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| Outils pour la cryptanalyse et la conception de primitives cryptographiques symétriques (Tools for the cryptanalysis and design of symmetric cryptographic primitives) Euler, Marie - (2026-06-04) / Université de Rennes - Outils pour la cryptanalyse et la conception de primitives cryptographiques symétriques
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Langue : Anglais Directeur(s) de thèse: Derbez, Patrick Discipline : Informatique Laboratoire : IRISA Ecole Doctorale : MATISSE Classification : Informatique Mots-clés : Cryptographie Symétrique, MILP
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Résumé : Ces dernières années, la cryptographie symétrique a connu d’importants développements, notamment dans l’évaluation et l’amélioration de la sécurité des primitives cryptographiques qui repose sur une large variété de techniques, parmi lesquelles la cryptanalyse différentielle et ses variantes jouent un rôle central. Afin d’accélérer et de fiabiliser l’évaluation de la résistance de ces primitives face à certaines attaques, des outils et modèles génériques basés sur des techniques d’optimisation ont été proposés. Premièrement nous montrons, comment améliorer la conception des primitives cryptographiques en exploitant ces outils et modèles génériques. En automatisant le processus, de nombreuses variantes d’une même famille algorithmique peuvent être explorées afin de trouver un compromis satisfaisant entre performances de la primitives et résistance à diverses classes d’attaques. Dans un second temps, nous décrivons de nouveaux outils capables de générer automatiquement des attaques optimales contre des primitives existantes, facilitant ainsi leur analyse et leur évaluation. Au-delà de ces objectifs techniques, cette thèse contribue également à la compréhension des limites et des possibilités offertes par les outils d’automatisation en cryptanalyse. Elle s’inscrit ainsi dans une dynamique de recherche visant à rendre l’analyse cryptographique plus systématique, reproductible et accessible aux concepteurs de primitives. Abstract : In recent years, symmetric cryptography has been through significant developments, particularly in the evaluation and improvement of the security of cryptographic primitives, which relies on a wide variety of techniques, among which differential cryptanalysis and its variants are central. Generic tools and models based on optimization techniques have been proposed in order to make the evaluation of the resistance of these primitives against certain attacks faster and more reliable. First, we show how to improve cryptographic primitive designs by exploiting generic tools and models. Automating the process, one can explore numerous variants of the same algorithmic family in order to find a satisfactory trade-off between the performance of the primitive and its resistance to various classes of attacks. In a second step, we describe new tools capable of automatically generating optimal attacks against existing primitives, thereby simplifying their analysis and evaluation. Beyond these technical objectives, this thesis also contributes to a better understanding of the limits and possibilities offered by automatic tools in cryptanalysis. It thus fits into a research effort aimed at making cryptographic analysis more systematic, reproducible, and accessible to primitive designers. | |||