Chiffrement symétrique expliqué en 5 minutes ou moins

Le chiffrement symétrique est un type de chiffrement rapide et sécurisé qui utilise une clé unique pour le chiffrement et le déchiffrement.

Le cryptage est le processus de conversion d’informations lisibles par l’homme en un format brouillé et illisible appelé texte chiffré. Ceci est fait pour empêcher l’accès aux informations sensibles par des personnes non autorisées.

Pour chiffrer les données, des chaînes aléatoires de bits sont utilisées par des algorithmes de chiffrement pour brouiller les données sous une forme incompréhensible. Les chaînes aléatoires de bits utilisées pour chiffrer les données sont appelées clés de chiffrement.

En février 2009, Dave Crouse a remarqué des transactions suspectes sur son compte bancaire. D’abord, de petites transactions de moins de 40 $ ont éveillé les soupçons mais ne l’ont pas alarmé. Cependant, six mois plus tard, les choses ont mal tourné. Les transactions sont passées à 500 $, 600 $ et parfois un total compris entre 2 800 $ et 3 200 $ en une seule journée.

En moins de six mois, Crouse a perdu 900 000 $ à cause d’attaquants malveillants et 100 000 $ supplémentaires en essayant de régler le désordre dans lequel il s’était mis.

Pire encore, son numéro de sécurité sociale, son adresse et son numéro de téléphone ont continué à être utilisés pour ouvrir des comptes bancaires. Tout cela parce que ses données personnelles ont été volées par des logiciels malveillants qui ont infecté son ordinateur.

Le cas de Crouse n’est pas unique. De nombreuses personnes et organisations ont subi des violations de données coûteuses qui ont non seulement entraîné la perte de données critiques et une interruption du service, mais également d’immenses pertes financières.

Il est donc important de s’assurer que les informations sensibles sont protégées contre les attaques malveillantes. Un excellent moyen d’y parvenir consiste à utiliser le chiffrement symétrique.

Chiffrement symétrique

Le cryptage garantit que même lorsque des informations sensibles tombent entre de mauvaises mains, elles ne peuvent pas être comprises par du personnel non autorisé. Il existe deux types de cryptage : le cryptage asymétrique et le cryptage symétrique.

La différence entre ces deux réside dans les clés utilisées pour le chiffrement et le déchiffrement. Dans le chiffrement asymétrique, également connu sous le nom de chiffrement à clé publique, il existe deux clés, l’une utilisée pour le chiffrement et l’autre utilisée pour le déchiffrement.

Dans le chiffrement symétrique, une clé est utilisée pour chiffrer et déchiffrer les données chiffrées. Lorsque deux parties communiquent et utilisent un chiffrement symétrique pour chiffrer leurs données, elles utilisent toutes deux la même clé pour le chiffrement et le déchiffrement. C’est pourquoi le chiffrement symétrique est également connu sous le nom de chiffrement à clé partagée.

Toute personne disposant de la clé peut chiffrer les données ou les déchiffrer dans leur forme d’origine. Par conséquent, il est important que cette clé soit gardée secrète des personnes non autorisées. C’est également la raison pour laquelle le chiffrement symétrique est également appelé chiffrement à clé secrète. La sécurité du chiffrement symétrique réside dans le fait que la clé reste secrète.

Comment fonctionne le chiffrement symétrique

Il existe deux modes de chiffrement symétrique. Ce sont les modes flux et bloc. En mode flux, chaque bit de données est crypté indépendamment et transmis sous forme de flux continu. En mode bloc, les données à chiffrer sont d’abord divisées en blocs de 56, 128, 192 ou 256 bits. Ces blocs sont ensuite cryptés et transmis.

Source de l’image : Cisco

Lorsque deux parties utilisent le chiffrement symétrique, une clé symétrique est générée à l’aide d’un algorithme de chiffrement symétrique tel que Advanced Encryption Standard (AES). Cette clé est alors partagée entre les parties communicantes.

