Theses in progress:

• Mirado RAJAMAROSATA : "Conception et réalisation d'un robot autonome pour l'exploration karstique" - équipe ROBEX
• Pierre-Yves LE ROLLAND RAUMER : "Modèles IA appliqués à la détection et à la classification des évènements sismiques" - équipe OSE
• Gabriel DUBUS : "Modèles d'IA appliqués à la détection et à la classification des mammifères marins" - équipe OSE
• Anatole GROS-MARTIAL : Modèles d'IA appliqués à la métrologie accoustique à partir de plateformes mobiles d'observation" - équipe OSE
• Richard DREO : "Détection et suvi de grandes baleines par mesures hydroacoustiques et sismologiques. Apport des mesures en fond de mer et dans le canal SOFAR" - équipe M3
• Mounadi ABILLAH TOIHIRI : "Etude d'une représentation géométrique du fond dans l'inversion du modèle de transfert radiatif par petits fonds" (région Bretagne et Brest Métropole)
• Quentin BRATEAU : "Cartographie et localisation simultanées avec données aberrantes à l'aide du calcul par intervalles" (DGA) - équipe ROBEX - objectif : permettre à un robot torpille d'effectuer un parcours et revenir à son point de départ sans se perdre dans une environnement complètement ouvert, dénué d'obstacles.
• Maria-Luiza COSTA-VIANNA : "Validation en navigation sous-marine autonome" - co-encadrement équipe ROBEX et LIX (laboratoire d'informatique de l'Ecole polytechnique, avec Eric Goubault et Sylvie Putot) - objectif : caractérisation topologique des zones explorées afin d'identifier les trous (zones non explorées.
• Aaronkumar EHAMBRAM : co-encadré avec l'université de Hanovre - objectif : fournir les outils de calcul de preuve de la bonne autonomie de conduite d’un véhicule automobile 
• Damien ESNAULT : thèse DGA Techniques Navales - objectif : effectuer une mission robotique sous-marine autonome sans se perdre en utilisant une carte de terrain 
• Pierre FILIOL : "Accélération matérielle du calcul par intervalles et son application à la robotique mobile" - équipe ROBEX - objectif : permettre un calcul rapide des incertitudes, à faible consommation d’énergie, en robotique mobile autonome.
• Nathan FOURNIOL : "Communication avec relais intermédiaires navals autonomes (CORINA)" (région Bretagne, Thales) - équipe ROBEX
• Mohammed Ali GHANNAMI : "Inférence statistique de la hauteur de la colonne d'eau par analyse radiométrique et géométrique d'images spectrales" (région Bretagne, IFQM) - équipe M3
• Maël GODARD - "Validation a priori de missions autonomes" (bourse DGA, région Bretagne) équipe ROBEX - objectif : pouvoir garantir qu’une mission robotique se passera bien, en maîtrisant mieux les incertitudes qui sont caractérisées et modélisées. Application à la robotique marine autonome (exemple : catamaran Helios).
• Bernardo HUMMES FLORES : "méthodes formelles pour la robotique mobile" - co-encadrement équipe ROBEX et LIX (laboratoire d'informatique de l'Ecole polytechnique, avec Eric Goubault et Sylvie Putot) - objectif : trouver des méthodes de calcul de preuve qu’un groupe de robot puisse collaborer sans mésentente ni échec de mission et démontrer que, de façon collaborative, certaines propriétés seront toujours satisfaites comme le fait de rester groupés ou la détection d’un intrus.
• Morgan LOUEDEC : "Stratégies de coopération d’une flotte de robots sous-marins pour réalisation de missions autonomes" (AID, région Bretagne) - équipe ROBEX - objectif : démontrer la stabilité d’un système cyber-physique dans le cadre d’une flotte de plusieurs robots sous-marins autonomes. Exemple de résultats expérimentaux.

