Définition du chiffre (cipher)

Qu'est-ce qu'un chiffre ?

Un chiffre (cipher) est un algorithme servant à chiffrer des informations pour les rendre illisibles aux appareils ou aux personnes non autorisés. Autrement dit, le texte en clair — les données originales lisibles — est transformé en texte chiffré — des données chiffrées — au moyen de formules mathématiques et de clés de sécurité.

Les chiffres sont couramment utilisés en cryptographie pour protéger la confidentialité des informations sensibles, qu'elles soient transmises ou stockées. Pour déchiffrer le texte chiffré et récupérer le texte ou les données lisibles d'origine, le destinataire n'a qu'à disposer du bon algorithme de déchiffrement et de la bonne clé.

Types de chiffres

Les chiffres cryptographiques sont généralement classés selon le type de clé de chiffrement qu'ils utilisent. Les deux types de chiffres sont les algorithmes de chiffrement symétrique et asymétrique.

Clé symétrique

La cryptographie à clé symétrique utilise la même clé pour le chiffrement et le déchiffrement. Souvent, les chiffres symétriques sont plus efficaces que les chiffres asymétriques, ce qui en fait un bon choix pour le chiffrement de données en masse. Toutefois, les parties qui communiquent doivent établir une clé secrète partagée avant de pouvoir chiffrer des données.

Les algorithmes de chiffrement symétrique se divisent en chiffres par blocs et chiffres de flux. Les chiffres par blocs — comme la norme de chiffrement avancé (AES) — chiffrent et déchiffrent les données par blocs de taille fixe. Les chiffres de flux, comme RC4, génèrent un flux de bits pseudo-aléatoires qui sont combinés individuellement par OU exclusif (XOR) avec chaque bit du texte en clair pour produire un texte chiffré de la même longueur que le texte en clair.

Clé asymétrique

La cryptographie asymétrique, ou à clé publique, utilise deux clés différentes et liées pour le chiffrement et le déchiffrement. La clé privée est générée aléatoirement et sert à déchiffrer les messages. La clé publique est dérivée de la clé privée et sert à chiffrer les messages destinés à un destinataire donné.

Les algorithmes de chiffrement asymétrique reposent sur des fonctions mathématiques faciles à calculer mais beaucoup plus difficiles à inverser. Par exemple, multiplier deux grands nombres est facile, mais factoriser le résultat est beaucoup plus difficile.

La sécurité de la cryptographie asymétrique dépend du fait que ces opérations inverses demeurent difficiles. Par exemple, avec un ordinateur quantique suffisamment puissant, un algorithme appelé algorithme de Shor rend la factorisation à peu près aussi efficace que la multiplication. Lorsque ces ordinateurs seront disponibles, toute cryptographie asymétrique fondée sur le problème de la factorisation deviendra non sécurisée.

Les algorithmes de chiffrement post-quantiques sont des chiffres asymétriques fondés sur des problèmes mathématiques qui demeurent difficiles à résoudre pour les ordinateurs quantiques. Comme la recherche en informatique quantique progresse rapidement, le développement et la mise à l'essai d'algorithmes post-quantiques constituent un domaine de recherche actif au sein de la communauté cryptographique.

Sécurité des chiffres

La sécurité des algorithmes cryptographiques repose sur trois hypothèses principales. La première est que la clé privée est adéquatement protégée. La deuxième est que le chiffre est mis en œuvre et utilisé correctement. La plupart du temps, lorsque des algorithmes cryptographiques sont compromis, c'est en raison de l'une de ces deux hypothèses.

La dernière hypothèse est que le chiffre résiste aux attaques. Les algorithmes cryptographiques sont conçus pour qu'une recherche par force brute de la clé de chiffrement soit infaisable. Lorsque ce n'est plus le cas — en raison de l'amélioration des ordinateurs ou de vulnérabilités dans l'algorithme — le chiffre n'est plus digne de confiance.

Conclusion

Les chiffres remplissent un rôle fondamental dans le monde moderne, assurant des communications confidentielles sur Internet et un stockage sécurisé des données. Lors de l'utilisation du chiffrement, il est toujours important de générer une clé de chiffrement robuste et aléatoire et de la garder secrète.

L'équipe KZero



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