Synthèse de nouveaux automates à états finis décrits par une représentation matricielle : application à la cryptographie
Hamid Boukerrou · theses.fr (ABES) · 2023
L'essor considérable des technologies de l'information et de la communication, dans le contexte actuel de la révolution numérique et de l'Internet des Objets, nécessite de renforcer la sécurité des données et des systèmes. Dans ce contexte, la cryptographie joue un rôle important. Les machines à état fini (FSM pour Finite State Machines en anglais) sont des briques élémentaires couramment utilisées en cryptographie symétrique, en particulier pour le chiffrement par flot (Stream Ciphering en anglais). Ces objets mathématiques sont également usuels en automatique pour décrire des systèmes discrets. Ces modèles sont au cœur du travail qui a été conduit. Depuis le début des années 90, la littérature fait état d'architectures variées pour construire des chiffreurs symétriques de type auto-synchronisants (SSSC pour Self-Synchronizing Stream Ciphers en anglais). Mais toutes les propositions de chiffreurs ont révélé des failles justifiant la nécessité de nouvelles architectures. Dans cette thèse, de nouvelles primitives cryptographiques auto-synchronisantes, basée sur des machines à état fini de type Linear Parameter Varying (LPV) plats, ont été proposées. La motivation de cette classe de systèmes a été soulignée du point de vue de la sécurité et des performances de synchronisation. A l'issue d'une analyse d'une architecture de type mono-entrée, mono-sortie (Single Input Single Output, SISO), la justification d'extensions à des structures multi-entrées, multi-sorties (Multi Inputs Multi Ouputs) avec délai de synchronisation soit déterministe, soit statistique, a été donnée. Principalement deux notions de la théorie du contrôle ont été développées pour effectuer la synthèse des automates : la platitude et l'analyse structurelle. Des preuves de concepts illustrent les bénéfices des ces nouvelles architectures vis-à-vis de l'état de l'art.