Thèse soutenue

Fonction thêta et applications à la cryptographie
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Auteur / Autrice : Damien Robert
Direction : Guillaume Hanrot
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Informatique
Date : Soutenance le 21/07/2010
Etablissement(s) : Nancy 1
Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale IAEM Lorraine - Informatique, Automatique, Électronique - Électrotechnique, Mathématiques de Lorraine
Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Laboratoire lorrain de recherche en informatique et ses applications
Jury : Président / Présidente : François Morain
Examinateurs / Examinatrices : Guillaume Hanrot, François Morain, Antoine Chambert-Loir, Kristin Estella Lauter, Didier Galmiche, Pierrick Gaudry, Sylvain Petitjean
Rapporteurs / Rapporteuses : Antoine Chambert-Loir, Kristin Estella Lauter

Résumé

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Le logarithme discret sur les courbes elliptiques fournit la panoplie standard de la cryptographie à clé publique: chiffrement asymétrique, signature, authentification. Son extension à des courbes hyperelliptiques de genre supérieur se heurte à la difficulté de construire de telles courbes qui soient sécurisées. Dans cette thèse nous utilisons la théorie des fonctions thêta développée par Mumford pour construire des algorithmes efficaces pour manipuler les variétés abéliennes. En particulier nous donnons une généralisation complète des formules de Vélu sur les courbes elliptiques pour le calcul d'isogénie sur des variétés abéliennes. Nous donnons également un nouvel algorithme pour le calcul efficace de couplage sur les variétés abéliennes en utilisant les coordonnées thêta. Enfin, nous présentons une méthode de compression des coordonnées pour améliorer l'arithmétique sur les coordonnées thêta de grand niveau. Ces applications découlent d'une analyse fine des formules d'addition sur les fonctions thêta. Si les résultats de cette thèse sont valables pour toute variété abélienne, pour les applications nous nous concentrons surtout sur les jacobienne de courbes hyperelliptiques de genre~2, qui est le cas le plus significatif cryptographiquement.