Sécurité basée Chaos sous contraintes temps réel et d’énergie pour l’Internet des Objets

Nowadays, due to the rapid growth of Internet ofThings (IoT) towards technologies, the protection oftransmitted data becomes an important challenge.The devices of the IoT are very constrained resourcein terms of computing capabilities, energy andmemory capacities. Thus, the design of secure,efficient and lightweight crypto-systems becomesmore and more crucial. In this thesis, we have studiedthe problem of chaos based data security underreal-time and energy constraints. First, we havedesigned and implemented three pseudo-chaoticnumber generators (PCNGs). These PCNGs use aweak coupling matrix or a high diffusion binarycoupling matrix between chaotic maps and a chaoticmultiplexing technique. Then, we have realized threestream ciphers based on the proposed PCNGs.Security performance of the proposed stream cipherswere analysed and several cryptanalytic and statisticaltests were applied. Experimental results highlightrobustness as well as efficiency in terms ofcomputation time. The performance obtained incomputational complexity indicates their use inreal-time applications. Then, we integrated thesechaotic stream ciphers within the real-time operatingsystem Xenomai. Finally, we have measured theenergy and power consumption of the three proposedchaotic systems, and the average computingperformance. The obtained results show that theproposed stream ciphers can be used in practical IoTapplications.De nos jours, la croissance rapide des technologiesde l’Internet des Objets (IoT) rend la protection desdonnées transmises un enjeu important. Lesdispositifs de l’IoT sont intrinsèquement contraints à lamémoire, à la puissance de traitement et à l’énergiedisponible. Ceci implique que la conception detechniques cryptographiques sécurisées, efficaces etlégères est cruciale. Dans cette thèse, nous avonsétudié la problématique de la sécurité de l’informationbasée chaos sous contraintes temps réel et d’énergie.À ce sujet, nous avons conçu et implémenté dans unpremier temps, trois générateurs de nombrespseudo-chaotiques (PCNGs). Ces PCNGs utilisentune matrice de couplage faible ou une matrice decouplage binaire à forte diffusion entre des carteschaotiques, et une technique de multiplexagechaotique. Puis, nous avons réalisé trois systèmes dechiffrement/déchiffrement par flux basés sur lesPCNGs proposés. L’analyse cryptographique dessystèmes chaotiques réalisés a montré leurrobustesse contre des attaques connues. Laperformance obtenue en complexité de calcul metbien en évidence leur utilisation dans des applicationstemps réel. Dans un second temps, nous avonsintégré ces systèmes de chiffrement/déchiffrementchaotiques au sein du système d’exploitation tempsréel Xenomai. Enfin, nous avons mesuré laconsommation d’énergie et de puissance des troissystèmes chaotiques réalisés ainsi que le tempsmoyen de chiffrement/déchiffrement