Intégration de fonctions de sécurité pour imageurs : chiffrement, tatouage par fonctions compactes proches capteur // Integration of security functions for imagers: encryption, watermarking using compact functions close to the sensor

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.
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Illicit uses of images have dramatically risen with deepfake content manipulation or unauthorized access. Securing images at their source i.e., at the image sensor level, is key to addressing the challenges of this field of cybersecurity. The "trusted imagers" concept addresses the need to ensure image security, authentication, and encryption starting at the point of acquisition.
Building on our initial research, notably regarding the in-situ generation of keys, your PhD thesis will focus on finding innovative solutions to integrate security functions into image sensors with the challenge of meeting the requirements of low power consumption and compact integrated architecture, while keeping a high level of security. After an initial phase aiming at the development of the skills specific to the thesis, and depending on your background and interests, your work will involve:
- Developing encryption and/or watermarking algorithms in Python to evaluate their complexity, then proposing compact versions compatible with integration into image sensors.
- Evaluating the impact of algorithmic choices and hardware implementation on image quality.
- Designing and validating hardware architectures that implement the algorithms.
- Designing the integrated circuits implementing these functions.
With the ultimate goal of fabricating an integrated circuit, the work will be conducted at CEA-Leti, using professional IC design tools and software development environments.
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Pôle fr : Direction de la Recherche Technologique
Pôle en : Technological Research
Département : Département d’Optronique (LETI)
Service : Service d’Innovation et Systèmes Photoniques
Laboratoire : Laboratoire conception de Circuits Intégrés Intelligents pour l’image
Date de début souhaitée : 01-10-2026
Ecole doctorale : Electronique, Electrotechnique, Automatique, Traitement du Signal (EEATS)
Directeur de thèse : DUPRET Antoine
Organisme : CEA
Laboratoire : DRT/DOPT//L3I

Public/private mixed funding

Pôle fr : Direction de la Recherche Technologique
Pôle en : Technological Research
Département : Département d’Optronique (LETI)
Service : Service d’Innovation et Systèmes Photoniques

Electronics and/or Signal Processing