Thèse soutenue

Sécurité des modes d'opération et d'autres constructions formellement sûres

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Auteur / Autrice : Ferdinand Sibleyras
Direction : Anne CanteautGaëtan Leurent
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Informatique
Date : Soutenance le 23/10/2020
Etablissement(s) : Sorbonne université
Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Informatique, télécommunications et électronique de Paris (1992-...)
Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Institut national de recherche en informatique et en automatique (France). Centre de recherche de Paris (Paris)
Jury : Président / Présidente : Antoine Joux
Examinateurs / Examinatrices : Raphaël Bost, Tetsu Iwata, Damien Vergnaud
Rapporteurs / Rapporteuses : Henri Gilbert, Bart Preneel

Résumé

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Cette thèse traite de cryptographie symétrique, aussi appelée cryptographie à clé privée. Nous nous intéresserons particulièrement aux constructions admettant une preuve de sécurité tels que les modes d'opération avec un accent sur la cryptanalyse de ces constructions. Les contributions de cette thèse sont multiples. D'abord nous proposons une attaque qui retrouve de l'information secrète chiffrée en mode compteur (CTR) pour une complexité proche de celle du distingueur connu. Nous montons aussi les premières cryptanalyses non-triviales sur un ensemble de MACs (nommés Double-block Hash-then-Sum) dont la complexité en donnés s'est avérée optimale. Ensuite, nous proposons un nouveau chiffrement authentifié (ANYDAE) dérivé de MONDAE et nous donnons la preuve qu'ANYDAE satisfait une notion de sécurité plus robuste. Pour ce qui des autres constructions cryptographiques, nous établissons un lien entre le problème du 3-XOR et la cryptanalyse de deux tours d'Even-Mansour ce qui nous permet d'obtenir de nouvelles attaques très compétitives notamment en termes de nombre de données et de mémoire. Enfin, nous proposons une cryptanalyse générique des constructions FX itérées et paramétrables (tweakable) qui, notamment, montre l'optimalité de la borne de sécurité de XHX2.