Dans cette thèse, nous considérons les générateurs de nombres aléatoires en cryptographie. D'une part, nous avons étudié des générateurs, comme HAVEGE, qui produisent leurs données en se basant sur des événements imprévisibles. D'autre part, nous avons examiné les chiffrements à flots, qui peuvent être vus comme des générateurs de nombre pseudo-aléatoires qui produisent une suite chiffrante à partir d'une courte séquence initiale dépendant de la clé, et du vecteur d'initialisation, l'IV. Nous avons étudié plus particulièrement le chiffrement Dragon, ainsi qu'un modèle utilisant des fonctions aléatoires qui nous a été inspiré par une attaque sur le chiffrement MICKEY. Enfin, nous avons étudié plusieurs aspects des registres à décalages avec retenue (ou FCSR pour "feedback with carry shift register" en anglais) utilisés dans le chiffrement F-FCSR.

Les travaux réalisés au cours de cette thèse se situent au carrefour de la cryptographie symétrique et du monde des environnements contraints. Le but de cette cryptographie, dite cryptographie à bas coût, est de fournir et d'évaluer des algorithmes symétriques pouvant être implémentés sur des systèmes très limités en ressources. Les contributions de cette thèse portent d'une part sur l'évaluation de la sécurité des registres à décalage à rétroaction avec retenue (FCSR) face à de nouvelles attaques et d'autre part sur une vision unifiée des différents schémas de Feistel généralisés (GFN) qui permet de mieux cerner leurs propriétés cryptographiques. Ces études ont donné lieu à deux nouveaux algorithmes à bas coût~; d'une part GLUON une fonction de hachage à base de FCSR et d'autre part le chiffrement LILLIPUT basé sur une famille étendant plus avant la notion de GFN. Enfin, une méthode générique permettant de réaliser des attaques différentielles en fautes sur des GFN est esquissée. / The work done during this Ph.D. lies at the crossroads of symmetric cryptography and constraints environments. The goal of such cryptography, called lightweight cryptography, is to propose and evaluate symmetric algorithms that can be implemented on very ressource limited devices. The contributions of this thesis are first on the security evaluations of feedback with carry shift registers (FCSR) to some new attacks and second on a unified vision of generalized Feistel networks (GFNs) that allows to better understand their cryptographic properties. These studies gave rise to two new lightweight algorithms: first GLUON a hash function based upon FCSRs and second the cipher LILLIPUT based on a family further extanding the notion of generalized Feistel network. Finally, a generic method for carrying out a differential fault attack on GFNs is outlined.

Dans ce mémoire, on introduit une conception vectorielle des registres à rétroaction lin éaire avec retenue introduits par Goresky et Klapper que l'on dénomme VFCSR. Via l'anneau des vecteurs de Witt, on développe une analyse de ces registres qui établit les propriétés essentielles des séquences de sortie comme l'existence de séquences de période maximale, la qualité de pseudo-al éa du point de vue de la corr élation arithm étique et statistique, le comportement de la m émoire, etc. On étudie différents modes de conception de ces registres (modes Fibonacci, Galois et Ring). Comme application, on propose un g én érateur d'al éa cryptographique en mode "stream cipher" bas e sur un registre VFCSR quadratique.