Analyse de primitives cryptographiques récentes

par Brice Minaud

Thèse de doctorat en Informatique

Sous la direction de Pierre-Alain Fouque.


  • Résumé

    Dans cette thèse, nous nous intéressons à la sécurité de quelques primitives cryptographiques récentes, d’abord symétriques puis asymétriques, en passant par le modèle en boîte blanche, qui est à certains égards intermédiaire. Dans un premier temps, nous montrons l’existence de fonctions linéaires non triviales commutant avec la fonction de tour de certains chiffrements par bloc, dont découlent des attaques par auto-similarité et sous-espace invariant. Nous nous intéressons ensuite à la cryptanalyse de la structure ASASA, où deux couches non linéaires S sont imbriquées dans des couches affines A. Notre cryptanalyse structurelle permet de casser des instances de chiffrement symétrique, multivarié et en boîte blanche. En nous concentrant sur le modèle d’incompressibilité en boîte blanche, nous montrons ensuite comment réaliser un chiffrement par bloc et un générateur de clef efficaces dont la sécurité est prouvable. Finalement, du côté purement asymétrique, nous décrivons une attaque polynomiale contre une construction récente d’application multilinéaire.

  • Titre traduit

    Analysis of recent cryptographic primitives


  • Résumé

    In this thesis, we study the security of some recent cryptographic primitives, both symmetric and asymmetric. Along the way we also consider white-box primitives, which may be regarded as a middle ground between symmetric and asymmetric cryptography. We begin by showing the existence of non-trivial linear maps commuting with the round function of some recent block cipher designs, which give rise to self-similarity and invariant subspace attacks. We then move on to the structural cryptanalysis of ASASA schemes, where nonlinear layers S alternate with affine layers A. Our structural cryptanalysis applies to symmetric, multivariate, as well as white-box instances. Focusing on the white-box model of incompressibility, we then build an efficient block cipher and key generator that offer provable security guarantees. Finally, on the purely asymmetric side, we describe a polynomial attack against a recent multilinear map proposal.


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