HYBRIDATION DE LA CRYPTOGRAPHIE CLASSIQUE, POST-QUANTIQUE ET QUANTIQUE

HYBRIDIZATION OF CLASSICAL, POST-QUANTUM, AND QUANTUM CRYPTOGRAPHY

• Auteur / Autrice : Hugo Mayer
• Direction : Ludovic Perret, Eleni Diamanti
• Type : Projet de thèse
• Discipline(s) : Sciences et technologies de l'information et de la communication
• Date : Inscription en doctorat le 01/04/2026
• Etablissement(s) : Sorbonne université
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Informatique, télécommunications et électronique de Paris
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : LIP6

Mots clés

Mots clés libres

Post-quantique

Qkd

Hybride

Protocole

Post-quantum

Qkd

Hybrid

Protocol

Résumé

Les progrès des ordinateurs quantiques menacent de rendre obsolète la cryptographie à clé publique actuellement déployée pour protéger nos infrastructures numériques. Une nouvelle génération de cryptographie, regroupée sous le nom de « cryptographie résistante au quantique », propose deux approches complémentaires pour se prémunir contre le risque quantique. D'une part, la cryptographie post-quantique (PQC, [BBD08]), basée sur de nouveaux problèmes mathématiques potentiellement résistants aux ordinateurs quantiques. D'autre part, la cryptographie quantique, qui inclut la distribution de clés quantiques (QKD, [BB84]), exploite les propriétés de la physique quantique pour garantir une sécurité inconditionnelle, supérieure à celle de la PQC. Cependant, la QKD présente des limites pratiques, telles que la nécessité d'une infrastructure spécifique ou des restrictions sur la distance des transmissions. La cryptographie totalement hybride désignera, ici, l'approche consistant à combiner ces deux approches avec de la cryptographie classique. L'objectif de la thèse est de proposer de nouveaux protocoles pour la cryptographie totalement hybride et de les intégrer dans les infrastructures actuelles.

The advancements in quantum computers threaten to render obsolete the public-key cryptography currently deployed to protect our digital infrastructures. A new generation of cryptography, known as 'quantum-resistant cryptography,' offers two complementary approaches to mitigate the quantum risk. On the one hand, post-quantum cryptography (PQC, [BBD08]) relies on new mathematical problems that are potentially resistant to quantum computers. On the other, quantum cryptography, which includes quantum key distribution (QKD, [BB84]), leverages the properties of quantum physics to ensure unconditional security, surpassing that of PQC. However, QKD has practical limitations, such as the need for specific infrastructure or restrictions on transmission distances. Fully hybrid cryptography, as referred to here, describes the approach of combining these two methods with classical cryptography. The objective of this thesis is to propose new protocols for fully hybrid cryptography and integrate them into existing infrastructures.