Parcours Cryptologie, Calcul haute-performance et Algorithmique (CCA)

Cette formation vise à former des spécialistes de haut niveau, ayant une double compétence dans les deux domaines applicatifs suivants :

• la cryptologie : il s'agit de la science du secret, qui englobe la cryptographie -- l'art de concevoir des protocoles permettant de communiquer et échanger des informations -- et la cryptanalyse -- qui consiste en l'analyse des niveaux de sécurité de ces protocoles;
• le calcul haute-performance : composante essentielle d'industries stratégiques, ce domaine englobe les problématiques liées à la parallélisation d'algorithmes semi-numériques, la programmation parallèle et l'adaptation aux architectures émergentes (GPU ou super-calculateurs).

Ces deux domaines sont étroitement liés d'un point de vue pratique : la cryptanalyse fait souvent usage de paradigmes du calcul haute-performance et les techniques de programmation sont proches. Ils sont encore plus liés du point de vue fondamental : l'algorithmique mathématique (opérant sur des matrices, des polynômes, etc.) et les questions arithmétiques (opérateurs algébriques pour la cryptographie, qualité numérique) constituent les leviers méthodologiques fondamentaux de la formation. Ceux-ci se déclinent en deux grands domaines :

• l'arithmétique des ordinateurs et la fiabilité numérique : il s'agit du domaine de l'informatique qui s'intéresse aux opérations de base du calcul sur ordinateur, la représentation et l'utilisation algorithmique des entiers et des nombres en virgule flottante, ainsi que l'évaluation de la qualité numérique des programmes;
• le calcul formel (ou calcul algébrique) : il s'agit du domaine de l'informatique qui s'intéresse aux opérateurs de calcul algébriques sur des objets comme matrices et polynômes, s'appuyant sur des représentations exactes des données de calculs, les domaines considérés étant le plus souvent des corps finis (notamment pour la cryptologie) ou des entiers multi-précision.

À l'issue de la formation, les étudiantes et étudiants ont acquis une expertise sur :

• les techniques de la cryptologie moderne, tant du point de vue de l'attaquant que du défenseur ainsi qu'une initiation aux techniques de cryptanalyse ;
• les modèles et paradigmes de calcul (approché/exact) et leur déploiement/développement tant dans les domaines liés à la cryptologie que ceux liés au calcul scientifique ;
• le calcul haute-performance, ses modèles et ses techniques de programmation.

Ils acquièrent également des connaissances opérationnelles via de nombreux projets de développements au sein de plusieurs Unités d'Enseignements dont un conséquent sur tout le long du second semestre de la première année.

La rédaction des différents rapports et rendus de projets, les soutenances organisées permettent aux étudiantes et étudiants d'acquérir les réflexes et pratiques de la communication scientifique et professionnelle.

Enfin, plusieurs cours sont dispensés en anglais (les travaux dirigés restent dispensés en français) qui permet d'assurer une maîtrise de l'anglais technique. Ceci est renforcé par la présence d'étudiants en mobilité internationale dans plusieurs Unités d'Enseignements de la formation, favorisant également les capacités de communication des étudiantes et étudiants de la formation.

Cette formation s'adresse à des étudiantes ou étudiants ayant une solide formation en informatique et/ou en mathématiques. La plupart des personnes recrutées au niveau M1 ont suivi une formation de niveau L3 en informatique ou dans un double cursus mathématiques-informatique ou dans un cursus mathématiques  intégrant des Unités d'Enseignement en algorithmique et programmation. Les candidatures retenues au niveau M2 proviennent d'élèves d'écoles d'ingénieurs essentiellement mais aussi d'autres masters dont le programme de M1 recoupe largement celui de cette formation.

Les pré-requis nécessaires pour suivre cette formation relèvent des connaissances générales attendues au niveau licence en informatique, principalement :

• en algorithmique et structures de données d'une part et programmation d'autre part (du fait des thématiques développées, une aisance en langage C est appréciée).
• une bonne connaissance des mathématiques de base : logique, arithmétique, algèbre (notamment pour ce qui relève de l'algèbre linéaire) et analyse, probabilités.

Avoir suivi une UE d'introduction à la cryptologie est un plus mais ce n'est pas nécessaire.

Puisque plusieurs cours sont dispensés en Anglais (les TD et TP restent en français), un bon niveau de compréhension de l'anglais est requis (entre A2 et B1).