Theses defended from 2021

• Fabien NOVELLA : "Analyse et exploitation des données LF SAS pour la reconnaissance de cibles" (DGA) - équipe M3
• Guillaume MORIN-DUPONCHELLE : "Reconnaissance automatisée de points d'intérêt pour un robot d inspection dans un environnement contraint et dégradé" (CIFRE PILGRIM) - équipe ROBEX
• Rémi RIGAL : "Moteur de dialogue multimodal adaptatif dans un système multi-capteurs et multi-actionneurs appliqué à une plateforme robotique" (CIFRE Orange Labs) - équipe ROBEX (soutenue en 2023) - objectif : permettre à des robots mobiles autonomes d'interagir avec des humains, de reconnaître et de répondre à des questions.
• Irène MOPIN : "Caractérisation précise de l'indice de rétrodiffusion acoustique pour l'amélioration de l'identification des fonds marins" (DGA, avec l'université de Bath) - équipe ROBEX (soutenue en 2023)
• Julien DAMERS : "Exploration par un groupe de robots sous-marins" (CIFRE KOPADIA) - équipe ROBEX (soutenue en 2022) 
• Auguste BOURGOIS : "Safe & collaborative autonomous underwater docking : interval methods for proving the feasibility of an underwater docking problem" (CIFRE FORSSEA) - équipe ROBEX (soutenue en 2021)
• Joris TILLET : "petit poucet: localisation en environnement inconnu" (DGA, région Bretagne) - équipe ROBEX (soutenue en 2021)
• Xiaomin WANG : "Autonomous perception algorithms for a team of underwater robots : coordination strategy based on on-board cameras" (avec OUC) - équipe ROBEX (soutenue en 2021)

Theses in progress:

• Antoine WANCTIN : "Proactive COLREGs in an efficient Swarm of Drones"
• Mathilde MICHEL : "Optimisation du Suivi des Cétacés par Acoustique Passive dans le cadre de la Directive européenne Cadre Stratégie pour le Milieu Marin" (OFB) 
• Tyméa PERRET : "Détection automatique d’échos de fluides dans des données de rétrodiffusion acoustique de la colonne d’eau à l’aide d’une méthode de Deep-learning". 
• Katell LAGATTU "AUV Fault Detection and Control with Deep Reinforcement Learning" (CIFRE Naval Group)
• Perrine BAUCHOT : "Learning Optimal Measurements and Sampling Strategies for Multi-Platform Ocean Monitoring Surveillance"
• Ali HAIDAR AHMAD : 
• Quentin SAINT-CHRISTOPHE : "Falsification des données par fusion de données" (chaire cyber) - équipe Decide

Theses defended from 2021 

• Aliah MAJED : "Sensing-based Self-Reconfigurable Strategies for Autonomous Modular Robotic Systems" (AUCE Liban)
• Alexandre L'HER : "Propagation acoustique en milieu fluctuant : des phénomènes océanographiques au traitement du signal" (Cifre Thales)
• Quentin FERDINAND : "Incremental learning for classification of Objects of Interest" (CIFRE Naval Group)
• Thomas CHAFFRE : "Adaptative control of underwater robots with Machine Learning" (région Bretagne, Flinders university, Naval Group)
• Milan COURCOUX-CARO : "Conception optimisée d antennes pour la localisation passive de sources acoustiques sous-marines" (DGA) - équipe Matrix - 2022
• Thomas PAVIET-SALOMON : "Super résolution modale et discrimination à partir d'une antenne linéaire tractée" (DGA, ENSTA Bretagne) - 2021
• Yoann SOLA : "Commande robuste avec prise en compte des incertitudes de modélisation" (DGA, région Bretagne) - 2021

Theses in progress:

• Johann MILON : Étude de vulnérabilités physiques de crypto-systèmes embarqués - équipe ARCAD
• Raphaele MILAN - Equipe ARCAD
• Bastien MAFFRE : "Accélérateurs FPGA en arithmétique RNS pour des isogénies entre courbes elliptiques" - équipe ARCAD
• Andres Orlando LOPEZ HENAO : "Une méthode outillée pour concevoir et créer des lignes de produits logiciels à forte composante en intelligence artificielle" - équipe P4S
• Pierre GARREAU : "Accélérateur matériel d’IA pour des applications IDS" - équipe ARCAD
• Emilien DEBELLE : "Accélérateurs cryptographiques agiles et sécurisés" - équipe ARCAD
• Oscar AGUAYO BENZAN : "Une approche outillée pour construire automatiquement des produits à partir de lignes de produits logiciels en utilisant des capacités d'IA générative" - équipe P4S
• Patrick AUGER : Résilience d’infrastructure IOT dans un contexte de guerre de haute intensité - équipe ARCAD
• Mouhamadou Falilou BALL : "Évaluation de sécurité pour drones par emploi de jumeau numérique" - équipe ARCAD
• Quentin TUAL : "Protection des composants électroniques contre les attaques de type chevaux de Troie" - équipe ARCAD
• Lydia AIT OUCHEGGOU : "Pptimisation du système de stockage pour les infrastructures réseau NDN" (NIST) - équipe SHAKER
• Hiba HNAINI : "Vers un cadre unificateur pour la spécification, formalisation et l’analyse d’architectures matérielles et logicielles sécurisées" (AID) - équiper P4S
• Vincent LANNURIEN : "Ordonnancement sur ressources hétérogènes pour le Cloud" (IRT bcom) - équipe SHAKER
• Hocine MAHNI : "Placement de données HPC sur systèmes de stockage multi niveaux et hétérogène DataMeSS: HPC Data Placement on Heterogeneous and Multilevel Storage Systems" (ENSTA Bretagne) - équipe SHAKER
• Louis-Marie NICOLAS : "Optimisation de l'Énergie des E/S par apprentissage frugal et fédéré pour des applications HPC" - équipe SHAKER
• Matthias PASQUIER : "Considération explicite d'un système d'exploitation embarqué dans un processus de certification de cybersécurité" (CIFRE ERTOSGENER) - équipe ARCAD
• Anne-Laure WOZNIACK : "Cadre novateur de test des composants logiciels à base de réseaux neuronaux pour les systèmes critiques" (CIFRE KEREVAL) - équipe P4S

