Nouvelles Méthodes de protection de données personnelles basées sur le chiffrement homomorphe

Homomorphic Encryption based Privacy Preserving Methods

• Auteur / Autrice : Bachar Kachouh
• Direction : Kamel Barkaoui, Abed Ellatif Samhat, Layth Sliman
• Type : Projet de thèse
• Discipline(s) : Sciences pour l'ingénieur spécialité Informatique
• Date : Inscription en doctorat le 01/10/2021
• Etablissement(s) : Paris, HESAM en cotutelle avec Université libanaise
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Sciences des métiers de l'ingénieur
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Cedric - Centre d'études et de recherche en informatique et communications
• Partenaire(s) de recherche : établissement de préparation de la thèse : Conservatoire national des arts et métiers (France)

Mots clés

Mots clés libres

Chiffrement homomorphe

Blockchain

Signature de seuil

Homomrphic Encryption

Blockchain

Threshold signature

Résumé

La sécurité des données basée sur un système crypté répartie offre une grande tolérance aux attaques et a permis une grande diversification des applications basées sur une blockchain comme en bourse, les assurances, le traçage des ressources et aliments…etc. La sécurité des blockchains se base non seulement sur un système de validation répartie sur tous les utilisateurs de celle-ci, mais aussi sur le stockage du hachage de chaque block afin de garantir qu'elle ne soit pas compromise. Néanmoins, la technologie de Blockchain, telle qu'elle est conçue actuellement, implique le dévoilement de données stockées pour que tous les pairs participant puissent faire les vérifications nécessaires afin d'attendre le consensus. Cela implique que les applications nécessitant d'un côté une certaine tolérance d'erreur sur les données manipulées, et non-dévoilement des données stockées de l'autre côté, telles que l'authentification biométrique ou encore les applications traitant des données biomédicales,ne peuvent utiliser cette technologie telle qu'elle est définie actuellement. D'autre part, Le chiffrement homomorphe est un nouveau domaine de recherche important qui permet d'effectuer des opérations de calcul sur les données cryptées. Le chiffrement homomorphe est nécessaire dans plusieurs applications modernes du monde réel où les utilisateurs sont parfois obligés de révéler certains de leurs paramètres secrets a une tierce partie pour lui permettre de déchiffrer leurs données et d'effectuer des opérations de calcul sur ces données. L'utilisation du chiffrement homomorphe assure la confidentialité des données des utilisateurs. L'objectif de cette thèse est de proposer une nouvelle technologie de chiffrement homomorphe flou permettant le traitement des données cryptées dans la blockchain en acceptant une certaine marge d'erreur l'hors de traitement de données. Ainsi, le traitement de données devra se faire sur les données cryptées sauvegardées dans la blockchain sans dévoiler sur les données d'origine, d'où la nécessité d'un chiffrement homomorphe. En outre, les données étant sujettes à un certain taux d'erreur, la méthode de cryptage proposée devra offrir les caractéristiques d'un système de cryptographie floue.

Data security based on a distributed encrypted system offers high tolerance to attacks and allowed a great diversification of applications based on a blockchain like on the stock market, insurance, resource and food tracing etc. Blockchain security is not only based on a validation system distributed over all users of it, but also on the storage of the hash of each block in order to ensure that it is not compromised. Nevertheless, Blockchain technology, such that it is currently designed, involves the disclosure of stored data so that all the participating peers can make the necessary checks to await consensus. This implies that applications requiring on the one hand a certain error tolerance on data manipulated, and non-disclosure of data stored on the other side, such as biometric authentication or applications processing biomedical data, cannot use this technology as currently defined. On the other hand, Homomorphic encryption is an important new area of research which makes it possible to perform calculation operations on the encrypted data. Encryption homomorphic is required in several modern real-world applications where the users are sometimes forced to reveal some of their secret settings to a third party part to allow it to decrypt their data and perform calculation operations on this data. The use of homomorphic encryption ensures the confidentiality of user data. The objective of this thesis is to propose a new encryption technology homomorphic fuzzy allowing the processing of encrypted data in the blockchain in accepting a certain margin of error outside of data processing. Thus, the data processing must be done on the encrypted data saved in the blockchain without disclosing the original data, hence the need for encryption homomorphic. In addition, since the data is subject to a certain error rate, the method of proposed encryption must offer the characteristics of a fuzzy cryptography system.