Contributions à l’analyse de canaux auxiliaires sans connaissance des clairs et chiffrés, et à la recherche de S-boxes compactes

Discipline

Informatique

Classification

Informatique

Mots-clés libres

Canaux auxiliaires, Distributions jointes, S-boxes compactes

Mots-clés

Cryptographie,

Protection de l'information (informatique),

Cyberdéfense,

Chiffrement (informatique),

Algorithmes

La cryptographie est largement utilisée de nos jours, et les attaques par analyse de canaux auxiliaires sont une menace avérée. Afin de développer des contre-mesures adéquates, ces attaques sont constamment étudiées et améliorées. Ce document s’inscrit dans cette démarche et étudie les attaques par distributions jointes qui ont pour particularité de ne nécessiter ni le clair ni le chiffré contrairement aux attaques classiques. Premièrement, de nouvelles variantes qui améliorent cette attaque sont proposées. Elles consistent notamment à observer plus ou différentes variables intermédiaires, et à adapter les distributions théoriques en conséquence. Ensuite, une expérimentation sur microcontrôleur est proposée et valide l’efficacité de l’attaque en général hors simulations. Enfin, plusieurs solutions visant à compromettre des implémentations masquées sont proposées. Elles consistent à tirer profit de la réutilisation de certaines valeurs de masques sur plusieurs variables internes, ce qui résulte en la proposition des attaques quadrivariées. Un autre axe principal ayant pour sujet la construction de S-boxes compactes 8 bits est exploré dans ce document et a pour origine la participation au projet PACLIDO, dont l’un des buts est le développement d’un algorithme de cryptographie légère. La S-box est un composant essentiel des algorithmes de chiffrement et a pour rôle de les rendre résistants à la cryptanalyse classique.Malheureusement, ce composant est souvent très coûteux en nombre de portes logiques. Nous proposons deux méthodes de recherche de circuits compacts 8 bits composés de portes hybrides ANDXOR, et montrons quelques résultats proches de ceux qui se trouvent dans la littérature.