Theses defended from 2021

• Maelic LOUART : "Détection automatique en temps réel des usurpations AIS" (région Bretagne, chaire Cyber navale) - équipe ARCAD
• Quentin DUCASSE : "Déploiement matériels logiciels de machines virtuelles sécurisées : Plateforme Manycore Risc-V Hétérogène pour l’IoT" (Brest métropole, Pôle d'Excellence Cyber) - équipe ARCAD
• Sylvain GUERIN : "Fédération de Modèles, une approche compositionnelle de modélisation" (AID) - équipe P4S
• Camélia SLIMANI : "Vers de l’Edge Intelligence ́économe en E/S" (CDE, région Bretagne) - équipe SHAKER - 2022
• Maelic LOUART : "Détection automatique en temps réel des usurpations AIS" (région Bretagne, chaire Cyber navale) - équipe ARCAD - 2023
• Amina CHIKHAOUI : "Vers une approche intelligente de placement de données dans un cloud distribué basé sur un système de stockage hybride" (USTHB, Algérie) - équipe SHAKER - 2022
• Emilien FOURNIER : "Accélération matérielle de la vérification de sûreté et vivacité sur des architectures reconfigurables" (Pôle d'Excellence Cyber, région Bretagne) - équipe P4S - 2022
• Nicolas SUN TITHNARA : "Mod-Menace - Modèle système dynamique pour l'analyse de la menace" (Pôle d'Excellence Cyber, DGA) - équipe P4S - 2022
• Bastien DROUOT : "Fédération de modèles pour l'analyse de cybersécurité du point de vue d'un attaquant" (région Bretagne, DGA) - équipe SHARP - 2021
• Hannah BOENNING BADIER : "Techniques d’obsfucation pour HLS en mode SAAS" ( Pôle d'Excellence Cyber, région Bretagne) - équipe SHARP - 2021
• Mohammed BEY AHMED KHERNACHE : "Performance et efficacité énergétique du décodage des standards vidéo de nouvelle génération sur les architectures multi-cœurs basse consommation" (FUI EFIGI) - équipe SHARP - 2021

Theses in progress:

• Raphael VALERI : "Modélisation et simulation EM pour l'imagerie SAR en présence de couplage entre objets de différentes natures et des objets avec la scène d'intérêt"
• Vincent TEISSIER : "Algorithmes pour captation superhétérodyne multivoies agile pour détection de signaux radar et télécommunications"
• Laurent ROCHE : Etudes et traitements des perturbations du fonctionnement des radars par les éoliennes
• Nour RIZK : "Étude du canal de propagation pour des faisceaux lasers intriqués: application au système de Communication Quantique Sous-Marin
• Vincent TESSIER : "Algorithmes pour captation superhétérodyne multivoies agile pour détection de signaux radar et télécommunications"  (DGA Projet MUSHA)
• Alexia TACHET : "Surveillance dynamique du spectre radiofréquence, détection et localisation de signaux radar" (DGA Projet MUSHA)
• Adrien GRIVEY : "Réseaux d’antennes et traitements associés pour le radar automobile : Etude, développement et conception" (Cifre ZF)
• Hamza BOUNACEUR : "Détection et suivi de cibles mobiles de faible SER en environnement maritime à partir d'un aéronef de type drone." (région Bretagne, ENSTA Bretagne)
• Louis LESIEUR : " Désentrelacement et pistage de formes d’onde radar par techniques IA" (CIFRE Thales)

Theses defended from 2021:

