Loïc Besson soutient sa thèse intitulée « Conception, analyse et implémentation d’algorithmes de chiffrement symétrique sur FPGA », dirigée par Louis Goubin et Jacques Patarin, le mercredi 8 décembre 2021.
La soutenance aura lieu à 10h15, au bâtiment Descartes, salle 301.
Conception, analyse et implémentation d’algorithmes de chiffrement symétrique sur FPGA
Résumé : Cette thèse explore différents aspects de construction d’algorithmes de chiffrement symétrique. Les travaux portent sur le design et l’implémentation d’algorithmes de chiffrement par blocs dits légers, ainsi que sur les fonctions éponges permettant de réaliser du chiffrement authentifi é. Le but recherché dans les deux notions est de défi nir des solutions permettant de garantir des bornes de sécurité similaires à celles des algorithmes standards de la littérature cryptographique tout en obtenant des performances et un ratio débit sur surface utilisée le meilleur possible. La première partie étudie les algorithmes de chiffrement par blocs légers et les différentes techniques existantes pour développer un nouvel algorithme avec les propriétés souhaitées. Nous défi nissons également un nouveau mode d’opération permettant de garantir une sécurité équivalente à celle des modes d’opération standardisés par le NIST ou l’ANSSI tout en offrant la possibilité d’une application n’échangeant pas de vecteur d’initialisation. Pour fi nir, après une comparaison des différents modes d’opération ainsi que les permutations existantes dans la littérature, le but est de défi nir les meilleurs candidats possibles selon le cas d’usage.
Design, analysis and implementation of cryptographic symmetric encryption algorithms on FPGA
Abstract: This work studies several aspects of design and implementation of symmetric cryptography. The focus was brought on two different kinds of construction, namely lightweight block ciphers and sponge functions providing authenticated encryption. For both the goal is to defi ne solutions ensuring similar security bounds as standards algorithms while achieving good performances towards throughput and low area occupation. The fi rst part of this thesis focuses on the state-of-the art in designing block ciphers and which parameters and construction may lead to the desired performances. We then defi ne a new mode of operation achieving the same security margins as the mode of operation standardized by the NIST and the ANSSI while allowing application where the initialization vector cannot be sent to both correspondents. The second half is based on the study of sponge functions, from the SHA-3 competition to the NIST LWC standardization process, of both mode of operation and permutation to achieve the best performances as possible for different use cases.