L’Internet des objets : impacts sur la sécurité et l’activité des fournisseurs de services

Le nombre croissant d’appareils connectés au sein de l’Internet des objets offre aux fournisseurs de services la possibilité de développer de nouvelles sources de revenus. Pour tirer pleinement parti de cette opportunité, ils doivent concevoir des réseaux sécurisés et agiles qui garantissent la connectivité, la sécurité et une expérience client optimale.

Introduction

La croissance fulgurante de l’Internet des objets (IoT) entraîne une transformation numérique continue vers une « société connectée », dans laquelle des technologies telles que les objets connectés portables, la gestion du trafic ainsi que les maisons et les entreprises intelligentes seront omniprésentes. Gartner prévoit qu’il y aura 20,8 milliards d’appareils connectés dans le monde d’ici 2020. La cinquième génération de réseaux mobiles (5G) constituera une technologie sans fil essentielle pour soutenir l’évolution continue de l’IoT.

L’IoT créera de la valeur en fournissant des services fluides et cohérents, capables de redéfinir les modèles économiques et de décloisonner les différents secteurs d’activité, notamment l’industrie manufacturière, le transport et le suivi des actifs, l’énergie, les maisons connectées, les voitures connectées et la santé. Les fournisseurs de services ont la possibilité de créer de nouvelles sources de revenus en améliorant l’efficacité et les modalités de prestation des services dans différents secteurs. Ils peuvent améliorer leurs services en analysant les informations tirées des données collectées.

Pour atteindre ces objectifs, les fournisseurs de services devront répondre à des exigences strictes, notamment en proposant un chemin de données à très faible latence pour certains cas d’usage et en accordant la priorité à chaque appareil IoT ainsi qu’aux applications qui lui sont associées. Soumis à une pression considérable de la part des organismes de réglementation comme des utilisateurs finaux, ils doivent concevoir des réseaux et des services capables d’offrir l’expérience IoT fluide, évolutive et sécurisée qu’attendent les autorités de réglementation et les utilisateurs finaux.

Opportunités de l’IoT

Pour les utilisateurs finaux, l’IoT peut offrir des solutions susceptibles d’améliorer considérablement la productivité et la qualité de vie dans les domaines de la sécurité, de la santé, de l’éducation et dans bien d’autres secteurs.

Les fournisseurs de services peuvent tirer parti de cette opportunité pour apporter de la valeur aux utilisateurs finaux s’ils sont en mesure de créer des solutions qui améliorent la prise de décision et la productivité de manière agile et rentable. Pour monétiser ces opportunités liées à l’IoT, ils doivent s’attacher à fournir une connectivité constante, ainsi qu’à recueillir en temps réel des informations exploitables afin de transformer l’engagement client et de concevoir leurs offres en fonction des besoins de leurs utilisateurs finaux.

La valeur des fournisseurs de services réside dans leur capacité à s’imposer comme des « intégrateurs de solutions » qui conçoivent des plateformes sécurisées et fluides en collaboration avec les partenaires de leur écosystème. En intégrant et en proposant des solutions qui répondent aux attentes élevées des utilisateurs finaux en matière de contenus à forte valeur ajoutée et d’expérience utilisateur, les fournisseurs de services peuvent contribuer à concrétiser la vision d’une société connectée, tout en développant leur activité.

Figure 1 : les fournisseurs de services peuvent apporter une valeur ajoutée à l’IoT.

Défis de l’IoT : priorités, préoccupations et sécurité

Le grand nombre d’appareils divers connectés au réseau accroîtra la vulnérabilité de celui-ci et pourrait en faire la cible de piratages et d’attaques par déni de service.

La nécessité de traiter potentiellement des milliards de requêtes DNS par seconde, par exemple, peut avoir une incidence sur les performances et la disponibilité du réseau pour de nombreux fournisseurs de services. L’adressage réseau IPv6 des appareils IoT et la rétrocompatibilité avec les applications IPv4 sont indispensables pour prendre en charge un si grand nombre de nouveaux appareils.