• Aurélie PANETIER : "GNSS embarqué en pleine mer pour la métrologie et la climatologie : Développement de méthodes d'analyse de données GNSS acquises par des antennes embarquées 
  en pleine mer pour l’amélioration de la trajectographie et de la caractérisation de la vapeur d’eau atmosphérique (projet Méditerranée : + infos)
• Clet BOUDEHENN : "Détection d'intrusion dans un système navire." (Chaire cyberdéfense des systèmes navals)
• Sylvain BORDERIEUX : "Couplage optique micro-onde quantique dans la perspective du radar quantique." (DGA)
• Hadi Ismaël HIJAZI : "Sécurisation sur la couche physique d'un lien radio par la technique du full-duplex" (région Bretagne). (équipe Lab-STICC DH / pôle MatRF)

Theses in progress:

• Mahmoud KARMANY : "Cryptage d'images basée sur des approches conjointes de traitement du signal et de d'image"
• Mohamad KHEIR EL DINE 
• Rima KAAFARANI : "Plate-forme fiable basée sur la blockchain pour l'agriculture intelligente"
• Mohammed Amine BENBOUZID 
• Hesham Sadat BADRAN IBRAHIM  
• Katia KARAM : "Controlled path optimized and self-aware unmanned aerial vehicle for smart agriculture sector" 
• Hesham SADAT : (Egypte)

Theses defended from 2021:

• Aurélien OLIVIER : "Deep learning et méthodes pour la caractérisation d'une trombose veineuse profonde par échographie et élastographie" (CHRU Brest, ENSTA Bretagne)
• Louis MORGE-ROLLET : "Authentification par empreinte radio d'IoT" (DGA chaire IoT)
• Grégoire DE BROGLIE : "Stealth communications by Software Defined Radio with aerial drone in a Cognitive Radio context" (DGA chaire IoT)
• Kahina BENSAFIA : "Séparation aveugle de sources ; application aux signaux bio-médicaux" (Algérie)
• Rida MORTADA : "Multi-hop routing for cognitive radio sensor network" (AUCE Liban)
• Marwa IBRAHIM : "Energy-Efficient Strategies and Big Data Analytics Within the Wireless Sensors Networks" (AUCE Liban)

Thèses soutenues en 2020 :

• Guillaume BEAUMONT (contrat DGA) : « Traitements correctifs des effets de décohérence induits par les fluctuations du milieu de propagation ».
• Maëlle TORTEROTOT (bourse région) : « Traitement et analyse de signaux bioacoustiques dans l'océan indien austral ».
• Paul NGUYEN HONG DUC (bourse DGA) : « Development of artificial intelligence methods for marine mammal detection and classification of underwater sounds in a weak supervision (but) Big Data-Expert context ».
• Antoine D'ACREMONT (CIFRE MBDA) : « Reconnaissance et identification de cibles en imagerie infrarouge par apprentissage profond ».

Thèses soutenues en 2019 :

• Juan Luis ROSENDO (bourse Eiffel, en cotutelle avec l’université argentine de La Plata) : "Robust techniques of automatic control for mobile robotic systems" (Techniques robustes pour le contrôle automatique des systèmes robotiques).

Thèses soutenues en 2018 :

• Rémy EMMETIERE (CIFRE THALES) : « Discrimination en profondeur de source acoustique en eau profonde via l’utilisation d’invariants d’antenne et de guide d’onde ». Encadrement académique : WHOI, ENSTA Bretagne/TOMS.
• Gaëtan RICHARD (financement : régions Deux Sèvres et Poitou Charentes, programme ANR ORCA Depred) : « Conflits d’usage hommes/mammifères marins dans les pêcheries - Evaluations des pertes économiques, recherche de solutions.
• Ayoub KARINE : «Traitement et classification parcimonieuse des images radar pour l’aide à la reconnaissance de cibles» (thèse co-encadrée par les équipes TOMS et PIM, en lien avec le développement et l’application de l’IA dans le domaine radar).

Thèses soutenues en 2017 :

• Emmanuelle LEROY : "Surveillance acoustique des baleines bleues antarctique dans l’océan Indien Austral" (bourse région Bretagne)
• Ewen CONAN : "Discrimination en immersion de sources ultra basse fréquence" (contrat LMA-CNRS)
   

Thèse soutenue en 2020 :

• Charles COQUET (CIFRE Thales) : « Recherche multi-agents d'une source par mesure d'une grandeur scalaire associée ».

Thèses soutenues en 2019 :

• Thomas LE MEZO (financement : DGA, région Bretagne) : Bracketing largest invariant sets of dynamical systems : an application to drifting underwater robots in ocean currents  (Encadrement des plus grands ensembles invariants de systèmes dynamiques : une application aux robots sous-marins dérivant dans les courants océaniques). Prix de thèse DGA en 2021 : + d'infos
• Gaspard MINSTER (financement : ANR) : « Modélisation du processus de saltation (transport de sédiment) en milieu extrême. Application au raz Blanchard ».
• Thibaut NICO (CIFRE ECA Robotics) : « Étude et développement de solutions de relocalisation d’objets sous-marins par des véhicules sous-marins hétérogènes ».
• Vincent MYERS (financement : Defence & Research Canada) : « Traitement, interprétation et exploitation d'images sonar à antenne synthétique obtenues à partir de trajectoires répétitives ».

