De nombreuses applications imposent des contraintes de sécurité élevées (notamment au sens confidentialité et intégrité des informations manipulées). Ma thèse s'intéresse à l'accélération matérielle du système de cryptographie asymétrique basé sur les courbes elliptiques (ECC). L'environnement des systèmes visés étant rarement maîtrisé, je prends en compte l'existence potentielle d'attaquants avec un accès physique au circuit.C’est dans ce contexte qu’un crypto-processeur très flexible, compatible aussi bien avec des cibles ASIC que FPGA, a été développé. Dans le but de choisir des protections contre les attaques dites matérielles (analyse de consommation, génération de fautes, etc.), j’évalue la sécurité vis-à-vis des attaques par canaux cachés et le coût de la contre-mesure basée sur l'unification des opérations élémentaires sur des courbes elliptiques. En montant une nouvelle attaque contre un circuit mettant en œuvre des courbes quartiques de Jacobi, je montre qu’il est possible de détecter la réutilisation d’opérandes. Des expérimentations réelles m’ont permis de retrouver le secret en exploitant seulement quelques traces de puissance consommée. Je présente aussi une nouvelle protection permettant de choisir un compromis entre le niveau de sécurité, les performances et le coût. Elle est basée sur une accélération par fenêtrage aléatoire et l'utilisation optimisée d'opérations fictives. / Many applications require achieving high security level (confidentiality or integrity). My thesis is about hardware acceleration of asymmetric cryptography based on elliptic curves (ECC). These systems are rarely in a controlled environment. With this in mind, I consider potential attackers with physical access to the cryptographic device.In this context, a very flexible crypto-processor was developed that can be implemented as an ASIC or on FPGAs. To choose protections against physical attacks (power consumption analysis, fault injection, etc), I evaluate the security against side-channel attacks and the cost of the counter-measure based on operation unification. By mounting a new attack against a chip using Jacobi quartic curves, I show that re-using operands is detectable. By exploiting only some power consumption traces, I manage to recover the secret. I present also a new counter-measure allowing finding a compromise between security level, performances, and overheads. It uses random windows to accelerate computation, mixed to an optimized usage of dummy operations.

Dans les réseaux d'accès sans fil, l'un des défis les plus récents est la réduction de la consommation d'énergie du réseau, tout en préservant la qualité de service perçue par les utilisateurs finaux. Cette thèse propose des solutions à ce problème difficile considérant deux objectifs, l'économie d'énergie et la minimisation du délai de transmission. Comme ces objectifs sont contradictoires, un compromis devient inévitable. Par conséquent, nous formulons un problème d’optimisation multi-objectif dont le but est la minimisation conjointe de la puissance consommée et du délai de transmission dans les réseaux sans-fil. La minimisation de la puissance est réalisée en ajustant le mode de fonctionnement des stations de base (BS) du réseau d’un niveau élevé de puissance d’émission vers un niveau d'émission plus faible ou même en mode veille. La minimisation du délai de transmission est réalisée par le meilleur rattachement des utilisateurs avec les BS du réseau. Nous couvrons deux réseaux sans-fil différents en raison de leur pertinence : les réseaux locaux sans-fil (IEEE 802.11 WLAN) et les réseaux cellulaires dotés de la technologie LTE. / In wireless access networks, one of the most recent challenges is reducing the power consumption of the network, while preserving the quality of service perceived by the end users. The present thesis provides solutions to this challenging problem considering two objectives, namely, saving power and minimizing the transmission delay. Since these objectives are conflicting, a tradeoff becomes inevitable. Therefore, we formulate a multi-objective optimization problem with aims of minimizing the network power consumption and transmission delay. Power saving is achieved by adjusting the operation mode of the network Base Stations (BSs) from high transmit power levels to low transmit levels or even sleep mode. Minimizing the transmission delay is achieved by selecting the best user association with the network BSs. We cover two different wireless networks, namely IEEE 802.11 wireless local area networks and LTE cellular networks.