Modèle de concours : Ingénieurs d'État 1er grade — Ministère de l'Intérieur — Informatique — 16 novembre 2012

Ce modèle est l'épreuve écrite du concours de recrutement d'ingénieurs d'État du 1er grade en informatique du Ministère de l'Intérieur (Secrétariat Général), session du 16 novembre 2012. Durée : 4 heures, coefficient 4, documents non autorisés. Le sujet comprend des exercices notés chacun sur 20 : réseaux, sécurité, QCM système et Web, algorithmique et UML. Sur le scan, le titre « Exercice 2 » n'apparaît pas : la page 2 commence directement par les questions de sécurité, correction ci-dessous sous « Exercice 2 ». L'énoncé s'arrête au milieu de la question 4 de l'exercice 4 ; nous corrigeons ce qui est visible.

💡 Conseil : un jury d'ingénieurs attend des réponses justifiées et structurées : un schéma propre, un calcul d'adressage posé ligne par ligne, un algorithme lisible. Une liste de mots-clés sans explication rapporte peu.

Exercice 1 — Réseaux

1. Technologies Ethernet et normes IEEE

On peut citer aussi 802.3af (Power over Ethernet) et 802.1Q (VLAN). Le Wi-Fi relève de 802.11, pas de 802.3.

2. Longueur maximale d'un câble catégorie 5 en 100BaseTX

100 mètres par segment : 90 m de câblage fixe plus 10 m de cordons.

3. Protocoles de routage

RIP (v1/v2, vecteur de distance), OSPF (état de liens), EIGRP (Cisco, hybride), IS-IS (état de liens), BGP (routage entre systèmes autonomes).

4. Types de trafic en environnement multimédia

Voix (VoIP, sensible à la latence et à la gigue), vidéo (visioconférence, streaming, gros débit), données (fichiers, Web, messagerie, tolérantes au délai). On peut ajouter les modes de diffusion : unicast, multicast (flux vidéo vers un groupe), broadcast. Ces flux se traitent avec une QoS (priorité à la voix).

5. Cas de l'entreprise : 160 personnes, 4 divisions, 4 niveaux

a) Architecture « optimale et hautement disponible » : modèle hiérarchique à deux niveaux.

• Cœur / distribution : deux commutateurs de niveau 3 redondants, reliés entre eux par des liens agrégés (EtherChannel/LACP) ; routage inter-VLAN, avec une passerelle virtuelle redondante (HSRP/VRRP).
• Accès : un commutateur (ou une pile) par division et par étage, 48 ports, soit 40 postes plus une réserve. Chaque commutateur d'accès a deux liens montants, un vers chaque commutateur de cœur (spanning tree rapide).
• Un VLAN par division ; des listes de contrôle d'accès (ACL) interdisent le trafic entre divisions et n'autorisent que l'accès au VLAN des serveurs.
• Ferme de serveurs (fichiers, applications) dans son propre VLAN, reliée aux deux commutateurs de cœur (cartes réseau doublées).
• Sortie Internet par un pare-feu, avec éventuellement une DMZ ; alimentations redondantes et onduleurs.

                    Internet
                        |
                  [Pare-feu / NAT]
                        |
        [Cœur L3 - 1]===========[Cœur L3 - 2]     (HSRP/VRRP)
          |   \   \   \       /   /   /   |
          |    \   \   \     /   /   /    |
       [Acc. Div1] [Acc. Div2] [Acc. Div3] [Acc. Div4]   (2 liens montants chacun)
         40 postes   40 postes   40 postes   40 postes
                  [Serveurs - VLAN serveurs] reliés aux 2 cœurs

b) Classe la plus adaptée : la classe C privée (192.168.x.0/24, 254 hôtes) suffit pour 160 postes et les serveurs. Découpée en /26 (62 hôtes), elle donne un sous-réseau par division. Pour garder de la marge, on peut aussi prendre un bloc de la classe A privée 10.0.0.0, ce que fait la suite de l'énoncé.

c) Autres classes IPv4 : A (1 à 126, masque /8), B (128 à 191, /16), C (192 à 223, /24), D (224 à 239, multicast), E (240 à 255, expérimental).

d) Adresses privées (RFC 1918) : classe A : 10.0.0.0 à 10.255.255.255 ; classe B : 172.16.0.0 à 172.31.255.255 ; classe C : 192.168.0.0 à 192.168.255.255.

