[PDF] Cryptographie 2013 Cryptographie 2013. Pascal Boyer (LAGA).

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Cryptographie 2013

Pascal Boyer (LAGA)

Universit´e Paris 13

janvier-f´evrier 2013

Vous trouverez sur

http://www.math.univ-paris13.fr/ boyer/enseignement/images.html un polycopi´e de cours ainsi que des liens vers les trois tds. Pascal Boyer (Universit´e Paris 13)Cryptographie 2013janvier-f´evrier 2013 1 / 278

Cryptographie 2013

Pascal Boyer (LAGA)

Universit´e Paris 13

janvier-f´evrier 2013

Vous trouverez sur

http://www.math.univ-paris13.fr/ boyer/enseignement/images.html un polycopi´e de cours ainsi que des liens vers les trois tds. Pascal Boyer (Universit´e Paris 13)Cryptographie 2013janvier-f´evrier 2013 1 / 278

1G´en´eralit´es

Historique

Pr´esentation axiomatique

2Exemples simples

Codes de permutation

Codes de substitution

Cryptanalyse

Codes polyalphab´etiques

Code de VIC

3Codes modernes

Chiffrement en chaˆınes

Codes `a confidentialit´e parfaite

Registres `a d´ecalages

Applications aux GSM et WIFI

DES et AES

4Codes `a clefs publiques

RSA

El Gamal

Menezes-Vanstone

5Fonctions de Hachage

Probl´ematique

Description de SHA-1

Pascal Boyer (Universit´e Paris 13)Cryptographie 2013janvier-f´evrier 2013 2 / 278

6Protocoles

Signature et datation

Certificats

MAC´Echange de clefs

Mots de passe

Preuve sans transfert de connaissance

Transfert inconscient

Partage de secret

Carte bleue

SSL et TLS

PGP

7Rappels math´ematiques

Th´eorie de la complexit´e

Division euclidienne

Congruences

Corps finis

Petit th´eor`eme de Fermat and co.

Sur les nombres premiers

M´ethode de factorisation

Polynˆomes

Courbes elliptiques

Pascal Boyer (Universit´e Paris 13)Cryptographie 2013janvier-f´evrier 2013 3 / 278

G´en´eralit´esHistorique

Historique

Lacryptographieou science du secret est un art tr`es ancien qui se d´eveloppe parall`element `a last´eganographie.

Scytale

Sparte vers -450 AJC, (principe descodes de permutation)

Code de Jules C´esar

vers -50 AJC, (principe descodes de substitution,n=n+ 3) cryptanalys´e par les arabes (9e), am´elior´e (ajout de blancs, mauvaise orthographe, et qui a coˆut´e la vie `a Marie Stuart (fin 16e) Pascal Boyer (Universit´e Paris 13)Cryptographie 2013janvier-f´evrier 2013 4 / 278

G´en´eralit´esHistorique

Historique

Lacryptographieou science du secret est un art tr`es ancien qui se d´eveloppe parall`element `a last´eganographie.

Scytale

Sparte vers -450 AJC, (principe descodes de permutation)

Code de Jules C´esar

vers -50 AJC, (principe descodes de substitution,n=n+ 3) cryptanalys´e par les arabes (9e), am´elior´e (ajout de blancs, mauvaise orthographe, et qui a coˆut´e la vie `a Marie Stuart (fin 16e) Pascal Boyer (Universit´e Paris 13)Cryptographie 2013janvier-f´evrier 2013 4 / 278

G´en´eralit´esHistorique

Historique

Lacryptographieou science du secret est un art tr`es ancien qui se d´eveloppe parall`element `a last´eganographie.