En outre, les attaques DDoS et les menaces persistantes avancées (APT) pourraient avoir des effets dévastateurs sur la disponibilité du réseau. L’augmentation du nombre d’applications et de services ouvrira la voie à de nouveaux vecteurs de menace encore inconnus, susceptibles d’exposer les actifs des fournisseurs de services, de dégrader la disponibilité des services et, surtout, de nuire à leur réputation et à leur image de marque.

Figure 2 : préoccupations des fournisseurs de services en matière de sécurité de l’IoT.

Dans une enquête et un rapport de février 2016 sur l’avenir de la fourniture de services mobiles, Jim Hodges, analyste principal chez Heavy Reading, a présenté les priorités et préoccupations des fournisseurs de services du monde entier et étudié la manière dont ils peuvent répondre aux enjeux de sécurité tout en se préparant à un monde axé sur la 5G et l’IoT.

Hodges a souligné que la principale préoccupation des fournisseurs de services en matière de sécurité concerne les interruptions de service causées par des attaques DDoS et des botnets. Viennent ensuite les menaces liées à l’intégrité des systèmes, dans lesquelles des attaquants externes manipulent le trafic tout en usurpant l’identité d’un utilisateur.

Figure 3 : Les fournisseurs de services classent leurs préoccupations en matière de sécurité.

Les fournisseurs de services reconnaissent que les menaces de sécurité sont présentes dans l’ensemble de leurs domaines réseau, le centre de données constituant leur principale préoccupation. Mais ils comprennent également que les appareils, le RAN, l’EPC, l’IMS et le Gi-LAN doivent être protégés afin de garantir une sécurité réseau fluide de bout en bout.

Figure 4 : Menaces de sécurité sur l’ensemble du réseau.

Comme le nombre d’appareils connectés ne cesse d’augmenter, les fournisseurs de services continuent de se familiariser avec les exigences et les défis de sécurité liés à l’IoT et aux réseaux 5G. La protection du DNS reste un élément essentiel de toute stratégie de sécurité ; près de la moitié des personnes interrogées estiment que les attaques DNS constituent une préoccupation croissante.

Figure 5 : les attaques DNS sont en hausse.

Les fournisseurs de services estiment que les attaques DNS volumétriques représentent le risque le plus important pour leurs réseaux, tandis que les attaques à faible débit, l’empoisonnement du cache et les vecteurs de tunnel DNS sont également préoccupants.

Visibilité du réseau IoT

Réseau d’accès

Les principaux experts du secteur estiment que l’architecture réseau optimale pour prendre en charge de nombreux types d’appareils reposera sur une combinaison hétérogène de technologies radio LTE et 5G. Cette architecture s’appuiera à la fois sur des technologies actuelles et émergentes et intégrera de nouvelles technologies d’accès radio (RAT) optimisées pour le déploiement de chaque cas d’usage de l’IoT. Par exemple, l’IoT utilisera les ondes millimétriques (mmWave) et la technologie LTE-Advanced pour l’accès haut débit mobile.

Le 3rd Generation Partnership Project (3GPP) travaille à l’élaboration de normes pour trois technologies IoT différentes : LTE-M, NB-IoT et EC-GSM. En juin 2016, le 3GPP a ratifié la norme NB-IoT en tant que solution basse consommation compatible avec les infrastructures sans fil existantes. Plusieurs opérateurs européens ont également investi dans des technologies WAN basse consommation indépendantes de la LTE ou de la 3G.

L’émergence de réseaux étendus basse consommation tels que LoRa et Sigfox a incité les fournisseurs de services et leurs équipementiers à explorer des solutions basse consommation afin de rester compétitifs. Par exemple, le câblo-opérateur américain Comcast a récemment annoncé qu’il allait tester des services IoT basse consommation basés sur LoRa sur quelques marchés. Si ces essais s’avèrent concluants, Comcast prévoit de déployer des appareils compatibles LoRa et des services réseau axés sur des cas d’usage tels que le relevé des compteurs, la surveillance environnementale et le suivi des actifs.

