Chiffrement symétrique et asymétrique : Une analyse comparative

La cryptographie moderne se divise en deux branches principales : la cryptographie symétrique et asymétrique. Le chiffrement symétrique est souvent synonyme de cryptographie symétrique, tandis que la cryptographie asymétrique englobe deux applications fondamentales : le chiffrement asymétrique et les signatures numériques.

Cette classification peut être représentée de la manière suivante :

Cryptographie à clé symétrique :

• Chiffrement symétrique

Cryptographie asymétrique (o de clé publique):

• Chiffrement asymétrique
• Signatures numériques ( avec ou sans chiffrement )

Dans cet article, nous nous concentrerons sur les algorithmes de chiffrement symétrique et asymétrique.

Différences entre le chiffrement symétrique et asymétrique

Les algorithmes de chiffrement sont généralement classés en deux types : symétrique et asymétrique. La distinction fondamentale réside dans le fait que les algorithmes symétriques utilisent une seule clé, tandis que les algorithmes asymétriques utilisent deux clés liées mais différentes. Cette différence apparemment simple implique d'importantes variations fonctionnelles entre les deux méthodes et leurs applications.

Relation entre les clés

En cryptographie, les algorithmes de chiffrement génèrent des clés sous forme de séquences de bits secrets pour coder et décoder 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 les deux opérations, les algorithmes asymétriques emploient une clé pour chiffrer et une autre pour déchiffrer. Dans les systèmes asymétriques, la clé de chiffrement, connue sous le nom de clé publique, peut être partagée librement. En revanche, la clé de déchiffrement est privée et doit rester secrète.

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

Cependant, si Ana utilise la méthode asymétrique, elle chiffre le message avec la clé publique de Carlos, qui le déchiffrera avec sa clé privée. Ainsi, le chiffrement asymétrique offre une plus grande sécurité, car même si quelqu'un intercepte les messages et obtient la clé publique, il ne pourra rien en faire.

Longueur des clés

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

Dans les systèmes symétriques, les clés sont sélectionnées aléatoirement et leur longueur acceptée communément 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, c'est-à-dire qu'elles sont liées par une formule mathématique spécifique. Pour cette raison, les attaquants pourraient utiliser ce modèle pour briser le chiffrement, et les clés asymétriques doivent être beaucoup plus longues pour fournir un niveau de sécurité équivalent. La différence dans la longueur des clés est si significative qu'une clé symétrique de 128 bits et une asymétrique de 2048 bits offrent approximativement le même niveau de sécurité.

Avantages et inconvénients

Ces deux types de cryptage présentent des avantages et des inconvénients l'un par rapport à l'autre. Les algorithmes symétriques sont considérablement plus rapides et nécessitent moins de puissance de calcul, mais leur principal inconvénient est la distribution des clés. Étant donné que la même clé est utilisée pour chiffrer et déchiffrer, elle doit être partagée avec tous ceux qui ont besoin d'accès, ce qui génère naturellement certains risques (comme mentionné précédemment).

D'autre part, le chiffrement asymétrique résout le problème de la distribution des clés en utilisant des clés publiques pour le chiffrement et des clés privées pour le déchiffrement. L'inconvénient est que les systèmes asymétriques sont significativement plus lents par rapport aux systèmes symétriques et nécessitent beaucoup plus de puissance de traitement en raison de la longueur des clés.

Applications pratiques

Chiffrement symétrique

En raison de sa rapidité, le chiffrement symétrique est largement utilisé pour protéger les informations dans de nombreux systèmes informatiques modernes. Par exemple, le gouvernement des États-Unis utilise le Standard de Chiffrement Avancé (AES) pour coder des informations classifiées. L'AES a remplacé l'ancien Standard de Chiffrement de Données (DES), développé dans les années 1970 comme un standard de chiffrement symétrique.

Chiffrement asymétrique

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

Systèmes hybrides

Dans de nombreuses applications, le chiffrement symétrique et asymétrique est combiné. Un exemple notable de ces systèmes hybrides est les protocoles cryptographiques Transport Layer Security (TLS), développés pour fournir des communications sécurisées sur Internet. Actuellement, les protocoles TLS sont considérés comme sûrs et sont largement utilisés par tous les navigateurs web modernes.

Utilisation du cryptage dans les cryptomonnaies

De nombreuses portefeuilles de cryptomonnaies mettent en œuvre des méthodes de cryptage comme moyen d'offrir un niveau de sécurité supplémentaire aux utilisateurs finaux. Les algorithmes de cryptage sont utilisés lorsque l'utilisateur définit un mot de passe pour son fichier de portefeuille, qui est utilisé pour accéder au logiciel.

Cependant, parce que Gate et d'autres plateformes de crypto-monnaies utilisent une paire de clés publiques et privées, il existe l'idée fausse que les systèmes blockchain emploient des algorithmes de cryptage asymétriques. Néanmoins, comme mentionné précédemment, le cryptage asymétrique et les signatures numériques sont les deux principales applications de la cryptographie asymétrique (cryptographie à clé publique).

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

Réflexions finales

Le chiffrement symétrique et asymétrique joue un rôle crucial dans la garantie de la sécurité de l'information et des communications confidentielles dans le monde numérique actuel. Les deux types de chiffrement sont utiles, chacun ayant ses propres avantages et inconvénients, et s'appliquent donc dans différents scénarios. Alors que la cryptographie en tant que science continue d'évoluer pour protéger contre des menaces plus sophistiquées et graves, les systèmes cryptographiques symétriques et asymétriques resteront pertinents pour la sécurité informatique.