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Side channel avancé appliqué sur cryptographie post-quantique

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

Département : Département Systèmes (LETI)

Laboratoire : Laboratoire de Tests de Sécurité & leurs Outils

Date de début : 01-10-2023

Localisation : Grenoble

Code CEA : SL-DRT-23-0648

Contact : maxime.lecomte@cea.fr

Le développent de l'ordinateur quantique menace la cryptographie asymétrique. Afin de répondre à cette menace, des schémas de cryptographie post quantique (PQC), c.à.d. basés sur des problèmes résistant à l'ordinateur quantique, ont été proposés. Le troisième round du concours du NIST portant sur la PQC s'est terminé le 5 juillet 2022. L'algorithme CRYSTALS-Kyber a été sélectionné pour la standardisation. L'histoire de la standardisation d'algorithmes cryptographiques montre que celui-ci devrait donc être rapidement adopté et prochainement embarqué dans des produits sécurisés. Néanmoins, le chemin vers des implémentations complètement sécurisées, en particulier, contre les attaques physiques reste long. La vulnérabilité des schémas PQC face aux attaques physiques est donc l'objet d'études actives par la communauté. En parallèle, la recherche de vulnérabilités restant un passage obligé vers des implémentations matériellement sécurisées, des techniques avancées d'analyse par canaux auxiliaires ont été développées. Le laboratoire LTSO contribue aux avancées théoriques et matérielles du domaine, notamment via l'apport de l'intelligence artificielle. Cette thèse a pour but de caractériser la vulnérabilité des algorithmes PQC (en particulier celle du schéma CRYSTALS-Kyber) face aux attaques par canaux auxiliaires dans des contextes défavorables pour l'attaquant comme l'implémentation sur processeur complexe. L'axe de recherche principal visera à explorer de nouvelles techniques d'attaque développées menaçant la sécurité de Kyber. Les résultats de ces travaux permettront d'assister le développement de contremesures ainsi que d'alimenter les outils qui permettent de caractériser la sécurité de nos développements internes et au final d'améliorer les solutions de nos partenaires Les disciplines mises à contribution durant cette thèse seront : ? programmation python, ? cryptographie, ? statistique et intelligence artificiel, ? système embarqué (architecture, programmation?), ? traitement de signal. La maitrise de l'ensemble de ces domaines n'est pas requise. Néanmoins, une curiosité et une volonté de se former sur ses sujets seront appréciées. Le candidat ou la candidate sera accompagné·e par l'équipe du laboratoire LTSO, et aura accès aux ressources physiques, moyens de calculs et outils d'analyses de ce dernier.

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