Réseau cœur

Du côté du réseau, le découpage du réseau constituera un mécanisme important pour répondre aux diverses exigences des applications IoT et des différents groupes d’utilisateurs. Il permet de créer des sous-réseaux isolés, chacun étant optimisé en fonction des caractéristiques du trafic propres à un cas d’usage donné.

Les fournisseurs de services ont commencé à déployer, dans le cadre de la 4G, des technologies de réseau défini par logiciel (SDN) et de virtualisation des fonctions réseau (NFV), qui contribueront à concrétiser les ambitions de la 5G pour l’IoT. Le SDN et la NFV apportent aux réseaux une granularité, une visibilité, une flexibilité et une élasticité considérables. Ces paradigmes permettent également d’améliorer la programmabilité logicielle afin de créer des tranches de réseau 5G personnalisables en fonction de chaque cas d’usage.

Figure 7 : découpage du réseau et fourniture d’applications.1

Protocoles de messagerie

Outre l’évolution des réseaux d’accès et de cœur afin de répondre aux besoins de la société connectée, les fournisseurs de services évaluent également des protocoles de messagerie tels que MQTT et CoAP en fonction des exigences et de leur adéquation à des cas d’usage spécifiques de l’IoT.

MQTT repose sur TCP et est sécurisé par TLS, tandis que CoAP repose sur UDP et est sécurisé par DTLS. Ces deux protocoles sont optimisés et utilisent des paquets beaucoup plus simples et plus petits que HTTP pour certaines applications IoT, telles que les compteurs ou les capteurs industriels.

MQTT et CoAP ne sont pas de nouveaux protocoles, mais ils connaissent un nouvel essor grâce aux applications IoT reposant sur un modèle de publication-abonnement. Les appareils/capteurs « publient » des données sur une plateforme IoT, puis l’application IoT « s’abonne » aux données pertinentes pour son cas d’usage. La connectivité et les communications entre l’appareil et sa plateforme influent sur la charge, le contrôle et la sécurité nécessaires à chaque cas d’usage.

Les fournisseurs de services doivent garantir une sécurité de bout en bout grâce à une authentification rigoureuse des appareils, au contrôle de leur accès aux canaux de communication et au chiffrement des données. L’authentification et le contrôle d’accès seront essentiels au sein des écosystèmes de partenaires pour fournir des services IoT aux utilisateurs finaux, tandis que la sécurité et la protection de la vie privée seront déterminantes pour les sources de revenus des fournisseurs de services.

Fourniture de services IoT

Pour survivre et prospérer dans l’écosystème en pleine évolution de la 5G et de l’IoT, les fournisseurs de services doivent assurer la connectivité et devenir des « fournisseurs de services à valeur ajoutée » grâce à des partenariats et à une intégration étroite des solutions. Vous trouverez ci-dessous un modèle logique potentiel de réseau et de fourniture de services que les fournisseurs pourraient mettre en œuvre dans leur réseau, conformément au concept de découpage du réseau, pour chaque cas d’usage sectoriel.

Figure 8 : offrir une expérience client sécurisée et à valeur ajoutée.

Solutions IoT — évolutivité, performances et sécurité

Pour gérer la grande diversité des appareils IoT, ainsi que des exigences telles qu’une latence ultra-faible pour certains cas d’usage, la priorisation de chaque appareil et les besoins propres aux applications IoT, les fournisseurs de services doivent déployer des solutions sécurisées, évolutives, disponibles et hautement performantes sur l’ensemble de leurs réseaux, depuis les appareils jusqu’aux applications hébergées dans les centres de données.

Figure 9 : considérations à prendre en compte lors de la conception d’un réseau pour relever les défis de l’IoT.

