Towards a Theory of Symmetric Encryption

Motivée par le commerce et l'industrie, la recherche publique dans le domaine du chiffrement symétrique s'est considérablement développée depuis vingt cinq ans si bien qu'il est maintenant possible d'en faire le bilan. La recherche a tout d'abord progressé de manière empirique. De nombreux algorithmes de chiffrement fondés sur la notion de réseau de substitutions et de permutations ont été proposés, suivis d'attaques dédiées contre eux. Cela a permis de définir des stratégies générales: les méthodes d'attaques différentielles, linéaires et statistiques, et les méthodes génériques fondées sur la notion de boîte noire. En modélisant ces attaques on a trouvé en retour des règles utiles dans la conception d'algorithmes sûrs: la notion combinatoire de multipermutation pour les fonctions élémentaires, le contrôle de la diffusion par des critères géométriques de réseau de calcul, l'étude algébrique de la non-linéarité, ... Enfin, on montre que la sécurité face à un grand nombre de classes d'attaques classiques est assurée grâce à la notion de décorrélation par une preuve formelle. Ces principes sont à l'origine de deux algorithmes particuliers: la fonction CS-Cipher qui permet un chiffrement à haut débit et une sécurité heuristique, et le candidat DFC au processus de standardisation AES, prototype d'algorithme fondé sur la notion de décorrélation.