Cahier des charges¶

Contexte¶

Durant la deuxième et dernière année du diplôme de technicien ES en développement d'applications, il est demandé aux étudiants de réaliser un travail de diplôme. Ce travail consiste en la réalisation d'un projet informatique, qui doit être réalisé seul, et qui doit être présenté à la fin de l'année. Ce projet doit être réalisé en 10 semaines, et doit être accompagné d'un journal de bord, qui décrit les différentes étapes de réalisation du projet, les choix techniques et les difficultés rencontrées, et d'une documentation utilisateur·rice, qui décrit le fonctionnement de l'application et les différentes fonctionnalités dans un langage accessible au type d'utilisateur·rice visé·e.

Description du projet¶

L'objectif principal de ce projet est de développer une application de messagerie sécurisée qui garantit la confidentialité des messages échangés entre les utilisateur·rice·s grâce à l'implémentation du protocole de chiffrement Signal. L'application sera conçue pour fonctionner sur la majorité des plateformes (iOS, Android, Windows, macOS, Linux). Elle permettra aux utilisateur·rice·s de communiquer en temps réel de manière sécurisée, de synchroniser leurs conversations entre plusieurs appareils, et d'être disponible sur les principaux app stores. De plus, l'application sera hébergée chez Infomaniak pour garantir la disponibilité et la sécurité des données des utilisateur·rice·s.

Analyse de l'existant¶

Les applications de chat étant nombreuses, j'ai décidé de me pencher sur deux de ces applications qui utilisent la sécurité comme un de leurs arguments principaux. Ces deux applications sont Telegram et Signal.

Telegram¶

Telegram est une application de messagerie sécurisée qui utilise le protocole MTProto, qui est un protocole de chiffrement de bout en bout. Cependant, cette application stocke les messages sur son serveur, ce qui peut potentiellement poser problème en ce qui concerne la confidentialité des messages.

De plus, Telegram n'est pas chiffré de bout en bout par défaut, et il est nécessaire de créer un chat secret pour pouvoir bénéficier de cette fonctionnalité. Cela peut poser problème, car il est possible que les utilisateur·rice·s ne soient pas au courant de cette fonctionnalité, et que leurs messages passent dont en clair sur les serveurs de Telegram.

Signal¶

Signal est l'application qui se rapproche le plus de la sécurité, car elle utilise le protocole Signal, qui est un protocole de chiffrement de bout en bout, et qui est open source.

Un de ses points forts est le fait que Signal ne stocke aucunement les messages de l'utilisateur·rice, et que ces derniers sont chiffrés de bout en bout par défaut. Le seul cas où le message va être stocké sur le serveur est de manière temporaire, en attente de réception par le destinataire dans le cas où ce dernier est hors-ligne.

Cependant, Signal n'est malheureusement pas complètement open-source (une partie des serveurs est propriétaire). Cela peut poser quelques soucis en ce qui concerne la confiance des utilisateurs, malgré la réputation très sûre et positive de l'organisation. De plus, Signal est hébergée par Amazon Web Services, qui est une entreprise américaine, et qui est donc soumise à la législation américaine, qui n'est pas forcément la plus respectueuse de la vie privée (pays membre du traité de 14 eyes / UKUSA).

Plus value¶

Après avoir analysé les applications actuelles de messagerie sécurisée, il y a quelques points qui pourraient être améliorés, et qui pourraient apporter une plus-value à l'application que je souhaite réaliser :

Confidentialité des messages : Les messages seront chiffrés de bout en bout par défaut, et ne seront jamais stockés sur le serveur (seulement de manière temporaire en cas de non-réception par le destinataire)
Open-source : L'application sera complètement open-source, ce qui permettra de garantir la confiance des utilisateur·rice·s, et de permettre à des tiers de vérifier la sécurité de l'application et de l'améliorer
Hébergement en Suisse : L'application sera hébergée chez Infomaniak, qui est une entreprise suisse, et qui est donc soumise à la législation suisse, qui est beaucoup plus respectueuse de la vie privée que la législation américaine

Spécifications techniques¶

Messagerie sécurisée¶

L'application doit permettre aux utilisateur·rice·s d'envoyer des messages chiffrés de bout en bout à d'autres personnes. Ce chiffrement sera assuré par le protocole Signal. Ce dernier a été retenu car il est tout d'abord open-source (il est très facile de trouver des implémentations dans différents langages), et la documentation du protocole est extrêmement bien fournie. Une explication de ce protocole est disponible sur la documentation de Signal.

