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H/F Doctorant : Sécurité augmentée par la photonique via fonctions physiques non clonables

Cette offre est disponible dans les langues suivantes :
Français - Anglais

Date Limite Candidature : mercredi 28 avril 2021

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Informations générales

Référence : UMR5270-SYLGON-018
Lieu de travail : ECULLY
Date de publication : mercredi 17 mars 2021
Nom du responsable scientifique : Fabio Pavanello
Type de contrat : CDD Doctorant/Contrat doctoral
Durée du contrat : 36 mois
Date de début de la thèse : 1 septembre 2021
Quotité de travail : Temps complet
Rémunération : 2 135,00 € brut mensuel

Description du sujet de thèse

Aujourd'hui, la croissance exponentielle du nombre d'appareils interconnectés (75 milliards d'appareils IoT attendus d'ici 2025) exige des couches de sécurité plus robustes et plus fiables pour garantir l'intégrité matérielle et la sécurité de l'information. Les couches de sécurité sont une partie fondamentale de notre matériel et de l'infrastructure numérique...par ex., pour s'assurer qu'un sous-système matériel n'est pas contrefait ou qu'un client a des droits d'authentification sur un serveur. La contrefaçon constitue une menace sérieuse pour la sécurité des systèmes à grande échelle qui dépendent de l'intégration de plusieurs sous-systèmes, par ex., des puces contrefaites ont été trouvées dans des missiles balistiques et des avions de chasse. En outre, l'échange quotidien de données sensibles (données médicales, informations bancaires, etc.) exige que les pièges ne soient pas exploités par un attaquant pour compromettre la sécurité de la plateforme, par exemple, Les vulnérabilités matérielles Meltdown et Spectre récemment découvertes au niveau du processeur permettent à un attaquant d'accéder à des secteurs de mémoire protégés, par exemple qui contiennent des mots de passe, clés secrètes...
L'objectif de ce travail sera de développer de nouvelles couches de sécurité qui ne reposent pas sur le stockage physique d'une clé secrète en mémoire, potentiellement accessible en exploitant les vulnérabilités des logiciels ou des ordinateurs. Les fonctions physiques non clonables (PUF) représentent une classe récente de couches de sécurité qui peuvent être utilisées pour générer des clés robustes (réponses) à des entrées données (challenges) en raison du caractère complexe de leurs réponses. Les tolérances de fabrication garantissent que chaque dispositif ne peut pas être cloné. Bien que les PUF électroniques soient actuellement prédominantes, ils sont vulnérables aux attaques par apprentissage machine. Inversement, les PUF photoniques ont démontré une résistance accrue aux attaques par apprentissage machine en raison de leurs réponses plus riches et du plus grand nombre de quantités physiques pour la génération de clés, par exemple les non-linéarités optiques.
Dans le cadre d'un projet de recherche financé par l'Agence Nationale de la Recherche (ANR-PHASEPUF), le groupe de conception de systèmes hétérogènes à l'INL vise à développer des nouveaux PUFs en technologie photonique sur Silicum pour l'intégrité matérielle et la sécurité de l'information. Dans ce contexte nous recherchions un/e doctorant/e (m/f) pour un contrat de 3 ans.
Description du travail
Cette thèse vise à explorer de nouvelles implémentations de PUF photoniques basées sur des approches de photonique du silicium compatibles CMOS pour des applications dans l'intégrité du matériel (identification) et la sécurité de l'information (authentification sécurisée).
Cela impliquera (i) l'exploration de diverses architectures photoniques au moyen de simulations au niveau du système en considérant le rôle des tolérances de fabrication sur la modélisation du dispositif, (ii) l'évaluation expérimentale des performances des prototypes (fabrication sous-traitée à des fonderies CMOS), (iii) la réalisation d'une analyse expérimentale en termes de robustesse et de fiabilité en exploitant des techniques bien connues dans les communautés des PUF et de la fiabilité, et (iv) la proposition de nouvelles conceptions de dispositifs/systèmes et de stratégies pour construire des PUF plus robustes et plus fiables.
Les travaux porteront sur la modélisation du comportement et des systèmes des dispositifs et des architectures photoniques, l'analyse de la robustesse et de la fiabilité des architectures conçues et la proposition de nouvelles solutions au niveau de la conception et des systèmes.
Profile
Vous avez ou êtes sur le point d'obtenir un MSc en génie électronique ou physique / ingénieur en informatique / informatique avec une forte expérience dans au moins un des domaines suivants : conception de circuits intégrés analogiques / numériques / photoniques, modélisation pluridisciplinaire ou au niveau du système. Une expérience préalable dans la caractérisation de dispositifs/systèmes photoniques est un plus. Excellentes compétences en communication écrite et orale en anglais. La maîtrise du français est également un atout, mais n'est pas obligatoire.

Contexte de travail

L'INL est un institut de recherche de 200 personnes basé à Lyon, en France, qui mène des recherches fondamentales et appliquées dans les domaines de l'électronique, des matériaux semi-conducteurs, de la photonique et des biotechnologies. Le groupe conception de systèmes hétérogènes est un leader dans le domaine de la conception nanoélectronique avancée, avec des projets de recherche et des collaborations au niveau national et européen. Parmi les faits marquants récents, citons le développement de stratégies de conception à haute performance pour des circuits intégrés 3D complexes, la logique ferroélectrique en mémoire, la logique à base de VNWFET et les réseaux photoniques en silicium sur puce.

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