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Protocoles basés sur le chiffrement homomorphe dans un contexte multi-utilisateurs

Défi technologique : Cybersécurité : hardware et software (en savoir +)

Département : Département Systèmes et Circuits Intégrés Numériques (LIST)

Laboratoire : Laboratoire pour la Confiance des sYstèmes de calcuL

Date de début : 01-10-2022

Localisation : Saclay

Code CEA : SL-DRT-22-0783

Contact : jean-paul.bultel@cea.fr

Le chiffrement homomorphe est une technique cryptographique relativement récente permettant d'effectuer des calculs directement sur des données chiffrées. Ceci permet à des utilisateurs d'envoyer des données sensibles à un serveur distant (« cloud ») capable de les manipuler sans les connaître. Dans ce contexte, un problème non trivial consiste à permettre la manipulation homomorphe de données issues d'utilisateurs différents, et donc chiffrées sous des clés différentes. Plusieurs techniques existantes vont dans ce sens, avec chacune leurs avantages et leurs inconvénients. Dans ce contexte, le CEA a mis au point une première bibliothèque (Cingulata) fournissant des algorithmes de chiffrement homomorphe classiques. Il travaille en ce moment à la construction d'une plate-forme (BigPi) permettant le passage à l'échelle, et la mise en ?uvre de ces algorithmes pour le cloud computing. La levée progressive des verrous de performance du chiffrement totalement homomorphe permet de s'intéresser à des schémas de déploiement plus riches. L'ajout de fonctionnalités multi-utilisateurs est une des questions pour lesquelles une réponse pratique devient envisageable dans ce contexte, répondant de plus à une demande émergente venant de plusieurs projets industriels dans lesquels le CEA est impliqué. De façon générale, les solutions de l'état de l'art sont soit très généralistes et peu performantes, soit trop spécialisées (mais performantes). Dans ce contexte, comment choisir et appliquer les techniques les mieux adaptées à nos cas d'usage, ou à un template de cas d'usage moins généraux ? Pour répondre à cette problématique, le principal objectif de cette thèse sera de proposer des solutions plus performantes adaptées à des cas d'usage précis. Cette thèse comporta aussi un volet technique, qui consistera à étudier comment intégrer des fonctionnalités multi-utilisateurs à une plate-forme cloud telle que BigPi, selon un modèle de menace à investiguer, en particulier en limitant les hypothèses de confiance entre utilisateurs.

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