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« Sécurisation matérielle pour la cryptographie à base de courbes elliptiques ».

Auteur : S. Pontié
Directeur de thèse : R. Leveugle
Co-directeur de thèse : P. Maistri
Rapporteur(s) de thèse : L. Torres, A. Tisserand,
Examinateur(s) de thèse : V. Fischer, P. Elbaz-Vincent, P.Y. Liardet,
These de Doctorat Université Grenoble Alpes
Spécialité : Nanoélectronique et Nanotechnologies
Soutenance : 21/11/2016
ISBN : 978-2-11-129218-5

Résumé

De nombreuses applications imposent des contraintes de sécurité élevées (notamment au sens confidentialité et intégrité des informations manipulées). Cette thèse porte sur l'accélération matérielle du système de cryptographie asymétrique basé sur les courbes elliptiques (ECC). L'environnement des systèmes visés étant rarement maîtrisé, je prends en compte l'existence potentielle d'attaquants avec un accès physique au circuit. C’est dans ce contexte qu’un crypto-processeur très flexible, compatible aussi bien avec des cibles ASIC que FPGA, a été développé. Dans le but de choisir des protections contre les attaques dites matérielles (analyse de consommation, génération de fautes, etc.), j’évalue la sécurité vis-à-vis des attaques par canaux auxiliaires (ou canaux cachés) et le coût de la contre-mesure basée sur l'unification des opérations élémentaires sur des courbes elliptiques. En montant une nouvelle attaque contre un circuit mettant en œuvre des courbes quartiques de Jacobi, je montre qu’il est possible de détecter la réutilisation d’opérandes. Des expérimentations réelles m’ont permis de retrouver le secret en exploitant seulement quelques traces de puissance consommée. Je présente également une nouvelle protection permettant d’établir un compromis entre le niveau de sécurité, les performances et le coût. Elle est basée sur une accélération par fenêtrage aléatoire et l'utilisation optimisée d'opérations fictives.

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