Littérature scientifique sur le sujet « Crypto-système basé sur le chaos »

La formation des glissements de terrain et des rainures sont l'objet de certaines réflexions. Si une cinquantaine de glissements contemporains (depuis 1663) ont fait l'objet d'études, surtout géologiques, environ 700 « coulées » ont été relevées sur photographies aériennes. Les glissements qui correspondent au système « cavité-chaos » sont plus nombreux à la fois sur la rive nord du fleuve et sur les terrasses élevées ; la plupart précèdent la colonisation, donc le déboisement. L'eau constitue la meilleure alliée de l'argile. Les conditions topographiques doivent être également favorables. La gravité joue mais les manifestations tectoniques peuvent favoriser le déclenchement du phénomène. D'autres glissements sont liés à des activités anthropiques. Il n'y a pas de cause unique. Les glissements se produisent non seulement dans les « vallées d'encadrement » mais dans les nombreuses rainures (« coulées ») érodant les terrasses ; la dentritation du tracé des vallons ne doit pas faire conclure à des formes strictement fluviales. L'élargissement des vallées en rapport avec le Didacien comprend trois types. Le modèle des explications usuelles est basé sur des situations présentes mais s'applique-t-il parfaitement aux glissements anciens ? Nous développons l'hypothèse nouvelle de la glace du sol. Des cas, apparemment semblables, ont été étudiés en Alaska, dans le Nord Canadien et en Sibérie. Dans le sol laurentien, en 1957-58, nous avions déjà signalé des indices de paléo ilôts de glace. Ceux-ci peuvent être de deux types : des masses dans les grandes dépressions, un simple réseau de coins sur des terrasses ou sur des formations fluvioglaciaires ; cet englacement a pu s'installer soit pendant un « périglaciaire de situation » au tout début de la déglaciation et de l'émersion, soit pendant des périodes de « périglaciaire climatique » p.e. vers 8000 B.P. ; l'eau était abondante et la végétation mince. Le pergélisol aurait été discontinu. La fusion de cette glace dispersée aurait été liée à des périodes de réchauffement général et à des conditions locales d'exposition à l'air ou à l'eau libre. La fusion aurait favorisé les glissements, les coulées boueuses, les dérangements stratigraphiques et une réduction du relief laissant des buttes témoins. Du côté des rainures, une partie d'entre elles se seraient installées dans des anciennes fentes de froid ou de glace, isolant des quadrilatères, rappelant les baidzherakhs. La glace dans le sol convient très bien aux réticulations végétales qui sont installées sur les hautes terrasses et peut-être aux irrégularités topographiques du canton d'Alfred en Ontario (alass ou thermokarst ?). Plusieurs auteurs ont fait appel à des conditions froides pour rendre compte de micro modelés postglaciaires. Le texte discute aussi de l'objection probable des palynologistes. Bref, en Laurentie, la glace du sol aurait été un agent temporaire et non universel qui, depuis la déglaciation, aurait participé à la genèse de certaines formes en creux.