Thèses soutenues en 2018 :

• Florian NICOLAS : « Amélioration des techniques de détection de changement pour la lutte contre les mines sous-marines en situation de surveillance » (CIFRE THALES), dans le cadre du laboratoire commun WAVES.
• Benoit DESROCHERS : « Simultaneous localization and mapping in unstructured environments : a set-membership approach » (DGA).
• Julien OGOR : « Description morphométrique de la dynamique des dunes et des bancs de sable sous-marins en vue de leur classification » (DGA, ARED).
• Rabine KEYETIEU : « Calibration of Multi-Beam Echo Sounder systems by inverse methods » (CIDCO France).
• Dominique MONNET : « Global Minmax Optimization for robust H-infini control» (Brest métropole, DGA).

Thèses soutenues en 2017 :

• Laurent PICARD : "Prise en compte de l’environnement marin en reconnaissance automatique de cibles sous-marines." (DGA)
• Jérémy NICOLAS : "Localisation et cartographie en simultané fiable, précise et robuste d'un robot sous-marin" (CIFRE IXBLUE)
• Simon ROHOU : "Reliable robot localization: a constraint programming approach over dynamical systems" (Localisation fiable de robots sous-marins : approche de programmation par contraintes sur des systèmes dynamiques). (DGA, université de Shefield)

Thèses soutenues en 2020 :

• Mahmoud AL MASRI (bourse du Liban, avec l’UL : Université Libanaise) : « Théorie des jeux pour les communications militaires tactiques ».
• Jean-Marie KADJO (bourse de Côte d’Ivoire) : « Analyse Spectrale et Temporelle des Signaux de Communications Numériques et Applications en Radio Cognitive ».
• Michel Ghattas AKKAD (bourse du Liban, université de Balamand) : « Optimisation et implémentation des algorithmes de formation des voies sur des systèmes embarqués ».
• Mme Moawad AZZA (AAMSET, Egypte) : « Approches renforcées de la détection du spectre dans le contexte de la radio cognitive ».

Thèses soutenues en 2018 :

• Thibaut BERTHOMIER : "Identification et caractérisation du thrombus veineux par imagerie échographique mode B couplée à l’élastographie" (CHU Brest, région Bretagne).
• Hani EL-FAWAL : "Machine-to-Machine Communication Congestion Mechanism" (ENSTA Bretagne et Arts, Sciences & Technology University in Lebanon).

Thèse soutenue en 2020 :

• Valentin BESNARD (contrat CIFRE Davidson Consulting, avec ESEO) : « EMI - Une approche pour unifier l’analyse et l’exécution embarquée à l’aide d’un interpréteur de modèles pilotable : application aux modèles UML des systèmes embarqués ». Principaux résultats : la formalisation mathématique du cadre logiciel, la réalisation d’un interpréteur de modèles UML “bare-metal” et l’évaluation sur de nombreux cas d’études (automobile, ferroviaire, aéronautique, robotique).

Thèse soutenue en 2019 :

• Vincent LEILDE (financement : région Bretagne) : « Aide au diagnostic de vérification formelle de systèmes ». Cette thèse était menée dans le cadre du projet DEPARTS (DEsign PAtterns for Real-Time and Safe applications), financé de 2013 à 2018 par le programme des investissements d’avenir sur les « Briques Génériques du Logiciel Embarqué ».

Thèses soutenues en 2018 :

• Théotime BOLLENGIER : « Du prototypage à l’exploitation d’Overlays FPGA » (IRT Bcom).
• Charbel AOUN : « An enterprise architecture and model driven engineering based approach for sensor networks » (université AUL au Liban).
• Fadi OBEID : « Validation formelle d’implantation de patrons de sécurité » Application à la vérification de systèmes de commande control industriels (Brest métropole, DGA).
• Cyrielle FERON : « PAnTHErS : un outil d’aide pour l’analyse et l’exploration d’algorithmes de chiffrement homomorphe » (Brest métropole).
• Luka LE ROUX : « Validation par parties et non-intrusive de systèmes embarqués ». Cette thèse a été brillamment menée dans le cadre d’une VAE (validation des acquis de l’expérience), un travail de recherche remarquable souligné par le jury, consistant à développer des aspects théoriques dans le domaine de la validation formelle de logiciels et les décliner pour des applications très complexes, comme celles proposées par la SNCF ou NEXTER.

