Dissertations / Theses: 'Cryptographie – Mesures de sûreté – Évaluation'

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Demay, Jonathan-Christofer. "Génération et évaluation de mécanismes de détection des intrusions au niveau applicatif." Phd thesis, Université Rennes 1, 2011. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00659694.

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Abstract:

Le chapitre 2 présente la première partie importante de nos travaux : l'approche pour la détection que nous proposons. Nous avons tout d'abord expliqué les caractéristiques des attaques contre les données de calcul et en quoi ces dernières se distinguent des autres types d'attaque. Ceci nous a notamment permis de montrer que pour perpétuer une intrusion, un utilisateur malveillant va chercher à cibler un ensemble bien précis de données de calcul. À l'aide de la logique de Hoare, nous avons ensuite expliqué que le code source des applications peut contenir des informations qui peuvent être utilisées pour détecter ce type bien précis d'attaque. Nous avons détaillé cela sur un exemple d'exploitation de vulnérabilité. Puis, nous avons présenté notre modèle de détection. Nous l'avons tout d'abord présenté empiriquement sur un cas réel d'attaques contre les données de calcul. Pour cela, nous avons détaillé la vulnérabilité utilisée dans notre exemple ainsi que les différents scénarios d'attaque et comment des invariants portant sur certaines variables permettent de détecter ces attaques. Enfin, nous avons présenté formellement notre modèle de détection. Celui-ci correspond à l'ensemble des domaines de variation des variables qui influencent l'exécution des appels de fonction. Ces domaines de variation sont calculés juste avant les appels de fonction et uniquement pour les variables qui sont atteignables à ces endroits du code source. Nous avons ensuite présenté une méthode pour construire un tel modèle. Premièrement, nous proposons d'utiliser le graphe de dépendance du programme pour déterminer pour chaque appel de fonction l'ensemble des variables qui influencent son exécution. Deuxièmement, nous proposons d'utiliser l'interprétation abstraite pour calculer pour chacun de ces ensembles de variables leur domaine de variation. Pour finir, nous présentons une implémentation de notre approche que nous avons réalisée pour les programmes écrits en langage C. Nous détaillons d'abord la phase de construction du modèle qui repose sur un outil d'analyse statique existant, Frama-C. Nous détaillons ensuite la phase d'instrumentation, celle-ci ayant pour contrainte de ne pas modifier le processus original de compilation. Le chapitre 3 présente la seconde partie importante de nos travaux : l'approche pour l'évaluation que nous proposons. Nous commençons par aborder la problématique de la simulation des erreurs engendrées par les attaques contre les données de calcul. Pour cela, nous présentons d'abord le modèle de faute que nous proposons pour simuler ce type bien particulier d'attaques. Nous étudions les caractéristiques qui doivent être simulées, quel sera leur impact sur le programme et dans quel cas ces dernières peuvent être détectées. Nous expliquons ensuite comment nous proposons de construire notre modèle de simulation. La principale problématique ici est de savoir comment déterminer l'ensemble des cibles potentielles. Il s'agit du même ensemble de variables que pour la détection. Nous proposons donc à nouveau de nous reposer sur le graphe de dépendance du programme et d'embarquer les mécanismes d'injection au sein des applications. Nous expliquons ensuite comment notre modèle de faute peut être utilisé pour l'évaluation d'un système de détection d'intrusion. Nous posons comme objectif que le résultat obtenu doit être une sur-approximation du taux de faux négatifs réel. Cela implique que nous voulons placer le système de détection d'intrusion à évaluer dans la situation la moins favorable possible. Pour respecter cette contrainte, nous montrons que notre modèle de faute doit être utilisé pour simuler une intrusion qui ne nécessite qu'une seule exploitation de la vulnérabilité, que la vulnérabilité donne accès à l'ensemble de l'espace mémoire du processus et que l'exploitation ne vise qu'une seule variable. Nous présentons enfin les modifications que nous avons apportées à notre outil afin qu'il instrumente aussi les programmes pour l'injection et comment les mécanismes d'injection ainsi ajoutés doivent être utilisés. Le chapitre 4 présente la dernière partie de nos travaux : l'évaluation de notre système de détection d'intrusion, notamment à l'aide de notre modèle de simulation d'attaque. Nous commençons par présenter la plateforme de tests que nous avons développée autour de nos mécanismes d'injection. Il s'agit d'une plateforme qui automatise la réalisation de tests ainsi que l'analyse des résultats obtenus. Nous abordons tout d'abord les problématiques d'écriture des scénarios d'exécution et de collecte des informations. Les scénarios doivent permettre de couvrir suffisamment le code des programmes utilisés pour les tests. Nous avons choisi de mesurer ce taux de couverture en fonction des appels de fonction. Les informations collectées sont utilisées pour produire deux résultats : une sur-approximation du taux réel de faux négatifs et une évaluation du taux de détection pour les injections ayant provoqué une déviation comportementale. Pour finir, nous présentons les résultats de l'évaluation de notre système de détection d'intrusion. Nous commençons par donner les performances de l'analyse. On note que la durée d'analyse peut être très grande, notamment en fonction de la taille du code à analyser, mais qu'en fonction de la sémantique du code, deux programmes de taille similaire peuvent présenter des durées d'analyse complètement différentes. Puis, nous donnons le niveau de surcharge à l'exécution. On note que la surcharge induite par nos mécanismes de détection est très faible, toujours inférieure à 1%. Nous continuons avec les performances de la détection. Nous pouvons voir que les résultats de la détection varient grandement d'un programme à l'autre, malgré un taux d'instrumentation similaire. Ce qui change, c'est le nombre d'invariants vérifiés. On voit ici la limite de notre approche : si la sémantique du code original ne permet pas de calculer suffisamment d'invariants, l'efficacité de notre approche sera alors limitée. De plus, la propagation de l'erreur n'apporte que peu d'aide à notre modèle de détection. Dans tous les cas, nous avons pu vérifier que notre approche ne génère bien pas de faux positif.

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Demay, Jonathan-Christofer. "Génération et évaluation de mécanismes de détection des intrusions au niveau applicatif." Phd thesis, Rennes 1, 2011. http://www.theses.fr/2011REN1S050.

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Abstract:

La plupart des mécanismes de détection des anomalies au niveau applicatif reposent sur la détection de la déviation du flot de contrôle d'un programme. Bien souvent, pour détecter cela, le mécanisme repose sur les séquences d'appels système des applications. Cependant, ces méthodes ne permettent pas de détecter les attaques par imitation ou bien les attaques qui modifient les paramètres des appels système. De telles attaques peuvent être réalisées en ciblant les données de calcul utilisées par les processus. Pour compléter ces mécanismes de détection, nous proposons une approche pour détecter la corruption de données de calcul qui influencent l'exécution des appels système. Cette approche repose sur la construction d'un modèle de comportement orienté autour des données et construit par analyse statique du code source. Nous avons implémenté notre approche pour les programmes écrits en langage C. Cette implémentation est utilisée pour illustrer la faisabilité de notre approche sur plusieurs exemples. Pour évaluer plus en détails notre mécanisme de détection, nous proposons aussi une approche pour la simulation d'attaques contre les données de calcul. Cette approche repose sur un modèle de faute qui reproduit l'état interne d'une application après ce type d'attaque. Nous avons implémenté une plateforme d'évaluation en combinant notre modèle de faute avec un mécanisme d'injection en mémoire. Cette plateforme est utilisée pour réaliser une campagne d'injections sur deux exemples afin d'évaluer les capacitées de détection de notre modèle orienté autour des données
La plupart des mécanismes de détection des anomalies au niveau applicatif reposent sur la détection de la déviation du flot de contrôle d'un programme. Bien souvent, pour détecter cela, le mécanisme repose sur les séquences d'appels système des applications. Cependant, ces méthodes ne permettent pas de détecter les attaques par imitation ou bien les attaques qui modifient les paramètres des appels système. De telles attaques peuvent être réalisées en ciblant les données de calcul utilisées par les processus. Pour compléter ces mécanismes de détection, nous proposons une approche pour détecter la corruption de données de calcul qui influencent l'exécution des appels système. Cette approche repose sur la construction d'un modèle de comportement orienté autour des données et construit par analyse statique du code source. Nous avons implémenté notre approche pour les programmes écrits en langage C. Cette implémentation est utilisée pour illustrer la faisabilité de notre approche sur plusieurs exemples. Pour évaluer plus en détails notre mécanisme de détection, nous proposons aussi une approche pour la simulation d'attaques contre les données de calcul. Cette approche repose sur un modèle de faute qui reproduit l'état interne d'une application après ce type d'attaque. Nous avons implémenté une plateforme d'évaluation en combinant notre modèle de faute avec un mécanisme d'injection en mémoire. Cette plateforme est utilisée pour réaliser une campagne d'injections sur deux exemples afin d'évaluer les capacitées de détection de notre modèle orienté autour des données

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Liu, Yi. "Security Assessment Against Side-Channel Attacks : Insights from an Information-Theoretic Perspective." Electronic Thesis or Diss., Institut polytechnique de Paris, 2023. http://www.theses.fr/2023IPPAT033.

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Abstract:

L'utilisation répandue des dispositifs cryp-tographiques met en évidence le besoin de leur fonctionnement sécurisé sur des plateformes physiques. Des fuites d'informations involontaires, telles que la durée d'exécution, la puissance, et les émissions électromagnétiques, peuvent permettre aux attaquants de déduire les clés secrètes utilisées via des attaques par canaux cachés (SCAs). L'importance des SCAs a intensifie la recherche sur la sécurité des dispositifs cryptographiques, avec l'émergence de mesures théoriques de l'information comme outils d'évaluation efficaces. Dans ce contexte, les objectifs centraux de cette thèse sont de quantifier les fuites par canaux cachés , évaluer la sécurité des dispositifs cryptographiques face aux SCAs (à la fois non protégés et masqués), et de trouver une méthode pour élaborer des codes de masquage plus efficaces. Pour la construction du code de masquage, nous trouvons des bornes par programmation linéaire sur le nombre de contact des codes q-aires. Nous montrons également que le code est d'autant plus performant que le polynôme enumérateur des poids du code dual est minimal pour l'ordre lexicographique. Concernant l'évaluation des fuites par canaux cachés, nous introduisons une nouvelle métrique d'information, appelée alpha-information conditionnelle de Sib-son. Elle peut exprimer par une formule explicite propice aux évaluations numériques et vérifie plusieurs propriétés utiles. En utilisant cette mesure, nous examinons les fuites par canaux cachés des dispositifs non protégés. De plus, nous utilisons l'information mutuelle de Fano pour évaluer les fuites par canaux cachés des implémentations masquées basées sur un code sous un modèle de sondage. Enfin, pour l'évaluation de la sécurité des implémentations masquées, nous utilisons l'alpha-information pour évaluer les implémentations de masquage arithmétique et booléen. Nous définissons des limites inférieures universelles sur le nombre de requêtes nécessaires pour atteindre un taux de succès donné
In today's world, the widespread use of cryptographic devices highlights the need for their secure operation. Unintended leakages, like time, power, and electromagnetic emissions, can allow attackers to deduce secret keys via side-channel attacks (SCAs). Evaluating the security of cryptographic devices against SCAs is important for both the industrial and academic sectors, and information-theoretic metrics turn out to be effective tools. “Masking” stands out as a key countermeasure, with ongoing discussions on its optimization and the security of its implementations. In light of this context, the central aims of this thesis are to quantify side-channel leakage, appraise the security of cryptographic devices against SCAs (both unprotected and masked), and to explore methodologies for formulating more potent masking codes. For masking code construction, we establish linear programming bounds for the kissing number of q-ary linear codes, guided by recent findings on optimized code-based masking performance related to the dual code's kissing number. In addition, we demonstrate the connection between code-based masking efficacy and the whole weight enumeration of the dual of the masking code. The lexicographical order based on weight distribution prefixes is proposed for selecting ideal masking codes. Regarding side-channel leakage evaluation, we introduce a novel information metric, called conditional Sibson's alpha-information. This metric has an explicit expression and possesses several beneficial properties. Utilizing this metric, we delve into the sidechannel leakage of unprotected devices. Additionally, we use Fano's mutual information to evaluate the sidechannel leakage of code-based masked implementations under probing model. Lastly, when considering the security assessment of masked implementations, we utilize the alphainformation measure to appraise the security of both arithmetic and Boolean masking implementations. We derive universal bounds on the probability of success of any type of side-channel attack. These also provide lower bounds on the minimum number of queries required to achieve a given success rate

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Piètre-Cambacédès, Ludovic. "Des relations entre sûreté et sécurité." Phd thesis, Télécom ParisTech, 2010. http://pastel.archives-ouvertes.fr/pastel-00570432.

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Abstract:

Historiquement séparées, sûreté et sécurité sont pourtant deux problématiques intimement liées. Si les trop rares initiatives de décloisonnement, adaptant notamment des outils d'un domaine à l'autre, ont abouti à des résultats convaincants, ce décloisonnement reste encore timide et son potentiel considérable. De plus, la récente convergence de risques de sécurité et de sûreté implique des interactions inédites entre exigences et mesures auparavant distinctes, dont la caractérisation nécessite une perspective globale. Dans ces conditions, ces travaux de thèse ont d'abord visé à mieux cerner les notions de sûreté et de sécurité. Ils ont conduit à un cadre référentiel dénommé SEMA (Système-Environnement Malveillant-Accidentel) permettant de positionner ces concepts l'un par rapport à l'autre selon les contextes. La complémentarité des outils de chaque discipline a ensuite été explorée. Cette démarche s'est concrétisée par l'adaptation des BDMP (Boolean logic Driven Markov Processes), issus de la sûreté, au domaine de la modélisation graphique d'attaques. Ils permettent de dépasser bien des limites des techniques classiquement employées. Enfin, l'extension des BDMP a été mise à profit pour fournir un formalisme intégratif, permettant de capturer graphiquement et de caractériser des situations où risques sûreté et sécurité s'exercent conjointement. Pour chacune de ces trois contributions, limites, améliorations et voies alternatives ont été identifiées. Elles n'auront sens que si les communautés de la sûreté et de la sécurité accentuent leur rapprochement, dont cette thèse se veut à la fois une manifestation et une invitation.

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Landry, Simon. "Étude de la résistance des algorithmes cryptographiques symétriques face à la cryptanalyse moderne." Electronic Thesis or Diss., Sorbonne université, 2021. http://www.theses.fr/2021SORUS287.

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Abstract:

L’objectif de cette thèse est de proposer de nouvelles pistes de recherche dans l’état de l’art afin de sécuriser les algorithmes cryptographiques au sein d’un circuit électronique. Notre axe d’étude principal s’articule autour de la contre-mesure des implémentations à seuil, résistante contre les attaques par observations en présence de glitches. Ces derniers phénomènes apparaissent dans un circuit électronique de manière aléatoire et sont à l’origine de nombreuses attaques en cryptanalyse. Nous étudions l’application des implémentations à seuil sur la cryptographie symétrique. Dans un premier temps, nous contribuons à la littérature cryptographique par la conception de nouvelles implémentations à seuil applicables sur un grand nombre d’algorithmes symétriques. Les travaux réalisés sont appuyés par des preuves mathématiques formelles et permettent de contrer les attaques physiques par observations en présence de glitches. Par ailleurs, nos recherches ont également débouché à la proposition de deux brevets au sein de l’entreprise STMicroelectronics, participant ainsi au processus d’innovation industriel. Dans un second temps, nous nous intéressons à l’étude de l’algorithme symétrique SM4 et sa résistance face à la cryptanalyse actuelle. Les travaux obtenus permettent de centraliser les différentes implémentations du SM4 sécurisées contre les attaques par observations proposées dans l’état de l’art et d’offrir une visibilité sur les performances de ces constructions. Nous contribuons également à la recherche académique par la première proposition d’une implémentation à seuil du SM4, mathématiquement résistante contre les attaques par observations en présence de glitches
The goal of this thesis is to contribute to the state-of-the-art by proposing new areas of research in order to secure cryptographic algorithms within an embedded device.Our main focal axis is organized around the countermeasure called threshold implementations which is known to be resistant against side-channel analysis attacks in the presence of glitches.These latter phenomenon occur randomly within an electronic circuit and lead to numerous attacks in cryptanalysis. We study the application of threshold implementations on symmetric-key cryptography.In a first phase, we participate to the cryptographic litterature by designing new threshold implementations easily applicable on a large variety of symmetric-key algorithms. Our countermeasures are provable mathematically secured against side-channel analysis attacks in the presence of glitches. In comparison with the recent publications of the state-of-the-art, we adress new issues and we assure similar or better performances. Therefore, our research has resulted in two patents within STMicroelectronics, thereby contributing to the industrial innovation process.In a second phase, we are interested in the study of the symmetric-key algorithm SM4 and its resistance against side-channel analysis attacks. The works obtained allow to centralize the proposed SM4 countermeasures against side-channel analysis attacks of the state-of-the-art and offer a visibility on the software performances of these constructions. We finally introduce the first threshold implementation of the SM4 algorithm. Our construction is provably mathematically resistant against side-channel analysis attacks in the presence of glitches

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Noumon, Allini Elie. "Caractérisation, évaluation et utilisation du jitter d'horloge comme source d'aléa dans la sécurité des données." Thesis, Lyon, 2020. http://www.theses.fr/2020LYSES019.

