Lightweight Hardware Design of a Chaos-Based Stream Cipher for Secure Video Applications
Conception de solutions matérielles de chiffrement basées chaos pour des applications vidéo sécurisées
Résumé
Due to the proliferation of connected devices, the development of secured and low-resource cryptographic systems has become a real challenge. Many encryption algorithms were not designed to be implemented on embedded platforms with limited computing, memory and energy resources. Moreover, Side-Channel Attack (SCA) are more and more efficient, the cost of their applications is decreasing so the need for a secure lightweight hardware-friendly cipher is considerable.
In this thesis, after assessing the security of an exciting chaos-based stream cipher, an enhanced design of this stream cipher is proposed. Then, a hardware implementation of this new cipher is introduced and assessed against SCA. Finally, a selective encryption method for the next video coding standard Versatile Video Coding (VVC) is proposed and assessed under the Joint Video Experts Team(JVET) Common Test Conditions (CTC) sequences using Advanced Encryption Standard (AES).
De par de la prolifération des objets connectés, le développement de systèmes cryptographiques sécurisés et à faibles ressources est devenu un véritable défi. De nombreux algorithmes de cryptage n’ont pas été conçus initialement pour être mis en œuvre sur des plateformes embarquées aux ressources informatiques, de mémoire et énergétiques limitées. De plus, les méthodes d’Attaque par Canaux Auxiliaires (SCAs) sont de plus en plus efficaces, le coût de leurs applications diminue, de sorte que le besoin d’un chiffrement sécurisé, léger et orienté matériel
est considérable.
Dans cette thèse, après avoir évalué la sécurité d’un chiffrement par flux basé chaos, une conception avancée de ce chiffrement par flux est proposée. Une implémentation matérielle de ce nouveau chiffrement est introduite et évaluée par rapport aux SCAs. Dans une dernière partie, une méthode de cryptage sélectif pour la prochaine norme de codage vidéo Versatile Video Coding (VVC) est présentée. Elle est appliquée sur des séquences vidéos suivant les Conditions de Test Communes (CTC) du standard, en utilisant un chiffrement standardisé Advanced Encryption Standard (AES).
| Origine | Fichiers produits par l'(les) auteur(s) |
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