Thèse soutenue

Amélioration du passage à l’échelle et de la réutilisabilité des modèles de cryptanalyse différentielle à l'aide de la programmation par contraintes

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Auteur / Autrice : Loïc Rouquette
Direction : Christine SolnonMarine Minier
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Informatique
Date : Soutenance le 15/11/2022
Etablissement(s) : Lyon, INSA
Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale en Informatique et Mathématiques de Lyon (Lyon ; 2009-....)
Partenaire(s) de recherche : Membre de : Université de Lyon (2015-....)
Laboratoire : LIRIS - Laboratoire d'Informatique en Image et Systèmes d'information (Rhône ; 2003-....) - Laboratoire d'InfoRmatique en Image et Systèmes d'information / LIRIS - CITI Centre of Innovation in Telecommunications and Integration of services / CITI
Equipe de recherche : CHROMA - Robots coopératifs et adaptés à la présence humaine en environnements
Jury : Président / Présidente : Christophe Lecoutre
Examinateurs / Examinatrices : Christine Solnon, Marine Minier, Christophe Lecoutre, Gilles Dequen, Maria Naya-Plasencia, Christina Boura, Patrick Derbez
Rapporteurs / Rapporteuses : Gilles Dequen, Maria Naya-Plasencia

Résumé

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Dans cette thèse, nous nous intéressons à l’utilisation de la programmation par contraintes (CP) pour la résolution de problèmes de cryptanalyse différentielle. Nous nous intéressons plus particulièrement aux problèmes de recherche de caractéristiques différentielles (à clés liées ou non) pour les algorithmes de chiffrement symétriques Rijndael, AES et Midori. Nous avons également modélisé des attaques boomerangs pour Rijndael et généralisé cette méthode aux schémas Feistel. Cette nouvelle modélisation a été expérimentée sur les chiffrements WARP, Twine et LBlock-s. Pour résoudre ces différents problèmes, nous avons proposé de nouvelles techniques combinant des solveurs SAT et CP. Nous avons également introduit une nouvelle contrainte globale permettant de propager plus efficacement un ensemble de contraintes XOR lors de la recherche de caractéristiques différentielles tronquées. Ces nouveaux modèles nous ont permis d'améliorer les performances de solutions existantes et de découvrir de nouveaux distingueurs pour WARP (23 tours), Twine (15 et 16 tours) ainsi que pour LBlock-s (16 tours). Nous avons également trouvé de nouvelles attaques sur Rijndael (9 tours avec la version 128-160, 12 tours avec les versions 128-224 et 160-256) et sur WARP (26 tours).