Cryptage symétrique vs. cryptage asymétrique

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Cryptage symétrique vs. cryptage asymétrique
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Les systèmes cryptographiques sont actuellement divisés en deux principaux domaines d’études: la cryptographie symétrique et la cryptographie asymétrique. Alors que le cryptage symétrique est souvent utilisé comme synonyme de cryptographie symétrique, la cryptographie asymétrique englobe deux cas d'utilisation principaux: le cryptage asymétrique et les signatures numériques.

Par conséquent, nous pouvons représenter ces groupes comme suit:

Cet article se concentrera sur les algorithmes de chiffrement symétriques et asymétriques.


Cryptage symétrique vs. cryptage asymétrique

Les algorithmes de cryptage sont souvent divisés en deux catégories, appelées cryptage symétrique et cryptage asymétrique. La différence fondamentale entre ces deux méthodes de cryptage repose sur le fait que les algorithmes de cryptage symétrique utilisent une seule clé, alors que le cryptage asymétrique utilise deux clés différentes mais liées. Une telle distinction, bien qu'apparemment simple, explique les différences fonctionnelles entre les deux techniques de chiffrement et leurs utilisations.


Comprendre les clés de cryptage

En cryptographie, les algorithmes de cryptage génèrent des clés sous la forme d'une série de bits utilisés pour chiffrer et déchiffrer une information. La manière dont ces clés sont utilisées explique la différence entre cryptage symétrique et asymétrique.

Alors que les algorithmes de cryptage symétrique utilisent la même clé pour exécuter les fonctions de chiffrement et de déchiffrement, un algorithme de cryptage asymétrique utilise au contraire une clé pour chiffrer les données et une autre pour les déchiffrer. Dans les systèmes asymétriques, la clé utilisée pour le chiffrement est appelée clé publique et peut être librement partagée avec d'autres. De l'autre côté, la clé utilisée pour le déchiffrement est désignée comme clé privée et doit être gardée secrète.

Par exemple, si Alice envoie à Bob un message protégé par un cryptage symétrique, elle doit partager la clé utilisée pour le chiffrement avec Bob afin qu'il puisse déchiffrer le message. Cela signifie que si un acteur malveillant intercepte la clé, il peut accéder aux informations cryptées.

Toutefois, si Alice utilise plutôt un schéma asymétrique, elle chiffre le message avec la clé publique de Bob afin que ce dernier puisse le déchiffrer avec sa propre clé privée. Ainsi, le cryptage asymétrique offre un niveau de sécurité plus élevé car même si une personne intercepte leurs messages et trouve la clé publique de Bob, cette personne ne pourra pas décrypter le message.


Longueurs de clés

Une autre différence fonctionnelle entre le cryptage symétrique et asymétrique réside dans la longueur des clés, mesurées en bits et directement liée au niveau de sécurité offert par chaque algorithme de cryptographie.

Dans les schémas symétriques, les clés sont sélectionnées de manière aléatoire et leurs longueurs sont généralement définies à 128 ou 256 bits, en fonction du niveau de sécurité requis. Dans le cryptage asymétrique, cependant, il se doit d’exister une relation mathématique entre une clé publique et la clé privée associée, ce qui signifie qu'il existe un schéma mathématique reliant les deux. Étant donné que ce modèle peut potentiellement être exploité par des attaquants pour déchiffrer le cryptage, les clés asymétriques se doivent d’être beaucoup plus longues pour présenter un niveau de sécurité équivalent. La différence de longueur de clé est si prononcée que pour parvenir à un niveau de sécurité similaire à une clé symétrique de 128 bits , une clé asymétrique devra contenir au moins 2 048 bits.

 

Avantages et inconvénients

Les deux types de cryptages présentent des avantages et des inconvénients l'un par rapport à l'autre. Les algorithmes de cryptage symétrique sont beaucoup plus rapides et nécessitent moins de puissance de calcul, mais leur principale faiblesse réside dans la distribution des clés. Étant donné que la même clé est utilisée pour chiffrer et déchiffrer des informations, cette clé doit être distribuée à toute personne devant accéder aux données, ce qui crée naturellement des risques de sécurité (comme illustré précédemment).

