Séminaire sécurité des systèmes électroniques embarqués

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Vincent Migliore


Acceleration matérielle du chiffrement homomorphe

Le chiffrement homomorphe est un outil puissant dans le domaine de la confidentialité et de la protection de la vie privée. Il permet en effet de réaliser des calculs sur des données chiffrées. Dans un contexte cloud par exemple, cette fonctionnalité permet de s affranchir du besoin de confiance vis-à-vis du serveur de calcul car celui-ci n a jamais accès aux données du client en clair. Bien que le caractère pratique du chiffrement homomorphe a été fortement amélioré depuis son introduction en 2009, il reste encore de nombreuses barrières scientifiques à surmonter. Il est en effet nécessaire à l heure actuelle de manipuler des opérandes pouvant atteindre plusieurs millions de bits par bits de message, impliquant des temps de calculs longs et des consommations énergétiques importantes comparés à la cryptographie usuelle.
L objectif de cette présentation est d illustrer l accélération du chiffrement homomorphe, et plus particulièrement la multiplication homomorphe, via une architecture de type co-conception logicielle/matérielle utilisant l algorithme de Karatsuba. Cette approche permet un facteur d accélération des temps de calcul jusqu à 6 comparé à l état de l art, tout en utilisant des composants avec une très faible consommation énergétique (FPGA).