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Item DNA-based encryption protocols for text and image confidentiality(Université M'Hamed Bougara Boumerdès : Faculté des Sciences, 2026) Goudjil, Aya; Hamadouche, M'Hamed(Directeur de thèse)The advancement of technology has accelerated rapidly in recent years, becoming deeply integrated into everyday human life, where even simple tasks increasingly rely on digital systems. Along with this expansion, the rise of cyberattacks has made the development of new cryptographic techniques a necessity, evolving in response to emerging security challenges. Cryptography is the art of securing information through mathematical transformations, and researchers continuously explore new concepts and techniques to enhance data protection. Among these approaches, bio-inspired encryption schemes have gained significant attention, particularly DNA cryptography, a promising emerging technology that exploits the characteristics of DNA molecules, including parallelism, high information density, and complexity. In parallel, chaotic dynamics has also secured an important position in the cryptographic domain due to its sensitivity to initial conditions, unpredictability, and deterministic behavior, making it suitable for use in encryption processes as well as for achieving effective diffusion and confusion. This thesis proposes new DNA-based encryption schemes that provide improved resistance against brute-force, differential, and statistical attacks. The first scheme focuses on securing textual data by incorporating DNA encryption techniques with the fundamental building block of symmetric ciphers, namely the Feistel network, and is compared with well-known ciphers such as DES, 3-DES, AES, Blowfish, Twofish, CAST, and Camellia. The second scheme addresses RGB image encryption using a hybrid method that combines a logistic chaotic map with DNA encryption and is evaluated in comparison with existing research. Both methods are validated through testing using different cryptographic security metrics, demonstrating competitive results when compared to existing approaches. In security, there is no fully secure cryptographic technique, even with in-depth analysis, new weaknesses or attacks may be discovered over time. Therefore, the limitations of the proposed studies are discussed in this thesis, along with new perspectives and future research directions related to this work. In summary, the field of DNA cryptography is a promising research area for achieving enhanced data security and developing robust encryption mechanisms for future applicationsItem Securing UAVs from GPS Spoofing attack using machine learning(Université M'Hamed Bougara Boumerdès : Faculté des Sciences, 2026) Mouzai, Mustapha; Riahla, Mohammed Amine(Directeur de thèse)The evolution of information and communication technologies (ICTs) in the last decades has reached a remarkable growth introducing to global communities a novel concept known as smart city. Where urban areas leverage dynamic networks, artificial intelligence, and green energy in strategic sectors such as industry, healthcare and transportation to offer citizens a high-level lifestyle, and improve their daily decision making. Dynamic networks, in particular, consist of multiple devices including smart objects, sensors, self-driving cars, and drones connected in a decentralized architecture. These assets are characterized by their precision in executing tasks autonomously and their ability to operate in harsh environments. However, many challenges still remain, most notably cyber-attacks. They keep destabilizing the operations and the management of information systems, violating people's privacy and threatening public safety. This causes significant financial losses and disrupt the technological progress. Therefore, cybersecurity researchers are asked to design and implement robust strategies and solutions to prevent, detect, and mitigate these threats. Our study focuses on potential risks faced by an important element within smart cities which is unmanned aerial vehicles (UAVs) commonly referred as drones. By analyzing the literature, we noticed a lack in securing their aerial navigation system, the latter is prone to a vulnerability that may lead to their crashing or hijacking named GPS spoofing attack. Meanwhile, the emergence of artificial intelligence across various domains and its effectiveness in performing classification and prediction tasks, it attracted our interest to investigate how to empower the detection of spoofing attacks against UAV's GPS receivers using machine learning. We explored in this work a public dataset containing thirteen features of GPS signals collected from an eight channels GPS receiver implemented onboard a UAV, it also includes simulations of three types of GPS spoofing attacks: simplistic, intermediate and sophisticated. Then we designed