Cryptographie : chiffrer ses données efficacement

La cryptographie est la science du secret. Elle protège vos communications, vos mots de passe, vos transactions bancaires et vos données stockées. Comprendre ses bases vous permet de faire des choix éclairés pour sécuriser vos informations.

Qu'est-ce que la cryptographie ?

La cryptographie transforme des données lisibles (texte en clair) en données illisibles (texte chiffré) à l'aide d'un algorithme et d'une clé. Seul quelqu'un possédant la bonne clé peut déchiffrer le message.

Texte clair  : "Mot de passe : Admin123"
+
Algorithme   : AES-256
+
Clé secrète  : x7K#mP9$qL2@nR5v
↓
Texte chiffré: 8f3a2b1c9d4e5f6a7b8c9d0e1f2a3b4c

Les deux grandes familles de chiffrement

Chiffrement symétrique

La même clé sert à chiffrer ET à déchiffrer. C'est rapide et efficace pour de grandes quantités de données.

Expéditeur                    Destinataire
|                              |
|--- [CLÉ SECRÈTE PARTAGÉE] ---|
|                              |
Chiffre avec la clé          Déchiffre avec la clé

Algorithmes principaux :

| Algorithme | Taille clé | Usage |

|------------|-----------|-------|

| AES-128 | 128 bits | Standard actuel |

| AES-256 | 256 bits | Haute sécurité |

| ChaCha20 | 256 bits | Mobile/embarqué |

| 3DES | 168 bits | Obsolète (éviter) |

Problème : comment partager la clé secrète de façon sécurisée ?

# Exemple de chiffrement AES en Python
from Crypto.Cipher import AES
from Crypto.Random import get_random_bytes
import base64

Générer une clé aléatoire
cle = get_random_bytes(32)  # 256 bits

Chiffrer
cipher = AES.new(cle, AES.MODE_GCM)
texte_chiffre, tag = cipher.encrypt_and_digest(b"Message secret")

print(f"Chiffré : {base64.b64encode(texte_chiffre).decode()}")

Chiffrement asymétrique

Utilise deux clés mathématiquement liées :

• Clé publique : partagée librement, sert à chiffrer
• Clé privée : gardée secrète, sert à déchiffrer

Clé publique de Bob
↓
Alice chiffre le message ──→ Message chiffré ──→ Bob déchiffre
avec sa clé privée

Analogie : la clé publique est comme un cadenas ouvert que vous distribuez. N'importe qui peut fermer le cadenas (chiffrer), mais seul vous avez la clé pour l'ouvrir (déchiffrer).

Algorithmes principaux :

| Algorithme | Usage | Recommandation |

|------------|-------|----------------|

| RSA-2048 | Chiffrement, signatures | Acceptable |

| RSA-4096 | Chiffrement haute sécurité | Recommandé |

| ECDSA | Signatures numériques | Excellent |

| Ed25519 | SSH, signatures | Meilleur choix actuel |

# Générer une paire de clés RSA avec OpenSSL
openssl genrsa -out cle_privee.pem 4096
openssl rsa -in cle_privee.pem -pubout -out cle_publique.pem

Chiffrer un fichier avec la clé publique
openssl rsautl -encrypt -pubin -inkey cle_publique.pem \
-in message.txt -out message_chiffre.bin

Déchiffrer avec la clé privée
openssl rsautl -decrypt -inkey cle_privee.pem \
-in message_chiffre.bin -out message_dechiffre.txt

La combinaison : chiffrement hybride

En pratique, on combine les deux :

C'est exactement ce que fait TLS/HTTPS !

Les fonctions de hachage

Une fonction de hachage transforme n'importe quelle donnée en une empreinte de taille fixe. Ce n'est pas du chiffrement car c'est irréversible — on ne peut pas retrouver la donnée originale.

"Bonjour"        → SHA-256 → 7f83b1657ff1fc53b92dc18148a1d65...
"Bonjour."       → SHA-256 → ef0c748df4da50a8d6b284f7ca943...
"bonjour"        → SHA-256 → 9b74c9897bac770ffc029102a200c5...