Scytale

Sparte vers -450 AJC, (principe descodes de permutation)

Code de Jules C´esar

vers -50 AJC, (principe descodes de substitution,n=n+ 3) cryptanalys´e par les arabes (9e), am´elior´e (ajout de blancs, mauvaise orthographe, et qui a coˆut´e la vie `a Marie Stuart (fin 16e) Pascal Boyer (Universit´e Paris 13)Cryptographie 2013janvier-f´evrier 2013 4 / 278

G´en´eralit´esHistorique

Historique

Code de Vigen`ere 1586

Premier chiffre polyalphab´etique, invuln´erable `a l"analyse statistique avec un nombre immense de clef, il resta n´eglig´e pendant deux si`ecles lui pr´ef´erant des chiffres de substitution homophonique: l"exemple le plus remarquable estle grand chiffrede Louis XIV (17e) d´echiffr´e seulement `a la fin du 19e.

Codes `a r´epertoires

Tr`es anciens, utilis´es intensivement jusqu"au d´ebut du20-i`eme si`ecle.

Enigma: d´ebut XXe

Utilis´ee par l"arm´ee allemande durant la seconde guerre mondiale, d´ecrypt´ee par les polonais grˆace a une r´ep´etition r´ecurrence, puis par Alan

Turing via la recherchede mots probables.

Pascal Boyer (Universit´e Paris 13)Cryptographie 2013janvier-f´evrier 2013 5 / 278

G´en´eralit´esHistorique

Historique

Code de Vigen`ere 1586

Premier chiffre polyalphab´etique, invuln´erable `a l"analyse statistique avec un nombre immense de clef, il resta n´eglig´e pendant deux si`ecles lui pr´ef´erant des chiffres de substitution homophonique: l"exemple le plus remarquable estle grand chiffrede Louis XIV (17e) d´echiffr´e seulement `a la fin du 19e.

Codes `a r´epertoires

Tr`es anciens, utilis´es intensivement jusqu"au d´ebut du20-i`eme si`ecle.

Enigma: d´ebut XXe

Utilis´ee par l"arm´ee allemande durant la seconde guerre mondiale, d´ecrypt´ee par les polonais grˆace a une r´ep´etition r´ecurrence, puis par Alan

Turing via la recherchede mots probables.

Pascal Boyer (Universit´e Paris 13)Cryptographie 2013janvier-f´evrier 2013 5 / 278

G´en´eralit´esHistorique

Historique

Code de Vigen`ere 1586

Premier chiffre polyalphab´etique, invuln´erable `a l"analyse statistique avec un nombre immense de clef, il resta n´eglig´e pendant deux si`ecles lui pr´ef´erant des chiffres de substitution homophonique: l"exemple le plus remarquable estle grand chiffrede Louis XIV (17e) d´echiffr´e seulement `a la fin du 19e.

Codes `a r´epertoires

Tr`es anciens, utilis´es intensivement jusqu"au d´ebut du20-i`eme si`ecle.

Enigma: d´ebut XXe

Utilis´ee par l"arm´ee allemande durant la seconde guerre mondiale, d´ecrypt´ee par les polonais grˆace a une r´ep´etition r´ecurrence, puis par Alan

Turing via la recherchede mots probables.

Pascal Boyer (Universit´e Paris 13)Cryptographie 2013janvier-f´evrier 2013 5 / 278

G´en´eralit´esHistorique

Principe de Kerckhoffs

Jusqu"au milieu du XXe si`ecle, la s´ecurit´e d"un chiffre reposait sur le secret de son fonctionnement. Le probl`eme est que d`es que ce secret est ´event´e, cf. par exemple le chiffre de VIC, il faut changer enti`erement le cryptosyst`eme ce qui est complexe et couteux.

Principe de Kerckhoffs

La s´ecurit´e d"un cryptosyst`emene repose pas sur le secret du cryptosyst`eme mais seulement sur laclef du cryptosyst`eme qui est un param`etre facile `a transmettre secr`etement et `a changer, de taille r´eduite (actuellement de 64 `a 2048 bits). Loin d"affaiblir la s´ecurit´e du chiffre, la diffusion du fonctionnement d"un cryptosyst`eme analys´e par le plus grand nombre, permet, en l"´eprouvant, de valider sa s´ecurit´e ou `a d´efaut, renseigne sur l"urgenced"en changer. Pascal Boyer (Universit´e Paris 13)Cryptographie 2013janvier-f´evrier 2013 6 / 278

G´en´eralit´esHistorique

Principe de Kerckhoffs

Jusqu"au milieu du XXe si`ecle, la s´ecurit´e d"un chiffre reposait sur le secret de son fonctionnement. Le probl`eme est que d`es que ce secret est ´event´e, cf. par exemple le chiffre de VIC, il faut changer enti`erement le cryptosyst`eme ce qui est complexe et couteux.

