Le chiffrement consiste à transformer des données en texte chiffré - un format aléatoire et illisible qui nécessite une clé de déchiffrement pour être déchiffré.
Le monde fonctionne grâce à la communication. Tout le monde envoie et reçoit des informations. Malheureusement, la numérisation et la facilité d'accès à l'internet ont rendu nécessaire l'envoi de communications privées, car tout le monde n'est pas digne de confiance en ligne.
Les humains ont toujours trouvé des moyens d'envoyer des messages cachés que seul le destinataire prévu pourrait interpréter. Cette forme de communication est appelée cryptographie, faisant référence à la capacité de chiffrer ou crypter les informations nécessitant ensuite des codes secrets ou des méthodes spécifiques pour les décoder.
Le chiffrement est essentiel à une société numérique fonctionnelle et sécurisée. Il empêche l'accès facile aux informations personnelles et sensibles par des acteurs malveillants disposant d'une connexion Internet. Il s'agit également d'une préoccupation importante étant donné que le coût total moyen des violations de données de qui est passé de 50 millions à 60 millions d'enregistrements a atteint 387 millions de dollars en 2022.
Le chiffrement RSA est un système de chiffrement de ce type pour le déchiffrement des messages privés qui utilise un algorithme à clé publique. Pour mieux comprendre ce qu'il en est, répondons à la question « Qu'est-ce que le chiffrement des données et l'algorithme de chiffrement à clé publique ? »
Le chiffrement des données ou leur cryptage consiste à déguiser des informations en texte chiffré. Le texte chiffré est incompréhensible pour les personnes non autorisées. À l'inverse, le déchiffrement ou le décryptage implique la reconversion du texte chiffré dans son format d'origine. Le chiffrement manuel remonte à l'Empire romain. Cependant, le chiffrement est aujourd'hui un processus de base de la cryptologie et est synonyme de déguisement d'informations par des méthodes électroniques.
Les ordinateurs appliquent un algorithme pour chiffrer les données. Un algorithme est un ensemble d'instructions ou de procédures permettant d'effectuer des tâches spécifiques sur des blocs de données. Une clé est un nom de chiffrement personnel que seul l'utilisateur ou l'émetteur du message et le récepteur prévu connaissent.
Aujourd'hui, on distingue deux principaux types de chiffrement :
RSA fonctionne parce que les clés de chiffrement sélectionnées aléatoirement et de longueur suffisante sont presque imprenables.
Il s'agit également de l'algorithme asymétrique où l'expéditeur et le récepteur utilisent différentes clés pour chiffrer et déchiffrer les données. L'algorithme asymétrique attribue à chaque expéditeur une paire de clés :
Bien que les deux clés soient liées, il est impossible de d'extraire la clé privée de la clé publique ou de déchiffrer les données à l'aide d'une clé publique. Comme son nom l'indique, la clé publique est bien connue, mais les clés privées sont secrètes et disponibles uniquement pour les utilisateurs qui les possèdent. En bref, tout le monde peut envoyer des messages à l'utilisateur à l'aide de ses clés publiques, mais seul le destinataire prévu peut déchiffrer les messages à l'aide de sa clé privée.
RSA est l'algorithme à clé publique le plus couramment utilisé. Les initiales RSA représentent Rivest Shamir Adleman, d'après le mathématicien et les deux informaticiens qui ont publiquement décrit l'algorithme en 1977.
De nombreux protocoles tels que Secure Shell (SSH), SSL-TLS, S/MIME et OpenPGP s'appuient sur le chiffrement RSA et les fonctions de signature numérique sécurisées.
Le système de chiffrement RSA résout ce qui était autrefois un problème majeur de cryptographie : comment envoyer un message codé à quelqu'un sans d'abord partager le code avec lui.
Supposons que vous souhaitiez dire un secret à quelqu'un. S'il se trouve juste à côté de vous, vous pouvez le lui chuchoter. Cependant, s’il se trouve à des kilomètres de vous, vous ne pouvez pas le faire. Vous devez utiliser le téléphone ou l'écrire et l'envoyer par courrier. Malheureusement, ces canaux de communication ne sont pas sécurisés et toute personne suffisamment motivée peut écouter ou intercepter le message.
Une solution pour empêcher les interceptions consiste à chiffrer le message. Cela signifie y ajouter un code qui le transforme en un fouillis. Si vous utilisez un code suffisamment complexe, seules les personnes ayant accès au code pourront accéder au message d'origine. Sinon, il restera illisible.
Si vous avez partagé le code avec votre ami au préalable, vous pouvez lui envoyer des messages chiffrés à tout moment, car vous seuls avez le code pour lire le contenu original.
Mais que se passe-t-il si vous n'avez pas encore partagé le code? Comment communiquer en toute sécurité? Il s'agit d'un problème fondamental que la cryptographie aborde à l'aide de systèmes de chiffrement à clé publique ou de chiffrement asymétrique tel que RSA.
