Design and Implementation of Lattice-Based Cryptography

Tancrède Lepoint 1, 2, 3, 4
2 CASCADE - Construction and Analysis of Systems for Confidentiality and Authenticity of Data and Entities
DI-ENS - Département d'informatique de l'École normale supérieure, Inria Paris-Rocquencourt, CNRS - Centre National de la Recherche Scientifique : UMR 8548
Résumé : La cryptographie à base de réseaux euclidiens est aujourd'hui un domaine scientifique en pleine expansion et connait une évolution rapide et accélérée par l'attractivité du chiffrement complètement homomorphe ou des applications multilinéaires cryptographiques. Ses propriétés sont très attractives : une sécurité pouvant être réduite à la difficulté des pires cas de problèmes sur les réseaux euclidiens, une efficacité asymptotique quasi-optimale et une résistance présupposée aux ordinateurs quantiques. Cependant, on dénombre encore peu de résultats de recherche sur les constructions à visée pratique pour un niveau de sécurité fixé. Cette thèse s'inscrit dans cette direction et travaille à réduire l'écart entre la théorie et la pratique de la cryptographie à clé publique récente. Dans cette thèse, nous concevons et implémentons une signature numérique basée sur les réseaux euclidiens, deux schémas de chiffrement complètement homomorphe et des applications multilinéaires cryptographiques. Notre signature digitale ultra-performante, BLISS, ouvre la voie à la mise en pratique de la cryptographie à base de réseaux sur petites architectures et est un candidat sérieux à la cryptographie post-quantique. Nos schémas de chiffrement complètement homomorphes permettent d'évaluer des circuits non triviaux de manière compétitive. Finalement, nous proposons la première implémentation d'applications multilinéaires et réalisons, pour la première fois, un échange de clé non interactif entre plus de trois participants en quelques secondes.
Type de document :
Thèse
Cryptography and Security [cs.CR]. Ecole Normale Supérieure de Paris - ENS Paris, 2014. English
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Contributeur : Tancrède Lepoint <>
Soumis le : mardi 30 septembre 2014 - 09:51:08
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Tancrède Lepoint. Design and Implementation of Lattice-Based Cryptography. Cryptography and Security [cs.CR]. Ecole Normale Supérieure de Paris - ENS Paris, 2014. English. 〈tel-01069864〉

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