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.