Propriétés importantes :

• Même entrée → toujours même sortie
• Moindre modification → empreinte complètement différente
• Impossible de retrouver l'entrée depuis l'empreinte
• Extrêmement difficile de trouver deux entrées avec la même empreinte

Algorithmes :

| Algorithme | Taille | Statut |

|------------|--------|--------|

| MD5 | 128 bits | ⛔ Cassé, ne plus utiliser |

| SHA-1 | 160 bits | ⛔ Cassé, ne plus utiliser |

| SHA-256 | 256 bits | ✅ Standard actuel |

| SHA-3 | Variable | ✅ Excellent |

| bcrypt | Variable | ✅ Idéal pour mots de passe |

Hachage des mots de passe

Les mots de passe ne doivent jamais être stockés en clair. On stocke leur empreinte.

import bcrypt

Hacher un mot de passe (avec salt automatique)
mot_de_passe = b"MonMotDePasse123"
hash_mdp = bcrypt.hashpw(mot_de_passe, bcrypt.gensalt(rounds=12))

print(f"Hash stocké : {hash_mdp}")
Hash stocké : $2b$12$LQv3c1yqBWVHxkd0LHAkCOYz6TtxMQJqhN8/...

Vérifier un mot de passe
if bcrypt.checkpw(mot_de_passe, hash_mdp):
print("Mot de passe correct !")

> Pourquoi bcrypt et pas SHA-256 ? bcrypt est intentionnellement lent, ce qui rend les attaques par force brute très coûteuses en temps.

Les signatures numériques

Une signature numérique prouve l'authenticité et l'intégrité d'un document. Elle utilise la clé privée pour signer et la clé publique pour vérifier.

Alice signe :
Document + Clé privée d'Alice → Signature numérique

Bob vérifie :
Document + Signature + Clé publique d'Alice → Valide / Invalide

Utilisations :

• Certificats SSL/TLS (HTTPS)
• Signatures d'emails (S/MIME, PGP)
• Mises à jour logicielles
• Transactions blockchain

# Signer un fichier avec GPG
gpg --sign --armor document.pdf

Vérifier une signature
gpg --verify document.pdf.asc

TLS/HTTPS : la cryptographie en action

Quand vous vous connectez à un site HTTPS, voici ce qui se passe en coulisses :

1. Votre navigateur → Serveur : "Bonjour, je supporte TLS 1.3"
Serveur → Navigateur : Certificat (clé publique + identité)
Navigateur : Vérifie le certificat auprès d'une autorité de confiance
Échange de clés : Génération d'une clé de session secrète
Communication chiffrée avec AES-256

Vérifier un certificat SSL :

# Via la ligne de commande
openssl s_client -connect google.com:443 -showcerts

Voir les détails du certificat
echo | openssl s_client -connect google.com:443 2>/dev/null | \
openssl x509 -noout -text

Bonnes pratiques cryptographiques

Ce qu'il faut faire ✅

• Utiliser AES-256 pour le chiffrement symétrique
• Utiliser RSA-4096 ou Ed25519 pour l'asymétrique
• Utiliser SHA-256 ou SHA-3 pour le hachage
• Utiliser bcrypt, scrypt ou Argon2 pour les mots de passe
• Toujours utiliser des clés aléatoires générées cryptographiquement

Ce qu'il faut éviter ❌

# ❌ NE JAMAIS faire ça
import hashlib
mot_de_passe_hash = hashlib.md5("MonMotDePasse".encode()).hexdigest()
MD5 est cassé et instantanément reversible avec des rainbow tables

❌ Clé codée en dur dans le code
CLE_SECRETE = "motdepasse123"  # Visible dans le code source !

❌ Chiffrement maison
def mon_chiffrement(texte):
return ''.join(chr(ord(c) + 3) for c in texte)  # César de César !

Conclusion

La cryptographie est partout — dans votre navigateur, votre téléphone, vos applications bancaires. Retenez l'essentiel : AES-256 pour stocker, RSA/ECC pour échanger, bcrypt pour les mots de passe, SHA-256 pour vérifier l'intégrité. Et surtout, n'inventez jamais votre propre algorithme de chiffrement — utilisez toujours des implémentations éprouvées.