Etude de primitives cryptographiques symétriques : chiffrements par flot et fonction de hachage

Analysis of symmetric cryptographic primitives : stream ciphers and hash functions

• Auteur / Autrice : Jean-René Reinhard
• Direction : Antoine Joux
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Informatique
• Date : Soutenance en 2011
• Etablissement(s) : Versailles-St Quentin en Yvelines

Mots clés

Mots clés contrôlés

Mesures de sûreté

Systèmes d'information

Adressage calculé (informatique)

Chiffrement (informatique)

Cryptographie

Primitives (mathématiques)

Résumé

Nous traitons dans cette thèse de la sécurité de fonctions cryptographiques symétriques. Dans une première partie, nous abordons les algorithmes de chiffrement par flot du point de vue du cryptanalyste. Nous présentons les principales techniques de cryptanalyse et plus particulièrement les attaques algébriques. Nous exposons également une cryptanalyse différentielle de la famille d'algorithmes VEST, candidate au projet eSTREAM. Dans une deuxième partie, nous étudions la construction de fonctions de hachage cryptographiques. Nous présentons deux preuves de sécurité en indifférentiabilité de l'oracle aléatoire de la construction définie dans le cadre de la soumission de Shabal à la compétition SHA-3. La première preuve considère la primitive interne comme idéale. La deuxième permet de prendre en compte des imperfections de la primitive sous-jacente et repose sur un nouveau modèle présentant un intérêt indépendant de l'analyse de Shabal.

In this thesis, we study the security of symmetric cryptographic functions. In a first part, we study stream ciphers from a cryptanalysis point of view. We present the main attack principles and focus on algebraic cryptanalysis. We also present a practical time differential cryptanalysis of the VEST stream ciphers family, one of the candidate of the eSTREAM project. In a second part, we study the conception of cryptographic hash functions. We present two security proofs of indifferentiability from a random oracle of the domain extension of Shabal, a candidate to the SHA-3 competition. The first proof assumes that the internal primitive Shabal relies on behaves ideally. The second proof enables to take into account non ideal behaviour of the primitive. New techniques of independant interest are developed to achieve this goal.