Thèses soutenues en 2017 :

• Abbass NASSER : "Allocation dynamique des bandes-fréquentielles en radio cognitive" (avec American University of Culture and Education (AUCE), Beirut, Liban)
• Xuan Sang LE : "software/FPGA co-design for Edge-computing : Promoting object-oriented design" (région Bretagne, Mines de Douai)
• Ammad uddin MOHAMMAD : "Utilisation des drones pour une agriculture intelligente" (avec Sensor Networks & Cellular Systems (SNCS), Tabuk, KSA)

Thèses soutenues en 2020 :

• Ngoc TAN TRUONG (bourse e-PANEMA, ADEME, avec SAFRAN, DIADES Marine et ENSM) : « Hybridation multi-sources pour améliorer les fonctions de détection, pistage, localisation et positionnement dans des environnements difficiles ».
• Antoine FOUCAULT (CIFRE Thales) : « Détection des émetteurs à faible puissance d’émission ou radar LPI ».

Thèses soutenues en 2019 :

• Naïma AMROUCHE (financement : allocation du gouvernement Algérien ; avec l’université nationale polytechnique d’Alger) : « Détection, localisation et suivi de cibles manoeuvrantes - Méthodes et algorithmes de poursuite de cibles ».
• Honglei ZHENG (bourse chinoise ; avec Ocean University of China de Qingdao) : « Étude de la signature électromagnétique d'une surface de mer seule ou couverte de pétrole ».
• Clément ROUSSEL (bourse DGA) : "Stochastic differential equations for the electromagnetic field scattered by the sea surface : applications to remote sensing" (Équations différentielles stochastiques pour le champ électromagnétique diffusé par la surface de mer ; applications à la télédétection).

Thèse soutenue en 2018 :

• Ayoub KARINE : « Traitement et classification parcimonieuse des images radar pour l’aide à la reconnaissance de cibles » (en co-tutelle avec l’Université Mohamed V de Rabat), en lien avec le développement et l’application de l’IA dans le domaine radar. Thèse co-encadrée par les équipes PIM et TOMS du Lab-Sticc.

Thèses soutenues en 2017 :

• Romain GIACOMETTI : "Détection et localisation des signaux radar (systèmes passifs ou discrets)." (CIFRE Thales)
• Hugo SEUTE : "Localisation passive d’emetteurs radar par mesures de tdoa (temps différentiel d’arrivée)" (CIFRE Thales)

Activities like mining exploration, port or coastal surveillance are increasingly carried out by swarms of drones controlled semi-automatically. The complexity of their networks makes them vulnerable to cyberattacks, however.

To secure the data contained and transmitted between drones, the ENSTA Bretagne/Lab-STICC Software/Hardware And unKnown EnviRonment Interactions (SHAKER) team launched the DISPEED* project with the AID in September 2022. Its goal? “To develop an intrusion detection system (IDS) factoring in the resources which each of the drones in the swarm needs in terms of energy and calculating capacity,” explains Camélia Slimani, a post-doctoral student at ENSTA Bretagne and a member of this team. 

The most widespread IDSs leverage machine learning algorithms which require significant memory and computing power. Not all types of drones have the same processing capacities though (processors, memory, storage), which affects their cybersecurity performance. “The challenge is to come up with an execution model which strikes a relevant trade-off between swift detection and energy use depending on the criticality of the attack and state of the system and the mission,” the researcher clarified.

The research team initially conducted an energy use and performance study of several existing IDSs before drawing up an appropriate execution strategy for the missions chosen for a population of drones operating autonomously. 

* Project “Détection d’Intrusion et compromis Sécurité / Performance / Energie, Etude pour les meutes de Drones” (“Intrusion Detection and Security / Performance / Energy tradeoff, a Study for Drone swarms”) financed by the Ministry for the Armed Forces Defense Innovation Agency (AID).

• Objective of this project: to develop methods and tools for modeling data access profiles in an efficient and non-intrusive manner then use the models established to develop strategies for optimizing the energy consumption of compute nodes during the data access stage.
• Financed by: Atos
• Led by: Jalil Boukhobza, research professor at ENSTA Bretagne/Lab-STICC (SHARP department, SHAKER team)

In performance terms, storage systems represent one of the most significant weak links in an IT system, particularly for applications which process large amounts of data such as in the field of high-performance computing (HPC).  

The emergence of new storage technologies is an opportunity to reduce the performance gap between working memory and storage, as well as energy consumption. 
These technologies are deployed at various levels:

- storage memory (e.g. 3DxPoint),
- its interface (e.g. NVMe),
- or its software management (e.g. object store).