Réseau 10.10.10.0, masque 255.255.255.0 (/24)

a) Sous-réseaux de 40 machines : il faut 2ⁿ − 2 ≥ 40, donc n = 6 bits d'hôte (62 adresses utiles). Il reste 8 − 6 = 2 bits de sous-réseau, soit 4 sous-réseaux /26 (masque 255.255.255.192), un par division :

b) 2⁶ − 2 = 62 machines par sous-réseau.

c) Adresses de diffusion : .63, .127, .191 et .255 (tableau ci-dessus).

d) Oui : les VLAN (802.1Q), qui segmentent en couche 2 sur les commutateurs ; la segmentation physique par commutateurs ou routeurs distincts ; les VLAN privés et le filtrage par ACL entre segments.

e) Oui : le NAT, et plus précisément le PAT / NAT surchargé (masquerading). Le routeur ou pare-feu de sortie remplace l'adresse privée source par son adresse publique et un port source unique. Il garde la correspondance dans une table pour renvoyer les réponses au bon poste interne. Toute l'entreprise sort ainsi avec une seule adresse publique.

Exercice 2 — Sécurité (titre absent du scan)

1. Attaques virales connues

• ILOVEYOU (2000) : ver propagé par courriel (pièce jointe VBS), qui écrasait des fichiers et s'envoyait à tout le carnet d'adresses.
• Conficker (2008) : ver exploitant une faille du service Serveur de Windows (MS08-067) pour constituer un vaste botnet.
• Stuxnet (2010) : ver visant des automates industriels Siemens, utilisé pour saboter des centrifugeuses d'enrichissement en Iran.

2. Techniques de piratage

Hameçonnage (phishing) ; attaque par force brute ou par dictionnaire sur les mots de passe ; injection SQL ; ingénierie sociale ; enregistreur de frappe (keylogger) ; homme du milieu.

3. Mesures techniques pour sécuriser un poste

• Accès au poste : mot de passe BIOS et session robuste, verrouillage automatique de l'écran, authentification par annuaire (AD).
• Protection : antivirus à jour, pare-feu local, application régulière des correctifs.
• Données : chiffrement du disque (BitLocker), droits NTFS minimaux, sauvegardes, blocage des ports USB si nécessaire.

4. Mesures organisationnelles

Charte informatique signée ; ne jamais communiquer ni noter son mot de passe ; verrouiller sa session en quittant le poste ; principe du moindre privilège (pas de droits administrateur) ; sensibilisation au phishing ; bureau propre (pas de documents sensibles laissés en vue).

5. Algorithmes de chiffrement

DES, 3DES, AES (symétriques) ; RSA (asymétrique) ; on peut citer aussi Blowfish et les courbes elliptiques. Le plus fiable : AES (clés de 128 à 256 bits), standard actuel, rapide et sans attaque pratique connue. DES (clé de 56 bits) se casse par force brute. Pour l'échange de clés et la signature, on prend RSA avec des clés d'au moins 2 048 bits. En pratique on combine les deux (chiffrement hybride, comme dans TLS).

6. Définitions

• a) Virus : programme malveillant qui s'attache à un fichier ou programme hôte et se reproduit quand celui-ci est exécuté.
• b) Malware : terme générique pour tout logiciel malveillant (virus, ver, cheval de Troie, espiogiciel, rançongiciel…).
• c) Trojan (cheval de Troie) : programme d'apparence légitime qui cache une fonction malveillante, par exemple une porte dérobée.
• d) Man in the middle : l'attaquant s'intercale entre deux interlocuteurs pour lire ou modifier leurs échanges à leur insu.
• e) Phishing : faux courriel ou faux site imitant un organisme de confiance pour voler identifiants ou données bancaires.
• f) PKI (infrastructure à clés publiques) : autorités de certification, certificats et procédures qui lient une clé publique à une identité.
• g) Firewall (pare-feu) : équipement ou logiciel qui filtre les flux entre réseaux selon des règles (adresses, ports, états).
• h) IDS (Intrusion Detection System) : sonde qui analyse le trafic ou les journaux et alerte en cas d'activité suspecte (l'IPS, lui, bloque).
• i) Social engineering : manipulation psychologique des personnes pour obtenir informations ou accès.
• j) BYOD (Bring Your Own Device) : usage des appareils personnels des employés sur le réseau de l'entreprise, avec les risques qui vont avec.
• k) Cloud : ressources informatiques (calcul, stockage, logiciels) fournies à la demande via Internet (IaaS, PaaS, SaaS).

7. Schéma d'interconnexion entreprise – Internet

 Internet
    |
 [Routeur FAI / routeur de bordure]
    |
 [Pare-feu] ------ DMZ : serveur Web, relais messagerie, DNS public, proxy/reverse proxy
    |
 [Commutateur de cœur L3]  (VLAN, ACL)
    |            |             |
 [Accès]      [Accès]     [Serveurs internes : AD/DNS, fichiers, applications]
  Postes       Postes

Principe : aucun flux direct d'Internet vers le LAN ; les services publiés sont en DMZ ; le NAT est fait sur le pare-feu ; on peut ajouter un IDS/IPS et un VPN pour les nomades.