Cela peut être fait via un protocole d’accord de clé tel que la courbe elliptique Diffie-Hellman Ephemeral (ECDH) ou un mécanisme d’encapsulation de clé où une clé symétrique est chiffrée par une clé publique fournie et transmise.

Une autre façon de partager une clé symétrique consiste à utiliser des supports de communication alternatifs tels que les e-mails postaux, les téléphones ou les réunions en tête-à-tête.

Une fois la clé reçue par les parties autorisées, les données peuvent désormais être transmises en toute sécurité. L’expéditeur décide d’abord de son mode de cryptage préféré, flux ou bloc, et crypte les données en texte chiffré illisible. Le chiffrement en mode bloc, cependant, est le choix le plus moderne et le plus populaire du chiffrement symétrique.

Les données cryptées sont ensuite transmises au destinataire prévu. Lors de la réception des données partagées en texte chiffré, le récepteur utilise la clé convenue pour reconvertir le texte chiffré en format lisible. C’est ce qu’on appelle le décryptage.

Algorithmes de chiffrement symétrique

Certains des algorithmes de chiffrement symétrique courants incluent :

#1. Norme de chiffrement des données (DES)

DES a été développé par IBM au début des années 1970 pour fournir un moyen sécurisé de crypter les données qui est à la fois facile à utiliser et à mettre en œuvre.

DES divise les données en blocs de 64 bits et utilise une clé de 56 bits pour chiffrer les données. Le DES est cependant considéré comme moins sûr et le NIST l’a retiré en tant que norme de chiffrement.

Ayant été créé dans les années 1970 lorsque la puissance de traitement était limitée, une longueur de clé de 56 bits n’était pas un problème. Cependant, les ordinateurs modernes peuvent forcer brutalement une clé 56 bits. C’est pourquoi son utilisation n’est pas recommandée par le National Institute of Standards and Technology (NIST).

#2. Triple norme de cryptage des données (3DES, TDES)

Crédit d’image: Philip Leong

TDES est basé sur le DES. Il a été développé pour remédier à la principale faiblesse de DES, qui est d’avoir une courte longueur de clé. TDES résout ce problème en divisant les données en blocs d’informations de 64 bits et en appliquant DES sur les blocs trois fois. Cela triple la clé de 56 bits utilisée par DES en une clé de 168 bits plus sécurisée.

Bien que cet algorithme soit toujours utilisé, le NIST a interdit son utilisation après le 31 décembre 2023, en raison de problèmes de sécurité, car TDES est vulnérable au forçage brutal.

#3. Norme de chiffrement avancé (AES)

C’est l’algorithme symétrique le plus populaire utilisé sur Internet. Il est plus sécurisé que les autres algorithmes de chiffrement symétrique. AES a été développé comme un remplacement et une solution à DES.

AES est basé sur le réseau de substitution-permutation et utilise un mode de cryptage en mode bloc. Les données sont divisées en blocs de 128 bits qui sont ensuite cryptés un bloc à la fois.

AES utilise une longueur de clé de 128, 192 ou 256 bits. AES est tellement sécurisé qu’il est utilisé pour sécuriser des informations très sensibles provenant d’agences militaires, de banques, d’hôpitaux et de gouvernements.

En 2001, le NIST a annoncé que AES était la nouvelle norme à utiliser par le gouvernement américain. AES est depuis devenu l’algorithme symétrique le plus populaire et le plus utilisé.

Chiffrement symétrique : Considérations

Lors de l’utilisation du chiffrement symétrique, vous devez tenir compte de plusieurs éléments. Ceux-ci sont:

Gestion des clés

Une faiblesse clé du chiffrement symétrique réside dans la manière dont sa clé est générée, distribuée aux parties autorisées et stockée en toute sécurité. Par conséquent, lorsque vous utilisez le chiffrement symétrique, vous devez disposer de stratégies de gestion des clés efficaces pour vous assurer que les clés sont gérées en toute sécurité, régulièrement modifiées et non surutilisées.

