Implantations de primitives cryptographiques adaptées aux besoins du véhicule connecté

Communications are one of the key functions in future vehicles and require protection. Cryptography is an obvious answer to secure communications, specifically we studied lightweight cryptography to fit the constrained resources of the environment. A second emerging problem, specific to embedded systems, is resilience to side-channel attacks.The main objectives of the thesis are to study the feasibility of implementing a wide variety of symmetric lightweight encryption algorithms and their protection. An optimal solution is to have an agile implementation, able to quickly execute different lightweight encryption algorithms, using few resources and guaranteeing protection against physical attacks. Our main architecture starts from a modification of the instruction set of a RISC-V processor to satisfy the agility property of lightweight cryptography algorithms. We have studied many encryption algorithms and have proposed a first approach with a fully hardware architecture and a second approach with a dedicated processor in order to efficiently implement Lightweight Cryptography and their protection in a constrained embedded systemLa communication est une des fonctions clés des véhicules à venir, ce qui impose de la protéger. La cryptographie est une façon évidente d’en assurer la sécurité, spécifiquement, la cryptographie légère qui est mieux adaptée aux contraintes de ressources. Il est également essentiel de prendre en compte la résilience aux attaques par canaux auxiliaires sur des systèmes embarqués. Les objectifs principaux de cette thèse sont d’étudier la possibilité d’implémenter une large variété d’algorithmes de chiffrement légers ainsi que leur protection. Une solution idéale est d’utiliser une implémentation agile, capable d’exécuter différents algorithmes, tout en utilisant un minimum de ressources et en garantissant la sécurité contre les attaques par canaux auxiliaires. Notre principale solution est une extension du jeu d’instruction du RISC-V permettant l’exécution de multiples algorithmes tout en satisfaisant les contraintes d’agilité. Nous avons étudié de nombreux algorithmes de chiffrement et avons proposé plusieurs approches. La première est totalement matériel et la seconde et basée sur un processeur dédié afin d’implémenter ces algorithmes de chiffrement légers ainsi que leur protection dans un environnement avec de fortes contraintes de ressources