Conception et analyse de chiffrements par blocs – BLOC

La cryptographie peut n’apparaître aujourd’hui que comme un composant de la sécurité informatique. Elle en est cependant un élément crucial.
Sans la cryptographie, il serait impossible d'établir des communications sécurisées entre utilisateurs sur des réseaux non sécurisés comme Internet. En particulier, la cryptographie à clé secrète permet, après avoir échangé via un canal sécurisé une clé maîtresse commune, d'établir des communications sécurisées entre utilisateurs.

Depuis 30 ans, la théorie de la cryptographie s'est considérablement développée.
Cependant la cryptographie n’est pas seulement une science théorique: les cryptographes doivent garder à l'esprit que les primitives qu'ils construisent sont destinées à un large éventail de plates-formes, des étiquettes RFID aux postes de travail haut de gamme, sur lesquels ces primitives doivent s’exécuter le plus rapidement et le plus efficacement possible. En particulier, ces 5 dernières années ont vu la prolifération de chiffrements par blocs lightweight dédiés à des environnements très contraints tels les capteurs ou les étiquettes RFID.

En plus de l'efficacité, la sécurité est bien sûr le critère d'évaluation le plus important pour un chiffrement par blocs. A partir du modèle traditionnel d'attaque (qui ne traite que de la propriété de pseudo-aléatoirité), un certain nombre de résultats récents ont mis l'accent sur les attaques à clés-liées, à clés-connues voire à clés-choisies, notamment contre l'AES. Très peu de chiffrement par bloc proposent des arguments de sécurité tenant compte de ces attaques donnant plus de puissance à l’attaquant, en particulier pas de chiffrement ayant une implémentation efficace.

Le projet BLOC vise à relever le défi de proposer un chiffrement par blocs avec des arguments de sécurité forts contre les attaques à clés-liées, à clés-connues voire à clés-choisies, avec une implémentation la plus légère possible. Ceci ne peut être atteint qu’en fournissant de solides résultats théoriques sur ces nouveaux modèles d’attaques et de solides résultats pratiques sur la cryptanalyse des schémas existants. Par conséquent, les principaux objectifs du projet peuvent être divisés comme suit.

Premièrement, le projet BLOC vise à définir de nouveaux modèles de sécurité tenant compte des attaques à clés-liées, à clés-connues et à clés-choisies. Une fois ces modèles établis, le projet BLOC fournira des constructions cryptographiques de haut niveau qui pourront être prouvées sûres dans ces nouveaux modèles.

Deuxièmement, le projet BLOC vise à analyser soigneusement les chiffrements par blocs existants de manière convaincante afin d'évaluer le niveau de sécurité qu'ils offrent contre un large éventail d'attaques, des plus classiques aux attaques à clés-liées, à clés-connues et à clés-choisies. La partie de ce projet concernant la cryptanalyse sera particulièrement axée sur les chiffrements par blocs lightweight récemment proposés.

S'appuyant sur ces deux points de vue complémentaires, la pierre angulaire du projet BLOC sera la conception d'au moins un chiffrement par blocs tenant compte des modèles et des preuves de sécurité obtenus dans les deux tâches précédentes, avec une attention particulière pour l'algorithme de cadencement de clés. La proposition devra s’appuyer sur des arguments de sécurité forts contre les attaques à clés-liées, à clés-connues et à clés et être aussi efficace que possible du point de vue de l’implémentation.

Enfin, d’un point de vue plus pragmatique, le projet BLOC vise également à fournir une bibliothèque de chiffrement par blocs lightweigth pour les petits systèmes embarqués tels que les capteurs et une implémentation complète de notre proposition tant en matériel qu’en logiciel.