Cryptanalyse de l’AES à 5 tours

Résumé: L’AES est considéré aujourd’hui comme le chiffrement symétrique le plus fiable et le plus utilisé et ce, depuis le début des années 2000. Effectivement, non seulement l’algorithme sur lequel il est basé consomme peu de mémoire mais a en plus la particularité de manipuler des fonctions élémentaires basiques.

L’AES a fait l’objet de beaucoup de recherche sur d’éventuelles attaques mais aucune significativement plus efficace que la recherche exhaustive n’a été découverte. Cependant, il existe des attaques plutôt efficaces sur ce que l’on appelle un AES réduit, c’est à dire un AES avec un nombre de tours réduit.

Dans ce rapport, nous commencerons par présenter le chiffrement AES complet. Puis, nous étudierons deux attaques contre l’AES réduit à 5 tours. La première attaque s’appelle l’attaque carré qui exploite la structure dite “carrée” de l’AES. La deuxième est une attaque différentielle dite “yoyo” qui exploite des propriétés fondamentales d’un réseau de permutation-substitution utilisé dans plusieurs chiffrements par bloc notamment l’AES.

Abstract: AES is considered the most reliable and widely used symmetric encryption today, and has been since the early 2000s. Indeed, not only does the algorithm on which it is based consume little memory, but it also has the particularity of handling basic elementary functions.

AES has been the subject of a lot of research into possible attacks, but none significantly more effective than the exhaustive search has been discovered. However, there are rather effective attacks on what is called reduced AES, i.e., AES with a reduced number of rounds.

In this report, we will first introduce full AES encryption. Then we will study two attacks against the reduced 5-round AES. The first attack is called the square attack which exploits the so-called “square” structure of AES. The second is a differential attack called “yoyo” which exploits fundamental properties of a permutation-substitution network used in several block ciphers including AES.

Authors:

• Axel Durbet
• Louis Coumau
• Dhekra Mahmoud

Link:

• Presentation :
• Presentation :