Architectures et Interdépendances des réseaux électriques et de télécommunications

Pour faciliter la compréhension du sujet traité dans ce manuscrit, nous exposons dans cette section une présentation générale des interdépendances des infrastructures critiques, princi- palement celles entre les réseaux électriques et de télécommunications. Puis, nous décrivons les pannes en cascade qui peuvent découler de ces interdépendances, énumérons quelques exemples de pannes liées aux interdépendances et présentons une synthèse des enjeux de sécu- rité liés aux propagations des défaillances. Dans ce mémoire le terme d’interdépendance désigne l’interconnexion explicite entre les entités (composants, environnement et activités des composants) des différentes infrastructures susceptibles de favoriser la propagation des défaillances entre ces infrastructures. De par leurs caractéristiques, les interdépendances des infrastructures critiques se matérialisent de diffé- rentes manières, certaines sont purement matérielles alors que d’autres font intervenir des fac- teurs plus abstraits comme l’opinion publique, par exemple la dimunition de la fréquentation du transport aérien suite à un accident d’avion. Ainsi, dans le but d’améliorer la compréhension, Dudenhoeffer et Perman [53] classent les interdépendances en cinq catégories :– Les interdépendances physiques : sont celles où l’influence entre les états des infra- structures interdépendantes est de nature physique ou matérielle. Prenons l’exemple des réseaux électriques et des réseaux de télécommunications. Les premiers fournissent les moyens de pilotage et de supervision des réseaux électriques qui, à leur tour alimententen électricité les commutateurs et autres équipements nécessaires au fonctionnement des réseaux de télécommunications.

L’état d’une infrastructure influence directement celuide l’autre infrastructure et vice-versa, donc les conséquences des changements d’état d’une infrastructure touchent directement les infrastructures interdépendantes. De ce fait, – Les interdépendances géographiques : Lorsque différentes infrastructures ou des équi- pements appartenant à différentes infrastructures sont à proximité les uns des autres, on parle d’interdépendances géographiques. Dans ce cas, un événement local peut pro- voquer des changements d’état pour l’ensemble de ces infrastructures. Dans les inter- dépendances géographiques, les propagations des pannes ont lieu lorsque des désastres affectent l’endroit où se situent les équipements en question, c’est par exemple une ex- plosion d’une conduite de gaz qui provoque des dégâts sur les conduites d’eau et les fibres optiques qui passent à proximité de l’endroit de l’explosion. Dans cet exemple, les défaillances qui touchent les infrastructures concernées sont dues uniquement à leur proximité géographique, les changements d’état d’une infrastructure n’ont pas d’in- fluence sur les autres et tout événement qui survient à cet endroit touche simultanément l’ensemble des infrastructures. Les interdépendances géographiques peuvent concerner plusieurs infrastructures à cause de leur promiscuité. Ce type d’interdépendance peut en- traîner simultanément des multiples pannes qui ne sont souvent pas pris en compte dans les analyses de sécurité. On s’aperçoit donc qu’il est possible d’avoir en même temps des interdépendances physiques et géographiques.

Les interdépendances logiques : Ce sont toutes les interdépendances où l’état de chaque infrastructure dépend des états des autres infrastructures via des influences liées à des procédures ou politiques, mais aussi à des facteurs sociaux en rapport avec ces chan- gements d’état. C’est dans ce type d’interdépendances qu’intervient le plus le facteur humain. Comme exemple d’interdépendances liées aux procédures, on peut prendre la fermeture d’une route suite à un accident par exemple. Cette décision peut augmenter le trafic ferroviaire suite à la hausse de la fréquence qui fait suite à la baisse de l’utilisation des véhicules personnels. L’accroissement du trafic ferroviaire qui demande plus d’éner- gie électrique peut provoquer une surcharge du réseau électrique et éventuellement une panne de ce dernier. L’opinion publique, l’actualité sont, entre autre, les facteurs sociaux déterminants pour la catégorie des interdépendances sociales. Par exemple les attaques de septembre 2001 ont engendré des pertes financières considérables pour le transport aérien liées à la baisse de la fréquentation du public [114].– Le dernier type d’interdépendance est celui des interdépendances relatif aux technolo- gies de l’information et de la communication désigné, le plus souvent par le terme de cyber-interdépendance. Une infrastructure est cyber-dépendante si l’état de celle-ci est dépendante des informations numériques transitant par une infrastructure de télécom- munications. Les cyber-interdépendances seront largement décrites dans la suite de ce manuscrit car elles constituent l’axe principal des sujets traités dans le cadre de cette thèse.Selon l’objectif visé, d’autres critères peuvent servir de base pour la classification des in- terdépendances. Par exemple, pour une modélisation destinée à faciliter leur compréhension, les interdépendances peuvent être classées en fonction des facteurs déterminants qui influent la manière dont les infrastructures interagissent entre elles. Ainsi, l’article [124] classe les inter- dépendances en fonction du degré, de l’ordre et de l’intensité du couplage des infrastructures et de la complexité des interactions.