On se propose dans ce travail d'étudier la cryptographie basée sur le chaos et les différentes techniques d'attaque sur les cryptosystèmes chaotiques. Les propriétés des systèmes chaotiques comme leur aspect pseudo-aléatoire, la sensibilité aux conditions initiales/paramètres, l'ergodicité, la dynamique complexe et le spectre étalé des dynamiques chaotiques font des systèmes chaotiques un excellent choix pour leur utilisation dans la cryptographie. On analyse plusieurs cryptosystèmes depuis 1989 jusqu'à présent, on les classe et on propose deux modifications sur l'algorithme de Baptista pour en améliorer la sécurité. On propose par la suite un algorithme de chiffrement d'images couleurs basé sur une fonction spatiotemporelle. On propose aussi deux différentes attaques sur une classe de cryptosystèmes spatiotemporels. On présente aussi une méthode de modulation chaotique sécurisée nommée RDM-DCSK. On introduit finalement un algorithme de tatouage d'images à niveau de gris basé sur une technique d'étalement sécurisé (DCSK).
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