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Introduire la cryptographie

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Objectifs
  • Connaitre le vocabulaire utilisé en cryptologie.
  • Connaitre les trois principes de la cryptographie.
  • Connaitre les principes de Kerckhoffs.
Points clés
  • La cryptographie (« écriture secrète ») consiste à protéger un message en utilisant des clés pour le chiffrer.
  • La cryptographie repose sur les trois principes confidentialité, authenticité et intégrité.
  • La cryptographie repose sur des algorithmes qui utilisent des clés pour chiffrer et pour déchiffrer des messages.
  • Kerckhoffs est un cryptologue qui a posé les principes suivants de la cryptographie.
    • L’algorithme de chiffrement/déchiffrement n’a pas besoin d’être secret.
    • La clé doit être secrète et le déchiffrement sans la clé doit être impossible pour un humain.
    • Retrouver la clé à partir du message en clair et du message chiffré doit être impossible pour un humain.
1. La cryptologie
a. Les domaines de la cryptologie
La cryptologie est la science du secret.
Explication
Le préfixe « crypto- » vient du grec et signifie « secret »,
le suffixe « -logie » vient du grec et signifie « science ».

La cryptologie est composée de la cryptographie, de la cryptanalyse et de la stéganographie.

La cryptographie

La cryptographie signifie « écriture secrète ».

La cryptographie consiste à protéger un message en utilisant des clés pour le chiffrer.
La cryptanalyse

La cryptanalyse signifie « analyse du secret ».

La cryptanalyse consiste à retrouver un message initial à partir d’un texte chiffré.
La stéganographie

La stéganographie signifie « écriture dissimulée ».

La stéganographie consiste à cacher un message dans un autre message, c’est l’art de la dissimulation.
b. Le vocabulaire associé à la cryptologie

Il faut faire attention à utiliser le bon vocabulaire en cryptologie.

Encoder et décoder

Encoder et décoder ne sont pas des verbes liés à la cryptologie car il ne s’agit pas de rendre incompréhensibles des données, seulement de modifier leur représentation.

Encoder une donnée consiste à traduire cette donnée compréhensible par l’homme en une donnée de format numérique, en base hexadécimale, binaire ou autre.

On décode donc facilement le message, le but n’est pas d’assurer une confidentialité.

Exemples d’utilisation
  • Encoder une vidéo dans un autre format.
  • Compresser un fichier.
Chiffrer et déchiffrer
En cryptologie, chiffrer des données consiste à les encoder afin de les rendre incompréhensibles pour toute personne qui ne possède pas la clé permettant de les déchiffrer.

À l’inverse, déchiffrer consiste à obtenir les données de départ en connaissant la clé de déchiffrement.

Exemple d’utilisation
Certaines applications proposent de chiffrer les messages, ce qui permet à deux personnes d’échanger des messages sans que d’autres utilisateurs (ou l’entreprise qui possède l’application) ne puissent les lire. Attention, lorsque le chiffrement est possible, comme par exemple sur Facebook et Skype, il n’est pas activé par défaut.
Décrypter
En cryptologie, décrypter des données consiste à retrouver ces données de départ sans posséder la clé.

On déchiffre un message si on connait la clé, et on décrypte ce message si on ne connait pas la clé : déchiffrer et décrypter sont donc deux actions différentes.

Remarque
Il faut éviter d’utiliser le verbe « crypter » car il n’existe pas en français et représente une erreur de compréhension selon l’Académie française.
2. La cryptographie
a. Les trois principes de la cryptographie

En cryptographie, il faut protéger le message par rapport aux trois principes confidentialité, authenticité et intégrité.


Les trois principes de la cryptographie

Il faut en effet :

  • être certain que le message reste confidentiel (confidentialité) ;
  • que la personne qui reçoit le message soit certaine qu’il provient de l’émetteur et non d’un imposteur (authenticité) ;
  • que la personne qui reçoit le message soit certaine que le message est entier et qu’il n’a pas été modifié (intégrité).
b. Les algorithmes

La cryptographie repose sur des algorithmes qui permettent de chiffrer les messages afin de les rendre confidentiels.

Les algorithmes s’occupent de générer une ou des clés qui serviront à chiffrer puis déchiffrer les messages.

La cryptographie repose essentiellement sur l’arithmétique : l’algorithme utilisé va transformer les lettres qui composent un message en une succession de chiffres sous forme de bits, puis il va réaliser des calculs sur ces chiffres pour les rendre incompréhensibles : on obtient un cryptogramme, que le destinataire pourra ensuite déchiffrer à l’aide d’une clé.

Le message initial se nomme message en clair et le fait de le rendre secret s’appelle le chiffrement. Pour obtenir le message initial à partir d’un cryptogramme, on réalise un déchiffrement.
Exemple
Voici un chiffrement puis un déchiffrement du message « Je t’aime ».

Exemple de chiffrement/déchiffrement
à l’aide d’une clé
c. Les principes de Kerckhoffs

Auguste Kerckhoffs est un cryptologue militaire néerlandais qui a posé, à la fin du 19e siècle, des principes en ce qui concerne la sécurité d’un système de cryptographie.

Les principes suivants sont encore utilisés de nos jours.

La sécurité doit reposer sur le secret de la clé, et non sur le secret de l’algorithme.
Remarque
Cela signifie que l’algorithme de chiffrement/déchiffrement n’a pas besoin d’être secret.
Le déchiffrement sans la clé doit être impossible pour un humain.
Remarque
Cela signifie que la clé doit être secrète.
Trouver la clé à partir du message en clair et du message chiffré doit être impossible pour un humain.

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