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Abstract:

Cette thèse, financée par la DGA, est motivée par la problématique d’évaluation des TRNG pour des applications à très haut niveau de sécurité. Les standards actuels tels que AIS-31 n’étant pas suffisants pour ces types d’applications, la DGA propose une procédure complémentaire, validée sur les TRNG utilisant les oscillateurs en anneau (RO), qui vise à caractériser la source d’aléa des TRNG afin d’identifier les bruits électroniques présents dans celle-ci. Ces bruits se traduisent dans les circuits numériques par le jitter d’horloge générée dans les RO. Ils peuvent être caractérisés par leur densité spectrale de puissance reliée à la variance d’Allan temporelle qui permet, contrairement à la variance standard pourtant encore largement utilisée, de discriminer ces différents types de bruit (thermique, flicker principalement). Cette étude a servi de base à l’estimation de la part du jitter due au bruit thermique utilisé dans les modèles stochastiques décrivant la sortie des TRNG. Afin d’illustrer et de valider l’approche de certification DGA sur d’autres principes de TRNG que les RO, nous proposons une caractérisation de la PLL en tant que source d’aléa. Nous avons modélisé la PLL en termes de fonctions de transfert. Cette modélisation a conduit à l’identification de la source de bruit en sortie de la PLL, ainsi que de sa nature en fonction des paramètres physiques de la PLL. Cela a permis de proposer des recommandations quant au choix des paramètres afin de garantir une entropie maximale. Afin d’aider à la conception de ce type de TRNG, nous proposons également un outil de recherche des paramètres non physiques du générateur assurant le meilleur compromis sécurité/débit
This thesis, funded by the DGA, is motivated by the problem of evaluation of TRNG for applications with a very high level of security. As current standards such as AIS-31 are not sufficient for these types of applications, the DGA proposes a complementary procedure, validated on TRNG using ring oscillators (RO), which aims to characterize the source of randomness of TRNG in order to identify electronic noises present in it. These noises are manifested in the digital circuits by the clock jitter generated in the RO. They can be characterized by their power spectral density related to the time Allan variance which allows, unlike the standard variance which is still widely used, to discriminate these different types of noise (mainly thermal, flicker). This study was used as a basis for estimating the proportion of jitter due to thermal noise used in stochastic models describing the output of TRNG. In order to illustrate and validate the DGA certification approach on other principles of TRNG apart from RO, we propose a characterization of PLL as a source of randomness. We have modeled the PLL in terms of transfer functions. This modeling has led to the identification of the source of noise at the output of the PLL, as well as its nature as a function of the physical parameters of the PLL. This allowed us to propose recommendations on the choice of parameters to ensure maximum entropy. In order to help in the design of this type of TRNG, we also propose a tool to search for the non-physical parameters of the generator ensuring the best compromise between security and throughput

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Longevialle, Christophe. "Contribution à la sécurisation d'un réseau d'information élaborée, par cryptographie et "pare-feu" informatique : application à une base de gestion de rssources humaines." Marne-la-Vallée, 2004. http://www.theses.fr/2004MARN0187.

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Chevallier-Mames, Benoit. "Cryptographie à clé publique : constructions et preuves de sécurité." Paris 7, 2006. http://www.theses.fr/2006PA077008.

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Abstract:

Le concept de cryptographie à clé publique, initiée par Whitfield Diffie et Martin Hellman, a donné naissance à une nouvelle ère de la cryptologie. Après la description de schémas sûrs de façon heuristique, la formalisation de modèles et de notions de sécurité a permis la naissance de la cryptographie à sécurité prouvée. Après un rappel des concepts mêmes de la cryptographie et des preuves par réduction, nous proposons de nouveaux schémas de signature et de chiffrement, tout en décrivant certains avantages sur les schémas existants. Ainsi, nous proposons deux nouveaux schémas de signature sûrs dans le modèle de l'oracle aléatoire, et exposons un nouveau schéma de signature sûr dans le modèle standard. Tous nos schémas possèdent une preuve fine et autorisent l'usages de coupons. Ensuite, nous décrivons un nouveau schéma de chiffrement, basé sur un nouveau problème algorithmique. Nous jetons également un nouveau regard sur la notion de padding universel, et montrons comment obtenir, pour un schéma de chiffrement basé sur l'identité, une preuve fine dans le modèle de l'oracle aléatoire. Dans une partie finale de cette thèse, nous abordons le thème de la sécurité des mises en oeuvre des algorithmes cryptographiques. Nous proposons ainsi des contre-mesures contre les attaques par canaux cachés, qu'elles soient simples (SPA) ou différentielles (DPA)
The public key cryptography concept, proposed by Whitfield Diffie et Martin Hellman, changed the cryptology world. After the description of first heuristically secure schemes, thé formalization of models and security notions has allowed the emergency of provable security. After some reminds about cryptography and security reduction, we propose new signature and encryption schemes, with some advantages over the existing Systems. Indeed, we propose two new signature schemes with a security proof in the random oracle model, and expose a new signature scheme which features a provable security in the standard model. All of these schemes feature both tight security and the possible use of coupons. Next, we describe a new encryption scheme, based on a new cryptographical problem. We also give another look to the universel paddings, and show how to obtain tight security for identity-based encryption schemes. In the last part of this thesis, we deal with the physical security of cryptographical software. We propose notably new efficient countermeasures against simple side-channel attacks (SPA) and differentiel side-channel attacks (DPA)

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Martinelli, Jean. "Protection d'algorithmes de chiffrement par blocs contre les attaques par canaux auxiliaires d'ordre supérieur." Versailles-St Quentin en Yvelines, 2011. http://www.theses.fr/2011VERS0043.

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Abstract:

Traditionnellement, un algorithme cryptographique est évalué à l’aune de sa résistance aux attaques dîtes « logiques ». Lorsque cet algorithme est implanté au sein d’un dispositif matériel, les fuites physiques observables pendant son fonctionnement peuvent également être utilisées par un attaquant pour monter des attaques dîtes « par canaux cachés ». Au sein de cette classe d’attaque, l’analyse différentielle de consommation ou DPA (Differential Power Analysis) est la technique la plus largement étudiée. A l’ordre 1, les attaques DPA sont désormais bien maîtrisées, et des contre-mesures prouvées sûres et relativement efficaces permettent de s’en prémunir. Certains résultats existent également à l’ordre 2 mais pas à l’ordre 3. L’objectif de la thèse est de proposer un cadre pour la DPA d’ordre k lorsque k>1. Pour ce faire, nous avons développé plusieurs méthodes de masquages en alternative aux méthodes classiques. Celles-ci sont susceptible d’offrir un meilleur ratio complexité-sécurité dans certains scénarios. Ces méthodes mettent en œuvre différentes opérations mathématiques comme le produit dans un corps fini ou le produit matriciel, ainsi que des outils cryptographiques tels le partage du secret et le calcul multi-parties. Nous avons évalué la sécurité de ces schémas de masquage suivant une méthodologie mêlant analyse théorique et résultats pratiques. Enfin nous proposons une étude de l’impact de la taille des mots manipulés par un algorithme cryptographique sur sa résistance aux attaques par canaux cachés en fonction du schéma de masquage implémenté
Traditionally, a cryptographic algorithm is estimated through its resistance to "logical" attacks. When this algorithm is implanted within a material device, physical leakage can be observed during the computation and can be analyzed by an attacker in order to mount "side channel" attacks. The most studied side channel attack is the differential power analysis (DPA). First order DPA is now well known and can be prevented by securely proven countermeasures. In 2008, some results are known for second order, but none for third order. The goal of this thesis is to propose a frame for k-th order DPA where k>1. We developed several masking schemes as alternatives to the classical ones in order to propose a better complexity-security ratio. These schemes make use of various mathematical operations such as field multiplication or matrix product and cryptographic tools as secret sharing and multi-party computation. We estimated the security of the proposed schemes following a methodology using both theoretical analysis and practical results. At last we proposed an evaluation of the action of the word size of a cryptographic algorithm upon its resistance against side channel attacks, with respect to the masking scheme implemented

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Masmoudi, Khaled. "Gestion de la confiance dans les réseaux personnels." Evry, Institut national des télécommunications, 2008. http://www.theses.fr/2008TELE0002.

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Abstract:

L'évolution des architectures distribuées a ouvert la voie à un effort de recherche considérable pour les adapter aux besoins de la vie réelle. Les protocoles de sécurité ont dû s'adapter à une nouvelle exigence : établir des relations de confiance dans un environnement sans administration centrale ni confiance à priori. La contribution principale de cette thèse démontre qu'il est possible de construire des relations de confiance au niveau de la connectivitésans recourir à un quelconque réseau d'infrastructure. Nous proposons une architecture de confiance utilisant la cryptographie basée sur les identités et les canaux hors bande, ainsi qu'une suite de protocoles dont nous décrivons les échanges et la validation. Nous proposons dans une deuxième partie des versions modifiées de protocoles qui sont à la base de deux solutions de tunneling sécurisé, IPsec et SSL/TLS. Les protocoles proposées ciblent des scénarii où la confiance dans un domaine donné est géré par un contrôleur, capable de coordonner l'établissement de toute association de sécurité entre un noeud interne et le reste du cyberspace. Enfin, nous décrivons une architecture qui permet la collaboration entre les membres d'une fédération de réseaux personnels pour la découverte des services
With the advent of new networking paradigms and evolutions, spanning from distributed and self-organized systems such as ad hoc networks, P2P networks or grids, to pervasive computing, wireless mesh networks or embedded devices, many research effort have been conducted to bring the previous theoretic concepts into real life. Security protocols have to fulfill a new requirement : how is it possible to establish trust between parties without any a priori credential, central administration or shared context ? We go even farther in this dissertation : what if each single party was a heterogeneous distributed domain ? This thesis builds a layered architecture with a set of cryptographic protocols, meant to establish trust between devices and services belonging to different users through their Personal Networks. In the first part, the trust vector is an out-of-band channel, based on proximity. The resulting protocols combine identity-based cryptography to link identities to cryptographic material, and cryptographically-generated addresses to provide identity ownership. These new identifiers form a novel namespace that allows cross-layer trust establishment. The de facto security negotiation protocols, namely Internet Key Exchange protocol and Transport layer Security handshake sub-protocol, provide end-to-end secure tunnel establishment, but fail to fit scenarios when a domain controller has to define the security parameters for a device under its supervision. We define in the second part of this dissertation how extensions could be applied to fullfill the previous requirement and delegate tunnel negotiation to a third party. Security validation results and the details of a preliminary implementation are also provided. Last, we design a framework for establishing trust basing on the entity behavior within a group of Personal Networks that share a part of their devices and services. Focusing on service discovery, we show that reputation-based trust can be applied to mitigate selfishness and fake announcements in a federation of Personal Networks

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Badrignans, Benoît. "Utilisation des FPGAs dans le contexte des applications sécurisées." Montpellier 2, 2009. http://www.theses.fr/2009MON20184.

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Abstract:

Les motivations pour employer des FPGAs (Field-Programmable Gate Array) dans les applications sécurisées sont multiples : leur configuration matérielle peut être mise à jour tout au long de leur cycle de vie, ils peuvent être finement reconfigurés pour implémenter des fonctions cryptographiques efficaces, enfin les applications sécurisées génèrent généralement de faibles volumes de production rendant les FPGAs plus attractifs que les ASICs (Application Specific Integrated Circuits). Cependant les ASICs contiennent souvent des fonctionnalités matérielles dédiées qui ne sont pas présentes dans tous les FPGAs, par exemple la plus part d'entre eux ne disposent pas de mémoires non volatiles embarquées qui sont utiles dans la plus part des applications sécurisées, généralement pour stocker des clefs cryptographiques. De plus les développeurs sur FPGA qui ont des problématiques de sécurité doivent utiliser ces dispositifs avec précaution. Tout comme les ASICs les FPGAs sont sensibles à certaines attaques qu'elles soient logicielles, logiques ou matérielles. Dans le cas particulier des FPGAs, les attaques peuvent également cibler les données de configurations (bitstream) et de ce fait modifier les fonctions matérielles implémentées par le développeur. Le principal objectif de cette thèse est d'étudier les possibilités d'utiliser des FPGAs pour des applications sécurisées. Ce sujet étant vaste, elle se concentre particulièrement sur la protection des données de configuration. Premièrement, elle présente un état de l'art des mécanismes de sécurité disponible sur les FPGAs actuels et les attaques potentielles sur ces dispositifs. Ensuite elle met en évidence les menaces spécifiques à ces composant comme le rejeu de bitstream lors d'une mise à jour distante. Pour finir les concepts développés dans les premières parties sont mis en pratique sur un cas concret : une plateforme cryptographique reconfigurable basée sur des composants de type FPGA, qui offre au lecteur de mesurer la pertinence des solutions proposées. Ces travaux ont été menés en collaboration avec le Laboratoire d'Informatique, de Robotique et de Microélectronique de Montpellier (LIRMM) et la société Netheos
Motivations to employ FPGAs (Field-Programmable Gate Array) in secured applications are multiple : hardware configuration can be updated all along system life-cycle, FPGA can be finely configured to implement cryptographic functions efficiently, secured applications generally generate low sales volumes making FPGAs more attractive than ASICs (Application Specific Integrated Circuits). However secured ASICs often contains special features that are not available in all FPGAs, for instance most current FPGAs do not include non-volatile memories that are useful for secured applications, for instance to store cryptographic key. Moreover FPGA designers that have security concerns must use those devices carefully. Like secured applications implemented on ASICs, FPGA-based systems are subject to attacks. Those threats can be found at software, logical or physical level. In the particular case of FPGAs, attacks can also focus configuration process, and thereby modify functions implemented inside FPGA user logic. The main goal of this thesis is to study FPGAs devices in the general field of secured applications. Since the topic is vast, this works mainly focus on FPGAs bitstream management. First it offers a state of the art of FPGA security mechanisms and good practices, and also performances analysis achievable using hardware implementation of cryptographic algorithm in current FPGAs. Then it highlights security issues specific to FPGA, like bitstream replay attack, and proposes solutions to enhance bitstream management security, focusing on the security of remote update of FPGA bitstreams. Finally results of this work are applied to a real concrete case, a platform based on a FPGA device. This platform was developed during the thesis in collaboration with LIRMM laboratory and Netheos company. This last part offers a practical and an industrial point of view that allows readers to measure pertinence of proposed solutions

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Rabah, Mourad. "Évaluation de la sûreté de fonctionnement de systèmes multiprocesseurs à usage multiple." Toulouse, INPT, 2000. http://www.theses.fr/2000INPT021H.

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Abstract:

La généralisation des systèmes multiprocesseurs non spécialisés, ayant plusieurs niveaux d'accomplissement du service et destinés à des applications variées, a donné naissance à ce que nous appelons des systèmes multiprocesseurs à usage multiple. Ce mémoire est consacré à la modélisation de tels systèmes et l'évaluation de leurs mesures de sûreté de fonctionnement et de performabilité. Nous proposons une méthode générale permettant d'évaluer ces mesures, de façon générique, pour toute une gamme de systèmes à usage multiple. Cette méthode est basée sur une idée originale : séparer explicitement les aspects inhérents à l'architecture du système et les aspects relatifs au service tel qu'il est perçu par les applications des utilisateurs. Le modèle global construit avec cette méthode est ainsi composé de deux parties : a) un modèle architectural décrivant le comportement de l'architecture support, incluant ses composants matériels et logiciels et leurs interactions et b) un modèle du service exprimant les besoins en service des applications utilisant cette architecture. La méthode est structurée en quatre étapes et la construction des deux modèles est régie par un ensemble de règles et de recommandations. Cette méthode est appliquée à la modélisation d'un système multiprocesseur à usage multiple réel mettant en oeuvre une mémoire partagée distribuée. Cette architecture sert de référence pour la conception d'architectures plus évoluées. Nous montrons comment réutiliser le modèle et les résultats obtenus pour l'architecture de référence afin d'évaluer les mesures de ces architectures évoluées. Nous présentons enfin l'ensemble des résultats et montrons comment ils peuvent servir à la fois au constructeur et aux utilisateurs de tels systèmes.

