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Vous êtes-vous déjà demandé comment vos données et conversations en ligne restent en sécurité des pirates et des intrus? C'est le travail de la cryptographie, une technologie sur laquelle nous comptons quotidiennement, souvent sans même s'en rendre compte. Voici comment tout cela fonctionne dans les coulisses.

Sommaire

Qu'est-ce que la cryptographie?

Imaginez envoyer une note secrète à un ami en classe. Vous ne voulez pas que quelqu'un d'autre le lise, alors vous vous en faites décoller les lettres d'une manière spéciale que seul vous et votre ami comprenez. C'est, en un mot, l'idée de base derrière la cryptographie. L'art d'écrire et de résoudre les codes secrètes.

Mais passons de la salle de classe à Internet. Lorsque vous envoyez un message, achetez en ligne ou connectez-vous à votre compte bancaire, la cryptographie est ce qui protège vos informations avec les yeux indiscrets. C'est le bouclier invisible qui protège vos données lorsqu'il se déplace sur les réseaux, de votre téléphone au cloud et au dos.

La cryptographie n'est pas nouvelle. Il remonte à des milliers d'années. Les anciens Grecs ont utilisé un appareil appelé Scytale, qui a enveloppé une bande de parchemin autour d'une tige pour révéler un message caché. Julius Caesar a utilisé un simple code de changement de lettre, maintenant appelé le chiffre de César, pour envoyer des ordres militaires que les ennemis ne pouvaient pas lire à moins qu'ils ne connaissent la clé secrète.

Avance rapide pour la Seconde Guerre mondiale, et vous trouverez la célèbre machine Enigma utilisée par les Allemands, et fissuré (en partie) par Alan Turing et son équipe, ce qui a aidé à mettre fin à la guerre plus tôt. Ces exemples montrent comment la cryptographie a toujours été un outil puissant.

La cryptographie moderne est bien plus que cacher des messages. Il s'agit de protéger les informations. Il fonctionne pour atteindre quatre objectifs principaux:

Confidentialité: s'assurer que seul le destinataire prévu peut lire le message.
Intégrité: s'assurer que le message n'a pas été modifié ou altéré.
Authentification: vérifiant que l'expéditeur est qui il prétend être.
Non-répudiation: s'assurer que quelqu'un ne peut pas nier d'envoyer un message plus tard.

Ainsi, la cryptographie n'est pas seulement une question de secrets. Il s'agit de faire confiance que vos messages sont sûrs, vos données sont intactes et la personne à l'autre bout est vraiment de ce qu'ils disent.

Un terme étroitement lié à la cryptographie est la cryptanalyse. Bien que la cryptographie soit la science de la création et de l'utilisation de codes pour sécuriser l'information, la cryptanalyse est la science de la rupture de ces codes. La cryptologie est le terme plus large qui englobe les deux. En termes simples, la cryptographie traite de la création de méthodes de cryptage et de décryptage, tandis que la cryptanalyse se concentre sur la compréhension de la façon de surmonter ces méthodes.

Types de cryptographie

La cryptographie est disponible en différentes saveurs, chacune avec son propre but et sa personnalité. Au cœur, tous les types visent à assurer la sécurité des informations. Mais la façon dont ils le font varie en fonction de la façon dont les clés (les «codes secrètes») sont utilisées.

Cryptographie à clé symétrique

Pensez à une cryptographie à clé symétrique comme un journal verrouillé qui utilise une seule clé pour ouvrir et fermer. Vous et votre ami avez tous deux la même clé, et c'est ainsi que vous échangez des messages secrètes. La même clé est utilisée à la fois pour crypter (brouillage) et décrypter (uncramble) le message.

Disons qu'Alice veut envoyer un message secret à Bob. Ils ont tous deux une clé partagée, disons, un mot de passe. Alice utilise cette clé pour crypter le message, et Bob utilise le même pour le déchiffrer. Certains schémas de chiffrement asymétriques populaires sont la norme de chiffrement des données (DES), le 3DES (Triple DES) et la norme de chiffrement avancée (AES).

