Soutenance de doctorat de Duy Nguyen : Cryptographie décentralisée fondée sur le chiffrement fonctionnel

Vendredi 20 novembre 2026 à 10h00 (heure de Paris) à Télécom Paris

Télécom Paris, 19 place Marguerite Perey F-91120 Palaiseau [y aller], amphi 7 et en visioconférence

Titre original : Decentralized Cryptography through Functional Encryption

Jury

Shweta AGRAWAL, Professeure, Indian Institute of Technology Madras, Inde (Rapporteure)
Geoffroy COUTEAU, Directeur de recherche, Institut de Recherche en Informatique Fondamentale (IRIF), Université Paris Cité, France (Rapporteur)
Dario FIORE, Professeur, IMDEA Software Institute, Espagne (Examinateur)
Thomas PETERS, Professeur, Université catholique de Louvain, Belgique (Examinateur)
Melek ÖNEN, Professeure, EURECOM, France (Examinatrice)
Duong Hieu PHAN, Professeur, Télécom Paris, Institut Polytechnique de Paris, France (Directeur de thèse)
David POINTCHEVAL, Directeur de recherche, Centre national de la recherche scientifique (CNRS), École normale supérieure (Paris), France (Co-directeur de thèse)

Résumé

Dans son ensemble, cette thèse fait progresser le chiffrement fonctionnel décentralisé selon trois axes : la sécurité vérifiable, des fondements théoriques plus forts et plus modulaires, et une applicabilité élargie aux protocoles cryptographiques décentralisés.

Le chiffrement fonctionnel (Functional Encryption, FE) permet un accès contrôlé aux données chiffrées au moyen de clés de déchiffrement fonctionnelles, qui ne révèlent que le résultat d’un calcul autorisé. Le chiffrement fonctionnel multi-client (Multi-Client Functional Encryption, MCFE) étend ce paradigme aux calculs conjoints sur les données de plusieurs clients, tandis que sa variante décentralisée (Decentralized Multi-Client Functional Encryption, DMCFE) élimine le besoin d’une autorité de confiance en distribuant la génération des clés entre les clients. Malgré des progrès significatifs, des défis subsistent pour renforcer la sécurité et les fondements théoriques du chiffrement fonctionnel décentralisé et étendre son applicabilité.

Premièrement, nous étudions la vérifiabilité face à des clients malveillants. Nous développons un mécanisme vérifiable de partage de zéros pseudo-aléatoires fondé sur une nouvelle approche Combine-then-Descend utilisant des groupes de classes de corps quadratiques imaginaires. Il permet de construire, à partir de couplages, un schéma DMCFE vérifiable pour les produits scalaires, reposant sur une construction inter-groupes combinant groupes de classes et groupes avec formes bilinéaires. Les contributions malformées peuvent ainsi être détectées publiquement et les clients malveillants identifiés, en utilisant les opérations des groupes sous-jacents comme des boîtes noires.
Deuxièmement, nous renforçons les fondements théoriques du chiffrement fonctionnel décentralisé dynamique (Dynamic Decentralized Functional Encryption, DDFE). Nous introduisons Updatable Pseudorandom Zero Sharing (UZS) dans le modèle standard, permettant de supprimer le recours au modèle de l’oracle aléatoire pour des fonctionnalités avancées telles que les produits scalaires à fonctions cachées et les sommes pondérées par attributs. Nous établissons également une transformation générique préservant la sécurité adaptative lors de la décentralisation d’un schéma FE pour les produits scalaires à fonctions cachées. Ces résultats conduisent à un schéma DDFE adaptativement sécurisé dans le modèle standard, reposant sur le schéma FE sous-jacent comme une boîte noire.
Enfin, nous étendons l’applicabilité du chiffrement fonctionnel décentralisé au vote électronique. Nous introduisons OMIX, un paradigme de mélange hors ligne qui déplace le calcul des administrateurs avant la phase de vote, permettant un système de vote auto-décomptable fondé sur un mix-net dont le dépouillement ne nécessite plus leur participation.

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