Les cartes à puce actuelles embarquent quasiment toutes des machines virtuelles (MVs), que ce soit pour interpréter des langages généraux comme Java ou des langages de script dédiés à un marché particulier tel que celui des télécommunications. Des prototypes de cartes avec une machine virtuelle .NET ont également été proposés. Dans ce contexte, la machine virtuelle embarquée est une pièce essentielle d?un système à base de carte à puce : la sécurité des applications repose en grande partie sur elle. Tout comme les processeurs physiques sont sécurisés contre diverses attaques physiques, les machines virtuelles doivent également bénéficier de protections contre une large gamme d'attaques physiques et logiques. Ces protections doivent, en outre, être conçues spécifiquement pour les MVs afin de rester acceptables en termes de performances et de coût. Si l'industrie de la carte a, jusqu'ici, protégé de façon empirique les MVs, les protections sont, dans une large mesure, une simple transposition des astuces utilisées pour protéger du logiciel natif classique. Or, devant la puissance et le raffinement des nouvelles attaques auxquelles doivent faire face la nouvelle génération de cartes, cette approche est en train d'atteindre les limites que ce qui est acceptable en terme de coût et de complexité. Une rupture technologique est indispensable pour pouvoir concevoir des MVs robustes de manière rationnelle et efficace. Au cours de ce travail de thèse, on pourra tout d'abord recenser de nouvelles approches proposées par d'autres domaines d'activités (on peut penser par exemple à l'avionique ou au spatial) ou par la communauté scientifique. Dans un second temps il s'agira d'évaluer leur apport en appliquant les méthodologies ou les outils jugés les plus pertinents sur des cas concrets. Comme exemple de technologie à explorer, nous pouvons citer les outils de durcissement de code, les approches par tissage ou programmation orientée aspect, la modélisation formelle des attaques et de leur effet sur les MVs, etc.