Projet CRYSCOE
Cryptographie pour la sécurité des codes embarqués

ANR/SSIA - CNRS
[2005/2008]


Workshop on Cryptography and Security for Embedded Systems
June 5, 2009


Contexte du projet

Intelligence ambiante. Omniprésence de circuits de calcul de plus en miniaturisés : cartes à puce (applications bancaires, GSM, UMTS, télévision payante, carte d’identité ou passeport électronique), étiquettes RFID, assistants personnels, lecteur MP3, etc.

Partenaires Objectifs

Laboratoire PRISM

Université de Versailles St-Quentin en Yvelines

Louis Goubin (coordinateur du projet)
Jacques Patarin
Antoine Joux


Laboratoire LIENS

Ecole Normale Supérieure
David Pointcheval (coordinateur local)


Laboratoire LaBRI
Université Bordeaux I
Olivier Ly (coordinateur local)
Serge Chaumette
Mohamed Mosbah



Confidentialité du code exécutable

Approfondissement des modèles récents d’attaques prenant en compte la nature physique des calculs dans les systèmes embarqués.

Étude rigoureuse du concept d’ « obfuscation de code » : analyse de la résistance cryptographique, proposition de nouveaux schémas.


Intégrité et authenticité du code

Architectures pour externaliser le code.
Étude de leur sécurisation, en étendant au besoin les protocoles cryptographiques déjà existants (mais souvent conçus pour des objets statiques et non dynamiques).


Preuves de sécurité et méthodes formelles

Applications des méthodes de "proof carrying code" pour un code potentiellement malicieux.
Plus généralement, définition et implémentation d'outils de spécifications incluant les politiques de sécurité dans le cadre des systèmes distribués.








Retombées

Amélioration de la sécurité des applications à base de cartes à puce : définition d’un environnement sécurité pour des applications complexes et de taille importante.
Application de l’obfuscation de code aux problématiques de protection de la propriété intellectuelle sur les logiciels, en particulier par des systèmes de « tatouage » (watermarking).
Mise en œuvre d’une plate-forme (matérielle et logicielle) sécurisée basée sur un réseau (grille, réseau, réseau mobile, etc) de cartes à puce.


Réalisations et Résultats attendus

Attaques physiques contre les systèmes embarqués : publication de nouveaux résultats.

Obfuscation de code : modélisation, analyse de solutions existantes et proposition de nouveaux schémas.

Modélisation des exigences sécuritaires lorsque le code exécutable est contenu dans un dispositif externe (e.g. un terminal). Étude des nouvelles menaces, et mise au point de nouvelles stratégies pour les contrer.

Dissémination des nouveaux résultats : publications académiques, participation à des conférences internationales, démonstrations des nouvelles architectures.
Organisation d’un colloque en 2008 sur la « cryptographie pour la sécurité des systèmes embarqués ».




Publications

[1] E. Atallah, S. Chaumette, F. Darrigade, A. Karray et D. Sauveron. A Grid of Java Cards to Deal with Security Demanding Application Domains. e-Smart 2005. 21-23 septembre 2005, Nice, France. "e-smart 2005 Isabelle Attali Award for the best innovative technology".

[2] S. Chaumette, A. Karray et D. Sauveron. Secure Collaborative and Distributed Services in the Java Card Grid Platform. The 2006 International Symposium on Collaborative Technologies and Systems (CTS 2006), Workshop on Collaboration and Security (COLSEC'06). 14 ­ 17 mai 2006, Las Vegas, Nevada, USA.

[3] S. Chaumette, K. Markantonakis, K. Mayes et D. Sauveron. The Mobile Java Card Grid Project. e-Smart 2006. 20-22 septembre 2006, Nice, France.

[4] S. Chaumette, A. Karray et D. Sauveron. Extended Secure Memory for a Java Card in the Context of the Java Card Grid project. 11th IEEE Nordic Workshop on Secure IT-systems: NordSec 2006. 19-20 octobre 2006, Linköping, Suède.