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Faurax, Olivier. "Méthodologie d'évaluation par simulation de la sécurité des circuits face aux attaques par faute." Aix-Marseille 2, 2008. http://theses.univ-amu.fr.lama.univ-amu.fr/2008AIX22106.pdf.

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Abstract:

Les circuits microélectroniques sécuritaires sont de plus en plus présents dans notre quotidien (carte à puce, carte SIM) et ils renferment des informations sensibles qu’il faut protéger (numéro de compte, clé de chiffrement, données personnelles). Récemment, des attaques sur les algorithmes de cryptographie basées sur l’utilisation de fautes ont fait leur apparition. L’ajout d’une faute lors d’un calcul du circuit permet d’obtenir un résultat faux. À partir d’un certain nombre de résultats corrects et de résultats faux correspondants, il est possible d’obtenir des informations secrètes et dans certains cas des clés cryptographiques complètes. Cependant, les perturbations physiques utilisées en pratique (impulsion laser, radiations, changement rapide de la tension d’alimentation) correspondent rarement aux types de fautes nécessaires pour réaliser ces attaques théoriques. Dans ce travail, nous proposons une méthodologie pour tester les circuits face aux attaques par faute en utilisant de la simulation. L’utilisation de la simulation permet de tester le circuit avant la réalisation physique mais nécessite beaucoup de temps. C’est pour cela que notre méthodologie aide l’utilisateur à choisir les fautes les plus importantes pour réduire significativement le temps de simulation. L’outil et la méthodologie associée ont été testés sur un circuit cryptographique (AES) en utilisant un modèle de faute utilisant des délais. Nous avons notamment montré que l’utilisation de délais pour réaliser des fautes permet de générer des fautes correspondantes à des attaques connues
Microelectronic security devices are more and more present in our lives (smartcards, SIM cards) and they contains sensitive informations that must be protected (account number, cryptographic key, personal data). Recently, attacks on cryptographic algorithms appeared, based on the use of faults. Adding a fault during a device computation enables one to obtain a faulty result. Using a certain amount of correct results and the corresponding faulty ones, it is possible to extract secret data and, in some cases, complete cryptographic keys. However, physical perturbations used in practice (laser, radiations, power glitch) rarely match with faults needed to successfully perform theoretical attacks. In this work, we propose a methodology to test circuits under fault attacks, using simulation. The use of simulation enables to test the circuit before its physical realization, but needs a lot of time. That is why our methodology helps the user to choose the most important faults in order to significantly reduce the simulation time. The tool and the corresponding methodology have been tested on a cryptographic circuit (AES) using a delay fault model. We showed that use of delays to make faults can generate faults suitable for performing known attacks

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Chevalier, Céline. "Etude de protocoles cryptographiques à base de mots de passe." Paris 7, 2009. http://www.theses.fr/2009PA077183.

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Abstract:

Une propriété fondamentale procurée par la cryptographie est la création de canaux de communication sûrs, c'est-à-dire garantissant l'authentification, l'intégrité et la confidentialité des données transférées. L'authentification, qui permet à plusieurs utilisateurs de se convaincre de l'identité de leurs interlocuteurs, est généralement une étape préalable à la communication proprement dite, et ce procédé est souvent couplé à la génération d'une clef de session secrète qui permet ensuite de chiffrer toute les messages échangés. Nous nous concentrons ici sur un type d'authentification particulier, basé sur des mots de passe. Nous rappelons tout d'abord les différents cadres de sécurité, ainsi que les protocoles d'échange de clefs existants, en insistant particulièrement sur un nouveau cadre, dit de composabilité universelle. Nous montrons ensuite que deux variantes de protocoles existants restent sûres dans ce contexte, sous des hypothèses de sécurité très fortes, et dans les modèles de l'oracle aléatoire et du chiffrement idéal. Dans un troisième temps, nous étendons une primitive (les smooth hash functions) pour obtenir un protocole avec un niveau de sécurité équivalent, mais cette fois dans le modèle standard. Ce dernier aboutit non plus sur une chaîne de bits mais sur un élément de groupe aléatoire. Nous présentons alors un algorithme d'extraction d'aléa à partir d'un tel élément de groupe, pour obtenir finalement une chaîne de bits aléatoire. Enfin, nous montrons comment étendre l'utilisation des mots de passe à des primitives à clef publique en définissant la nouvelle notion de cryptographie distribuée à base de mots de passe
A fundamental property fulfilled by cryptography is the creation of secure communication channels, which guarantee authentication, integrity and confidentiality of the data transfered. Authentication, which allows several users to be convinced of the identities of their interlocutors, is generally nothing but a preliminary step to the proper communication, and is often coupled with the generation of a secret session key, which then enables the encryption of the following messages. We focus here on a particular type of authentication, based on passwords. We first recall the different security frameworks, as well as the existing protocols, particularly insisting on the new framework of universal composability. We show next that two variants of existing protocols remain secure in this context, under strong security hypothesis, and in the random oracle and ideal cipher models. In a third step, we extend the smooth hash functions to obtain a protocol with an equivalent level of security, but this time in the standard model. This protocol does not output a bitstring anymore, but a random group element. We then present a randomness ex-tractor from such a group element, to obtain a random bitstring. Finally, we show how to extend the use of passwords to public key primitives, by defining the new notion of distributed cryptography from passwords

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Vache, Géraldine. "Evaluation quantitative de la sécurité informatique : approche par les vulnérabilités." Toulouse, INSA, 2009. http://eprint.insa-toulouse.fr/archive/00000356/.

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Abstract:

Cette thèse présente une nouvelle approche pour l’évaluation quantitative de la sécurité des systèmes informatiques. L’objectif de ces travaux est de définir et d’évaluer plusieurs mesures quantitatives. Ces mesures sont des mesures probabilistes visant à quantifier les influences de l’environnement sur un système informatique en présence de vulnérabilités. Dans un premier temps, nous avons identifié les trois facteurs ayant une influence importante sur l’état du système : 1) le cycle de vie de la vulnérabilité, 2) le comportement de la population des attaquants et 3) le comportement de l’administrateur du système. Nous avons étudié ces trois facteurs et leurs interdépendances et distingué ainsi deux scénarios principaux, basés sur la nature de la découverte de la vulnérabilité, malveillante ou non. Cette étape nous a permis d'identifier les états possibles du système en considérant le processus d’exploitation de la vulnérabilité et de définir quatre mesures relatives à l'état du système qui peut être vulnérable, exposé, compromis, corrigé ou sûr. Afin d'évaluer ces mesures, nous avons modélisé ce processus de compromission. Par la suite, nous avons caractérisé de manière quantitative les événements du cycle de vie de la vulnérabilité à partir de données réelles issues d'une base de données de vulnérabilités pour paramétrer nos modèles de manière réaliste. La simulation de ces modèles a permis d’obtenir les valeurs des mesures définies. Enfin, nous avons étudié la manière d’étendre le modèle à plusieurs vulnérabilités. Ainsi, cette approche a permis l’évaluation de mesures quantifiant les influences de différents facteurs sur la sécurité du système
This thesis presents a new approach for quantitative security evaluation for computer systems. The main objective of this work is to define and evaluate several quantitative measures. These measures are probabilistic and aim at quantifying the environment influence on the computer system security considering vulnerabilities. Initially, we identified the three factors that have a high influence on system state: 1) the vulnerability life cycle, 2) the attacker behaviour and 3) the administrator behaviour. We studied these three factors and their interdependencies and distinguished two main scenarios based on nature of vulnerability discovery, i. E. Malicious or non malicious. This step allowed us to identify the different states of the system considering the vulnerability exploitation process and to define four measures relating to the states of the system: vulnerable, exposed, compromised, patched and secure. To evaluate these measures, we modelled the process of system compromising by vulnerability exploitation. Afterwards, we characterized the vulnerability life cycle events quantitatively, using real data from a vulnerability database, in order to assign realistic values to the parameters of the models. The simulation of these models enabled to obtain the values of the four measures we had defined. Finally, we studied how to extend the modelling to consider several vulnerabilities. So, this approach allows the evaluation of measures quantifying the influences of several factors on the system security

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Seurin, Yannick. "Primitives et protocoles cryptographiques à sécurité prouvée." Versailles-St Quentin en Yvelines, 2009. http://www.theses.fr/2009VERS0009.

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Abstract:

Nous étudions la relation existant entre le modèle de l'oracle aléatoire et le modèle du chiffrement par blocs idéal. Nous montrons que ces deux modèles sont équivalents : l'existence d'un cryptosystème sûr dans l'un des modèles implique l'existence d'un cryptosystème sûr dans l'autre modèle. Nous montrons que si un cryptosystème utilisant un chiffrement par blocs idéal est sûr, alors le cryptosystème reste sûr en remplaçant le chiffrement par blocs par la construction de Luby-Rackoff à 6 tours où les fonctions internes sont publiquement accessibles. Puis, nous étudions les protocoles cryptographiques fondés sur le problème LPN. Le schéma d'authentification HB+ a suscité un grand intérêt et de nombreuses variantes cherchant à renforcer sa sécurité ont été proposées. Nous cryptanalysons trois de ces variantes, puis proposons le protocole HB#. Nous proposons également un schéma de chiffrement probabiliste symétrique dont la sécurité peut être réduite à la difficulté du problème LPN
We study the relation between the random oracle model and the ideal block cipher model. We prove that these two models are equivalent: the existence of a cryptosystem secure in one of the models implies the existence of a cryptosystem secure in the other model. We prove that if a cryptosystem using an ideal block cipher is secure, then this cryptosystem remains secure when the block cipher is replaced by the Luby-Rackoff construction with 6 rounds where the inner functions are publicly accessible. Then, we study cryptographic protocols based on the LPN problem. The authentication protocol HB+ aroused much interest and several variants seeking to reinforce the security of this protocol were subsequently proposed. We present a cryptanalysis of three of these variants, and then we propose the protocol HB#. We also propose a probabilistic symmetric encryption scheme whose security against chosen plaintext attacks can be reduced to the difficulty of the LPN problem

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Rasoamiaramanana, Sandra. "Conception de schémas de chiffrement boîte blanche pour la sécurité des applications mobiles." Electronic Thesis or Diss., Université de Lorraine, 2020. http://www.theses.fr/2020LORR0060.

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Abstract:

Aujourd'hui les équipements mobiles font partie intégrante de nos vies avec le développement des applications. En plus des téléphones intelligents, d'autres équipements comme les objets connectés peuvent avoir à manipuler des données qui doivent rester secrètes. Par exemple, l'authentification d'un objet connecté dans un réseau nécessite l'existence d'un "secret" détenu par l'objet. Dans le cas des applications mobiles, l'apparition des applications de paiement permettant un paiement sans contact à partir du téléphone ou encore les applications bancaires pose de sérieux enjeux de sécurité. Le besoin de sécurisation des applications est ainsi primordial à la fois pour un utilisateur désireux d'accéder à un service sans risquer ses biens mais aussi pour les fournisseurs de services qui y ont un intérêt financier. Ainsi, la cryptographie est utilisée pour protéger ces diverses applications mobiles. Dans ce contexte, on souhaite répondre à ce besoin avec une approche à la fois logicielle et matérielle pour sécuriser la cryptographie sur des plateformes ouvertes et exposées. Le but de cette thèse est de vérifier la sécurité des implémentations logicielles d’algorithmes cryptographiques dans le modèle boîte blanche et de proposer des techniques permettant de renforcer cette sécurité dans un environnement mobile. Le modèle boîte blanche s’oppose au modèle boîte noire traditionnel et décrit un contexte dans lequel un attaquant contrôle l'environnement d’exécution et a accès aux implémentations logicielles. Une fois qu'une clé secrète est révélée, la sécurité du schéma de chiffrement n’est plus valable. Dans ce contexte, la dernière ligne de défense est l’implémentation elle-même : la clé secrète est cachée dans le code de manière à ce qu’elle ne puisse être ni identifiée, ni extraite. De nombreuses études ont été menées sur la cryptographie en boîte blanche et ont abouti à des propositions d’implémentations d’algorithmes standardisés tels que le DES (Data Encryption Standard) ou l’AES (Advanced Encryption Standard). Ces algorithmes intéressent particulièrement du fait de leur large déploiement. Malheureusement ces propositions ont révélé des vulnérabilités et ne garantissent pas la confidentialité de la clé secrète. Dans cette thèse, nous nous intéressons premièrement aux raisons pour lesquelles toutes les propositions d’implémentations ne permettent pas de "cacher" suffisamment la clé secrète. Nous ferons une étude détaillée des techniques utilisées ainsi que des attaques possibles. Deuxièmement, nous proposons des techniques nouvelles permettant de contrecarrer ces attaques et étudions le coût de ces techniques en termes de taille et de performance de code. Une autre approche en cryptographie en boîte blanche est de concevoir des algorithmes dont on peut prouver la résistance à l’extraction de clé. Cette nouvelle approche implique de proposer des notions de sécurité adaptées au modèle boîte blanche. En particulier, le problème principal est de garantir que l’implémentation ne puisse être copiée et exécutée dans un autre environnement. Cette attaque appelée "code lifting" (copie de code) est équivalent à extraire la clé secrète. Une solution proposée dans la littérature est d’augmenter la taille du code afin d’augmenter la complexité en espace de l’attaque. Nous proposons une solution à ce problème en définissant un schéma de chiffrement que l’on peut implémenter en boîte blanche et qui utilise un dispositif physique appelé Physically Unclonable Function (PUF). Une PUF désigne un dispositif physique présentant des caractéristiques uniques et inclonables permettant de l’identifier. Ainsi, une PUF peut être vue comme l’empreinte (au sens biométrique) d’un appareil. Ce dispositif sera utilisé dans notre schéma comme moyen d’identifier l’environnement d’exécution d’un algorithme cryptographique et permettra de générer une clé spécifique à un appareil donné
Today mobile devices are an integral part of our lives with the development of applications. In addition to smart phones, which are increasingly powerful, other devices such as connected objects may have to handle data that must remain secret. For example, the authentication of a connected object in a network requires the existence of a ``secret" held by the object. In the case of mobile applications, the emergence of payment applications allowing contactless payment from the telephone or banking applications poses serious security challenges. The need to secure applications is therefore essential both for users wishing to access a service without risking their goods and for service providers who have a financial interest in it. Thus, cryptography is used to protect these various mobile applications. In this context, we wish to meet this need with both a software and hardware approach to secure cryptography on open and exposed platforms. The aim of this thesis is to verify the security of software implementations of cryptographic algorithms in the white-box model and to propose techniques to reinforce this security in a mobile environment. The white-box model or white-box attacks context is opposed to the traditional black-box model and refers to a context in which an attacker controls an execution environment and has access to software implementations of cryptographic algorithms. Once a secret key is revealed, the security of the encryption scheme is no longer valid. In this context, the last line of defense is the implementation itself: the secret key is hidden in the code so that it cannot be distinguished or extracted. Many studies have been conducted on White-Box Cryptography and have led to proposals for white-box implementations of standardized algorithms such as the DES (Data Encryption Standard) or the AES (Advanced Encryption Standard). These algorithms are of particular interest due to their wide deployment. Unfortunately these proposals have revealed vulnerabilities and do not guarantee the confidentiality of the secret key. In this thesis, we are first interested in the reasons why not all proposed implementations allow to ``hide'' the secret key sufficiently. We will make a detailed study of the techniques used as well as the possible attacks. Secondly, we propose new techniques to counter these attacks and study the cost of these techniques in terms of code size and performance. Another approach in White-Box Cryptography is to design algorithms that can be proved to be resistant to key extraction. This new approach involves proposing security notions adapted to the white-box model. In particular, the main problem is to ensure that the implementation of the cryptographic algorithm cannot be copied and executed in another environment. This attack called "code lifting" (code copying) is equivalent to extracting the secret key. One solution proposed in the literature is to increase the size of the code in order to increase the space complexity of the attack. We propose a solution to this problem by defining an encryption scheme that can be implemented in a white-box and that uses a physical device called Physically Unclonable Function (PUF). A PUF refers to a physical device with unique and unclonable characteristics that can be used to identify it. Thus, a PUF can be seen as the fingerprint (in the biometric sense) of a device. The PUF will be used in our scheme as a means of identifying the execution environment of a cryptographic algorithm and will generate a key specific to a given device

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Martinello, Magnos. "Modélisation et évaluation de la disponibilité de services mis en oeuvre sur le web : une approche pragmatique." Toulouse, INPT, 2005. https://hal.science/tel-04595476.