Une sécurité complète impliquera la mise en œuvre de plateformes logicielles et matérielles capables de prendre en charge des milliards de connexions simultanées et des millions de nouvelles connexions par seconde. Les plateformes de sécurité doivent offrir l’évolutivité et les performances nécessaires pour faire face aux menaces sophistiquées et émergentes, en atténuant les attaques potentielles visant les appareils, les capteurs, les ressources du réseau central, le DNS et les services L7, tout en assurant une visibilité sur les applications.

Les fournisseurs de services auront besoin de solutions de conformité et de sécurité de la signalisation capables de les protéger contre les attaques propres à certains protocoles, tels que CoAP, MQTT, SIP et Diameter. Enfin, le réseau devra pouvoir déterminer quels appareils, quelles applications correspondantes et quels messages de signalisation associés doivent accéder en priorité au réseau, grâce à une intelligence tenant compte des applications, afin d’optimiser les performances et d’améliorer la qualité de l’expérience utilisateur.

Des solutions robustes doivent fournir aux prestataires de services les outils dont ils ont besoin pour passer en toute transparence des implémentations spécialisées actuelles aux futures solutions virtualisées.

Plateforme programmable avec des API ouvertes

Les solutions de sécurité doivent être flexibles et programmables, et disposer d’API ouvertes afin d’offrir aux fournisseurs de services l’agilité nécessaire pour créer de nouveaux services générateurs de revenus. Pour exploiter ces nouvelles sources de revenus potentielles, les fournisseurs de services doivent pouvoir s’intégrer de manière fluide avec différents partenaires de l’écosystème afin de fournir des informations sécurisées et exploitables.

Le provisionnement et la mise à niveau simples et automatisés des services IoT sont également des facteurs clés essentiels pour une infrastructure réseau agile. Une interface programmable permet aux fournisseurs de services de développer et d’adapter de nouveaux services, ainsi que de mettre en œuvre des fonctions réseau virtuelles (VNF), afin d’assurer une transition fluide vers la vision du réseau 5G. Un écosystème NFV/SDN complet et interopérable, doté d’API ouvertes et programmables ainsi que de fonctionnalités d’orchestration avancées, permettra aux fournisseurs de services de faire évoluer leurs réseaux grâce à des architectures plus flexibles et agiles. Cela peut accélérer la fourniture de services — et générer des économies potentielles — dans les différents cas d’usage de l’IoT.

Résumé

L’IoT représente clairement une nouvelle opportunité commerciale majeure pour les fournisseurs de services. Si les modèles économiques continueront d’évoluer à mesure que le nombre d’appareils connectés augmentera, quelques concepts clés resteront au cœur d’une stratégie efficace pour les fournisseurs de services.

Pour exploiter pleinement le potentiel commercial d’une expérience connectée fluide, les fournisseurs de services doivent développer et proposer des solutions intégrées. Dans un premier temps, plutôt que de proposer des services IoT dans tous les secteurs, ils pourraient cibler quelques cas d’usage de l’IoT et se différencier, par exemple dans le transport de marchandises, le suivi des actifs, et les véhicules connectés. Il est important de commencer progressivement afin d’acquérir de l’expérience dans la collaboration avec des écosystèmes de partenaires et la création de nouvelles sources de revenus.

En fournissant la connectivité, la sécurité et une expérience client optimale selon un même modèle économique, les fournisseurs de services peuvent consolider leur position de prestataires de solutions à valeur ajoutée et tirer pleinement parti des opportunités croissantes offertes par l’essor de l’IoT.

Pour atteindre ces objectifs, les fournisseurs de services doivent concevoir des réseaux sécurisés et agiles offrant connectivité, sécurité et une expérience client optimale.

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_{¹ « Livre blanc de la NGMN sur la 5G », février 2015, https://www.ngmn.org/wp-content/uploads/NGMN_5G_White_Paper_V1_0.pdf}.

PUBLIÉ LE 8 DÉCEMBRE 2016