Techniques of cryptanalysis for symmetric-key primitives

Cette thèse contribue à l’effort de cryptanalyse de primitives symétriques comme les chiffrements par bloc ou les générateurs pseudo-aléatoires. Elle étudie en particulier une famille de distingueurs fondés sur la propagation de sous-espaces vectoriels différentiels dans les chiffrements par bloc de construction SPN. Cette thèse propose également des méthodes permettant aux cryptographes de modéliser un problème de cryptanalyse de primitive symétrique en problème MILP (Mixed-Integer Linear Programming), afin d’exploiter certains logiciels solutionneurs de problèmes MILP très performants. Enfin, elle présente des techniques d’analyse algébrique des primitives symétriques, fondées sur le calcul d’une partie de leur forme algébrique normale, et utiles dans les attaques de type cube.This thesis contributes to the cryptanalysis effort needed to trust symmetric-key primitives like block-ciphers or pseudorandom generators. In particular, it studies a family of distinguishers based on subspace trails against SPN ciphers. This thesis also provides methods for modeling frequent cryptanalysis problems into MILP (Mixed-Integer Linear Programming) problems to allow cryptographers to benefit from the existence of very efficient MILP solvers. Finally, it presents techniques to analyze algebraic properties of symmetric-key primitives which could be useful to mount cube attacks