Les crypto-monnaies, comme le Bitcoin ou Ethereum, animent le débat public depuis au moins 10 ans. A leur avènement, les banques centrales se sont montrées pour le moins frileuses. Ainsi, dans un rapport publié en 2013, la Banque centrale européenne (BCE) avertissait que la nature non réglementée de ces monnaies pourrait exposer leurs utilisateurs à des risques élevés. Plusieurs années plus tard, les banquiers centraux reconnaissent maintenant leur potentiel. La Banque d'Angleterre, la Banque centrale suédoise et la BCE étudient toutes intensément la possibilité d'émettre leur propre monnaie numérique (ci-après dénommée «monnaie numérique de banque centrale» ou «central bank digital currencies» en anglais). Cet enthousiasme est-il justifié ? Les banques centrales devraient-elles créer leur propre monnaie numérique ? Ce focus de Regards économiques présente d’abord brièvement ce que sont ces monnaies. Il expose ensuite les raisons justifiant leur éventuelle introduction et détaille finalement les risques qu’elles pourraient poser. Notons tout d’abord que ces monnaies ne sont pas une copie «publique» des crypto-monnaies privées. Les banques centrales rejettent en effet la nature décentralisée et l’absence de gouvernance unifiée du Bitcoin et des crypto-monnaies similaires. Par ailleurs, la nature «numérique» de ces nouvelles monnaies n’est pas vraiment une innovation. La majorité de la masse monétaire prend déjà une forme numérique. A côté de la monnaie «physique» (pièces et billets), la plus grande partie de notre monnaie est constituée de dépôts bancaires privés et de dépôts à la banque centrale (la monnaie de réserve). Pour l'instant, seules les banques et certaines institutions financières ont accès aux réserves de la banque centrale. La véritable innovation au cœur des monnaies numériques de banque centrale serait de donner aux particuliers et aux entreprises la possibilité de détenir de l'argent sous forme de dépôts directement auprès de la banque centrale. En somme, les monnaies numériques de banques centrales, malgré leur nom, ne formeraient pas une nouvelle monnaie, mais plutôt un nouveau moyen de payement, labellisé en euros, et de valeur équivalente à l’euro. Pour quelles raisons une banque centrale pourrait-elle donner cette opportunité à toutes et tous ? Une première raison est liée à la dépendance des banques centrales vis-à-vis du système financier. Le système financier moderne est basé sur une certaine division du travail entre les banques commerciales qui sont chargées de prêter de l'argent au secteur productif, et les banques centrales qui supervisent les premières et tentent d'influencer l'économie par des interventions sur les marchés financiers. Schématiquement, ces dernières tentent de peser sur le comportement des premières de deux manières : soit en modifiant le taux d’intérêt auquel les acteurs financiers peuvent leur emprunter de l’argent, soit via l’achat ou la vente d’actifs financiers. Cela signifie que les banques centrales n'ont qu'une influence indirecte sur l'économie productive et qu'elles dépendent des banques commerciales pour canaliser la politique monétaire. Lors de la crise financière de 2007-2008, par exemple, la dépendance des banques centrales par rapport aux banques commerciales a conduit les premières à injecter des milliards d'euros et de dollars sur les marchés financiers, dans l'espoir que les banques commerciales utilisent cet argent pour des investissements productifs. Or, l’efficacité de ces politiques est loin d’être démontrée. D’aucuns s’effraient que cette situation ne génère des bulles spéculatives et ne privilégie indûment les banques commerciales, sans que ces dernières ne financent l’économie productive à la hauteur des espérances des banquiers centraux. La mise en œuvre de monnaies numériques de banque centrale à grande échelle pourrait modifier radicalement cette situation. Cela offrirait un système de paiement alternatif qui ne serait pas géré par le secteur bancaire commercial. Les citoyens pourraient également choisir de placer leurs économies sur un compte à la banque centrale qui, par définition, serait plus sûr qu’un compte dans une banque commerciale. En outre, l'introduction de ces monnaies réduirait la dépendance des banques centrales vis-à-vis des banques commerciales en permettant aux banques centrales de créditer directement les comptes des citoyens ou des entreprises, sans nécessairement recourir à des intermédiaires bancaires. Par conséquent, l'introduction de ces monnaies pourrait rendre la politique monétaire plus directe et plus simple. A première vue, donc, on pourrait se réjouir de la possibilité de limiter la dépendance des banques centrales par rapport aux banques commerciales. Il convient cependant de considérer plusieurs problèmes importants. Premièrement, si les particuliers et les entreprises décident de considérer leur banque centrale comme leur fournisseur de services bancaires, ne risque-t-on pas de rendre les banques commerciales obsolètes et superflues ? Dans ce cas extrême, ni les citoyens ni les banques centrales n'auraient plus besoin d'intermédiaires pour l’octroi de crédits et