Sécurité informatique : Contributions au chiffrement d’images numériques.

Abstract

Le développement et l'évolution des applications multimédias requièrent des systèmes de sécurité fiables, rapides et robustes pour stocker et transmettre des images numériques. Le chiffrement des données images est différent de celui des données textes en raison de certaines caractéristiques intrinsèques d'images tel que le grand volume, la redondance élevée et la forte corrélation entre les pixels. Pour réponde à ces exigences, dans cette thèse nous proposons trois algorithmes cryptographiques adaptés à la sécurisation des données images et dans la partie application nous analyserons et renforcerons la sécurité des systèmes de contrôle d'accès par biométrie. Le premier algorithme proposé a pour objectif de réduire le temps de transmission d'images numériques. Ce système est développé avec un codage hybride basé sur un chiffrement AES (Advanced Encryption Standard / Standard de Chiffrement Avancé) couplé avec une compression JPEG (Joint Photographic Experts Group). Ce codeur a un niveau de sécurité élève, cependant il ne peut pas fournir un débit acceptable pour les applications en temps réels. C’est pour quoi dans les deux autres approches nous proposons des algorithmes de chiffrements dynamiques pour faire augmenter le niveau de sécurité tout en maintenant un débit élevé. Dans un chiffrement dynamique, un message source a plusieurs chiffrements possibles en fonction d’un aléa. En effet, pour un message donnée M et ces messages chiffrés C1 et C2 à deux reprises, aucun attaquant ne peut déterminer une relation entre C1 et C2 d’une part et de prévoir la dynamique du chiffrement d’une autre part. Dans ce contexte, le deuxième algorithme renforce la sécurité du Chiffre de Hill qui a une mise en œuvre logiciel/matériel moins coûteuse avec des hauts vitesse/débit. L’algorithme de ce système corrige l’algorithme de base avec des clés dynamiques randomisées pseudo-aléatoirement. Dans le dernier algorithme proposé nous introduisons un nouveau système cryptographique basé sur le chaos pour le chiffrement des images numériques, avec un fonctionnement aléatoirement dynamique basé sur une utilisation simultanée de plusieurs attracteurs chaotiques. La thèse comporte un volet applicatif : il s'agit de renforcer la sécurité des systèmes de contrôle d'accès par biométrie qui sont une véritable alternative aux méthodes classiques pour sécuriser les contrôles d'accès. Pour ce but, et dans ce volet, nous analyserons les diverses menaces sécuritaires que risque d’affronter un système d'accès par biométrie ; et ensuite le dernier algorithme développé dans la thèse est considéré pour renforcer la sécurité des systèmes de contrôle d'accès par biométrie. La robustesse des approches et des algorithmes suggérées est évaluée, prouvée et justifiée par des études expérimentales complètes.