tree-based machine learning models namely Decision Tree, Random Forest and XGBoost. Our findings demonstrate that in contrary to state of art work that handled GPS spoofing attacks as a binary classification problem, Multiclass classification methodology provides better results, and capable of distinguishing between authentic signals and the different types of GPS spoofing attacks. This approach allows the development of appropriate mitigation techniques. In addition, Random Forest model showed the best performance compared to other modelsItem Use of artifcial intelligence (AI) methods for improving visible light communications in modern wireless networks(Université M'Hamed Bougara Boumerdès : Faculté des Sciences, 2025) Benayad, Abdelbaki; Meraihi, Yassine(Directeur de thèse)Visible Light Communication (VLC) has emerged as a promising wireless technology that utilizes Light Emitting Diodes (LEDs) for simultaneous illumination and high-speed data transmission. Compared to traditional Radio Frequency (RF) systems, VLC o?ers advantages such as higher data rates, enhanced security, and reduced electromagnetic interference. However, optimal LED placement remains a signi?cant challenge, as it directly impacts coverage, data throughput, and energy e?ciency. Given the NP-hard nature of this problem, conventional optimization methods are computationally infeasible for large-scale deployments. This research focuses on developing and enhancing meta-heuristic optimization algorithms to e?ciently address the LED placement challenge in VLC networks. We propose and evaluate three advanced techniques: Enhanced Whale Optimization Algorithm (EWOA), Hybrid Coronavirus Herd Immunity Optimize with Fire?y Algorithm (ICHIOFA), and a Multi-Objective Puma Optimizer (MOPO). These approaches integrate chaotic maps, Opposition-Based Learning (OBL), non-dominated sorting, and crowding distance mechanisms to improve search e?ciency, convergence speed, and solution quality. Extensive benchmarking against state-of-the-art meta-heuristics demonstrates that our proposed methods signi?cantly outperform existing algorithms in solution quality, robustness, and computational e?ciency. The ?ndings of this research contribute to advancing optimization techniques in VLC systems, providing scalable and e?cient solutions, to deployment in next-generation communication networksItem Clustering et apprentissage profond pour la transcription assistée par ordinateur des documents manuscrits(Université M'Hamed Bougara Boumerdès : Faculté des Sciences, 2024) Faouci, Soumia; Gaceb, Djamel(Directeur de thèse)La reconnaissance automatique ou semi-automatique de l'écriture manuscrite offre des outils de grande importance pour les sociétés qui souhaitent augmenter leur productivité en numérisant facilement leurs documents manuscrits de tout type (administratifs, manuscrits anciens, chèques, adresses postales, ordonnances, etc.), selon un cadre applicatif varié. Actuellement, l'intelligence artificielle rend cette technologie encore meilleure, rapide et efficace, permettant de réduire les coûts et les délais de lecture optique, de transcription, d'interprétation, de catégorisation et de traitement des documents contenant du texte manuscrit. A l'inverse de l'écriture latine, la nature complexe de l'écriture arabe présente encore des grands challenges et difficultés devant le peu de logiciels OCR existants et qui sont limités à des vocabulaires restreints. L'écriture arabe est ligaturée avec des caractères qui sont souvent collés les uns aux autres et des styles très variables. Dans ce cadre, le projet de cette thèse représente une nouvelle contribution au développement de solutions alternatives aux OCR pour une transcription automatique plus adaptées aux documents manuscrits arabes. Les quatre contributions développées dans ce travail de thèse sont basées sur deux types de méthodes : apprentissage automatique et apprentissage profond. La première contribution est fondée sur le développement de plusieurs approches d'apprentissage automatique en utilisant deux classifieurs conventionnels MLP et SVM (non linéaire) avec une sélection optimale et combinaison de plusieurs caractéristiques discriminantes. La seconde contribution est basée sur l'usage de l'apprentissage profond par transferts selon différents niveaux de fine tuning. A ce niveau, une architecture CNN originale et simplifiée a été proposée et plusieurs modèles existants (CNN : MobileNet, DenseNet121, EfficientNet, InceptionV3, ResNet50 et VGG16 ou ViT : convnext-tiny-224) ont été développés, testés et comparés. La troisième contribution est basée la combinaison d'un modèle CNN et un classifieur automatique. Dans ce cadre, différentes combinaisons ont été testées entre les différents modèles CNN et les classifieurs (SVM, KNN et RF). La dernière contribution est destinée au développement d'un système de transcription de