Rivaux en Cryptographie : Symétrique vs Asymétrique

Les systèmes cryptographiques modernes se divisent principalement en deux domaines : la cryptographie symétrique et asymétrique. Le chiffrement symétrique utilise une seule clé pour chiffrer et déchiffrer des informations, tandis que la cryptographie asymétrique utilise deux clés liées mais différentes.

Nous pouvons les classer de la manière suivante :

• Cryptographie à clé symétrique
• Chiffrement symétrique
• Cryptographie asymétrique ( ou cryptographie à clé publique )
• Chiffrement asymétrique ( ou chiffrement à clé publique )
• Les signatures numériques ( peuvent inclure ou non le cryptage )

Cet article se concentre spécifiquement sur les algorithmes de chiffrement symétrique et asymétrique.

Chiffrement symétrique vs. asymétrique

Les algorithmes de chiffrement sont généralement divisés en deux catégories : symétrique et asymétrique. La différence fondamentale entre ces méthodes réside dans le fait que les algorithmes symétriques utilisent une seule clé, tandis que les asymétriques emploient deux clés différentes mais mathématiquement liées. Cette distinction apparemment simple génère d'importantes différences fonctionnelles entre les deux formes de chiffrement et leurs applications.

Relation entre clés

En cryptographie, les algorithmes de chiffrement génèrent des clés sous forme de séquences de bits qui sont utilisées pour chiffrer et déchiffrer des informations. La façon dont ces clés sont utilisées fait la différence entre les méthodes symétriques et asymétriques.

Alors que les algorithmes symétriques utilisent la même clé pour chiffrer et déchiffrer, les algorithmes asymétriques emploient une clé pour chiffrer les données et une autre différente pour les déchiffrer. Dans les systèmes asymétriques, la clé utilisée pour chiffrer ( appelée clé publique ) peut être partagée librement, tandis que la clé de déchiffrement ( clé privée ) doit rester secrète.

Par exemple, si Alice envoie à Bob un message protégé par un chiffrement symétrique, elle doit lui fournir la même clé qu'elle a utilisée pour le chiffrer. Cela signifie que si un attaquant intercepte cette clé, il pourrait accéder aux informations chiffrées.

Cependant, si Alice utilise le cryptage asymétrique, elle cryptera le message avec la clé publique de Bob, et seul Bob pourra le déchiffrer avec sa clé privée. Ainsi, le cryptage asymétrique offre un niveau de sécurité supérieur, car même si quelqu'un intercepte les messages et trouve la clé publique, il ne pourra rien en faire.

Longueur des clés

Une autre différence importante entre le chiffrement symétrique et asymétrique concerne la longueur des clés, qui est mesurée en bits et est directement liée au niveau de sécurité de chaque algorithme.

Dans les systèmes symétriques, les clés sont sélectionnées aléatoirement, et leur longueur standard varie entre 128 et 256 bits selon le niveau de sécurité requis. Dans le chiffrement asymétrique, il doit exister une relation mathématique entre les clés publique et privée, ce qui signifie qu'elles sont liées par une formule mathématique spécifique. Pour cette raison, les attaquants pourraient utiliser ce modèle pour casser le chiffrement, et par conséquent, les clés asymétriques doivent être beaucoup plus longues pour fournir un niveau de sécurité équivalent. La différence de longueur est si significative qu'une clé symétrique de 128 bits et une clé asymétrique de 2048 bits offrent approximativement le même niveau de protection.

Avantages et inconvénients

Les deux types de chiffrement présentent des avantages et des inconvénients relatifs. Les algorithmes symétriques sont beaucoup plus rapides et nécessitent moins de puissance de calcul, mais leur principal inconvénient est la distribution des clés. Comme la même clé est utilisée à la fois pour chiffrer et déchiffrer l'information, cette clé doit être transmise à tous ceux qui ont besoin d'accès, ce qui crée naturellement certains risques.

D'une part, le chiffrement asymétrique résout le problème de distribution des clés en utilisant des clés publiques pour chiffrer et des clés privées pour déchiffrer. L'engagement est que les systèmes asymétriques sont très lents par rapport aux systèmes symétriques et nécessitent beaucoup plus de puissance de calcul en raison de la longueur des clés.

Cas d'utilisation

Chiffrement symétrique

Grâce à sa rapidité, le chiffrement symétrique est largement utilisé pour protéger des informations dans de nombreux systèmes informatiques modernes. Par exemple, l'Advanced Encryption Standard (AES) est utilisé par le gouvernement des États-Unis pour chiffrer des informations classifiées. AES a remplacé l'ancien Data Encryption Standard (DES), développé dans les années 1970 comme standard de chiffrement symétrique.

Chiffrement asymétrique

Le chiffrement asymétrique peut être appliqué dans des systèmes où de nombreux utilisateurs ont besoin de chiffrer et de déchiffrer des messages ou des paquets de données, en particulier lorsque la vitesse et la puissance de calcul ne sont pas prioritaires. Un exemple simple de tel système est le courrier électronique chiffré, où la clé publique peut être utilisée pour chiffrer des messages et la clé privée pour les déchiffrer.

Systèmes hybrides

Dans de nombreuses applications, les chiffrement symétrique et asymétrique sont utilisés conjointement. Un bon exemple de ces systèmes hybrides sont les protocoles cryptographiques Security Sockets Layer (SSL) et Transport Layer Security (TLS), conçus pour fournir des communications sécurisées sur Internet. Les protocoles SSL sont actuellement considérés comme peu sûrs et leur utilisation n'est pas recommandée. Les protocoles TLS, en revanche, sont considérés comme sûrs et sont largement utilisés par tous les navigateurs web modernes.

Utilisation du chiffrement dans les cryptomonnaies

Les méthodes de cryptage sont utilisées par de nombreux portefeuilles de cryptomonnaies comme moyen de fournir un niveau élevé de sécurité pour les utilisateurs finaux. Les algorithmes de cryptage sont appliqués lorsque l'utilisateur définit un mot de passe pour son fichier de portefeuille, qui est utilisé pour accéder au logiciel.

Cependant, en raison du fait que Bitcoin et d'autres cryptomonnaies utilisent une paire de clés publique et privée, il existe une idée reçue selon laquelle les systèmes blockchain emploient des algorithmes de cryptage asymétrique. Comme mentionné précédemment, le cryptage asymétrique et les signatures numériques sont les deux principaux cas d'utilisation de la cryptographie asymétrique (cryptographie à clé publique).

Par conséquent, tous les systèmes avec signature numérique n'utilisent pas de cryptage, même s'ils fournissent des clés publiques et privées. En fait, un message peut être signé numériquement sans utiliser de cryptage. RSA est un exemple d'algorithme qui peut être utilisé pour signer des messages chiffrés, mais l'algorithme de signature numérique utilisé dans Bitcoin ( appelé ECDSA) n'inclut pas de cryptage.

Conclusion

À la fois le chiffrement symétrique et asymétrique jouent des rôles importants dans la protection des informations confidentielles et des communications dans le monde numérique d'aujourd'hui. Les deux chiffrages peuvent être utiles, car chacun a ses propres avantages et inconvénients, et ils sont donc appliqués dans différents cas. Alors que la cryptographie en tant que science continue d'évoluer pour se protéger contre de nouvelles menaces plus graves, les systèmes cryptographiques symétriques et asymétriques resteront pertinents pour la sécurité informatique.