Le chiffrement RSA permet aux utilisateurs de chiffrer les messages avec un code appelé clé publique qu'ils peuvent partager ouvertement. En raison des propriétés mathématiques spécifiques de l'algorithme RSA, une fois qu'un utilisateur chiffre un message avec une clé publique, seule une clé privée peut le déchiffrer. Les utilisateurs ont une paire de clés publiques et privées et les dernières restent secrètes.
Les systèmes de chiffrement à clé publique diffèrent des chiffrements à clé symétrique qui utilisent la même clé pour le chiffrement et le déchiffrement. Par conséquent, RSA est utile pour communiquer dans les cas où les utilisateurs n'ont pas distribué de clés en toute sécurité au préalable.
Le chiffrement RSA n’est pas adapté au chiffrement de fichiers ou de messages entiers , car il est plus gourmand en ressources et moins efficace que le chiffrement à clé symétrique. Par conséquent, il est généralement pratique d’utiliser le chiffrement RSA conjointement avec d’autres systèmes de chiffrement ou pour crypter les signatures numériques afin de prouver l’intégrité et l’authenticité des messages.
Les signatures numériques permettent d'authentifier et de vérifier les fichiers et les documents. Ils empêchent toute falsification lors de la transmission de documents officiels et autres documents sensibles et préviennent la falsification ou la manipulation. Cependant, les signatures numériques utilisent des clés privées pour le chiffrement et les clés publiques pour le déchiffrement afin d'authentifier l'origine de la signature.
Les utilisateurs chiffrent généralement un fichier avec un algorithme à clé asymétrique et utilisent le chiffrement RSA pour chiffrer la clé symétrique. Ainsi, seule une clé privée RSA peut déchiffrer la clé symétrique utilisée et sans elle, il n'est pas possible de déchiffrer le message.
Aujourd’hui, différents systèmes utilisent le chiffrement RSA, notamment OpenSSL, cryptlib, wolfCrypt et d’autres bibliothèques de chiffrement. RSA est également largement utilisé dans les navigateurs Web, les chats par courriel, les VPN et d’autres canaux de communication.
De plus, RSA garantit des connexions sécurisées entre les serveurs VPN et les clients. Dans le cadre de protocoles tels qu’OpenVPN, les utilisateurs peuvent utiliser l’algorithme RSA pour les négociations TLS afin d’échanger des clés et de mettre en place des canaux de communication sécurisés.
Le calcul prenant en charge le chiffrement RSA est assez compliqué à expliquer en détail. Il convient d'aborder plusieurs concepts avant de plonger dans l'algorithme RSA en cryptographie. En voici quelques exemples :
Les équations qui sont simples à calculer dans un sens et incroyablement difficiles dans l'autre sont appelées fonctions à trappes. Le principe sous-jacent de la cryptographie RSA est que l'algorithme est relativement facile à calculer dans une direction et presque impossible à l'envers. Par exemple, si l'on vous dit que le produit de deux nombres premiers est 543 111, pouvez-vous trouver les deux nombres premiers?
Même avec une calculatrice, il est difficile de savoir par où commencer, mais inverser les choses facilite grandement les choses car :
Néanmoins, ayant la réponse de 543 111 et l'un des nombres premiers, il est facile de trouver l'autre comme suit :
Le chiffrement RSA utilise des nombres beaucoup plus importants. Par exemple, en RSA de 2048 bits, les clés sont composées de 617 chiffres.
Les fonctions à trappe sont la base du fonctionnement des systèmes de chiffrement à clé publique et privée. Leurs propriétés permettent le partage de clés publiques sans révéler la clé privée ni mettre le message en danger.
La génération des clés est la première étape du chiffrement des données et le processus utilise deux nombres premiers (p et q) sélectionnés avec un test de primalité. Il s'agit d'algorithmes qui trouvent efficacement des nombres premiers pour le chiffrement, tels que le test de primalité Ranbin-Miller. Les nombres premiers doivent être grands et relativement éloignés pour rendre la fissuration des clés plus difficile.
Les clés publiques RSA sont des nombres premiers et un module n. Le module (mod) est une opération modulo qui signifie ce qui reste restant après avoir divisé un côté ou un nombre par l'autre, par exemple :
Voici la formule de génération de la clé publique :
Après avoir effectué toutes les mathématiques et appliqué la clé publique (C=me mod n), les données finales chiffrées sont le texte chiffré (c).