[5] P.A. Fouque, S. Kunz-Jacques, G. Martinet, F. Muller, and F. Valette. “Power Attack on Small RSA Public Exponent”. Proceedings of the 8th International Workshop on Cryptographic Hardware and Embedded Systems (CHES '06), LNCS 4249, Springer-Verlag, 2006.

[6] V. Gratzer, D. Naccache, and D. Znaty, “Law Enforcement, Forensics and Mobile Communications”. Proceedings of the Fourth Annual IEEE International Conference on Pervasive Computing and Communications Workshops (PERCOMW '06).
pages 256--260, IEEE Computer Society Washington, DC, USA. 2006

[7] V. Gratzer and D. Naccache, “Alien vs. Quine, the Vanishing Circuit and Other Tales from the Industry’s Crypt”. Proceedings of the 24th Annual International Conference on the Theory and Applications of Cryptographic Techniques (EUROCRYPT '06), LNCS 4004, pages 48-58, Springer-Verlag, 2006.

[8] H. Hamdi, A Bouhoula et M. Mosbah. Specification and refinement of security policy: a programming language technology approach. In 8th International Symposium on Systems and Information Security, Sao Jose dos Campos, Sao Paulo, Brazil, November 08-10, 2006. IEEE, to appear.

[9] H. Hamdi, A Bouhoula et M. Mosbah. A policy Based approach for securing distributed systems. In /Inscrypt 2006: The 2nd SKLOIS Conference on Information Security and Cryptology (formerly CISC)/, Nov. 29 - Dec. 1, 2006, Beijing, China. To appear.

[10] M. Loulou, A. Hadj Kacem, M. Jmaiel, M. Mosbah. A Conceptual Model for Secure Mobile Agent Systems. In /Proceedings of the IEEE International Conference on Computational Intelligence and Security (CIS'2006)/, 3-6 November 2006, Chine. IEEE Computational Intelligence, 2006.

[11] Louis Goubin and Mitsuru Matsui (Editors). “Cryptographic Hardware and Embedded Systems”, Proceedings of the CHES 2006 conference, vol. 4249 of Lecture Notes in Computer Science, Springer-Verlag, 2006.

[12] Pascal Delaunay, Antoine Joux. “Galois LFSR, Embedded Devices and Side Channel Weaknesses”. Proceedings of INDOCRYPT 2006, LNCS, Springer Verlag, 2006.

[13] Louis Goubin, Jean-Michel Maserel, Michaël Quisquater : « Cryptanalysis of White Box DES Implementations ». À paraître in Proceedings of SAC 2007, 16-17 août 2007, Springer Verlag.

[14] Pierre-Alain Fouque, Reynald Lercier, Denis Real, et Frédéric Valette : «  Fault Attack on Elliptic Curve with Montgomery Ladder Implementation ». Soumis à la conférence ASIACRYPT 2007, LNCS, Springer-Verlag, Décembre 2007.

[15] Steven Gay, « État   de l’art sur les méthodes de protection de code ». Rapport de stage, Laboratoire LIENS.

[16] Serge Chaumette, Stephanie Eonet, Jonathan Gimenez, Damien Sauveron, « Evaluation and comparison of the PRNG of different brands of JavaTM Cards. - Framework and first results ». À paraître in Proceedings of e-Smart 2007, Nice, 2007.

[17] Eve Atallah, Serge Chaumette, « A Smart Card Based Distributed Identity Management Infrastructure for Mobile Ad hoc Networks ». In Proceedings of WISTT 2007, Heraklion, 2007.

Conférences internationales avec comité de lecture

[1] The Carry Leakage on the Randomized Exponent Countermeasure,
M. Drissi, P.-A. Fouque, D. Réal and F. Valette,
CHES 2008, pp. -, Springer-Verlag, 2008.

[2] Fault Attack on Elliptic Curve with Montgomery Ladder Implementation,
P.-A. Fouque, R. Lercier, D. Réal and F. Valette,
FDTC 2008, pp. - , IEEE Press, 2008.

