Design, implementation and analysis of keyed hash functions based on chaotic maps and neural networks

Les fonctions de hachage sont des primitives les plus utiles en cryptographie. En effet, elles jouent un rôle important dans l intégrité des données, l authentification des messages, la signature numérique et le chiffrement authentifié. Ainsi, la conception de fonctions de hachage sécurisées est cru...

Description complète

Enregistré dans:
Détails bibliographiques
Auteurs principaux : Abdoun Nabil (Auteur), El Assad Safwan (Directeur de thèse), Khalil Mohamad (Directeur de thèse), Lozi René (Président du jury de soutenance), Déforges Olivier (Membre du jury), Chamoun Maroun (Membre du jury), Hamie Ali (Membre du jury), Sauveron Damien (Membre du jury)
Collectivités auteurs : Université de Nantes 1962-2021 (Organisme de soutenance), Liban (Organisme de cotutelle), École doctorale Mathématiques et sciences et technologies de l'information et de la communication Rennes (Ecole doctorale associée à la thèse), Université Bretagne Loire 2016-2019 (Autre partenaire associé à la thèse), Institut d'Électronique et de Télécommunications Rennes (Laboratoire associé à la thèse)
Format : Thèse ou mémoire
Langue : anglais
Titre complet : Design, implementation and analysis of keyed hash functions based on chaotic maps and neural networks / Nabil Abdoun; sous la direction de Safwan El Assad et de Mohamad Khalil
Publié : 2019
Accès en ligne : Accès Nantes Université
Note sur l'URL : Accès au texte intégral
Note de thèse : Thèse de doctorat : Electronique : Nantes : 2019
Thèse de doctorat : Electronique : Liban : 2019
Sujets :
Description
Résumé : Les fonctions de hachage sont des primitives les plus utiles en cryptographie. En effet, elles jouent un rôle important dans l intégrité des données, l authentification des messages, la signature numérique et le chiffrement authentifié. Ainsi, la conception de fonctions de hachage sécurisées est cruciale. Dans cette thèse, nous avons conçu, implanté et analysé les performances de deux architectures comprenant chacune deux structures de fonctions de hachage avec clé basées sur des cartes chaotiques et des réseaux neuronaux (KCNN). La première architecture s appuie sur la construction Merkle-Dåmgard, tandis que la seconde utilise la fonction Éponge. La première structure de la première architecture est formée de deux couches KCNN avec trois schémas de sortie différents (CNN-Matyas-Meyer-Oseas, CNN-Matyas-Meyer-Oseas Modifié et CNN-Miyaguchi-Preneel), tandis que la seconde structure est composée d une couche KCNN suivie d'une couche de combinaison de fonctions non linéaires. La première structure de la deuxième architecture est formée de deux couches KCNN avec deux longueurs de hachage 256 et 512 bits. La seconde structure est comparable à celle utilisée dans la première architecture. Le système chaotique est utilisé pour générer les paramètres du KCNN. Les résultats obtenus par les tests statistiques, ainsi que l'analyse cryptanalytique, démontrent la sécurité des fonctions de hachage KCNN proposées. Enfin, nous travaillons actuellement sur la structure KCNNDUPLEX intégrant les fonctions de hachage KCNN proposées (basées Éponge) pour leur utilisation dans une application de chiffrement authentifiée.
The hash functions are the most useful primitives in cryptography. They play an important role in data integrity, message authentication, digital signature and authenticated encryption. Thus, the design of secure hash functions is crucial. In this thesis, we designed, implemented, and analyzed the performance of two architectures, each with two keyed hash function structures based on chaotic maps and neural networks (KCNN). The first architecture is based on the Merkle-Dåmgard construction, while the second uses the Sponge function. The first structure of the first architecture consists of two KCNN layers with three different output schemes (CNN-Matyas- Meyer-Oseas, Modified CNN-Matyas-Meyer- Oseas and CNN-Miyaguchi-Preneel). The second structure is composed of a KCNN layer followed by a combination layer of nonlinear functions. The first structure of the second architecture is formed of two KCNN layers with two hash value lengths 256 and 512. The second structure is similar to that used in the first architecture. The chaotic system is used to generate KCNN parameters. The results obtained by the statistical tests, as well as the cryptanalytical analysis, demonstrate the security of the proposed KCNN hash functions. Finally, we are currently working on the KCNN-DUPLEX structure integrating the proposed KCNN hashing functions (Sponge-based) for use in an authenticated encryption application.
Variantes de titre : Conception et mise en oeuvre efficace de fonctions de hachage à sens unique basées sur des cartes chaotiques et réseaux neuronaux.
Notes : Thèse soutenue en co-tutelle
Titre provenant de l'écran-titre
Ecole(s) Doctorale(s) : École doctorale Mathématiques et sciences et technologies de l'information et de la communication (Rennes)
Partenaire(s) de recherche : Université Bretagne Loire (COMUE), Institut d'Électronique et de Télécommunications (Rennes) (Laboratoire)
Autre(s) contribution(s) : René Lozi (Président du jury) ; Olivier Déforges, Maroun Chamoun, Ali Hamie, Damien Sauveron (Membre(s) du jury)
Configuration requise : Configuration requise : un logiciel capable de lire un fichier au format : PDF