Les clés privées sont les seules clés que les utilisateurs peuvent utiliser pour déchiffrer le texte chiffré à l'aide d'une clé publique, et elles doivent faire partie d'une paire de clés similaires. Les clés privées sont faites de d et n et comme nous connaissons déjà n, il est facile de calculer d à l’aide de la formule :
L'exemple d'algorithme RSA ci-dessus montre que les mathématiques impliquées dans le chiffrement sont compliquées et, lorsqu'elles sont faites correctement, aboutissent à une solution sécurisée.
Le chiffrement RSA présente de nombreux avantages, notamment :
RSA fait face à certains défis qui limitent son utilisation dans certains cas en raison de la capacité des pirates à les exploiter. Par exemple, il implémente une clé longue dans son algorithme de chiffrement. Les algorithmes AES sont incassables, mais les algorithmes asymétriques comme RSA dépendent de la taille de leurs clés pour les rendre difficiles à craquer.
Par conséquent, les clés RSA plus longues sont plus sûres et plus difficiles à pirater que les clés plus courtes. Par exemple, les chercheurs ont utilisé la factorisation des nombres premiers pour déchiffrer une clé de chiffrement RSA de 768 bits en deux ans.
Cela a nécessité des ressources importantes, mais le fait que cela soit possible devrait toujours être pris en compte dans les discussions sur la sécurité du cryptosystème RSA. Bien que les individus n'aient pas la capacité de pirater ces chiffrements, les gouvernements peuvent le faire parce qu'ils ont plus de ressources à leur disposition.
NIST recommande une longueur de clé minimale de 2048 bits, mais les entreprises se tournent vers des longueurs de clé de 4096 bits pour une sécurité accrue.
D'autres inconvénients du RSA incluent :
Malgré les vulnérabilités mentionnées, l'utilisation du chiffrement RSA est actuellement relativement sûre à condition que les utilisateurs l'implémentent correctement et utilisent des clés longues et difficiles à déchiffrer. Les mises en œuvre qui ne parviennent pas à utiliser des nombres principaux de taille adéquate ou qui présentent d'autres vulnérabilités ne sont pas sûres.
Tant que les utilisateurs restent conscients des faiblesses et des vulnérabilités potentielles de l'algorithme de chiffrement RSA, ils peuvent l'utiliser en toute sécurité pour le partage de clés et d'autres tâches telles que les signatures numériques nécessitant un chiffrement par clé publique.
De futures technologies comme l'informatique quantique affecteront-elles l'algorithme RSA en cryptographie?
Le chiffrement RSA en ligne est sûr pour le moment, mais l'avènement de l'informatique quantique pourrait poser des difficultés à l'avenir. Les ordinateurs quantiques peuvent facilement résoudre certains problèmes que nous considérons actuellement extrêmement difficiles. Étant donné que c'est cette difficulté qui assure la sécurité des systèmes cryptographiques, on peut affirmer sans risque que les clés RSA de taille actuelle deviendront plus vulnérables.
Les ordinateurs quantiques résoudront facilement le problème de la factorisation des nombres entiers. Cependant, cet avenir est encore loin car les ordinateurs quantiques sont encore en cours de développement et principalement utilisés dans les paramètres de recherche. Les acteurs du secteur de la cybersécurité cherchent également constamment à améliorer les algorithmes à clé publique pour assurer leur sécurité dans un monde post-quantique.
Le remplissage de chiffrement asymétrique optimal (OAEP) est désormais la norme principale de remplissage pour le chiffrement à clé publique RSA. Le remplissage permet le formatage des messages avant leur chiffrement pour atteindre des niveaux de sécurité plus élevés, déjouant les attaques basiques.
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Le chiffrement consiste à transformer des données en texte chiffré - un format aléatoire et illisible qui nécessite une clé de déchiffrement pour être déchiffré.
Le Rivest-Shamir-Adleman (RSA), nommé après ses développeurs, est une technique de chiffrement asymétrique qui utilise deux clés de chiffrement différentes mais liées (privées et publiques). Le chiffrement RSA utilise des clés opposées pour chiffrer et déchiffrer les données.
RSA utilise deux clés : privée et publique. Une clé privée RSA génère des signatures numériques tandis que la clé publique vérifie les signatures numériques. De plus, la clé publique RSA chiffre également les clés de données AES ou DES tandis que la clé privée RSA est utilisée pour la récupération.
Le chiffrement RSA a diverses utilisations, notamment pour les réseaux privés virtuels (VPN), les navigateurs Web et les services de messagerie. Des produits et algorithmes bien connus tels que l'algorithme Pretty Good Privacy (PGP) utilisent également le chiffrement RSA.
RSA sécurise les informations sensibles telles que les informations financières et protège les transactions utilisant les cartes de crédit. Les entreprises utilisent également le chiffrement RSA pour chiffrer les informations privées des courriels et navigateurs Web.
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Oui, ils le peuvent parce que le chiffrement protège les informations privées et les données sensibles. Il améliore également la sécurité de la communication et des transmissions entre les serveurs et les clients.