These technologies imply significant growth in the complexity of storage management in order to meet the service quality requirements of applications. 
 
 

Objective: outline a model and strategies for running intrusion detection systems embedded on drones equipped with heterogeneous architectures and striking a relevant compromise according to the attack criticality and state of the system and mission, between detection speed/energy consumption.

• Financed by: AID
• Partners: FORTH Greece, Naval Group, UBO
• Led by: Jalil Boukhobza, research professor at ENSTA Bretagne/Lab-STICC (SHARP department, SHAKER team)

The distributed operation of fleets of drones during missions makes them vulnerable to diverse attacks that it is crucial to detect. Embedded in these drones are hardware components (computing and storage) with heterogenous computing power and energy consumption for performing the various tasks necessary for their mission.

The project sets out to develop models, strategies and tools for optimizing the energy cost of intrusion detection on a fleet of drones or any other cooperative system with major energy or hardware capacity constraints. These systems operate in cooperation to accomplish a joint mission. The network load therefore varies enormously depending on the context of the mission, which means that the intrusion detection system does not need to be run continuously on equipment requiring significant hardware capacity or consuming a considerable share of the system’s energy.

The aim of the project is thus to study and analyze how the performance of the IDS can be adapted using various hardware components depending on this network load and the context of the mission.

4 challenges underpin the project:

• Challenge 1: modeling the execution environment
• Challenge 2: setting up an assessment platform
• Challenge 3: designing a configuration selection strategy based on multi-objective optimization tooling
• Challenge 4: implementing an inter-drone balancing/offset computing system for reducing energy consumption.

Objective: design effective data positioning systems on multi-tiered storage architectures in the field of high-performance computing.

• Financed by: CEA
• Led by: Jalil Boukhobza, research professor at ENSTA Bretagne/Lab-STICC (SHARP department, SHAKER team)

In performance terms, storage systems represent one of the most significant weak links in an IT system, particularly for applications which process large amounts of data. The emergence of new storage technologies is an opportunity to reduce the performance gap between working memory and storage. These technologies, deployed at the level of storage memory (e.g. 3DxPoint), its interface (e.g. NVMe) and even its software management (e.g. object store), imply significant growth in the complexity of storage management. In addition, amid the "big Data" boom, more and more applications are processing huge amounts of data, and present different levels of criticality.

Against this backdrop, we intend to study and come up with new data positioning strategies with different levels of criticality on heterogenous, geo-distributed storage systems. As part of this project, we will explore several techniques including machine learning, reinforcement learning and optimization methods, to guarantee effective online data positioning.

The world is growing increasingly connected today, and industry is no exception. 

Factories are becoming equipped with ever more connected objects (sensors, actuators, etc.) which provide real-time monitoring of the proper operation of production machinery. The data that these objects collect is then sent to a hardware device known as a gateway, which can analyze this data and detect any anomalies. The whole of this system makes it possible to carry out predictive maintenance. Communication between this gateway and the objects is vulnerable, however. For the data is transferred between remote-controlled objects and the gateway via wireless networks (Wi-Fi, Bluetooth), which can be subject to cyberattacks.

Innovative technologies

The national TrustGW project was launched in 2021 to ensure the secure operation of a factory. It brings ENSTA Bretagne together alongside Université Bretagne Sud, Irisa Rennes and IETR Rennes.

Its goal? Implement a cybersecurity solution to protect data when it is being collected by the connected object, transferred to the gateway and analyzed.

“The project is original in that it entails development of a reconfigurable gateway capable of swiftly processing very large datasets from several sensors using different wireless networks (Wi-Fi, Bluetooth, etc.),” explains Pascal Cotret, lecturer at Lab-STICC, in charge of developing a prototype for industry. With that in mind, the researchers are particularly using FPGA electronic components for the rapid execution of cryptographic and hashing algorithms for securing data on RISC-V open-source processors.

They are also less vulnerable to cyberattacks as they can be reprogrammed over time. “To make gateway datasets more secure, we partition them depending on their characteristics, separating out the data depending on whether it comes from Wi-Fi- or Bluetooth-connected objects.”

A number of industrial players are already showing an interest in the technology developed through the TrustGW project, for the purposes of upgrading existing industrial facilities or installing new protected networks within their future factories.

• Research program name: "Protection against intellectual property theft in electronics: code obfuscation techniques for HLS synthesis chains in SaaS mode"
• began at the end of 2017
• financed by the Brittany region
• led by Jean-Christophe Le Lann (research professor)
• partner: Politechnico di Milano (public scientific-technological university which trains engineers, architects and industrial designers, based in Milan)
• thesis by Hannah Boenning Badier, defended in 2021

The PhD student and team explored various promising avenues in terms of obfuscation (security through obscurity), which involves incorporating a discreet "tattoo" into a computer code using artificial intelligence techniques.

