Qu'est-ce que la cryptographie ?
La cryptographie est la science et l'art de protéger l'information en la transformant en une forme illisible pour quiconque ne possède pas la clé de déchiffrement. Elle permet d'assurer la confidentialité, l'intégrité, l'authentification et la non-répudiation des données et communications.
La cryptographie moderne est le fondement de la sécurité informatique, protégeant nos transactions bancaires, emails, messages et données sensibles.
Principes fondamentaux
Le chiffrement transforme un message en clair (plaintext) en texte chiffré (ciphertext) illisible. Le déchiffrement inverse le processus pour retrouver le message original.
La clé cryptographique est l'information secrète nécessaire pour chiffrer et déchiffrer. Sa sécurité détermine la robustesse du système. L'algorithme cryptographique définit les opérations mathématiques utilisées pour la transformation.
La résistance cryptographique mesure la difficulté à casser le chiffrement sans connaître la clé. Un système est sûr s'il résiste aux attaques même avec des ressources considérables.
Types de cryptographie
La cryptographie symétrique utilise la même clé pour chiffrer et déchiffrer. Rapide et efficace, elle nécessite un échange sécurisé de la clé secrète. Exemples : AES, DES, 3DES.
La cryptographie asymétrique (à clé publique) utilise une paire de clés : clé publique pour chiffrer, clé privée pour déchiffrer. Résout le problème d'échange de clés mais plus lente. Exemples : RSA, ECC, Diffie-Hellman.
La cryptographie hybride combine les deux : asymétrique pour échanger une clé symétrique, puis symétrique pour les données. Offre sécurité et performance.
Algorithmes courants
AES (Advanced Encryption Standard) est le standard symétrique moderne, utilisé partout (Wi-Fi, VPN, disques chiffrés). RSA est l'algorithme asymétrique le plus répandu, basé sur la factorisation de grands nombres.
ECC (Elliptic Curve Cryptography) offre une sécurité équivalente à RSA avec des clés plus courtes, idéal pour dispositifs mobiles. SHA (Secure Hash Algorithm) produit des empreintes cryptographiques (hash) pour vérifier l'intégrité.
Diffie-Hellman permet l'échange sécurisé de clés sur un canal non sécurisé. ChaCha20-Poly1305 est un algorithme moderne performant, alternative à AES.
Applications en cybersécurité
Le chiffrement des données au repos protège les fichiers stockés sur disques, bases de données ou cloud. Le chiffrement des données en transit sécurise les communications réseau (HTTPS, VPN, TLS).
La signature numérique garantit l'authenticité et l'intégrité d'un document. L'authentification vérifie l'identité via certificats cryptographiques.
Le chiffrement de bout en bout protège les communications de l'émetteur au destinataire. La gestion des clés (KMS) sécurise la génération, stockage et rotation des clés.
Fonctions cryptographiques
Les fonctions de hachage transforment des données de taille variable en empreinte fixe. Utilisées pour vérifier l'intégrité, stocker des mots de passe, ou créer des signatures.
Les MAC (Message Authentication Code) garantissent l'authenticité et l'intégrité d'un message. Les signatures numériques lient cryptographiquement un document à son auteur.
Les générateurs de nombres aléatoires (PRNG/CSPRNG) produisent les clés et valeurs aléatoires nécessaires. La randomisation est cruciale pour la sécurité.
Gestion des clés
La génération sécurisée de clés utilise des sources d'entropie suffisantes. La distribution des clés symétriques nécessite un canal sécurisé ou cryptographie asymétrique.
Le stockage des clés doit être protégé (chiffrement, modules matériels sécurisés). La rotation régulière limite l'impact d'une compromission.
Le révocation retire les clés compromises. La archivage sécurisé permet le déchiffrement de données anciennes.
Attaques cryptographiques
L'attaque par force brute teste toutes les clés possibles. Les clés longues rendent cette attaque impraticable.
L'analyse cryptographique cherche des faiblesses dans l'algorithme. L'attaque par canal auxiliaire exploite les fuites d'information (temps, consommation, émissions).
L'attaque par l'homme du milieu intercepte et modifie les communications. L'attaque par rejeu réutilise des messages chiffrés valides.
Standards et réglementation
Les standards (NIST, FIPS, Common Criteria) définissent les algorithmes et implémentations approuvés. La conformité est requise pour certains secteurs (gouvernement, défense, finance).
Les export controls limitent l'export de technologies cryptographiques fortes. La backdoor obligatoire est controversée : faciliter l'accès légal affaiblit la sécurité globale.
Post-quantique
L'informatique quantique menace les algorithmes actuels (RSA, ECC) qui reposent sur des problèmes mathématiques solubles par ordinateurs quantiques. La cryptographie post-quantique développe des algorithmes résistants.
La migration vers des algorithmes post-quantiques est en cours. Les standards (NIST PQC) définissent les nouveaux algorithmes.
Bonnes pratiques
Utiliser des algorithmes éprouvés et standards plutôt que des solutions propriétaires. Choisir des longueurs de clé suffisantes selon les recommandations actuelles.
Implémenter correctement : une mauvaise implémentation peut compromettre un algorithme sûr. Ne jamais créer ses propres algorithmes cryptographiques.
Protéger les clés : la sécurité dépend de la protection des clés, pas seulement de l'algorithme. Mettre à jour régulièrement les bibliothèques cryptographiques.
La cryptographie est indispensable à la sécurité moderne. Comprendre ses principes permet de mieux protéger les données et communications dans un monde numérique interconnecté.