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Abstract:

Cette thèse porte sur le développement d'une approche de modélisation pragmatique permettant aux concepteurs d'applications et systèmes mis en oeuvre sur le web d'évaluer la disponibilité du service fourni aux utilisateurs. Plusieurs sources d'indisponibilité du service sont prises en compte, en particulier i) les défaillances matérielles ou logicielles affectant les serveurs et ii) des dégradations de performance (surcharge des serveurs, temps de réponse trop long, etc. ). Une approche hiérarchique multi-niveau basée sur une modélisation de type performabilité est proposée, combinant des chaînes de Markov et des modèles de files d'attente. Les principaux concepts et la faisabilité de cette approche sont illustrés à travers l'exemple d'une agence de voyage. Plusieurs modèles analytiques et études de sensibilité sont présentés en considérant différentes hypothèses concernant l'architecture, les stratégies de recouvrement, les fautes, les profils d'utilisateurs, et les caractéristiques du trafic
This thesis presents a pragmatic modeling approach allowing designers of web-based applications and systems to evaluate the service availability provided to the users. Multiple sources of service unavailability are taken into account, in particular i) hardware and software failures affecting the servers, and ii) performance degradation (overload of servers, very long response time, etc. ). An hierarchical multi-level approach is proposed based on performability modeling, combining Markov chains and queueing models. The main concepts and the feasibility of this approach are illustrated using a web-based travel agency. Various analytical models and sensitivity studies are presented considering different assumptions with respect to the architectures, recovery strategies, faults, users profile and traffic characteristics

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Shikfa, Abdullatif. "Sécurité des communications opportunistes." Paris, Télécom ParisTech, 2010. http://www.theses.fr/2010ENST0045.

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Abstract:

Dans cette thèse, nous étudions la sécurité des communications opportunistes. Dans ce nouveau type de communication, la mobilité des nœuds implique que les solutions de sécurité doivent être dynamiques et locales. Par ailleurs l’absence de connectivité bout-en-bout compromet toute solution de sécurité interactive. En outre, contrairement au routage traditionnel basé sur des adresses, les nouvelles stratégies de transmission opportunistes utilisent des informations comme le contexte d'un nœud ou le contenu d'un message pour prendre les décisions de transfert. Contexte et contenu sont des informations sensibles que les utilisateurs pourraient ne pas vouloir révéler aux autres afin de préserver leur vie privée, par conséquent, ces informations doivent être manipulées avec soin pour assurer leur confidentialité. Le conflit entre les exigences de sécurité et de routage justifie la recherche de nouveaux mécanismes de sécurité qui permettent certaines opérations sur des données chiffrées. Après avoir analysé les problèmes de sécurité dans les communications opportunistes, nous proposons une solution de sécurité complète pour la communication basée sur le contexte. Cette solution garantit non seulement la confidentialité des données et le respect de la vie privée des utilisateurs, mais aussi la correction des opérations, ce qui procure une résistance face aux attaques visant à perturber ou à endiguer la communication. Nous proposons aussi un protocole de routage basé sur le contenu qui préserve la vie privée des utilisateurs via un système de chiffrement multicouches, et une solution associée de gestion de clés, qui est locale et dépendante de la topologie
In this thesis, we investigate security in opportunistic communications. This new communication paradigm involves storing and carrying messages in addition to forwarding and impacts all security aspects of communication. Indeed, nodes’ high mobility implies that security solutions should be dynamic and local. Furthermore, delay tolerance, which is one of the main characteristics of opportunistic networks, has a strong impact from a security perspective as it amounts to the infeasibility of interactive protocols. Moreover, radically new forwarding strategies have been proposed to enable communication in opportunistic networks: parting from traditional network addresses, these enriched forwarding strategies use information such as context of a node or content of a message to take forwarding decisions. Context or content are sensitive information that users might not want to reveal to others in order to preserve their privacy, hence these information should be carefully handled to ensure their secrecy. The conflicting requirements between security and forwarding motivate the need for new security mechanisms that enable computation on encrypted data. After analyzing the security challenges in opportunistic communications, we propose a complete security framework for context-based communication. This framework features not only data confidentiality and user privacy, but also computation assurance, which provides resilience against malicious entities aiming at disrupting or subverting the communication. We also propose a privacy-preserving content-based protocol which relies on multiple encryption layers, and an associated local and topology-dependent key management solution

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Demange, Loïc. "Mise en œuvre de BIKE, vulnérabilités et contre-mesures." Electronic Thesis or Diss., Sorbonne université, 2024. http://www.theses.fr/2024SORUS035.

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Abstract:

BIKE est un schéma d'encapsulation de clés (KEM) post-quantique sélectionné pour le quatrième tour de la campagne de standardisation du NIST. Sa sécurité repose sur la robustesse du problème de décodage du syndrome pour les codes quasi-cycliques et fournit des performances compétitives par rapport aux autres candidats du 4e tour, ce qui le rend pertinent pour une utilisation dans des cas concrets. La communauté scientifique a fortement encouragé l'analyse de sa résistance aux attaques par canaux auxiliaires et plusieurs travaux ont déjà souligné diverses faiblesses. Pour les corriger, ces derniers ont proposé des contre-mesures ad hoc. Toutefois, contrairement à la ligne de recherche bien documentée sur le masquage des algorithmes basés sur les réseaux, la possibilité de protéger génériquement les algorithmes basés sur des codes par du masquage n'a été étudiée que de manière marginale dans un article de 2016 de Cong Chen et al. À ce stade de la campagne de standardisation, il est important d'évaluer la possibilité de masquer entièrement le schéma BIKE et le coût qui en résulte en termes de performances. L'objectif de cette thèse est donc de proposer un algorithme de BIKE dont la sécurité a été prouvée, en réalisant l'ensemble du processus de manière masquée, et ce sans jamais manipuler directement les données sensibles. Pour ce faire, nous utilisons des "gadgets'", qui sont des sortes de fonctions masquées, identifiées par des niveaux de non-interférence : NI (non-interference) et SNI (strong non-interference). En termes simples, SNI permet aux gadgets d'être composables : ils peuvent être appelés l'un après l'autre, avec les mêmes variables. NI, en revanche, exige plus de précautions en termes de variables manipulées. Les gadgets font l'objet de preuves, basées sur le modèle ISW, permettant de donner un véritable argument de sécurité et de robustesse à l'algorithmique. Si le schéma est prouvé sûr de bout en bout, il est a priori robuste. Il convient de noter que le masquage a été initialement développé pour les schémas symétriques et qu'il était basé sur le masquage booléen. Ce n'est que récemment que l'on a commencé à s'intéresser aux schémas asymétriques, et en particulier aux schémas basés sur les réseaux. Dans ce but, le masquage arithmétique a été le principal utilisé, bien que des conversions booléennes aient pu être effectuées pour réaliser certaines choses (comparaison de valeurs entre autres). Aujourd'hui, nous sommes en mesure de proposer une implémentation masquée de BIKE, basée sur un algorithme prouvé sûr. Comme BIKE manipule des données binaires, nous nous sommes concentrés sur le masquage booléen. Nous avons donc dû :- réutiliser les gadgets existants,- adapter et optimiser les gadgets de masquage arithmétique existants,- créer de nouveaux gadgets. A chaque fois, nous avons dû effectuer des preuves, et également prouver leur composition au sein de chaque fonction de BIKE, pour arriver à la preuve du schéma intégral. Pour rappel, BIKE repose sur des QC-MDPC, et son arithmétique est basée sur des polynômes denses et creux, il a donc fallu faire des choix concernant la représentation et la manière dont les calculs sont effectués. Nous avons donc décidé d'explorer deux voies (entièrement dense et hybride creux-dense) et de voir ce qui était le plus pertinent entre les deux. En plus de l'implémentation complète en C, des benchmarks ont été réalisés, ce qui nous a permis de voir où les performances étaient limitées et où se trouvaient les goulots d'étranglement. Au final, nous proposons un algorithme BIKE masqué intégralement et prouvé sûr, avec son implémentation en C et divers benchmarks permettant de juger de ses performances
BIKE is a post-quantum key encapsulation scheme (KEM) selected for the fourth round of the NIST standardization campaign. Its security is based on the robustness of the syndrome decoding problem for quasi-cyclic codes, and provides competitive performance with the other candidates in the 4th round, making it relevant for use in real-life cases. The scientific community has strongly encouraged analysis of its resistance to auxiliary channel attacks, and several works have already highlighted various weaknesses. To correct them, the latter have proposed ad hoc countermeasures. However, in contrast to the well-documented line of research on masking latice-based algorithms, the possibility of generically protecting code-based algorithms through masking has only been marginally investigated in a 2016 paper by Cong Chen et al. At this stage of the standardization campaign, it is important to evaluate the possibility of fully masking the BIKE scheme and the resulting cost in terms of performance. The aim of this thesis is therefore to propose a BIKE algorithm whose security has been proven, by carrying out the entire process in a masked way, without ever directly manipulating sensitive data. To achieve this, we use "gadgets", which are masked functions identified by levels of non-interference: NI (non-interference) and SNI (strong non-interference). In simple terms, SNI allows gadgets to be composable: they can be called one after the other, with the same variables. NI, on the other hand, requires greater care in terms of the variables manipulated. Gadgets are the subject of proofs, based on the ISW model, giving a real argument of safety and robustness to the algorithmic. If the scheme is proven to be end-to-end safe, it is a priori robust.It should be noted that masking was initially developed for symmetrical schemes and was based on Boolean masking. It's only recently that we've begun to take an interest in asymmetrical schemes, and in particular lattice-based schemes. For this purpose, arithmetic masking has been the main one used, although Boolean conversions could be performed to achieve certain things (value comparison among others).Today, we're able to offer a masked implementation of BIKE, based on a proven safe algorithm. As BIKE manipulates binary data, we focused on Boolean masking. We therefore had to :- reuse existing gadgets,- adapt and optimize existing arithmetic masking gadgets,- create new gadgets. Each time, we had to carry out proofs, and also prove their composition within each BIKE function, to arrive at the full scheme proof.As a reminder, BIKE is based on QC-MDPCs, and its arithmetic is based on dense, sparse polynomials, so choices had to be made regarding representation and the way calculations are performed. We therefore decided to explore two paths (fully dense and hybrid sparse-dense) and see what was most relevant between the two. In addition to the full C implementation, benchmarks were carried out, enabling us to see where performance was limited and where the bottlenecks were.In the end, we propose a fully masked and proven-safe BIKE algorithm, with its C implementation and various benchmarks to judge its performance

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Kaim, Guillaume. "Cryptographie post-quantique pour la protection de la vie privée." Thesis, Rennes 1, 2020. http://www.theses.fr/2020REN1S077.

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Abstract:

Ces dernières années la cryptographie a été chamboulée par l'arrivée des ordinateurs quantiques. En effet ceux-ci possèdent un très fort avantage pour casser les schémas cryptographique utilisés actuellement dans la quasi-totalité des communications sécurisées. Nous proposons dans cette thèse plusieurs constructions cryptographiques basées sur des outils mathématiques résistants à ces ordinateurs quantique, que sont les réseaux euclidiens. Tout d'abord nous construisons une signature de groupe, permettant à chaque membre composant un groupe donné de signer au nom du groupe tout en conservant son anonymat. Nous rajoutons une propriété supplémentaire qui est la "forward secrecy" qui sépare le temps en périodes durant lesquelles les clés secrètes des utilisateurs sont mises à jour. Nous proposons également un schéma de signature aveugle qui permet à un utilisateur de générer une signature sur un message de son choix de manière interactive avec un signeur qui possède la clé de signature. Nous améliorons l'état-de-l'art en proposant un schéma sans abandon et avec une sécurité plus efficace. Enfin, comme cas d'usage de la signature aveugle nous construisons un schéma de vote électronique à partir de cette primitive
The past few years have seen the rising of the quantum computers, that are a serious threat to nearly all the actual cryptographic schemes used in practice. In this thesis we propose some new constructions to prevent this obsolescence by building our schemes on the mathematical tool of lattices that is assumed post-quantum resistant. We firstly develop a group signature scheme, allowing each member composing the group to anonymously sign on the behalf of the group. We add a supplementary property, which is the froward secrecy. This property cut the time in periods, such that each secret key is updated when entering a new period. We also propose a blind signature scheme, which is an interactive protocol between an user, who wants to sign a message, with a signer who possesses the signing secret key. We improve the state-of-the art by proposing a constructions without any restart and with a more efficient security. Finally as a use case of the blind signature, we develop an evoting protocol that take as a basis the construction described above

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Ahmad, Ahmad. "Sécurité orientée utilisateur pour les réseaux personnels sans fil." Electronic Thesis or Diss., Evry, Institut national des télécommunications, 2010. http://www.theses.fr/2010TELE0009.

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Abstract:

Le concept d’un réseau personnel sans fil (Wireless Personal Area Network (WPAN)) est généralement limité aux couples d'appareils (un téléphone, un casque, un appareil photo) et fortement liés à un utilisateur unique. Néanmoins, nous pensons que le concept évoluera dans un proche avenir afin de créer un réseau de communication distribué tout autour de l’utilisateur avec beaucoup plus de dispositifs. Un tel réseau distribué est appelé un réseau personnel (Personal Network (PN)). La prochaine étape après la création de réseaux distribués est de les interconnecter avec certaines restrictions. Etant donné que le WPAN est généralement un espace privé, il est préférable de ne pas exposer toutes ou certaines de nos ressources à des utilisateurs externes, ou plutôt que ces derniers aient un accès limité à certaines ressources. De même, nous préférons nous connecter avec des amis et peut-être utiliser leurs propres ressources avec des conditions équivalentes. Pour réaliser tout cela, nous nous trouvons en face de quelques restrictions. Vue que les dispositifs utilisés dans les réseaux personnels sont, dans certains cas, considérés comme dispositifs à faible débit, la mise en œuvre des protocoles existants et connus de sécurité semble être inefficace. En effet, ces dispositifs nécessitent une implémentation minimale de sécurité à faible coût qui ne peut être prévue par les protocoles connus. En outre, un aperçu vertical de la pile de communication donne un aperçu sur les difficultés d'application de ces protocoles. Nous proposons d’implémenter un mécanisme de chiffrement au niveau de la couche physique juste après le processus de codage correcteur d’erreur. L'architecture proposée repose sur l'utilisation du « Output Feedback Mode (OFB) » en utilisant l'algorithme AES comme algorithme de chiffrement (Cipher). La contribution suivante vise l'élaboration d'un accord (partage) de clé entre plusieurs parties d’une façon hiérarchique. Cette solution permet de sécuriser les communications entre plusieurs groupes de dispositifs (Cluster) liés à un seul propriétaire. Un pas après avoir obtenu une architecture intra-réseau personnel est d'assurer le partage des ressources entre plusieurs PNs. Les ressources ne sont pas nécessairement dans le même domaine d’authentification et le serveur qui les organise s'appelle une fédération. Notre contribution dans ce contexte est basée sur deux composantes: un protocole de signalisation et un protocole qui assure une gestion de clé de groupe. Nous achevons notre travail en proposant une solution de sécurité qui vise l'intégration des réseaux PNs au sein de l'internet du futur, plus précisément, l’internet d'information. Dans l'Internet du futur, tout est mobile et connecté pratiquement à tout d’où l'objet prend une significative importance. En revanche, les réseaux personnels évoluent de façon à créer des Intelligent réseaux personnels (Smart personal networks) autour de l'utilisateur. Dans le concept des réseaux orientés sur l'objet et orientés utilisateur, l’accès à l'information devient plus facile mais l'instauration d'une bonne sécurité devient plus difficile. La difficulté n'est pas de trouver de nouveaux algorithmes de sécurité, mais plutôt d'adapter et d'améliorer les solutions existantes pour répondre aux exigences de sécurité souhaitable. Dans cette contribution, nous proposons une nouvelle solution qui fusionne la cryptographie basé sur l'identité et les systèmes de chiffrement cryptographique « Certificateless afin de garder leurs avantages et résoudre leurs problèmes
Wireless Personal Area Network (WPAN) communications concept is generally restricted to couples of devices (a phone, a headset, a camera) and strongly related to a user and communicating very periodically (exchanges of differentBtypes). Nonetheless, we believe that the concept will evolve in the near future to create a distributed communication network all around users with more devices. Such a distributed network is called a Personal Network (PN). The next step after the distributed network creation is to interconnect them with certain restrictions. Since the WPAN is generally a private area, we do not like to expose all the resources to external users but still we would like to let them have restricted access to certain facilities. Similarly, we would like to peer friends to let us use their own resources with equivalent conditions. As devices involved in the Personal Networks, in some cases, have a LowData Rate nature, implementing legacy security protocols seems to be inefficient.In fact, such devices require a minimal implementation of security solutions withlow cost which can not be provided by known protocols. Moreover, a verticaloverview of the communication stack gives insight on the difficulties of applyingthese protocols. We propose an efficient physical layer encryption to be implementedafter the error coding process. The proposed architecture relies on the use of the well proven secure Output Feedback Mode OFB using AES algorithm as a Cipher. The next contribution is targeting the development of a hierarchical key agreement between multi-parties to secure communication between many clusters related to only one owner. One step after securing the Intra-Personal Network is to secure resource sharing between many PNs. Resources are not necessarily in the same authentication domain and the group that uses them is called a federation. Our contribution is based on two components: A signaling protocol and a group key management system. We close our work by providing a security solution that targets the integration of the PN within the future internet, more precisely, the network of information. In the future internet, everything is mobile and virtually connected to everything where the object takes the cornerstone. In the other hand, Personal net works are evolving to create Smart personal networks around the user. In the object-centric and user-centric concepts, information access becomes easier but establishing good security becomes harder. The difficulty is not finding new secure algorithms but rather that of adapting and enhancing existing solutions to meet the security requirements desirable for the interaction between these networks. In this contribution, we propose a new solution that merges Identity-Based cryptography and the Certificateless Cryptography cryptographic systems into only one in order to keep their advantages and to resolve their problems

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Berbain, Côme. "Analyse et conception d'algorithmes de chiffrement à flot." Paris 7, 2007. http://www.theses.fr/2007PA077124.

