Security criteria of secret key ciphers

Autor: Videau, Marion
Přispěvatelé: Coding and cryptography (CODES), Inria Paris-Rocquencourt, Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria), Université Pierre et Marie Curie - Paris VI, Anne Canteaut(anne.canteaut@inria.fr)
Jazyk: francouzština
Rok vydání: 2005
Předmět:
Zdroj: Autre [cs.OH]. Université Pierre et Marie Curie-Paris VI, 2005. Français. ⟨NNT : ⟩
Autre [cs.OH]. Université Pierre et Marie Curie-Paris VI, 2005. Français
Popis: The work done during my thesis concerns two different aspects of thesecurity of secret key ciphers. The first part is devoted to the studyof the security of iterated block ciphers against last round attacksbased on distinguishers. The results especially concern ageneralisation of a higher order differential attack that was leadagainst MISTY1 algorithm. The origin of this attack and of itsgeneralisation has been explained thanks to the properties of theWalsh spectra of the highly nonlinear functions used in thecipher. Hence, it has been possible to mount a generic attack againstall Feistel ciphers using confusion functions whose Walsh spectra aredivisible by a high power of 2. Indeed, this property leads to anupper bound for the degree of the composition of such functions whichcan be noticeably smaller than the trivial bound. Thus the attack wehave mounted leads to a new security criterion for iterated blockciphers which lies on the divisibility of the Walsh spectra of theround functions. The second part of my work is a study ofcryptographic properties of symmetric Boolean functions. Starting froma structural property of one representation of symmetric Booleanfunctions, we improve existing results concerning algebraic degree,balance, resiliency, propagation criterion and nonlinearity of suchfunctions. Besides, we compute explicitly the Walsh spectra of allsymmetric Boolean functions of degree 2 and 3. We also determine allthe balance symmetric Boolean functions of degree less than or equalto 7, for all number of variables.; Les travaux de cette thèse portent sur les critères de sécurité desalgorithmes de chiffrement à clé secrète et ont été menés suivant deuxaxes. Le premier concerne la sécurité des chiffrements symétriquesitératifs par blocs contre les attaques par distingueur sur le derniertour. Les résultats portent en particulier sur la généralisation d'uneattaque différentielle d'ordre supérieur menée sur l'algorithmeMISTY1. L'origine de cette attaque ainsi que de sa généralisation a puêtre expliquée grâce aux propriétés du spectre de Walsh des fonctionsde non-linéarité maximale utilisées. Ainsi il a été possibled'élaborer une attaque générique sur tous les chiffrements de Feistelà cinq tours utilisant des fonctions dont le spectre de Walsh estdivisible par une grande puissance de 2 car cette propriété permetd'obtenir une borne supérieure sur le degré de la composition detelles fonctions, nettement plus faible que la bornetriviale. Cette attaque suggère ainsi un nouveau critère de sécuritéqui porte sur la divisibilité du spectre de Walsh des fonctions detour utilisées dans les chiffrements itératifs par blocs. La deuxièmepartie de la thèse porte sur l'étude des fonctions booléennessymétriques, et en particulier sur l'existence éventuelle depropriétés cryptographiques. À partir d'une propriété structurelle depériodicité d'une représentation d'une fonction booléenne symétrique,les propriétés de degré algébrique, d'équilibre, de résilience, decritère de propagation et de non-linéarité ont été étudiées, ce qui apermis d'améliorer les résultats existants. Par ailleurs, le calculexplicite du spectre de Walsh des fonctions booléennes symétriques dedegré 2 et 3 a été réalisé, ainsi que la détermination de toutes lesfonctions symétriques équilibrées de degré inférieur ou égal à 7,indépendamment du nombre de variables.
Databáze: OpenAIRE