Exercice 3 — QCM

Exercice 4 — Algorithmique et UML

1. Permuter a et b sans troisième variable

a ← a + b
b ← a - b      // b reçoit l'ancien a
a ← a - b      // a reçoit l'ancien b

Exemple : a = 3, b = 7 → a = 10 → b = 3 → a = 7. Variante sans risque de dépassement : le OU exclusif (a ← a XOR b ; b ← a XOR b ; a ← a XOR b).

2. Les diagrammes UML (UML 2 : 13 à 14 diagrammes)

• Structurels (statiques) : classes, objets, composants, déploiement, paquetages, structure composite (et profils).
• Comportementaux : cas d'utilisation (besoins des acteurs), activités (flux de traitements), états-transitions (cycle de vie d'un objet).
• D'interaction : séquence (messages dans le temps), communication (anciennement collaboration), vue d'ensemble des interactions, temps (timing).

3. Fonction qui trie un vecteur de n valeurs (tri par insertion)

Fonction Trier(T : tableau[1..n] d'entiers) : tableau
Variables i, j, cle : entier
Début
  Pour i de 2 à n faire
     cle ← T[i]
     j ← i - 1
     TantQue (j ≥ 1) ET (T[j] > cle) faire
        T[j+1] ← T[j]
        j ← j - 1
     FinTantQue
     T[j+1] ← cle
  FinPour
  Retourner T
Fin

Complexité O(n²) au pire, O(n) si le tableau est déjà trié. Pour de grands volumes, on citera le tri fusion ou le tri rapide (O(n log n)).

4. Répartition des sièges (quotient électoral et plus fort reste)

L'énoncé visible s'arrête après la règle du plus fort reste ; l'algorithme ci-dessous applique toutes les règles visibles. Le cas d'égalité des restes n'étant pas précisé dans la partie visible, on départage ici par le plus grand nombre de voix.

Algorithme RepartitionSieges
Entrées : n (nombre de listes), S (nombre de sièges), V[1..n] (voix obtenues)
Sorties : Sieges[1..n]
Variables SE, VU, i, k, restants : entier ; Seuil, QE : réel
          Eligible[1..n] : booléen ; Reste[1..n] : réel ; Attribue[1..n] : booléen
Début
  // 1. Suffrages exprimés
  SE ← 0
  Pour i de 1 à n faire SE ← SE + V[i] FinPour

  // 2. Seuil d'éligibilité = 6 % des suffrages exprimés
  Seuil ← 0,06 × SE

  // 3. Élimination et voix utiles
  VU ← 0
  Pour i de 1 à n faire
     Sieges[i] ← 0
     Si V[i] < Seuil alors Eligible[i] ← Faux
     Sinon Eligible[i] ← Vrai ; VU ← VU + V[i]
     FinSi
  FinPour

  // 4. Quotient électoral
  QE ← VU / S

  // 5. Première répartition au quotient
  restants ← S
  Pour i de 1 à n faire
     Si Eligible[i] alors
        Sieges[i] ← PartieEntiere(V[i] / QE)
        Reste[i]  ← V[i] - Sieges[i] × QE
        restants  ← restants - Sieges[i]
     FinSi
     Attribue[i] ← Faux
  FinPour

  // 6. Plus forts restes : 1 siège par liste, par ordre décroissant des restes
  TantQue restants > 0 faire
     k ← 0
     Pour i de 1 à n faire
        Si Eligible[i] ET NON Attribue[i] alors
           Si (k = 0) OU (Reste[i] > Reste[k])
              OU (Reste[i] = Reste[k] ET V[i] > V[k]) alors k ← i FinSi
        FinSi
     FinPour
     Sieges[k] ← Sieges[k] + 1
     Attribue[k] ← Vrai
     restants ← restants - 1
  FinTantQue

  Pour i de 1 à n faire Afficher "Liste ", i, " : ", Sieges[i], " siège(s)" FinPour
Fin

Exemple de contrôle : S = 4 sièges ; voix A = 5 000, B = 3 000, C = 1 500, D = 400. SE = 9 900 et seuil = 594 : D est éliminée. VU = 9 500, QE = 2 375. Au quotient : A 2 (reste 250), B 1 (reste 625), C 0 (reste 1 500). Il reste 1 siège, qui va au plus fort reste, C. Résultat : A 2, B 1, C 1, D 0.

Remarque : la boucle TantQue se termine toujours. Le nombre de sièges restants est inférieur au nombre de listes éligibles, car la somme des restes vaut restants × QE et chaque reste est inférieur à QE.