Outils cryptographiques pour les accrédations anonymes

par Roch Olivier Lescuyer de Chaptal Lamure

Thèse de doctorat en Informatique

Sous la direction de David Pointcheval.

Soutenue en 2012

à Paris 7 .

mots clés

• Cryptographie à clé publique
• Signatures électroniques
• Authentification
• Anonymat
• Droit à la vie privée

Résumé

L'un des rôles de la cryptographie moderne est d'assurer l'authentification pour l'accès aux services numériques. Dans ce contexte, la traçabilité des personnes constitue bien souvent l'envers de la médaille. Afin de répondre à cette problématique majeure du respect de la vie privée, tout en maintenant des politiques de droits d'accès, il serait ainsi souhaitable de concilier authentification et anonymat. Parmi les outils que la cryptographie propose pour répondre à ce besoin, les accréditations anonymes permettent un usage anonyme d'attributs certifiés pour accéder à un service de façon authentifiée. Ce mémoire présente plusieurs contributions au domaine des accréditations anonymes. Nous proposons dans un premier temps d'utiliser le concept de signatures rectifiables dans le cadre des accréditations anonymes. Ces signatures permettent la modification contrôlée, par une personne habilitée, d'un document signé après la génération de la signature. Nous proposons ici de contrôler les données personnelles certifiées qui sont données au fournisseur de service lors du protocole d'authentification, grâce à l'usage de ces signatures rectifiables. Nous proposons dans un deuxième temps d'utiliser le concept de signatures agrégeables dans le cadre des accréditations anonymes. Les signatures agrégeables permettent la réunion de plusieurs signatures individuelles en un agrégat de taille constante. Leur utilisation dans les accréditations anonymes permet ainsi de simplifier l'utilisation de plusieurs accréditations au sein d'un même protocole d'authentification. Nous répondons dans un dernier temps par la positive à un problème ouvert en exhibant une construction multi-usage d'un système d'accréditation anonyme dans lequel les attributs certifiés sont chiffrés.

Titre traduit

Cryptographic tools for anonymous credentials

Résumé

Modern cryptography aims among others to provide authentification means for access to digital services. In this context, the users'traceability is often the flipside of the coin. To address this major issue of privacy, while maintaining access rights policies, it may be desirable to combine authentification and anonymity. From among the tools offered by cryptography, anonymous credentials allow anonymous use of certified attributes to access services. This thesis presents several contributions to the field of anonymous credential. Firstly, we propose to use sanitizable signatures in the context of anonymous credentials. Sanitizable signatures allow the modification, by an authorized person, of a signed document after the signature generation. We propose to control the certified personal data that are revealed to the service provider during an authentification protocol through the use of these sanitizable signaturers. We then propose to use aggregate signatures within anonymous credential systems. Aggregate signatures allow to combine several individual signatures into an aggregate of constant size. Their use in an anonymous credential system allows to simplify the use of multiple accreditations within the same authentification protocol. Finally, we answer positively to an open problem by showing a construction of a multi-show anonymous credential system in which certified attributes are encrypted.