Déploiement de la cryptographie homomorphe dans le cadre de l’iot

Deployment of homomorphic encryption in the context of IoT

• Auteur / Autrice : Amina Bel korchi
• Direction : Nadia El Mrabet-Poinsot
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Microélectronique
• Date : Soutenance le 30/10/2019
• Etablissement(s) : Lyon
• Ecole(s) doctorale(s) : Ed Sis 488
• Partenaire(s) de recherche : établissement opérateur d'inscription : École nationale supérieure des mines (Saint-Etienne ; 1816-....)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Centre Microélectronique de Provence - Site Georges Charpak (CMP-GC) / CMP-ENSMSE
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Nadia El Mrabet-Poinsot, Nora Cuppens, Pascal Urien, Sylvain Guilley, Serge Tissot
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Nora Cuppens, Pascal Urien

Mots clés

Mots clés contrôlés

Chiffrement homomorphe (informatique)

Informatique dans les nuages

Cryptographie

Internet des objets

Mots clés libres

Cryptographie homomorphe

BGV

FV

Comparaison

Sécurité

IoT

Cloud

Anonymisation

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Résumé

La technologie émergente des appareils mobiles permet aux utilisateurs d’accéderà un large éventail d’applications grâce à la connexion internet. Comme ces applications exigent une puissance de calcul considérable, elles représentent un défi pour les appareil dont la puissance de calcul, la mémoire, le stockage et l’énergiesont limités. Cependant, un tel défi pourrait être surmonté par le cloud computing car celui-ci offre des ressources dynamiques pratiquement illimitées pour le traitement et le stockage des données. Néanmoins, les utilisateurs mobiles hésitent encore à adopter cette technologie car les schémas de chiffrement classiques exigent le déchiffrement des données pour pouvoir être traités. La cryptographie homomorphe est une solution potentielle pour permettre un calcul arbitraire des données chiffrées sans avoir à les déchiffrer. En pratique, le cloud peut calculer la somme et/ou le produit des textes chiffrés. Le résultat est envoyé à l’émetteur qui peut déchiffrer avec sa clé secrète. Bien que la cryptographie homomorphe soit considérée comme une solution pour permettre d’effectuer des calculs sécurisés, son efficacité reste un obstacle à sa mise en œuvre. L’inconvénient des schémas de chiffrement homomorphe est la taille des textes chiffrés. L’objectif de cette thèse est d’appliquer un schéma de chiffrement homomorphe dans un cas d’usage industriel lié à l’IoT, afin de réaliser une implémentation efficace et optimale d’un protocole homomorphe.

The emerging technology of mobile devices allows users to access to a wide range of applications through the internet connection. As these applications require considerable computing power, they represent a challenge for devices with limited computing power, memory storage and energy. However, such a challenge could be avoided by cloud computing as it offers virtually unlimited dynamic resources for the processing and the storage of data. Nevertheless, mobile users are still reluctant to adopt this technology because traditional encryption schemes require the decryption of the data so that they can be processed. Homomorphic cryptography is a potential solution to allow arbitrary calculation of encrypted data without the need to decrypt. In practice, the cloud can calculate the sum and/or the product of encrypted data. The result is sent to the sender who can decrypt withhis secret key. Although homomorphic cryptography is considered as a solution to allow secure calculations, its efficiency remains an obstacle to its implementation. The disadvantage of homomorphic encryption schemes is the size of ciphertexts. The objective of this thesis is to use an homomorphic encryption scheme in a an industrial use case related to IoT, in order to achieve an efficient and optimal implementation of an homomorphic protocol.