Principe de Kerckhoffs

La s´ecurit´e d"un cryptosyst`emene repose pas sur le secret du cryptosyst`eme mais seulement sur laclef du cryptosyst`eme qui est un param`etre facile `a transmettre secr`etement et `a changer, de taille r´eduite (actuellement de 64 `a 2048 bits). Loin d"affaiblir la s´ecurit´e du chiffre, la diffusion du fonctionnement d"un cryptosyst`eme analys´e par le plus grand nombre, permet, en l"´eprouvant, de valider sa s´ecurit´e ou `a d´efaut, renseigne sur l"urgenced"en changer. Pascal Boyer (Universit´e Paris 13)Cryptographie 2013janvier-f´evrier 2013 6 / 278

G´en´eralit´esHistorique

Principe de Kerckhoffs

Jusqu"au milieu du XXe si`ecle, la s´ecurit´e d"un chiffre reposait sur le secret de son fonctionnement. Le probl`eme est que d`es que ce secret est ´event´e, cf. par exemple le chiffre de VIC, il faut changer enti`erement le cryptosyst`eme ce qui est complexe et couteux.

Principe de Kerckhoffs

La s´ecurit´e d"un cryptosyst`emene repose pas sur le secret du cryptosyst`eme mais seulement sur laclef du cryptosyst`eme qui est un param`etre facile `a transmettre secr`etement et `a changer, de taille r´eduite (actuellement de 64 `a 2048 bits). Loin d"affaiblir la s´ecurit´e du chiffre, la diffusion du fonctionnement d"un cryptosyst`eme analys´e par le plus grand nombre, permet, en l"´eprouvant, de valider sa s´ecurit´e ou `a d´efaut, renseigne sur l"urgenced"en changer. Pascal Boyer (Universit´e Paris 13)Cryptographie 2013janvier-f´evrier 2013 6 / 278

G´en´eralit´esHistorique

Codes modernes

On peut distinguer deux grandes familles de codes classiques:

Codes `a clefs secr`etes

dits aussisym´etriquesqui mˆelentcodes de permutationetcodes de substitution . Les exemples les plus c´el`ebres sontDES et AES. codes `a clefs publiques dits aussiasym´etriquesqui reposent sur la notion math´ematique de fonctions `a sens unique. Citons dans cette cat´egorie les codesRSA et

El Gamal

Suivant le

principe de Kerckhoffs, ces cryptosyst`emes sont connus de tous, leur s´ecurit´e reposant sur l"existence de cl´es au coeur du chiffre. Pascal Boyer (Universit´e Paris 13)Cryptographie 2013janvier-f´evrier 2013 7 / 278

G´en´eralit´esHistorique

Codes modernes

On peut distinguer deux grandes familles de codes classiques:

Codes `a clefs secr`etes

dits aussisym´etriquesqui mˆelentcodes de permutationetcodes de substitution . Les exemples les plus c´el`ebres sontDES et AES. codes `a clefs publiques dits aussiasym´etriquesqui reposent sur la notion math´ematique de fonctions `a sens unique. Citons dans cette cat´egorie les codesRSA et

El Gamal

Suivant leprincipe de Kerckhoffs, ces cryptosyst`emes sont connus de tous, leur s´ecurit´e reposant sur l"existence de cl´es au coeur du chiffre. Pascal Boyer (Universit´e Paris 13)Cryptographie 2013janvier-f´evrier 2013 7 / 278

G´en´eralit´esHistorique

Codes modernes

On peut distinguer deux grandes familles de codes classiques:

Codes `a clefs secr`etes

dits aussisym´etriquesqui mˆelentcodes de permutationetcodes dequotesdbs_dbs24.pdfusesText_30

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