texte manuscrit arabe assistée par ordinateur en utilisant le clustering et la recherche des parties de mots arabes (PAW) dans un corpus d'images de documents scannés. A ce stade, deux approches sont développées et testées en utilisant les modèles CNN et les réseaux Siamois et un nouveau dataset des PAW est créée. Les expériences et les comparaisons faites sur différents datasets montrent la pertinence des approches développées et leur supériorité par rapport à la littératureItem Gestion de contraintes dans les approches évolutionnaires(Université M'Hamed Bougara Boumerdès : Faculté des Sciences, 2024) Alouane, Basma; Boulif, Menouar(Directeur de thèse)Les problèmes d'optimisation sont souvent difficiles à résoudre efficacement par des méthodes exactes, notamment lorsque ces problèmes sont combinatoires, complexes ou NP-hard, en raison de la complexité exponentielle de celles-ci. Face à ces limitations, des méthodes approximatives telles que les approches évolutionnaires ont été proposées. En général, les problèmes d'optimisation sont soumis à des contraintes. Dans les approches évolutionnaires, les opérateurs d'exploitation et d'exploration (sélection, mutation et croi- sement) ne prennent pas en compte les contraintes, ce qui conduit à la division de l'espace de recherche en deux sous-ensembles disjoints : l'espace réalisable (contenant uniquement les solutions satisfaisant toutes les contraintes) et l'espace irréalisable (contenant les solu- tions violant au moins une contrainte). Ceci a incité les chercheurs à proposer d'équiper ces approches de méthodes de gestion des contraintes qui les gèrent et explorent l'information cachée dans les solutions irréalisables afin d'aider l'approche évolutionnaire à converger vers l'optimum. Dans cette thèse, nous proposons une technique de gestion des contraintes basée sur des fonctions de transformation. Nous étudions l'impact de la prise en compte de diffé- rents ordres de priorité des contraintes et proposons un système d'inférence floue pour gérer l'ordre des contraintes et aider l'algorithme évolutionnaire à converger vers l'espace réalisableItem Segmentation et détection du réseau vasculaire de la rétine dans les images de fond d’oeil(Université M'Hamed Bougara Boumerdès : Faculté des Sciences, 2023) Rahmoune, Nabila; Rahmoune, Adel(Directeur de thèse)Les changements dans les vaisseaux sanguins rétiniens sont un signe caractérisant de nombreuses maladies oculaires particulièrement la rétinopathie diabétique. Cette maladie se caractérise par les lésions causées par le diabète. L?excès de sucre dans le sang finit par altérer les capillaires rétiniens (petits vaisseaux de la rétine). Cette pathologie est la seconde cause de cécité. Par conséquent, la segmentation de l?arbre vasculaire rétinien est une étape primordiale pour le processus du dépistage et de la détection précoce de cette pathologie afin de mener la prise en charge à temps. Ce travail de recherche traite le problème de la segmentation du réseau vasculaire de l?image rétinienne. Notre travail consiste à développer une nouvelle approche permettant la détection et l?extraction du réseau vasculaire rétinien à partir des images de fond d?œil afin de localiser les anomalies apparaissant sur le réseau vasculaire des rétines telles que les hémorragies et les neovasculaires. La nouvelle méthode, non-supervisée, proposée exploite les caractéristiques des vaisseaux sanguins en échelle de gris. Elle est basée sur le filtrage, en l?occurrence deux types de filtrage, un directionnel et l?autre de moyenneur carrés, combinés au seuillage sur les valeurs des pixels afin d?en segmenter et détecter les vaisseaux sanguins de la rétine. Afin de mesurer la performance de l?algorithme développé et le valider, nous l?avons testé et évalué sur toutes les images rétiniennes de référence des deux bases de données à accès publique DRIVE et STARE. Ces bases d?images ont été utilisées très souvent dans la recherche. Nous avons comparé les résultats obtenus avec d?autres méthodes présentées dans la littérature. Les résultats expérimentaux démontrent l?efficacité et la rapidité de l?approche proposée par rapport à plusieurs d?autres approches de la littérature. L'algorithme développé se distingue par sa simplicité qui facilite sa mise en oeuvre et sa rapidité en ayant une complexité temporelle linéaire avec une précision satisfaisanteItem Méthode pour l’evaluation de l’agilité des systèmes d’information du e-gouvernement(gouvernement electronique)(Université M'Hamed Bougara Boumerdès : Faculté des Sciences, 2023) Aggoune, Soumia; Riahla, Mohammed Amine(Directeur de thèse)Le besoin de l’Agilité dans l'e-gouvernement est du aux changements permanents de l'environnement (politique, législatif, social, économique, technologique,...) qui à leurs tours provoquent des changements dans les réglementations et les lois, qui peuvent affecter les processus et