Analyse cryptographique des altérations d'algorithmes

par Alexandre Berzati

Thèse de doctorat en Informatique

Sous la direction de Louis Goubin.

Soutenue en 2010

à Versailles-St Quentin en Yvelines .

mots clés

• Systèmes embarqués (informatique) -- Mesures de sûreté
• Algorithmes
• Protection de l'information (informatique)
• Cryptographie
• Programmation (mathématiques)

Résumé

Avec l’avènement des attaques par canaux auxiliaires, les preuves de sécurité algébriques ne sont plus suffisantes pour garantir la sécurité de crypto-systèmes embarqués. Parmis ces attaques, la Differential Fault Analysis, propose d’exploiter les perturbations de composants cryptographiques pour en extraire des données secrètes. L’objet de cette thèse est d'étendre le champ d’application de ces attaques en proposant de nouvelles applications. Nous avons commencé par analyser les perturbations d'éléments publics intervenant pendant l'exécution de crypto-systèmes asymétriques. Cette étude inédite a donné différentes attaques contre le RSA et le DSA. Puis, nous avons étudié la résistance des implantations de nouveaux algorithmes de chiffrement à flot face aux perturbations. Enfin, cette thèse soulignera la difficulté de protéger les implantations de crypto-systèmes contre ces attaques.

Titre traduit

Perturbation analysis on implementations of cryptographic algorithms

Résumé

Since the advent of side channel attacks, classical cryptanalysis is no longer sufficient to ensure the security of embedded cryptography. Among side channel attacks, Differential Fault Analysis is a powerful way to recover secret information from perturbations of a cryptographic device. The purpose of the thesis is to extend the scope of fault attacks by providing brand new attacks based on innovative but realistic fault models. We first investigated on exploiting perturbation of public elements that may occur during the execution of electronic signatures. This new study has resulted in multiple attacks against both RSA and DSA implementations. Then, we have proposed efficient attacks against implementations of new stream ciphers. Finally, this thesis emphasizes the difficulty for elaborating efficient countermeasure against faults attacks.