Implémentation matérielle/logicielle sécurisée et agile des nouveaux algorithmes de signature n[...]

Description du sujet de thèse

Domaine

Défis technologiques

Sujets de thèse

Implémentation matérielle/logicielle sécurisée et agile des nouveaux algorithmes de signature numérique en cryptographie post-quantique

Contrat

Thèse

Description de l'offre

La cryptographie joue un rôle fondamental dans la sécurisation des systèmes de communication modernes en garantissant la confidentialité, l'intégrité et l'authenticité. La cryptographie à clé publique, en particulier, est devenue indispensable pour sécuriser les processus d'échange de données et d'authentification. Cependant, l'avènement de l'informatique quantique constitue une menace pour de nombreux algorithmes cryptographiques à clé publique traditionnels, tels que RSA, DSA et ECC, qui reposent sur des problèmes tels que la factorisation entière et les logarithmes discrets que les ordinateurs quantiques peuvent résoudre efficacement. Conscient de ce défi imminent, le National Institute of Standards and Technology (NIST) a lancé en 2016 un effort mondial pour développer et normaliser la cryptographie post-quantique (PQC). Après trois rondes d'évaluations, le NIST a annoncé son premier ensemble d'algorithmes standardisés en 2022. Bien que ces algorithmes représentent un progrès significatif, le NIST a exprimé un besoin explicite de cryptosystèmes supplémentaires qui exploitent des hypothèses de sécurité alternatives et a ouvert un nouveau concours dédié aux nouvelles signatures.

À mesure que la communauté cryptographique s'oriente vers l'adoption de cette nouvelle cryptographie, un défi majeur réside dans leur déploiement efficace dans des systèmes réels. Les implémentations matérielles, en particulier, doivent répondre à des exigences strictes en matière de performances, de consommation d'énergie et de coût, tout en offrant la flexibilité nécessaire pour s'adapter à plusieurs algorithmes, qu'ils soient standardisés ou encore en cours d'évaluation. Une telle agilité est essentielle pour pérenniser les systèmes face à l'incertitude inhérente aux transitions cryptographiques. L'objectif principal de cette thèse sera de concevoir et de développer des implémentations matérielles agiles pour des algorithmes de signature numérique post-quantique. Cela implique une étude approfondie des principaux candidats du quatrième tour du concours du NIST, ainsi que de ceux déjà standardisés, afin de comprendre leurs formalismes, leurs propriétés de sécurité et leurs bottlenecks. La thèse explorera également les optimisations pour l'efficacité des ressources, en équilibrant les compromis entre performances, consommation d'énergie et surface. De plus, la résilience contre les attaques physiques (attaques par canaux cachés et par injection de fautes) sera un élément clé du processus de conception.

Université / école doctorale

Electronique, Electrotechnique, Automatique, Traitement du Signal (EEATS)
Université Grenoble Alpes

Localisation du sujet de thèse

Site

Grenoble

Critères candidat

Formation recommandée

master 2 mathématiques, physiques/électronique, cybersécurité

Demandeur

Disponibilité du poste

01/06/2025

Personne à contacter par le candidat

DI MATTEO Stefano stefano.dimatteo@cea.fr
CEA
DRT/DSYS/SSSEC/LSCO

Tuteur / Responsable de thèse

DI NATALE Giorgio giorgio.di-natale@univ-grenoble-alpes.fr
Grenoble INP
TIMA - CNRS / Université Grenoble-Alpes / Grenoble INP Département Microelectronique
46, avenue Félix Viallet
38031 Grenoble Cedex France

04.76.57.49.88

En savoir plus

Plateforme Cybersécurité
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