les systèmes. Un changement d'une activité dans un processus ou dans une partie d'un système d'e-gouvernement, peut entraîner de nombreux problèmes dans d'autres parties ou dans le même processus ou système. Les systèmes d'information d’ E-gouvernement (SI e-Gov), en particulier, se caracérisent par un degré de volatilité élevé, puisque, les changements qui les affectent proviennent de multiple sources, y compris les modifications législatives, les réformes organisationnelles, les exigences des utilisateurs finaux, les évolutions technologiques, les problèmes d’interopérabilité et de distribution et ainsi de suite. Ces changements imposent d'une part, la nécessité d'une mise à jour continue de ces systèmes, qui sont hétérogènes, distribués et fragmentés, pour répondre aux besoins du Front Office (citoyens et entreprises) et du Back Office (organisation et structures internes). D’autre part, la nécessité de réaliser ces mises à jour de manière agile, assurant la cohérence d'ensemble et la continuité de service durant la maintenance. Mesurer et évaluer l’Agilité des systèmes d'e-gouvernement est une thématique relativement nouvelle ; mais qui attire de plus en plus les décideurs, car les gouvernements sont appelés à justifier les investissements (importants), évaluer les impacts et suivre les progrès. Les résultats du suivi et de l'évaluation P a g e 2 | 5 Peuvent être d'une grande valeur, aidant les gouvernements à construire des rapports politiques sur ce qui a été fait, et orienter les portefeuilles de projets sur ce qui reste à faire, à l'appui d'un meilleur programme gouvernemental. En outre, l'échange et le partage d'expériences dans ce domaine revêt d’une importance particulière pour les pays qui sont encore aux premiers stades de développement de l’e-gouvernement, en les permettant d’apprendre des expériences de succès et d’échecs des autres pays. Notre travail s’inscrit dans cette optique et propose une méthode pour l’évaluation de l’Agilité des systèmes d'information d’ E-gouvernement (SI e- gov). Le principe de cette méthode consiste à combiner les deux parties fondamentales du SI e-gov -Front Office et Back Office- dans un cadre dévaluation commun, pour évaluer son degré d’Agilité total. Pour construire notre méthode « from scratch », nous nous sommes basés sur le domaine de l’Ingénierie des méthodes. Une méthode selon ce domaine, traite les deux aspects de l’ingénierie : le produit et le processus ; et comprend par sonséquent, un (ou plusieurs) modèle de produit et un (ou plusieurs) modèle de processus. Le produit est le résultat à atteindre. Le processus est le chemin qu'il faut parcourir pour atteindre le résultat. En effet, le modèle de produit prescrit quelles sont les caractéristiques attendues du produit généré. Le modèle de processus prescrit des étapes méthodologiques pour atteindre le produit cible. Par rapport à notre travail, les produits de notre méthode sont : (1) les grilles d’analyses pour l’évaluation de l’Agilité, (2) les formules de calcule du degré d’Agilité et (3) le Rapport de final de l’évaluation. Tandisque le processus, consiste sur l’ensemble d’ étapes à suivre pour mener l’évaluation.Item Outils de développement formel pour les logiques de description(Université M'Hamed Bougara Boumerdes : Faculté des Sciences, 2023) Chaabani, Mohamed; Mezghiche, Mohamed(Directeur de thèse)Les Logiques de Description (DLs ) forment une famille de langages de repr´esentation et de raisonnement sur des connaissances structur´ees et formelles, d’un domaine d’application donn´e. Les DLs sont des fragments d´ecidables de la logique de premier ordre. Elles sont utilis´ees dans plusieurs domaines d’application. Pour repr´esenter la connaissance d’un certain domaine, les DLs exigent la d´e?nition de cat´egories g´en´erales d’individus, de relations logiques que les individus ou cat´egories peuvent entretenir ensembles. Le raisonnement dans les DLs consiste `a appliquer une m´ethode de preuve `a un ´enonc´e formul´e, dans le but de d´eterminer si cet ´enonc´e est valide ou satis?able dans le contexte d’une base de connaissances. La m´ethode de preuve la plus ?able est bas´ee sur les tableaux s´emantiques. D’o`u il apparaˆ?t n´ecessaire de d´emontrer la validit´e formelle du type de raisonnement utilis´e en faisant appel aux assistants de preuves notamment Coq et Isabelle/HOL. La puissance de la m´ethode des tableaux s´emantiques exploit´es dans di?´erents domaines de la prise de d´ecision tels que celui explor´es dans le cadre de cette th`ese a suscit´e plusieurs travaux sur la validation de cette m´ethode et son exploitation pour v´eri?er la correction de fonctionnement de di?