[3] J. Patarin, V. Nachef, C. Berbain, Generic attacks on unbalanced Feistel Schemes with expanding functions. In Proceedings of ASIACRYPT 2007, Springer LNCS 4833, pp.325-341.

[4] L. Goubin, J.-M. Masereel, M. Quisquater : Cryptanalysis of White Box DES Implementations. In Selected Areas in Cryptography 2007, LNCS 4876, pp. 278-295. Springer-Verlag, 2007.

[5] J. Patarin, A proof of security in O(2^n) for the Benes Scheme. In Proceedings of AFRICACRYPT 2008, Springer LNCS 5023, June 2008, pp.209-220.

[6] P. Camion, J. Patarin: t-resilient functions and the partial exposure problem. Appl. Algebra Eng. Commun. Comput. 19 (2): 99-133 (2008).

[7] J. Patarin, Proof of security in O(2^n) for the Xor of two random permutations, paper accepted at ICITS 2008, august 2008.

[8] Y. Seurin, J. Patarin, Building Secure Block Ciphers on Generic Attacks Assumptions, paper accepted at SAC 2008, august 2008, Springer.

[9] A. Berzati, C. Canovas, L. Goubin, "Perturbating RSA Public Keys: an Improved Attack". In Proceedings of CHES’2008, LNCS, Springer-Verlag, 2008.

[10] A. Berzati, C. Canovas, L. Goubin, “Security against Fault Injection Attacks for CRT-RSA Implementations”. In Proceedings of FDTC’2008. IEEE-CS Press, 2008.

[11] B. Debraize, L. Goubin, “Guess-and-Determine Algebraic Attack on the Self-Shrinking Generator”. In Proceedings of FSE’2008, LNCS, Springer-Verlag, 2008.

[12] VisAA: Visual Analyzer for Assembler.
Andouard P., O. Ly, D. Rouillard. In Proceedings of CRISIS'2008 - 3rd Int. Conf. on Risks and Security of Internet and Systems. Tozeur, Tunisie.
    
[13] Rationale for defining NCIPs (Neighborhood and Context Interaction Primitives)
J. Albert, S. Chaumette
In Proceedings of AmI.d 2007, Intl. Conf on Ambient Intelligence Developments (AmI.d'07), Sophia-Antopolis, France.

[14] Using Sensor Networks, RFIDs and XBee
J. Albert, L. Barrere, and S. Chaumette*
Invited tutorial at WISTP 2008, 2nd edition of  WISTP, Workshop in Information Security Theory and Practices*
May 13-16, 2008, Sevilla, Spain

[15] A Virtual, Unlimited in Size, and Secure File System Embedded in A Smart Card*
I. Chadid, S. Chaumette, R. Laplace, D. Dubernet, C. Masci, V. Prince
In Proceedings of the 9th International Conference e-Smart05. Nice, France. September 17-19 2008.


Autres

[16] Practical Side Channel Cryptanalysis on HMAC,
P.-A. Fouque, G. Leurent, D. Réal and F. Valette,
en soumission.

[17] The JCATools Testbed
A Java Card emulator for the test and evaluation of applets
S. Chaumette and J. Bernet and O. Ly
Poster at WISTP 2008, 2nd edition of  WISTP, Workshop in Information Security Theory and Practices*
May 13-16, 2008, Sevilla, Spain

[18] A Secure Mobile Agent System for Connected possibly Mobile Terminals Embedding Smart Cards
S. Chaumette , D. Dubernet, K. Markantonakis, K. Mayes
Poster at WISTP 2008, 2nd edition of  WISTP, Workshop in Information Security Theory and Practices*
May 13-16, 2008, Sevilla, Spain

[19] Java software protection using  Java Card Technology
S. Chaumette, O. Ly and R. Tabary
Poster at WISTP 2008, 2nd edition of  WISTP, Workshop in Information Security Theory and Practices*
May 13-16, 2008, Sevilla, Spain


Sécurité des systèmes embarqués et Intelligence Ambiante
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