Attached Storage ; AP: Access Point ; AES : Advanced Encryption Standard ; Code PN: Code Pseudo- Noise ; WLAN: Wireless Local Area Network; Summary This master thesis deals with the realization of a secure digital wireless communication system based on Raspberry Pi. The security of the transmission is ensured by several modes namely encryption by shift, encryption by block, as well as direct sequence spread spectrum techniques. The main objective is the construction of a wireless local network, full duplex, supporting multiuser and completely independent of the Internet. The solution proposed to realize this system is to use the famous Rasberry Pi computer. First, we configured a WiFi network in Raspberry Pi 1, by choosing the WPA2 protocol to ensure maximum protection. Then we used Raspberry Pi 4 to create a samba program that manages the files and creates the NAS server. The latter allows sharing data with other devices such as Smartphone, tablettes and other computers. The most critical part of this project is how to secure the transmitted data by implementing algorithms on Python and Matlab including the three modes cited-above. In order to permit a flexible setting of the system parameters, either in transmission or reception, our work is organized as a software called telecrypt managed through a graphical user interface. The created GUI allows an interactive product management permitting to use the three modes to secure text files and reconstruct them at the receiver part in an easy and simple manner.

ملخص : تتناول أطروحة الماستر هذه إنجاز نظام اتصالات رقمي لا سلكي آمن يعتمد على اثنين من الراسب بيري باي1و 4 . يتم تحقيق أمن الارسال من خلال عدة تقنيات و هي التشفير بالإزاحة، التشفير بالكتلة و كذلك أنظمة الطيف الموسع. الهدف الرئيسي هو انشاء شبكة محلية لاسلكية آمنة مستقلة تماما عن شبكة الأنترنيت. الحل المقترح لتحقيق هذه الغاية يعتمد أولا على تكوين شبكة وايفاي براسب بيري باي1 باختيار بروتوكول امان WPA2 لتوفير أقصى حماية و بعدها العمل على راسب بيري باي4 لغرض انشاء برنامج سامبا لادارة الملفات و انشاء خادم NAS بهدف مشاركة البيانات مع العديد من الأجهزة كالحواسيب، الهواتف الذكية و غيرها. أما الخطوة التالية فتتعلق بأمن البيانات من خلال إدماج خوارزميات تتعلق بطرق التأمين الثلاث المذكورة آنفا مستعملين في ذلك برنامجي Python و Matlab. إضافة إلى كل ذلك، قررنا إنشاء برنامج يسمى telecrypt يضم واجهة تفاعلية تسهل استخدام برنامج ادارة المنتج و يضم التقنيات الثلاث لتأمين الإرسال مما يسمح بتشفير محتوى الملف النصي المرسل و يجعل مهمة بعث و استقبال المعطيات سهلة وآمنة لكل المستخدمين.