Combiner chiffrement homomorphe (he) et preuves de connaissance h/f

L'offre :

Le chiffrement homomorphe (HE) est un type de chiffrement qui permet d'effectuer des calculs directement sur les textes chiffrés. L'objectif principal du HE est d'externaliser les calculs sur les données tout en préservant la confidentialité. Toutefois, les schémas homomorphes n'offrent aucune garantie d'intégrité ni sur le calcul ni sur les données en entrée. C'est pourquoi nous envisageons souvent le cas où le serveur sur lequel les calculs sont effectués est « semi-honnête ». Un serveur « semi-honnête » fait exactement ce qu'il est censé faire (c'est-à-dire effectuer les calculs demandés dans le cas des calculs homomorphes), mais essaie d'obtenir autant d'informations que possible sur les entrées privées. Malheureusement, cette hypothèse est trop forte pour les applications réelles, et nous voulons être en mesure de nous placer dans le cas d'un serveur malveillant. C'est alors que les preuves de connaissance, en particulier les preuves NIZK (Non-Interactive Zero-Knowledge proofs), viennent à la rescousse. Nous voulons fournir des garanties de sécurité plus générales pour les protocoles basés sur le chiffrement homomorphe, même pour les attaquants qui ne sont pas le serveur effectuant les calculs.
L'objectif du stage sera d'implémenter au moins un des « protocoles » suivants :
- Une preuve de connaissance du message en clair (preuve de chiffrement) pour des chiffrés frais en utilisant un NIZK, par exemple https://eprint.iacr.org/2023/800.pdf
- Un Rinocchio (lite) compatible avec la librairie openFHE permettant d'assurer l'intégrité du calcul FHE (https://eprint.iacr.org/2021/322.pdf)
- Une simulation du protocole TEE (Trusted Execution Environment) permettant l'utilisation de schémas FHE/HE et d'un NIZK plus légers.
- Une construction plus sûre telle que décrite ici : https://eprint.iacr.org/2024/812.pdf

Description du poste :

Au sein de LCYL vous travaillerez avec une équipe de cryptographie d'environ 16 personnes.

Vous serez amené à travailler sur des projets stimulants et innovants.
Vous ajouterez votre touche sur des missions de type :
- Réaliser un état de l'art sur le chiffrement homomorphe et le NIZK
- Prise en main de la librairie openFHE et des outils nécessaires pour les NIZK
- Implémentation des schémas de preuve sur des messages en clair et/ou calcul vérifiable
- Intégration et tests de performance
- (bonus) Rédaction d'un article scientifique en lien avec les travaux du stage

En fonction des attendus de votre école, les sujets pourront être discutés.

Qu’attendons-nous de vous ?

Vous préparez un diplôme de niveau M2 ou equivalent dans le domaine Informatique ou Mathématiques appliquées.

Conformément aux engagements pris par le CEA en faveur de l’intégration de personnes en situation de handicap, cet emploi est ouvert à tous et toutes.