Conformité réglementaire

L’algorithme symétrique utilisé doit être conforme à la réglementation. Par exemple, alors que le TDES est toujours utilisé, son application après le 31 décembre 2023 ne sera pas conforme au règlement. D’autre part, l’utilisation d’un algorithme tel que DES est une violation totale des réglementations. AES est cependant conforme.

Longueur de clé

La sécurité du chiffrement symétrique est directement liée à la longueur de la clé utilisée. Choisir une clé de chiffrement avec une courte longueur peut être vulnérable aux attaques par force brute conduisant à des violations de données.

Type d’algorithme utilisé

Chaque algorithme symétrique a ses forces, ses faiblesses et ses dispositifs prévus. Lors de l’utilisation du chiffrement symétrique, il est important de prendre en compte l’algorithme utilisé pour s’assurer qu’il offre la plus haute sécurité aux données chiffrées.

En tenant compte de toutes ces considérations, un utilisateur peut faire le bon choix d’algorithmes et de pratiques de gestion des clés pour s’assurer que le chiffrement symétrique répond à ses besoins de sécurité.

Cryptage symétrique ou asymétrique

Les différences entre les deux incluent:

Chiffrement symétriqueChiffrement asymétriqueUtilise la même clé pour le chiffrement et le déchiffrementUtilise deux clés différentes, une clé publique pour le chiffrement et une clé privée pour le déchiffrementIl est rapide et nécessite peu de ressources de calculBeaucoup plus lent et gourmand en ressourcesLa clé de chiffrement doit être échangée en toute sécurité entre les parties avant la communicationLa clé publique peut être partagé ouvertement sans compromettre la sécuritéMoins sécurisé car il utilise une clé unique pour le chiffrement et le déchiffrementPlus sécurisé car il utilise deux clés différentes pour le chiffrement et le chiffrementUtilisé pour transmettre de grandes quantités de donnéesIdéal pour la transmission de petits volumes de données

Le cryptage symétrique et asymétrique est utilisé dans les appareils modernes car ils ont des cas où l’un est une meilleure option que l’autre.

Chiffrement symétrique : avantages

L’utilisation du chiffrement symétrique présente plusieurs avantages. Ceci comprend:

Sécurité

Le chiffrement symétrique est très sécurisé. Par exemple, lors de la mise en œuvre de l’algorithme de chiffrement symétrique AES recommandé par le NIST, même avec des ordinateurs modernes, il faudrait des milliards d’années pour casser la clé en utilisant la force brute. Cela signifie que lorsqu’il est utilisé correctement, le chiffrement symétrique est très sécurisé.

Vitesse

les algorithmes de chiffrement symétrique ne nécessitent pas beaucoup de calculs et sont faciles à utiliser. Cela a l’avantage de rendre le chiffrement symétrique très rapide, ce qui le rend idéal pour sécuriser de grandes quantités de données.

Conformité réglementaire

La sécurité étant un aspect important de toute entreprise, il est important de se conformer aux réglementations en vigueur pour éviter les sanctions et les infractions. Les algorithmes de chiffrement symétrique tels que AES sont acceptés par des organismes de normalisation tels que le NIST, ce qui permet aux organisations utilisant le chiffrement symétrique avec l’algorithme AES de se conformer aux réglementations de sécurité.

Besoin de calcul inférieur

le chiffrement symétrique ne nécessite pas beaucoup de ressources de calcul et peut donc être utilisé même avec des ressources de traitement limitées.

Si vous considérez que la vitesse, la sécurité, la conformité réglementaire et le faible traitement sont importants lors du choix d’une méthode de cryptage, le cryptage symétrique sera un excellent choix.

Cryptage symétrique : inconvénients

Un inconvénient clé du chiffrement symétrique est le partage des clés de chiffrement, qui doit être effectué en toute sécurité. La sécurité du chiffrement symétrique repose sur la capacité des utilisateurs à partager la clé de chiffrement en toute sécurité. Même si seulement une partie de la clé est divulguée, il est possible que les attaquants puissent reconstruire la clé entière

Si la clé de chiffrement tombe entre de mauvaises mains, les résultats peuvent être catastrophiques car des acteurs malveillants peuvent accéder à toutes les données chiffrées à l’aide de cette clé. Cela expose les utilisateurs à plus de dommages si leur clé est compromise.