Trojan horses were also designed as part of this project in a bid to more clearly understand the implications of such hardware threats and to consider countermeasures at the time of design.

Jean-Christophe Le Lann: "This original project is set to continue with support from the Cyber Center of Excellence. It is of interest to the French Defense, Procurement and Technology Agency (DGA) and will be the subject of a second thesis beginning in 2022."
 

Against a fiercely competitive global economic backdrop, the aeronautical industry is one of France’s strengths. With a fabric of small, medium and large companies, the French aeronautics sector is the only one, along with the United States, that is fully capable of developing, producing and marketing civil and military aircraft. The French Government has developed a plan for supporting the aeronautics sector, designed to protect French expertise and know-how, while delivering the far-reaching changes needed to achieve the energy transition. The strategy is focused on the green transition and lowering carbon emissions in air transport.

The French aeronautical industry’s expertise on its products, programs and interactions within its value chain is widely recognized. For all that, it must contend with a growing number of challenges if it is to become more proficient in its design and development cycles and more efficient in its engineering activities and ensure that the performances of its products and support systems continually improve. It also needs to take technological innovations more swiftly on board and take advantage of the opportunities offered by new information technologies. Given these challenges, there is an inevitable need for radical changes to engineering methods within the French aeronautical industry, and this is where the ONEWAY project comes in. 

The project began in May 2021, for an 18-month period, with a budget of €48m. It brought together 14 partners: Airbus, Dassault Aviation, Liebherr Aerospace, Safran Electrical & Power, Safran Aerotechnics, Thales, Altran Technologies, Cap Gemini, Sopra Steria, CIMPA, PragmaDEV, IMT Mines Ales, Université de Rennes 1 and ENSTA Bretagne.

ENSTA Bretagne helped to define a digital capacity for supporting decisions regarding launch, then control and management of a Product Development Plan (PDP). The PDP seeks to predict and control the best date for a product and its industrial system to be brought to the market, as well as the expected production ramp-up stage. This has become crucial for the competitiveness of the French aeronautical industry.

Thanks to the experience of ENSTA Bretagne’s Processes for Safe and Secure Software and Systems (P4S) team on federating complex software systems, the development of formal semantics and analytical algorithms, an equipped PDP modeling framework has been established. The tool developed allows for a detailed capture of the business specifics, industrial-scale simulation of the development process and validation of the models built through formal verification methods. 

For ENSTA Bretagne, the two main implications in the ONEWAY project concern the formal verification and validation of the PDP. Project outcomes:

1. Extension of the OBP2 model-checker with statistical exploration algorithms for massive testing on industry-derived models;
2. Improvement of the layer of expression of formal properties associated with the system requirements or Top Program Objectives;
3. Invention of a modular strategy for the formal verification of time-bound systems, based on the PDP’s formal semantics without the need for costly model processing procedures. 

• Cyber-security modelling and analysis framework" research project: Developing a cohesive framework for the specification, formalization and analysis of secure software and hardware architecture
• in progress since December 2020
  funded by the AID (Defense Innovation Agency)
• led by Raul Mazo Pena, a research professor at ENSTA Bretagne / Lab-STICC (SHARP department, P4S team)

To find out more: read the article on this program

It is still early days for the "Security by Design" approach and significant R&D efforts will be required for its use to become systematic and widespread. That’s the aim of this groundbreaking project, which is in some ways opening up a whole new engineering discipline by outlining a new vision. To take up this challenge, the project sets out to create a cohesive, overarching theory, with systematic design tools, techniques and methods.

• Project funded by the Brittany Region and FEDER
• started at the end of 2019 until 2022
• 3 partners: KEREVAL, Mobility Tech Green and ENSTA Bretagne
• led by: Joël Champeau, a research professor at ENSTA Bretagne, UMR (joint research unit) Lab-STICC (SHARP department, P4S team

The project sets out to develop products and services embedded in connected vehicles, as well as associated off-board services.

These on-board services will have gone through a secure development process.

ENSTA Bretagne’s contribution involves developing a design methodology and tooling of cybersecurity tests specially geared towards "connected vehicles".

This method will need to range from the system level, factoring in the security requirements, to the communication modules of the embedded calculator.

The expected results of the project are the development of such new mobility services as fleet management, development of a CyberLab to run the security tests of the services and a methodological support grounded in a formal verification of the security requirements.

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