Ingénierie Cryptographique<br />Implantations Sécurisées

This thesis develops an overview of the so called Side Channel Attacks (SCA). In order to counter these attacks against implementations, it is proposed solutions at three different levels : the hardware level, the mathematic level and the algorithmic level. The state of the art of SCA provided in the second chapter, underlines clearly that the side channels provide multiple attack paths to attackers. At the hardware level, the results obtained in the European project ESPASS-IS have led to the definition of new and innovative projets between the TIMA Laboratory, the LIRMM and STMicroelectronics. At the mathematical level, the definition of a Leak Resistant Arithmetic (LRA), in collaboration with the LIRMM, was the starting point of a several open research subjects. Among these, are the perspective of new arithmetics both efficient and compact taking into account a new vector of optimizations : the robustness to fault injection and the minimization of side channel leakage. At the algorithmic level, the article published at CHES'00 has been in the very first work on securization of elliptic curves implementations and is cited in many publication of the field.Cette thèse donne un aperçu des différentes attaques que doivent contrer les implémentations et propose quelques solutions en distinguant trois niveaux, le niveau hardware, le niveau mathématique et le niveau algorithmique. L'état de l'art fait au chapitre 2 montre bien que les possibilités données à l'attaquant sont multiples et variées. Au niveau hardware, les résultats obtenus dans le projet ESPASS-IS ont motivé la définition de nouveaux projets entre le laboratoire TIMA, le LIRMM et STMicroelectronics . Au niveau mathématique, la mise en ÷uvre de LRA et la collaboration initiée avec le LIRMM a ouvert la voie à de nombreux sujets de recherches vers des arithmétiques à la fois rapides et compactes mais prenant en compte un nouvel élément d'optimisation : la robustesse aux injections de fautes et la minimisation des fuites au travers des canaux cachés. Au niveau algorithmique particulièrement, l'article publié à CHES'00 a fait parti de la toute première vague de travaux de sécurisation des implémentations des courbes elliptiques et constitue une publication très citée dans le domaine