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Introduction à la Cryptographie

• Présentée par Yann Rotella selon le cours de Christina Boura.

Informations Pratiques

• Les TDs se feront sans ordinateur.

• Contrôle continu:

  • Deux notes de contrôle continu prévues pour le 4 mars et le 29 avril.

Contenu du Cours

• Chiffrements historiques: Exemples incluent le chiffre de César et Vigenère, ainsi que la machine ENIGMA (2 semaines).

• Cryptographie symétrique:

  • Chiffrements à flot (4 semaines).

  • Chiffrements par bloc.

• Cryptographie asymétrique:

  • Protocole d’échange de clés Diffie-Hellman.

  • Chiffrements RSA, Elgamal.

  • Tests de primalité.

  • Signatures numériques.

  • Certificats numériques, OpenSSL (1 semaine).

Agenda du Jour

• Thèmes abordés: Stéganographie, cryptographie, chiffrement historique, analyse des fréquences, chiffre de Vigenère.

Stéganographie

• Définition: Art de cacher un message dans un autre message.

  • Exemples : encre invisible, écrire sur la tête d’un esclave, micropoints.

Lettre de George Sand à Alfred de Musset

• Une lettre romantique illustrant une forme de communication.

• Thèmes de l'affection, de la sincérité et de la vulnérabilité.

Problème de la Stéganographie

• Si le message est découvert, le contenu de la communication secrète est révélé.

• Développement de la cryptographie comme un art de secret parallèle.

Cryptographie

• Définition: Pratique et étude des techniques pour assurer des communications sûres en présence d’adversaires selon Ron Rivest.

• Services de sécurité:

  • Confidentialité: Protection contre la lecture non autorisée d'un message.

  • Authenticité: Assurer que l’origine du message ne peut pas être contrefaite.

  • Intégrité: Garantir qu'aucune modification d'un message n’a été faite, intentionnellement ou accidentellement.

Confidentialité

• Protection du contenu des informations sur un réseau.

  • Échange de messages sécurisé.

  • Stockage sécurisé des messages.

Authenticité

• Vérification de la provenance du message et de l’authenticité de son émetteur.

Intégrité

• Assurance que le message n’a pas été modifié.

Sécurité d’un Chiffrement par Transposition

• Définition: Mécanisme modifiant l’ordre des lettres d'un message.

  • Exemple avec le mot "MESSAGE" transformé en "SEESMGA".

  • Sécurité estimée par le nombre de façons de permuter les lettres: n!

  • Exemple avec le mot "CLE" (6 permutations).

  • Pour un mot de 20 lettres, le nombre de permutations est énorme (≈ 2.43 × 10^18).

  • La sécurité semble très élevée avec un bon niveau de mélange.

Chiffrement par Décalage

• Décalage de l'alphabet d'un certain nombre de positions.

  • Exemple: avec k=3, A->D, B->E, etc.

  • Le chiffrement par César.

  • Estimation de sécurité: 26 clés possibles, aujourd'hui considéré comme peu sûr.

Chiffrements par Substitution

• Remplacement des lettres de l’alphabet clair par d’autres.

  • Substitution monoalphabétique.

  • Exemples: chiffre César, carré de Polybe.

Méthode d’Analyse des Fréquences

• Développée au 9e siècle par les Arabes pour décrypter des messages.

  • Observing letter frequencies in languages helps identify plaintext.

Fréquences des Lettres en Français

• Liste des fréquences des lettres, pertinentes pour la cryptanalyse.

  • A: 9.42%, E: 15.87%, etc.

Conclusion sur la Substitution Monoalphabétique

• Considérée comme très fragile face à l’analyse des fréquences.

• Alternatives peu efficaces incluent des erreurs intentionnelles ou des substitutions par d'autres mots.

Chiffre de Vigenère

• Présenté par Blaise de Vigenère; illustre un chiffre polyalphabétique et ses avantages.

• Chiffre basé sur plusieurs alphabets, rendant l'analyse plus complexe.

Cryptanalyse du Chiffre de Vigenère

• Déterminée par Charles Babbage et Friedrich Wilhelm Kasiski; implique l’analyse de la longueur de la clé et des fréquences.

Bibliographie

• L’histoire des codes secrets, Simon Singh.

• Cryptographie: théorie et pratique, D. Stinson.

• Diverses ressources en ligne sur la cryptographie.