La Cryptographie

L’histoire de la cryptographie

Le chiffre de Vernam

Il s’agit de clé aléatoire, à la réception de message, il suffit d’utiliser la clé inversée pour retrouver le message en clair. Il est nécessaire que la longueur de la clé utilisée soit égale à la longueur de message que cette clé utilisée soit parfaitement aléatoire et qu’elle ne soit jamais utilisée plus d’une fois. Il est donc compliqué de mettre en place un tel système.

Le principe de Kerckhoffs

Le cryptologue militaire Hollandais (1835-1903) précise que la sécurité du chiffrement doit réaliser exclusivement dans la protection de la clé. C’est-à-dire que même si un attaquant arrivait à déterminer qu’un message est chiffré à l’aide du chiffre Vernam que nous venons de voir, l’attaquant ne peut tout de même pas décrypter le message tant qu’il n’aurait pas trouvé la clé correspondante.

Alors, le chiffre Vernam respecte le principe de Kerckhoffs. La protection d’une donnée est ainsi ramenée à la protection d’une clé. La protection en confidentialité de la donnée déroulera donc de la protection en confidentialité de la clé.

La cryptographie de nos jours

Si nous avons compris le principe de Kerckhoffs, La sécurité de chiffrement doit reposer exclusivement sur la protection de la clé de chiffrement.

Mais comment protège-t-on cette clé ?

Nous allons voir maintenant comment cette clé peut-être protéger au travers de la présentation des deux grands champs de la cryptographie :

• La cryptographie symétrique (plus ancienne)
• La cryptographie asymétrique (1970)

Le chiffrement symétrique

Le principe de chiffrement symétrique

Le chiffrement symétrique est également appelé cryptographie à la clé secrète. Une même clé secrète est partagée entre deux interlocuteurs et ceux-ci doivent connaitre la clé pour pouvoir communiquer.

Avec ce procédé, il est donc nécessaire de disposer d’un moyen sûr pour échanger cette clé. Les opérateurs sont dits symétriques. La même clé est utilisée à la fois pour chiffrer et pour déchiffrer.

Comme le mot de passe, les algorithmes symétriques ont une sécurité qui dépend de la longueur de la clé utilisée. L’attaque le plus simple pour récupérer la clé est attaqué par la force brut. Cette attaque, bien que rudimentaire, permet de retrouver la clé de façon garantie.

Pour augmenter le niveau de sécurité face à ce type d’attaque, il est nécessaire d’augmenter la longueur de la clé qui permettra de rendre impossible la récupération de la clé a un temps raisonnable. En cryptographie, la longueur de la clé se mesure en bits. Par analogie avec le code d’un cadenas à combinaison à 4 chiffres qui peut prendre 10 000 valeurs (de 0000 à 9999).

Une clé sur 1 bits peut prendre 2 valeurs (0 et 1), sur 2 bits elle pourra prendre 4 valeurs (00,01,10 et 11), sur 3 bits ce sera 8 valeurs etc…

Le principe de chiffrement asymétrique

Alain envoie un message à Sophie, Sophie envoie une clé publique à Alain qui va permettre de chiffrer le message. Alain chiffre le message avec la clé publique de Sophie et envoie sur le réseau.

Un algorithme complexe

Les deux clés sont réalisées par des problèmes mathématiques extrêmement difficiles à résoudre. Une équation qui permet de facilement générer la « bi-clé » mais rendre difficile voire impossible le calcul de retrouver la clé privée à partir de la clé publique en temps raisonnable. Une opération plus complexe dont les performances sont limitées. Il permet donc d’échanger efficacement un petit volume de données, mais de façon sûre avec un interlocuteur.

Le chiffrement hybride

A l’opposé, le chiffrement symétrique permet de chiffrer de façon rapide des volumes importantes des données mais soulève le problème de l’échange des clés secrètes, l’approche naturelle est donc d’utiliser une technique qui combine les deux approches.

Cette technique est connue sous le nom de chiffrement hybride. Avec cette technique, on commence par utiliser le chiffrement asymétrique unique (la clé secrète) qui est ensuite utilisée pour chiffrer symétriquement les futurs échanges.

La signature électronique

Nous avons vu les avantages et les inconvénients des trois systèmes. Cependant, ces méthodes ne sont toujours suffisamment fiables. Alors, d’autres mécanismes de cryptographie apportent une solution à ce problème :

• La signature électronique
• Les certificats
• Les infrastructures de gestion de clés (PKI)

Ces procédés rendent possible d’associer une identité à une clé publique, ce qui va permettre de déplacer le problème à la distribution de la clé publique d’une autorité.

Ce procédé est celui utilisé par les navigateurs et les systèmes d’exploitation.

Nous avons vu qu’il est indispensable d’obtenir la clé publique d’une source de confiance et de façon intègre afin éviter une attaque par l’homme du milieu ‘man in the middle).

• Comment s’assurer qu’une donnée est transmise de manière intègre ?
• Pour assurer cela, nous allons intégrer deux procédés, la signature et le certificat numérique.

Le certificat dans les différents types de cryptographies

La clé publique est signée par l’autorité de l’infrastructure (Certificate Autority) et peut-être signé par un certificateur public pour assurer son authenticité afin d’utiliser publiquement.

Synthèse de certificat dans la cryptographie

Noter:

RSA –> Ronald Rivest, Adi Shamir, Léonard Adleman (1977) inventent le système asymétrique le plus utilisées aujourd’hui.

AES –> Standard de chiffrement symétrique de l’an 2000, qui remplace DES.