Attaques quantiques et nouveaux outils pour la cryptanalyse symétrique – QATS

Les progrès de l'informatique quantique remettent en question la sécurité des algorithmes cryptographiques. Bien que les cryptosystèmes symétriques semblent assez bien résister aux attaques quantiques, celles-ci ont fait d'importants progrès ces dernières années. Par conséquent, les cryptosystèmes symétriques visant une sécurité à long terme doivent être étayés par une analyse approfondie et dédiée de leur sécurité quantique.

Dans le même temps, les cryptanalystes ont de plus en plus recours à des outils automatiques pour concevoir des attaques. Cependant, ces outils n'intègrent que peu d'attaques quantiques à ce jour. De plus, un travail humain important est nécessaire pour transformer la sortie de ces outils en un algorithme quantique entièrement spécifié.

L'objectif du projet ANR JCJC QATS est de synthétiser une seule chaîne d'outils qui, à partir d'une saisie minimale de l'utilisateur, construira des algorithmes d'attaques quantiques entièrement spécifiés et analysera leurs complexités. Nous étudierons des chiffrements par blocs, des fonctions de hachage et des permutations cryptographiques, en commençant par des exemples bien établis (Present, Ascon, etc.) et en progressant vers des conceptions plus récentes.

Cet outil a pour but de simplifier l'étude des attaques quantiques, du choix d'un cadre d'attaque (linéaire, différentielle, etc.) au calcul de la complexité d'une attaque précise. Notre objectif est que la sécurité quantique d'une primitive puisse être estimée avec seulement des connaissances de base en cryptanalyse symétrique et en algorithmes quantiques, ce qui profitera aux concepteurs d'algorithmes et aux cryptographes intéressés par l'évaluation de la sécurité quantique.