Communication en temps réel¶

Elle fonctionnera avec la mise en place d’un serveur WebSocket, qui permettra l’échange des messages en temps réel, ainsi qu’une API plus classique, qui permettra de gérer les comptes utilisateur·rice·s, les connexions, ainsi que les messages stockés temporairement en attente de réception. Ils fonctionneront en parallèle : le serveur de WebSocket utilisera également l'API afin de pouvoir gérer les messages en attente de réception. Le serveur de WebSocket ainsi que l’API seront protégés par les mécanismes classiques au web (entête CORS afin d'éviter les CSRF / requêtes depuis des périphériques non autorisés, authentification avec jeton pour s'assurer de l'identité des utilisateurs, et chiffrement SSL avec HTTPS).

Le serveur ne stockera jamais d'autres informations que les informations de connexion, et les messages en attente de réception. Les messages seront supprimés dès qu'ils auront été reçus par le destinataire. Cela permettra de garantir la confidentialité des messages, même dans le cas où le serveur serait compromis.

Multiplateforme¶

L’application doit être compatible avec les principales plateformes mobiles (iOS / Android), ainsi que les différentes plateformes bureautiques (Windows macOS Linux). Le choix de Flutter permettra de garder une seule base qui permettra ensuite de build automatiquement l’application, notamment grâce à fastlane.

Hébergement¶

Les différents serveurs de l’application seront hébergés sur les serveurs / VPS de chez Infomaniak. Cette dernière étant basée sur la confidentialité des données, le choix d’un hébergeur suisse est donc crucial même pour ce projet, où les données ne seront conservées que sur le client.

Déploiement¶

Le déploiement de l’application sera complètement automatisé grâce à fastlane, un service acquéri en 2017 par Google. Il permet le build automatique, le déploiement en accès anticipé sur les différentes plateformes mobiles (TestFlight, Play Console), la soumission sur les app stores, et il est complètement intégrable avec GitLab Runner pour autant que le serveur soit sous macOS (afin de pouvoir build pour iOS).

Tests et validation¶

Une batterie de tests unitaires et E2E sera déployée grâce aux outils de test de Flutter pour le client, et un framework plus classique pour la partie serveur. Cela permettra de garantir le bon fonctionnement du projet, et de pouvoir détecter les éventuels bugs et problèmes de sécurité avant même de déployer l'application. Ces tests seront automatiquement exécutés avec la pipeline CI/CD, afin de garantir que chaque commit est fonctionnel.

Maintenance¶

La maintenance de l'application sera assurée grâce à des mises à jour automatiquement publiées sur les app stores grâce à fastlane. Cela permettra de garantir la sécurité des utilisateur·rice·s, et de corriger les éventuels bugs qui pourraient être découverts.

Technologies utilisées¶

Flutter¶

Le framework Flutter sera utilisé afin de réaliser le client. Ce dernier permettra de pouvoir réaliser une application multi-plateformes, qui fonctionne sur iOS, Android, Windows, macOS et Linux. L'utilisation de React Native a été considérée, mais Flutter a été retenu car la bibliothèque du protocole Signal ne fonctionnait pas (WebCrypto, l'API de chiffrement, n'est malheureusement pas disponible sur React Native, malgré les tentatives de polyfills et d'installation de différentes solutions alternatives).

Typescript¶

Le back-end de l'application sera réalisé en Typescript, couplé à Bun, nouveau runtime qui offre des performances nettement supérieures à Node.JS, et qui est disponible en version 1.x depuis maintenant quelques mois. Typescript a été retenu pour sa facilité d'utilisation, sa solidité, et sa compatibilité avec les différentes bibliothèques utilisées.

Docker¶

Docker sera utilisé afin de pouvoir déployer le back-end de manière simple et reproductible. Un docker-compose sera réalisé, qui permettra de déployer l'application en une seule commande, et également de la mettre à jour avec les différents tags et versions proposés.

Budget¶

Hébergement Jelastic Cloud Infomaniak¶

L'application mobile sera hébergée sur la plateforme Jelastic Cloud d'Infomaniak. Les coûts d'hébergement débutent à partir de 20 .- par mois, mais ils seront adaptables en fonction de la consommation de ressources et de la configuration sélectionnée.

Coût estimé : À partir de 20 .- par mois (ajustable selon la consommation)

Licence Développeur Apple¶

Une licence de développeur Apple, au coût de 99 $ par an, sera nécessaire pour accéder aux outils de développement, effectuer des tests sur des appareils réels, et soumettre l'application à l'examen d'Apple.

Coût estimé : 99 $ par an

Licence Développeur Android¶

Pour la publication de l'application sur le Google Play Store, l'obtention d'une licence de développeur Android est requise. Cette licence est un paiement unique de 25 $.

Coût estimé : 25 $ (unique)

Runner Gitlab macOS¶

Un runner Gitlab macOS sera utilisé pour automatiser la construction de l'application iOS. Les coûts associés commencent à partir de 15 .- par mois, mais peuvent varier en fonction des spécifications et de l'utilisation.

Coût estimé : À partir de 15 .- par mois (variable selon les spécifications)