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Abstract:

L'objectif premier de la cryptographie est la protection de la confidentialité des données. Les algorithmes de chiffrement à flot constituent une des familles d'algorithmes de chiffrement symétrique permettant de garantir cette confidentialité tout en satisfaisant un haut niveau de performances. Dans cette thèse, nous nous intéressons dans un premier temps à différents types d'attaques contre les algorithmes de chiffrement à flot que nous illustrons : attaque par corrélation contre l'algorithme GRAIN, attaque par reconstruction contre le mécanisme BSG, attaque algébrique contre certains types de registres à décalage à rétroaction non linéaire et attaque par resynchronisation contre une version réduite de l'algorithme SALSA. La seconde partie de cette thèse décrit nos travaux en matière de sécurité prouvée pour les algorithmes de chiffrement à flot. Nous présentons l'algorithme QUAD et donnons un certain nombre d'arguments de sécurité prouvée reliant la sécurité de l'algorithme à la difficulté conjecturée du problème Multivariate Quadratic. Nous nous intéressons au modèle de sécurité des algorithmes de chiffrement à flot utilisant des valeurs d'initialisation (IV) et nous présentons une construction qui permet de construire de manière standard un algorithme de chiffrement à flot utilisant des IV à partir d'un générateur de nombres. Nous appliquons cette construction à l'algorithme QUAD, ce qui en fait le premier algorithme de chiffrement à flot utilisant des IV et doté d'arguments de sécurité prouvée. Nous présentons également les algorithmes DECIM et SOSEMANUK, à la conception desquels nous avons participé. Finalement, nous présentons des implantations logicielles et matérielles efficaces de l'algorithme QUAD
The primary goal of cryptography is to protect the confidentiality of data and communications. Stream ciphers is one of the two most popular families of symmetric encryption algorithms that allow to guaranty confidentiality and to achieve high performances. In the first part of this thesis, we present different cryptanalysis techniques against stream ciphers: correlation attack against the stream cipher GRAIN, guess and determine attack against the BSG mechanism, algebraic attack against special kinds of non-linear feedback shift registers, and chosen IV attack against a reduced version of the stream cipher SALSA. In a second part, we focus on proofs of security for stream ciphers: we introduce the new algorithm QUAD and give some provable security arguments in order to link its security to the conjectured intractability of Multivariate Quadratic problem. We also try to extend the security requirements of stream ciphers to the case where initialisation values (IV) are used: we present a construction which allows us to build a secure IV dependent stream cipher from a number generator and apply it to QUAD, which becomes the first IV dependent stream cipher with provable security arguments. We also present the algorithms DECIM and SOSEMANUK, to which we made design contributions. Finally in a third part, we present efficient software and hardware implementations of the QUAD algorithm

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Gadelrab, Mohammed El-Sayed Gadelrab. "Évaluation des systèmes de détection d'intrusion." Toulouse 3, 2008. http://thesesups.ups-tlse.fr/435/.

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Abstract:

Cette thèse vise à contribuer à l'amélioration des méthodes d'évaluation des systèmes de détection d'intrusions (en anglais, Intrusion Detection Systems ou IDS). Ce travail est motivé par deux problèmes actuels : tout d'abord, l'augmentation du nombre et de la complexité des attaques que l'on observe aujourd'hui nécessite de faire évoluer les IDS pour leur permettre de les détecter. Deuxièmement, les IDS actuels génèrent de trop fréquentes fausses alertes, ce qui les rend inefficaces, voir inutiles. Des moyens de test et d'évaluation sont donc nécessaires pour déterminer la qualité de détection des IDS et de leurs algorithmes de détection. Malheureusement, aucune méthode d'évaluation satisfaisante n'existe de nos jours. En effet, les méthodes employées jusqu'ici présentent trois défauts majeurs : 1) une absence de méthodologie rigoureuse d'évaluation, 2) l'utilisation de données de test non représentatives, et 3) l'utilisation de métriques incorrectes. Partant de ce constat, nous proposons une démarche rigoureuse couvrant l'ensemble des étapes de l'évaluation des IDS. Premièrement, nous proposons une méthodologie d'évaluation qui permet d'organiser l'ensemble du processus d'évaluation. Deuxièmement, afin d'obtenir des données de test représentatives, nous avons défini une classification des types d'attaques en fonction des moyens de détection utilisés par les IDS. Cela permet non seulement de choisir les attaques à inclure dans les données de test, mais aussi d'analyser les résultats de l'évaluation selon les types d'attaques plutôt que pour chaque attaque individuellement. Troisièmement, nous avons analysé un grand nombre d'attaques réelles et de programmes malveillants (communément appelés maliciels) connus, tels que les virus et les vers. Grâce à cette analyse, nous avons pu construire un modèle générique de processus d'attaques qui met en évidence la dynamique des activités d'attaque. Ce modèle permet de générer un nombre important de scénarios d'attaques, qui soient le plus possible représentatifs et variés. Pour montrer la faisabilité de notre approche, nous avons appliqué expérimentalement les étapes de notre démarche à deux systèmes différents de détection d'intrusions. .
This thesis contributes to the improvement of intrusion detection system (IDS) evaluation. The work is motivated by two problems. First, the observed increase in the number and the complexity of attacks requires that IDSes evolve to stay capable of detecting new attack variations efficiently. Second, the large number of false alarms that are generated by current IDSes renders them ineffective or even useless. Test and evaluation mechanisms are necessary to determine the quality of detection of IDSes or of their detection algorithms. Unfortunately, there is currently no IDS evaluation method that would be unbiased and scientifically rigorous. During our study, we have noticed that current IDS evaluations suffer from three major weaknesses: 1) the lack of a rigorous methodology; 2) the use of non-representative test datasets; and 3) the use of incorrect metrics. From this perspective, we have introduced a rigorous approach covering most aspects of IDS evaluation. In the first place, we propose an evaluation methodology that allows carrying out the evaluation process in a systematic way. Secondly, in order to create representative test datasets, we have characterized attacks by classifying attack activities with respect to IDS-relevant manifestations or features. This allows not only to select attacks that will be included in the evaluation dataset but also to analyze the evaluation result with respect to attack classes rather than individual attack instances. Third, we have analyzed a large number of attack incidents and malware samples, such as viruses and worms. Thanks to this analysis, we built a model for the attack process that exhibits the dynamics of attack activities. This model allows us to generate a large number of realistic and diverse attack scenarios. The proposed methods have been experimented on two very different IDSes to show how general is our approach. The results show that the proposed approach allows overcoming the two main weaknesses of existing evaluations, i. E. , the lack of a rigorous methodology and the use of non-representative datasets. .

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Dubeuf, Jérémy. "Etude et implémentation de contre-mesures matérielles pour la protection de dispositifs de cryptographie ECDSA." Thesis, Université Grenoble Alpes (ComUE), 2018. http://www.theses.fr/2018GREAT048.

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Abstract:

La sécurité de l'information repose étroitement sur les circuits intégrés (CI). Malheureusement, les CIs sont soumis à de nombreuses menaces telles que les attaques par canaux auxiliaires ou par injection de fautes. Ce travail se concentre sur les petites vulnérabilités et les contremesures liées à l’algorithme ECDSA. La motivation est qu’une source de vulnérabilité peut être utilisée dans différent scénario d’attaque. En corrigeant la vulnérabilité, les attaques existantes sont évitées mais également les attaques non découvertes ou non publiées utilisant la vulnérabilité en question. De plus, bien que le scalaire sur courbe elliptique soit au cœur de la sécurité de tous les schémas cryptographiques à base de courbe elliptique, l’ensemble du système a besoin d’être sécurisé. Une vulnérabilité concernant simplement quelques bits de secret peut suffire à récupérer la clef privée et donc doit être évité.L’ECDSA peut être implémenté de différentes façons, en logiciel ou via du matériel dédié ou un mix des deux. De nombreuses architectures différentes sont donc possibles pour implémenter un système à base d’ECDSA. Pour cette raison, ces travaux se concentrent principalement sur les contremesures algorithmiques
Information security heavily relies on integrated circuits (ICs). Unfortunately, ICs face a lot of threats such as side channel or fault attacks. This work focuses on small vulnerabilities and countermeasures for the Elliptic Curve Digital Signature Algorithm (ECDSA). The motivation is that leakage sources may be used in different attack scenarios. By fixing the leakage, existing attacks are prevented but also undiscovered or non-disclosed attacks based on the leakage. Moreover, while the elliptic curve scalar algorithm is at the heart of the security of all elliptic curve related cryptographic schemes, all the ECDSA system needs security. A small leakage of few secret bits may conduct to fully disclose the private key and thus should be avoided.The ECDSA can be implemented in different flavors such as in a software that runs on a microcontroller or as a hardware self-contained block or also as a mix between software and hardware accelerator. Thus, a wide range of architectures is possible to implement an ECDSA system. For this reason, this work mainly focuses on algorithmic countermeasures as they allow being compliant with different kinds of implementations

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Amblard, Zoé. "Cryptographie quantique et applications spatiales." Thesis, Limoges, 2016. http://www.theses.fr/2016LIMO0113.

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Abstract:

Cette thèse réalisée en collaboration avec l’entreprise Thales Alenia Space, qui étudie les protocoles de cryptographie quantique à n parties en dimension d, a un double objectif. D’une part, nous analysons la famille des inégalités de Bell homogènes introduites par par François Arnault dans [1] afin de proposer des outils théoriques pour leur compréhension et leur implémentation à l’aide d’appareils optiques appelés ditters dont une représentation mathématique est donnée par Zukowski et al. dans [2]. Avec ces outils théoriques, nous proposons de nouveaux protocoles cryptographiques en dimension d qui sont décrits dans [3] et qui utilisent ces inégalités. D’autre part, nous étudions les avantages et inconvénients de la cryptographie quantique pour la protection des communications avec un satellite LEO en environnement bruité dans différents scénarios et, pour chacun de ces scénarios, nous concluons sur l’intérêt d’utiliser des protocoles de Distribution Quantique de Clés
This thesis in collaboration with Thales Alenia Space studies quantum cryptographic protocols for n parties in dimension d. We first analyze the family of Bell inequalities called homogeneous Bell inequalities introduces by François Arnault in [1] and we construct several theoretical tools for a better understanding of these inequalities. With these tools, we show how to implement the measurements required to test these inequalities by using optical devices calleds multiport beamsplitters and described by Zukowski et al. in [2]. We use these devices to construct new cryptographic protocols in dimension d called hdDEB which we describe in [3]. Then, we study advantages and drawbacks of the use of quantum cryptography to protect satellite links in a noisy environment. We consider several scenarios with LEO satellites and, for each of them, we conclude about the interest of using Quantum Key Distribution protocols

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Reinhard, Jean-René. "Etude de primitives cryptographiques symétriques : chiffrements par flot et fonction de hachage." Versailles-St Quentin en Yvelines, 2011. http://www.theses.fr/2011VERS0033.

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Abstract:

Nous traitons dans cette thèse de la sécurité de fonctions cryptographiques symétriques. Dans une première partie, nous abordons les algorithmes de chiffrement par flot du point de vue du cryptanalyste. Nous présentons les principales techniques de cryptanalyse et plus particulièrement les attaques algébriques. Nous exposons également une cryptanalyse différentielle de la famille d'algorithmes VEST, candidate au projet eSTREAM. Dans une deuxième partie, nous étudions la construction de fonctions de hachage cryptographiques. Nous présentons deux preuves de sécurité en indifférentiabilité de l'oracle aléatoire de la construction définie dans le cadre de la soumission de Shabal à la compétition SHA-3. La première preuve considère la primitive interne comme idéale. La deuxième permet de prendre en compte des imperfections de la primitive sous-jacente et repose sur un nouveau modèle présentant un intérêt indépendant de l'analyse de Shabal
In this thesis, we study the security of symmetric cryptographic functions. In a first part, we study stream ciphers from a cryptanalysis point of view. We present the main attack principles and focus on algebraic cryptanalysis. We also present a practical time differential cryptanalysis of the VEST stream ciphers family, one of the candidate of the eSTREAM project. In a second part, we study the conception of cryptographic hash functions. We present two security proofs of indifferentiability from a random oracle of the domain extension of Shabal, a candidate to the SHA-3 competition. The first proof assumes that the internal primitive Shabal relies on behaves ideally. The second proof enables to take into account non ideal behaviour of the primitive. New techniques of independant interest are developed to achieve this goal

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Munoz, Martine. "La protection des échanges de données informatisées." Nice, 1997. http://www.theses.fr/1997NICE0045.

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Abstract:

Toute la difficulté se résume à déterminer comment le droit prend en compte cette nouvelle technologie de l'edi. Il existe un double phénomène : d'une part, la technique est obligée de prendre en compte le droit, c'est ainsi que l'on a recouru a l'analyse fonctionnelle afin d'etablir la reconnaissance juridique des messages e. D. I. Considérés comme equivalents à un ecrit papier. D'autre part, le droit doit s'adapter à la technique, il adopte alors des règles juridiques issues soit d'un droit déja existant, un droit d'emprunt; soit il crée de nouvelles règles juridiques, un droit créateur. Ainsi s'opère la reconnaissance juridique des e. D. I. Qui constitue la première etape. Une fois établie cette reconnaissance, il convient de doter cette nouvelle technologie d'un régime juridique. Là réside la difficulté de déterminer s'il y a confusion ou distinction entre securite et confidentialité. Nous opterons pour une distinction de fond basée sur la nature juridique du régime juridique de la protection des e. D. I. La securité des edi nous semble dominée par une protection de nature contractuelle alors que la confidentialité des edi s'avere dominée par une protection légale. Il est evident que dans chaque régime, une composante contractuelle ou légale existe mais se revèle insuffisante, defaillante. En effet, si la protection légale de la securité des edi se revèle parcellaire, la protection contractuelle de la confidentialité des edi parait insuffisante. Enfin, une telle protection rencontre bien evidemment des limites : c'est notre troisième etape. Les premières limites sont apportées par le droit de la concurrence et le principe de transparence, les secondes par des principes de puissance publique.

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Akkar, Mehdi-laurent. "Attaques et méthodes de protections de systèmes cryptographiques embarqués." Versailles-St Quentin en Yvelines, 2004. http://www.theses.fr/2004VERS0014.

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Abstract:

When I started to work on side-channels attacks, these power-analysis and fault-injection attacks were just appearing. Therefore my research work has followed the evolution of all this domain including both attack and countermeasure. This PhD thesis presents both academic work (consumption models, theoretical protections, general scenarios of attacks) and practical work (real implementation, attacks on real cards, model checking) on usual algorithms such as DES, AES and RSA. Most of the results of this thesis have been published in some conferences (Asiacrypt, CHES, FSE, PKC) and patended
En 1998, les attaques par consommation de courant et par injection de fautes commençaient à peine à apparaître. C'est ainsi que j'ai eu la chance de suivre,et de participer parfois, aux innovations qui ont conduit tant à mettre en oeuvre de nouvelles attaques, qu'à élaborer de nouvelles contre-mesures. Ce mémoire de thèse présente mon travail tant d'un point de vue assez théorique (modèle de consommation de la carte, protections théoriques, principes généraux de scénarios d'attaques) que pratique (vérification de la théorie, implémentations sécurisées, attaques réelles) sur les algorithmes usuels tels que le DES, l'AES ou le RSA. La plupart de ces résultats ont été publiés dans plusieurs conférences (Asiacrypt, CHES, FSE, PKC) et brevetés

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Delaunay, Pascal. "Attaques physiques sur des algorithmes de chiffrement par flot." Versailles-St Quentin en Yvelines, 2011. http://www.theses.fr/2011VERS0006.