l’accueil de dépôts. Les banques commerciales garderaient sans doute le rôle d’intermédiaire sur les marchés financiers, mais manqueraient d'une source de financement appropriée (les dépôts des clients) et perdraient une de leurs principales activités (les prêts). La taille des marchés financiers pourrait se réduire considérablement. Cela pourrait fragiliser la santé économique des banques commerciales et celle des marchés financiers dans leur ensemble. Un deuxième problème concerne l’équilibre des pouvoirs entre gouvernements, banques centrales et banques commerciales. À la suite de la crise financière, les banques centrales ont déjà acquis d'énormes pouvoirs. La BCE a par exemple participé à la Troïka en Grèce et dicté des réformes économiques structurelles dans ce pays. La Réserve fédérale américaine (la Fed), la BCE et la Banque d'Angleterre ont également obtenu des pouvoirs supplémentaires de supervision du système bancaire. Et elles sont toutes intervenues massivement sur les marchés financiers, par l'achat massif d'obligations et de titres. L’introduction de monnaies numériques de banque centrale renforcerait ces tendances et accroîtrait le poids des banques centrales sur les marchés financiers, en leur donnant un accès direct aux comptes des citoyens et des entreprises, et en leur permettant de contourner les acteurs financiers commerciaux. Ce déséquilibre de pouvoir pourrait encore accroître le déficit démocratique dont souffrent les banques centrales. Par ailleurs, les banques centrales, si elles sont amenées à fournir des services bancaires et à alimenter l'économie productive par le crédit, pourraient être entraînées dans d’importants conflits d'intérêts. En effet, ces dernières deviendraient leur propre régulateur. En conclusion, il est certain que les monnaies numériques de banque centrale suscitent un débat intéressant sur le rôle des banques centrales dans le système financier. D’une part, elles pourraient constituer une piste de solution à la dépendance des banques centrales vis-à-vis des marchés financiers. Cependant, elles pourraient également conduire à accroître démesurément les pouvoirs des banques centrales et à fragiliser les marchés financiers en rendant le financement des banques commerciales plus complexe. L’enjeu, en définitive, est le partage du pouvoir financier entre banques commerciales et banques centrales – un débat qui dépasse de loin l’objectif de ce focus, et qu’il ne prétend pas trancher. Pour aller plus loin : Larue, L., Fontan, C. et Sandberg, J. (2020). The promises and perils of Central Bank Digital Currencies. Revue de la Régulation, Numéro 28.

Dans cette thèse, nous avons utilisé des systèmes chaotiques pour concevoir des générateurs de nombres pseudoaléatoires(PRNG) et appliqué ces derniers aux cryptosystèmes en raison de leurs caractéristiques prometteuses, telles que le caractèrealéatoire et la sensibilité aux conditions initiales. Les systèmes chaotiques fractionnaires, bien que moins discutés que les carteset systèmes chaotiques classiques d’ordre entier, possèdent une complexité inhérente qui apporte de la nouveauté, de la complexité et des clés secrètes supplémentaires à la conception Chaotic PRNG (CPRNG), qui à son tour améliore la sécurité du cryptosystème. Cette thèse a étudié les différentes approches de calcul numérique pour les systèmes chaotiques fractionnaires. Une méthode de calcul utilisant une grille non uniforme avec deux compositions de grille différentes a été proposée pour résoudre numériquement les systèmes chaotiques fractionnaires 3D. Les CPRNG Fractionnaires (FCPRNG), qui répondent aux exigences aléatoires et statistiques, ont été conçus pour la première fois en utilisant trois systèmes chaotiques fractionnaires différents. De plus, un chiffrement par flux et un chiffrement par blocs basés sur des méthodes de codage et de décodage de l’ADN ont été proposés et étudiés à l’aide des FCPRNG conçus. Les deux schémas de chiffrements ont été vérifiés comme étant sûrs et fiables
Chaotic systems have been employed to design pseudo-random number generators (PRNG) and applied to cryptosystems due to their promising features, such as randomness and sensitivity to initial conditions. The fractional chaotic systems, though muchless discussed than the classical integer order chaotic maps and systems, possess intriguing intricacy which can provide novelty, complexity, and extra secret keys to the Chaotic PRNG (CPRNG) design, which in turn enhance the security of the cryptosystem.This thesis investigated different numerical calculation approaches for fractional chaotic systems. A non-uniform gird calculationmethod with two different grid compositions was proposed to solve the 3D fractional chaotic systems numerically. The FractionalCPRNGs (FCPRNG), which meet the randomness and statistical requirements, were designed for the first time employing threedifferent fractional chaotic systems. In addition, a stream cipher and a block cipher based on DNA encoding and decoding methods were proposed and studied using the designed FCPRNGs. Both ciphers have been verified to be secure and reliable