Inversement, le cryptage asymétrique résout le problème de la distribution des clés en utilisant des clés publiques pour le cryptage et des clés privées pour le décryptage. Cependant, le compromis est le suivant : les systèmes de cryptage asymétrique sont très lents par rapport aux systèmes symétriques et nécessitent beaucoup plus de puissance de calcul en raison de leur longueur de clé largement augmentée .


Cas d'utilisations

Cryptage symétrique

En raison de sa rapidité, le cryptage symétrique est largement utilisé pour protéger les informations dans de nombreux systèmes informatiques modernes. Par exemple, la norme AES (Advanced Encryption Standard) est utilisée par le gouvernement des États-Unis pour chiffrer des informations sensibles et confidentielles. L'AES a remplacé le DES (Data Encryption Standard), qui avait été développé dans les années 1970 en tant que norme de cryptage symétrique.


Cryptage asymétrique

Le cryptage asymétrique peut être appliqué aux systèmes dans lesquels de nombreux utilisateurs ont besoin de chiffrer et de déchiffrer un message ou un ensemble de données, en particulier lorsque la vitesse et la puissance de calcul ne constituent pas une préoccupation essentielle. Un exemple d'un tel système se trouve dans les messageries courrier électronique crypté, dans lesquelles une clé publique est utilisée pour chiffrer un message, et une clé privée est utilisée pour le déchiffrer.


Systèmes hybrides

Dans de nombreuses applications, les cryptages symétrique et asymétrique sont utilisés ensemble. Les exemples typiques de tels systèmes hybrides sont les protocoles cryptographiques SSL (Security Sockets Layer) et TLS (Transport Layer Security), conçus initialement pour fournir une communication sécurisée au sein de l’Internet. Toutefois, les protocoles SSL sont maintenant considérés comme non sécurisés et leur utilisation est déconseillée. En revanche, les protocoles TLS sont considérés comme sûrs et ont été largement utilisés par tous les principaux navigateurs Web.


Les crypto-monnaies utilisent-elles le cryptage?

Les techniques de cryptage sont utilisées dans de nombreux portefeuilles de crypto-monnaies afin de fournir des niveaux de sécurité accrus aux utilisateurs finaux. Les algorithmes de cryptage sont appliqués, par exemple, lorsque les utilisateurs définissent un mot de passe pour leurs portefeuilles de crypto-monnaie, ce qui signifie que le fichier utilisé pour accéder au logiciel a été crypté.

Cependant, étant donné que Bitcoin et d'autres crypto-monnaies utilisent des paires de clés publiques-privées, il est courant de penser à tort que les systèmes blockchain utilisent des algorithmes de cryptage asymétrique. En effet, comme indiqué précédemment, le cryptage asymétrique et les signatures numériques sont deux cas d'utilisation majeurs de la cryptographie asymétrique (cryptographie à clé publique).

Il faut donc noter que tous les systèmes de signature numérique n’utilisent pas les techniques de cryptage, même s’ils présentent une clé publique et une clé privée. En fait, un message peut être signé numériquement sans être crypté. Le RSA est un exemple d'algorithme qui peut être utilisé pour signer des messages cryptés, mais l'algorithme de signature numérique utilisé par Bitcoin (nommé ECDSA) n'utilise pas du tout de cryptage.


Pensées de clôture

Les cryptages symétrique et asymétrique jouent tous deux des rôles importants dans la sécurisation des informations et des communications sensibles dans le monde numérique actuel. Bien que les deux puissent être utiles, ils ont chacun leurs avantages et leurs inconvénients et sont donc utilisés dans différentes applications. Alors que la science de la cryptographie continue d'évoluer pour se défendre contre des menaces toujours renouvelées et plus sophistiquées, les systèmes cryptographiques symétriques et asymétriques resteront probablement pertinents pour la sécurité informatique.

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