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Abstract:

Depuis 1999 et l'article de Paul Kocher, de nombreuses attaques physiques ont été publiées, principalement contre des algorithmes à clé publique et des algorithmes de chiffrement par bloc. Paradoxalement, nous retrouvons peu d'attaques physiques contre les algorithmes de chiffrement par flot, bien qu'ils soient utilisés dans de nombreuses applications. Après un rappel sur les attaques physiques, les registres à décalage à rebouclage linéaire et non-linéaire et les attaques par corrélation, nous proposons trois attaques par corrélation rapides contre des registres à décalage à rebouclage linéaire utilisant des informations issues d'attaques physiques. Nous présentons ensuite deux vulnérabilités dans les registres à décalage à rebouclage non-linéaire qui permettent de retrouver l'état interne du registre. Dans la dernière partie, nous utilisons les deux vulnérabilités précédentes pour proposer deux attaques physiques contre l'algorithme de chiffrement par flot VEST
Since 1999 and Paul Kocher's initial publication, several side-channel attacks have been published. Most of these attacks target public-key cryptosystems and bloc ciphers but only a few of them target stream ciphers, despite being widely used on daily applications. After some remids on side-channel attacks, linear and non-linear feedback shift registers and fast correlation attacks, we propose at first three fast correlation attacks targetting linear feedback shift registers and using side-channel information to improve their accuracy. Next, we present two flaws in non-linear feedback shift registers which allow full recovery of the internal state using well-chosen side-channel attacks. We finally use these vulnerabilities to mount two side-channel attacks against VEST, an eSTREAM candidate, to recover partial information from the internal state

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Galissant, Pierre. "Contributions to white-box cryptography : models and algebraic constructions." Electronic Thesis or Diss., université Paris-Saclay, 2023. http://www.theses.fr/2023UPASG099.

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Abstract:

Du fait de la démocratisation detechnologies telles que le paiement par mobile oul'essor des technologies basées sur la blockchain, lesbesoins d'implémentations sécurisées dans le modèleboîte blanche d'algorithmes standardisés sont de plusen plus conséquents dans l'industrie. Malgré cesbesoins, très peu de nouveaux designs sont proposésdans la littérature. Pour ne pas avoir à utiliser desimplémentations aux designs non publics, denouvelles techniques d'implémentations doivent êtreproposées et étudiées.Ce manuscrit commence par un guide pour lacryptographie boîte blanche. Son but est de réviser,préciser ou corriger les modèles boîte blanche, lesnotions de sécurité et les constructions qui ontémergé dans l'état-de-l'art depuis l'introduction duconcept. Notamment, nous clarifions les modèles'Remote-Access' et 'Hardware-Module' et lescontextualisons dans la littérature cryptographique ausens large.Nous explorons ensuite les implémentations boîteblanche de l'AES en synthétisant tout d'abord lesimplémentations connues et leurs failles. Nousproposons ensuite une nouvelle implémentation del'AES pour laquelle nous proposons une analyse desécurité et un challenge. La dernière partie de cettethèse est consacrée à l'étude de l'implémentationdes primitives à base de cryptographie multivariée.Après une introduction succincte à la cryptographiemultivariée, nous motivons l'utilisation de lacryptographie multivariée dans le modèle boîteblanche. Nous proposons ensuite la premièreimplémentation boîte blanche de la famille designature HFE, pour laquelle nous proposons uneanalyse de sécurité et un challenge. Enfin, pourproposer d'autres idées basées sur la cryptographiemultivariée, nous proposons un chiffrement à flotincompressible basé sur QUAD
Due to the democratization of technologiessuch as mobile payment or the soaring of blockchaintechnologies, there is a growing need for secureimplementations of standardized algorithms in thewhite-box model. In spite of this, there are too fewsecure designs published in the literature. To avoidrelying on hidden design implementations to provideany security in the white-box model, moreimplementations designs and techniques have to beexplored.This thesis begins with a guide to white-boxcryptography. Its goal is to revise, precise or correctwhite-box models, security notions andconstructions that have emerged in the state of theart since the introduction of the concept. We notablyclarify the Remote-Access White-Box model and theHardware Module White-Box and contextualize themin the general cryptographic literature.We then explore white-box implementations of theAES by first synthesizing the knownimplementations techniques and their flaws, andthen proposing a new solution based on polynomialrepresentations, for which we propose a securityanalysis and a challenge implementation. The lastpart of this thesis focuses on the implementation ofmultivariate cryptographic primitives in thewhite-box model. After introducing succinctlymultivariate cryptography, we motivate the studyof this branch of public key cryptography in thewhite-box context. We propose the firstimplementation technique of the HFE family ofsignature algorithms, for which we propose anextensive security analysis and a challengeimplementation. Finally, to propose otherperspectives on multivariate white-boxcryptography, we also propose an incompressiblestream cipher adapted from QUAD

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Duval, Sébastien. "Constructions pour la cryptographie à bas coût." Electronic Thesis or Diss., Sorbonne université, 2018. http://www.theses.fr/2018SORUS078.

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Abstract:

Cette thèse explore à la fois la construction et l'analyse de primitives de cryptographie symétrique. Nous obtenons de meilleures constructions que celles de la littérature, en visant la réduction des coûts d'implémentation. Nous étudions trois types de primitives : les chiffrements par blocs, utilisés couramment pour le chiffrement symétrique, un chiffrement à flot optimisé pour le chiffrement parfaitement homomorphe et un algorithme d'authentification de messages. Nous réduisons les coûts des deux composants des chiffrements par blocs : la boîte-S et la matrice de diffusion. Les structures de Feistel et de type MISTY se révèlent performantes pour offrir une bonne sécurité à bas coût, et nous obtenons des boîtes-S offrant le meilleur compromis coût/sécurité connu. Nous étudions aussi la structure de Papillon qui produit des boîtes-S avec une excellente sécurité. Quant aux matrices de diffusion, nous développons un algorithme de recherche de matrices formelles, puis instancions les solutions pour obtenir des matrices optimales en termes de diffusion à des coûts moindres que celles de la littérature. Nous trouvons une faiblesse dans le chiffrement à flot FLIP, créé pour répondre à des contraintes de coût spécifiques. Nous montrons que FLIP nécessite une étude différente des autres chiffrements et en déduisons une attaque, ce qui a permis de mettre à jour FLIP pour obtenir un chiffrement plus résistant. Enfin nous étudions les MAC, qui servent à l'authentification des messages. En combinant des idées de la littérature, nous créons un MAC moins coûteux que ceux utilisés en pratique pour une sécurité équivalente, en visant une implémentation sur micro-controlleurs 32 bits
This thesis explores the construction of symmetric cryptography primitives. We reach better constructions than that of the literature, we a focus on the reduction of implementation costs. We study three types of primitives: block ciphers, which are the most commonly used in symmetric cryptography, a stream cipher designed for a specific application and a message authentication algorithm. We reduce the costs of the two main components of block ciphers: S-boxes and diffusion matrices. Feistel and MISTY-like structures appear to be a good choice to design secure S-boxes at a low cost, and lead us to new S-boxes with the best known trade-off between security and implementation cost. We also study the Butterfly structure which yields S-boxes with an excellent security. As for diffusion matrices, we develop an algorithm to look for formal matrices in a polynomial ring, then we instantiate its outputs to obtain matrices which are optimal in terms of diffusion at a lower cost than those of the literature. We also identify a weakness in the stream cipher FLIP, designed to fit some very specific cost constraints. We show that FLIP requires a different analysis than other stream ciphers and deduce from it an attack, which led to an update in FLIP to get a more resilient cipher. Finally, we study MAC algorithms, which are used to authenticate messages. Combining works from the literature, we build a MAC which is less costly than those used in practice with an equivalent security, aiming at an implementation on 32-bit micro-controllers

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Deneuville, Jean-Christophe. "Contributions à la cryptographie post-quantique." Thesis, Limoges, 2016. http://www.theses.fr/2016LIMO0112/document.

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Abstract:

Avec la possibilité de l’existence d’un ordinateur quantique, les primitives cryptographiques basées sur la théorie des nombres risquent de devenir caduques. Il devient donc important de concevoir des schémas résistants à ce nouveau type de menaces. Les réseaux euclidiens et les codes correcteurs d’erreurs sont deux outils mathématiques permettant de construire des problèmes d’algèbre linéaire, pour lesquels il n’existe aujourd’hui pas d’algorithme quantique permettant d’accélérer significativement leur résolution. Dans cette thèse, nous proposons quatre primitives cryptographiques de ce type : deux schémas de signatures (dont une signature traçable) basés sur les réseaux, un protocole de délégation de signature utilisant du chiffrement complètement homomorphe, et une nouvelle approche permettant de construire des cryptosystèmes très efficaces en pratique basés sur les codes. Ces contributions sont accompagnées de paramètres concrets permettant de jauger les coûts calculatoires des primitives cryptographique dans un monde post-quantique
In the likely event where a quantum computer sees the light, number theoretic based cryptographic primitives being actually in use might become deciduous. This results in an important need to design schemes that could face off this new threat. Lattices and Error Correcting Codes are mathematical tools allowing to build algebraic problems, for which – up to-date – no quantum algorithm significantly speeding up their resolution is known. In this thesis, we propose four such kind cryptographic primitives: two signatures schemes (among those a traceable one) based on lattices, a signature delegation protocol using fully homomorphic encryption, and a new framework for building very efficient and practical code-based cryptosystems. These contributions are fed with concrete parameters allowing to gauge the concrete costs of security in a post-quantum world

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Ahmad, Ahmad. "Sécurité orientée utilisateur pour les réseaux personnels sans fil." Thesis, Evry, Institut national des télécommunications, 2010. http://www.theses.fr/2010TELE0009.

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Abstract:

Le concept d’un réseau personnel sans fil (Wireless Personal Area Network (WPAN)) est généralement limité aux couples d'appareils (un téléphone, un casque, un appareil photo) et fortement liés à un utilisateur unique. Néanmoins, nous pensons que le concept évoluera dans un proche avenir afin de créer un réseau de communication distribué tout autour de l’utilisateur avec beaucoup plus de dispositifs. Un tel réseau distribué est appelé un réseau personnel (Personal Network (PN)). La prochaine étape après la création de réseaux distribués est de les interconnecter avec certaines restrictions. Etant donné que le WPAN est généralement un espace privé, il est préférable de ne pas exposer toutes ou certaines de nos ressources à des utilisateurs externes, ou plutôt que ces derniers aient un accès limité à certaines ressources. De même, nous préférons nous connecter avec des amis et peut-être utiliser leurs propres ressources avec des conditions équivalentes. Pour réaliser tout cela, nous nous trouvons en face de quelques restrictions. Vue que les dispositifs utilisés dans les réseaux personnels sont, dans certains cas, considérés comme dispositifs à faible débit, la mise en œuvre des protocoles existants et connus de sécurité semble être inefficace. En effet, ces dispositifs nécessitent une implémentation minimale de sécurité à faible coût qui ne peut être prévue par les protocoles connus. En outre, un aperçu vertical de la pile de communication donne un aperçu sur les difficultés d'application de ces protocoles. Nous proposons d’implémenter un mécanisme de chiffrement au niveau de la couche physique juste après le processus de codage correcteur d’erreur. L'architecture proposée repose sur l'utilisation du « Output Feedback Mode (OFB) » en utilisant l'algorithme AES comme algorithme de chiffrement (Cipher). La contribution suivante vise l'élaboration d'un accord (partage) de clé entre plusieurs parties d’une façon hiérarchique. Cette solution permet de sécuriser les communications entre plusieurs groupes de dispositifs (Cluster) liés à un seul propriétaire. Un pas après avoir obtenu une architecture intra-réseau personnel est d'assurer le partage des ressources entre plusieurs PNs. Les ressources ne sont pas nécessairement dans le même domaine d’authentification et le serveur qui les organise s'appelle une fédération. Notre contribution dans ce contexte est basée sur deux composantes: un protocole de signalisation et un protocole qui assure une gestion de clé de groupe. Nous achevons notre travail en proposant une solution de sécurité qui vise l'intégration des réseaux PNs au sein de l'internet du futur, plus précisément, l’internet d'information. Dans l'Internet du futur, tout est mobile et connecté pratiquement à tout d’où l'objet prend une significative importance. En revanche, les réseaux personnels évoluent de façon à créer des Intelligent réseaux personnels (Smart personal networks) autour de l'utilisateur. Dans le concept des réseaux orientés sur l'objet et orientés utilisateur, l’accès à l'information devient plus facile mais l'instauration d'une bonne sécurité devient plus difficile. La difficulté n'est pas de trouver de nouveaux algorithmes de sécurité, mais plutôt d'adapter et d'améliorer les solutions existantes pour répondre aux exigences de sécurité souhaitable. Dans cette contribution, nous proposons une nouvelle solution qui fusionne la cryptographie basé sur l'identité et les systèmes de chiffrement cryptographique « Certificateless afin de garder leurs avantages et résoudre leurs problèmes
Wireless Personal Area Network (WPAN) communications concept is generally restricted to couples of devices (a phone, a headset, a camera) and strongly related to a user and communicating very periodically (exchanges of differentBtypes). Nonetheless, we believe that the concept will evolve in the near future to create a distributed communication network all around users with more devices. Such a distributed network is called a Personal Network (PN). The next step after the distributed network creation is to interconnect them with certain restrictions. Since the WPAN is generally a private area, we do not like to expose all the resources to external users but still we would like to let them have restricted access to certain facilities. Similarly, we would like to peer friends to let us use their own resources with equivalent conditions. As devices involved in the Personal Networks, in some cases, have a LowData Rate nature, implementing legacy security protocols seems to be inefficient.In fact, such devices require a minimal implementation of security solutions withlow cost which can not be provided by known protocols. Moreover, a verticaloverview of the communication stack gives insight on the difficulties of applyingthese protocols. We propose an efficient physical layer encryption to be implementedafter the error coding process. The proposed architecture relies on the use of the well proven secure Output Feedback Mode OFB using AES algorithm as a Cipher. The next contribution is targeting the development of a hierarchical key agreement between multi-parties to secure communication between many clusters related to only one owner. One step after securing the Intra-Personal Network is to secure resource sharing between many PNs. Resources are not necessarily in the same authentication domain and the group that uses them is called a federation. Our contribution is based on two components: A signaling protocol and a group key management system. We close our work by providing a security solution that targets the integration of the PN within the future internet, more precisely, the network of information. In the future internet, everything is mobile and virtually connected to everything where the object takes the cornerstone. In the other hand, Personal net works are evolving to create Smart personal networks around the user. In the object-centric and user-centric concepts, information access becomes easier but establishing good security becomes harder. The difficulty is not finding new secure algorithms but rather that of adapting and enhancing existing solutions to meet the security requirements desirable for the interaction between these networks. In this contribution, we propose a new solution that merges Identity-Based cryptography and the Certificateless Cryptography cryptographic systems into only one in order to keep their advantages and to resolve their problems

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David, Nicolas. "Improved Techniques in Differential Cryptanalysis." Electronic Thesis or Diss., Sorbonne université, 2023. http://www.theses.fr/2023SORUS323.

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Abstract:

Cette thèse en informatique se concentre sur le domaine de la cryptographie, en particulier sur la cryptanalyse différentielle. Dans cette thèse, je présente différentes méthodes de cryptanalyse et applications de ces dernières. Un chapitre sera consacré aux optimisations de la cryptanalyse différentielle-linéaire des constructions ARX, ainsi que son application à Chaskey. Dans le chapitre suivant, je présenterai une attaque complète contre la version principale du chiffrement par bloc Speedy, montrant alors comment utiliser des techniques puissantes lors d une cryptanalyse différentielle. Ensuite, je présenterai une nouvelle technique de cryptanalyse en cryptographie symétrique : cryptanalyse différentielle meet-in-the-middle, qui consiste à combiner des éléments de différentielle avec des éléments meet-in-the-middle. Enfin je présenterai version quantique de la cryptanalyse différentielle impossible : cryptanalyse différentielle quantique
This thesis in computer science focuses on the field of cryptography, in particular on differential cryptanalysis. In this thesis, I present different cryptanalysis methods and applications of them. A chapter will be devoted to optimizations of differential-linear cryptanalysis of ARX constructs, as well as its application to Chaskey. In the next chapter, I will present a complete attack against the main version of the Speedy block cipher, showing then how to use powerful techniques during differential cryptanalysis. Next, I will present a new cryptanalysis technique in symmetric cryptography: differential meet-in-the-middle cryptanalysis, which consists of combining differential elements with meet-in-the-middle elements. Finally I will present quantum version of impossible differential cryptanalysis: quantum differential cryptanalysis

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Lashermes, Ronan. "Etude de la sécurité des implémentations de couplage." Thesis, Versailles-St Quentin en Yvelines, 2014. http://www.theses.fr/2014VERS0021/document.