´erents syst`emes. Notre contribution principale consiste `a d´evelopper un raisonneur, pour la logique de description. Pour ce faire nous avons opt´e `a formaliser dans un premier temps la logique ALC (Attribute Language with Complement) consid´er´ee comme un repr´esentant typique d’une large gamme de logiques de description en utilisant l’assistant de preuve Coq. Nous avons ensuite consid´er´e ALCQ une extension de ALC . Nous avons r´ealis´e sa formalisation dans l’assistant de preuve Isabelle/HOL, ensuite, nous avons d´emontr´e formellement sa correction. Cette v´eri?cation repose sur la sp´eci?cation de la syntaxe et de la s´emantique pour chaque logique. Nous associons `a chaque formalisation les preuves pour certi?er sa correction, `a savoir, preuves des propri´et´es de l’ad´equation, de la compl´etude et de la terminaison dans les assistants de preuve Coq et Isabelle/HOL. Nous nous sommes int´eress´e ensuite `a l’exploitation de ces logiques pour la description et le raisonnement sur la correction des transformations de mod`eles. Comme celui de la transformation de graphe dont l’objectif est d’´etudier la v´eri?cation de telles transformations de graphes. Nous avons d´e?ni dans ce contexte deux approches, la premi`ere est bas´ee sur la d´e?nition d’un langage formel ALCQ? comme une extension de la logique ALCQ par l’ajout de la notion substitution. La seconde approche est bas´ee sur la d´e?nition d’un moteur de transformation `a partir de un mod`ele pratique pour un raisonneur de DL . La derni`ere contribution s’inspire de l’approche d´evelopp´ee pr´ec´edemment. L’id´ee est de proposer un algorithme d´eriv´e de la m´ethode du tableau s´emantique pour la fragmentation horizontale dans le domaine des bases de donn´ees et des entrepˆots de donn´ees. L’algorithme con¸cu est formalis´e dans l’assistant de preuve Isabelle, avec la preuve de sa correction, notamment la propri´et´e de compl´etude et d’ad´equationItem Modélisation des eh-wsns à capteurs non fiables(Université M'Hamed Bougara Boumerdes : Faculté des Sciences, 2022) Oukas, Nourredine; Boulif, Menouar(Directeur de thèse)Les réseaux de capteurs sans ?l (RCSFs) présentent un inconvénient majeur lié à la non ?abilité des capteurs. Ceci est dû à l’épuisement de l’énergie stockée dans leurs petites batteries qui est la cause principale de la majorité des pannes de ces réseaux. A cet effet, l’objectif principal de notre investigation est la détermination de solutions permettant aux RCSFs d’économiser de l’énergie. L’utilisation des énergies renouvelables de l’environnement pour alimenter les capteurs représente une des solutions ef?caces pour remédier à ce problème. Néanmoins, les RCSFs ont besoin d’utiliser d’autres stratégies de conservation d’énergie pour assurer la continuité et la qualité de service, surtout, dans le cas de déploiements à long-terme. En vue de cela, implanter un mécanisme de veille intelligent permet d’augmenter la durée de vie des batteries ; ce qui engendrera des effets positifs sur tout le réseau. L’évaluation des performances des RCSFs par des outils de simulations et/ou de modélisation est nécessaire pour prévoir le comportement du réseau avant son installation réelle. Ceci évitera de transgresser la contrainte du budget alloué. Parmi les outils de modélisation les plus performants, les Réseaux de Petri (RdP) avec leurs différentes extensions permettent à la fois de modéliser et d’évaluer les performances des RCSFs. Dans ce manuscrit, nous proposons une modélisation basée sur les RdPs Stochastiques Généralisés (RdPSGs) et RdPSGs Colorés, en tenant compte diverses circonstances et contraintes de déploiement réel. Ensuite, par une analyse expérimentale et une étude de cas, nous montrons comment utiliser les modèles proposés a?n de trouver le paramétrage qui permet au RCSF d’assurer les performances escomptéesItem Contribution à la qualité de service et la sécurité dans un réseau dynamique et distribué(Université M'Hamed Bougara Boumerdes : Faculté des Sciences, 2022) Nouasri, Amine; Riahla, Mohammed Amine(Directeur de thèse)Les réseaux dynamiques présentent l'avantage de mettre en place un réseau de communication peu coûteux et rapide à déployer. Un des exemples typiques de ces réseaux, et qui prend de plus en plus d'importance ces dernières années sont les flottes de drones, à travers leurs domaines d'application variés. Il très important d'assurer une Sécurité et une Qualité de service (ou QoS) dans l'exploitation de ces réseaux. Il convient d'assurer différents services de sécurité, comme l'authentification, l'intégrité, la confidentialité, et la disponibilité. En plus, ces échanges doivent être fait dans des délais acceptables et en minimisant les pertes de données. Ceci présente beaucoup de challenges dû aux propriétés Ad Hoc de ces réseaux. Notre travail dans cette thèse a donné le fruit à un système de monitoring d'une flotte de drones. Notre solution porte sur une approche réactive qui résume les incidents possibles à travers le calcul de certains paramètres clés du réseau, et de réorganiser les nœuds de manière à contrer les incidents et assurer une continuité de service