Modern cryptography responds to the need for security that has arisen with the emergence of communication appliances. However, its adapted integration in the wide variety of existing communication systems has opened new design challenges. Amongst them, this thesis addresses two in particular, related to hardware integration of cryptographic algorithms: constrained environments and side-channel security.
In the context of constrained environments, we propose to study the interest of the Scalable Encryption Algorithm SEA for constrained hardware applications. We investigate both the FPGA and ASIC contexts and illustrate, using practical implementation results, the interest of this algorithm. Indeed, we demonstrate how hardware implementations can keep its high scalability properties while achieving interesting implementation figures in comparison to conventional algorithms such as the AES.
Next, we deal with three complementary aspects related to side-channel resistance.
We first propose a new class of dynamic and differential logic families achieving low-power performance with matched leakage of information to state of-the-art countermeasures.
We then discuss a power consumption model for these logic styles and apply it to DyCML implementations. It is based on the use of the isomorphism existing between the gate structures of the implemented functions and the binary decision diagrams describing them. Using this model, we are not only able to predict the power consumption, and therefore attack such implementations, but also to efficiently choose the gate structures achieving the best resistance against this model.
We finally study a methodology for the security evaluation of cryptographic applications all along their design and test phases. We illustrate the interest of such a methodology at different design steps and with different circuit complexity, using either simulations or power consumption measurements.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:BICfB/oai:ucl.ac.be:ETDUCL:BelnUcetd-04212008-114433 |
| Date | 24 April 2008 |
| Creators | Macé, François |
| Publisher | Universite catholique de Louvain |
| Source Sets | Bibliothèque interuniversitaire de la Communauté française de Belgique |
| Language | English |
| Detected Language | English |
| Type | text |
| Format | application/pdf |
| Source | http://edoc.bib.ucl.ac.be:81/ETD-db/collection/available/BelnUcetd-04212008-114433/ |
| Rights | unrestricted, J'accepte que le texte de la thèse (ci-après l'oeuvre), sous réserve des parties couvertes par la confidentialité, soit publié dans le recueil électronique des thèses UCL. A cette fin, je donne licence à l'UCL : - le droit de fixer et de reproduire l'oeuvre sur support électronique : logiciel ETD/db - le droit de communiquer l'oeuvre au public Cette licence, gratuite et non exclusive, est valable pour toute la durée de la propriété littéraire et artistique, y compris ses éventuelles prolongations, et pour le monde entier. Je conserve tous les autres droits pour la reproduction et la communication de la thèse, ainsi que le droit de l'utiliser dans de futurs travaux. Je certifie avoir obtenu, conformément à la législation sur le droit d'auteur et aux exigences du droit à l'image, toutes les autorisations nécessaires à la reproduction dans ma thèse d'images, de textes, et/ou de toute oeuvre protégés par le droit d'auteur, et avoir obtenu les autorisations nécessaires à leur communication à des tiers. Au cas où un tiers est titulaire d'un droit de propriété intellectuelle sur tout ou partie de ma thèse, je certifie avoir obtenu son autorisation écrite pour l'exercice des droits mentionnés ci-dessus. |
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