Explication de comportements différentiels surprenants à clé fixée.

La cryptanalyse différentielle, développée dans les années 1990, repose généralement sur l’hypothèse d’équivalence stochastique : le comportement d’un chiffrement pour une clé fixée est supposé proche de son comportement moyen sur l’ensemble des clés.

Cette hypothèse est cependant fausse en général. Par exemple, toutes les caractéristiques différentielles sur 2 tours de l’AES sont plateaux, ce qui implique une forte dépendance de leur probabilité à la clé. Si de telles déviations étaient initialement attendues uniquement pour un petit nombre de tours, des contre-exemples récents (notamment Midori64 et Scream) ont montré que le phénomène peut persister bien au-delà.

Dans cet exposé, nous montrerons que l’écart entre comportement moyen et comportement à clé fixée peut être encore plus marqué au niveau des différentielles qu’au niveau des caractéristiques. En particulier, nous expliquerons comment l’agrégation d’un grand nombre de caractéristiques plateaux conduit aux comportements différentiels observés à clé fixée dans Midori64 et Scream.