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Abstract:

Les couplages sont des algorithmes cryptographiques qui permettent de nouveaux protocoles de cryptographie à clé publique. Après une décennie de recherches sur des implémentations efficaces, ce qui permet maintenant d’exécuter un couplage en un temps raisonnable, nous nous sommes concentrés sur la sécurité de ces mêmes implémentations.Pour cela nous avons évalué la résistance des algorithmes de couplage contre les attaques en faute. Nous avons envoyé des impulsions électromagnétiques sur la puce calculant le couplage à des moments choisis. Cela nous a permis de remonter au secret cryptographique qu’est censé protéger l’algorithme de couplage. Cette étude fut à la fois théorique et pratique avec la mise en œuvre d’attaques en faute. Finalement, des contremesures ont été proposées pour pouvoir protéger l’algorithme dans le futur
Pairings are cryptographic algorithms allowing new protocols for public-key cryptography. After a decade of research which led to a dramatic improvement of the computation speed of pairings, we focused on the security of pairing implementations.For that purpose, we evaluated the resistance to fault attacks. We have sent electromagnetic pulses in the chip computing a pairing at a precise instant. It allowed us to recover the cryptographic secret which should be protected in the computation. Our study was both theoretical and practical; we did implement actual fault attacks. Finally, we proposed countermeasures in order to protect the algorithm in the future

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Sorniotti, Alessandro. "Protocoles pour Poignées de Main Secrètes." Phd thesis, Télécom ParisTech, 2010. http://pastel.archives-ouvertes.fr/pastel-00006276.

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Abstract:

Les utilisateurs qui coopèrent sur des réseaux non fiables ont souvent besoin d'établir une confiance initiale; cette étape peut etre très délicate si elle implique l'échange d'informations sensibles, telles l'affiliation à une société secrète ou à des services de renseignement. Le mécanisme de la poignée de main secrète fournit une solution à ce problème. La poignée de main secrète est un protocole qui permet à deux utilisateurs de vérifier mutuellement des propriétés et, en cas de correspondance simultanée, de partager une clé pour sécuriser les communications. Le protocole assure qu'aucune entité malveillante n'apprenne quelque-chose en interagissant avec des utilisateurs légitimes ou en écoutant les échanges du protocole. Dans cette thèse, nous présentons plusieurs nouveaux protocoles visant à fournir de nouvelles fonctionnalités ou à fixer les lacunes des protocoles existants dans la littérature. Dans un premier temps, nous nous concentrons sur un nouveau concept de poignée de main secrète appelé vérification dynamique contrôlée, qui généralise les autres variantes du protocole. Nous étudions ensuite le problème de la révocation des titres pour la poignée de main secrète, en présentant une approche grâce à laquelle nous pouvons obtenir la révocation pour chacune des différentes variantes du protocole connues dans la littérature. En outre, nous étudions deux protocoles de poignées de main secrète décentralisés: l'un où un certain nombre d'entités distinctes peut gérer le protocole, et l'autre où le système est auto-géré par ses utilisateurs. Enfin, nous étudions deux cas d'utilisation de ce protocole, le premier impliquant des réseaux sociaux en ligne et le second couvrant la gestion d'une chaîne d'approvisionnement.

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Etrog, Jonathan. "Cryptanalyse linéaire et conception de protocoles d'authentification à sécurité prouvée." Versailles-St Quentin en Yvelines, 2010. http://www.theses.fr/2010VERS0025.

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Abstract:

Cette thèse, restreinte au cadre de la cryptologie symétrique, s'intéresse à deux aspects séparés de la cryptologie : la protection des messages à l'aide d'algorithmes chiffrement et la protection de la vie privée à travers des protocoles d'authentification. La première partie concerne l'étude de la cryptanalyse linéaire et la seconde la conception de protocoles d'authentification à sécurité prouvée garantissant une forme forte d'intraçabilité. Dans la première partie, nous nous intéressons à la cryptanalyse linéaire qui bien qu'introduite au début des années 90 a connu récemment un nouvel essor dû au développement de nouvelles variantes. Nous nous sommes à la fois intéressés à son aspect pratique et théorique. Dans un premier temps, nous présentons une cryptanalyse d'une version réduite de SMS4, algorithme utilisé dans le chiffrement du WiFi chinois puis nous introduisons la cryptanalyse multilinéaire et décrivons une nouvelle forme de cryptanalyse multilinéaire. La deuxième partie concerne l'étude de protocoles d'authentification RFID respectant la vie privée. Nous définissons un modèle d'attaquant permettant de formaliser les notions de sécurité relatives à ces protocoles. Nous proposons ensuite deux protocoles réalisant chacun un compromis entre l'intraçabilité forte et la résistance aux attaques par déni de service et admettant des implantations à bas coût et établissons des preuves de sécurité dans le modèle standard pour ces deux protocoles
This Ph. D, devoted to symmetric cryptography, addresses two separate aspects of cryptology. First, the protection of messages using encryption algorithms and, second, the protection of privacy through authentication protocols. The first part concerns the study of linear cryptanalysis while the second is devoted to the design of authentication protocols with proven security. Although introduced in the early 90s, linear cryptanalysis has recently experienced a revival due to the development of new variants. We are both interested in its practical and theoretical aspects. First, we present a cryptanalysis of a reduced version of SMS4, the encryption algorithm used in WiFi in China then, second, we introduce multilinear cryptanalysis and describe a new form of multilinear cryptanalysis. The second part of the thesis concerns the study of RFID authentication protocols respecting privacy. We define a model to formalize the notions of security for these protocols. Then we propose two protocols, each one performing a compromise between strong unlinkability and resistance to denial of service attacks, which allow low-cost implementations. We establish security proofs in the standard model for these two protocols

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Monnet, Yannick. "Étude et modélisation de circuits résistants aux attaques non intrusives par injection de fautes." Grenoble INPG, 2007. https://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00163817.

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Abstract:

Le domaine de la cryptanalyse a été marqué ces dernières années par la découverte de nouvelles classes d’attaques, dont font partie les attaques par injection de fautes. Le travail de thèse vise à développer des outils et des techniques destinés à rendre les circuits robustes face aux attaques par injection de fautes (Differential Fault Analysis : DFA). On s’intéresse en particulier à étudier la modélisation et la conception de circuits asynchrones résistants à ces attaques. Le travail porte dans un premier temps sur l'analyse de la sensibilité aux fautes de ces circuits, puis sur le développement de contre-mesures visant à améliorer leur résistance et leur tolérance. Les résultats sont évalués en pratique sur des circuits cryptographiques asynchrones par une méthode d'injection de fautes par laser. Ces résultats valident les analyses théoriques et les contre-mesures proposées, et confirment l'intérêt des circuits asynchrones pour la conception de systèmes sécurisés
New hardware cryptanalysis methods such as fault-based attacks have shown their efficiency to break cryptosystems. This work is focused on the development of new techniques and tools that enable the design of robust circuits against fault injection attacks (Differential Fault Analysis: DFA). The study and the design of resistant asynchronous circuits against these attacks are particularly addressed. We first specify a faults sensitivity evaluation of asynchronous circuits. Then, hardening techniques are proposed in order to improve circuits resistance and tolerance. Practical results are evaluated on asynchronous cryptographic circuits using a laser beam fault injection system. These results validate both the theoretical analysis and the hardening techniques, and confirm that asynchronous technology is an efficient solution to design secure systems

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Guo, Yanli. "Confidentialité et intégrité de bases de données embarquées." Versailles-St Quentin en Yvelines, 2011. http://www.theses.fr/2011VERS0038.

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Abstract:

L’approche PDS (serveurs personnel données) prône une gestion totalement décentralisée des données personnelles. Elle s’appuie sur un nouveau composant matériel qui combine un microcontrôleur protégé contre toute attaque avec une mémoire de masse de type flash NAND. Il permet de stocker les données personnelles, les rendre disponibles et contrôler les droits d’accès. L’intégration d’un moteur de base de données permet le déploiement d’applications manipulant ces données. Cette thèse aborde deux problèmes concernant la confidentialité et l'intégrité des données personnelles: (i) la base de données est en dehors du périmètre de sécurité et peut être la cible d’attaques; (ii) des serveurs de support assurent la durabilité, la disponibilité des données, ou d'autres traitements globaux. Des protocoles appropriés doivent assurer qu’ils ne peuvent attaquer les données manipulées. Les solutions proposées s'appuyent sur des techniques cryptographiques et limitent les surcoûts générés
As a decentralized way for managing personal data, the Personal Data Server approach (PDS) resorts to Secure Portable Token, combining the tamper resistance of a smart card microcontroller with the mass storage capacity of NAND Flash. The data is stored, accessed and its access rights controlled using such devices. To support powerful PDS application requirements, a full-fledged DBMS engine is embedded in the SPT. This thesis addresses two problems with the confidentiality and integrity of personal data: (i) the database stored on the NAND Flash remains outside the security perimeter of the microcontroller, thus potentially suffering from attacks; (ii) the PDS approach relies on supporting servers to provide durability, availability, and global processing functionalities. Appropriate protocols must ensure that these servers cannot breach the confidentiality of the manipulated data. The proposed solutions rely on cryptography techniques, without incurring large overhead

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Benaïssa, Nazim. "La composition des protocoles de sécurité avec la méthode B événementielle." Thesis, Nancy 1, 2010. http://www.theses.fr/2010NAN10034/document.

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Abstract:

De nos jours, la présence de réseaux à grande échelle dans notre société bouleverse nos habitudes avec l'apparition de nouveaux services distants avec des besoins en matière de sécurité de plus en plus important. Nous abordons dans cette thèse la problématique de la composition des protocoles de sécurité, nous nous focalisons notamment sur les protocoles cryptographiques ainsi que sur les politiques de contrôle d'accès. La première partie de la thèse est consacrée à la composition des protocoles cryptographiques ainsi que leurs intégration avec d'autres types de protocoles. Nous introduisons notamment la notion de mécanismes cryptographiques qui sont des protocoles cryptographiques simples qui peuvent être composés pour obtenir des protocoles plus complexes sous réserve de faire les preuves nécessaires. Nous proposons également une méthode pour la reconstitution d'éventuelles attaques. La seconde partie de la thèse est consacrée à l'implémentation des politiques de contrôle d'accès par le raffinement, l'idée consiste à partir de politiques de sécurité abstraites et de les raffiner afin d'obtenir des politiques plus concrètes. Nous proposons également de combiner la technique de raffinement avec la technique de composition pour rendre plus efficace la procédure d'implémentation des politiques de contrôle d'accès
The presence of big scale networks in our modern society is affecting our usual practice, which as a result is generating the need to introduce a more and more important level of remote security services. We address in this thesis the problem of security protocols composition, we focus in particular on cryptographic protocols as well as access control policies. The first part of the thesis is dedicated to the composition of cryptographic protocols and to their integration other classes of protocols. We introduce the notion of cryptographic mechanisms. Mechanisms are simple cryptographic protocols that can be composed to obtain more complex protocols if the necessary proof obligations are discharged. We also introduce a technique for a proof based attack reconstruction. The second part of the thesis is dedicated to the deployment of access control policies using refinement, the idea consists in refining abstract policies to obtain a more concrete access control policies. We also propose to combine the refinement technique with the composition technique to obtain a more efficient access control policies deployment techniques

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Meynard, Olivier. "Caractérisation et utilisation du rayonnement électromagnétique pour l'attaque de composants cryptographiques." Electronic Thesis or Diss., Paris, ENST, 2012. http://www.theses.fr/2012ENST0002.

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Abstract:

Caractérisation et Utilisation du Rayonnement Electromagnétique pour l'attaque de composants cryptographiques. Actuellement les algorithmes mathématiques de cryptographie sont de plus en plus sûrs et réputés incassables. Cependant, leurs implémentations sur des composants cryptographiques les rend vulnérables aux attaques physiques (matérielles ou logicielles) par canaux auxiliaires SCA (Side Channel Analysis). Dans cette thèse nous développons de façon plus précise l'étude des rayonnements électromagnétiques et leur caractérisation dans le domaine fréquentiel afin d'améliorer les attaques EMA à distance. Nous proposons différentes méthodes d'amélioration de ces attaques notamment en combinant des échantillons, afin de limiter la dégradation du modèle de fuite due à un faible rapport signal / bruit. Ensuite nous montrerons les limites des ces attaques avant de proposer des méthodes d'analyse fréquentielle, pour réduire la bande de fréquence d'analyse et améliorer la qualité du signal porteur d'information. Enfin, nous verrons que des méthodes utilisées en compatibilité électromagnétique peuvent être mises en place pour réaliser des attaques en fautes sur des composants cryptographiques
Nowadays the mathematical algorithms for cryptography are becoming safer and deemed unbreakable from a mathematical point of view. So the confidence in cryptographic algorithms is increasing and the design of mathematical cryptographic algorithms remains definitively robust. However, the hardware implementation of cryptographic components are still vulnerable to physical attacks. Side Channel Analysis (SCA) is a threat for crypto systems as they can be used to recover secret key. These unintentional physical emanations can be analysed in a view to derive some sensitive information from them. In this thesis we conduct a more precise study of electromagnetic radiation and their characterization in the frequency domain to improve the EMA attacks at distance. We propose a method by combining time samples to improve these attacks, in order to limit the degradation of the leakage model due to low signal to noise ratio. Next we show the limits of the attack before proposing methods of frequency analysis, to focus the analysis on a wide band of frequencies and improve the quality of the signal carrying information. Finally we see that some methods used in electromagnetic compatibility and more precisely to evaluate susceptibility of electronic device. These techniques can be employed to perform fault attack and disrupt cryptographic component

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Le, Duy Tu Duong. "Traitement des incertitudes dans les applications des études probabilistes de sûreté nucléaire." Troyes, 2011. http://www.theses.fr/2011TROY0022.

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Abstract:

L’objectif principal de cette thèse est de proposer une démarche de traitement des incertitudes paramétriques et des incertitudes de modèle affectant les résultats des indicateurs de risque utilisés dans les applications des Etudes Probabilistes de Sûreté nucléaire (EPS). Après étude des limites de l’approche probabiliste traditionnelle pour modéliser les incertitudes dans les EPS, une méthodologie de traitement dans le cadre de la théorie de Dempster-Shafer a été proposée. Cette démarche se décompose en cinq étapes principales. La première étape concerne la modélisation des incertitudes paramétriques par les fonctions de croyance et de plausibilité selon les données fournies dans les EPS. La second étape correspond à la propagation des ces incertitudes à travers le modèle de risque pour représenter les incertitudes associées aux indicateurs de risque calculés en sortie. Les incertitudes de modèle sont ensuite intégrées dans la troisième étape en prenant en compte des modèles de risque alternatifs. La quatrième étape a pour objectif de fournir aux décideurs des informations nécessaires pour la prise de décision en présence d’incertitudes (paramétriques et de modèle) et d’autre part d’identifier les incertitudes d’entrée ayant des contributions importantes sur le résultat. Enfin, la dernière étape boucle le processus en étudiant la mise à jour des fonctions de croyances en présence des nouvelles données. La méthodologie proposée a été mise en œuvre sur une application réelle simplifiée du modèle EPS
The aim of this thesis is to propose an approach to model parameter and model uncertain-ties affecting the results of risk indicators used in the applications of nuclear Probabilistic Risk assessment (PRA). After studying the limitations of the traditional probabilistic approach to represent uncertainty in PRA model, a new approach based on the Dempster-Shafer theory has been proposed. The uncertainty analysis process of the pro-posed approach consists in five main steps. The first step aims to model input parameter uncertainties by belief and plausibility functions ac-cording to the data PRA model. The second step involves the propagation of parameter uncertainties through the risk model to lay out the uncertainties associated with output risk indicators. The model uncertainty is then taken into account in the third step by considering possible alternative risk models. The fourth step is intended firstly to provide decision makers with information needed for decision making under uncertainty (parametric and model) and secondly to identify the input parameters that have significant uncertainty contributions on the result. The final step allows the process to be continued in loop by studying the updating of beliefs functions given new data. The pro-posed methodology was implemented on a real but simplified application of PRA model

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Duflot, Nicolas. "Les mesures d'importance fiabilistes issues des études probabilistes de sûreté nucléaire : contrôle des incertitudes et nouvelles applications pour l'aide à la décision." Troyes, 2007. http://www.theses.fr/2007TROY0010.

