Les protocoles cryptographiques sont l'un des fondements de la confiance que la société accorde aujourd'hui aux systèmes informatiques, qu'il s'agisse de la banque en ligne, d'un service web, ou de la messagerie sécurisée. Une façon d'obtenir des garanties théoriques fortes sur la sécurité des protocoles cryptographiques est de les prouver dans le modèle calculatoire. L'écriture de ces preuves est délicate : des erreurs subtiles peuvent entraîner l'invalidation des garanties de sécurité et, par conséquent, des failles de sécurité. Les assistants de preuve visent à améliorer cette situation. Ils ont gagné en popularité et ont été de plus en plus utilisés pour analyser des protocoles importants du monde réel, et pour contribuer à leur développement. L'écriture de preuves à l'aide de tels assistants nécessite une quantité substantielle de travail. Un effort continu est nécessaire pour étendre leur champ d'application, par exemple, par une automatisation plus poussée et une modélisation plus détaillée des primitives cryptographiques. Cette thèse montre sur l'exemple de l'assistant de preuve CryptoVerif et deux études de cas, que les preuves cryptographiques mécanisées sont praticables et utiles pour analyser et concevoir des protocoles complexes du monde réel. La première étude de cas porte sur le protocole de réseau virtuel privé (VPN) libre et open source WireGuard qui a récemment été intégré au noyau Linux. Nous contribuons des preuves pour plusieurs propriétés typiques des protocoles de canaux sécurisés. En outre, nous étendons CryptoVerif avec un modèle d'un niveau de détail sans précédent du groupe Diffie-Hellman populaire Curve25519 utilisé dans WireGuard. La deuxième étude de cas porte sur la nouvelle norme Internet Hybrid Public Key Encryption (HPKE), qui est déjà utilisée dans une extension du protocole TLS destinée à améliorer la protection de la vie privée (ECH), et dans Messaging Layer Security, un protocole de messagerie de groupe sécurisée. Nous avons accompagné le développement de cette norme dès les premiers stades avec une analyse cryptographique formelle. Nous avons fourni des commentaires constructifs ce qui a conduit à des améliorations significatives dans sa conception cryptographique. Finalement, nous sommes devenus un co-auteur officiel. Nous effectuons une analyse cryptographique détaillée de l'un des modes de HPKE, publiée à Eurocrypt 2021, un pas encourageant pour rendre les preuves cryptographiques mécanisées plus accessibles à la communauté des cryptographes. La troisième contribution de cette thèse est de nature méthodologique. Pour des utilisations pratiques, la sécurité des implémentations de protocoles cryptographiques est cruciale. Cependant, il y a souvent un écart entre l'analyse de la sécurité cryptographique et l'implémentation, tous les deux basées sur la même spécification d'un protocole : il n'existe pas de garantie formelle que les deux interprétations de la spécification correspondent, et donc, il n'est pas clair si l'implémentation exécutable a les garanties prouvées par l'analyse cryptographique. Dans cette thèse, nous comblons cet écart pour les preuves écrites en CryptoVerif et les implémentations écrites en F*. Nous développons cv2fstar, un compilateur de modèles CryptoVerif vers des spécifications exécutables F* en utilisant la bibliothèque cryptographique vérifiée HACL* comme fournisseur de primitives cryptographiques. cv2fstar traduit les hypothèses non cryptographiques concernant, par exemple, les formats de messages, du modèle CryptoVerif vers des lemmes F*. Cela permet de prouver ces hypothèses pour l'implémentation spécifique, ce qui approfondit le lien formel entre les deux cadres d'analyse. Nous présentons cv2fstar sur l'exemple du protocole Needham-Schroeder-Lowe. cv2fstar connecte CryptoVerif au grand écosystème F*, permettant finalement de garantir formellement des propriétés cryptographiques sur du code de bas niveau efficace vérifié.