Orange est un acteur clé de l'innovation numérique. Dans un secteur des technologies de l'information et de la communication qui connaît un bouleversement de sa chaîne de valeur, avec la multiplication des acteurs et l'apparition de nouveaux modèles économiques, l'innovation constitue un levier majeur de croissance pour le groupe Orange.
Orange a pour ambition de rendre l'innovation utile et accessible au plus grand nombre. En rassemblant les activités autour de la création d'innovations stratégiques, la recherche et la mise en oeuvre des politiques techniques et data pour le Groupe Orange, la division Innovation est le moteur de cette innovation, composé de ses Orange Labs.
Au sein des Orange Labs, le doctorant sera intégré à l'équipe « Network, Cybersecurity and Privacy» du département Sécurité. Ce dernier est en charge de maintenir un haut niveau d'expertise en sécurité pour Orange, notamment autour des infrastructures et des services. Le doctorant travaillera sur le site d'Orange Atalante à Cesson-Sévigné (à côté de Rennes) situé à proximité du laboratoire académique de sa directrice.
Votre rôle est d'effectuer un travail de thèse sur la conception d'algorithmes de signatures avancées post-quantiques.
Contexte : L'authentification dans le monde digital repose aujourd'hui massivement sur les mécanismes de signatures électroniques qui agissent comme de véritables tampons numériques. Cette approche est une réplique directe des techniques d'authentification traditionnelles (signature manuscrite, tampon, etc) et fait donc l'hypothèse implicite que les problèmes du monde digital et du monde réel sont les mêmes. Cela n'est malheureusement pas le cas car chaque donnée transmise dans le monde numérique est en général automatiquement conservée, ce qui constitue une menace pour la vie privée de l'ensemble de nos concitoyens.
La conception de mécanismes de signatures plus avancées, notamment ceux permettant de protéger la vie privée des utilisateurs, est donc un sujet de recherche extrêmement actif en cryptographie et certains résultats sont spectaculaires. Certains mécanismes de signatures anonymes [1] offrent par exemple des performances très proches de leurs homologues non-anonymes et sont aujourd'hui massivement déployés dans certains périphériques (puces TPM, enclaves SGX, etc). D'autres exemples incluent le cas des signatures agrégeables (permettant de compresser plusieurs signatures) ou des signatures éditables (permettant d'effacer certains messages). Il est d'ailleurs intéressant de noter que ces mécanismes dont les objectifs sont profondément différents sont souvent basés sur des techniques similaires, qui cherchent essentiellement à exploiter certaines propriétés algébriques des groupes mathématiques habituellement utilisés en cryptographie. Dit autrement, un résultat dans le domaine des signatures agrégeables peut très bien avoir des conséquences implicites dans celui des attestations anonymes et vice versa.
Ces similarités sont à la fois une force et une faiblesse. Si elles permettent de démultiplier les conséquences pratiques d'une avancée technique elles signifient aussi que les fondements de la plupart des algorithmes sont peu diversifiés et qu'une attaque contre un système peut avoir des répercussions sur tous les algorithmes apparentés. Cette épée de Damoclès est aujourd'hui incarnée par l'ordinateur quantique dont on sait déjà qu'il sera capable, lorsqu'il atteindra une certaine puissance, de casser la sécurité de tous les mécanismes de signature (classiques ou non) déployés aujourd'hui.
Les progrès récents dans la construction d'un tel ordinateur ont rendu cette menace beaucoup plus tangible et conduit notamment le NIST à lancer un processus pour standardiser des algorithmes cryptographiques (notamment de signature) dits post-quantiques, c'est-à-dire résistants aux ordinateurs quantiques. Malheureusement ce processus s'arrête aux besoins cryptographiques les plus basiques et ne s'intéresse pas aux mécanismes que nous décrivons ci-dessus. Certains travaux académiques (e.g. [2, 3]) ont démontré la possibilité de construire de tels mécanismes à base de réseaux mais les performances sont encore très loin des alternatives non post-quantiques, ce qui les rend inutilisables en pratique.
Le candidat devra disposer d'un solide bagage en mathématiques et plus particulièrement en algèbre. Idéalement, il aura également suivi une formation en lien avec la cryptographie.
Le candidat se doit d'être autonome et inventif dans ses phases de recherche et rigoureux dans ses phases de rédaction d'articles. Il doit être également capable d'assurer la promotion de ses résultats auprès de différents publics (experts et non-experts).
19-03-2024
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