Méthodes logicielles formelles pour la sécurité des implémentations de systèmes cryptographiques

Formal sofwtare methods for cryptosystems implementation security

• Auteur / Autrice : Pablo Rauzy
• Direction : Sylvain Guilley, Jean-Luc Danger
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Informatique et réseaux
• Date : Soutenance le 13/07/2015
• Etablissement(s) : Paris, ENST
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Informatique, télécommunications et électronique de Paris
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Laboratoire Traitement et communication de l'information (Paris ; 2003-....)
• Jury : Président / Présidente : David Naccache
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : François Dupressoir, Karine Heydemann, Mehdi Tibouchi
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Pierre-Alain Fouque, Marie-Laure Potet

Mots clés

Mots clés contrôlés

Méthodes formelles (informatique)

Mesures de sécurité

Cryptographie

Mots clés libres

Cryptologie

Méthodes formelles

Canal auxiliaire

Injections de fautes

Cryptology

Formal methods

Side-channel

Fault injection

Résumé

Les implémentations cryptographiques sont vulnérables aux attaques physiques, et ont donc besoin d'en être protégées. Bien sûr, des protections défectueuses sont inutiles. L'utilisation des méthodes formelles permet de développer des systèmes tout en garantissant leur conformité à des spécifications données. Le premier objectif de ma thèse, et son aspect novateur, est de montrer que les méthodes formelles peuvent être utilisées pour prouver non seulement les principes des contre-mesures dans le cadre d'un modèle, mais aussi leurs implémentations, étant donné que c'est là que les vulnérabilités physiques sont exploitées. Mon second objectif est la preuve et l'automatisation des techniques de protection elles-même, car l'écriture manuelle de code est sujette à de nombreuses erreurs, particulièrement lorsqu'il s'agit de code de sécurité.

Implementations of cryptosystems are vulnerable to physical attacks, and thus need to be protected against them. Of course, malfunctioning protections are useless. Formal methods help to develop systems while assessing their conformity to a rigorous specification. The first goal of my thesis, and its innovative aspect, is to show that formal methods can be used to prove not only the principle of the countermeasures according to a model, but also their implementations, as it is where the physical vulnerabilities are exploited. My second goal is the proof and the automation of the protection techniques themselves, because handwritten security code is error-prone.