La cryptographie à clé symétrique est assez rapide et efficace. Si vous avez une grande quantité de données, ce type de chiffrement est plus approprié. Mais un défi majeur est que les deux parties doivent avoir la même clé. Partager cette clé en toute sécurité avant la communication peut être délicat.

Cryptographie à clé asymétrique

Pour ce type de cryptage, pensez à une boîte aux lettres verrouillée. Tout le monde peut y laisser tomber une lettre, mais seule la personne avec la clé peut l'ouvrir. C'est l'idée derrière la cryptographie asymétrique, également appelée cryptographie par clé publique. Chaque personne a deux clés: une clé publique (partagée avec le monde) et une clé privée (gardée secrète.)

Vous utilisez la clé publique de quelqu'un pour verrouiller un message, mais seule sa clé privée peut le déverrouiller. Si Alice veut envoyer un message à Bob, elle le crypte avec la clé publique de Bob. Seul Bob peut le décrypter car il seul a la clé privée assortie. Lorsque vous visitez un site Web sécurisé (https: //), votre navigateur et le serveur utilisent la cryptographie à clé publique pour échanger des clés en toute sécurité avant de passer à un chiffrement plus rapide.

La cryptographie à clé asymétrique a un avantage sur la cryptographie à clé symétrique car vous n'avez pas besoin de partager la clé au préalable. Cela aide également à vérifier si le message vient de la bonne personne. Cependant, il est plus lent que le cryptage à clé symétrique et nécessite plus de puissance de calcul.

Fonctions de hachage

Une fonction de hachage est comme une empreinte digitale numérique pour les données. Il prend une entrée, qu'il s'agisse d'un mot de passe, d'un fichier ou d'un e-mail, et le transforme en une chaîne de caractères fixe. Même un petit changement dans l'entrée vous donne une valeur de hachage complètement différente.

Mais voici la partie clé: vous ne pouvez pas inverser le processus. Un hachage est à sens unique. Il n'y a pas de retour aux données d'origine. Dites que vous entrez votre mot de passe sur un site Web. Il n'est pas stocké directement. Au lieu de cela, le système stocke le hachage. Lorsque vous vous connectez à nouveau, votre mot de passe est haché et comparé à celui stocké. S'ils correspondent, vous y êtes.

Certains algorithmes de hachage communs comprennent le SHA-256, qui produit une valeur de hachage de 256 bits, et MD5, qui produit un nombre hexadécimal de 128 bits. Les fonctions de hachage sont largement utilisées dans le stockage de mots de passe, les vérifications d'intégrité des fichiers et la sécurité de la blockchain.

Où la cryptographie est utilisée

La cryptographie est tout autour de nous. S'il y a une place sur Internet où vos données doivent être sécurisées, il y a probablement une cryptographie en action.

Sécurité Internet (HTTPS, SSL / TLS)

Lorsque vous visitez un site Web qui commence par https: //, la cryptographie est dans les coulisses, en s'assurant que la connexion est privée et sécurisée. Les protocoles SSL / TLS utilisent le cryptage pour protéger vos données des pirates lorsqu'ils se déplacent sur Internet.

Applications de messagerie

Avez-vous déjà remarqué un message qui dit «cryptage de bout en bout» dans votre application de chat? Cela signifie que seul vous et la personne à qui vous parlez pouvez lire les messages, même le fournisseur d'applications ne peut pas jeter un œil. Des applications comme WhatsApp, Signal et IMessage s'appuient sur un chiffrement fort pour garder les conversations privées.

Signatures et certificats numériques

La cryptographie aide à vérifier les identités en ligne. Les signatures numériques prouvent qu'un document ou un message provenait vraiment d'une personne spécifique et qu'elle n'a pas été modifiée. De même, les certificats SSL garantissent que vous vous connectez au vrai site Web, pas à un faux sosie.

Crypto-monnaie et blockchain

Bitcoin, Ethereum et d'autres crypto-monnaies n'existeraient pas sans cryptographie. Les transactions sont sécurisées à l'aide du chiffrement des touches publiques et la blockchain utilise des hachages cryptographiques pour s'assurer que personne ne peut altérer les enregistrements.

