Thèse Intégration de Fonctions de Sécurité pour Imageurs Chiffrement Tatouage par Fonctions Compactes Proches Capteur H/F

Doctorat.Gouv.Fr

Établissement : Université Grenoble Alpes École doctorale : EEATS - Electronique, Electrotechnique, Automatique, Traitement du Signal Laboratoire de recherche : CEA LETI - Laboratoire d'électronique et de technologie de l'information Direction de la thèse : Antoine DUPRET ORCID 0000000201452186 Début de la thèse : 2026-10-01 Date limite de candidature : 2026-09-15T23:59:59 L'utilisation illicite des images s'est considérablement accrue avec la généralisation de la manipulation de contenu par IA (deepfakes) ou par des accès non autorisés. Sécuriser les images dès leur source, c'est-à-dire au niveau du capteur, est essentiel pour relever les défis de ce domaine de la cybersécurité en limitant les failles de sécurité. Ce concept de « capteurs d'images de confiance » répond au besoin d'assurer la sécurité, l'authentification et le chiffrement des images dès leur acquisition.

S'appuyant sur nos recherches initiales, notamment sur la génération in situ de clés de chiffrement ou d'authentification, les travaux de thèse porteront sur la recherche de solutions innovantes destinées à intégrer des fonctions de sécurité aux capteurs d'images. Ces fonctions doivent concilier la sécurisation des contenus tout en tenant compte des exigences de faible consommation d'énergie et d'architecture intégrée compacte. Après une phase initiale visant à développer les compétences spécifiques à la thèse, et en fonction de votre parcours et de vos intérêts, votre travail consistera à :
- Développer des algorithmes de chiffrement et/ou de tatouage numérique en Python afin d'évaluer leur complexité, puis proposer des versions compactes compatibles avec l'intégration dans les capteurs d'images.
- Évaluer l'impact des choix algorithmiques et de l'implémentation matérielle sur la qualité de l'image.
- Concevoir et valider des architectures matérielles implémentant les algorithmes.
- Conception des circuits intégrés implémentant ces fonctions.

Avec l'objectif de concevoir et fabriquer un circuit intégré, les travaux seront menés au CEA-Leti à l'aide d'outils de conception de circuits intégrés et d'environnements de développement logiciel professionnels. L'utilisation illicite des images s'est considérablement accrue avec la généralisation de la manipulation de contenu par IA (deepfakes) ou par des accès non autorisés. Sécuriser les images dès leur source, c'est-à-dire au niveau du capteur, est essentiel pour relever les défis de ce domaine de la cybersécurité en limitant les failles de sécurité.
Les travaux en chiffrement et sur le tatouage sont 2 domaines particulièrement dynamiques de la cybersécurité. Leurs implémentations sous forme compacte, compatible avec les contraintes des capteurs font l'objet d'un nombre plus limité de travaux publiés portés par une dizaines d'équipes au niveau mondial. L'objectif premier est de prévenir l'utilisation illicite des images dès leur acquisition pour limiter les failles de sécurité. La sécurisation des images peut être soit une restriction d'accès (chiffrement) ou leur authentification (tatouage). La mise en oeuvre de ces fonctions pose plusieurs défis en termes de gains réels de sécurité (robustesse aux attaques) et de fonctionnalité (préservation de la qualité d'image, conformité avec les standards de lecture...), tout en répondant aux exigences de faible consommation d'énergie et de compacité de l'architecture intégrée (critères SWaP-C : taille, poids, puissance et coût). Si l'intégration d'une primitive d'authentification du capteur se fera très probablement de manière transparente, le chiffrement ou le tatouage numérique (watermarking) des images au sein du capteur nécessitera une analyse plus approfondie pour satisfaire aux critères susmentionnés. Dans un premier temps, les travaux impliqueront l'établissement de nouvelles métriques pour évaluer les avantages des solutions proposées. Ensuite, des conceptions basées sur l'IA sont susceptibles d'offrir des solutions optimales, que ce soit pour le tatouage ou le chiffrement. Enfin, pour réduire leur impact en termes de SWaP-C, nous envisageons que plusieurs blocs de sécurité reposent sur des traitements analogiques.