Actuellement, nous vivons dans une société numérique. L'avènement de l'Internet et l'arrivée du multimédia et des supports de stockage numériques, ont transformé profondément la façon dont nous communiquons. L'image en particulier occupe une place très importante dans la communication interpersonnelle moderne. Toutefois, elle présente l'inconvénient d'être représentée par une quantité d'information très importante. De ce fait, la transmission et le stockage des images soulèvent certains problèmes qui sont liés essentiellement à la sécurité et à la compression d'images. Ce sont ces considérations qui ont guidé cette thèse. En effet, la problématique que nous posons dans cette thèse est de proposer une solution conduisant à la crypto-compression d'images afin d'assurer un archivage et un transfert sécurisés tout en conservant les performances de la méthode de compression utilisée. En effet, nos travaux de recherche ont porté essentiellement sur la compression et le cryptage des images numériques. Concernant la compression, nous avons porté un intérêt particulier au codage arithmétique vu sont efficacité en terme de ta ux de compression et son utilisation par les nouvelles normes et standards de compression tel que JPEG2000, JBIG, JBIG2 et H.264/AVC. Quant au cryptage, nous avons opté pour l'utilisation du chaos combiné avec les fractions continues afin de générer des flux de clés ayant à la fois de bonnes propriétés cryptographiques et statistiques. Ainsi, nous avons proposé deux nouvelles méthodes de compression sans perte basées sur le codage arithmétique tout en introduisant de nouveaux paramètres de codage afin de réduire davantage la taille en bits des images compressées. Deux autres méthodes s'appuient sur l'utilisation du chaos et des fractions continues pour le développement d'un générateur de nombres pseudo-aléatoires et le cryptage par flot d'images. Enfin, nous proposons une nouvelle méthode qui emploie conjointement le cryptage avec la compression. Cette dernière méthode se base sur l'échange des sous-intervalles associés aux symboles d'un codeur arit hmétique binaire de façon aléatoire tout en exploitant notre générateur de nombres pseudo-aléatoire. Elle est efficace, sécurisée et conserve le taux de compression obtenu par le codage arithmétique et ceci quelque soit le modèle statistique employé : statique ou adaptatif
Actually, we live in a digital society. The proliferation of the Internet and the rapid progress in information technology on multimedia, have profoundly transformed the way we communicate. An enormous amount of media can be easily exchanged through the Internet and other communication networks. Digital image in particular occupies an important place in modern interpersonal communication. However, image data have special features such as bulk capacity. Thus, image security and compression issues have became exceptionally acute. It is these considerations that have guided this thesis. Thus, we propose throw this thesis to incorporating security requirements in the data compression system to ensure reasonable security without downgrading the compression performance.For lossless image compression, we have paid most attention to the arithmetic coding (AC) which has been widely used as an efficient compression algorithm in the new standards including JBIG, JBIG2, JPEG2000 and H.264/AVC. For image encryption, we are based on the combination of a chaotic system and the Engel continued fraction map to generate key-stream with both good chaotic and statistical properties. First, we have proposed two new schemes for lossless image compression based on adding new pre-treatment steps and on proposing new modeling methods to estimate probabilities for AC. Experimental results demonstrate that the proposed schemes give mean compression ratios that are significantly higher than those by the conventional AC. In addition, we have proposed a new pseudo-random bit generator (PRBG). The detailed analysis done by NIST statistical test Suite demonstrates that the proposed PRGB is suitable for cryptography. The proposed PRBG is used to develop a new symmetr ic stream cipher for image encryption. Theoretic and numerical simulation analyses indicate that our image encryption algorithm is efficient and satisfies high security. Finally, we have proposed a new scheme which performs both lossless compression and encryption of image. The lossless compression is based on the binary AC (BAC) and the encryption is based on the proposed PRBG. The numerical simulation analysis indicates that the proposed compression and encryption scheme satisfies highly security with no loss of the BAC compression efficiency

Cette étude présente une approche originale pour l’approximation de systèmes multidisciplinaires comportant des incertitudes de modèle, basée sur la construction de métamodèles par processus gaussiens de chaque solveur disciplinaire. La solution du système d’équations aléatoires est approchée par chaos polynomial creux permettant d’approximer les indices de sensibilité de Sobol et de déterminer ainsi quel métamodèle disciplinaire enrichir. Un exemple d’aéroélasticité statique illustre la démarche.