Mis à part ses inconvénients, le chiffrement symétrique reste un bon moyen de sécuriser les données, en particulier si vous souhaitez les sécuriser au repos.

Cryptage : ressources d’apprentissage

Pour en savoir plus sur le chiffrement symétrique, pensez à consulter les ressources suivantes :

#1. Algorithme de chiffrement symétrique, analyse et applications

Ce livre, destiné aux étudiants diplômés, aux chercheurs et aux professionnels en exercice, prescrit différentes techniques de cryptage symétrique qui ont beaucoup d’importance pour la sécurité des données et des systèmes informatiques.

Le livre se déroule avec des définitions d’introduction que les lecteurs rencontreront dans le cryptage symétrique avant de couvrir et d’analyser diverses techniques de cryptage symétrique et leur utilisation.

Le livre, qui présente de nombreux exemples qui aident à décomposer et à illustrer des concepts complexes, est une bonne lecture pour quiconque souhaite faire passer ses connaissances sur le chiffrement symétrique au niveau supérieur.

#2. Algorithmes de clé symétrique

Ce livre est une excellente lecture pour les débutants intéressés par un stop shop pour en savoir plus sur divers algorithmes de chiffrement symétrique d’une manière facile à comprendre.

Le livre couvre tout le vocabulaire utilisé en cryptographie et fournit des exemples pour compléter les explications des concepts. Il progresse ensuite pour décomposer les éléments de base du chiffrement symétrique en fournissant des illustrations et des explications concises et faciles à comprendre.

Ce livre est fortement recommandé aux lecteurs souhaitant en savoir plus sur la cryptographie et le cryptage sans approfondir les concepts difficiles du sujet.

#3. Cryptographie : découvrez tous les algorithmes de chiffrement

Ce cours Udemy est un bon choix pour toute personne intéressée par l’apprentissage de la cryptographie, en particulier le cryptage symétrique et asymétrique. Le cours offre une brève introduction au cryptage et familiarise les apprenants avec tous les termes qu’ils peuvent rencontrer lors de l’apprentissage du cryptage.

Il explore ensuite les différents types d’attaques montées contre des données cryptées et couvre les techniques de cryptographie qui peuvent être appliquées pour empêcher les attaques de se produire. Avec cela couvert, l’instructeur propose une étude approfondie sur les chiffrements et couvre les différents types de chiffrements utilisés pour le chiffrement.

#4. Cryptage et cryptographie pour les professionnels

Pour tous ceux qui souhaitent se plonger dans le cryptage et la cryptographie, ce cours Udemy est le meilleur rapport qualité-prix. Le cours suppose que les apprenants sont complètement novices en matière de cryptographie et de cryptage. Il commence donc par une introduction à la cryptographie, à la théorie de l’information et aux éléments constitutifs du cryptage.

Il progresse ensuite vers des sujets intermédiaires et couvre les algorithmes de chiffrement symétriques et asymétriques ainsi que les fonctions et algorithmes de hachage. Il comprend également des concepts plus avancés tels que la cryptographie post-quantique, les signatures en anneau, le calcul multipartite sécurisé et les preuves à connaissance nulle.

Conclusion

Le chiffrement symétrique est très utile pour sécuriser les données en transit et au repos. Pour vous protéger contre les violations de données coûteuses, envisagez de chiffrer vos données à l’aide d’un chiffrement symétrique, qui n’interférera pas avec la vitesse du périphérique de stockage ni n’augmentera la demande de puissance de traitement. Pour en savoir plus sur le chiffrement symétrique, envisagez de lire les livres recommandés ou de suivre les cours suggérés.

Vous pouvez également explorer la cryptographie cloud, ses types et le déploiement de Google Cloud.

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