Protection des données cloud

Lorsque vous stockez des fichiers dans le cloud, comme Google Drive ou Dropbox, le chiffrement garde vos données à l'abri de l'accès non autorisé. Même si quelqu'un pirate le serveur, les fichiers cryptés sont inutiles sans la clé de décryptage.

Authentification sécurisée

Vous connecter avec un mot de passe? Cela est soutenu par le hachage et le chiffrement. Ajoutez l'authentification à deux facteurs (2FA) et la cryptographie intervient à nouveau, générant des codes sécurisés, vérifiant les jetons et protégeant vos informations d'identification de connexion.

Banque et paiements en ligne

Que vous utilisiez une carte de débit, Apple Pay ou une application fintech, la cryptographie garantit que vos informations financières restent privées. Les systèmes de paiement utilisent le chiffrement et les signatures numériques pour vérifier les transactions et prévenir la fraude.

Pourquoi nous avons besoin de cryptographie

Nous vivons dans un monde où presque tout, comme faire du shopping, bancaire, discuter et même déverrouiller votre porte d'entrée, se produit en ligne. Sans cryptographie, toutes ces informations seraient exposées, comme l'envoi d'une carte postale au lieu d'une enveloppe scellée. La cryptographie conserve des données sensibles (comme les mots de passe, les numéros de carte de crédit et les messages personnels) cachés à des pirates, des escrocs et des écoutes.

Mais ce n'est pas seulement une question de secret. La cryptographie garantit également que les informations que vous envoyez ou recevez n'ont pas été modifiées en cours de route (intégrité des données.) Que la personne à qui vous avez affaire est ce qu'ils disent être (authentification.) Et que des actions comme la signature d'un contrat ou effectuer un paiement ne peuvent pas être refusées plus tard (non-repudiation). En bref, la cryptographie renforce la confiance dont nous avons besoin pour fonctionner dans une société numérique, travaillant tranquillement en arrière-plan pour garder les choses en sécurité, privées et fiables.

Comment fonctionne le cryptage

À la base, le cryptage est le processus de transformation des données lisibles, appelée texte clair, en quelque chose de complètement illisible, appelé texte chiffré, de sorte que seule quelqu'un avec la bonne clé peut inverser le processus et en donner un sens à nouveau. Ce processus inverse est appelé décryptage.

Pensez au chiffrement comme verrouiller un message dans une boîte. Vous avez besoin d'une clé pour le verrouiller et une clé pour la déverrouiller. Selon le type de cryptage (rappelez-vous symétrique vs asymétrique?), Vous pouvez utiliser la même clé pour les deux, ou deux distinctes.

Par exemple, dans le chiffrement symétrique, Alice et Bob ont tous deux la même clé. Alice verrouille le message (le crypte) et l'envoie à Bob, qui le déverrouille (le décrypte) en utilisant la même clé. Dans le chiffrement asymétrique, Bob a une clé publique et une clé privée. Alice utilise la clé publique de Bob pour crypter le message. Seule la clé privée de Bob peut le déchiffrer, donc même si quelqu'un l'intercepte, il ne peut pas le déverrouiller sans cette clé privée.

Disons que vous magasinez en ligne. Lorsque vous allez sur un site sécurisé, votre navigateur et le site Web effectuent une poignée de main rapide en coulisses en utilisant un cryptage asymétrique pour échanger en toute sécurité une clé partagée. Une fois cela fait, ils passent au chiffrement symétrique pour accélérer les choses. Cela garantit tout ce que vous tapez, tels que les détails de la carte de crédit, les informations d'expédition, reste privé du début à la fin.

Ainsi, bien que le cryptage puisse sembler magique, ce sont des mathématiques vraiment intelligentes, une logique précise et des systèmes bien testés qui travaillent ensemble pour assurer notre vie numérique en sécurité. Et pour la plupart d'entre nous, la meilleure partie est que nous n'avons même pas à nous en soucier. Ça marche juste.

C'est incroyable de voir comment la cryptographie nous sauve tous les jours dans notre vie en ligne, sans que nous n'interférions. Il y a encore beaucoup à apprendre à ce sujet, comme la cryptographie post-quantum et l'évolution des méthodes de cryptage actuelles.