Cryptanalyse assistée par attaques physiques pour les schémas basés sur les codes correcteurs d'erreurs

Physical-attack-assisted cryptanalysis for schemes based on error-correcting codes

• Auteur / Autrice : Mathéo Enee
• Direction : Philippe Gaborit
• Type : Projet de thèse
• Discipline(s) : Sciences et ingénierie pour l'information
• Date : Inscription en doctorat le 15/04/2026
• Etablissement(s) : Limoges
• Ecole(s) doctorale(s) : Sciences et Ingénierie
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : XLIM
• Partenaire(s) de recherche : Equipe de recherche : XLIM MATHIS - Mathématiques & Sécurité de l'information

Mots clés

Mots clés libres

Cryptanalyse

Attaque physique

Codes correcteurs d'erreurs

Cryptanalysis

Physical-attack

Error-correcting codes

Résumé

La sécurité des communications numériques repose aujourd'hui sur des cryptosystèmes dont la résistance est menacée par l'émergence des ordinateurs quantiques. En réponse, de nouveaux schémas cryptographiques dits post-quantiques ont été développés, parmi lesquels les schémas basés sur les codes correcteurs d'erreurs, dont HQC (Hamming Quasi-Cyclic), récemment retenu pour standardisation par le NIST. Si ces schémas offrent de solides garanties de sécurité sur le plan mathématique, leur déploiement sur des composants électroniques réels les expose à une classe d'attaques différente : les attaques physiques. Ces attaques exploitent les émanations d'un composant en fonctionnement pour extraire des informations partielles sur la clé secrète, sans remettre en cause la solidité théorique du schéma. Cette thèse explore comment ces informations partielles, obtenues par attaque physique, peuvent être injectées dans des algorithmes de cryptanalyse propres aux codes correcteurs d'erreurs afin de réduire la complexité du problème de recouvrement de clé. L'objectif central est de fournir un cadre permettant d'évaluer objectivement le coût d'une attaque physique, et de déterminer le coût algorithmique résiduel nécessaire pour mener l'attaque à son terme, c'est-à-dire retrouver la clé secrète complète. Les résultats obtenus contribuent à une meilleure compréhension de la menace physique pesant sur les schémas post-quantiques basés sur les codes, et participent à l'effort de la communauté pour garantir une sécurité pratique de ces primitives au-delà de leurs garanties théoriques.

The security of digital communications today relies on cryptosystems whose resistance is threatened by the emergence of quantum computers. In response, new so-called post-quantum cryptographic schemes have been developed, among which code-based schemes, including HQC (Hamming Quasi-Cyclic), recently selected for standardization by NIST. While these schemes offer strong mathematical security guarantees, their deployment on real electronic devices exposes them to a different class of attacks: physical attacks. These attacks exploit the emanations of a running device to extract partial information about the secret key, without challenging the theoretical soundness of the scheme. This thesis investigates how this partial information, obtained through physical attacks, can be injected into cryptanalysis algorithms specific to error-correcting codes in order to reduce the complexity of the key recovery problem. The central objective is to provide a framework for objectively assessing the cost of a physical attack, and for determining the residual algorithmic cost required to complete the attack, that is, to fully recover the secret key. The results contribute to a better understanding of the physical threat against post-quantum code-based schemes, and to the broader effort of the community to ensure the practical security of these primitives beyond their theoretical guarantees.