La cryptographie est de plus en plus utilisée. Elle permet de résoudre de nombreux problèmes de sécurité.

Cependant, son utilisation est parfois obscure ou mal implémentée. L'étude de son histoire permet de mieux comprendre les recommandations actuelles telles que le choix de la longueur des clés.

Confusion

Le verbe "crypter" est à bannir car il provient d'un abus de langage lié à son homologue anglais "to encrypt". Ainsi, un utilisateur peut chiffrer ou déchiffrer un message avec une clé tandis qu'un pirate peut décrypter un message sans disposer d'aucune information.

Enfin, un algorithme est dit "cassé/cracké", lorsqu'il existe une méthode permettant de déchiffrer un texte sans retrouver la clé ou de découvrir la clé utilisée sans "brute-force".

L'histoire retient Jules César comme précurseur et utilisateur régulier de la cryptographie pour envoyer des messages confidentiels tout en se protégeant d'éventuels messagers malhonnêtes.

Or, bien avant, entre le Xe et VIIe siècle av. J.-C., les Grecs utilisaient déjà une technique de chiffrement par transposition qui permettait de modifier la disposition des lettres dans un message. Ils se servaient d'une scytale (cf. Figure 1), appelée bâton de "Plutarque", autour duquel ils enroulaient une bande de cuir pour y inscrire le message. Une fois déroulé, le message est envoyé au destinataire qui possède un bâton de diamètre identique pour être à même de le déchiffrer.

Un dérivé de cette technique a été publiée en 1917 par Gilbert Vernam. Le chiffrement de Vernam est parfaitement sûr et a été prouvé par Shannon en 1949. La principale différence réside dans l'utilisation d'une clé unique et de taille équivalente à celle de l'information à chiffrer et dont chaque élément est choisi aléatoirement. Cet algorithme de chiffrement est utilisé au plus haut niveau : il assure la confidentialité du célèbre "Téléphone Rouge" entre Washington et Moscou.

Une dernière innovation, plus récente, fût l'utilisation de la machine "Enigma" par l'armée Allemande, durant la Seconde Guerre Mondiale. Cette machine permettait de chiffrer toutes les communications radio ou télégraphiques. Le système était simple mais efficace[2]. Chaque lettre est substituée par une autre, avec des résultats qui changent à chaque fois. La machine est alimentée par une pile électrique. Elle contient un mécanisme de rotors qui modifie le circuit électrique à chaque frappe. Lorsqu'un utilisateur appuie sur une touche du clavier, un circuit électrique se ferme et une lampe s'allume en indiquant le caractère à utiliser (cf. Figure 6).

Jusqu'au début des années 1970, la cryptographie était principalement utilisée à des fins malicieuses ou militaires. Par la suite, un nouveau besoin est apparu, notamment dans le domaine industriel pour protéger les flux interbancaires. Jusqu'à cette période, les méthodes de chiffrements ne réalisaient que le remplacement d'un caractère par un autre sans altérer l'ordre des informations. Ainsi, de nombreuses méthodologies de cryptanalyse se sont reposées sur l'occurrence d'une valeur en fonction de chaque langue (exemple, fréquence de la lettre "e" en français).

De nos jours, l'utilisation massive d'Internet nécessite l'introduction de cryptographie asymétrique. Cette méthodologie permet d'assurer des fonctionnalités de confidentialité, d'intégrité, d'authentification et de non-répudiation. Les algorithmes comme RSA sont basés sur une paire de clés (publique/privée) et nécessitent des ressources importantes. Ils sont principalement utilisés pour l'échange de clés symétriques et pour l'authentification des parties.

La plupart des algorithmes présentés chiffrent l'information sans modifier la disposition des données. Ainsi seule une taille de clé très longue permet d'obtenir un chiffrement solide. Afin d'illustrer plus précisément ces mécanismes, nous allons chiffrer une image (cf. Figure 7) avec quelques méthodes que nous avons décrites dans ce sujet (expérimentation réalisée par Robert ERRA [3]).

En analysant la Figure 8, nous pouvons remarquer que le chiffrement de César ne masque en rien l'information, en effet, l'image est toujours visible, seules les couleurs ont été modifiées.

Les figures 9 et 10 démontrent la nécessité d'utiliser des clés extrêmement longues lors de l'utilisation d'un simple algorithme de permutation ou de substitution. Il est même intéressant de voir que l'utilisation de Vigenère avec une clé de 9400 bits ne camouflent pas toutes les informations, en effet, la silhouette du chat est toujours visible.

Toutefois, la combinaison d'opérations de permutations et de substitutions effectuées par un algorithme comme DES permet d'obtenir de bien meilleurs résultats. En effet, même avec une clé de 56 bits, l'image est totalement obscurcie (cf. Figure 11).