LA CRYPTOGRAPHIE

 

Voici une brève introduction à la cryptographie.

La cryptographie est l’art de transmettre des informations de façon sécurisée. On entend par la qu’il faut garantir lors de cet échange d’informations les 3 principes suivants :

- Confidentialité : seules les personnes ou systèmes habilités doivent pouvoir comprendre et interpréter ces informations.

- Intégrité : il faut garantir que les informations n’ont pas été altérées ou modifiées pendant l’échange.

- Non répudiation : il faut garantir que si les règles et mécanismes de sécurité ont bien été appliqués l’échange ne peut être contesté par l’une ou l’autre des parties (particulièrement important lors de transactions financières par exemple).

La cryptographie est un art ancien qui remonte à l’antiquité. La cryptographie a pris une importance croissante avec l’entrée dans l’ère de l’informatique et des échanges numériques. Ce sont d’abord les besoins militaires qui ont permis de développer les principes et les applications de la cryptographie. Puis les besoins pour les applications civiles et en particulier les échanges financiers ont considérablement étendu la sphère d’utilisation de la cryptographie. On trouve aujourd’hui des mécanismes cryptographiques dans les ordinateurs, les téléphones mobiles, les cartes à puces, les distributeurs de billets (DAB), etc…

La confidentialité des échanges est assurée par des mécanismes de chiffrement et déchiffrement. Le principe général du chiffrement / déchiffrement est d’utiliser une information secrète partagée uniquement par les 2 entités (personne ou système) souhaitant communiquer de façon confidentielle. Cet élément secret, combiné avec l’information à transmettre dans un algorithme particulier (série d’opérations mathématiques et logiques) va générer une nouvelle information dite chiffrée ou cryptée c.a.d dont le sens est caché. Seule l’entité possédant le secret pourra déchiffrer l’information c.a.d la retransformer en une information compréhensible.

On distingue 2 grandes familles d’algorithmes de chiffrement/déchiffrement. Ceux dits à clé symétrique et ceux à clé asymétrique.

L’algorithme à clé symétrique est basé sur l’utilisation d’une même clé pour les opérations de chiffrement et déchiffrement. Cela impose donc de partager exactement le même secret pour les deux entités souhaitant communiquer. Cela impose donc en théorie d’avoir une clé secrète par couple d’entités souhaitant communiquer, ce qui peut poser des problèmes de gestion de clé (diffusion, renouvellement) dans le cas ou il y a de multiples entités devant être identifiées et devant engager leur responsabilité de façon individuelle.

Pour pallier à ces problèmes de gestion de clés (génération, distribution, répudiation, renouvellement) une autre famille d’algorithmes a été conçue, celle dite à clé asymétrique. Dans ce cas on n’utilise plus la même clé pour chiffrer et déchiffrer mais 2 clés différentes. L’une est appelée clé privée et l’autre clé publique.

La clé publique comme son nom l’indique est destinée à être diffusée largement. Elle est utilisée dans les 2 cas suivants :
- Vérification par le destinataire de la signature des données reçues (permet de garantir l’intégrité des données et la non répudiation). Le destinataire utilise la clé publique de l’envoyeur pour vérifier que les données n’ont pas été altérées et que l’envoyeur est bien celui qu’il dit être.
- Chiffrement des données par l’envoyeur en utilisant la clé publique du destinataire.

La clé privée est utilisée dans les cas suivants :
- signature par l’envoyeur des données. Cette signature sera ensuite contrôlée par le destinataire au moyen de la clé publique de l’envoyeur signée elle-même par une autorité de certification (tiers de confiance).
- Déchiffrement des données. Le destinataire déchiffre les données avec sa clé privée.

L’utilisation des clés privée et publique au travers des algorithmes asymétriques permet de garantir que :
- seul le destinataire peut déchiffrer les données
- seul l’envoyeur peut signer les données

-tout le monde peut envoyer une donnée chiffrée à un destinataire
- tout le monde peut vérifier la signature d’un envoyeur.

Les algorithmes à clé symétrique les plus connus sont : DES, 3DES, AES (remplaçant du DES).
Les algorithmes à clé asymétrique les plus connus sont : RSA du nom de leurs inventeurs (Rivest, Shamir, Adleman).

L’intégrité des échanges et la non répudiation sont assurées en ajoutant au message chiffré un code unique généré à partir des données à transmettre et de la clé (élément secret) de l’envoyeur. Pour cela on utilise des algorithmes dits de « hashage » utilisés dans les fonctions de MAC « Message Authentication Code » et de signature. Le principe repose sur l’unicité entre les données d’entrée et le message de longueur fixe obtenu en sortie. C.a.d qu’il ne peut pas y avoir d’autres données qui au travers de ce même algorithme donnent le même résultat. Cela permet de garantir l’intégrité des données échangées et la non répudiation. Les algorithmes de ce type les plus connus sont le SHA, MD5, RC4 etc. Ils sont dits non réversibles car il n’est pas possible de remonter à l’information en clair à partir du MAC.

Il est tout à fait possible d’inventer toute sorte d’algorithmes, qu’ils soient basés sur des mécanismes à clé symétrique ou asymétrique. Néanmoins il est vivement recommandé d’utiliser des algorithmes connus de la communauté cryptographique car ils ont généralement été étudiés et éprouvés par de nombreux spécialistes. C’est le cas des exemples donnés ci-dessus.

Il faut aussi noter que la « force » d’un chiffrement (capacité à résister aux attaques) réside aussi dans le type et la longueur des clés utilisées.

Enfin il faut aussi retenir que les implémentations d'algorithmes symétriques sont généralement plus rapides que celles à clés asymétriques et que les performances sont aussi fonction des longueurs de clés. Plus les clés sont longues plus les calculs sont lents.

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