these doctorat une architecture de securité

Section 2.4. Introduction à la cryptographie
– il est techniquement difficile (sur le plan matériel ou algorithmique) de trouver le contenu
du message à partir de la signature (attaque sur la première préimage) ;
– à partir d’un message donné et de sa signature, il est très difficile de générer un autre
message qui donne la même signature (attaque sur la seconde préimage) ;
– il est très difficile de trouver deux messages aléatoires qui donnent la même signature
(résistance aux collisions).
Les algorithmes Secure Hash Algorithm 1 (SHA-1) et Message-Digest algorithm 5 (MD5), plus
ancien et moins sûr, sont des fonctions de hachage utilisées fréquemment.
Cryptanalyse
La cryptanalyse s’oppose, en quelque sorte, à la cryptographie. En effet, si déchiffrer consiste
à retrouver le clair au moyen d’une clé, cryptanalyser c’est tenter se passer de cette dernière. Un
algorithme est considéré comme cassé lorsqu’une attaque permet de retrouver la clé en effectuant
moins d’opérations que via une attaque par force brute. L’algorithme ainsi cassé ne devient pas
inutile pour autant, mais son degré de sécurité, c’est-à-dire le nombre moyen d’opérations nécessaires
pour le déchiffrer, s’affaiblit.
tel-00239252, version 1 - 5 Feb 2008
Une attaque est souvent caractérisée par les données qu’elle nécessite :
– L’attaque sur texte chiffré seul (ciphertext-only) : le cryptanalyste possède des exemplaires
chiffrés des messages, il peut que faire des hypothèses sur les messages originaux.
– L’attaque à texte clair connu (known-plaintext attack) : le cryptanalyse possède des messages
ou des parties de messages en clair ainsi que les versions chiffrées. La cryptanalyse
linéaire fait partie de cette catégorie.
– L’attaque à texte clair choisi (chosen-plaintext attack) : le cryptanalyste possède des messages
en clair et les versions chiffrées, il peut également générer ses propres paires de
messages. La cryptanalyse différentielle est un exemple d’attaque à texte clair choisi.
Il existe de nombreuses catégories d’attaques possibles suivant la méthode de chiffrement
utilisée. Nous présentons ici une liste non exhaustive des principales attaques contre les cryptosystèmes
à clés publiques et/ou privées.
– L’attaque par force brute
Il s’agit de tester, une à une, toutes les combinaisons possibles. Dans le cas des cryptosystèmes
utilisant des clés symétriques, le nombre de possibilités (si la clé est aléatoire) à
explorer est de l’ordre de 2 n où n est la longueur de la clé en bits.
– la cryptanalyse linéaire
La cryptanalyse linéaire, due à Mitsuru Matsui [79], consiste à faire une approximation
linéaire de la structure interne de la méthode de chiffrement. Elle remonte à 1993 et s’avère
être l’attaque la plus efficace sur DES. Les algorithmes plus récents sont insensibles à cette
attaque.
– La cryptanalyse différentielle
La cryptanalyse différentielle est une analyse statistique des changements dans la structure
de la méthode de chiffrement après avoir légèrement modifié les entrées. Avec un très
grand nombre de perturbations, il est possible d’extraire la clé. Cette attaque est due à Eli
Biham et Adi Shamir [17]. On sait maintenant que les concepteurs de DES connaissaient
une variante de cette attaque nommée attaque-T. Les algorithmes récents (AES, IDEA,
etc.) sont conçus pour résister à ce type d’attaque. Les attaques différentielles sont aussi
possibles sur les fonctions de hachage, moyennant des modifications dans la conduite de
l’attaque. Une telle attaque a été menée contre MD5 [34, 15].
Niveau de sécurité des algorithmes actuels
Le niveau de sécurité des algorithmes symétriques et asymétriques dépend en général directement
de la taille des clés utilisées. L’évaluation de la robustesse des algorithmes asymétriques
est cependant assez délicate, étant donné qu’ils reposent sur des problèmes résolus de manière
inefficace à l’heure actuelle. Par exemple, on suppose actuellement qu’il n’existe pas d’algorithme
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