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Abstract:

Les mesures d’importance probabilistes issues des études probabilistes de sûreté (EPS) nucléaires permettent de mesurer l’importance vis-à-vis du risque des événements qui y sont modélisés. La première partie de cette thèse présente le cadre actuel d’utilisation de ces indicateurs. Ceux-ci interviennent dans des processus industriels de prise de décision influant sur la sûreté des centrales nucléaires. Dans la deuxième partie de cette thèse, nous tâchons ainsi de répondre aux impératifs de fiabilité et de simplicité qui s’imposent aux mesures d’importance en proposant une approche permettant de minimiser les incertitudes de modélisation. Nous y présentons aussi un nouveau processus de troncation du jeu de coupes de référence qui permet un calcul rapide, automatique et précis des mesures d’importance. Dans le cadre d’une application croissante des EPS pour l’aide à la décision, nous avons étudié l’extension des mesures d’importance à des groupes d’événements. Ainsi, nous présentons, dans la troisième partie, la définition de l’importance d’événements tels que la défaillance d’un système ou la perte d’une fonction, et leurs applications potentielles. Les EPS étant aussi considérées comme un outil utile à la conception de nouvelles centrales, la quatrième partie propose une démarche de conception reposant sur l’utilisation des mesures d’importance classiques ainsi que sur de nouvelles mesures d’importance
This PhD thesis deals with the importance measures based on nuclear probabilistic safety analyses (PSA). With these indicators, the importance towards risk of the events considered in the PSA models can be measured. The first part of this thesis sets out the framework in which they are currently used. The information extracted from importance measures evaluation is used in industrial decision-making processes that may impact the safety of nuclear plants. In the second part of the thesis, we thus try to meet the requirements of reliability and simplicity with an approach minimising the uncertainties due to modelling. We also lay out a new truncation process of the set of the minimal cut set (MCS) corresponding to the baseline case which allows a quick, automatic and precise calculation of the importance measures. As PSA are increasingly used in risk-informed decision-making approaches, we have examined the extension of importance measures to groups of basic events. The third part of the thesis therefore presents the definition of the importance of events such as the failure of a system or the loss of a function, as well as their potential applications. PSA being considered to be a useful tool to design new nuclear power plants, the fourth part of the thesis sketches out a design process based both on classical importance measures and on new ones

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Varet, Antoine. "Conception, mise en oeuvre et évaluation d'un routeur embarqué pour l'avionique de nouvelle génération." Phd thesis, INSA de Toulouse, 2013. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00932283.

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Abstract:

Le contexte aéronautique a depuis plusieurs années mis en évidence le besoin croissant de technologies de sécurité permettant d'éviter des utilisations malveillantes des matériels ou services installés à bord des avions. La plupart des approches de sécurisation 'avion' se concentre sur des méthodes et techniques permettant de sécuriser les échanges au sein de l'avion. Elles sont cependant inadaptées à la sécurisation dans les cas d'interconnexion des réseaux avioniques avec le reste des réseaux de communication (réseau Internet par exemple). Le problème abordé dans ce travail de thèse vise donc à proposer une architecture de sécurité et de sûreté pour l'ensemble des communications aéronautiques et permettant une interconnexion sécurisée entre le monde 'avion' et le monde extérieur, en tenant compte de l'ensemble des critères de sécurité qui caractérisent les divers environnements traversés et considère dès le départ les divers principes de standardisation associés afin de garantir la pérennité scientifique et industrielle. La solution architecturale proposée dans ce travail de thèse repose principalement sur un composant central de routage, de filtrage et de sécurisation des flux de données aéronautiques. Le travail de conception et de développement de ce composant appelé Routeur Sécurisé de Nouvelle Génération (routeur SNG) a permis une validation expérimentale sur un système reproduisant un système embarqué.

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Rifi, Mouna. "Modélisation et Analyse des Réseaux Complexes : application à la sûreté nucléaire." Thesis, Sorbonne Paris Cité, 2019. http://www.theses.fr/2019USPCD049.

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Abstract:

Ce travail propose une modélisation adéquate en graphes pour les systèmes et séquences accidentelles de sûreté nucléaire. Ces systèmes et séquences proviennent des "Etudes Probabilistes de Sûreté" (EPS) qui consistent à analyser de façon exhaustive tous les scénarios accidentels envisageables, d’estimer leurs probabilités d’occurrence (en les regroupant par famille) et les conséquences associées.Ensuite une analyse des réseaux complexes résultants est effectuée par des mesures de centralités.Une première application consiste à la prédiction du Facteur d’Accroissement du Risque nucléaire en utilisant les algorithmes d’apprentissages supervisé : méthodes à base d’arbre de classification, régression logistique et méthodes ensemblistes, sur des données déséquilibrées.Par ailleurs, un nouveau coefficient synthétique de centralité et une mesure de similarité sont conçus pour comparer les structures de réseaux, indépendamment de leurs caractéristiques topologiques, en se basant sur les interdépendances entre leurs vecteurs de centralités.Cette nouvelle approche utilise des techniques statistiques (échantillonnage, corrélation ethomogénéité).La pertinence et l’efficacité de cette nouvelle mesure de similarité sont validées sur le clustering de graphes théoriques classiques et la prédiction du type de graphes. Enfin, une application de cette approche est réalisée pour le clustering des réseaux complexes des systèmes de sûreté nucléaire
This work aims to propose an adequate graph modeling approach for nuclear safety accident systems and sequences.These systems and sequences come from "Probabilistic Safety Analysis" (PSA) which is an exhaustive analysis of all possible accident scenarios, to estimate their probabilities of occurrence (by grouping them by families) and the associated consequences.Then, an analysis of the resulting networks is performed by network centrality measures. A first application consists on predicting the nuclear Risk Increase Factor, which is a PSA importance factor, using supervised learning algorithms : classification tree methods, logistic regression and ensemble learning methods, on un balanced data. Furthermore, a new synthetic centrality coefficient and a similarity measure are developed to compare the networks structures and their topological characteristics, based on their centrality vectors interdependencies. This new approach uses statistical techniques (sampling,correlation and homogeneity).The relevance and appreciation of this new measure of similarity are validated on the clustering of most popular theoretical graphs and on the prediction of the type of these graphs. Finally, an application of this approach has been conducted for the clustering of nuclear safety systems networks

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Teglia, Yannick. "Ingénierie et robustesse des systèmes embarqués sécuritaires." Paris 6, 2011. http://www.theses.fr/2011PA066183.

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Abstract:

Les composants de sécurité de type carte à puce (smartcard) ou les systèmes sur puce (System On Chip) à fonction sécuritaire sont soumis depuis plus d'une dizaine d'années à une nouvelle classe d'attaques appelées attaques par canaux cachés (Side Channel Attack). Ces attaques visent à obtenir des informations du composant en utilisant par exemple sa consommation en courant ou son rayonnement électromagnétique. Par extension ces attaques permettent aussi de perturber le fonctionnement du composant par injection de fautes au moyen de faisceaux lasers ; le but étant de récupérer des secrets ou d'obtenir des privilèges. Dans cette thèse, nous présenterons un état de l'art de ces menaces ainsi que diverses contributions à des contre-mesures contre les. Ceci sera illustré au moyen de publications et brevets, mettant en œuvre divers paradigmes pour lutter contre les fraudes. Nous montrerons notamment que les protections peuvent se situer au niveau arithmétique, algorithmique ou électronique et que des combinaisons sont possibles et souhaitables Nous aborderons aussi le sujet des générateurs de nombres aléatoires, nécessaires à la création de contre mesures, sous la perspective de tests statistiques qui permettent d’en évaluer la qualité. Nous dresserons enfin des perspectives de recherche quant au devenir des attaques tout autant que des contre-mesures dans des systèmes hétérogènes où la sécurité est un compromis entre le coût, la performance et la résistance du système.

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Otsa'a, Nguema Daenis. "Sécurité et sûreté maritimes dans le golfe de Guinée : Diagnostic et évaluation des politiques pour un apport conceptuel et pratique de la sécurisation maritime régionale." Nantes, 2015. http://www.theses.fr/2015NANT3004.

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Abstract:

Jadis limitée au rôle de simple voie de communication servant à la recherche des nouvelles terres inconnues et à la logique d‟un milieu de prélèvement des ressources, l‟image des espaces maritimes et de ses activités associées a progressivement muté vers une considération aujourd‟hui bien plus polémique. Les enjeux ont également drainé des menaces et risques de vulnérabilité incarnés par le binôme « sécurité-sûreté » dans un domaine où les économies et les populations « se maritimisent » fortement. Cette tendance maritime paradoxale n‟a pas épargné les États côtiers du golfe de Guinée (de la Côte d‟Ivoire à l‟Angola) qui, déjà présents à l‟aube des premières négociations ayant conduit à ce que l‟on qualifia de « Yalta de la mer » (en référence à la Convention de Montego Bay du 10 décembre 1982), tentent aujourd‟hui de trouver des solutions au phénomène de l‟insécurité maritime par des réactions bien plus communautaires qu‟individuelles. Faisant partie d‟une géographie mondiale des régions stratégiques, ils ne peuvent et ne doivent rester en marge de l‟accélération des logiques sécuritaires qui nécessitent à différentes échelles une mutualisation commune des moyens de lutte et de prévention. Mais pour eux, si le temps n‟est plus à la tergiversation à propos de l‟intérêt que représente cette mutualisation commune des efforts, l‟heure est au diagnostic des politiques exercées jusqu‟à présent et qui ont quelque peu prouvé leurs limites. En effet, l‟insécurité maritime régionale ne se manifeste pas potentiellement et spatialement de la même façon selon les États ou les milieux considérés. Pourtant, malgré une considération disparate de l‟enjeu du fait maritime régional, les défis à relever pour la sécurisation maritime sont sensiblement identiques et doivent guider une réflexion profonde sur la conceptualisation et la pratique sécuritaire. Cette disparité des réalités idéologiques, structurelles, matérielles et techniques de la manifestation de la menace et du risque n‟est pas assez considérée dans les logiques de coopération régionale qui, par excès d‟ambition et d‟homogénéisation précipitée du contexte maritime ne tiennent pas compte ou très peu de la nécessité d‟une dimension évolutive multiscalaire partant des réalités locales et nationales. Inscrite dans le champ disciplinaire de la géopolitique et de la géostratégie des mers et des océans, plus précisément de la problématique de l‟enjeu maritime sécuritaire, cette réflexion qui porte sur les facteurs nationaux et régionaux de la vulnérabilité maritime par le binôme « sécurité-sûreté » se propose de contribuer au questionnement du « pourquoi sécuriser » mais aussi du « comment sécuriser » à travers quatre axes, à savoir, le diagnostic de la vulnérabilité maritime, l‟évaluation des réponses des États pour y faire face, le caractère de l‟hétérogénéité spatiale de cette vulnérabilité et de proposer des réformes multiscalaires en vue du régionalisme maritime sécuritaire de conviction
One limited to the simple role of communication channel used to search for new unknown lands with the use of resources, maritime spaces and their related activities have gradually evolved into a controversial topic today. The issues have also presented threats and risks of vulnerability, associated with binomial “safety-security”, in a field where economies and populations have a strong maritime emphasis. This paradoxical maritime trend has not been overlooked by the coastal State of the Gulf of Guinea (the Ivory Coast to Angola), which were already involved at the beginning of the negotiations which led to what was called, the “Yalta sea” (in reference to the Montego Bay Convention of December 10, 1982). Today, they are trying to find solutions to the phenomenon of maritime insecurity through more community responses rather than individual ones. As part of global geography of strategic regions, they cannot and must not remain on the sidelines of the acceleration of security and logistics, which require different levels of communal sharing of control and prevention methods. But, while it is no longer time for the prevarication of communal sharing efforts, it is time for the assessment of policies used up to now, which have, to some degree, shown to be limited. In fact, regional maritime insecurity is not potentially or spatially manifested in the same way, according to the States or regions considered. Yet, despite a disparate consideration of the regional maritime issues, maritime security challenges to be addressed are virtually the same and should guide an in depth study of conceptualization and practical security. This disparity of ideological, structural, material, and technical realities of the manifestation of threat and risk is not adequately addressed in regional cooperation, which by its excessive ambitions and homogenization of the maritime context, hardly takes into account the necessity of an evolutive multi-scalar dimension, based on local and national realities. Within the disciplinary field of geopolitics and maritime geostrategies, and more specifically, the issues of maritime security, this study, which considers national and regional factors of maritime vulnerability through the “Safety-Security” binomial, offers a contribution to the question, “why provide security”, but also “how to provide security”, across four strategies: the diagnosis of maritime vulnerability, the evaluation of responses of States to address it, the spatial heterogeneity of this vulnerability, and to propose multiscalar reforms in light of maritime security regionalism

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Lone, Sang Fernand. "Protection des systèmes informatiques contre les attaques par entrées-sorties." Phd thesis, INSA de Toulouse, 2012. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00863020.

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Abstract:

Les attaques ciblant les systèmes informatiques vont aujourd'hui au delà de simples logiciels malveillants et impliquent de plus en plus des composants matériels. Cette thèse s'intéresse à cette nouvelle classe d'attaques et traite, plus précisément, des attaques par entrées-sorties qui détournent des fonctionnalités légitimes du matériel, tels que les mécanismes entrées-sorties, à différentes fins malveillantes. L'objectif est d'étudier ces attaques, qui sont extrêmement difficiles à détecter par des techniques logicielles classiques (dans la mesure où leur mise en oeuvre ne nécessite pas l'intervention des processeurs) afin de proposer des contre-mesures adaptées, basées sur des composants matériels fiables et incontournables. Ce manuscrit se concentre sur deux cas : celui des composants matériels qui peuvent être délibérément conçus pour être malveillants et agissants de la même façon qu'un programme intégrant un cheval de Troie ; et celui des composants matériels vulnérables qui ont été modifiés par un pirate informatique, localement ou au travers du réseau, afin d'y intégrer des fonctions malveillantes (typiquement, une porte dérobée dans son firmware). Pour identifier les attaques par entrées-sorties, nous avons commencé par élaborer un modèle d'attaques qui tient compte des différents niveaux d'abstraction d'un système informatique. Nous nous sommes ensuite appuyés sur ce modèle d'attaques pour les étudier selon deux approches complémentaires : une analyse de vulnérabilités traditionnelle, consistant à identifier une vulnérabilité, développer des preuves de concept et proposer des contre-mesures ; et une analyse de vulnérabilités par fuzzing sur les bus d'entrées-sorties, reposant sur un outil d'injection de fautes que nous avons conçu, baptisé IronHide, capable de simuler des attaques depuis un composant matériel malveillant. Les résultats obtenus pour chacunes de ces approches sont discutés et quelques contre-mesures aux vulnérabilités identifiées, basées sur des composants matériels existants, sont proposées.

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Benzine, Mehdi. "Combinaison sécurisée des données publiques et sensibles dans les bases de données." Versailles-St Quentin en Yvelines, 2010. http://www.theses.fr/2010VERS0024.

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Abstract:

La protection des données sensibles est une problématique majeure dans le monde des bases de données. Plusieurs solutions logicielles et matérielles ont été proposées pour assurer une sécurité optimale lors du stockage et de la manipulation de ces données. Il est également nécessaire de sécuriser les opérations mettant en relation des données sensibles avec des données publiques. Pour cala, nous avons mis en place une architecture de stockage et d'interrogation offrant cette sécurité. Cette architecture est composée d'un serveur central regroupant les données publiques et d'un serveur sécurisé stockant les données privées. Ce serveur sécurisé est constitué (i) d'un microcontrôleur sécurisé associé à (ii) une mémoire persistante, de grande capacité, de type Flash NAND. Les requêtes mêlant données publiques et sensibles sont scinder en deux sous-requêtes, l'une portant sur les données publiques, l'autre sur les données sensibles. Chaque sous-requête est exécutée sur le serveur contenant les données appropriées. Enfin, le résultat de la sous-requête sur données publiques est envoyé au serveur sécurisé qui se charge de construire le résultat final en toute sécurité. Cette architecture résolvant les problèmes de sécurité introduit néanmoins de sévères problèmes de performances dues aux caractéristiques physiques du serveur sécurisé (peu de RAM, asymétrie des coûts de lecture et d'écriture. . . ) qu'il est impératif de résoudre par des techniques d'optimisation de requêtes
Protection of sensitive data is a major issue in the databases field. Many software and hardware solutions have been designed to protect data when stored and during query processing. Moreover, it is also necessary to provide a secure manner to combine sensitive data with public data. To achieve this goal, we designed a new storage and processing architecture. Our solution combines a main server that stores public data and a secure server dedicated to the storage and processing of sensitive data. The secure server is a hardware token which is basically a combination of (i) a secured microcontroller and (ii) a large external NAND Flash memory. The queries which combine public and sensitive data are split in two sub queries, the first one deals with the public data, the second one deals with the sensitive data. Each sub query is processed on the server storing the corresponding data. Finally, the data obtained by the computation of the sub query on public data is sent to the secure server to be mixed with the result of the computation on sensitive data. For security reasons, the final result is built on the secure server. This architecture resolves the security problems, because all the computations dealing with sensitive data are done by the secure server, but brings performance problems (few RAM, asymmetric cost of read/write operations. . . ). These problems will be solved by different strategies of query optimization

Dissertations / Theses on the topic 'Cryptographie – Mesures de sûreté – Évaluation'

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